า 2555 ิทยาลัิลปากรยศ · ไขมันเมล็ดเงาะหลงการดั ัดแปลงโครงสร ้างมีคุณสมบัติทางกายภาพเปลียนแปลงไปและม

การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน โดยใชเอนไซมไลเปส

โดย

นางสาวภควรรณ ชยขจรวฒน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร

ภาควชาเทคโนโลยอาหาร

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2555

ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

สำนกหอ

สมดกลาง

การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน โดยใชเอนไซมไลเปส

โดย

นางสาวภควรรณ ชยขจรวฒน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร

ภาควชาเทคโนโลยอาหาร

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2555

ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

สำนกหอ


PRODUCTION OF COCOA BUTTER ALTERNATIVES BY LIPASE-CATALYZED

INTERESTERIFICATION OF RAMBUTAN SEED FAT

By

Miss Pakhawan Chaikajonwat

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree

Master of Science Program in Food Technology

Department of Food Technology

Graduate School, Silpakorn University

Academic Year 2012

Copyright of Graduate School, Silpakorn University

สำนกหอ


บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร อนมตใหวทยานพนธเรอง “ การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซม ไลเปส ” เสนอโดย นางสาวภควรรณ ชยขจรวฒน เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร

……........................................................... (ผชวยศาสตราจารย ดร.ปานใจ ธารทศนวงศ)

คณบดบณฑตวทยาลย

วนท..........เดอน.................... พ.ศ........... อาจารยทปรกษาวทยานพนธ

ผชวยศาสตราจารย ดร.โสภาค สอนไว

คณะกรรมการตรวจสอบวทยานพนธ

.................................................... ประธานกรรมการ

(ผชวยศาสตราจารย ดร.ประสงค ศรวงศวไลชาต)

............/......................../..............

.................................................... กรรมการ

(ผชวยศาสตราจารย ดร.ปยฉตร วฒนชย)

............/......................../..............

.................................................... กรรมการ .................................................... กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร.โสภาค สอนไว) (ผชวยศาสตราจารย ดร.เอกพนธ แกวมณชย)

............/......................../.............. ............/......................../..............

สำนกหอ


ง

54403212 : สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร

คาสาคญ : ไขมนเมลดเงาะ/ไขมนทดแทนเนยโกโก/ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน/ เอนไซมไลเปส ภควรรณ ชยขจรวฒน : การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปส. อาจารยทปรกษาวทยานพนธ : ผศ.ดร.โสภาค สอนไว. 149 หนา.

เนยโกโก คอ องคประกอบทสาคญในอตสาหกรรมผลตชอคโกแลต และขนมขบเคยว แตเนองจากราคาทสงขนอยางตอเนองและมการผนแปรทางดานผลผลต จงไดมการนาไขมนจากพชชนดอน มาดดแปลงโครงสรางของไตรกลเซอไรดดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน เพอผลตเปนไขมน ทดแทนเนยโกโก เงาะจดเปนหนงในผลไมทมความสาคญมากตอเศรษฐกจของประเทศไทย หลงจากกระ บวนการผลตเงาะกระปอง เมลดเงาะกลายเปนของเหลอทง ซงไดมการรายงานไววาปรมาณไขมนทอยในเมลดเงาะมประมาณ 14-41 %โดยนาหนก และประมาณ 40.3%ขององคประกอบกรดไขมนเปนกรดโอเลอก งานวจยน จงมวตถประสงคเพอศกษาแนวทางในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซม โดยทาการศกษาผลของปจจยตางๆ ดงน ชนดของ

acyl donor อตราสวนของไขมนตอ acyl donor ระยะเวลาในการทาปฏกรยา ปรมาณเอนไซมทใช และคา aw เรมตนของเอนไซม ทาปฏกรยาท 65°C ใชเอนไซมชนด sn-1,3 specific lipase ทมชอทางการคาวา Lipozyme ผลตจากเชอราชอ Mucor miehei แลวทาการวเคราะหองคประกอบและปรมาณของไตรกลเซอไรดในไขมนทไดจากปฏกรยา เพอเปรยบเทยบกบไตรกลเซอไรดหลกทมอยในเนยโกโก คอ POP POSt และ StOSt ในปรมาณประมาณ 23 36 และ 21.0% ตามลาดบ พบวาการทาปฏกรยาของไขมนตอ acyl donor เปน 1:3:3 (ไขมนเมลดเงาะ:กรดสเตยรก:กรดปาลมตก) โดยนาหนก ระยะเวลาในการทาปฏกรยา 8 ชวโมง ปรมาณเอนไซมทใช 10% โดยนาหนกของสารตงตน และคา aw เรมตนของเอนไซม 0.11 เปนสภาวะทเหมาะสมทสด ทาใหไดไขมนทมไตรกลเซอไรดชนด POP POSt และ StOSt ในปรมาณ 21 29 และ 16% ตามลาดบ จากนนจงนาไขมนเมลดเงาะมาทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปสดวยสภาวะเหมาะสมดงกลาวทเลอกไว แลวนาไขมนทไดจากปฏกรยาไปศกษาคณสมบตทางกายภาพดวยการวเคราะหคาความเปนของแขงในรปผลก ชวงอณหภมการหลอมเหลวและการตกผลก และรปรางผลก พบวาไขมนเมลดเงาะหลงการดดแปลงโครงสรางมคณสมบตทางกายภาพเปลยนแปลงไปและมลกษณะคลายคลงกบเนยโกโกมากกวา เมอเปรยบเทยบกบไขมนเมลดเงาะทไมผานการดดแปลงโครงสราง จงเหมาะสาหรบการนาไปใชงานเปนไขมนทดแทนเนยโกโกชนด CBR

ภาควชาเทคโนโลยอาหาร บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ลายมอชอนกศกษา........................................ ปการศกษา 2555

ลายมอชออาจารยทปรกษาวทยานพนธ 1. .......................

สำนกหอ


จ

54403212 : MAJOR : FOOD TECHNOLOGY KEY WORD : RAMBUTAN SEED FAT/COCOA BUTTER ALTERNATIVES/ ENZYMATIC INTERESTERIFICATION/LIPASE PAKHAWAN CHAIKAJONWAT : PRODUCTION OF COCOA BUTTER ALTERNATIVES BY LIPASE-CATALYZED INTERESTERIFICATION OF RAMBUTAN SEED FAT. THESIS ADVISOR : ASST.PROF.SOPARK SONWAI,Ph.D. 149 pp.

Cocoa butter (CB) is an important ingredient in the chocolate and related confectionery products. Due to high cost and fluctuations in supply and demand of CB, the transformation of low cost vegetable fats and oils to improve triglyceride structure through interesterification processes has been used to produce cocoa butter alternatives (CBA). Rambutans (Naphelium lappaceum L.) are economically important fruits of canning industry. After the rambutan flesh was utilized in the canning process, the rambutan seeds are discarded as waste. Previous studies reported that rambutan seeds posses a relatively high amount of fat with values between 14-41% by weight and around 40.3% of the fatty acid is oleic acid. The objective of this research was to investigate the possibility for the production of CBA from rambutan seed fats (RSF) using enzymatic interesterification. The effect of acyl donor source, substrate ratio (RSF:acyl donor), reaction time, enzyme amount and initial water activity of enzyme was studied. Reactions were carried out at 65°C and incubated with Lipozyme , which is an immobilized sn-1,3 specific lipase from Mucor miehei. After each experiment, the triglyceride composition of the modified fat was analyzed and compared to that of CB, which contains mainly of POP (23%), POSt (36%) and StOSt (21%). It was found the most efficient source of acyl donor was free fatty acids (palmitic and stearic acids) in 1:1 weight ratio. The best conditions for the enzymatic interesterification of RSF were: substrate weight ratio of 1:6 for RSF and acyl donor, reaction time of 8 hours, immobilized lipase of 10% by weight of substrate and 0.11 for the initial water activity of enzyme. The triglyceride composition of the modified RSF was 21% for POP, 29% for POSt and 16% for StOSt. CBA was then produced from RSF by lipase-catalyzed interesterification using the optimum conditions listed above and the solid fat content (SFC), the thermal behavior during crystallization and melting and the crystal morphology of the CBA fat were studied and compared with those of CB. It was found that the crystallization and melting profiles of the CBA fat were very similar to CB. However, the fat exhibited slightly lower SFC at the temperatures below 20°C but higher SFC at the temperatures above 20°C. The crystal morphology of the fat was also different from CB. Consequently, the CBA fat produced could not be used as cocoa butter equivalent but instead has the potential for use as non-lauric cocoa butter replacer.

Department of Food Technology Graduate School, Silpakorn University

Student's signature ........................................ Academic Year 2012

Thesis Advisors' signature 1. .......................

สำนกหอ


ฉ

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบนสามารถสาเรจลลวงไปไดดวยดเนองจากความกรณาจาก ผศ.ดร.โสภาค สอนไว ทใหคาแนะนา ใหคาปรกษา ขอเสนอแนะ แนวทางในการดาเนนงานวจย พรอมทงตรวจสอบและแกไขเลมวทยานพนธจนเสรจสมบรณ

ขอกราบขอบพระคณกรรมการสอบวทยานพนธทกรณาสละเวลามาเปนกรรมการสอบวทยานพนธ ใหคาแนะนา และตรวจสอบวทยานพนธฉบบนใหสมบรณยงขน

ขอขอบคณบรษท มาลสามพราน จากด (มหาชน) ทอนเคราะหเมลดเงาะตลอดการดาเนนงานวจยครงน

ขอขอบคณคณาจารยและนกวทยาศาสตร ภาควชาเทคโนโลยอาหารทกทานทใหความร อบรมสงสอน ใหคาแนะนาในการปฏบตการดาเนนงานวจย และอานวยความสะดวกในการทาวจยดวย

ขอขอบพระคณ คณพอ คณแม ครอบครวชยขจรวฒน เพอนๆ พๆ ทใหกาลงใจตลอดระยะเวลาในการทางานวจย รวมทงสนบสนนการศกษาเลาเรยน และทกสงทกอยางโดยตลอด

สำนกหอ


ช

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย .................................................................................................................... ง

บทคดยอภาษาองกฤษ ............................................................................................................... จ กตตกรรมประกาศ ..................................................................................................................... ฉ

สารบญตาราง ............................................................................................................................ ญ สารบญภาพ ............................................................................................................................... ฏ

บทท 1 บทนา ............................................................................................................................... 1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา ................................................................... 1

ความมงหมายและวตถประสงคของการศกษา ......................................................... 5 สมมตฐานการศกษา ................................................................................................. 6

ขอบเขตของการศกษา .............................................................................................. 6

2 วรรณกรรมทเกยวของ...................................................................................................... 8 เงาะและไขมนเมลดเงาะ .......................................................................................... 8

เนยโกโก .................................................................................................................. 16

ไขมนทดแทนเนยโกโก ........................................................................................... 19

การผลตไขมนทดแทนเนยโกโก .............................................................................. 22

ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน .......................................................................... 25 ปจจยทมผลตอกระบวนการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนหรอไขมนพชดวย

กระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซม ................................. 26

เอนไซมไลเปส ........................................................................................................ 38

คณสมบตทางกายภาพของไขมนและนามน ............................................................ 43

คณสมบตทางเคมของไขมนและนามน ................................................................... 46

สำนกหอ


ซ

หนา การตกผลก .............................................................................................................. 48

เทคนคการวเคราะหไตรกลเซอไรดในไขมนหรอนามน (High Performance Liquid

Chromatography; HPLC) ............................................................................. 52

เทคนคการวเคราะหองคประกอบของไขมน(Thin layer chromatography;

TLC) ............................................................................................................ 59

เทคนคการวเคราะหคณสมบตเชงความรอนของวตถ (Differential Scanning

Calorimetry; DSC) ........................................................................................ 61

เทคนคการหาปรมาณไขมนทเปนของแขงดวยเครอง pulsed-Nuclear

Magnetic Resonance (p-NMR) ..................................................................... 62

เทคนคการวเคราะหขนาดและการกระจายตวของผลกโดยการใชภาพถายจาก Polarized Light Microscopy (PLM).............................................................. 64

3 วธดาเนนการวจย ............................................................................................................. 67

วตถและเครองมอทใชในงานวจย ............................................................................. 67

การสกดไขมนเมลดเงาะ .......................................................................................... 70

การศกษาองคประกอบทางเคม ................................................................................ 71

การศกษาผลของปจจยตางๆตอปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน ของไขมนเมลดเงาะกบ acyl donor ดวยเอนไซมไลเปส ................................ 73

การวเคราะหผลทางสถต ......................................................................................... 79

การคดเลอกสภาวะในการดดแปลงไขมนทเหมาะสมทสดสาหรบการนาไปผลต ไขมนทดแทนเนยโกโกดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

โดยใชเอนไซม ............................................................................................... 79

การศกษาองคประกอบทางกายภาพของไขมนทดแทนเนยโกโกทผลตขนโดยใช

สภาวะทเหมาะสมทสดทเลอกไว ................................................................... 79

การวเคราะหผล สรปผล .......................................................................................... 80

4 ผลการวเคราะหขอมล ................................................................................................... 81

การสกดไขมนเมลดเงาะ .......................................................................................... 81

สำนกหอ


ฌ

หนา การศกษาผลของปจจยตางๆทมผลตอปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของ ไขมนเมลดเงาะกบ acyl donor ดวยเอนไซมไลเปส ....................................... 81

การคดเลอกสภาวะทเหมาะสมในการผลตไขมนเมลดเงาะดดแปลงจากการ ทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนสาหรบนาไปใชในการผลต ไขมนทดแทนเนยโกโก ................................................................................. 95

การศกษาองคประกอบทางกายภาพ ........................................................................ 95

5 สรป อภปรายผล และขอเสนอแนะ ............................................................................... 111 รายการอางอง ....................................................................................................................... 113 ภาคผนวก .............................................................................................................................. 122

ภาคผนวก ก กระบวนการเตรยมเมลดเงาะและกระบวนการสกด ........................... 123 ภาคผนวก ข การทาไขมนใหบรสทธ (purification) ................................................ 125 ภาคผนวก ค การวเคราะหองคประกอบของไขมนดวยเทคนค Thin layer chromatography ............................................................................... 127 ภาคผนวก ง การวเคราะหปรมาณไตรกลเซอไรดในไขมนเมลดเงาะ ...................... 129 ภาคผนวก จ การเตรยมสารละลายเกลออมตว ......................................................... 132 ภาคผนวก ฉ การแยกกรดไขมนอสระ ..................................................................... 134

ภาคผนวก ช การศกษาคณสมบตทางความรอนของไขมนดวยเทคนค Differential Scanning Calorimeter ................................................................ 136

ภาคผนวก ซ การเตรยมตวอยางเพอศกษาลกษณะผลกของไขมน ............................ 138 ภาคผนวก ฌ การวดคาปรมาณความเปนของแขงในรปผลก (SFC) ......................... 140

ภาคผนวก ญ ตารางแสดงคารอยละของปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจาก

การทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนดวย ................................................ 142

ภาคผนวก ฎ ภาพถายพฤตกรรมการตกผลกของไขมนเมลดเงาะ

จากกลองจลทรรศน ........................................................................................ 146

ประวตผวจย ........................................................................................................................... 148

สำนกหอ


ญ

สารบญตาราง

ตารางท หนา 1 เนอทใหผล ผลผลต และผลผลตตอไรเงาะ ป 2549 – 2553 ....................................... 9

2 การบรโภคภายในประเทศและการสงออกเงาะสดและผลตภณฑป 2549 – 2553 ..... 10

3 ชนดและปรมาณของกรดไขมนทพบในไขมนเมลดเงาะ ........................................... 12

4 ปรมาณกรดไขมน (%) ซงเปนองคประกอบของเนยโกโกจากแหลงตางๆ ................ 17

5 ชนดของไตรกลเซอไรด (%) ซงเปนองคประกอบของเนยโกโกจากแหลงตางๆ ...... 18

6 องคประกอบของกรดไขมนในเนยโกโก นามนปาลม นามนถวเหลอง และนามน ปาลมผสมนามนถวเหลองทผานกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน ....... 28

7 องคประกอบของไตรกลเซอไรดในโครงสรางเนยโกโกและนามนปาลมผสม นามนถวเหลองดดแปลงทผานกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน .......... 29

8 องคประกอบของกรดไขมนในนามน mahua ไขมน kokum และนามนผสม ............ 31

9 องคประกอบของไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

ของการผสมนามน mahua และ ไขมน kokum ทเวลาตางกน ....................... 32 10 ปรมาณของกรดไขมนของนามนดดแปลงทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอร

รฟเคชนทระยะเวลาตางๆ ............................................................................. 34

11 จดหลอมเหลวของกรดไขมนชนดตางๆ .................................................................. 44

12 จดหลอมเหลวของไตรกลเซอไรดบางชนด ............................................................. 45

13 คาสาหรบวเคราะหสมการ Avrami exponent .......................................................... 63 14 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของชนดของแหลง acyl donor ................... 73

15 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของอตราสวนของไขมนตอ acyl donor ..... 75

16 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของอตราสวนของของกรดปาลมตก ตอกรดสเตยรก .............................................................................................. 76

17 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของระยะเวลาในการเกดปฏกรยา ............... 77

18 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของปรมาณเอนไซมทใช ............................ 78

สำนกหอ


ฎ

ตารางท หนา 19 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของคา aw เรมตนของเอนไซม .................... 78

20 องคประกอบของไตรกลเซอไรดทไดจากการผสมนามน mahua และ ไขมน kokum ดวยการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมทอณหภม 55°C ดวยเวลาแตกตางกน ............................................................................ 90

21 ปรมาณ %SFC ของไขมนชนดตางๆทอณหภมแตกตางกน ...................................... 106

22 อณหภมและเอนทาลปในการหลอมเหลวของไขมนชนดตางๆ ............................... 109

23 อณหภมและเอนทาลปในการตกผลกของไขมนชนดตางๆ ...................................... 110

24 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยา อนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะโดยใช

acyl donor ตางชนดกน ................................................................................. 143

25 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยา อนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมโดยมอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : acyl donor ทแตกตางกน................................................................................ 143

26 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยา อนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะโดยมอตราสวน

ของกรดปาลมตก : กรดสเตยรก ทแตกตางกน .............................................. 144

27 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยา

อนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวยระยะเวลา แตกตางกน ................................................................................................... 144

28 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยา อนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวยปรมาณ

เอนไซมทแตกตางกน ................................................................................... 145

29 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยา อนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวยความชน

เรมตนของเอนไซมทแตกตางกน ................................................................. 145

สำนกหอ


ฏ

สารบญภาพ

ภาพท หนา 1 เทอรโมแกรมจากการวเคราะหชวงอณหภมในการตกผลกและการหลอมเหลว

ของไขมนเมลดเงาะดวยเทคนค DSC ............................................................ 13

2 พฤตกรรมการหลอมเหลวและการตกผลกของไขมนเมลดเงาะและเนยโกโก ........... 15

3 คา Solid fat content (%) ของไขมนเมลดเงาะ ........................................................... 16

4 สตรโครงสรางของไตรกลเซอไรดในเนยโกโกธรรมชาต (POSt) ............................. 17

5 กระบวนการผลต Cocoa Butter Equivalents ............................................................. 21

6 ปฏกรยาระหวางกลเซอไรดกบกลเซอไรดหรอเอสเทอรอนๆ ................................... 24

7 ขนตอนการเกดปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน .................................................... 26

8 ปรมาณรอยละของ POP POSt และ StOSt ทไดจากการดดแปลงนามนมะกอก : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก ทสดสวนตางๆ ................................................. 30

9 การเปรยบเทยบองคประกอบของไตรกลเซอไรดของการผสมนามน mahua

และ ไขมน kokum จากทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน ....................... 33

10 การเกดปฏกรยา Alcoholysis ..................................................................................... 34

11 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยา Enzymatic transesterification ของ Pentadesma butyracea butter โดยใชเอนไซมปรมาณตางๆ ......................... 35

12 ปรมาณกรดสเตยรกทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของนามน

มะพราวโดยใชปรมาณเอนไซมตางๆ............................................................ 36

13 ปรมาณของกรดปาลมตกและกรดสเตยรกทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอร

รฟเคชนของนามนเมลดชาโดยใชปรมาณเอนไซมตางๆ .............................. 37

14 ประสทธภาพการทางานของเอนไซมทมคา aw เรมตนตางๆ หลงจากถกใช

ในแตละครง .................................................................................................. 38

15 ไลเปสทมความจาเพาะทตาแหนง 1 และ 3 บนโมเลกลไตรกลเซอไรด .................. 39

16 ไลเปสทไมมความจาเพาะทตาแหนงบนโมเลกลไตรกลเซอไรด ............................ 39

สำนกหอ


ฐ

ภาพท หนา 17 กราฟความสมพนธของอณหภมและความเขมขนของสารละลาย ........................... 49

18 การจดเรยงตวของโครงสรางไตรกลเซอไรด ........................................................... 52

19 สวนประกอบตางๆของเครอง HPLC ทใชในปจจบน .............................................. 53

20 โครมาโตแกรมขององคประกอบไขมนจากการวเคราะหดวยคอลมน NP-HPLC ... 54

21 โครมาโตแกรมขององคประกอบไขมนจากการวเคราะหดวยคอลมน RP-HPLC ... 55

22 photodiode array ทใชใน LC Detector .................................................................... 57

23 โครมาโตแกรมจาการวเคราะหไตรกลเซอไรดของเนยโกโกดวยเทคนค HPLC ..... 58

24 TLC plate ทไดจากการวเคราะหนามนงา (Sesame oil; SO) นามนทเหลออย (residual oil;RO) Methanol extract(ME) เพอเปรยบเทยบกบสารมาตรฐาน

TG FFA DG MG และPL ......................................................................... 60

25 DSC melting curve ของไขมนนม หลงจาก tempering เปนระยะเวลา 4 สปดาห .... 61

26 รปแบบการหลอมเหลวของนยโกโกจากการศกษาดวยเทคนค DSC ........................ 62

27 กลองจลทรรศนแบบใชแสงทศทางเดยวและองคประกอบ ...................................... 65

28 รปภาพของผลกนามนเมลดมะมวง นามนปาลมมดแฟรกชนไขมนทดแทนเนยโกโก

เนยโกโก เมอทาการเกบรกษาทอณหภม 25°C เปนเวลา 48 ชวโมง ............. 66

29 เมลดเงาะกอนลอกเปลอกหมสนาตาล/เทาออก และเมลดเงาะทลอกเปลอกหมแลว

เหลอแตสวนสเหลองดานใน ......................................................................... 70

30 TLC plate ททาการแยกไขมนสวนตางๆในไขมนเมลดเงาะดดแปลงและ

ไขมนเมลดเงาะ ............................................................................................. 72

31 การวเคราะห TLC เพอเปรยบเทยบกบนามนถวเหลอง (TG) ผสมกบ กรดโอเลอก (FFA)

ใชเปนตวอยางควบคม(C) ............................................................................. 72

32 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใช เอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวย acyl donor ตางชนดกน ............................. 82

33 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใช เอนไซมของไขมนเมลดเงาะตอ acyl donor ทสดสวนตางๆ ......................... 85

สำนกหอ


ฑ

ภาพท หนา 34 ปรมาณของ POP และ StOSt (%) ทไดจากการดดแปลงนามนมะกอก : กรดปาลมตก

: กรดสเตยรก ................................................................................................. 85

35 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใช

เอนไซมของไขมนเมลดเงาะ: อตราสวนของกรดปาลมตก : กรดสเตยรก

ทสดสวนตางๆ............................................................................................... 87


เอนไซมของไขมนเมลดเงาะทระยะเวลาแตกตางกน .................................... 89


เอนไซมของไขมนเมลดเงาะโดยใชปรมาณเอนไซมตางๆ ............................ 92


เอนไซมของไขมนเมลดเงาะทมปรมาณความชนเรมตนแตกตางกน ........... 94

39 เทอรโมแกรมของการหลอมเหลวและการตกผลกของไขมนชนดตางๆ .................... 97

40 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกเนยโกโก ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25 °C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา .......... 101

41 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด Coberine

ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25 °C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา ......................................................................................................... 102

42 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด Melarin

ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25 °C กาลงขยายของกลองเทากบ

100 เทา ......................................................................................................... 103

43 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนเมลดเงาะ ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25 °C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา .......... 104

44 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนเมลดเงาะดดแปลง ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25 °C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา .......... 105

สำนกหอ


ฒ

ภาพท หนา 45 คา %SFC ของไขมนชนดตางทอณหภมตางๆ ......................................................... 107

46 Chromatogram ของ HPLC ทไดของตวอยางไขมนชนดตางๆ ................................. 131

47 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนเมลดเงาะ ตงแตเวลา 0 – 120 นาท ทอณหภม 25°C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา .............. 147

สำนกหอ


1

บทท 1

บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา

เงาะ (rambutan) จดเปนหนงในผลไมทมความสาคญมากตอเศรษฐกจของประเทศไทย ซงประเทศไทยเองจดไดวาเปนพนททปลกเงาะทมากทสดและดทสดในโลก สาหรบพนธเงาะทกาลงไดรบความนยมมากทสดคอเงาะโรงเรยนหรอเงาะนาสาร ซงมคณภาพดกวาเงาะพนธอนๆ โดยปลกทอาเภอนาสาร จ.สราษฎรธาน สวนพนธทไดรบความนยมรองลงมาคอพนธสชมพ ปลกท จ.จนทบร พนธอนทไดรบความนยมนอยลงมา ไดแก พนธสทอง พนธเจะมง และพนธตาว เปนตน โดยเงาะเปนผลไมทรจกกนอยางแพรหลายในหมคนไทยและประเทศเพอนบานในแถบเอเชยตะวนออกเฉยงใต เนอเงาะนอกจากจะนยมรบประทานสดๆแลว ยงนาไปผลตเปนเงาะกระปอง โดยในบางประเทศ เชน ประเทศฟลปปนส ไดมการนาเมลดเงาะไปควใหสกแลวนามารบประทานเปนของขบเคยว (Solis-fuentes และคณะ, 2010) นอกจากนเมลดเงาะยงสามารถนาไปสกดไขมน ซงไขมนทไดสามารถนาไปใชประโยชนไดหลายดาน เชน นาไปผลตเทยนไข สบ หรอเปนวตถดบสาหรบการผลตไบโอดเซล เปนตน (Morton, 1987; Zee, 1993) สาหรบในประเทศไทยแลวเมลดเงาะถอเปนของเหลอทงทมไดนาไปใชประโยชนใดๆ ซงในแตละปในชวง 6 ปทผานมา ประเทศไทยผลตเงาะได 0.3-0.5 ลานตน/ป (สานกงานเศรษฐกจการเกษตร, 2553) โดยเงาะ 1 กโลกรม จะใหเมลด 70-80 กรม หรอ 7-8% โดยนาหนก (นฐว, 2551) ซงเมอพจารณาจากขอมลทวาเมลดเงาะสดมความชนเฉลย 34.3% (wet basis) (Solis-Fuentes และคณะ, 2010) และในการสกดไขมนจากเมลดเงาะแหงนนสามารถได yield สงถง 41.3%โดยนาหนกของเมลดเงาะแหง (Winayanuwattikun

และคณะ, 2008) แสดงวาเมลดเงาะทเปนเศษเหลอทง สามารถใหไขมนไดในปรมาณมากถง 81,500-136,000 ตน/ป

สำนกหอ


2

เนยโกโก (cocoa butter) เปนไขมนทเปนสวนผสมหลกทมราคาแพงทสดของชอคโกแลต เนยโกโกไดมาจากตนโกโก และประกอบไปดวยไตรกลเซอไรด 3 ชนดหลกๆ ดวยกน คอ POP POSt และ StOSt (เมอ P O และ St คอกรดไขมนชนดปาลมตก โอเลอก และสเตยรก ตาม ลาดบ) (Xu, 2000) ในปจจบนเนยโกโกมราคาแพงและมการผนแปรของปรมาณการผลตแบบปตอปเนองจากการเปลยนแปลงของสภาพดนฟาอากาศและความไมมนคงดานสภาวะทางการเมองของประเทศผปลกตนโกโก จงไดมความพยายามในการเสาะแสวงหาพชชนดอนทสามารถใหนามนหรอไขมนทมองคประกอบไตรกลเซอไรด คณสมบตทางเคม คณสมบตทางกายภาพ และพฤตกรรมการตกผลกทเหมอนหรอใกลเคยงกบของเนยโกโกมาผลตเปนไขมนทดแทนเนยโกโก (cocoa butter alternatives) ซงไดมการคนพบวามพชอยไมกชนด เชน sal, shea, elipe และ kokum

เปนตน ทใหนามนทมคณสมบตดงกลาวใกลเคยงกบของเนยโกโก (Lipp และ Anklem, 1998) แตอยางไรกตามพชเหลานมสวนใหญเปนพชลมลก ปลกไดเฉพาะบางพนท และใหผลผลตเปนฤดกาล นอกจากนบางชนดยงให yield ในการสกดนามนตาอกดวย จงทาใหตองมการพจารณานานามนจากพชชนดทหาไดงายกวา มราคาถก และยงให yield ในการสกดนามนทสงกวา เชน นามนปาลม นามนมะกอก นามนราขาว และนามนมะพราว เปนตน มาใชในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก แตอยางไรกตามนามนเหลานมองคประกอบไตรกลเซอไรดทคอนขางแตกตางจากของเนยโกโก สงผลใหมคณสมบตทางเคม คณสมบตทางกายภาพ และพฤตกรรมการตกผลกทแตกตางไปจากของเนยโกโกคอนขางมาก ทาใหมขอจากดในการนามาผลตเปนไขมนทดแทนเนยโกโก เพราะเหตนจงไดมการนาเอานามนเหลานมาดดแปลงองคประกอบของโมเลกลไตรกลเซอไรดในนามนใหมความใกลเคยงกบของเนยโกโก (นนคอใหมปรมาณและสดสวนของไตรกลเซอไรดชนด POP

POSt และStOSt ใกลเคยงกบของเนยโกโก) ดวยวธทแตกตางกนไป เชน การตกผลกแยกสวน (Fractionation) และการทาอนเตอรเอสเตอรฟเคชน (Interesterification) ซงมทงแบบใชความรอนสงควบคกบตวเรงปฏกรยาทเปนสารเคม (Chemical interesterification) และแบบทใชความรอนปานกลางรวมกบการใชเอนไซมเปนตวเรงปฏกรยา (Enzymatic interesterification) เปนตน

สำนกหอ


3

การทาอนเตอรเอสเตอรฟเคชนแบบใชเอนไซมในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกนน เปนการเปลยนชนดของกรดไขมน (fatty acid chain) ทจบอยกบกลเซอรอลในตาแหนงพนธะท 1

(sn-1) และ 3 (sn-3) ของโมเลกลไตรกลเซอไรด ดวยการใชเอนไซมไลเปสททางานจาเพาะ (ชนด sn-1,3 specific lipase) มาทาการตดกรดไขมนชนดทไมตองการออกไปจากตาแหนงพนธะท 1 และ 3 แลวทาการตอกรดไขมนชนดทตองการเขาไปแทนท (Xu, 2000) โดยเอนไซมไลเปสทใชนนสวนใหญผลตไดจากจลนทรยชนด Mucor miehei, Mucor javanicus, Aspergillus niger, Rhizopus

arrhizus และ Rhizopus delemar เปนตน (Senanayake และ Shahidi, 2005) ซงนามนทเหมาะสมสาหรบใชในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกนนควรเปนนามนทมกรดโอเลอกในปรมาณสง และกรดโอเลอกนควรจะจบอยทตาแหนงพนธะท 2 (sn-2) เปนสวนใหญ สวนกรดไขมนทตองการเขามาแทนทในตาแหนงพนธะท 1 และ 3 นน สวนใหญจะเปนกรดปาลมตก และ/หรอ กรดสเตยรก

ซงอาจไดมาจาก acyl donor ในรปแบบทหลากหลาย เชน กรดไขมนอสระ (palmitic acid และ/หรอ stearic acid) หรอกรดไขมนทอยในรปเอสเทอร (เชน ethyl stearate และ/หรอ methyl palmitate)

สดทายจะทาใหไดไขมนทดแทนเนยโกโกทมปรมาณและสดสวนของ POP POSt และ StOSt ทใกลเคยงกบของเนยโกโก โดย ณ ปจจบนน การดดแปลงโครงสรางโมเลกลไตรกลเซอไรดในนามนหรอไขมนดวยวธอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมเพอการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก กาลงไดรบความสนใจเปนอยางมากจากภาคอตสาหกรรม (Tchobo และคณะ, 2009) ทงนเปนเพราะวากระบวนการดงกลาวมขอดทเหนอกวากระบวนการอนๆ ในหลายๆ ดาน เชน เปนกระ บวนการทใชพลงงานตา ม by-products นอย และเปน green process เนองจากกอใหเกดของเสยทเปนพษตอสงแวดลอมในปรมาณตา (Xu, 2000) ทผานมาไดมงานวจยหลายงานทไดทาการศกษาการดดแปลงโครงสรางโมเลกลไตรกลเซอไรดในนามนดวยวธอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมกบนามนหลายชนดแตกตางกนไป เชน นามนปาลม (Undurraga และคณะ, 2001; Yazdi

and Alemzade, 2011) นามนมะกอก (Ciftci และคณะ, 2009; Oh และคณะ, 2009) นามนถวเหลอง (Abigor และคณะ, 2003) นามนเมลดดอกทานตะวน (Adhikari et al., 2010; Salas และคณะ, 2011)

นามนราขาว (Alim และคณะ, 2008) นามนมะพราว (Rao และคณะ, 2001) และนามนเมลดชา (Wang และคณะ, 2006; Zarringhalam et al., 2010) เปนตน โดยงานวจยเหลานนไดศกษาผลของปจจยตางๆ ในระหวางการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน เชน ชนดของแหลง acyl donor

สำนกหอ


4

ทใช อตราสวนของนามนตอ acyl donor ชนดและปรมาณของเอนไซมทใช ระยะเวลาในการเกดปฏกรยา ความชนหรอคา aw เรมตนของเอนไซม เปนตน

ประเทศไทยในปจจบนไดสงสนคาประเภทเนยโกโกและไขมนทดแทนเนยโกโกเขามาเพอใชในอตสาหกรรมการผลตไอศกรม ผลตภณฑเบเกอร ลกอม ลกกวาด ขนมขบเคยวและชอกโกแลตในปรมาณมากตอป คดเปนมลคามหาสาร ในสถานการณปจจบนทราคาของเนยโกโกเพมสงอยางตอเนองนน ยอมทาใหตนทนการผลตสนคาทมเนยโกโกเปนสวนประกอบนนเพมสงขนตามไปดวย เพอเปนการลดตนทนดงกลาวและเปนการเพมโอกาสรวมถงความสามารถในการแขงขน เรามความจาเปนทจะตองเสาะหาแหลงนามนจากพชทมอยภายในประเทศทมศกยภาพสาหรบการนามาดดแปลงโครงสรางเพอนามาใชในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก หรอใชเปน feed stock สาหรบการผลตผลตภณฑไขมนชนดอนๆ เชน มารการน shortening และผลตภณฑประเภทสเปรด (spread) ซงไขมนจากเมลดเงาะทยงไมเคยมการศกษาอยางกวางขวาง ถอเปนไขมนทมศกยภาพสงสาหรบการนามาดดแปลงโครงสรางเพอนามาใชในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก ทงนเนองจากวาเปนไขมนทมกรดโอเลอกเปนสวนประกอบของโมเลกลไตรกลเซอไรดในปรมาณสงถง 55.25% (Winayanuwattikun และคณะ, 2008) และใหปรมาณ yield ในการสกดไขมนสง ถาเราไดทาการศกษาถงสภาวะตางๆ ทมผลตอการดดแปลงโครงสรางโมเลกลไตรกลเซอไรดของไขมนเมลดเงาะดวยวธอนเตอรเอสเตอรฟเคชนแบบทใชเอนไซม ใหมความเขาใจและไดขอสรปของสภาวะทเหมาะสมได เราจะไดองคความรใหมสาหรบการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกขนไดเองภายในประเทศในอนาคตเพอรองรบการเตบโตและการแขงขนทสงขนตลอดเวลาของอตสาหกรรมการผลตไอศกรม ผลตภณฑเบเกอร ลกอม ลกกวาด ขนมขบเคยวและชอกโกแลต ซงการนาเมลดเงาะทเปนของเหลอทงในประเทศมาทาการสกดไขมนเพอทาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกไดเองในอนาคตนน นอกจากจะเปนการลดปรมาณการนาเขาไขมนทดแทนเนยโกโกจากตางประเทศแลว ยงเปนการใชประโยชนจากของเหลอทงอยางมประสทธภาพ ถอเปนการเพมมลคาสนคาเพอพฒนาศกยภาพการผลตใหแกประเทศอกดวย

สำนกหอ


5

ดงนนงานวจยนจงมแนวคดทจะทาการศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปส โดยจะทาการศกษาผลของปจจยตางๆ ทมตอกระบวนการ คอ ชนดของแหลง acyl donor อตราสวนของไขมนตอ acyl donor (อตราสวนของสารตงตน หรอ substrates ratio) ระยะเวลาในการเกดปฏกรยา ปรมาณเอนไซมทใช และคา aw เรมตนของเอนไซม เพอหาสภาวะทเหมาะสมทสดในการดดแปลงโครงสรางไตรกลเซอไรดในไขมนเมลดเงาะเพอทาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก ในกลม non-

lauric fat ซงเมอดดแปลงแลวชนดของไขมนทดแทนเนยโกโกทสามารถเปนไปได กคอ cocoa

butter equivalent (CBE) และ cocoa butter replacer (CBR) โดยถาหากไขมนเมลดเงาะทดดแปลงไดมทงคณสมบตทางเคมและทางกายภาพเหมอนกบเนยโกโก จะสามารถใชทดแทนเนยโกโกไดทกสดสวนในการผลตชอคโกแลต จะเรยกวา CBE และหากมคณสมบตทางกายภาพเหมอนหรอใกลเคยงกบเนยโกโก แตคณสมบตทางเคมบางสวนคลายกบเนยโกโกกจะสามารถนามาใชเปนไขมนทดแทนเนยโกโกชนด CBR (Lipp และ Anklem, 1998; Talbot, 1999)

1.2 ความมงหมายและวตถประสงคของการศกษา

1.2.1 เพอศกษาผลของปจจยตางๆ คอ ชนดของแหลง acyl donor อตราสวนของไข มนตอ acyl donor ระยะเวลาในการเกดปฏกรยา ปรมาณเอนไซมทใช และคา aw เรมตนของเอน ไซมทมตอกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของไขมนเมลดเงาะแบบใชเอนไซมไลเปสเปนตวเรงปฏกรยา

1.2.2 เพอศกษาคณสมบตดานกายภาพ คาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลก พฤตกรรมการหลอมเหลว อณหภมในการตกผลกและการหลอมเหลว และรปรางผลกของไขมนเมลดเงาะทผานการดดแปลงโครงสรางโมเลกลไตรกลเซอไรดดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมไลเปสเปนตวเรงปฏกรยาภายใตสภาวะทเหมาะสมทสดทเลอกไวเปรยบเทยบกบของไขมนเมลดเงาะทไมผานการดดแปลงโครงสราง เนยโกโก และตวอยางไขมนทดแทนเนยโกโกทมจาหนายตามทองตลาด

สำนกหอ


6

1.3 สมมตฐานการศกษา

ปจจยตางๆ เชน ชนดของแหลง acyl donor อตราสวนของไขมนตอ acyl donor ระยะเวลาในการทาปฏกรยา และคา aw เรมตนของเอนไซม มผลตอประสทธภาพในการทางานของเอนไซมทนามาทาการดดแปลงโครงสรางของโมเลกลไตรกลเซอไรดดวยกระบวนการอนเตอร เอสเตอรรฟเคชน

1.4 ขอบเขตของการศกษา

1.4.1 การศกษาผลของปจจยตางๆ ทมตอกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของไขมนเมลดเงาะแบบใชเอนไซมไลเปสเปนตวเรงปฏกรยา คอ

ชนดของแหลง acyl donor

อตราสวนของไขมนตอ acyl donor

ระยะเวลาในการเกดปฏกรยา ปรมาณเอนไซมทใช

คา aw เรมตนของเอนไซม

1.4.2 การศกษาคณสมบตดานตางๆของไขมนเมลดเงาะทผานการดดแปลงดวยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมไลเปสเปนตวเรงปฏกรยา ภายใตสภาวะตางๆ โดยศกษาเปรยบเทยบกบคณสมบตของเนยโกโกและของไขมนทดแทนเนยโกโกชนดทมจาหนายตามทองตลาด ทง CBE และ CBR เพอหาสภาวะทเหมาะสมทสดในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยวธอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปส ซงคณสมบตของไขมนทจะทาการศกษาคอ

- องคประกอบไตรกลเซอไรดในไขมน ดวยเทคนค High-Performance Liquid

Chromatography (HPLC)

- คาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลก (solid fat content) และพฤตกรรมการ

หลอมเหลว ดวยเทคนค pulsed-Neclear Magnetic Resonance (p-NMR)

สำนกหอ


7

- อณหภมในการตกผลกและอณหภมในการหลอมเหลว ดวยเทคนค Differential Scanning

Calorimetry (DSC)

- กลไกในการตกผลก (crystallization kinetics) ดวยเทคนค pulsed-Nuclear Magnetic

Resonance (p-NMR)

- รปรางผลก (crystal morphology) ดวยเทคนค Polarlized-Light Microscopy (PLM)

สำนกหอ


8

บทท 2

วรรณกรรมทเกยวของ

2.1 เงาะและนามนเมลดเงาะ

เงาะ (rambutan) มชอทางวทยาศาสตร Naphelium lappaceum L. จดอยในพชวงศ Sapindacea เปนผลไมทรจกกนอยางแพรหลายในหมคนไทย ประเทศไทยจดไดวาเปนพนททปลกเงาะมากทสดและดทสดในโลก พนธของเงาะทมการปลกเปนการคาอยางกวางขวางในประเทศม 2 พนธ ไดแก

1.พนธโรงเรยน เปนเงาะทมคณภาพด เปนทตองการของตลาด มราคาสง ผวสแดงเขมโคนขนมสแดง ปลายขนมสเขยว เนอหนา แหง และลอนออกจากเมลดไดงาย ตอบสนองตอปยไดด เมอขาดนาในชวงผลออน ผลจะแตกหรอหลนไดมาก

2. พนธสชมพ เปนพนธทปลกงาย มการเจรญเตบโตด ทนทานตอการเปลยนแปลงของสภาพดนฟาอากาศ ใหผลดกมผวและขนเปนสชมพสด เนอหนา ฉานา บอบชางาย ไมทนทานตอการขนสง

สาหรบพนธเงาะทกาลงไดรบความนยม คอ เงาะโรงเรยนหรอเงาะนาสาร ซงไดรบความนยมมากทสด มคณภาพดกวาพนธอนๆ โดยปลกทอาเภอนาสาร สราษฎรธาน สวนพนธทไดรบความนยมรองลงมา คอ พนธสชมพ ปลกทจนทบร พนธอนทไดรบความนยมนอยลงมาไดแก พนธสทอง พนธเจะมง และพนธตาว เปนตน (ปราณ, 2534)

สถานการณสนคาเกษตรทสาคญและแนวโนมป 2554 ของเงาะ ในดานตางๆ เปนดงน

1. การผลต ในป 2554 คาดวาจะมพนทใหผล 308,908 ไร ผลผลต 345,976 ตน พนทใหผลลดลงจากป 2553 รอยละ 7.94 ในขณะทผลผลตเพมขนจากป 2553 รอยละ 2.44 ตามลาดบ (ตารางท 1)

สำนกหอ


9

2. การตลาด แบงเปน (1) ความตองการบรโภค คาดวาการบรโภคภายในประเทศเงาะสดและผลตภณฑจะม

ปรมาณ 300,000 ตน หรอลดลงจากป 2553 รอยละ 8.71 จากการผลกดนใหมการสงออกเพมมากขน (ตารางท 2) (2) การสงออก คาดวาการสงออกเงาะสดและผลตภณฑจะเพมขนจากปทผานมากวา รอยละ 50 หรอประมาณ 13,000 ตนสด โดยแยกเปนเงาะสด 10,000 ตน เงาะกระปอง 1,000 ตนและเงาะสอดไสสบปะรด 2,000 ตน จากการเรงผลกดนการสงออกเชน ตะวนออกกลาง และการคาผานชายแดนกบประเทศเพอนบาน รวมทงการนาเทคโนโลยการยดอายเงาะสดดวยถงพลาสตกเพอการสงออกโดยทางเรอมาใชจะชวยลดตนทนการขนสงและทาใหสามารถขยายตลาดสงออกไดเพมมากขน (ตารางท 2)

(3) ราคา คาดวาราคาทเกษตรกรขายได ราคาขายสงตลาดกรงเทพฯ และราคาสงออกจะใกลเคยงกบปทผานมา

ตารางท 1 เนอทใหผล ผลผลต และผลผลตตอไรเงาะ ป 2549 – 2553

ป พ.ศ. เนอทใหผล (ไร) ผลผลต (ตน) ผลผลตตอไร (กโลกรม) 2549 458,336 436,474 952

2550 423,804 489,296 1,151

2551 396,987 404,053 1,018

2552 362,061 370,600 1,024

2553 335,538 337,721 1,007

อตราเพมรอยละ -7.51 -7.6 -0.05

ทมา: สานกงานเศรษฐกจการเกษตร (2553)

สำนกหอ


10

ตารางท 2 การบรโภคภายในประเทศและการสงออกเงาะสดและผลตภณฑ ป 2549 – 2553

ทมา: สานกงานเศรษฐกจการเกษตร (2553) หมายเหต: * เปนการประมาณการ

3. ปจจยทมผลกระทบตอปรมาณการผลตและการสงออก

(1) ปจจยทมผลกระทบตอการผลต ในป 2553 เนอทใหผลและผลผลตลดลง เนองจากในชวงหลายปทผานมาราคาทเกษตรกรไดรบตกตาอยางตอเนอง และขาดแคลนแรงงานในการเกบเกยวโดยเฉพาะในชวงฤดกาล ทาใหเกษตรกรบางสวนไดโคนตนเงาะทง และหนไปปลกพชอนทใหราคาดกวา เชน ยางพารา และปาลมนามน สาหรบในป 2554 คาดวาสภาพภมอากาศจะเหมาะสมตอการออกดอกและตดผลจะทาใหผลผลตเพมขนจากป 2553 อาจจะทาใหราคาทเกษตรกรไดรบลดตาลงโดยเฉพาะในชวงฤดกาล

(2) ปจจยทมผลกระทบตอการสงออก ในป 2553 ปรมาณและมลคาการสงออกเพมขนจากป 2552 อยางไรกตามการแขงคาของเงนบาทไมสงผลกระทบตอการสงออก โดยเฉพาะเงาะสด เนองจากสวนใหญเการสงออกเปนการคาขายผานชายแดนกบประเทศเพอนบาน เชน กมพชา มาเลเซย สปป.ลาว และเวยดนาม ซงจะใชสกลเงนบาทในการซอขาย สวนการแขงคาของเงนบาทไดสงผลกระทบกบการสงออกเงาะบรรจกระปองและเงาะสอดไสสบปะรดบรรจกระปอง ซงราคาในตลาดปลายทางมราคาสงขน ทาใหไมสามารถแขงขนกบผลไมกระปองชนดอนๆ โดยเฉพาะจากจนซงมราคาทถกกวาได

ป พ.ศ. การบรโภคภายในประเทศ(ตน)

การสงออก

ปรมาณ (ตน) มลคา (ลานบาท) 2549 428,166 9,160 314.81

2550 485,534 4,272 131.21

2551 397,489 6,564 126.84

2552 364,273 6,327 142.81

2553 328,634 9,087* 171.00*

อตราเพมรอยละ -7.84 3.84 -10.74

สำนกหอ


11

จากตารางท 1 และ 2 จะเหนวาประเทศไทยเปนผผลตเงาะไดในปรมาณมากตอป

โดยเฉพาะชวงเดอนพฤษภาคมและมถนายนซงเปนชวงทผลผลตออกมากและสามารถสงออกไดปละประมาณ 10-15 ลานดอลลารสหรฐ (Sirisompong และคณะ, 2011) ในประเทศไทยมโรงงานอตสาหกรรมหลกๆ ทใชเงาะเปนวตถดบคอ โรงงานผลตเงาะกระปอง และโรงงานผลตเงาะยดไสสบปะรดในนาเชอมบรรจกระปอง สาหรบเมลดเงาะซงเปนของเหลอทงจากโรงงานเหลาน สวนใหญยงมไดนาไปใชประโยชน งานวจยทผานมาพบวาเมลดเงาะมไขมนระหวาง 14-41 %โดยนาหนกของเมลดเงาะ และปจจบนมความตองการนามนและไขมนเพมมากขนเพอใชสาหรบการบรโภคของมนษยและโรงงานอตสาหกรรม จงทาใหจาเปนทจะตองทาการศกษาแหลงทมาในการผลตนามนใหมๆ ดงนนในการสกดไขมนจากเงาะ จงไมไดมประโยชนแคเฉพาะในการผลตเทยน

สบ แตจะมประโยชนรวมไปถงอตสาหกรรมอาหารดวย

งานวจยของ Solis-Fuentesc และคณะ (2010) ไดนาเมลดเงาะของประเทศเมกซโกมาทาการลางและลอกเปลอกหมสนาตาล/เทาออก ใหเหลอแตเนอเมลดสเหลองมาทาการบดและอบทอณหภม 60°C เปนระเวลา 4 ชวโมง จากนนทาการสกดไขมนดวยชดสกด Soxhlet โดยใชตวทาละ ลายเฮกเซน ทาการสกดเปนเวลา 6 ชวโมง จากนนจงทาการระเหยตวทาละลายโดยใช Rotavapour

ภายใตสภาวะสญญากาศ ซงSolis-Fuentesc และคณะ(2010) ไดนาวธการทาใหบรสทธของWesson

method มาใชทาใหได purified fat เพอนามาศกษาคณสมบตและองคประกอบในไขมน

จากการวเคราะหคณลกษณะทางเคมของไขมนเมลดเงาะพบวามคา refractive index

เทากบ 1.468 free fatty acid รอยละ 1.99 saponification index เทากบ 186 และ iodine index เทากบ 47 และผลการวเคราะหชนดและปรมาณของกรดไขมนทพบในไขมนจากเมลดเงาะแสดงในตารางท 3 ซงเปนการเปรยบเทยบงานวจยทมการวเคราะหชนดและปรมาณของกรดไขมนจากแหลงทมาตางกน เพอแสดงใหเหนวาเมอทาการปลกเงาะในบรเวณทตางกนกจะสงผลตอชนดและปรมาณของกรดไขมนอสระทมอยในโครงสรางดวย

สำนกหอ


12

ตารางท 3 ชนดและปรมาณของกรดไขมนทพบในไขมนเมลดเงาะ

ชอกรดไขมน ชนดกรดไขมน

ปรมาณเปนรอยละ (โดยนาหนก) Solis-Fuentes

และคณะ (2010)

Sirisompong

และคณะ (2011)

Myristic acid C14:0 - 0.02

Palmitic acid C16:0 6.1 4.69

Palmitoleic acid C16:1 1.5 0.49

Stearic acid C18:0 7.1 7.03

Oleic acid C18:1 40.3 36.79

Trans-9-Elaidic acid C18:1 ω9t - 0.03

Cis-9,12-Linoleic acid C18:2 ω6 - 1.37

α-Linolenic acid C18:3 ω3 - 6.48

Arachidic acid C20:0 34.5 34.32

Gondoic acid C20:1 6.3 -

Cis-11,14-Eicosadienoic acid C20:2 - 0.04

Heneicosanoic acid C21:0 - 0.05

Behenic acid C22:0 2.9 3.1

Erucic acid C22:1ω9 - 0.66

Tricosanoic acid C23:0 - 0.03

Lignoceric acid C24:0 - 0.33

ทมา: Solis-Fuentesc และคณะ (2010); Sirisompong และคณะ (2011)

หมายเหต: – หมายถง ไมมการรายงานไว

สำนกหอ


13

คณลกษณะทางกายภาพ เชน พฤตกรรมการตกผลกและการหลอมเหลวของไขมนเมลดเงาะ จากงานวจยของ Solis-Fuentesc และคณะ (2010) ไดทาการศกษาการตกผลกของไขมนเมลดเงาะดวยเทคนค DSC โดยใหความรอนทอณหภม 90°C เปนเวลา 10 นาท เพอเปนการทาลายผลกทงหมดในตวอยาง จากนนทาใหเยนลงจนถง -80°C ดวยอตราเรว 10°C ตอนาท อณหภมทเรมตกผลก +33.6°C จากนนกจะตกผลกจนกระทงถงอณหภม -45.6°C การเกดผลกนนจะตองคายพลง งานทงสน 89 J/g สวนการหลอมเหลวของไขมนเมลดเงาะโดยใหความรอนแกตวอยางจากอณหภม -80°C ดวยอตราเรว 10°C ตอนาท จนกระทงถงอณหภม 90°C พบวาอณหภมทเรมหลอมเหลวคอ -14.5°C และไขมนหลอมเหลวจนหมดท 51.8°C โดยใชพลงงาน 124.3 J/g ในการหลอมเหลวไขมนทงหมด ดงแสดงในภาพท 1

ภาพท 1 เทอรโมแกรมจากการวเคราะหชวงอณหภมในการตกผลกและการหลอมเหลวของไขมน

เมลดเงาะดวยเทคนค DSC

ทมา: Solis-Fuentesc และคณะ (2010)

งานวจยของ Sirisompong และคณะ (2011) ไดทาการศกษาเพอวเคราะหรปแบบการหลอมเหลวและการตกผลกของไขมนเมลดเงาะ โดยพบวาชวงอณหภมของการหลอมเหลวมสามชวง คอ อณหภมในการหลอมเหลวตา ปานกลาง และสง เนองจากไขมนเมลดเงาะมความหลาก หลายขององคประกอบจงมชวงอณหภมของการหลอมเหลวกวาง โดยอณหภมทมความสามารถใน

14

การหลอมเหลวไดดของทงชวงทมอณหภมตา ปานกลาง และสง คอ 4.2 37.4 และ 49.8°C ตาม ลาดบ จากเทอรโมแกรมแสดงใหเหนอณหภมทเรมหลอมเหลวคอ -4.5°C และไขมนหลอม เหลวจนหมดท 58.9°C และใชพลงงาน 85.4 J/g ในการหลอมเหลวไขมนทงหมด สวนอณหภมในการตกผลกเรมท 37.8°C ตกผลกจนกระทงถงอณหภม -14.8°C และคายพลงงานออกมา 92.1 J/g (ภาพท 2a) ชวงการหลอมเหลวของไขมนเมลดเงาะทอณหภมตา ประมาณ -15 ถง 10 °C เกดขนเนองจากองคประกอบภายในโครงสรางทเปนกรดไขมนไมอมตว ชวงการหลอมเหลวของไขมนเมลดเงาะทอณหภมปานกลางประมาณ 28-40°C เกดจากไตรกลเซอไรดทเปนกลม Disaturated ชวงการหลอมเหลวของไขมนเมลดเงาะทอณหภมสงประมาณ 45-65°C เกดจากองคประกอบภาย ในโครงสรางทเปนกรดไขมนอมตวสายยาว

เมอนาเนยโกโกทจาหนายในทองตลาดมาศกษาชวงอณหภมในการหลอมเหลว และการตกผลกในสภาวะเดยวกนกบไขมนเมลดเงาะพบวา thermogram ทไดมชวงการหลอมเหลวเพยงแคพคเดยว และมชวงของการหลอมเหลวแคบแสดงใหเหนวามไตรกลเซอไรดเพยงไมกชนดในโครงสราง อณหภมทสามารถหลอมเหลวและตกผลกไดมากทสด คอ 36.25 และ13.24°C ตามลา ดบ (ภาพท 2b) จะสงเกตไดวาชวงการหลอมเหลวชวงทสองของไขมนเมลดเงาะมชวงอณหภมคลายคลงกบเนยโกโก แสดงใหเหนวาสวนหนงของไขมนเมลดเงาะมศกยภาพทจะนาไปผลตไข มนทดแทนเนยโกโก (Cocoa butter replacer) สาหรบอตสาหกรรม

คาทไดแสดงถงจดหลอมเหลวของไขมนเมลดเงาะททาการศกษาอยในชวงทคอนขางกวาง ซงคาทไดนนมความแตกตางอยางเลกนอย กบงานวจยของ Solis-Fuentesc และคณะ (2010) ททาการศกษาชวงของอณหภมในการหลอมเหลวและการตกผลกของไขมนเมลดเงาะเชนเดยวกน ดงนนจงยากทจะทาการเปรยบเทยบ thermal profile ของนามนหรอไขมนจากแหลงทมาทแตกตางกน รวมทงยงมวธเทคนคการวเคราะหทงทางคณภาพและปรมาณทแตกตางกน จงทาการศกษาเปรยบเทยบรปแบบการตกผลก (polymorphic from) ของไขมนเมลดเงาะ พบวามรปแบบผลกเปน Beta (β) 84.7% และ Beta-prime (β') 15.3% โดยนาหนก ซงมแนวโนมทจะตกผลกในรปแบบ β สอดคลองกบการเมอเปรบเทยบกบของเนยโกโกทจาหนายในทองตลาดทศกษาในสภาวะเดยวกน

15

ภาพท 2 พฤตกรรมการหลอมเหลวและการตกผลกของไขมนเมลดเงาะ (a) และเนยโกโก (b)

ทมา: Sirisompong และคณะ (2011)

เมออณหภมมากขน คาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลกในมนเมลดเงาะ (Solid

fat contect : %SFC) จะนอยลงเนองจากไขมนละลาย (ภาพท 3) โดย Solis-Fuentesc และคณะ (2010) กวาววาโครงสรางทไดมความคงตว (consistency) มากกวาไขมนสตว ไขมนหม นามนปาลม แตมความคงตวนอยกวาเนยโกโก และไขมนทผานกระบวนการ hydrogenation จากกราฟแสดงใหเหนวาไขมนเมลดเงาะไมสามารถละลายไดหมดทอณหภม 30-40°C

16

ภาพท 3 คา Solid fat content (%) ของไขมนเมลดเงาะ ทมา: Solis-Fuentesc และคณะ (2010)

2.2 เนยโกโก

ประเทศไทยในปจจบนไดสงสนคาประเภทโกโกเขามา เพอใชในอตสาหกรรมการผลตไอศกรม ลกอม ลกกวาดและชอกโกแลต โดยองคประกอบทสาคญของชอกโกแลตคอเนยโกโก (Tchobo และคณะ, 2009) ซงเนยโกโก (cocoa butter) เปนไขมนทเปนสวนผสมหลกทมราคาแพงทสดของชอคโกแลต ประกอบไปดวยไตรกลเซอไรดหลก 3 ชนด ในเนยโกโก คอ 1,3-dipalmitoyl-2-oleoylglycerol (POP) รอยละ 13-22.6,1(3)-palmitoyl-3(1)-stearoyl-2-oleoylglycerol

(POSt) รอยละ 35.8 – 41.4 (ดงแสดงในภาพท 4) และ1,3-distearoyl-2-oleoylglycerol(StOSt) รอยละ 22.8-31.3 (เมอ P, O และ St คอกรดไขมนชนดปาลมตก, โอเลอก และสเตยรก ตามลาดบ) (Chaiseri และ Dimick, 1989; Xu, 2000; Ciftci และคณะ, 2009) องคประกอบของไตรกลเซอไรดในเนยโกโกมกรดโอเลอกอยในโครงสรางตาแหนงท 2 มากกวา 70% (Xu, 2000) นอกจากนนยงประกอบดวยไดกลเซอไรด รอยละ 0.3 – 0.5, โมโนกลเซอไรด รอยละ 0.1, กรดไขมนอสระ รอยละ 1, สเตอรอล รอยละ 0.2, โทโคฟรอล 150 ถง 200 สวนในลานสวน, ฟอสฟอลพด รอยละ 0.05 –

0.13 และไกลโคลพด รอยละ 11.1 (Xu, 2000; ณฐยาวรรณ, 2547) มกรดไขมนทเปนองคประกอบของเนยโกโก คอ กรดปาลมตก 24.4%, กรดสเตยรก 33.6%, กรดโอเลอก 37%, กรดลโนเลอก 3.4%

และชนดอนๆประมาณ1.6% ซงเนยโกโกนนมอตราสวนของกรดสเตยรกตอกรดปาลมตกเปน

17

1.3:1.0 (ณฐยาวรรณ, 2547; Pinyaphong and Phutrakul, 2009) อยางไรกตามปรมาณของไตรกลเซอไรดหรอกรดไขมนทเปนองคประกอบของเนยโกโกกจะมความแตกตางกนตามแหลงทปลกและสภาพภมอากาศดวยดงแสดงในตารางท 4 และ 5

ภาพท 4 สตรโครงสรางของไตรกลเซอไรดในเนยโกโกธรรมชาต (POSt)

P คอ กรดปาลมตก O คอ กรดโอเลอก St คอ กรดสเตยรก

ทมา: ปราณ (2547)

ตารางท 4 ปรมาณกรดไขมนชนดตางๆ (%) ทเปนองคประกอบของเนยโกโกจากแหลงตางๆ

Country of origin Ecuador Brazil Ghana Ivory Coast Malaysia Java

Palmitic acid 25.6 25.1 25.3 25.8 24.9 24.1

Stearic acid 36.0 33.3 37.6 36.9 37.4 37.3

Oleic acid 34.6 36.5 32.7 32.9 33.5 34.3

Linoleic acid 2.6 3.5 2.8 2.8 2.6 2.7

Linolenic acid 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

Arachidic acid 1.0 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

Behenic acid 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

ทมา: Lipp และ Anklam (1997)

18

ตารางท 5 ชนดของไตรกลเซอไรดชนดตางๆ (%) ทเปนองคประกอบของเนยโกโกจากแหลงตางๆ

Country of

origin Samoa

Ivory

Coast Ecuador Malaysia Ghana Nigeria Bahia

POL 0.8 0.6 0.7 0.6 0.6 0.8 1.1

MOO,MMP 0.3 0.2 0.3 0.5 0.2 0.2 0.2

PPL 1.6 1.9 1.9 1.5 1.9 1.9 1.7

OOO 0.2 0.8 0.8 0.8 0.5 0.4 0.9

StOL 0.5 0.9 0.8 0.7 0.4 0.8 1

POO 2.2 4.4 3.5 2.7 2.6 3.2 5.5

PLSt 2.8 3.6 2.8 2.8 3.2 3.4 3.4

PPO 16.4 15.9 15.3 13.8 15.2 14.8 14

StOO,PPP 3.7 6 4.8 3.8 4.5 5.1 8.4

StStL 2.1 1.8 1.5 2 2.1 1.9 2.1

PStO 38.3 36.6 36.3 36.6 37.3 37.4 34.6

OOA 1.6 1 1.2 1.6 1.4 1.2 1.5

PPSt 0.4 0.4 0.3 0.6 - 0.7 0.3

StStO 26.8 23.8 26.9 28.4 26.8 26.4 23.7

StStP 0.7 0.8 0.9 1 1.3 0.4 0.2

StOA 2.2 1.6 2.1 2.5 2.2 1.9 1.6

หมายเหต: P คอ กรดปาลมตก O คอ กรดโอเลอก St คอ กรดสเตยรก A คอ กรดอะราคดก L คอ กรดลโนเลอก M คอ กรดไมรสตก ทมา: ดดแปลงมาจาก Lipp และ Anklam (1997)

เนยโกโก (cocoa butter) เปนไขมนธรรมชาตทไดมาจากเมลดโกโก (Theobroma

cocoa) สามารถรบประทานได โดยนาเนอโกโก (cocoa nib) มาบบอดดวยแรงไฮโดรลก (hydrolic

press) หรอบบอดดวยเครอง expeller press และผานกรรมวธตางๆเพอผลตเปนเนยโกโก (Tchobo

และคณะ, 2009) จะมคณสมบตพเศษกวาไขมนชนดอนคอ มความคงตวสง มความสามารถแขงตวไดทอณหภมหองปกต (20°C) เรมละลายท 30°C และละลายไดหมดทอณหภมตากวาอณหภมของรางกายเลกนอย อยางไรกตามเนยโกโกมราคาทแพง ทาใหในปจจบนมการใชไขมนทดแทนเนย

19

โกโกซงผลตไดจากไขมนและนามนพชแหลงอนๆ เชน palm oil, kokum butter และ shea butter

เปนตน ทดแทนการใชเนยโกโกทผลตจากเมลดโกโกเพอลดตนทนในการผลต (Bernard, 1989;

Talbot, 1999) โดยไขมนทดแทนเนยโกโกจะเปนไขมนทมองคประกอบของกรดไขมนและไตรกลเซอไรด คณสมบตทางเคมและคณสมบตทางกายภาพ เชน อณหภมในการตกผลกและจดหลอม เหลวใกลเคยงกบเนยโกโก (ณฐยาวรรณ, 2547)

2.3 ไขมนทดแทนเนยโกโก

ไขมนทดแทนเนยโกโก (Cocoa butter alternatives : CBA) เปนไขมนทใชทดแทนเนยโกโกในการผลตชอกโกแลต เปนเนยทมลกษณะแขง (hard butter) และมคณสมบตทางเคมไดแก องคประกอบของกรดไขมนและไตรกลเซอไรดและทางกายภาพใกลเคยงกบเนยโกโก สงผลใหเกดการหลอมเหลวอยางรวดเรวทอณหภมรางกายและมความคงตวสง (Lipp และ Anklem, 1998)โดย Talbot (1999) กลาววาการเลอกแหลงชนดของไขมนทเหมาะสมในการผลตเนยโกโกเทยมตองพจารณาถงเหตผลดงตอไปน

ตองเปนไขมนทมชวงของการหลอมเหลวทคลายกบเนยโกโก เปนไขมนทประกอบดวยชนดของกรดไขมนและไตรกลเซอไรดทคลายกบเนยโกโก

เปนไขมนทเมอผสมกบไขมนของเนยโกโกแลวสามารถเขากนได

เปนไขมนทเมอผานกระบวนการผลตเปนชอกโกแลตตองมลกษณะคลายกบผลตภณฑทผลตจากเนยโกโกมาตรฐาน

เปนไขมนทเมอทาการตกผลกแลวตองมโครงสรางของผลกเหมอนเนยโกโกในรป -form

ลกษณะปรากฏและอายในการเกบรกษาโดยปราศจาก fat bloom ของผลตภณฑชอกโกแลตทประกอบดวยเนยโกโกเทยมตองเหมอนกบผลตภณฑทผลตโดยใชเนยโกโกเปนองคประกอบไขมนเพยงอยางเดยว

เปนไขมนททาใหเกดความคงตวของกลนทดของผลตภณฑ

20

2.3.1 ชนดของไขมนทดแทนเนยโกโก สามารถแบงไดเปน 3 ชนด (สวรรณา, 2543;

Lipp และ Anklem, 1998) ดงน 1. Cocoa butter equivalents (CBE) เปนไขมนพชกลม non-lauric fat ทมคณสมบตและ

สตรโครงสรางทางเคมเหมอนกบเนยโกโกและสามารถใชทดแทนเนยโกโกไดทกสดสวนในการผลตชอกโกแลตโดยไมทาใหคณสมบตทางกายภาพของชอกโกแลต ไดแก การหลอมเหลว คณลกษณะการไหลเมอหลอมละลายและกระบวนการผลตเปลยนแปลงไป ซงกฎหมายของทวปยโรปอนญาตใหมการใช CBE ทผลตจากไขมนพชชนดตางๆ เพยง 6 ชนดเทานนคอ palm oil, illipé fat, sal fat

kokum fat, shea oil และ mango kernel เปนสวนผสมของชอคโกแลต (Stewart และ Kristott, 2004) ซงโดยทวไปการผลต CBE สามารถทาไดโดยการตกผลกแยกสวน (fractional crystallization) นามนเนอปาลมหรอสงเคราะหโดยตรงจากกลเซอรอลและกรดไขมนทเลอกแลว หรอจากการตกผลกไขมนจาก Borneo tallow (หรอ Illipe fat) ดวยอะซโตน แตจะมการผลตดวยวธนนอย เนองจากราคาแพงและไมคอยมผผลต ในปจจบนใชวธการสงเคราะหเขามาชวยโดยนามาดดแปลงทางเอนไซมเพอใหเกดปฏกรยา Tranesterification และ Interesterification โดยปกตการใช CBE จะใชไมเกน 5% ของนาหนกผลตภณฑสดทายเพอใหสอดคลองกบกฎหมายดานอาหารของทวปยโรปทยอมรบใหผลตภณฑชอกโกแลตสามารถมสวนผสมทเปนไขมนจากพชชนดอนๆ ทไมใชเนยโกโกไดไมเกน 5% โดยนาหนกของผลตภณฑสดทาย แตถาใช CBE แทนเนยโกโกเกนกวา 5% หรอแทนทงหมดจะเรยกผลตภณฑวา supercoating

ตวอยางแผนภาพของการผลต CBE จากนามนจากพชชนดตางๆ ไดแสดงไวในภาพท 5

โดยแผนภาพจะบงบอกใหทราบถงแหลงทมาของไตรกลเซอไรดทสาคญทง 3 ชนดคอ POP POSt

และ StOSt ทเปนองคประกอบหลกของเนยโกโกและ CBE

21

POP

ภาพท 5 กระบวนการผลต Cocoa butter equivalents ทมา: Talbot (1999)

2. Cocoa butter substitutes (CBS) เปนไขมนพชในกลม lauric fat ทไดจากนามนปาลมและนามนมะพราว โดยกระบวนการตกผลกแยกสวนและเตมไฮโดรเจนแลวทาใหบรสทธ ทาใหไข มนทไดมความแขง ความรสกเมอนาไปเคยวและการปลดปลอยกลนคลายกบเนยโกโก เปนไขมนทมกรดลอรกสงและมชนดของไตรกลเซอไรดตางจากเนยโกโก ถานาไปผสมกบเนยโกโกจะทาใหเกดผลกหลายโครงสรางปนกนและจดหลอมเหลวของสวนผสมจะลดลงเนองจาก eutectic effect จงไมควรใชผสมกบเนยโกโก ผลตภณฑทไดมคณสมบตทางกายภาพใกลเคยงกบเนยโกโก แตคณสมบตทางเคมจะแตกตางกนจงสามารถใชทดแทนเนยโกโกได 100%

3. Cocoa butter replacers (CBR) เปนไขมนพชในกลม non-lauric fat ทไดมาจากนามนถวเหลอง นามนฝาย นามนขาวโพด นามนถวลสง และเมลดปาลม แลวนามาผานกระบวนการไฮโดรจเนชน และการตกผลกแยกสวน การเตมไฮโดรเจนจะทาภายใตสภาวะทเลอกไวเพอใหเกด trans-

acid ซงจะชวยเพมปรมาณของแขง ในนามน CBR ทเตรยมโดยวธนจะมกรดปาลมตก สเตยรกและโอเลอกเชนเดยวกบเนยโกโก แตการจดเรยงสาย hydrocarbon chain ของกรดไขมนในโมเลกลของไตรกลเซอไรดจะไมเหมอนกบของเนยโกโกจงทาใหสมบตทางกายภาพแตกตางจากเนยโกโก ทาใหเมอผสมกนกบเนยโกโกแลวเมอตกผลกจะเกดผลกหลายโครงสรางปนกนและมปรากฏการณ eutectics เกดขน ผลตภณฑทไดจะไมมความมนวาวและเกด fat bloom มาก ไขมนในกลมนจงใชทดแทนเนยโกโกไดเพยงเลกนอย

Palm oil Shea oil Illipe fat

CBE

Olein Stearin Mid fraction Olein Stearin

POSt StOSt StOSt

22

2.4 การผลตไขมนทดแทนเนยโกโก

ปจจบนมงานวจยทไดศกษาเกยวกบกระบวนการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกมากมาย วธการผลตกมแตกตางกนไป เชน กระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน (Interesterification) ทงแบบเคมและแบบใชเอนไซม กระบวนการตกผลกแยกลาดบสวน (Fractionation) เปนตน จนกระ ทงสดทายแลวไดโครงสรางทมคณสมบตตางๆ คอ คณสมบตทางเคม ทางกายภาพ พฤตกรรมการตกผลก และพฤตกรรมการหลอมเหลว ทเหมอนหรอใกลเคยงกบของเนยโกโก จงจะไมสงผลทาใหเกดเปลยนแปลงของคณสมบตในดานตางๆ ของผลตภณฑชอคโกแลตเมอใชไขมนดงกลาวในการผลตแทนเนยโกโก หรอจะไมทาใหเกดปญหา non-compatibility เมอใชไขมนดงกลาวรวมกบเนยโกโกในผลตภณฑชอคโกแลต

2.4.1 กระบวนการตกผลกแยกลาดบสวน (fractionation crystallization) เปนกระบวน การททาใหเกดการตกผลกไขมนเพยงบางสวน หลงจากนนสวนทเปนของเหลวจะถกแยกออกจากสวนทเปนผลกไขมนแขง โดยขนอยกบความแตกตางของความสามารถในการละลายของไตรกลเซอไรดทเปนของแขงในสวนทเปนของเหลว ซงเกยวของกบขนาดโมเลกลและระดบของความไมอมตวของกรดไขมน งานวจยของ Zaidul และคณะ (2006) ไดศกษาการประยกตใช Supercritical

carbon dioxide (คารบอนไดออกไซดทสภาวะเหนอจดวกฤต) ในการสกดนามนจากนามนปาลมทอณหภมและความดนเหมาะสมของแกสคารบอนไดออกไซดทสภาวะเหนอจดวกฤต จากนนนานามนทไดทาการแยกไตรกลเซอไรดทมกรดไขมนสายสน-ปานกลาง (C8-C14) และกรดไขมนสายยาว (C16–C18:2) ออกจากกนโดยกระบวนการ fractionation เพอใหเหลอกรดไขมนสายยาวอยมาก โดยทาการแยกกรดไขมนสายสนและสายยาวปานกลางออกจากโครงสราง เพอนามาผลตเปนไขมนทดแทนเนยโกโกชนด cocoa butter replacer (CBR)

2.4.2 กระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน (interesterification) จดเปนปฏกรยา tranesterification ประเภททมการแลกเปลยนหม acyl ในโครงสรางไตรกลเซอไรดจากตวหนงไปยงอกตวหนง หรอรบหม acyl มาจาก acyl donor เพอใหเกดการจดเรยงตวใหมของกรดไขมนทเปนองคประกอบไดเปน triglyceride รปแบบใหม (ภาพท 6) ซงทาใหสมบตทางเคมและกายภาพของไขมนแตกตางไปจากเดมตามตองการ จะเปลยนแปลงมากนอยขนกบองคประกอบและการจดเรยงตวของกรดไขมน และสภาวะทเหมาะสม ไขมนและนามนทผานการอนเทอรเอสเทอรฟายน

23

สามารถแบงออกไดเปน 2 วธ คอ การใชสารเคม (chemical interesterification) และการใชเอนไซม (enzymatic interesterification) ซงเปนปฏกรยาททาใหเกดการดดแปลงโครงสรางของโมเลกลไตรกลเซอไรดในนามนหรอไขมน แลวทาใหสมบตทางเคมและทางกายภาพของไขมนและนามนแตกตางจากโครงสรางเดม

1. Chemical interesterification เปนวธทมการใชมานานแลวในอตสาหกรรมเพอดด แปลงโครงสรางของนามนและไขมน (Jeyarani และ Reddy, 2010) จะใชสารเคมเปนตวเรงปฏกรยา เชน sodium metal และ sodium alkoxide ซงคอนขางจะไมแพง (Yazdi และ Alemzadeh, 2011) และสามารถใชไดสะดวก แตอยางไรกตามจะพบวามการสมของ fatty acid groups ในโมเลกลไตรกลเซอไรด กระบวนการยงตองทาในสภาวะทมอณหภมสง ทาใหเกดการเสอมเสยของผลตภณฑสดทาย (Kurashige และคณะ, 1993; Foglia และ Villeneuve, 1997)

2. Enzymatic interesterification จะใชเอนไซม lipase เปนตวเรงปฏกรยาทมความจา เพาะเจาะจงตอตาแหนงของ acly groups ในโมเลกลไตรกลเซอไรดมากกวา (Foglia และ Ville-

neuve, 1997; ณฐยาวรรณ, 2547) สามารถผลตผลตภณฑใหมรปแบบของไตรกลเซอไรดใหมตามตองการอยางรวดเรว

ซงการใชเอนไซมไลเปสนชวยใหมปรมาณ by-products นอยกวาการใชสารเคมเปนตวเรงปฏกรยา นอกจากนยงเปนกระบวนการทใชพลงงานตา เปน green process เนองจากกอใหเกดของเสยทเปนพษตอสงแวดลอมในปรมาณตา ราคาถกและยงสามารถควบคมผลตภณฑไดดกวาดวย(Xu, 2000) การใชเอนไซมไลเปสทมความจาเพาะทตาแหนงไตรกลเซอไรด sn-1 และ sn-3 นน เอนไซมจะไปทาลายพนธะของโครงสรางไตรกลเซอไรดเฉพาะตาแหนงท 1 และ 3 โดยไมเปลยนกรดไขมนในตาแหนง sn-2 ในขณะทเอนไซมไลเปสชนดไมจาเพาะเจาะจงจะตดแบบสมทกตาแหนงของไตรกลเซอไรด สงผลใหไดผลตภณฑทมชนดของโมเลกลไตรกลเซอไรดตามทตองการนอย (Yazdi และ Alemzadeh, 2011)

24

ภาพท 6 ปฏกรยาระหวางกลเซอไรดกบกลเซอไรด หรอเอสเทอรอน

ทมา: อนรรฆอร (2553)

เนองจากปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชสารเคม แมจะมตนทนนอย ราคาถก แตทาใหเกดการแลกเปลยนหม acyl แบบสมของกรดไขมนบนโครงสรางไตรกลเซอไรด รวม ทงอาจมสารเคมเหลออยหลงจากการทาปฏกรยา (Yazdi และ Alemzadeh, 2011) จงสงผลใหปจจ บนการดดแปลงโครงสรางโมเลกลไตรกลเซอไรดในนามนหรอไขมนดวยวธอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมเพอการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกไดรบความสนใจเปนอยางมากจากภาค อตสาหกรรม (Tchobo และคณะ, 2009)

การทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน อาจไมจาเปนตองใช acyl donor กได แตอาจเปนกระบวนการทผสมนามนสองชนดเขาดวยกน เนองจากไขมนหรอนามนแตละชนดมคณสมบตแตกตางกน บางชนดมกรดสเตยรกปรมาณมาก บางชนดมกรดปาลมตกปรมาณมาก เมอนามาผสมกนแลวทาปฏกรยากจะเกดการแลกเปลยนกรดไขมนในโครงสรางดวยกนเอง เชน งานวจยของ Yazdi และ Alemzadeh(2009) ทาการปรบปรงคณภาพของนามนปาลมกบนามนดอกทานตะวนดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซม โดยทนามนปาลมมปรมาณกรดปาลมตกสง สวนนามนดอกทานตะวนมกรดลโนเลอก ซงเปนกรดไขมนชนดไมอมตวทมพนธะค 2 อน (poly

unsaturated fats) เมอผสมไขมนทงสองชนดเขาดวยกนจะทาใหนามนปาลมมปรมาณกรดไขมนไมอมตว (poly unsaturated fatty acid) มากขน กรดไขมนดงกลาวมคณประโยชนตอสขภาพของมนษย (De Martini Soares และคณะ, 2009) นอกจากนยงมงานวจยในทานองเดยวกนน เชน การทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปสของนามนดอกทานตะวนทมปรมาณกรดโอเลอกสงกบนามนถวเหลองทผานกระบวนการไฮโดรจเนชน (Adhikari และคณะ, 2009) นามนปาลมสเตยรนผสมกบนามนราขาว (Reshma และคณะ, 2008) นามนถวเหลองทผานกระบวนการ

25

ไฮโดรจเนชน ผสมกบนามนเมลดเรฟ (rapeseed) และนามนดอกทานตะวน (Farmani และคณะ,

2007) เปนตน สดทายแลวไขมนดดแปลงทไดออกมาจะมคณสมบตทเปลยนแปลงไปและสามารถนาไปใชไดตามวตถประสงคทตองการ

2.5 ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

การดดแปลงโครงสรางไขมนเพอใหเกดการเปลยนแปลงทางเคมและทางกายภาพของไตรกลเซอไรด โดยอาศยเอนไซมไลเปส ซงเอนไซมไลเปสพบไดอยางกวางขวางในธรรมชาต และจะสามารถทาปฏกรยาไดในระบบทมนามนและนา (heterogeneous) หรอเรยกกระบวนการนวา Lipase-catalyzed interesterification มขอดคอสามารถควบคมปฏกรยาไดโดยใหเฉพาะเจาะจงตอตา แหนง หลงจากทเอนไซมไลเปสทาปฏกรยา ไตรกลเซอไรดจะถกไฮโดรไลต เปนโมโนกลเซอไรด ไดกลเซอไรด กรดไขมนอสระ และกลเซอรอล (Osborn และ Akoh, 2002) โดยปฏกรยาของเอน ไซมไลเปสประกอบดวย ปฏกรยา hydrolysis (การยอยสลาย) และปฏกรยา esterification (การสง เคราะห) ดงแสดงในภาพท 7 นาจะตองถกเคลอนยายออกจากปฏกรยา เพอลดการเกดปฏกรยา hydrolysis และเพมอตราการเกดปฏกรยา esterification ดงนนหากมปรมาณนาในระบบมากเกนไปจะทาใหเกดการสะสมของกลเซอรอล กรดไขมนอสระ โมโนกลเซอไรด ไดกลเซอไรด อยางไรกตาม นากยงคงมความสาคญเพอทจะรกษาความสมดลในการปฏกรยา เนองจากสนบสนนการทา งานของเอนไซมใหเกดขนโดยสมบรณ แตจะตองรกษาความสมดลของระบบไวดวย (Silva และคณะ, 2011) จากนนไตรกลเซอไรดทมอยในระบบจะทาปฏกรยาโดยจะมการแลกเปลยนหม acyl

กนเองระหวางไตรกลเซอไรด ซงกคอการเกดปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน(Gandhi, 1997)

26

ภาพท 7 ขนตอนการเกดปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

ทมา: Gandhi (1997)

2.6 ปจจยทมผลตอกระบวนการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนหรอไขมนพชดวย

กระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซม

2.6.1 ชนดของ acyl donor

การเลอกใช acyl donor ขนอยกบปฏกรยาของไขมนแตละชนด และปรมาณกรดไขมนทมอย อยางเชน เนยโกโก มปรมาณกรดปาลมตก กรดสเตยรก และกรดโอเลอกมาก ดงนน การผลตไขมนดดแปลงควรทาการเตม acyl donor ทนามนหรอไขมนชนดนนมปรมาณนอยเพอเปนการเพมปรมาณกรดไขมนใหใกลเคยงกบวตถประสงคทตองการ ตวอยางเชน ไตรกลเซอไรดหลกในนามนมะพราวมปรมาณกรดลอรก กรดไมรสตก และกรดปาลมตกมาก จงมการเตม stearic acid

methyl ester เพอเปน acyl donor ใหกบการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน เปนการเพมปร มาณกรดสเตยรกกบโครงสรางไตรกลเซอไรด ผลตภณฑทไดจะมความคงตวมากขน เปนไขมนทแขงมากขน ซงกรดสเตยรกทเตมลงไปซงเปนกรดไขมนทมความจดหลอมเหลวสง จงทาใหผลต ภณฑทไดมจดหลอมเหลวสงขนดวย (Rao และคณะ, 2001) การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนเมลดชาดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนดวย methyl stearate และ methyl palmitate

เนองจากนามนเมลดชามปรมาณกรดปาลมตกและกรดสเตยรก 8.26 และ 2.06% ตามลาดบ นบวาม

Triglyceride Free fatty acid

Glycerol Free fatty acid Triglyceride

Glycerol

27

ปรมาณนอยจงตองมการเตม acyl donor ทงสองชนด เมอทาการเตม acyl donor ทใหกรดปาลมตกและกรดสเตยรกลงไปแลว พบวาในนามนเมลดชามปรมาณกรดปาลมตกและกรดสเตยรกเพมขนเปน 31.43 และ 29.26 ตามลาดบ (Wang และคณะ, 2006) การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนา มนมะกอก (Refined olive pomace oil) โดยเปนการทาปฏกรยา acidolysis ของนามนมะกอกกบ กรดปาลมตก และกรดสเตยรก เนองจากนามนมะกอกมปรมาณกรดปาลมตกและกรดสเตยรกเพยง 13.00 และ 3.00% ตามลาดบ และมปรมาณ POP POSt และ StOSt 1.1 1.05 และ 1.2% ตามลาดบ ซงหลงจากทาปฏกรยาแลวมปรมาณ POP POSt และ StOSt เพมขนเปน 10.9 19.7 และ 11.2%

ตามลาดบ (Ciftci และคณะ, 2009)

งานวจยกอนหนานมทงทเลอกใช acyl donor ทเปนกรดไขมนทอยในรปเอสเทอรของเมทลหรอเอทล (methyl ester หรอ ethyl ester) และกรดไขมนอสระ อยางไรกตามความเหมาะสมในการทาปฏกรยาของ acyl donor ขนอยกบชนดของไขมนและสภาวะททาการศกษาดวย

2.6.2 ปรมาณสารตงตนทใชในการทาปฏกรยา การทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน สารตงตนทใชควรจะมสดสวนทเหมาะสม

เพราะหากมสดสวนไมเหมาะสมจะสงผลกระทบใหสารตงตนไมวาจะเปนนามนหรอ acyl donor

เหลออยจากการทาปฏกรยา สงผลใหไขมนดดแปลงทไดมประสทธภาพทไมดเนองจากมปรมาณกรดไขมนอสระเหลออย รวมทงยงสงผลตอปรมาณ yield ทไดอกดวย

Abigor และคณะ (2003) ทาการศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนปาลมทผานกระบวนการทาใหบรสทธ ฟอกส และขจดกลน(Refined, bleached and deodorized: RBD-

PO) และนามนถวเหลองทผานกระบวนการไฮโดรจเนชน (hydrogenated soybean oil: HSO) โดยสดสวนของนามนปาลมตอนามนถวเหลองโดยนาหนก คอ 3:1 1.6:1 1:1 1:1.6 และ 1:3 ตามลา ดบ เตรยมตวอยางจากสารตงตนทงหมด 3 กรม หลงจากทใหความรอนไปแลวเปนเวลา 5 นาท ทอณหภม 70 °C จากนนเตมเอนไซมไลเปสตรงรป (ผลตจากเชอ Rhizomucor miehei) ลงไป 10% โดยนาหนกของสารตงตน ทาปฏกรยาตอไปทอณหภม 70 °C เปนเวลา 4 ชวโมง ดวยการกวนปนดวยความถ 200 rpm จากนนทาการวเคราะหองคประกอบของกรดไขมนดวยเทคนค Gas chroma-

tography (GC) และวเคราะหโครงสรางไตรกลเซอไรดดวยเทคนค High performance chromato-

graphy (HPLC)

28

องคประกอบของกรดไขมนทมอยในนามนปาลมกอนการดดแปลงมกรดโอเลอก (C18:1) และ กรดปาลมตก (C16:0) เปนกรดไขมนชนดหลก เนองจากมปรมาณมากถง 39.9% และ 45.8% ตามลาดบ สวนในนามนถวเหลอง มกรดไขมนหลก คอ กรดสเตยรก มมากถง 83.9% และเนยโกโกทนามาศกษามปรมาณของกรดไขมน ซงประกอบดวยกรดปาลมตก กรดสเตยรก และกรดโอเลอก 25.2% 35.5% และ 35.2% ตามลาดบ ในนามนทผานการดดแปลงพบวาทสดสวนของนา มนปาลมตอนามนถวเหลอง 1.6 : 1 มลกษณะเปนกงของแขง เนองจากมสดสวนของกรดไขมนไมอมตวเปนองคประกอบถง 1 ใน 4 ของกรดไขมนสวนใหญทสนใจ รวมทงยงมกรดโอเลอกปรมาณมากทสด ดงแสดงในตารางท 6 สอดคลองกบเนยโกโกซงจะตองมปรมาณกรดโอเลอกปรมาณมากเชนกน อยางไรกตามกรดไขมนทศกษาไดจะอยตามตาแหนงตางๆบนโมโนกลเซอไรด ไดกลเซอไรด และไตรกลเซอไรด ในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก ตองการปรมาณไตรกลเซอไรดทเหมอนกบเนยโกโก เพอเปนหลกฐานในการยนยนวาผลตภณฑทไดมลกษณะทางเคมทคลายกบเนยโกโกจรง

ตารางท 6 องคประกอบของกรดไขมนในเนยโกโก นามนปาลม นามนถวเหลอง และนามน ปาลมผสมนามนถวเหลองทผานกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

ทมา: Abigor และคณะ (2003)

29

ตารางท 7 องคประกอบของไตรกลเซอไรดในโครงสรางเนยโกโกและนามนปาลมผสมนามนถว เหลองดดแปลงทผานกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

ทมา: Abigor และคณะ (2003)

จากตารางท 7 จะเหนไดวานามนปาลมตอนามนถวเหลอง 1.6:1 ทผานการดดแปลงจะมปรมาณของ POP POSt และ StOSt เปน 11 39 และ 23% ตามลาดบ ซงสอดคลองกบ POP POSt

และ StOSt ของเนยโกโกทนามาศกษางานวจยน คอ 17 45 และ 31% ตามลาดบ จงสรปไดวา นามนปาลมตอนามนถวเหลอง 1.6:1 เหมาะสมทสดในการนามาผลตไขมนทดแทนเนยโกโก การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนมะกอก โดยทาปฏกรยา Lipase-catalyzed

acidolysis ของนามนมะกอกกบกรดปาลมตก และกรดสเตยรกทมอตราสวนโดยโมลของนามนมะกอก:กรดปาลมตก: กรดสเตยรก คอ 1:1:1 1:1:3 1:3:3 และ 1:2:6 ปรมาณของ POP POSt และ StOSt มปรมาณมากขนจนกระทง 4 ชวโมง ระยะเวลาหลงจากนนมคาคงท จากภาพท 8 พบวาอตราสวนของสารตงตน 1:2:6 มปรมาณของ POS และ SOS มากทสด อตราสวนของสารตงตน 1:3:3 มปรมาณ POP มากทสด แตเนองจากวาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกทด จะตองทาการเปรยบเทยบอตราสวนของไตรกลเซอไรดทสาคญทง 3 ชนด นนคอ POP POSt และ StOSt ใหคลายกบเนยโกโกมากทสด

นามนมะกอกกอนทาการดดแปลงมปรมาณ POP POSt และ StOSt เพยง 1.1 1.05

และ 1.2% ตามลาดบ เมอทาการเปรยบเทยบกบเนยโกโกทนามาใชในการวเคราะห ม POP POSt

และ StOSt 18.9 33.1 และ 24.7% ตามลาดบ นามนมะกอกดดแปลงทอตราสวนสารตงตน 1:1:3 ทาใหมองคประกอบไตรกลเซอไรดเปลยนแปลงไป คอ มปรมาณ POP POSt และ StOSt เพมขนเปน 7.6 14.1 และ 11% ตามลาดบ แตเมอทาการเพมปรมาณของ acyl donor เปน 2 เทาจากสดสวนเดม

1:3 ไปเปน 2:6 ในขณะทใชนามนมะกอกในปรมาณเทาเดม พบวาใหปรมาณ POP POSt และ

30

StOSt ทเหมาะสมยงขน คอ 10.5 19 และ 13.5% ตามลาดบ ทงน Ciftci และคณะ (2009) ยงไดกลาวไววา หากทาการทดลองตอไปโดยใชปรมาณ acyl donor ทสงกวาอตราสวนดงกลาว เชน 1:3:9 หรอ 1:4:12 อาจจะทาใหไดปรมาณไตรกลเซอไรดทตองการเพมมากขน แตนนเปนการเพมตนทนใหกบอตสาหกรรมในเชงของเศรษฐกจ

ภาพท 8 ปรมาณรอยละของ POP (a) POSt (b) และ StOSt (c) ทไดจากการดดแปลงนามนมะกอก : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก ทสดสวนตางๆ ทมา: Ciftci และคณะ (2009)

31

2.6.3 ระยะเวลาทใชในการทาปฏกรยา งานวจยของ Jeyarani และ Reddy (2010) ทาการศกษาการดดแปลงโครงสรางของนา มนผสมระหวาง นามน mahua และ ไขมน kokum ดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน เพอดด แปลงโครงสรางใหคลายคลงกบไขมนทผานกระบวนการไฮโดรจเนชนทใชสาหรบอตสาหกรรมอาหารหรอเบเกอร ไขมน kokum เปนไขมนแขงทมปรมาณกรดสเตยรกสงประมาณ 62% และนามน mahua เปนไขมนกงของแขง ประมาณ 50% เปนกรดไขมนไมอมตว ดงแสดงในตารางท 8

ตารางท 8 องคประกอบของกรดไขมนในนามน mahua ไขมน kokum และนามนผสม

ทมา: Jeyarani และ Reddy (2010)

การผสมนามน mahua และ ไขมน kokum แลวทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปสทเฉพาะเจาะจงทตาแหนง sn-1,3 ซงอยในรปของเอนไซมตรงรป (immobi-

lized enzyme) จากเชอ Thermocyces lanuginosus โดยมสวนผสมของนามน mahua และ ไขมน kokum เปนสดสวน 50:50 โดยนาหนก ปรมาณ 10 กรม ใสในขวดรปชมพ (Conical flask) ขนาด 25 มลลลตร เตม hexane 2 มลลลตร และเอนไซมไลเปส 1 กรม (10% ของนาหนกสารตงตน) นา ไปวางไวบนเครองเขยาสาร (orbitary shaker) ทมนารอนอณหภม 55°C ไหลวน ความเรวรอบของการหมน 200 rpm ทาการเกบตวอยางททาปฏกรยาเปนระยะเวลา 30 นาท 1 2 3 5 6 และ 24

Fatty acids kokum fat( K) Mahua oil (M) 1:1 M: K blend

C14:0 0 0.2 0

C16:0 1.6 24.4 13.2

C18:0 62.0 25.5 44.1

C18:1 35.6 34.4 34.3

C18:2 0.4 15.0 7.7

C20:0 0 0.6 0

∑ SFAa 63.6 50.7 57.3

∑ USFAb 36.0 49.4 42.0

Slip melting point (°C) 43.0 31.0 36.5

32

ชวโมง หลงจากการทาปฏกรยาผานไปตามเวลาทกาหนดจะทาการเกบตวอยางแลวคอยๆเทตวอยางผาน anhydrous sodium sulphate เพอกาจดเอนไซมและความชนทเหลออย หลงจากนนนาตวอยางไประเหย hexane ออก

การใชสารตงตนในปรมาณทเทากน แตใชระยะเวลาทแตกตางกนมผลทาใหปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนมประสทธภาพแตกตางกน สงผลทาใหโครงสรางของไตรกลเซอไรดกมปรมาณแตกตางกนดวย ดงแสดงในตารางท 2 โครงสรางไตรกลเซอไรดทสนใจ คอ POP, POSt

และ StOSt จะเหนไดวา StOSt มปรมาณลดลง เมอระยะเวลาเพมมากขน ทระยะเวลาในการทาปฏกรยา 2 ชวโมง จะทาใหมปรมาณ POSt มากทสด คอ 22.4% ขององคประกอบไตรกลเซอไรดทสนใจ ในขณะท StOSt และ POP ลดลงเมอระยะเวลาเพมขน ดงนนแสดงวาชวโมงท 2 เหมาะสมทสด หากตองการนาไขมนผสมทนามาดดแปลงมาผลตไขมนทดแทนเนยโกโก เพอทจะเปรยบเทยบใหงายขน จงนาขอมลบางสวนจากตารางท 9 มาพลอตเปนกราฟ ดงภาพท 9

ตารางท 9 องคประกอบของไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน ของการผสมนามน mahua และ ไขมน kokum ทเวลาตางกน

Intererterified

for StStSt PStSt PPSt StOSt POSt POP POO StOO OOO PLO/PPL

0 h 0.6 0 0.3 50.4 12.9 8.6 7.6 6.6 1.9 6.5

30 min 1 0.6 0.3 40.8 19.3 6.9 9.3 12.1 1.7 4.2

1 h 1.9 1.9 0.6 31.3 22 6.8 10.9 15.1 1.7 4.0

2 h 2.3 2.1 0.8 31.6 22.4 6 12 14.8 1.1 3.8

3 h 3.1 2.8 0.8 25.7 18.8 5.1 11.3 16.2 1.6 3.4

5 h 4.3 3.9 1.1 24.1 17.4 4.4 10.5 15.6 2.5 3.0

6 h 4.7 4.7 1.2 23 16.3 4.5 10 15 2.6 3.1

24 h 7.3 6.3 1.8 20.5 16 4.2 11.9 15.3 3.3 3.5

หมายเหต P คอ กรดปาลมตก O คอ กรดโอเลอก St คอ กรดเสตยรก L คอ กรดลโนเลอก ทมา: Jeyarani และ Reddy (2010)

33

ภาพท 9 การเปรยบเทยบองคประกอบของไตรกลเซอไรดของการผสมนามน mahua และ ไขมน kokum จากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

ทมา: Jeyarani และ Reddy (2010)

งานวจยของ Pinyaphong และ Phutrakul (2009) ศกษาผลของระยะเวลาในการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของนามนปาลม โดยใชเอนไซมไลเปสจากมะละกอ คอ Carica

papaya lipase มาใชในการทาปฏกรยา สารตงตนทใชในการทาปฏกรยาประกอบดวยนามนปาลม 2

มลลโมล methyl stearate 4 มลลโมล Carica papaya lipase 0.5 กรม ทาปฏกรยาทอณหภม 45°C

เวลาทใชในการทาปฏกรยา คอ 0 4 8 และ 24 ชวโมง ในการศกษานจะทาการเปรยบเทยบสดสวนของกรดสเตยรก และกรดปาลมตก จาก

การเปรยบเทยบนาหนกรอยละโดยโมลของกรดไขมนทสาคญในเนยโกโก คอ กรดปาลมตก

24.4%, กรดสเตยรก 33.6% และกรดโอเลอก 37% ซงปรมาณของกรดสเตยรก ตอ กรดปาลมตก

เปนสดสวน 1.3 : 1.0 ดงนนปฏกรยาทมสดสวนของกรดไขมนคลายสดสวนดงกลาวสามารถนามาผลตไขมนทดแทนเนยโกโกได

หลงจากทาปฏกรยานานามนดดแปลงทไดไปหาปรมาณกรดไขมน เชน กรดปาลมตก กรดเสตยรก กรดโอเลอก กรดลโนเลอก โดย gas chromatography ดงแสดงในตารางท 10 พบวาเมอทาปฏกรยาแลว 4 ชวโมง จะใหปรมาณสดสวนของกรดสเตยรกตอกรดปาลมตก เปนสดสวน 1.3 : 1.0 จงเปนสดสวนทเหมาะสมในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก

34

ตารางท 10 ปรมาณกรดไขมนของนามนปาลมดดแปลงจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟ

เคชนทระยะเวลาตางๆ

reaction time (h) Fatty acid (%)

ratio of S:P C16:0 C18:0 C18:1 C18:2

0 40.8 1.6 48.1 9.5 0.04 : 1

4 26.9 36.8 30.4 5.9 1.3 : 1

8 24.4 39.3 31.5 4.9 1.6 : 1

24 19.4 44.3 30.1 0.2 2.3 : 1

ทมา: Pinyapong และ Phutrakul (2009)

จากงานวจยทไดยกตวอยามาขางตน แสดงใหเหนวา เวลาเปนปจจยหนงทสาคญในการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนเพอผลตไขมนทดแทนเนยโกโก การใชเวลาทนอยลงจะสงผลทาใหใชตนทนและพลงงานตาลง แตอยางไรกตามตองคานงถงคณสมบตของไขมนทไดหลงจากดดแปลงใหมลกษณะทางเคมและทางกายภาพตรงตามวตถประสงคทตองการมากทสด

2.6.4 ปรมาณเอนไซมทใช

งานวจยของ Tchobo และคณะ (2009) ทาการศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด CBE จาก Pentadesma butyracea butter โดยใช ethyl palmitate ดวยปฏกรยา Enzymatic

transesterification ซงการเกดปฏกรยาของ transesterification คอการเกดปฏกรยาของไตรกลเซอไรดกบแอลกอฮอล แลวแลกเปลยนหม acyl เพอใหเกดการจดเรยงโครงสรางไตรกลเซอไรดแบบใหมขน ดงแสดงในภาพท 10 โดยปรมาณเอนไซมทใชเปน 2 5 8 และ 10% พบวาการเพมปรมาณเอนไซมมากขนกอใหเกดอตราการทาปฏกรยา transesterification มากขน (ภาพท 11) แตเอนไซม 8% ขนไปโดยนาหนกไมมผลกระทบตอองคประกอบของไตรกลเซอไรด แตการใชปรมาณเอนไซมทนอยจะเปนการลดตนทนในการผลต CBE

ภาพท 10 การเกดปฏกรยา Alcoholysis

ทมา: Gandhi (1997)

35

ภาพท 11 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยา Enzymatic transesterification ของ Pentadesma butyracea butter โดยใชเอนไซมปรมาณตางๆ ทมา: Tchobo และคณะ (2009)

การดดแปลงโครงสรางนามนมะพราวดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน โดยใชเอนไซมไลเปสดวยการเตมกรดสเตยรกลงไป เพอปรบปรงใหนามนมะพราวมจดหลอมเหลวสงขน เมอมการเพมปรมาณเอนไซมมากขน ไมวาจะเปนการทาปฏกรยาท 37°C เปนระยะเวลา 4 ชวโมง หรอ 60°C เปนระยะเวลา 2 ชวโมง ทอตราสวน 1:6 โดยโมล ผลปรากฏวาการใชเอนไซมปรมาณ 5

8 และ 10% สงผลทาใหปรมาณของกรดสเตยรกทไดไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ (ภาพท 12)

ดงนนปรมาณเอนไซมทใชในการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน จงเปนอกปจจยหนงทสงผลตอปรมาณองคประกอบของไตรกลเซอไรด หากใชเอนไซมปรมาณมากขนอาจสงผลทาใหปรมาณไตรกลเซอไรดทไดไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ การเลอกใชปรมาณเอนไซมจงตองคานงถงตนทนในการผลตดวย

36

ภาพท 12 ปรมาณกรดสเตยรกทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของนามน

มะพราวโดยใชปรมาณเอนไซมตางๆ

ทมา: Rao และคณะ (2001)

2.6.5 คา aw เรมตนของเอนไซม

งานวจยของ Wang และคณะ (2006) ศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกโดยการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของนามนเมลดชา และกรดไขมนในรปของเอสเทอร (Fatty acid

methyl esters) โดยสารตงตนในการทาปฏกรยาประกอบดวย methyl stearate 1.2 กรม methyl

palmitate 5.24 กรม และนามนเมลดชา 2.24 กรม โดยใชเอนไซมไลเปสตรงรป (จาก Porcine

pancreas lipase) 1.2 กรม ทาปฏกรยาโดยการกวนตลอดเวลาดวย magnetic stirrer ทอณหภม 35°C

เปนเวลา 60 ชวโมง ทาการศกษาผลของปรมาณนาของเอนไซมในการทาปฏกรยา 5, 10, 20, 30

และ 40 mg/g ของสารตงตน พบวา ปรมาณนาเปนสงทจาเปนตอการทางานของเอนไซม ปรมาณนาทมากจะสงผลใหเอนไซมไลเปสไมเสถยร และเปนสาเหตททาใหเกด by-product เชน ไดกลเซอไรด และกรดไขมนอสระ ในภาพท 13 ปรมาณนาเรมตนในเอนไซมทเหมาะสมตอการเกดกรดปาลมตกและกรดสเตยรกในโครงสรางแตกตางกน ยงเอนไซมมปรมาณนามากจะทาใหโครงสรางของไขมนมกรดปาลมมตกมาก เอนไซมทมปรมาณนา 30 mg/g ของสารตงตน จะทาใหมกรดปาลมตกมากทสด แตการทาปฏกรยาของเอนไซมทมปรมาณนา 10 และ 30 mg/g ของสารตงตน ไมแตกตาง

37

อยางมนยสาคญ สวนปรมาณของกรดสเตยรกจะมปรมาณมาก เมอเอนไซมมปรมาณนา 10 mg/g ของสารตงตน เพอหลกเลยง by-product ทจะเกดขนจงเลอกใชเอนไซมทมปรมาณ aw เรมตน 10

mg/g ของสารตงตนในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก

ภาพท 13 ปรมาณของกรดปาลมตกและกรดสเตยรกทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟ

เคชนของนามนเมลดชาโดยใชปรมาณเอนไซมตางๆ

ทมา: Wang และคณะ (2006)

นอกจากน Wang และคณะ (2006) ยงไดทาการศกษาผลของปรมาณ aw เรมตนในเอนไซมทมผลตอการทางานของเอนไซมไลเปส เมอนามาใชหลงจากทาปฏกรยา 5 ซา แลวว เคราะหความสามารถในการทางานของเอนไซมทยงเหลออยของเอนไซมไลเปสตรงรป เอนไซมไลเปสทมปรมาณ aw เรมตน 10% มประสทธภาพ 83.5% หลงจากถกใชไปแลว 5 ซา แตเอนไซมไลเปสทมปรมาณ aw เรมตน 40% สามารถรกษาประสทธภาพในการทางานของเอนไซมไวไดเพยง19.37% หลงจากถกใชไปแลว 5 ซาเชนเดยวกน (ภาพท 14) ทงนเนองจากปรมาณความชนเรมตนของเอนไซมทมากขน ทาใหเกดการเปลยนแปลงรปรางของโปรตน ซงสงผลกระทบสาคญตอการทางานของเอนไซม

38

ภาพท 14 ประสทธภาพการทางานของเอนไซมทมคา aw เรมตนตางๆ หลงจากถกใชในแตละครง ทมา: Wang และคณะ (2006)

2.7 เอนไซมไลเปส

เอนไซมไลเปสเปนเอนไซมกลมไฮโดรเลส ทาหนาทเรงปฏกรยาการยอยสลายพนธะเอสเทอรของไขมนและนามนในสภาวะทมนา มชอตามระบบวากลเซอรอลเอสเทอรไฮโดรเลส (glycerol ester hydrolase) และมชอตามรหสคอ EC.3.1.1.3 พบทงในคน สตว และในปจจบนมการสกดไลเปสจากจลนทรย ปฏกรยาของเอนไซมไลเปสนม 2 ลกษณะใหญๆดงน (ปราณ, 2547)

1. ไลเปสทมความจาเพาะทตาแหนง 1 และ 3 บนโมเลกลไตรกลเซอไรด (1,3 – specific lipase)

ดงแสดงในภาพท 15

39

ภาพท 15 ไลเปสทมความจาเพาะทตาแหนง 1 และ 3 บนโมเลกลไตรกลเซอรไรด ทมา: อนรรฆอร (2553)

2. ไลเปสทไมมความจาเพาะทตาแหนงบนโมเลกลไตรกลเซอไรด (non – specific lipase) ดง

แสดงในภาพท 16

ภาพท 16 ไลเปสทไมมความจาเพาะทตาแหนงบนโมเลกลไตรกลเซอไรด ทมา: อนรรฆอร (2553)

โดยทวไปแลวมปจจยหลายอยางทมผลตอประสทธภาพในการทางานของเอนไซม (นธยา, 2548) ตวอยางเชน

1. อณหภม เนองจากอตราเรวของปฏกรยาทเรงดวยเอนไซมจะแปรผนตามอณหภม และอณหภมยงมผลตอความคงตวของเอนไซม หากอณหภมสงเกนไปจะทาใหโปรตนเสยสภาพธรรมชาต และมผลทาใหความสามารถในการเรงปฏกรยาของเอนไซมสญเสยไปดวย เอนไซมแตละชนดจะมคาอณหภมทเหมาะสม (Optimum pH) สาหรบเรงปฏกรยาใหไดความเรวสงสด และเอนไซมจะสญเสย Activity มากขนเมอเพมอณหภมสงขนมากกวาคาอณหภมทเหมาะสม

40

2. ความเขมขนของสารตงตนของปฏกรยา ในปฏกรยาทมสารตงตนเพยงชนดเดยว เมอความเขมขนของสารตงตนเพมขน จะทาใหอตราเรวของปฏกรยาเพมขนจนถงจดทมความเรวสงสด หากเพมความเขมขนของสารตงตนตอไป อตราเรวของปฏกรยาจะคงท และหากความเขมขนของสารตงตนสงเกนไปอาจจะไปยบยงอตราเรวของปฏกรยาใหชาลงได 3. ความเขมขนของเอนไซม ทสภาวะความเขมขนของสารตงตน pH อณหภม และบฟเฟอรทใชคงท เมอเพมความเขมขนของเอนไซมใหมากขนจะทาใหอตราเรวของปฏกรยาเพมขน แตทงนตองไมมสารยบยงการทางานของเอนไซมอยดวย 4. คาความเปนกรดดาง เนองจากเอนไซมเปนโปรตน ดงนนการเปลยนแปลง pH ของสารละลายโปรตนจะมผลตอประจทเกดขนบนโมเลกลของโปรตน จงมผลกระทบตอการทางานของเอนไซมดวย โดยเฉพาะทบรเวณ Active site ซงเปนตาแหนงทสารตงตนจะเขารวมตวกบเอน ไซม ดงนนเอนไซมแตละชนดจงมคา pH ทเหมาะสม สาหรบเรงปฏกรยาใหไดความเรวสงสด

เสมอ หากคา pH ของสารละลายสงหรอตากวาคา pH ทเหมาะสม จะทาใหความเรวของปฏกรยาทเกดขนชาลง แตมเอนไซมบางชนดทมคา pH ทเหมาะสมเปนชวงกวาง

5. ปรมาณนา นาจะทาใหการทางานของเอนไซมเกดไดด ดงนนจงตองทางานในสภาวะทสารละลายเปนนา เอนไซมทใชในกระบวนการอนเทอรเอสเตอรรฟเคชนสวนใหญอยในรปของเอนไซมตรงรป (immobilized enzymes) ซงจะไดประโยชนและคมทนเมอเทยบตอหนวยกวาเอนไซมอสระ (Pinyaphong และ Phutrakul, 2009; Undurraga และคณะ, 2001) เอนไซมตรงรปเปนเอน ไซมทถกกาหนดหรอทาใหมาอยในขอบเขตทจดไว อาจมโมเลกลใหญขนดวยการเชอมขามพนธะเคม หรอไมมพนธะเคม ละลายนาไดยากขนหรอไมละลายเลย มผลทาใหเอนไซมเปลยนจากสถานะตวเรงปฏกรยาทเปนของเหลว กลายเปนตวเรงปฏกรยาทเปนของแขงขณะทาปฏกรยา (solid catalyst) อาจเรยกไดหลายแบบ เชน เอนไซมตรงรป (Immobilized Enzymes) เอนไซมไมละลายนา (water-insolube enzymes) เอนไซมยดรป (fixed enzymes) (นธยา, 2549) ซง Kennedy

และ Cabral (1987) ไดใหความหมายไววาเอนไซมทถกจากดทางรปรางหรอทาใหจาเพาะอยเฉพาะบรเวณทมขอบเขตทแนนอนในชองวางรวมกบการทางานทเกยวของกบการเรงปฏกรยา และสามารถนากลบมาใชซาไดและใชไดอยางตอเนอง เนองจากเอนไซมไลเปสอสระมประสทธภาพการทางานตามากในการละลายสารอนทรย ซงเกด closed lid ในโมเลกลของเอนไซมทไมมผว

41

หนาทอยระหวางนากบนามน ทาให substrate เขาจบบรเวณ active site ไดยาก จงจาเปนตองใชเอนไซมในปรมาณมากสาหรบการทาปฏกรยา (Maruyama และคณะ, 2000) ปจจบนไดมการศกษาการใชเอนไซมไลเปสตรงรปเปนตวเรงปฏกรยาในการผลตไข มนทดแทนเนยโกโกเพอใหเกดคณคาทางโภชนาการและลกษณะทางกายภาพเปลยนแปลงไปและเพมมลคาใหกบผลตภณฑ (Sharma และคณะ, 2001) ตวอยางเชน Chong และคณะ (1992) ไดใชเอนไซมไลเปสตรงรปจากเชอ Mucor michei เปนตวเรงปฏกรยาอนเตอรเอสเทอรรฟเคชนทมความ จาเพาะตาแหนง 1,3 ของนามนปาลมโอเลอน ทาใหไดปรมาณไตรกลเซอไรดหลกคอ POSt, POP

และ StOSt และจดหลอมเหลวคอ 38.4°C ซงใกลเคยงกบเนยโกโก Wang และคณะ (2006) ไดทา การศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด cocoa butter equivalent จากนามนเมลดชาผสมกบ methyl esters ดวยกระบวนการอนเตอรเอสเทอรรฟเคชนทมเอนไซมไลเปสจากตบออนของหม พบวา เมอทาปฏกรยาแลวมปรมาณกรดไขมนใกลเคยงกบเนยโกโก คอ Palmitoyl 31.43% (mol),

Oleoyl 35.30% (mol), Stearoyl 29.26% (mol) Undurraga และคณะ (2001) ไดผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจาก palm oil midfraction ทไดจากการทา double fractionation ของนามนปาลม ประกอบไปดวย POP 73%, POSt 13%, StOSt 2% และไตรกลเซอไรดชนดอนๆ 12% ผสมกบ กรดสเตยรกและดดแปลงโครงสรางโมเลกลไตรกลเซอไรดโดยใชเอนไซมไลเปส (Novo lipase LipozymeTM)

ซงเปนเอนไซมตรงรปบนแผนเรซน macroporous anionic exchange ใชเปนตวเรงปฏกรยาอนเทอรเอสเตอรรฟเคชนในสภาวะทไมมตวทาละลายพบวาเมอพจารณารปแบบการหลอมเหลวแลว นามนปาลมดแฟรกชนจะถกหลอมเหลวหมดทอณหภมประมาณ 32°C ในขณะทไขมนทดแทนเนยโกโกทผลตไดจะมชวงการหลอมเหลวทประมาณ 23-39°C เมอเทยบจดหลอม เหลวของเนยโกโกจะอยในชวง 22-36°C ณฐยาวรรณ (2547) ไดศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนปาลมผสมระหวางปาลมโอเลอนและปาลสเตยรนในอตราสวน 40:60 โดยใชเอน ไซมไลเปสตรงรปทางการคา Lipozyme IM เปนตวเรงปฏกรยาในกระบวนการอนเตอรเอสเทอรรฟเคชน ในถงหมกแบบ Stired Tank Fermentor ทอณหภม 10°C เปนเวลา 48 ชวโมง พบวาเปนสภาวะทเหมาะสม โดยไขมนทดแทนเนยโกโกทไดมรปแบบการหลอมเหลว จดหลอมเหลว และปรมาณไขมนแขงใกล เคยงกบเนยโกโกมากทสด โดยเนยโกโกเทยมมจดหลอมเหลวอยในชวง 37-40°C ในขณะทเนยโกโกมจดหลอมเหลวอยในชวง 35-38°C Pinyaphong และ Phutrakul (2009) ผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนปาลมรวมกบ methyl stearate โดยใชเอนไซมไลเปสจากยางมะละกอ (Carica

42

papaya) (CPL) เปนตวเรงปฏกรยาในกระบวนการอนเตอรเอสเทอรรฟเคชน ซงเอนไซม C. papa-

ya มศกยภาพเปน biocatalyst ในการเปลยนแปลงไขมน เชน การดดแปลงไขมนนม และการสง เคราะหโครงสรางไตรกลเซอไรดทใชพลงงานตา จงคดวานาจะสามารถใชเปน biocatalyst ราคาถกสาหรบการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกได นอกจากนน Tchobo และคณะ (2009)ผลตไขมนทด แทนเนยโกโกจาก Pentadesma butyracea butte รวมกบ ethyl pamitate ในตวทาละลายอนทรย โดยใชเอนไซมไลเปสตรงรปจากเชอ Thermomyces lanuginose งานวจยของ Khumolo และคณะ (2002) ไดทาการศกษาการดดแปรโครงสรางโมเลกลไตรกลเซอไรดในนามนสกดจากเมลด strychnos madagascariensis เมลด trichelia emetica และเมลด ximenia caffra โดยใชเอนไซม lipase จากเชอ Rhizomucor michiei เปนตวเรงปฏกรยา อนเตอรเอสเทอรรฟเคชน ทมความจาเพาะของเอนไซม lipase ทตาแหนง 1,3 เพอชวยในการรวมกนของ stearic acid และ palmitic acid

พบวา นามนจาก strychnos madagascariensis และ ximenia caffra เมอถกดดแปรแลวปรมาณของกรดปาลมตก กรดสเตยรก และกรดโอเลอกใกลเคยงกบของเนยโกโก แตนามนจาก trichelia

emetic ใหกรดโอเลอกตากวาเนยโกโกมาก ซงนามนจาก strychnos madagascariensis และ ximenia caffra เหมาะจะใชผลตไขมนทดแทนเนยโกโก เนองจากมกรดโอเลอกสง Jeyarani และ Reddy (2010) ศกษาคณสมบตทางกายภาพและเคมของนามนผสมระหวาง mahua และ kokum ในอตราสวน 1:1ดวยกระบวนการอนเตอรเอสเทอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปส (Lypozyme TL

IM) ทมความจาเพาะทตาแหนง1,3 ในการทาปฏกรยา Abigor และคณะ (2003) ไดศกษาการการผลต cocoa butter-like fats จากนามนปาลมทผานการฟอกส ขจดกลนแลว (RBD-PO) ผสมกบนามนถวเหลองทผานการทา hydrogenation (HSO) ดวยกระบวนการอนเตอรเอสเทอรรฟเคชนทมเอนไซมไลเปสตรงรป Lipozyme IM เปนตวเรงปฏกรยา ในอตราสวนทเหมาะสมคอ 1.6:1 (ปาลม:ถวเหลอง) จะทาใหไขมนทดแทนเนยโกโกมคณสมบตทางกายภาพและเคมใกล เคยงเนยโกโก และ Ciftci และคณะ (2009) ไดศกษาการการผลต cocoa butter-like fats จากนามนมะกอกรวมกบกรดสเตยรกและกรดปาลมมตก ดวยกระบวนการอนเตอรเอสเทอรรฟเคชนทมเอนไซมไลเปสตรงรป Lipozyme IM เปนตวเรงปฏกรยาดวยเชนกน

43

2.8 คณสมบตทางกายภาพของไขมนและนามน

คณสมบตทางกายภาพของไขมนและนามนมความสมพนธโดยตรงกบองคประกอบทางเคมในโมเลกลไตรกลเซอไรดของไขมนหรอนามน ใชในการจาแนกหรอบงชชนดของไขมนหรอนามน รวมทงการนาไปใชประโยชนดวย ตวอยางสมบตทางกายภาพทสาคญของไขมนหรอนามน ไดแก

2.8.1 จดหลอมเหลว (Melting point) หรออณหภมททาใหไขมนเปลยนสถานะจากของแขงเปนของเหลวจนหมด ไขมนสวนใหญมจดหลอมเหลวเปนชวงอณหภม อาจเปนชวงกวางหรอแคบขนอยกบชนดของไตรกลเซอไรดทเปนสวนประกอบของไขมนหรอนามนชนดนน เชน ไขมนทประกอบดวยไตรกลเซอไรดชนดเดยวกนทงหมดจะมจดหลอมเหลวทแนนอน จดหลอม เหลวของไขมนและนามนจะสงหรอตาขนอยกบจดหลอมเหลวของกรดไขมนทเปนองคประกอบในโมเลกล จดหลอมเหลวของกรดไขมนชนดตางๆ ดงแสดงในตารางท 11 โดยกรดไขมนทมจานวนคารบอนในโมเลกลนอยกวา 10 อะตอม จะเปนของเหลวทอณหภมหอง เมอมจานวนคาร บอนเพมขนจะเปนของแขงมากขน ดงนนจดหลอมเหลวของกรดไขมนจะเพมขนเมอจานวนคารบอนในโมเลกลของกรดไขมนเพมขน และจดหลอมเหลวของกรดไขมนจะลดลงเมอมจานวนพนธะคในโมเลกลของกรดไขมนเพมขน จดหลอมเหลวของไตรกลเซอไรดบางชนดแสดงในตารางท 12 ซงจะเหนไดวาไตรกลเซอไรดทมกรดไขมนชนดเดยวกนเปนองคประกอบ แตมการเรยงตวทตาแหนงทตางกน กมผลทาใหจดหลอมเหลวตางกนดวย (นธยา, 2548)

44

ตารางท 11 จดหลอมเหลวของกรดไขมนชนดตางๆ

ชนดของกรดไขมน จานวนคารบอน : พนธะค จดหลอมเหลว(°C)

กรดไขมนชนดอมตว

กรดคาพรก 10:0 31.3-31.6

กรดลอรก 12:0 44.0-44.2

กรดไมรสตก 14:0 53.9-54.4

กรดปาลมตก 16:0 62.7-63.1

กรดสเตยรก 18:0 69.6

กรดอะราคดก 20:0 75.4-76.5

กรดบฮนก 22:0 80.0-81.5

กรดลกโนเซรก 24:0 84.2-86.0

กรดซโรตก 26:0 87.7-88.5

กรดไขมนชนดไมอมตว

กรดปาลมโตเลอก 16:1 0-0 .5

กรดโอเลอก 18:1 10.5-16.0

กรดลโนเลอก 18:2 -5.0

กรดลโนเลนก 18:3 -11.0

กรดอะราคโดนก 18:4 -49.5

ทมา: Hadziyev (1987), Mathews และ van Holde (1990) และ Coultate (1999) อางองใน นธยา รตนาปนนท (2548)

45

ตารางท 12 จดหลอมเหลวของไตรกลเซอไรดบางชนด

ชนดของไตรกลเซอไรด จดหลอมเหลว (°C)

Trisaturated

Tristearin (StStSt) 73

Tripalmitn (PPP) 66

Stearo-dipalmitin (SPP) 62

Disaturated

Palmito-oleo-palmitin (POP) 37

Palmito-oleo-stearin (POSt) 37

Oleo-dipalmitin (OPP) 34

Stearo-oleo-palmitin (StOP) 43

Stearo-oleo-stearin (StOSt) 43

Stearo-palmito-olein (StPO) 39

Diunsaturated

Dioleopalmitin (OOP) 5

Dioleostearin (OOSt) -13

Triunsaturated

Triolein (OOO) 5

Trilinolein (LLL) -13

หมายเหต St = Stearic acid, P = Palmitic acid, O = Oleic acid, L = Linoleic acid

ทมา : Stauffer (1996) อางองใน นธยา รตนาปนนท (2548)

2.8.2 การจดเรยงตวของรปผลก (Crystallization) เนองจากไขมนมความแตกตางจากนามนกลาวคอ เปนของแขงทอณหภมหองจงมการจดเรยงตวเปนโครงสรางผลกซงมไดหลายรปแบบ เรยกวา polymorphism โดยรปแบบผลกทพบสวนใหญม 3 รปแบบ คอ และ ขนาดและจานวนผลกทเกดขนขนกบชนดและอณหภมของไขมนและนามนกลาวคอ ผลกทเกดจากการลดอณหภมของไขมนลงอยางรวดเรวจะมโครงสรางแตกตางจากผลกทเกดจากการลดอณหภมของไขมนลงอยางชาๆ (นธยา, 2548)

46

2.8.3 การละลาย (Solubility) ไขมนและนามนทกชนดไมละลายนา แตละลายไดดในตวทาละลายไขมน ไดแก ปโตรเลยมอเทอร เฮกเซน และเบนซน เปนตน นอกจากนกรดไขมนยงมการละลายในตวทาละลายไดแตกตางกน ทาใหสามารถแยกกรดไขมนชนดอมตวออกจากกรดไขมนชนดไมอมตวได (นธยา, 2548)

2.9 คณสมบตทางเคมของไขมนและนามน

คณสมบตทางเคมของไขมนและนามนแตละชนดมความแตกตางกน เนองจากองคประกอบและโครงสรางทางเคมทแตกตางกน ทาใหมการเกดปฏกรยากบสารแตละชนดแตกตางกน ไดแก

2.9.1 ปฏกรยาไฮโดรไลซส (hydrolysis) ไขมนและนามนบางชนดจะถกไฮโดรไลซไดดวยกรด ดาง และเอนไซม การไฮโดรไลซไดดวยดาง เรยกวา สปอนนฟเคชน (saponification)

ซงจะไดผลตภณฑทเปนเกลอของกรดไขมนเรยกวา สบ ดางทใชนยมในการไฮโดรไลซไขมน เชนโซเดยมไฮดรอกไซดและโพแทสเซยมไฮดรอกไซด เปนตน ปฏกรยาไฮโดรไลซสอาจเกดจากไขมนหรอนามนไดรบความรอนสง เชน ขณะทอดอาหารทมปรมาณนาในปรมาณมากไขมนจะถกไฮโดรไลซเปนกรดไขมนอสระและกลเซอรอล

ไขมนหรอนามนทไดจากพชและสตวแ ตละชนด มก มไตรกล เซอไรด เ ปนสวนประกอบในปรมาณคอนขางแนนอน ดงนนจานวนดางทใชในการทาปฏกรยาไฮโดรไลซสของไขมนหรอนามนจานวนหนงจงมคาคอนขางแนนอนและเปนคาเฉพาะ ซงสามารถใชบงชถงคณสมบตของไขมนหรอนามนแตละชนดได เรยกวา คาสปอนนฟเคชน (Saponification value;

Spv) หรอจานวนมลลกรมของโพแทสเซยมไฮดรอกไซดทใชในการไฮโดรไลซสไขมนหรอนามนอยางสมบรณจานวน 1 กรม ใหไดเปนสบและกลเซอรอล คา Spv ใชเปนตวบงชขนาดของโมเลกลหรอนาหนกโมเลกลของกรดไขมนทเปนองคประกอบในโมเลกลของไตรกลเซอไรดในไขมนและนามน กลาวคอ หากไขมนหรอนามนมคา Spv สง แสดงวา กรดไขมนทเปนองคประกอบมนาหนกโมเลกลตา จงมจานวนโมเลกลของไตรกลเซอไรดตอหนวยนาหนกเปนจานวนมาก (นธยา, 2548)

47

2.9.2 ปฏกรยาฮาโลจเนชน (halogenation) เปนปฏกรยาการเตมสารพวกฮาโลเจน

(halogen) เขาไปทพนธะคของกรดไขมนชนดไมอมตวในโมเลกลของไตรกลเซอไรด สารฮาโลเจนทนยมใชไดแก ไอโอดน คาทไดนนเรยกวา คาไอโอดน (Iodine value; Iv) หรอจานวนกรมของไอโอดนทเขาทาปฏกรยากบพนธะคของกรดไขมนในไขมนหรอนามนจานวน 100 กรม

คาไอโอดนเปนตวบงชวา มกรดไขมนชนดไมอมตวเปนองคประกอบในไขมนหรอนามนมากนอยเพยงใด หรอเปนการบอกความไมอมตวของไขมนและนามน หากคา Iv สง แสดงวาไขมนหรอนามนชนดนนมความไมอมตวสง ซงจะมคณคาทางโภชนาการสง เนองจากกรดไขมนชนดไมอมตวเปนกรดไขมนทมความจาเปนตอรางกาย ในทางตรงกนขามไขมนหรอนามนทมกรดไขมนชนดไมอมตวจะเกดการหนไดงาย (นธยา, 2548)

2.9.3 การหน (rancidity) เปนการเปลยนแปลงทางเคมของไขมนหรอนามนหรอนามนซงทาใหไขมนหรอนามนเกดกลนทผดปกต และสมบตทางเคมและทางกายภาพเปลยนแปลงไป การหนเกดขนได 3 รปแบบ คอ

2.9.3.1 ไลโพไลซส (lipolysis) เปนปฏกรยาทเกดขนเมอพนธะเอสเตอรในโมเลกลของไตรกลเซอไรดเกดการไฮโดรไลซสดวยเอนไซสไลเพส กรด ดาง ความรอน หรอสารเคม ซงจะทาใหเกดผลตภณฑทมผลตอสขภาพของไขมนและนามน โดยทาใหนามนมกลนและรสชาตเปลยนแปลงไป เชน กรดไขมนอสระทมนาหนกโมเลกลตา (คารบอน 4-12 อะตอม) ซงจะมกลนหนมาก และเมอปรมาณกรดไขมนอสระเพมขนจะมผลใหคา smoke point หรออณหภมทไขมนหรอนามนเกดควนเมอไดรบความรอนมคาตาลง ทาใหนามนจะเกดควนไดงายขณะทอดอาหารสาหรบปฏกรยาทเกดจากเอนไซมไลเพสและความชนจะเรยกวา hydrolytic rancidity ไขมนและนามนบางชนดไมสามารถสงเกตการณเกดไลโพไลซสไดดวยการดมกลนหรอการชมรส จงตองมการตรวจวเคราะหทางเคม โดยการตรวจหาปรมาณกรดไขมนอสระทเกดขน คาทไดวา คาความเปนกรด (Acid value; Av) หรอจานวนมลลกรมของโพแทสเซยมไฮดรอกไซดทใชในการทาใหกรดไขมนอสระทอยในไขมนหรอนามน 1 กรม เปนกลาง ดงนนจงนยมใชคา Av เปนตวบงช ภาวะหรอระดบการหนของไขมนหรอนามน กลาวคอ หากคา Av สง แสดงวามการเกดกลนหน เนองจาก hydrolytic rancidity มาก วธการชะลอการเกดการหนนทาไดโดยการเกบไขมนหรอนามนทอณหภมตา (นธยา, 2548)

48

2.9.3.2 ออกซเดทฟ แรนซดต (oxidative rancidity) เปนการหนทเกดจากปฏกรยาautoxidation ทพนธะคของกรดไขมนชนดไมอมตวกบออกซเจนในอากาศ เกดพนธะเพอรออกไซดทหมแอลฟาเมทลน (α-methylene) การหนแบบนสามารถเกดไดทงกบไขมนและนามนเอง และกบอาหารทมไขมนหรอนามนเปนองคประกอบอยดวย ปฏกรยานสามารถเรงดวยโลหะ ความรอนและแสง

การเกดกลนหนดวยวธนจะทาใหเกดกรดไขมนชนดไมอมตวถกทาลาย ทาใหเกดการสญเสยคณคาทางโภชนาการ รวมทงสญเสยวตามนทละลายไดในไขมนและนามน นอกจากนยงสามารถเกดจากการเรงปฏกรยาของเอนไซมไลพรอกซเดส (lipoxidase) ไดอกดวย การตรวจวเคราะหการเกด oxidative rancidity สามารถทาไดโดยการหาคาเพอรออกไซด (Peroxide value;

Pv) หรอการปรมาณสารเพอรออกไซดทเกดขนในไขมนหรอนามน หรอจานวนมลลกรมของสารละลายโซเดยมไธโอซลเฟตความเขมขน 0.002 N ทใชในการไตเตรตไขมนหรอนามน 1 กรม ถาคา Pv สง แสดงวาไขมนหรอนามนเกด oxidative rancidity มาก และสงผลใหคา Iv ทวเคราะหไดตากวาความเปนจรง

วธการปองกนสามารถทาไดโดยการเตมสารปองกนการหนลงไปในไขมนหรอนามน หรออาหารทมไขมนหรอนามนเปนสวนประกอบ (นธยา, 2548)

2.9.3.3 คโตนก แรนซดต (ketonic rancidity) เปนการหนทเกดจากปฏกรยาออกซเดชนดวยเอนไซม (enzymatic oxidation) กบโมเลกลของกรดไขมนชนดอมตวทาใหไดผลตภณฑเปนสารพวกคโตน ซงปฏกรยานจะเกดเพยงเลกนอยเทานน (นธยา, 2548)

2.10 การตกผลก (crystallization)

การตกผลกของนามนหรอไขมนสาหรบการบรโภคมความสาคญมากสาหรบการผลตในอตสาหกรรมอาหาร โดยความรในเรองพฤตกรรมการตกผลก (crystallization behavior) ของนามนสามารถนาไปประยกตใชกบผลตภณฑอาหารหลายๆ ชนด เชน ลกอม ลกกวาด ชอกโกแลต มารการน สเปรด และรวมถงผลตภณฑเบเกอรตาง ๆ (Gordon และ Rahman, 1991) การตกผลกสามารถเกดขนไดทงกบสารละลาย ซงจะประกอบไปดวยตวทาละลายและตวถกละลาย และกบ melt ซงเปนสารทถกทาใหอยในสภาพของเหลวโดยการเพมอณหภมใหสงกวาจดหลอมเหลวของของสารนน (Myerson, 2002) การตกผลกของสารละลายจะเกดขนไดเมอสารละลายนนมความ

49

เขมขนสงกวาความเขมขน ณ จดอมตว (saturation) ทอณหภมของการตกผลก หรอเรยกวามความเขมขนอมตวยงยวด (supersaturation) นนเอง สวนการตกผลกของ melt จะเกดขนเมออณหภมของการตกผลกอยตากวาจดหลอมเหลวของ melt (Mullin, 1993) การตกผลกของนามนหรอไขมนสามารถเกดขนไดทงกบนามนหรอไขมนทอยในสภาพ melt และกบนามนหรอไขมนทอยในรปสารละลายทมความเขมขนอมตวยงยวดกบตวทาละลาย อยางไรกตามสารละลายทมความเขมขนอมตวยงยวดไมจาเปนตองเกดการตกผลกเสมอไป ทงนจะขนอยกบระดบความเขมขนอมตวยงยวดของสารละลายนนเปนหลก ดงแสดงไวในกราฟความสมพนธของอณหภมและความเขมขนของสารละลาย หรอ saturation-supersaturation solubility diagram ในภาพท 17

เสนทบในภาพท 17 คอเสน solubility curve ซงจะแสดงคาความเขมขน ณ จดอมตวของสารละลายทอณหภมตางๆ พนทใตกราฟทอยตากวาเสน solubility curve เรยกวา stable zone

ซงเปนพนททจะไมเกดการตกผลกเพราะความเขมขนของสารละลายมคาตากวาจดอมตว เสนประในรปแบงพนทเหนอเสน solubility curve ออกเปน 2 สวน สวนทอยระหวางเสน solubility curve

และเสนประเรยกวา meta-stable zone ซงการตกผลกจะเกดขนไดในพนทนกตอเมอมการใชเทคนค เชนการลอผลก (crystal seeding) เขาชวย สาหรบพนทเหนอเสนประเรยกวา unstable zone หรอ labile zone ซงเปนพนททการตกผลกของสารละลายจะเกดขนไดอยางรวดเรวดวยตวเอง (เรยกวา spontaneous crystallization)

ภาพท 17 กราฟความสมพนธของอณหภมและความเขมขนของสารละลาย ทมา: Timms (1994)

50

การตกผลกของสารละลายใดๆ ทอยในสภาวะอมตวยงยวดนนจะเรมจากการสรางจดเรมตนของการตกผลกหรอทเรยกวานวเคลยส ขนมากอน โดยทนวเคลยสอาจประกอบไปดวยโมเลกลของตวถกละลายตงแตไมกสบโมเลกลไปจนถงเปนจานวนพนโมเลกล ทงนขนอยกบชนดและธรรมชาตของสารละลาย (Mullin, 1993) หลงจากการสรางนวเคลยสใหมขนาดเทากบขนาดวกฤต (critical size) แลวจงจะเกดการเคลอนทของโมเลกลตวถกละลายในสารละลายเขามาแปะตดทผวของนวเคลยสเพอเกดการโตเปนผลกทสมบรณตอไป กระบวนการสรางนวเคลยสหรอทเรยกวา nucleation process นนสามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภทหลกคอ primary nucleation และ secondary nucleation โดย primary nucleation คอการสรางนวเคลยสขนในระบบทยงไมมการตกผลกเกดขนหรออาจกลาวไดวาเปนการสรางนวเคลยสเพอการตกผลกครงแรกของระบบ ซง primary nucleation สามารถแบงยอยออกไดเปน 2 ประเภทคอ homogeneous nucleation สาหรบการตกผลกของสารละลายทเกดขนไดเองเมอสารละลายนนมความเขมขนอมตวยงยวดทสงมากจนเขาส labile zone (Mullin, 1993) และ heterogeneous nucleation สาหรบการตกผลกของสารละลายในสภาวะทมสงเจอปนหรอสงแปลกปลอมในระบบ โดยการสรางนวเคลยสสาหรบการตกผลกแบบนสามารถเกดขนไดทสภาวะอมตวยงยวดทไมสงมากนกเนองจากวาสงเจอปนหรอสงแปลกปลอมในระบบจะชวยลดพลงงานทตองการใชในการสรางนวเคลยสหรอ free energy for

nucleation ลง สวน secondary nucleation นนคอการสรางนวเคลยสขนในระบบทมผลกของตวถกละลายเกดขนหรอปรากฎอยแลว ซงการสรางนวเคลยสแบบนไมเปนทตองการสาหรบการตกผลกทางอตสาหกรรมอาหาร เชนการผลตนาตาลทรายหรอนมขนหวานเปนตน เนองจากจะทาใหเกดการกระจายตวของขนาดผลก (crystal size distribution) สง หรอมความสมาเสมอของขนาดผลกตานนเอง (Myerson, 2002)

สารบางชนดสามารถตกผลกไดหลายโครงสรางผลก (crystallographic structure) ขนอยกบสภาวะของปจจยตางๆ ทควบคมการตกผลก ความสามารถในการตกผลกไดหลายโครงสรางนเรยกวา polymorphism โดยแตละโครงสรางจะมคณสมบตทางกายภาพเชน จดหลอมเหลว ความหนาแนน ความแขงทแตกตางกน (Sato, 2001) นามนและไขมนมไตรกลเซอไรดเปนองคประกอบหลก ซงไตรกลเซอไรดมคณสมบต polymorphism โดยสามารถตกผลกไดถง 3 โครงสรางหลก คอ และ โดยแตละโครงสรางมลกษณะการจดเรยงตวของโมเลกลทแตกตางกนไปดงแสดงในภาพท 18

51

โครงสราง มโครงสรางพนฐานของผลกเปนแบบ hexagonal นนคอจะมการจดเรยงตวของสายกรดไขมน (fatty acid chain) เปนเสนตรงและขนานกนไปในทศทางทตงฉากกบระนาบเมทล (methyl end plane) ทอย ณ ตาแหนงหวและทายสดของโมเลกลไตกลเซอไรด โครงสราง มความเสถยรนอยเนองจากสายของกรดไขมนมการจบตวกนแบบหลวมๆ โครงสราง มโครงสรางพนฐานของผลกเปนแบบ orthorhombic โดยสายของกรดไขมนจะมการทามมเอยงกบระนาบเมทล ซงจะทาใหการจดเรยงตวของโมเลกลทาไดอยางแนนหนาขน โครงสราง จงมความเสถยรมากกวาโครงสราง รวมทงมจดหลอมเหลวและความหนาแนนสงกวา (Kaneko,

2001) สวนโครงสราง เปนโครงสรางทมความเสถยรทสดและมจดหลอมเหลวสงทสด มโครงสรางพนฐานของผลกเปนแบบ triclinic โดยสายกรดไขมนของโครงสรางนมการทามมเอยงกบระนาบเมทลมากกวาเมอเทยบกบโครงสราง

โดยทวไปแลวนามนจะตกผลกลงในโครงสราง ไดงายทสด เนองจากใชพลงงานใน การตกผลกนอยทสด ขณะท ใชพลงงานมากกวา ในการตกผลก จงทาใหตกผลกไดยากกวา สวน ใชพลงงานในการตกผลกสงทสดจงตกผลกไดยากทสด (Sato, 2001) การเปลยน แปลงโครงสรางของผลกไขมนจะเกดขนตามเวลาเพอใหเกดความเสถยรมากขน โดยโครงสราง

จะเปลยนไปเปน และ ในทสด แตจะไมสามารถเปลยนโครงสรางยอนกลบได นอกเสยจากวาจะนาไขมนนนไปหลอมแลวทาการตกผลกใหม (Timms, 1995) ไขมนหลายชนดเชน เนยโกโก (cocoa butter) สามารถตกผลกไดทง 3 โครงสราง (Beckett, 2000) แตไขมนบางชนดสามารถตกผลกไดเฉพาะโครงสราง และ (Sato, 1999)

52

ภาพท 18 การจดเรยงตวของรปแบบผลกในโครงสรางไตรกลเซอไรด ทมา: Talbot (1999)

2.11 เทคนคการวเคราะหไตรกลเซอไรดในไขมนหรอนามน (High Performance Liquid

Chromatography; HPLC)

องคประกอบของไตรกลเซอไรดในไขมนและนามนจากพชแตละชนดมความแตกตางกน ซงองคประกอบภายในโครงสรางไตรกลเซอไรดประกอบไปดวยกรดไขมนอมตว (saturated

fatty acids) และกรดไขมนไมอมตว (unsaturated fatty acids) เชน กรดโอเลอก กรดปาลมตก กรด สเตยรก เปนตน การศกษาองคประกอบไตรกลเซอไรดนยมใชเทคนค High Performance Liquid

Chromatography (HPLC) แยกสารละลายผสมทประกอบดวยสารหลายชนดในคอลมนปด (closed

coumn) ซงบรรจดวยอนภาคของแขงขนาดเลกๆทมรพรนขนาดเลกในคอลมนในชวง 30-75 μm โดยสวนใหญแลวม 2 ระบบของตวทาละลายในการแยกคอ normal-phase (NP) และ reversed-

phase (RP) ซงนามาใชในการวเคราะหของเหลว โดยสวนใหญแลวการวเคราะหไตรกลเซอไรดจะใช reversed-phase (RP) โดยทวไปแลว octadecylsilyl (C18) จะเปนคอลมนแบบ RP ทมการใชกนโดยทวไปในการแยกไตรกลเซอไรด จะมระบบตวทาละลายมขวมากกวา stationary phase จากนนสารละลายตวอยางจะถกฉดเขาไปในสวนบนของคอลมน แตเนองจากคอลมนมรพรนขนาดเลกมาก จงตองอาศยความดนจากปมเพอทจะทาใหอตราเรวของเฟสเคลอนทเพมขนแผนภาพองคประกอบของเครอง HPLC แสดงในภาพท 19

53

ภาพท 19 สวนประกอบตางๆของเครอง HPLC ทใชในปจจบน

ทมา: แมน และอมร (2535)

งานวจยของ Lee และคณะ(2007) ศกษาเกยวกบการดดแปรโครงสรางไขมนราขาว โดยนานามนราขาวมาผานกระบวนการ Lipase-catalyzed glycerolysis โดยสวนทตองการคอ โมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรด หลงจากนนจงนามาทาการตกผลกแยกสวนโดยใชตวทาละลาย หรอ Solvent fractionation เพอแยกสวนทตองการออกมาโดยศกษาประสทธภาพของตวทาละลาย 2

ชนด คอ hexane และ acetone สงทตองการคอ โมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรด ซงสารทง 2

ชนดนมความมขวมากกวาไตรกลเซอไรด เพราะฉะนนจงสามารถละลายไดในตวทาละลายทมขวมากกวา นนกคอ acetone หลงจากทาปฏกรยาตวอยางทไดนาไปศกษาองคประกอบของโครงสราง

54

ดวยเทคนค HPLC โดยคอลมนทใชในการวเคราะหเปนแบบ NP มระบบตวทาละลายทใช 2 ชนด คอ Haxane และ methyl t-butyl ether ความสามารถในการแยกสารประกอบได เฟสเคลอนทควรจะมสภาพความมขวตรงกนขามกบเฟสอยนง ซงกรณของ NP-HPLC เฟสอยนงจะมขว เฟสเคลอนทจะไมมขว เมอสารประกอบทมสภาพเดยวกนกบเฟสเคลอนทจะสามารถปรากฏออกมากอน หมายความวาสารทออกมากอนสามารถละลายไดดใน hexane จงเปน กรดไขมนอสระ ไตรกลเซอไรด ซงมความไมมขวมากกวาโมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรด สวนโมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรด มความมขวมากกวาจงปรากฏออกมาทหลง ดงแสดงในภาพท 20

ภาพท 20 โครมาโตแกรมขององคประกอบไขมนจากการวเคราะหดวยคอลมน NP-HPLC

ทมา: Lee และคณะ (2007)

งานวจยของ Adhikari และคณะ (2010) ศกษาการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเค ชน โดยใชเอนไซมไลเปสของการทาปฏกรยาระหวางนามนดอกทานตะวนทมกรดโอเลอกปรมาณมาก และนามนถวเหลองทผานกระบวนการไฮโดรจเนชน จากนนทาการศกษาโครงสรางทางเคมของไตรกลเซอไรดในนามนทดดแปลงมาไดดวยเทคนค HPLC คอลมน หรอเฟสอยนงทใชเปน

C18 ซงไมมขว เฟสเคลอนททใชเปน acetonitrile และ isopropanal/hexane (2/1, v/v) สารประกอบทสนใจในการทดลองนคอ ไตรกลเซอไรด ซงมความไมมขว จงเปนสวนทสามารถถกดดซบไดดในคอลมน C18 เพราะมสภาพขวเหมอนกน รวมทงมความสามารถในการละลายในตวทาละลายไดนอย จงทาใหไตรกลเซอไรดออกมาหลงสด (Adhikari และคณะ, 2010) ดงแสดงในภาพท 21

55

ภาพท 21 โครมาโตแกรมขององคประกอบไขมนจากการวเคราะหดวยคอลมน RP-HPLC

ทมา: Adhikari และคณะ (2010)

องคประกอบสวนทสาคญใน HPLC ไดแก 1. ภาชนะทบรรจเฟสเคลอนท (mobile phase reservoir) เปนขวดสาหรบตวทาละลายทใชเปนเฟสเคลอนท ควรมความจประมาณ 1 ลตร ขวดทใสเฟสเคลอนทนจะมอปกรณทใชในการไลอากาศทละลายอย เชน O2 จดประสงคของการไลอากาศทละลายอยในเฟสเคลอนทกคอตองการกาจดแกสออกซเจน ซงอาจจะทาปฏกรยากบเฟสเคลอนท บางชนดได หรอแมแตเฟสคงททอยในคอลมน นอกจากนน ยงเปนการลดโอกาสทจะทาใหเกดฟองอากาศในเครองตรวจหา (detector) ขณะทาการทดลองอย การไลแกสทละลายอยนจะตองทาเมอตวทาละลายเปนพวกสารมขว (polar

solvents) ซง Mobile phase / Solvent หรอตวทาละลายทใชในการชะหรอแยกตวอยาง เปนเฟสเคลอนท มลกษณะเปนของเหลว ทาหนาทในการนาสารตวอยางและตวทาละลายเขาส stationary

phase (ในทนคอ คอลมน) เพอใหเกดกระบวนการแยกภายในคอลมน 2.Column หรอ stationary phase มลกษณะเปนของแขงหรอเจล เปนเฟสอยกบท ทาหนาทใหเกดกระบวนการแยกของสารทสนใจ โดยการบวนการแยกเกดขนระหวาง mobile phase

กบ stationary phase แตสาหรบ HPLC : Agilent 1100 มอปกรณเพมเตมทสามารถควบคมอณหภม Column จงเรยกวา column thermostat

56

Column ม 2 ชนดคอ 1. Analytical column มความยาวประมาณ 10 - 30 ซม. เสนผานศนยกลางอยในชวง 4 - 10

มลลเมตร วสดทใชทาภาชนะบรรจ เชน stainless steel polyethylene แกว PEEK เปนตน สาหรบสวนทเปน packing material ทบรรจอยภายใน ไดแก silica based resins gels bonded phases เปนตน

2. Guard column นยมตอระหวางสวน injector และสวนของ analytical column ซงจะทาหนาทกรองอนภาคหรอสงสกปรกทปนเปอนมากบสารตวอยางรวมทงตวทาละลาย เพอชวยยดอายการใชงานของ analytical column สวนทเปน packing material จะคลายคลงกบ analytical column

3.ระบบของปม (pumping system) ใน HPLC มความตานทานการไหลของเฟสเคลอน ท ทจะไหลผานคอลมนซงมอนภาคขนาดเลกบรรจอย ความตานทานการไหลนจะมาก เมอใชอนภาคเลกๆและคอลมนมขนาดเลกดวย จงจาเปนทจะตองใชความดนสงดนเฟสเคลอนทใหไหลไป ปมชนดนแบงออกไดเปน 2 ชนด คอ

1. mechanical pump เปนปมทควบคมใหอตราการไหลของเฟสเคลอนทมคาคงท

2. pneumatic pump เปนปมทควบคมใหความดนของการไหลของเฟสเคลอนทมคาคงท

4. เครองตรวจวด (detector)

สงทตองการสาหรบเครองตรวจวดใน liquid chromatography สมยใหม คอ ความไวของเครองซงสามารถตรวจวดสงทออกมาจากคอลมนไดอยางตอเนอง ดงนนเครองตรวจวดควรจะมลกษณะดงตอไปน

1. มความไวสง และใหสญญาณการตอบรบ (response) ทคาดคะเนได

2. ใหสญญาณตอบรบ (response) ไดกบสารทกชนด

3. ไมมผลตอการเปลยนแปลงของอณหภมและอตราเรวของการไหลของเฟสเคลอนท

4. เชอถอไดและงายตอการใชงาน

5. ความสมพนธของความเขมขนและสญญาณตอบรบของเครองตรวจวดควรมสภาพ

เชงเสน (linearity)ในชวงกวาง

6. ไมทาลายสารตวอยาง

7. ใหขอมลเกยวกบคณภาพวเคราะหสาหรบ peak ทตองการตรวจสอบ

57

ในการวเคราะหไตรกลเซอไรดใช detector เปน Photodiode Array Detector (PDA)

หรอ Diode Array Detector เปน detector ทวดคาการดดกลนแสงของสาร สามารถวดไดทละหลายความยาวคลนในเวลาเดยวกน และวดไดตงแต 190-850 nm ซงเปน UV-VIS Detectors ชนดหนง

อาศยการดดกลนแสงยวของสารตวอยาง เครองชนดนเปนทนยมใชอยางกวางขวางใน HPLC

เพราะไมไวตอการเปลยนแปลงของการไหลและอณหภม แตคอนขางจะมความไวสง กบสารประกอบอนทรยเปนสวนใหญ

Photodiode Array Detector (PDA) จดเปน Solid state detector ซงประกอบดวยโฟโตไดโอดจานวนมาก สามารถวดแสงไดหลายๆ ความยาวคลนในขณะเดยวกน มลกษณะดงรปท 22

ระบบทางเดนของแสงจะเปนแบบยอนแสง “Reverse Optics” คอแสงจากแหลงกาเนดหรอจากหลอดยวจะผานไปยง flow-through cell กอนทจะไปยงโมโนโครเมเตอรหรอเกรตตง เมอแสงทตกกระทบบนเกรตตงกระจายออกไปเปนความยาวคลนตางๆ แลวไปตกกระทบกบแผงของโฟโตไดโอด เนองจากเครองดเทคเตอรนสามารถ scan UV-VIS spectrum ไดรวดเรวมาก ดงนน การนา เอาเครองดเทคเตอรนมาใชกบ HPLC จะทาใหทราบขอมลของพคตางๆในยวสเปกตรมทอยในโครมาโทแกรมไดอยางด และขอมลตางๆสามารถเกบในคอมพวเตอร ใชในการตรวจหาสารประกอบทอยในสารตวอยางวาเปนอะไรนน อาจนาไปเปรยบเทยบกบสารประกอบทคดวานาจะเปนไปได (แมน และอมร, 2535)

ภาพท 22 photodiode array ทใชใน LC Detector

ทมา: แมน และอมร (2535)

58

การวเคราะหหาปรมาณไตรกลเซอไรดจะตองหาสภาวะทเหมาะสม ไมวาจะเปนชนดของเฟสเคลอนท (mobile phase) ชนดของคอลมน อณหภมของคอลมน อตราเรวของการไหลของเฟสเคลอนท เวลาทใชในการวเคราะห เปนตน โดยควรเลอกตวทาละลายทละลายตวอยางไดดและความมขวตรงขามกบ stationary phase ทใช ในการวเคราะห stationary phase คอ C18 ซงเฟสคงททไมชอบนา เฟสเคลอนทควรเลอกใชตวทาละลายทมขว เชน acetonitrile เมอหาสภาวะทเหมาะสมแลวผลจากการวเคราะห คอโครมาโตแกรมทไดควรจะเกดพคทเหนชดเจน และแยกออกจากกนอยางชดเจน จงจะสามารถไดผลการทดลองทถกตองมากทสด (แมน และอมร, 2535)

การวเคราะหไตรกลเซอไรดในเนยโกโกหรอไขมนตางๆ โดยทวไปจะใชเทคนค High

performance liquid chromatography (HPLC) งานวจยของ Undurraga และคณะ (2001) ไดทาการวเคราะหไตรกลเซอไรดในเนยโกโกดวยเทคนค HPLC ซงไดแสดงไตรกลเซอไรดหลกทมในเนยโกโก คอ POP POSt และ StOSt บนโครมาโตแกรม ดงแสดงในภาพท 23

ภาพท 23 โครมาโตแกรมจาการวเคราะหไตรกลเซอไรดของเนยโกโกดวยเทคนค HPLC

ทมา: Undurraga และคณะ (2001)

59

2.12 เทคนคการวเคราะหองคประกอบของไขมน (Thin layer chromatography; TLC)

TLC จะใชแผนกระจก หรออะลมเนยม หรอแผนพลาสตก เคลอบดวยผงของแขงทมรพรนและมขนาดเสนผานศนยกลางขนดประมาณ 5-40 ไมโครเมตร เฟสคงททนยมใชกนมากคอ silica gel, alumina, cellulose, polyamides และ ion-exchange resin การทจะทาใหเฟสคงทยดกบแผน และม mechanical strength ด จะตองเตมตวยด (binder) เชน เตม CaSO4 เขาไป 5-10% โดยนาหนก

การเตรยมแผน TLC สามารถทาไดโดยใชผงทเคลอบแผนกระจกใสนาหรอตวทาละลายใหเปน slurry แลวนาไปเคลอบบนแผน TLC ใหมลกษณะเหมอนกนทวทงแผน โดยใชเครองมอพเศษคอ moving spreader สารละลายทเปน slurry จะผานลงมายงแผน TLC เคลอบเปนฟลมบางๆ ความหนาสามารถเปลยนแปลงไดโดยปรบเครองใหความหนาตามตองการ ซงโดยทวไปทใชในทางวเคราะห ความหนาจะอยในชวง 0.2-0.3 มม. หลงจากเคลอบแผน TLC แลวนาไปทาใหแหงในอากาศ แลวนาไปอบใหอกครงหนงทอณหภม 110°C ในชวงระยะเวลาสนๆ แผน TLC ทเคลอบเรยบรอยแลวมขายในทองตลาดซงมราคาคอนขางแพงแตไดรบความสะดวกมากกวา และแผน TLC นนมลกษณะเหมอนกบมากกวา เมอเตรยมแผน TLC เรยบรอยแลวกจะเอาสารตวอยางใสลงไปใหเปนจดบนแผน TLC

โดยปกตแลวปรมาณของสารตวอยางทใชจะอยในชวง 10-100 μg ตอจดสาหรบงานดานวเคราะห แตขนาดของเสนผานศนยกลางของจดควรจะอยระหวาง 2-5 มม. การแยกจะเกดขนในภนะททาดวยแกวมฝาปดมดชด ภายในภาชนะแผน TLC จะถกวางไวในลกษณะทสอดคลองกบการไหลของตวทาละลาย ซงตวทาละลายจะเคลอนทขนไปตามแนวของกระดาษ ภาชนะทใชจะตองปดแนนไมใหอากาศเขา เพอทาใหแนใจวาแผน TLC และตวทาละลายอยในภาวะสมดลกน เพอทจะใหคา Rf มคาคงทเหมอนกนทกครง โดยทวไปจะใชเวลาประมาณ 20-30 นาท สาหรบระยะทาง 10 ซม. ซงทงนจะขนอยกบเฟสเคลอนทและขนาดของอนภาคของตวดดซบ (adsorbent)

การตรวจหาองคประกอบบนแผน TLC สารละลายทไวตอปฏกรยามาสามารถนามาใชในการบอกตาแหนงของสารทแยกออกจากกนได กรดซลฟรกเขมขนสามารถนามาใชพนใหเปนฝอยลงบนแผน silica ได และทาใหสารอนทรยเกดเปนสดา (charred) ซงมองเหนไดชดหลงใหความรอนกบแผน นอกจากนยงสามารถใชสารเคมททาใหเกดส เชน ไอโอดน หรออาจใชวธสอง

60

แผน TLC ดวยแสงยว สารทใหฟลออเรสเซนซจะมองเหนได หรอบางครงอาจผสมสารฟลออเรสเซนซเขาไปกบสารเคลอบแผน TLC และเมอสองดวยแสงยวจะเหนเปนจดสดาบนพนของฟลออเรสเซนซ อยาวนเรยกวาเกด quenching effect (แมน และอมร, 2535) Reshma และคณะ (2010) ศกษาการสกด การแยกลกนนออกจากนามนงาเพอประยกต ใชใน nutraceutical ซงขนตอนหนงจะเปนการใช TLC เขามาชวยในการแยกสารทเปนองคประ กอบในนามนงา นามนงาทสกดดวยเมทานอล และนามนทเหลออย (residual oil) เทยบกบสารมาตรฐาน (ไตรกลเซอไรด(TG) กรดไขมนอสระ (FFA) ไดกลเซอไรด (DG) โมโนกลเซอไรด (MG) และ polar lipid (PL)) องคประกอบในไขมนทแยกไดวเคราะหจากคา Rf ของ Standard โดยพบวาในนามนงามปรมาณไตรกลเซอไรดมากทสด แตเมอนาไปสกดทสภาวะเวลา 100 นาท อณหภม 70 องศาเซลเซยส ซงเปนสาเหตททาใหเกดปฏกรยา hydrolysis จงเปนทมาของการเกด FFA, DG, MG ในการสกดดวยเมทานอล (ภาพท 24)

ภาพท 24 TLC plate ทไดจากการวเคราะหนามนงา (Sesame oil; SO), นามนทเหลออย (residual

oil;RO), Methanol extract(ME) เพอเปรยบเทยบกบสารมาตรฐาน TG, FFA, DG, MG

และPL

ทมา: Reshma และคณะ (2010)

61

2.13 เทคนคการวเคราะหคณสมบตเชงความรอนของวตถ (Differential Scanning Calorimetry;

DSC)

DSC เปนเทคนคทใชในการวเคราะหการเปลยนแปลงทางความรอนของตวอยาง เชน การหลอมเหลวและการตกผลกของไขมน จากการดดหรอคายพลงงาน ขณะทมการใหความรอน (Heating) หรอทาใหเยน (cooling) จะแสดงขอมลเปน Thermogram ระหวางอตราการดดหรอคายพลงงาน กบอณหภมหรอเวลาทเปลยนแปลงไป ตวอยางเชน การชวงอณหภมการหลอมเหลวของไขมนนม ดงภาพท 25 จากภาพไขมนนมมชวงการหลอมเหลว 3 ชวง จงมพคเกดขนสามพค คอ ชวงของไขมนทมจดหลอมเหลวสง(High melting), จดหลอมเหลวปานกลาง(middle melting) และ จดหลอมเหลวตา (low melting) ซงจดหลอมเหลวทแตกตางกนเกดจากองคประกอบของกรดไขมนอสระในโครงสรางไตรกลเซอไรด ขอดของเทคนค DSC คอ พนทใตพค (peak) จะสมพนธโดยตรงกบเอนทาลป(enthalpy) หรอการเปลยนแปลงความรอนของตวอยาง ซงมความสมพนธกบความจความรอน(heat

capacity) ความรอนของการหลอมเหลวหรอเอนทาลปของปฏกรยาทเกดขน (Lidefelt, 2007)

ภาพท 25 DSC melting curve ของไขมนนม หลงจาก tempering เปนระยะเวลา 4 สปดาห

ทมา: Timms (1994)

62

พฤตกรรมการหลอมเหลวของไขมนขนอยกบองคประกอบภายในของโครงสรางไขมน ตวอยางเชน เนยโกโกจะมการหลอมเหลวอยในชวงอณหภมทแคบประมาณ 24-35°C

สามารถละลายไดทอณหภมรางกาย หากอณหภมในการหลอมเหลวสงกวาอณหภมภายในรางกายจะสงผลใหไมละลายในปากและรสกคลายขผงตองใชแรงในการเคยวมาก การตดตามดพฤตกรรมการหลอมเหลวของเนยโกโกดวยเทคนค DSC ดงแสดงในภาพท 26

ภาพท 26 รปแบบการหลอมเหลวของนยโกโกจากการศกษาดวยเทคนค DSC

ทมา: Undurraga และคณะ (2001)

2.14 เทคนคการหาปรมาณไขมนทเปนของแขงดวยเครอง pulsed-Nuclear Magnetic Resonance

(p-NMR)

p-NMR เปนเทคนคทใชในการวดปรมาณไขมนทเปนของแขง (solid fatcontent; SFC)

จะรายงานคาเปนเปอรเซนต โดยเปนตวบงชของชวงพลาสตก (plastic range) ทเปนไปไดของไขมนหรอไขมนผสม และมการใชในการควบคมความสมาเสมอของผลตภณฑ การวเคราะห SFC นนสามารถทาไดหลกๆ 2 แบบ คอ การหาคา SCF ทอณหภมตางๆ เปนชวงของอณหภม) ซงสามารถบอกไดถงพฤตกรรมการหลอมเหลว สวนการหาคา SFC อกแบบคอ การหาคา SFC ทอณหภมคงทเมอเวลาเปลยนแปลงไป โดยเปนการศกษาพฤตกรรมการตกผลกทอณหภมคงท ซงสามารถอธบายปรากฏการณดงกลาวไดโดยการใช แบบจาลองของ Avrami

63

(Avrami’s equation) (Avrimi, 1939) จากการพลอตกราฟของการตกผลก หรอ crystallization curve

ซงเปนกราฟแสดงความสมพนธระหวางคา SFC และเวลา แลวทาการ fit กราฟของการตกผลก เพอหาคาพารามเตอรตางๆ ของการตกผลกคอ Avrami rate constant และ Avrami exponent เปรยบเทยบกนระหวางไขมนชนดตางๆ โดยมรายละเอยดของสมการดงตอไปน

)(exp1)(max

kt BtSFCSFCtX (1)

เมอ X คอ Fraction of material transformed at time t during crystallization

SFCt คอ Solid fat content at time t

SFCmax คอ Solid fat content attained after crystallization is complete

B คอ Avrami rate constant (unit = t-k)

k คอ Avrami exponent

ซงคา Avrami exponent ทแตกตางกนจะบอกใหทราบถงกลไกของการสรางนวเลยสผลกและการโตของผลกทแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 13

ตารางท 13 คาสาหรบวเคราะหสมการ Avrami exponent (k, for various types of nucleation and

growth)

Avrami exponent, Types of nucleation & growth

3 + 1 = 4

3 + 0 = 3

2 + 1 = 3

2 + 0 = 2

1 + 1 = 2

1 + 0 = 1

Spherulitic growth from sporadic nuclei

Spherulitic growth from instantaneous nuclei

Disc-like growth from sporadic nuclei

Disc-like growth from instantaneous nuclei

Rod-like growth from sporadic nuclei

Rod-like growth from instantaneous nuclei

ทมา: Avrimi (1939)

64

2.15 เทคนคการวเคราะหขนาดและการกระจายตวของผลกโดยการใชภาพถายจาก Polarized

Light Microscopy (PLM)

การใชกลองจลทรรศนแบบใชแสงทศทางเดยว (Polarized Light Microscopy) เปนการประยกตใชกลองจลทรรศนแบบใหภาพพนดา (dark field microscopy) โดยการตดแสงจากแหลง กาเนดแสงใหลาแสงทสองผานวตถมเพยงทศทางเดยว ซงจะใหภาพของวตถบนพนสดา เปนเทค นคทเพมความคมชดของการแสดงภาพ สามารถแยกความแตกตางของภาพไดดกวา และมตนทนในการวเคราะหตา โดยการแสดงภาพวตถดวยแสงซงไมถกรวบรวมโดยเลนสวตถ ทาใหเหนวตถทมความสวางบนพนสดา ซงภาพพนสดาจะปรากฏในทศทางตรงขามกบภาพพนขาว โดยภาพพนขาวแสงจากภายนอกทเกยวของจะทาใหเหนเงาทอดลงบนผวของวตถหรอหากบางสวนของพนผวมหลมหรอรอยขดขวนจะทาใหการสะทอนกลบของแสงตาลง ดงนนการทลกษณะพนผวของวตถราบเรยบมากขนจะทาใหเกดเงาบนภาพพนขาว ในขณะทในภาพพนดาแสงจะสะทอนออกจากดานขางของวตถทมความสวาง (Wikipedia enclycopedia, 2011)

การเดนของแสงและองคประกอบของกลองจลทรรศนแบบใชแสงทศทางเดยวแบบพนดาแสดงดงภาพท 27 โดยประกอบไปดวยสวนของ Polarizer ททาหนาทในการทาใหแสงมทศทางเดยว โดยแสงเมอออกจากแหลงกาเนดแสงจะเดนทางผานแผนตดแสงซงจะตดแสงบางสวนออก จากนนเลนสรวมแสงจะรวบรวมแสงทเหลอสองผานวตถ โดยแสงเกอบทงหมดทะลวตถ มบางสวนทเกดการสะทอนของจากวตถ แสงทสะทอนจะผานเลนสวตถ ขณะทแสงสองผานโดยตรงจะไมผานเลนสวตถและไมรวบรวม จงมเฉพาะแสงสะทอนเทานนททาใหเกดภาพ เพอแสดงวตถบนพนดา แผนทบแสงจะถกวางไวใตเลนสรวมแสงมเพยงแสงทสะทอนเขาตา แสงจะถกสะทอนโดยอนภาคบนสไลดแทนการสองผาน ในกลองจลทรรศนเชงซอน แผนตดแสง (occulting disk)

จะถกวางระหวางแหลงกาเนดแสงและเลนสรวมแสง โดยการปรบเพมแสงจะชวยใหเกดผลทดขน

และการหรชองกนแสงลงชวยใหภาพระหวางวตถและพนหลงคมชดขน (Caprette, 2005)

65

หมายเหต : A = Polarizer, B = Analyzer, C = Compensator

ภาพท 27 กลองจลทรรศนแบบใชแสงทศทางเดยวและองคประกอบ

ทมา : Microscopy Berkeley (2011)

งานวจยของ Sonwai และคณะ (2012) ไดศกษาผสมนามนเมลดมะมวงกบนามนปาลมมดแฟรกชนเพอผลตไขมนทดแทนเนยโกโก เมอหาสภาวะทเหมาะสมแลวจงทาการศกษารปรางของผลกดวยเทคนค PLM เพอเปรยบเทยบรปรางผลกของนามนแตละชนด รปรางผลกของไขมนแตละชนดจะแตกตางกนตามการจดเรยงตวของโมเลกลไตรกลเซอไรดในโครงสราง (Riberiro และคณะ, 2009) เมอทาการศกษาลกษณะทางเคมของไขมน จนกระทงมคณสมบตตามทตองการแลว ควรทาการศกษาลกษณะทางกายภาพของไขมนดวยเพอเปนการปรบปรงคณภาพโดยรวมของไขมนผลตภณฑไขมนดดแปลงดงกลาว (Ahmadi และ

Marangon, 2009) การเปรยบเทยบรปรางผลกทาใหทราบลกษณะทางกายภาพทมองเหนไดของไขมนแตละชนด อยางไรกตามผลกทไดอาจจะสมบรณหรอไมสมบรณขนอยกบองคประกอบทางเคม ระยะเวลาและอณหภมในการเกบรกษา (ภาพท 28)

66

ภาพท 28 รปภาพของผลกไขมนเมลดมะมวง(a) นามนปาลมมดแฟรกชน (b) ไขมนทดแทน

เนยโกโก (c) เนยโกโก (d) เมอทาการเกบรกษาทอณหภม 25°C เปนเวลา 48 ชวโมง ทมา: Sonwai และคณะ (2012)

a b

c d

67

บทท 3

วธดาเนนการวจย

3.1 วตถและเครองมอทใชในงานวจย

3.1.1 วตถดบหลก

3.1.1.1 เมลดเงาะสายพนธโรงเรยน

จดหาเมลดเงาะจากโรงงานแปรรปเนอเงาะบรรจกระปองบรษท มาลสามพราน จากด (มหาชน) อาเภอสามพราน จงหวดนครปฐม ทเปนของเหลอทงจากโรงงาน แลวนาเมลดเงาะมาลางและลอกเปลอกหมสนาตาล/เทาออกใหเหลอแตสวนสเหลองดานในทมลกษณะแขงเปราะมาเกบใสถงพลาสตกโพลเอทลน และปดปากถงอยางแนนหนา จากนนนาไปเกบในตแชแขงทอณหภม -18 °C เพอรอการนาไปอบแหงแลวสกดนามนตอไป

3.1.1.2 เนยโกโก (Delfi DF 200, Pure prime deodorized) จากบรษท ซโน-แป

ซฟค เทรดดง (ไทยแลนด) จากด

3.1.1.3 กรดไขมน (stearic acid, palmitic acid, methyl palmitate และ methyl stearate) จากบรษท Sigma Chemical Co.

3.1.1.4 เอนไซมไลเปส (LipozymeTM ผลตจากเชอรา Mucor miehei) (Novo

Laboratory Inc.,Denmark)

3.1.1.5 ไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด Cocoa butter equivalent (CBE) มชอทาง

การคา Coberine ผลตโดยบรษท Loders Croklaan

3.1.1.6 ไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด Cocoa butter substitute (CBS) มชอทาง

การคา Melarin-40 ตรา Fuji (Palmaju Edible Oil Sdn Bhd., Malaysia)

3.1.2 สารเคม

3.1.2.1 เฮกเซน (Hexane, MacronTM chemicals., US)

3.1.2.2 อะซโตน (Acetone, Fisher Scientific UK Limited., UK)

3.1.2.3 อะซโตไนไตรล (Acetonitrile, Fisher Scientific UK Limited., UK)

68

3.1.2.4 ปโตรเลยมอเทอร (Petroleum ether, MacronTM chemicals., US)

3.1.2.5 เอทานอล (Ethanol 95%(v/v))

3.1.2.6 โพแทสเซยมไฮดรอกไซด (Potassium hydroxide ≥ 85% assay,

Merck, UN 1813)

3.1.2.7 โซเดยมไฮดรอกไซด (Sodium hydroxide ≥ 99% assay, Merck, UN

1823)

3.1.2.8 โซเดยมซลเฟต แอนไฮดรส (Sodium sulphate anhydrous, Ajax

Finechem Pty Ltd.) 3.1.2.9 ฟนอฟทาลน อนดเคเตอร (Phenolphthalein solution, Labchem,

Asian pacific specialty chemicals limited.)

3.1.2.10 โพแทสเซยมอะซเตด (Potassium avetate, Ajax Finechem Pty Ltd)

3.1.2.11 แมกนเซยมคลอไรด (Magnesium chloride, Ajax Finechem Pty

Ltd)

3.1.2.12 ลเทยมคลอไรด (Lithium chloride dried, Ajax Finechem Pty Ltd)

3.1.3 อปกรณและเครองมอทใชวเคราะห

3.1.3.1 ตอบแบบสญญากาศ (Vacuum dryer) (Vacuum oven VOS-300SD,

Japan)

3.1.3.2 เครองปนผสม (Warring Blender) (รน Ultra Turrax T25 Basic บรษท IKA, Germany) 3.1.3.3 เครองสกดไขมน (Soxhlet Extraction, Tecator Soxtec HT6)

3.1.3.4 เครอง rotary evaporator (Buchi Vac V-500, Switzerland)

3.1.3.5 เครอง Hot Plate with Magnetic stirrer (CAT M6, Germany)

3.1.3.6 เครอง water cooler (Eyela cool ACE CA-1100, Japan)

3.1.3.7 เครองชงนาหนกหยาบ 2 ตาแหนง (บรษท Sartorius, Germany)

3.1.3.8 เครองชงนาหนกละเอยด 4 ตาแหนง (รน BP 221S, บรษท Sartorius,

Germany)

69

3.1.3.9 ตเยน Sanden intercool (Eliwall ID974, Thailand)

3.1.3.10 TLC plates silica gel G Scored 10x20 cm, 250 micron(UniplateTM,

Analtech

3.1.3.11 เครอง High-performance liquid chromatography-UV Detector

(HPLC, Shimadzu SPD-M20A)

3.1.3.12 คอลมน reverse phase Inertsil® ODS-3 (5 ไมโครเมตร ขนาด 4.6 x 250 มลลเมตร จานวน 2 column)(GL Sciences Inc., Japan)

3.1.3.13 เครอง Differential Scanning calorimeter (DSC) ยหอ Perkin Elmer

รน DSC 8000

3.1.3.14 เครอง Polarized Light Microscopy (PLM) (Olympus CH-2,Japan)

3.1.3.15 กลองถายรปแบบดจตอลพรอมชด adapter สาหรบเชอมตอเขากบ PLM Olympus CAMEDIA digital camera (model NO. C-7070

Wide Zoom, 7.1 Megapixel, Japan)

3.1.3.16 เครอง Pulse-Nuclear Magnetic Resonance (p-NMR) ของบรษท BRUKER รน the minispec mq20

3.1.3.17 Thermocouple 3.1.3.18 Water-jacketed beaker

3.1.3.19 ขวดแกวเลกสชา ขนาด 4 และ 20 มลลตร (Vial) 3.1.3.20 Syringe (NIPPRO)

3.1.3.21 Syringe filter ขนาด 0.45 ไมครอน

3.1.3.22 ถงผา 3.1.2.23 กระดาษกรอง Whatman เบอร 1 ขนาดเสนผานศนยกลาง 11 ซม. 3.1.3.24 อะลมเนยมฟอยล

70

3.2 การสกดไขมนเมลดเงาะ

ทาการสกดไขมนจากเมลดเงาะโดยประยกตจากกรรมวธของ Solis-Fuentes และ Duran-de-Bazua(2004) ดงตอไปน 3.2.1 นาเมลดเงาะทแกะออกเหลอแตเมลดสเหลองดานใน (ภาพท 29) ไปอบแหงในสภาวะสญญากาศ ดวยตอบสญญากาศทอณหภม 65°C เปนเวลานานประมาณ 6 ชวโมง จนกระทงมความชนเหลออยไมเกน 10% (โดยนาหนกแหง)

ภาพท 29 เมลดเงาะกอนลอกเปลอกหมสนาตาล/เทาออก (ซาย) และเมลดเงาะทลอกเปลอกหมแลว

เหลอแตสวนสเหลองดานใน (ขวา)

3.2.2 นาไปบดหยาบและบดละเอยดใหเปนผงดวย KitchenAid blender ดวยระดบความเรวตาสดและสงสดตามลาดบ แลวเกบใสภาชนะบรรจแบบทปองกนการสมผสกบอากาศอยางมประสทธภาพ (airtight containers) จากนนนาไปเกบในตแชแขง (-18°C) เพอรอการนาไปสกดไขมน

3.2.3 นาผงเมลดเงาะไปทาการสกดไขมนดวยวธ Soxhlet extraction โดยใช n-hexane

เปนตวทาละลาย ตามกรรมวธของ Solis-Fuentes และ Duran-de-Bazua (2004) ทอณหภม 65 °C

เปนเวลานานประมาณ 6 ชวโมง แลวกาจดตวทาละลายออกดวยเครอง rotary evaporator ดงแสดงในภาคผนวก ก

3.2.4 ไขมนทสกดไดไปทาใหบรสทธดวยวธ Wesson method (Solis-Fuentes และ Duran-de-Bazua, 2003) ดงภาคผนวก ข แลววดปรมาณ (โดยนาหนก) ไขมนทสกดไดเพอหาเปอรเซนต (โดยนาหนก) ของไขมนทสกดไดเทยบกบปรมาณของเมลดเงาะตงตน

71

3.2.5 กรองไขมนทไดขณะรอนดวยกระดาษกรอง (Whatman No.1 ขนาดของรกรองเทากบ 11 ไมครอน)ในตอบสญญากาศอณหภม 50°C เกบไขมนทไดใหพนจากอากาศและแสงแดด ทอณหภม 4°C จนกวาจะนามาใชในการศกษาตอไป

3.3 การศกษาองคประกอบทางเคม 3.3.1 วเคราะหองคประกอบของไขมนโดยเทคนค Thin layer chromatography (TLC)

เพอเปรยบเทยบตาแหนงของกรดไขมนอสระ โมโนกลเซอไรด ไดกลเซอไรด และไตรกลเซอไรดของไขมนเมลดเงาะกอนและหลงการดดแปลงเทยบกบไดกลเซอไรด และไตรกลเซอไรดมาตรฐานทปรากฏขนในแผน TLC จากวธในภาพผนวก ค

จากการศกษาการวเคราะหองคประกอบของไขมนดวยแผน TLC พบวาองคประกอบของไขมนเมลดเงาะและไขมนเมลดเงาะดดแปลงททาการศกษามทงโมโนกลเซอไรด ไดกลเซอไรด ไตรกลเซอไรด และกรดไขมนอสระ แตมปรมาณแตกตางกน ตวทาละลายทใชเปนเฟสเคลอนททมองคประกอบทมากทสด คอ Hexane ซงไมมขว ดงนนองคประกอบในไขมนทไมมขวจะสามารถละลายในตวทาละลายทไมมขวไดด ดงนนจงสามารถเคลอนทไปไดมาก จากระดบความมขวทแตกตางกน ทาใหสวนประกอบไขมนทสามารถเคลอนทไดจากมากไปนอยคอ ไขมนสวนไตรกลเซอไรด (TG) กรดไขมนอสระ (FFA) ไดกลเซอไรด (DG) และโมโนกลเซอไรด (MG)

ดงแสดงในภาพท 30 ภาพดานขวา คอไขมนเมลดเงาะดดแปลง ภาพดานซายคอ ไขมนเมลดเงาะ หลงจากดดแปลงโครงสรางแลวมปรมาณไตรกลเซอไรดนอยลง มปรมาณกรดไขมนอสระมากขนอยางเหนไดชด รวมทงโมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรดกมากกวาเดมเลกนอย ซงตาแหนงขององคประกอบไขมนทไดนนไดทาการเปรยบเทยบกบสารมาตรฐานแลว จากนนไดนาไขมนสวนตางๆ ไปศกษาคณสมบตทางเคมเพอยนยนอกครงดวยเทคนค HPLC เพอทจะไดทราบ Retention

time ขององคประกอบสวนตางๆ

72

ภาพท 30 TLC plate ททาการแยกไขมนสวนตางๆในไขมนเมลดเงาะดดแปลง (ซาย) และไขมน

เมลดเงาะ (ขวา) ผลการวจยทไดสอดคลองกบการทดลองของ Kahar และคณะ (2004) ทาการศกษา สารบางชนดในนามนถวเหลอง ซงจากการวเคราะหโดยใช TLC ตวทาละลายทใช hexane :

diethyl ether : acetic acid เปนอตราสวน 80 : 30 : 1 (v/v) พบวา องคประกอบของไขมนทถกดดซบโดยตวทาละลายไดมากไปนอย (ความสามารถในการเคลอนทไปกบตวทาละลาย) คอไตรกลเซอไรด กรดไขมนอสระ และไดกลเซอไรด ดงแสดงในภาพท 31

ภาพท 31 การวเคราะห TLC เพอเปรยบเทยบกบนามนถวเหลอง (TG) ผสมกบ กรดโอเลอก (FFA)

ทใชเปนตวอยางควบคม(C)

TG

FFA

DG

MG

73

3.3.2 วเคราะหชนดและอตราสวนของโมเลกลไตรกลเซอไรดในไขมนทสกดได โดยใชเครอง high-performance liquid chromatography (HPLC) ทาการเปรยบเทยบไตรกลเซอไรดกบสารละลายมาตรฐาน OOO และ POP เพอใหทราบ retention time ของไตรกลเซอไรดทสาคญดวย วธในภาคผนวก ง โดยทาการเตรยมตวอยางตามกรรมวธของ Ciftci และคณะ (2009) นอกจากนยงไดใช Retention time ของ POSt และ StOSt จากเนยโกโกบรสทธเปนตวบงชหรอระบตาแหนงของ POP POSt และ StOSt ในไขมนเมลดเงาะทไมผานและผานการดดแปลงโครงสรางดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

3.4 การศกษาผลของปจจยตางๆตอปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของไขมนเมลดเงาะกบ acyl

donor ดวยเอนไซมไลเปส

3.4.1 การศกษาผลของชนดของแหลง acyl donor

การศกษาเปรยบเทยบการใช acyl donor ทเปนกรดไขมนทอยในรปเอสเทอร และทอยในรปกรดไขมนอสระ โดยทาการศกษาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของนามนเมลดเงาะกบ acyl donor ทแตกตางกน 4 ชนด คอ methyl stearate (ใหกรดเสตยรก) methyl

palmitate (ใหกรดปาลมตก) stearic acid (ใหกรดเสตยรก) และ palmitic acid (ใหกรดปาลมตก) ดวยอตราสวนของไขมนตอ acyl donor เปน 1:2 (โดยมวล) ดงแสดงในตารางท 14

ตารางท 14 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของชนดของแหลง acyl donor

สารตงตน อตราสวน (โดยมวล) ของ ไขมนเมลดเงาะ : acyl donor

rambutan seed fat + methyl palmitate 1:2

rambutan seed fat + methyl stearate 1:2

rambutan seed fat + palmitic acid 1:2

rambutan seed fat + stearic acid 1:2

74

ทกการทดลองนนจะทาปฏกรยาท 65°C (Undurraga, 2001; Adhikari, 2009) เปนระยะเวลา 8 ชวโมง โดยจะชงมวลของ substrates คอ ไขมนเมลดเงาะกบ acyl donor ตามอตราสวนทแสดงไวในตารางท 14 รวมกนเปน 3 กรม ใสลงในขวด vial (ขนาด 22ml) และใส magnetic bar แลวนาไปใหความรอนท 65°C เปนเวลานาน 5 นาท แลวจงเตมเอนไซมในปรมาณ 10% (โดยนาหนก) ของ substrates จากนนนาขวด vial ไปจมใน water-jacketed beaker ทมนารอนอณหภม 65°C ไหลวน โดยอปกรณทงหมดนจะวางอยบน magnetic-stirrer plate ทปรบความเรวรอบของการหมนของ

magnetic bar ไวเปน 200 rpm เอนไซมทจะใชเปนเอนไซมไลเปสตรงรปมชอทางการคาวา LipozymeTM ผลตโดย Novo Laboratory Inc. (Copenhagen, Denmark) ซงเปนชนด sn-1,3 specific

lipase ผลตจากเชอราชอ Mucor miehei โดยเอนไซมถกตรงบน marcro-particulate ion exchange

resin มคา aw เรมตนเปน 0.11 ซงสามารถเตรยมไดโดยการเกบเอนไซมไวขามคนในเตาอบแบบสญญากาศทอณหภม 40๐C แลวนาไปเกบไวในโถ desiccator ทบรรจสารละลายเกลออมตว LiCl ดวยวธตามภาคผนวก จ แลวทาการเกบเอนไซมไวทอณหภมคงทเปนระยะเวลา 5 วน หรอจนกระทงนาหนกคงท (Tchobo และคณะ, 2009)

หลงจาก 8 ชวโมงของการทาปฏกรยาผานไป นาไขมนทผานการดดแปลงโครงสรางหลงการเกดปฏกรยาไปแยกเอนไซมออกอยางรวดเรวเนองจากไขมนจะแขงตวอยางรวดเรว ดวยการกรองผานกระดาษกรอง Whatman (Krishna De และคณะ, 2007) หลงจากนนนาไขมนไปแยกกรดไขมนอสระ ดงแสดงในภาคผนวก ฉ เพอแยกโมเลกลไตรกลเซอไรดออกมาจากมาจากโมเลกลเจอปนอนๆ ดวยการทาใหเปนกลาง (neutralization) เพอกาจดกรดไขมนอสระ ตามกรรมวธของ Lee และ Akoh (1998) หรอของ Alim และคณะ (2008) จากนนนาไขมนทผานการดดแปลงทผานการกาจดกรดไขมนอสระมาทาการวเคราะหคณสมบตองคประกอบไตรกลเซอไรดดวยเทคนค HPLC ตามกรรมวธทไดกลาวไวในหวขอ 3.3.2 แลวทาการเลอกแหลงของ acyl donor

ทดหรอเหมาะสมทสด โดยดจากแหลง acyl donor ทใหทง POP POSt และ StOSt

3.4.2 การศกษาผลของอตราสวนของไขมนตอ acyl donor

3.4.2.1 อตราสวนของไขมนตอ acyl donor

ทาการศกษาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะกบ acyl donor คอ กรดปาลมตกรวมกบกรดสเตยรก (1:1) ดวยอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ :

75

acyl donor ทแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 15 ทาปฏกรยาท 65°C เปนระยะเวลา 8 ชวโมง ใชเอนไซมทมคา aw เรมตนเปน 0.11 ในปรมาณ 10% (โดยนาหนก) ของสารตงตน โดยจะทาการทดลองตามขนตอนตางๆ ตามทไดอธบายไวในหวขอ 3.4.1 และเมอเสรจสนปฏกรยาแลวใหนาไขมนทผานการดดแปลงโครงสรางและผานการแยกกรดไขมนอสระแลวไปทาการวเคราะหคณสมบตดวยเทคนคเดยวกนกบทไดอธบายไวในหวขอ 3.3.2 แลวทาการเลอกอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : acyl donor ทเหมาะสมทสด โดยดจากอตราสวนทใหปรมาณรวมของ POP POSt

และ StOSt สงทสด

3.4.2.2 อตราสวนของกรดปาลมตกตอกรดสเตยรก

เมอทราบอตราสวนของไขมนตอ acyl donor ทเหมาะสมแลว ซงจากผลการทด ลองในหวขอ 3.4.2.1 พบวา อตราสวนไขมนตอ acyl donor 1:6 ใหปรมาณรวมของ POP POSt และ StOSt สงสด ดงนนจงใชอตราสวนนทาการศกษาอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก :กรดสเตยรก ดงแสดงในตารางท 16 โดยทาปฏกรยาท 65°C เปนระยะเวลา 8 ชวโมง ใชเอน ไซมทมคา aw เรมตนเปน 0.11 ในปรมาณ 10% (โดยนาหนก) ของสารตงตน โดยจะทาการทดลองตามขน ตอนตางๆ ตามทไดอธบายไวในหวขอ 3.4.1 และเมอเสรจสนปฏกรยาแลวใหนาไขมนทผานการดดแปลงโครงสรางและผานการแยกกรดไขมนอสระแลวไปทาการวเคราะหคณสมบตดวยเทคนคเดยวกนกบทไดอธบายไวในหวขอ 3.3.2 แลวทาการเลอกอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก ทเหมาะสมทสด โดยดจากอตราสวนทใหปรมาณรวมของ POP POSt และ StOSt สงทสด

ตารางท 15 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของอตราสวนของไขมนตอ acyl donor

Acyl donor อตราสวน (โดยมวล) ของ

ไขมนเมลดเงาะ : acyl donor

กรดปาลมตก รวมกบ

กรดสเตยรก

(อตราสวนโดยมวลเปน 1:1)

1:1 1:2

1:4

1:6

1:8

1:10

76

ตารางท 16 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของอตราสวนของกรดปาลมตกตอกรดสเตยรก

3.4.3 การศกษาผลของระยะเวลาในการเกดปฏกรยา ทาการศกษาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะกบ

acyl donor ทเปนกรดปาลมตกรวมกบกรดสเตยรก ดวยระยะเวลาในการเกดปฏกรยาทแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 17 ทาปฏกรยาท 65°C ใชเอนไซมทมคา aw เรมตนเปน 0.11 ในปรมาณ 10%

(โดยนาหนก) ของ substrates โดยใชอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก ทเหมาะสมทสดทไดจากการทดลองในหวขอ 3.4.2.2 และทาการทดลองตามขนตอนตางๆ ตามทไดอธบายไวในหวขอ 3.4.1 และเมอเสรจสนปฏกรยาแลวใหนาไขมนทผานการดดแปลงโครงสรางและผานการทาใหบรสทธแลวไปทาการวเคราะหคณสมบต ดวยเทคนคเดยวกนกบทไดอธบายไวในหวขอ 3.3.2 แลวทาการเลอกระยะเวลาในการทาปฏกรยาทเหมาะสมทสด โดยดจากอตราสวนทใหปรมาณรวมของ POP POSt และ StOSt สงทสด


ไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก



1:1:5

1:2:4

1:4:2

1:5:1

77

ตารางท 17 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของระยะเวลาในการเกดปฏกรยา

3.4.4 การศกษาผลของปรมาณเอนไซมทใช

ทาการศกษาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะกบ

acyl donor ทเปนกรดปาลมตกรวมกบกรดสเตยรก ดวยปรมาณเอนไซมทแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 18 โดยเอนไซมทใชทมคา aw เรมตนเปน 0.11 ทาปฏกรยาท 65°C เปนระยะเวลา 8 ชวโมง ซงจากผลการทดลองทไดหวขอ 3.4.3 พบวาเปนระยะเวลาทใหปรมาณรวมของ POP POSt และ StOSt สงทสด ใชอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก ทเหมาะสมทไดจากการทดลองในหวขอ 3.4.2.2 โดยจะทาการทดลองตามขนตอนตางๆ ตามทไดอธบายไวในหวขอ 3.4.1 และเมอเสรจสนปฏกรยาแลวใหนาไขมนทผานการดดแปลงโครงสรางและผานการทาใหบรสทธแลวไปทาการวเคราะหคณสมบตดวยเทคนคเดยวกนกบทไดอธบายไวในหวขอ 3.3.2



ระยะเวลาในการทาปฏกรยา (ชวโมง)




1:6 0

2

4

6

8

10

12

24

48

78

ตารางท 18 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของปรมาณเอนไซมทใช

3.4.5 การศกษาผลของความชนหรอคา aw เรมตนของเอนไซม

ประสทธภาพในการทาหนาทเปนตวเรงปฏกรยาแบบ biocatalyst ของเอนไซมนนขนอยกบ interfacial interaction บนผวเอนไซมซงมนาทถกดดซบไวเปนตวควบคมอกทหนง (Lopez-Giraldo และคณะ, 2007) ในหวขอนจะทาการศกษาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะกบ acyl donor ทเปนกรดปาลมตกรวมกบกรดสเตยรก ดวยเอนไซมทมคา aw เรมตนทแตกตางกนดงแสดงในตารางท 19 ซงคา aw เรมตนทแตกตางกนของเอนไซมสามารถเตรยมไดโดยใชสารละลายเกลออมตวทอณหภม 25°C คอ LiCl (aw = 0.11) CH3COOK

(aw = 0.23) และ MgCl2 (aw = 0.33) ทาปฏกรยาท 65°C เปนระยะเวลา 8 ชวโมง ใชเอนไซมในปรมาณ 10% (โดยนาหนก) ของสารตงตน โดยจะทาการทดลองตามขนตอนตางๆ ตามทไดอธบายไวในหวขอ 3.4.1 และเมอเสรจสนปฏกรยาแลวใหนาไขมนทผานการดดแปลงโครงสรางและผานการกาจดกรดไขมนอสระแลวไปทาการวเคราะหคณสมบตดวยเทคนคเดยวกนกบทไดอธบายไวในหวขอ 3.3.2

ตารางท 19 สภาวะทใชในการทดลองเพอศกษาผลของคา aw เรมตนของเอนไซม



คา aw เรมตนของเอนไซม




1:6

0.11

0.23

0.33



ปรมาณเอนไซม

(% โดยนาหนกของ substrates) กรดปาลมตก รวมกบ



1:6

5

8

10

12

15

79

3.5 การวเคราะหผลทางสถต นาผลการทดลองทไดในหวขอ 3.4 มาทาการวเคราะหทางสถต โดยใชโปรแกรมคอมพวเตอรสาเรจรป SAS (SAS,9.0) และทาการเปรยบเทยบคาเฉลยโดยใชวธ Duncan's new

multiple range test (Duncan, 1995) ทระดบความเชอมนรอยละ 95% ( = 0.05)

3.6 การคดเลอกสภาวะในการดดแปลงไขมนทเหมาะสมทสดสาหรบการนาไปผลตไขมนทดแทน

เนยโกโกดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซม ทาการคดเลอกสภาวะทเหมาะสมทสด คอ อตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก เปน 1 : 3 : 3 ระยะเวลาในการทาปฏกรยา 8 ชวโมง โดยเลอกใชเอนไซมทม aw

เรมตน 0.11 ในปรมาณ 10% (โดยนาหนก) ของสารตงตน แลวทาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกโดยใชสภาวะเหลาน โดยดจากการใหปรมาณรวมของ POP POSt และ StOSt สงทสด (ดจากผลการวเคราะหทางสถตในหวขอ 3.5 ประกอบ)

3.7 การศกษาองคประกอบทางกายภาพของไขมนทดแทนเนยโกโกทผลตขนโดยใชสภาวะท เหมาะสมทสดทเลอกไว

ทาการศกษาพฤตกรรมการตกผลกเปรยบเทยบกบของเนยโกโกและของไขมนทดแทนเนยโกโกทมจาหนายอยในทองตลาด (Coberine และ Melarin) โดยมขนตอนของการศกษาดงตอไปน

3.7.1 ศกษาอณหภมในการตกผลกและอณหภมในการหลอมเหลว (crystallization and

melting curves) ดวยเทคนค Differential scanning calorimetry วธการทดลองแสดงในภาคผนวก ช เพอเปรยบเทยบอณหภมในการหลอมเหลว ตกผลก อตราการดดความรอน การคายความรอนของไขมนชนดตางๆ

3.7.2 ศกษารปรางผลก (crystal morphology) ดวยเทคนค Polarlized-Light Micro

scopyในระหวางการตกผลกท 25°C ในสภาวะนงของตวอยางไขมนเมลดเงาะ ไขมนเมลดเงาะดดแปลง เนยโกโก และไขมนทดแทนเนยโกโก (Coberine และ Melarin) ดงแสดงในภาคผนวก ซ โดยกลองถายภาพแบบ digital ซงมกาลงขยายของเลนสใกลวตถเทากบ x10 และกาลงขยายของเลนสใกลตา x10

80

3.7.3 ศกษาคาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลก (Solid fat content; %SFC) ทอณหภมตางๆ คอ 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 30.0 32.5 35.0 40.0°C เตรยมตวอยางดงแสดงในภาคผนวก ฌ จากนนทาการพลอตกราฟแสดงความสมพนธระหวางคา %SFC และอณหภม เพอเปรยบเทยบปรมาณของแขงในรปผลกของไขมนแตละชนดทอณหภมตางๆ และรวมถงพฤตกรรมในการหลอมเหลวของไขมน

3.8 การวเคราะหผล สรปผล

ทาการศกษาลกษณะทางเคม และทางกายภาพของเนยโกโก ไขมนเมลดเงาะกอนและหลงดดแปลง Melarin และ Coberine ทไดจากการทดลอง 3.3-3.7 มาสรปผลวาไขมนเมลดเงาะดด แปลงควรจะนามาผลตไขมนทดแทนเนยโกโกชนดใด เพอทจะสามารถนาไขมนเมลดเงาะดดแปลงทไดมาใชเปนไขมนทดแทนเนยโกโกทเหมาะสมทสด

81

บทท 4

ผลการวเคราะหขอมล

4.1 การสกดไขมนเมลดเงาะ

เมอทาการสกดไขมนเมลดเงาะดวยวธ Soxhlet extraction ตามกรรมวธของ Solis-

Fuentesc และ Duran-de-Bazua (2004) โดยตวทาละลายทเลอกใชคอ hexane ซงงานวจยกอนหนานทไดทาการศกษาการสกดไขมนจากเมลดเงาะกเลอกใช hexane เปนตวทาละลาย (Solis-Fuentes

และคณะ, 2010; Sirisompong และคณะ, 2011) ทงนเพราะวา Hexane เปนตวทาละลายทมประสทธภาพในการสกดไตรกลเซอไรดจากเมลดพชทมนามน (Kuk และคณะ, 2005) พบวาเมลดเงาะโรงเรยนมปรมาณไขมน (crude fat) รอยละ29.26±2.09 (โดยนาหนกเมลดเงาะแหง) ซงสอด คลองกบงานวจยทมรายงานปรมาณไขมนทสกดไดจากเมลดเงาะดงน Sirisompong และคณะ (2011) พบวาการสกดไดปรมาณไขมนเมลดเงาะอยในชวง 18.86-35.74 กรม/100 กรม ของนาหนกเมลดเงาะ (dry basis) มคาเฉลยประมาณ 31.19 กรม/100 กรม ของนาหนกเมลดเงาะ นอกจากน Solis-Fuentes และคณะ (2010) สามารถสกดไดปรมาณไขมนเมลดเงาะคาเฉลยประมาณ 33.4%

ของนาหนกเงาะเมลดแหง หลงจากนนนาไขมนทสกดไดไปทาใหบรสทธดวยวธ Wesson method

(Solis-Fuentes และ Duran-de-Bazua, 2003)

4.2 การศกษาผลของปจจยตางๆทมผลตอปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของไขมนเมลดเงาะ กบ acyl donor ดวยเอนไซมไลเปส

4.2.1 การศกษาผลของชนดของแหลง acyl donor จากการเปรยบเทยบการใช acyl donor ทเปนกรดไขมนทอยในรปเอสเทอร (fatty acid

methyl eater) และทอยในรปกรดไขมนอสระ (free fatty acid) พบวาการใช acyl donor ทอยในรปกรดไขมนอสระจะใหไตรกลเซอไรดชนด POP POSt และ StOSt ซงเปนไตรกลเซอไรดหลกทมอย

82

ในเนยโกโกประมาณ 78-88% (Underaga และคณะ, 2001; Ciftci และคณะ, 2009) ในปรมาณทสงกวาการใช acyl donor ทเปนกรดไขมนทอยในรปเอสเทอร ดงแสดงในภาพท 32 และตารางท 24 แสดงคาเปอรเซนตไตรกลเซอไรดในภาคผนวก ญ

ภาพท 32 ปรมาณไตรกลเซอไรดทจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซม ของไขมนเมลดเงาะดวย acyl donor ตางชนดกน

การดดแปลงโครงสรางไขมนเมลดเงาะดวยการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟ เคชนโดยใชเอนไซมไลเปส ซงไดเลอกใชเอนไซมไลเปสทเฉพาะเจาะจงกบตาแหนง sn-1 และ sn-3 จากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของไขมนเมลดเงาะกบ acyl donor ทใหกรดปาลมตก (methyl palmitate และ palmitic acid) พบวาไขมนเมลดเงาะดดแปลงมปรมาณ POP และ POSt มากขนกวาไขมนเมลดเงาะกอนดดแปลง สวนการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของไขมนเมลดเงาะกบ acyl donor ทใหกรดสเตยรก (methyl stearate และ stearic acid) พบวาไขมนเมลดเงาะดดแปลงมปรมาณ POSt และ StOSt มากขนกวาไขมนเมลดเงาะกอนดดแปลง แสดงใหเหนวากรดไขมนทเตมลงไปสามารถเขาไปแทนทไตรกลเซอไรดตาแหนงท 1 และ 3 ได เนองจาก

83

เอนไซมไลเปสตรงรปทเลอกใชสามารถตดกรดไขมนทอยในไตรกลเซอไรดทตาแหนงท 1 และ 3

และมการแทนทดวยกรดสเตยรก และกรดปาลมตกทเตมลงไปนนเอง เนองจากงานวจยกอนหนานทเกยวกบการศกษาการดดแปลงโครงสรางไขมน ไดมการเลอกใช acyl donor ทงทเปนกรดไขมนอสระ และกรดไขมนทอยในรปเอสเทอร จงตองทา การศกษาชนดของ acyl donor ทเหมาะสมกบไขมนเมลดเงาะ เนองจากนามนหรอไขมนแตละชนดอาจมความเหมาะสมในการทาปฏกรยากบ acyl donor ไดแตกตางกน ตวอยางเชน งานวจยของ Rao และคณะ (2001) ศกษาการดดแปลงโครงสรางนามนมะพราวดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเค ชน ซงในนามนมะพราวกรดไขมนทมปรมาณมาก คอ กรดลอรก กรดไมรสตก และกรดปาลมตก จงทาการเตม Stearic acid methyl ester (ใหกรดสเตยรก) ลงไปในนามนมะพราวเพอใหไดผลต ภณฑทมความแขงและคงตวมากขนจากกรดเสตยรกทเตมลงไปซงเปนกรดไขมนทมจดหลอม เหลวสง งานวจยของ Ciftci และคณะ (2009) ศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนมะกอก (Refined olive pomace oil) โดยทาปฏกรยา acidolysis กบ กรดปาลมตก และกรดสเตยรก

เนองจากนามนมะกอกมปรมาณกรดปาลมตกและกรดสเตยรก 13.00 และ 3.00% ตามลาดบ ซงในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกกรดไขมนทตองการ คอ กรดโอเลอก กรดปาลมตกและกรดสเตยรก แตเมอวเคราะหโครงสรางแลวมปรมาณนอย จงตองทาการเตมทงกรดปาลมตกและกรดสเตยรกลงไป จากทกลาวมาขางตน เนองจากไขมนเมลดเงาะมกรดปาลมตก 6.1% และกรดสเตยรก 7.1%

ซงมปรมาณนอย (Solis-Fuentes และคณะ, 2010) จงควรทจะเตมทงกรดปาลมตก และกรดสเตยรกในโครงสรางเพอใหในโครงสรางมไตรกลเซอไรด POP POSt และ StOSt มากขน

4.2.2 การศกษาสดสวนของไขมนตอ acyl donor

4.2.2.1 อตราสวนของไขมนตอ acyl donor จากการศกษาสดสวนของสารตงตน คอ ไขมนเมลดเงาะ: acyl donor โดยเลอกใช acyl

donor จากผลการทดลองกอนหนาน คอ กรดปาลมตก และกรดสเตยรก ทสดสวนตางๆ คอ 1:1 1:2 1:4 1:6 1:8 และ 1:10 โดยนาหนก (จากการเลอกใชกรดปาลมตก : กรดสเตยรก เปนอตราสวน 1:1

โดยนาหนก) ไดผลการทดลองดงแสดงในภาพท 33 และตารางท 25 (ภาคผนวก ญ) ซงพบวาม ปรมาณ POP และ POSt เพมขนอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05) เมอปรมาณ acyl donor เพมขนจาก 1:1 ไปเปน 1:6 และทอตราสวน 1:6 ไปเปน 1:8 และ 1:10 นน ใหปรมาณ POP และ POSt

84

สงสดและไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ (p<0.05) แตปรมาณ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนทอตราสวนตางๆของไขมนเมลดเงาะ : acyl donor ไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ (p<0.05) แสดงใหเหนวาปรมาณ acyl donor ทเพมขนไมมผลตอปรมาณของ StOSt สวนปรมาณรวมของไตรกลเซอไรดหลกทมอยในเนยโกโก คอ POP + POSt + StOSt จากการทาปฏกรยาทสดสวนของไขมนเมลดเงาะ: acyl donor 1:6 1:8 และ1:10 ไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต และใหคาทสงกวาทสดสวน 1:1 1:2 และ 1:4 จากผลการทดลองจะเหนไดวา สดสวน 1:6 เปนสดสวนทเหมาะสมทสด เนองจากเปนใช acyl donor ในปรมาณนอยทสด เพอเปนการลดตนทน นอกจากนการใช acyl donor มากกจะทาใหเหลอปรมาณ acyl donor มากตามไปดวย (Wang และคณะ, 2006) ซงหลงจากทาปฏกรยากจะตองทาการกาจดกรดไขมนอสระออก นอกจากนยงสงเกตไดวา กรดสเตยรกมประสทธภาพในการเปน acyl donor ทดอยกวากรดปาลมตก (Liu และคณะ, 2007) เมอเปรยบเทยบในสภาวะเดยวกน สงเกตไดจากผลการทดลอง เมอมการใช acyl donor มากขน (ทกอตราสวนมปรมาณกรดปาลมตก : กรดสเตยรก เปน 1:1) ปรมาณของ POP จะมคามากขน แตปรมาณ acyl donor ทเพมขนไมมผลตอปรมาณ StOSt ซงคลายกบผลการทดลองของ Ciftci และคณะ (2009) ททาการศกษาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนมะกอก โดยทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนกบกรดปาลมตก และกรดสเตยรกทมอตราสวนโดยมวลของนามนมะกอก:กรดปาลมตก: กรดสเตยรก คอ 1:1:1 1:1:3 1:3:3 และ 1:2:6 โดยโมล สงเกตไดวาทอตราสวน 1:1:1 โดยโมล ใหปรมาณ POP มากกวา StOSt ทระยะเวลาในการทาปฏกรยา 4 ชวโมง โดยมปรมาณ POP และ StOSt ประมาณ 14% และ 7% ตามลาดบ ดงแสดงในภาพท 34

การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชอตราสวนไขมนเมลดเงาะ : acyl donor เปนอตราสวน 1:6 โดยนาหนก มปรมาณของ POP POSt และ StOSt เปน 21.8 29.1 และ 15.1% ตามลาดบ ซงใกลเคยงกบเนยโกโกทจาหนายในทองตลาดทนามาศกษาพบวา ม POP POSt และ StOSt 23.2 35.9 และ 21.0% ตามลาดบ จงทาการเลอกสดสวนดงกลาวเพอใชในการวเคราะหปจจยอนตอไป

85

ภาพท 33 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซม ของไขมนเมลดเงาะตอ acyl donor ทสดสวนตางๆ * ตวอกษร a,b,c ในแนวดงแสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

ภาพท 34 ปรมาณของ POP (a) และ StOSt (b) (%) ทไดจากการดดแปลงนามนมะกอก : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก

ทมา: Ciftci และคณะ (2009)

b

86

4.2.2.2 อตราสวนของกรดปาลมตกตอกรดสเตยรก การทาปฏกรยาโดยใช acyl donor ทสดสวนตางๆ ตองคานงถงธรรมชาตของสารตง

ตนดวย โดยจากการทดลองอตราสวนของไขมนตอ acyl donor ทเหมาะสม คอ 1:6 จงทาการศกษาผลของสดสวนของ acyl donor ทสดสวนตางๆ และไดผลการทดลองดงแสดงในภาพท 35 และตารางท 26 (ภาคผนวก ญ) ซงผลการทดลองทไดเปนการแสดงใหเหนอกครงวาถาหากใชกรดสเตยรกปรมาณมาก จะสงผลทาใหม StOSt มาก แตหากใชกรดปาลมตกมากกจะสงผลทาใหม POP มากเชนเดยวกน หมายความวากรดไขมนอสระทงสองชนดทเตมลงไป สามารถเขาไปทาปฏกรยาโดยเขาไปเชอมตอกบไตรกลเซอไรดตาแหนงท 1 และ 3 ได แตจากผลการทดลองไขมนเมลดเงาะ:กรดปาลมตก:กรดสเตยรก คอ 1:1:5 1:2:4 1:4:2 และ 1:5:1 ใหปรมาณไตรกลเซอไรดทตองการในสดสวนทไมเหมาะสม เนยโกโกทจาหนายในทองตลาดทนามาศกษามากทสด พบวา ม POP POSt

และStOSt 23.2 35.9 และ 21.0% ตามลาดบ (อตราสวนของ POP : POSt : StOSt เปน 0.65 : 1 :

0.58) ซงอตราสวน 1:2:4 เปนอตราสวนทดกวาอตราสวนอนๆ คอมปรมาณ POP POSt และ StOSt

13.5 28.3 และ 25.8% ตามลาดบ (ใหอตราสวนของ POP : POSt : StOSt เปน 0.48 : 1 : 0.91) จะเหนไดวามสดสวนของ StOSt มากเกนไปจะสงผลใหไขมนทดแทนเนยโกโกทไดมจดหลอมเหลวสงเกนไป ละลายไดยาก และยงมอตราสวนทไมใกลเคยงกบเนยโกโก เมอเปรยบเทยบกบอตราสวนไขมนเมลดเงาะตอ acyl donor 1:6 โดยทใชกรดปาลมตก : กรดสเตยรก เปน 1:1 (ไขมนเมลดเงาะ:กรดปาลมตก:กรดสเตยรก เปน1:3:3) ซงสงผลทาใหมปรมาณ POP POSt และ StOSt 21.8 29.1 และ 15.1 ตามลาดบ (อตราสวนของ POP : POSt : StOSt เปน 0.75 : 1 : 0.52) ซงการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชไขมนเมลดเงาะ:กรดปาลมตก:กรดสเตยรก ทอตราสวน 1:3:3 มความเหมาะสมทสด จงทาการเลอกสดสวนดงกลาวเพอใชในการวเคราะหปจจยอนตอไป

87

ภาพท 35 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซม ของไขมนเมลดเงาะ : อตราสวนของกรดปาลมตก : กรดสเตยรกทสดสวนตางๆ

4.2.3 การศกษาผลของระยะเวลาในการเกดปฏกรยา จากผลการทดลองเมอระยะเวลามากขนทาใหไดปรมาณ POP POSt และ

POP+POSt+StOSt มากขน จนกระทงถงชวโมงท 8 จะมปรมาณไตรกลเซอไรดสงสด หลงจาก 8 ชวโมง จะมปรมาณ POP POSt และ POP+POSt+StOSt ลดลงเรอยๆ สวนระยะเวลาททาใหไดปรมาณ StOSt มากทสด คอ 2 และ 4 ชวโมง หลงจากนนจะมปรมาณลดลงเรอยๆ ดงแสดงในภาพท 36 และตารางท 27 (ภาคผนวก ญ) นอกจากนพบวาปรมาณของ POP+POSt+StOSt ทระยะเวลา 4, 6, 8, 10, 12 ชวโมงไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

ปรมาณ POP และ POSt ทไดเมอทาปฏกรยาเปนระยะเวลา 6 8 10 12 และ 24 ชวโมงมคามากทสด และไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมน 95% สวนปร มาณของ StOSt ทได จากการทาปฏกรยาเปนระยะเวลา 2 4 6 และ 8 ชวโมง มคามากทสด และไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05) จากการวเคราะหทางสถตของขอมลผลรวม POP

+ POSt + StOSt แลวพบวาทระยะเวลาในการทาปฏกรยา 6 และ 8 ชวโมง มอตราสวนของ POP :

88

POSt : StOSt เปน 0.74 : 1 : 0.66 และ 0.72 : 1 : 0.61 ตามลาดบ (โดยนาหนก) ซงมความใกลเคยงกบของเนยโกโก (0.65 : 1 : 0.58) มากกวาระยะเวลาในการทาปฏกรยาอนๆ และเมอทาการเปรยบ เทยบกนระหวางระยะเวลาในการทาปฏกรยา 6 และ 8 ชวโมงนน การทาปฏกรยาเปนระยะ 6 ชว โมง แมจะสงผลทาใหมปรมาณของ POP และ StOSt มมาก แตปรมาณของ POSt ทไดมคาตา ซงปรมาณของไตรกลเซอไรดทมมากทสดในเนยโกโกคอ POSt จงทาการเลอกระยะเวลา 8 ชวโมง เพอใชในการวเคราะหปจจยอนตอไป การทาปฏกรยาเมอกรดไขมนถกตดออกจากไตรกลเซอไรดตาแหนงท 1 และ 3 แลวอาจจะไมกลบมาตอในโครงสรางไตรกลเซอไรด เนองจากกรดสเตยรกมความสามารถในการเปน acyl donor ทดอยประสทธภาพกวากรดปาลมตก ดงไดกลาวไปแลวในกอนหนาน (Liu และคณะ,

2007; Ciftci และคณะ, 2009) ดงนนขณะทาปฏกรยากรดสเตยรกจะมความสามารถในการเขาจบกบกลเซอรอลไดนอยกวากรดปาลมตก หรอกลาวไดวาหากโครงสรางไตรกลเซอไรดทตาแหนง 1

และ 3 พรอมสาหรบการทาปฏกรยากบกรดไขมน กรดปาลมตกจะสามารถแยงจบไดดกวากรด สเตยรก สวนการทาปฏกรยาเปนระยะเวลาในชวงแรกในระบบมกรดปาลมตกและกรดสเตยรกปรมาณมากจากทเตมลงไป เมอเรมทาปฏกรยาเอนไซมไลเปสจะทาการตดกรดไขมนทมอยเดมในโครงสรางออก แลวเตมกรดปาลมตกและกรดสเตยรกลงไป แตเมอปฏกรยาดาเนนตอไปทาใหในระบบมปรมาณกรดไขมนชนดตางๆ ทถกตดออกจากไตรกลเซอไรดมากขน เอนไซมไลเปสกจะทาการตดกรดปาลมตกและกรดสเตยรกทมอยในโครงสรางไตรกลเซอไรดในตาแหนงท 1 และ 3 ออกแลวอาจทาการตอกรดไขมนชนดตางๆทมอยเดมในโครงสรางไขมนเมลดเงาะกลบคนไปในโครงสราง สงผลทาใหมปรมาณ POP+POSt+StOSt นอยลงเมอใชระยะเวลาในการทาปฏกรยามากขน

89

ภาพท 36 ปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซม ของไขมนเมลดเงาะทระยะในการทาปฏกรยาเวลาแตกตางกน * ตวอกษร a,b,c แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

เนองจากผลการทดลองทได ทงปรมาณ POP POSt และ StOSt มปรมาณลดนอยลงเมอระยะเวลาในการทาปฏกรยานานขน โดยเฉพาะ StOSt นนมการเรมลดลงของปรมาณ กอน POP

และ POSt จงเปนสงทนาสนใจวางานวจยทผานมาไดมผลการทดลองคลายกนทานองนหรอไม จงทาการรวบรวมขอมลทใหผลสอดคลองกบผลการทดลองทได ดงน งานวจยทศกษาผลของระยะเวลาในการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของ Jeyarani และ Reddy (2010) โดยดดแปลงโครงสรางของนามน mahua ผสมกบไขมน kokum ซงkokum เปนไขมนแขงทมปรมาณกรดสเตยรกสงประมาณ 62% และ mahua เปนไขมนกงของแขง ประมาณ 50% เปนกรดไขมนไมอมตว เพอดดแปลงโครงสรางใหคลายคลงกบไขมนทผานกระ บวนการไฮโดรจเนชนทใชสาหรบอตสาหกรรมอาหาร หรอเบเกอร ทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชนามน mahua และ ไขมน kokum เปนสดสวน 50:50 โดยนาหนก ใชเอนไซมไลเปสทเฉพาะเจาะจงทตาแหนง sn-1,3 ซงอยในรปของเอนไซมตรงรป (immobilized enzyme) จากเชอ Thermocyces lanuginosus 10% ของนาหนกสารตงตน เตม hexane 2 มลลลตร ทาปฏกรยาเปน

90

ระยะเวลา 30 นาท, 1, 2, 3, 5, 6 และ 24 ชวโมง การใชสารตงตนในปรมาณทเทากน แตใชระยะ เวลาทแตกตางกนมผลทาใหปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนมประสทธภาพแตกตางกน โดยทาใหไดไตรกลเซอไรดชนดตางๆในปรมาณแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 20 ในทนไตรกลเซอไรดทสนใจ คอ POP POSt และ StOSt จะเหนไดวา StOSt มปรมาณลดลง เมอระยะเวลาเพมมากขน และทระยะเวลาในการทาปฏกรยา 2 ชวโมง จะทาใหมปรมาณ POSt มากทสด คอ 22.4% ขององคประกอบไตรกลเซอไรด ในขณะท StOSt และ POP ลดลงเมอระยะเวลาเพมขนตงแตเรมปฏกรยา ดงนนแสดงวาทชวโมงท 2 เหมาะสมทสด ในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกสาหรบงานวจยดงกลาว

ตารางท 20 องคประกอบของไตรกลเซอไรดทไดจากการผสมนามน mahua และ ไขมน kokum ดวยการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมทอณหภม 55°C ดวยเวลา แตกตางกน

Time StStSt PStSt PPSt StOSt POSt POP POO StOO OOO PLO/PPL

0 h 0.6 0 0.3 50.4 12.9 8.6 7.6 6.6 1.9 6.5

30 min 1 0.6 0.3 40.8 19.3 6.9 9.3 12.1 1.7 4.2

1 h 1.9 1.9 0.6 31.3 22 6.8 10.9 15.1 1.7 4

2 h 2.3 2.1 0.8 31.6 22.4 6 12 14.8 1.1 3.8

3 h 3.1 2.8 0.8 25.7 18.8 5.1 11.3 16.2 1.6 3.4

5 h 4.3 3.9 1.1 24.1 17.4 4.4 10.5 15.6 2.5 3

6 h 4.7 4.7 1.2 23 16.3 4.5 10 15 2.6 3.1

24 h 7.3 6.3 1.8 20.5 16 4.2 11.9 15.3 3.3 3.5

หมายเหต: P คอ กรดปาลมตก O คอ กรดโอเลอก St คอ กรดเสตยรก L คอ กรดลโนเลอก ทมา: Jeyarani และ Reddy (2010)

91

เมอระยะเวลามากขนปรมาณของไตรกลเซอไรดทมโครงสรางเปนกรดไขมนอมตว (trisaturated) เชน PStSt และ StStSt จะคอยๆเพมปรมาณขนเปน 6.3 และ 7.3% ตามลาดบ ในขณะท StOSt คอยๆลดลงจาก 50% จนกระทงเหลอ 20.5% ซงงานวจยกอนหนานไดมการรายงานไววา เอนไซมไลเปสตรงรปเปนสาเหตทกอใหเกดไตรกลเซอไรดทมจดหลอมเหลวสง นนกคอ ไตรกลเซอไรดทเกดขนจะมกรดไขมนอมตวอยทกตาแหนง หลงจากทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน (Long และคณะ, 2003)

จากงานวจยทผานมาจะเหนไดวามผลการทดลองเปนไปในทานองเดยวกนกบการดดแปลงไขมนเมลดเงาะในงานวจยน กลาวคอ เมอระยะเวลาในการทาปฏกรยามากขนสงผลกระ ทบทาใหกรดไขมนหรอไตรกลเซอไรดทตองการในโครงสรางมการเปลยนแปลงไป

4.2.4 ผลการศกษาปรมาณเอนไซมทใช

การใชปรมาณเอนไซมทมากขน จะยงทาใหไตรกลเซอไรดถกตดโครงสรางของกรดไขมนในตาแหนงท 1 และ 3 มากขน หลงจากนนจะมการตอกรดไขมนอสระเขาไปในโครงสรางกลเซอรอล แตการทกรดไขมนอสระจะสามารถเขาไปตอในโครงสรางไดนน ขนอยกบสภาวะท ทาปฏกรยาดวย อยางไรกตามการทจะใชเอนไซมปรมาณมากจะเปนการเพมตนทนกบอตสาหกรรม จากปรมาณเอนไซมททาการศกษา คอ 5 8 10 12 และ 15% ไดผลการวเคราะหทางสถตของปรมาณ POP+POSt+StOSt ไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05) ดงแสดงในภาพท 37 และตารางท 28 (ภาคผนวก ญ) สาหรบปรมาณของเอนไซมทใชในการทาปฏกรยามปรมาณใกลเคยงกน จงไมสงผลไดอยางเหนไดชด จากผลการทดลองน และจากงานวจยสวนใหญไดใชปรมาณเอนไซม 10% ในการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน (Rao และคณะ, 2001;

Chopra และคณะ, 2008; Adhikari และคณะ, 2009; Zarringhalami และคณะ, 2010; Chnadhapuram

และ Sunkireddy, 2012) รวมทงจากงานวจยของ Jeyarani และ Reddy (2010) ไดกลาววา ผจาหนายเอนไซมไดแนะนาใหใชเอนไซมประมาณ 6-10% (Novo Nordisk, Denmark) จงเลอกใชปรมาณเอนไซม 10% ในการศกษาขนตอนตอไป

92

ภาพท 37 ปรมาณไตรกลเซอไรดชนดตางๆทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบ ใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะโดยใชปรมาณเอนไซมตางๆ * ตวอกษร a,b,c แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

การใชเอนไซมมากสงผลใหเกดอตราการแลกเปลยนหม acyl donor มากขน ทาใหไตรกลเซอไรดทตองการกมมากขนดวย (Tchobo และคณะ, 2009) ทงนการเพมความเขมขนของปรมาณเอนไซม สงผลทาใหมปรมาณกรดไขมนอสระตองการเกดขนจากการทาปฏกรยาอยางไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% งานวจยของ Rao และคณะ (2001) ศกษาผลของปรมาณเอนไซมทใชในการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของนามนมะพราวกบกรดสเตยรก ไดพบวาหากใชเอนไซมทความเขมขนมากกวา 10% ปรมาณกรดสเตยรกทเกดขนในผลตภณฑสดทายจะไมมความแตกตางกนอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95%

ในงานวจยน การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปส 10%โดยนาหนกของสารตงตน มปรมาณของ POP POSt และ StOSt เปน 21.6 29.0 และ 16.4% ตามลาดบ ซงใหปรมาณรวมของ POP+

POSt+StOSt สงทสดจงทาการเลอกการใชเอนไซมปรมาณดงกลาวเพอใชในการวเคราะหปจจยอนตอไป

93

4.2.5 การศกษาผลของความชนหรอคา aw เรมตนของเอนไซม

ปฏกรยา Lipase-catalyzed เกดขนจากปฏกรยา esterification และ hydrolysis (ปฏกร ยาการผนกลบ) ซงหลงจากเกดปฏกรยา esterification จะไดนาออกมา จากนนนาจะถกนาไปใชในการเกดปฏกรยา hydrolysis โดยทจะตองมปรมาณนาทไมมากเกนไป หากปรมาณนามากเกนไปจะทาใหเกดปฏกรยา hydrolysis มากกวา สงผลทาใหมปรมาณไดกลเซอรไรด โมโนกลเซอไรด กรดไขมนอสระมาก แตอยางไรกนากมความจาเปนในการทาใหเกดปฏกรยา Lipase-catalyzed โดยคา aw ของเอนไซมทเหมาะสมจะทาใหเกดความสมดลระหวางปฏกรยา esterification และ hydrolysis

(Osborn และคณะ, 2002) จากภาพท 38 และตารางท 29 (ภาคผนวก ญ) แสดงใหเหนวา คา aw ของเอนไซมมากขนสงผลทาใหมปรมาณไตรกลเซอไรดทตองการนอยลง แตผลจากการวเคราะหทางสถตของ POP POSt StOSt และ POP+POSt+StOSt ไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมน 95% ซงจะเหนวา aw เรมตนของเอนไซมท 0.11 ใหปรมาณ POP+POSt+StOSt มากทสด ดงนนคา aw เรมตนของเอนไซมทเหมาะสมควรจะม aw ตาทสด เพอทจะรกษาความสมดลระหวางการทาปฏกรยาและทาใหเกดปรมาณไดกลเซอรไรด โมโนกลเซอไรด กรดไขมนอสระนอยทสด การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดวยปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปสทมคา aw เรมตนของเอนไซม 0.11 ทาใหมปรมาณของ POP POSt

และ StOSt เปน 21.8 29.1 และ 15.1% ตามลาดบ ซงใหปรมาณรวมของ POP+POSt+StOSt สงทสด 66% จงทาการเลอกการใชเอนไซมไลเปสทมคา aw เรมตนของเอนไซมดงกลาวเพอใชในการวเคราะหปจจยอนตอไป

94

ภาพท 38 ปรมาณไตรกลเซอไรดชนดตางๆทไดจากการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน แบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวยเอนไซมทมปรมาณความชนเรมตนแตกตางกน * ตวอกษร a,b,c แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

งานวจยของ Tchobo และคณะ (2009) กไดทาการศกษาผลของการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนดวยเอนไซมไลเปสทมปรมาณความชนเรมตนแตกตางกน ผลการทดลองทไดสอดคลองกบการทดลองการดดแปลงไขมนเมลดเงาะ ซงงานวจยดงกลาวสรปผลวาการทาปฏกรยาทมคาปรมาณความชนเรมตนของเอนไซมตาจะทาใหเกดปฏกรยาดทสด

หลงจากทเอนไซมไลเปสทาปฏกรยากบไขมน โครงสรางไตรกลเซอไรดจะถกไฮโดรไลตเปนโมโนกลเซอไรด ไดกลเซอไรด กรดไขมนอสระ และกลเซอรอล (Osborn และ Akoh,

2002) โดยปฏกรยาทเกยวของคอ ปฏกรยา hydrolysis และ esterification โดยเมอทาปฏกรยา esterification จะไดผลผลตออกมาเปนนา ซงนาทไดจะเปนสารตงตนททาใหเกดปฏกรยา Hydrolysis แตหากในระบบมปรมาณนามากเกนไปกจะทาใหเกดการสะสมของกลเซอรอล กรดไขมนอสระ โมโนกลเซอไรด ไดกลเซอไรด อยางไรกตาม นากยงคงมความสาคญเพอทจะรกษาปฏกรยา enzymatic เนองจากสนบสนนการทางานของเอนไซมใหเกดขนโดยสมบรณ แตจะตองรกษาความสมดลของระบบไวดวย (Silva และคณะ, 2011) จากนนไตรกลเซอไรดทมอยในระบบ

95

จะทาปฏกรยาโดยจะมการแลกเปลยนหม acyl กนเองระหวางไตรกลเซอไรด ซงกคอการเกดปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน(Gandhi, 1997) นนเอง

4.4 การคดเลอกสภาวะทเหมาะสมในการผลตไขมนเมลดเงาะดดแปลงจากการทาปฏกรยาอนเตอร เอสเตอรรฟเคชนสาหรบนาไปใชในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก

ทาการคดเลอกสภาวะทเหมาะสมทสดสาหรบดดแปลงโครงสรางไขมนเมลดเงาะดวยเกดปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปสทเฉพาะเจาะจงกบไตรกลเซอไรดตาแหนงท 1 และ 3 นนจะเลอกสภาวะททาใหมปรมาณรวมของไตรกลเซอไรดชนด POP POSt

และStOSt สงสด และใกลเคยงกบเนยโกโกมากทสด ซงพบวา การเลอกใช acyl donor จากกรดไขมนอสระ คอ กรดปาลมตก และ กรดสเตยรก เปนสดสวน 1:1โดยนาหนก และอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก : กรดสเตยรก เปน 1 : 3 : 3 โดยนาหนก ทาปฏกรยาเปนเวลา 8 ชวโมง โดยใชเอนไซมไลเปสทใชผลตจากเชอราชอ Mucor miehei มคาความชนเรมตน 0.11 ปรมาณ 10% โดยนาหนกของสารตงตน ทอณหภม 65°C เปนสภาวะทเหมาะสมทสด จงไดทาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโก โดยใชสภาวะดงกลาว ซงเมอทาการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกดวยสภาวะทเหมาะสมดงกลาวแลว พบวา ไขมนดดแปลงทไดมปรมาณของ POP POSt และ StOSt ประมาณ 21 29 และ 16% ตามลาดบ และมอตราสวนของ POP : POSt : StOSt เปน 0.72 : 1 : 0.55

ซงใกลเคยงมากทสดกบเนยโกโกทจาหนายในทองตลาดทม POP POSt และ StOSt 23.2 35.9 และ 21.0% ตามลาดบ และอตราสวนของ POP : POSt : StOSt เปน 0.64 : 1 : 0.58 จากนนจงไดนาไขมนทดแทนเนยโกโกทผลตไดไปทาการศกษาคณสมบตทางดานตางๆ เปรยบเทยบกบเนยโกโก ไขมนทดแทนเนยโกโก 2 ชนด คอ Coberine และ Melarin ไดผลการศกษาดงตอไปน

4.5 การศกษาองคประกอบทางกายภาพ

4.5.1 การศกษาเสนกราฟในการตกผลกและการหลอมเหลว

ทาการศกษาดวยเทคนค Differential scanning calorimetry ของไขมนเมลดเงาะดดแปลง ไขมนเมลดเงาะ เนยโกโก ไขมนทดแทนเนยโกโก 2 ชนด คอ Coberine และ Melarin พบวา เนยโกโกมชวงการหลอมเหลวอยทอณหภม 10-30°C ไขมนเมลดเงาะกอนและหลงดดแปลง

96

มชวงของการหลอมเหลวแตกตางกน ไขมนเมลดเงาะกอนการดดแปลง จะมชวงอณหภมของการหลอมเหลวหลายชวง เนองจากมชนดไตรกลเซอไรดอยหลากหลายชนดในโครงสราง เมอดดแปลงโครงสรางแลวมองคประกอบไตรกลเซอไรดทเปลยนแปลงไปและมลกษณะของ melting

thermogram คลายคลงกบเนยโกโก และ Coberine แตแตกตางจากของ Melarin สวนชวงอณหภมของการตกผลกของไขมนเมลดเงาะเมอผานการดดแปลงแลวม crystallization thermogram ทเปลยนแปลงไป มความคลาย คลงกบของเนยโกโก และ Coberine เชนกน การท Melarin มชวงอณหภมการหลอมเหลวและการตกผลกกวาง เพราะมองคประกอบไตรกลเซอไรดทหลากหลายกวาไขมนอนๆ ซงไขมนทดแทนเนยโกโกทดควรจะมชวงอณหภมการหลอมเหลวและตกผลกใกลเคยงกบเนยโกโก เพอทจะไดมคณ สมบตในการตกผลกเหมอนกบของเนยโกโกและสามารถละลายไดทอณหภมรางกายเมอรบประทานแลวใหความรสกละลายไดในปากเหมอนกบเนยโกโก

จากภาพท 39 จะเหนไดวาทงชวงอณหภมการหลอมเหลวและการตกผลกของไขมนเมลดเงาะดดแปลงใกลเคยงกบของเนยโกโกมาก จงเปน ไปไดวาไขมนเมลดเงาะดดแปลงจะสามารถนาไปใชเปนไขมนทดแทนเนยโกโกได

97

ภาพท 39 เทอรโมแกรมของการหลอมเหลว (a) และการตกผลก (b) ของไขมนชนดตางๆ

4.5.2 การศกษารปรางผลก

การตกผลกเปนการจดเรยงตวภายในโครงสราง ซงลกษณะการจดเรยงตวดงกลาวเกดจากพนธะทางเคม และการจดเรยงตวของโมเลกลไตรกลเซอไรดทแตกตางกน จงสงผลทาใหไขมนแตละชนดมรปรางผลกทแตกตางกน (Riberiro และคณะ, 2009) จากการศกษารปรางผลกของเนยโกโก ไขมนทดแทนเนยโกโก (Coberine และ Melarin) ไขมนเมลดเงาะ ไขมนเมลดเงาะดดแปลง พบวาเมอนาไขมนดงกลาวไปทาการตกผลกทอณหภม 25°C เปนเวลา 48 ชวโมง ไขมนแตละชนดมการเปลยนแปลงรปรางผลก จานวน และขนาดเฉลยของผลกตามระยะเวลา จากการถายภาพมา

98

เฉพาะบางชวงเวลาของการตกผลกของแตละตวอยาง โดยใชเครอง Polarized Light Microscopy

(PLM)

ภาพถายของการผลกของเนยโกโกมรปแบบผลกแบบทรงกลมหรอ spherulites ซงเกดจากผลกรปเขมทมการเจรญเตบโตจากเสนผานศนยกลางและเกดการแตกแขนงจากจดศนยกลางของ nuclei เมอระยะเวลามากขนผลกจะมขนาดใหญขนและมการขยายขนาดจนกระทงกลายเปนผลกทสมบรณ (ภาพท 40) ชวงแรกของการตกผลกของเนยโกโกมการกระจายของขนาดคอนขางมาก ซงสอดคลองกบงานวจยของ Marty และ Marangoni (2009) ททาการถายผลกของเนยโกโกทอณหภม 20°C พบวา การตกผลกของเนยโกโกในสภาวะคงท จะใหผลกทมลกษณะไมสมาเสมอเปนเนอเดยวกนในชวงแรก เชนเดยวกบผลการทดลองทได จากนนเมอระยะเวลาการโตของผลกผานไป 12 ชวโมง เนยโกโกจงมลกษณะผลกทเปนทรงกลมสมบรณ ไขมนทดแทนเนยโกโกชนด Coberine มรปรางผลกเปนแบบ spherulites เชนเดยวกน แตเมอเกบรกษาทระยะเวลานานขนจะเกด imperfect spherulite (Sonwai และคณะ, 2012) ซงลกษณะดงกลาวเปนผลกทมรปรางไมสมบรณ (ภาพท 41) ไขมนทดแทนเนยโกโกชนดนเปน CBE

ซงจะตองมสตรโครงสรางทางเคมเหมอนกบเนยโกโกและสามารถใชทดแทนเนยโกโกไดทกสดสวนในการผลตชอคโกแลต (Lipp และ Anklem,1998) จงทาใหมลกษณะผลกคอนขางคลายคลงกบผลกของเนยโกโกมาก ไขมนทดแทนเนยโกโกชนด Melarin เปน CBR จากการศกษารปรางผลกดงแสดงในภาพท 42 ผลกสามารถเกดขนไดตงแตเวลา 0.5 ชวโมง ซงสามารถเกดขนไดรวดเรวมากและอยใน ลกษณะเกาะตวกนหนาแนนซอนทบกน เรยกการจดเรยงตวแบบนวา granular เมอระยะเวลาเปลยนแปลงไป พบวาไมมการเปลยนแปลงรปรางของผลก และขยายขนาดขนเพยงเลกนอย ผลกของ Melarin มขนาดเลก จงสงผลทาใหตองใชพลงงานมากในการหลอมเหลวเนองจากโครงสรางของผลกมกรจบตวกนแนน และดวยเหตผลนจงทาใหมลกษณะทางกายภาพ ทงอณหภมในการหลอมเหลว และอณหภมในการตกผลก แตกตางจากเนยโกโก

99

ไขมนเมลดเงาะชวงระยะเวลาเรมแรกของการตกผลกมผลกรปเขม หรอเรยกวา needle shape (RincÓn-Cardonar และคณะ, 2013) หลงจากนนเรมเกดการตกผลกแบบทรงกลม ซงมขนาดใหญขนตามเวลา จานวนผลกรปเขมมขนาดเลกลงและลดจานวนลงจนกระทงเหลอนอยมาก

เนองจากเกดการละลายและโมเลกลไปตกผลกกบผลกทรงกลมทมขนาดใหญขนจนกระทงผลกรปเขมหายไปจนหมด เรยกกระบวนการนวา “Ostwald ripening” (ภาพท 43) เมอการตกผลกดาเนนไปจนครบ 2 ชวโมง (การตดตามพฤตกรรมการตกผลกดงแสดงในภาคผนวก ฎ) พบวาผลกทรงกลมแสดงลกษณะเปนกากบาท หรอเรยกวา maltese cross (Sonwai และคณะ, 2012) ทมขนาดใหญเตมท โดยการจบกลมกนของไขมนบางสวนเกดจากคณสมบตทางกายภาพของไตรกลเซอไรด และบางสวนเกดจากเฟสทตางกนของไตรกลเซอไรดในไขมน ซงปจจยหลกทมผลรวมกนคอ การมโครงสรางของผลกหลายรปแบบและปฏสมพนธระหวางสายโมเลกลของไตรกลเซอไรด (Sato,

2001; Koyano และ Sato, 2002)

ผลกไขมนเมลดเงาะหลงจากการดดแปลงโครงสราง จากรปท 44 จะเหนไดวาผลกเกดขนรวดเรวมากและอยในลกษณะทซอนทบกน ตงแตระยะเวลาท 0 ชวโมง ลกษณะเกาะตวกนหนาแนนมาก เรยกการจดเรยงตวแบบนวา granular หลงจากการดดแปลงโครงสรางแลวทาใหโครงสรางไขมนเมลดเงาะเปลยนแปลงไปจากเดม ทงนเปนผลเนองมาจากโครงสรางไตรกลเซอไรดเปลยนแปลงไป เมอมการเตมกรดปาลมตกและกรดสเตยรกลงไปซงกรดไขมนทงสองชนดเปนของแขงทอณหภมหอง จงทาใหผลกไขมนเมลดเงาะดดแปลงแขงตวไดอยางรวดเรว ทงนสภาวะในกระบวนผลตสามารถมผลตอขนาดของกลมผลกไขมน (fat crystal clusters) โดยเฉพาะอยางยงผลกระทบจากอณหภมในการตกผลกทมผลตอขนาดของผลกอธบายไดโดย อตราการเกดนวเคลยสทแตกตางกนโดยเกยวกบสภาวะในกระบวนผลตทแตกตางกน (Singh และคณะ, 2004) ทอณหภมการตกผลกสงหรออตราการทาเยนทชา อตราการเกดนวเคลยสจะลดลง เนองจากการลดลงของนวเคลยสมกจะเกดขนไปพรอมกบการเพมขนในการโตของผลก ดงนนขนาดของผลกจะเพมขนทอณหภมการตกผลกสงกวาและ/หรออตราการทาเยนทชา (Tang และ Marangoni, 2006)

100

รปรางผลกทตางกนมผลตอลกษณะของผลตภณฑทได เนองจากผลกของเนยโกโกมลกษณะเปนเมดกลม ขนาดใหญ ละลายไดงาย เพราะมปฏสมพนธทดงดดระหวางโมเลกลทสามารถดงออกไดงายกวาผลกของไขมนทดแทนเนยโกโก ไมวาจะเปน Coberine Melarin และ ไขมนทดแมนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะ เนองจากมการจบเกาะกนของโครงสรางโมเลกลทหนาแนน การทโมเลกลมขนาดเลกและอยใกลกนมาก ทาใหมแรงดงดดระหวางโมเลกมาก จงตองใชพลงงานในการแยกอนภาคของไขมนทดแทนเนยโกโกมากกวา จงทาใหผลตภณฑทไดหลอมละลายไดยากกวา

ในงานวจยนไมสามารถนบจานวนและวดขนาดของผลกทแนนอนได จากภาพถายผลกดวยเทคนค PLM เนองจากผลกสวนใหญมขนาดคอนขางเลก มการกระจายตวของขนาดผลกคอนขางมาก มจานวนผลกมาก และมการซอนทบกนของผลก ซงถอเปนขอดวยของเทคนคนดงท Ghotra และคณะ (2002) ไดกลาวไววาการใชเทคนค PLM จะมความคลาดเคลอนทเกดจากทไมสามารถแสดงภาพผลกทงภายใตกลองไดหรอการเกด missing mass ในภาพทแสดง แตอยางไรกตามการใชเทคนคภาพถายจาก PLM นนกยงเปนทนยมเนองจากสามารถใหภาพทคมชดการเตรยมตวอยางทาไดงายและมขนตอนทไมยงยาก (Tang และ Marangoni, 2006)

101

ภาพท 40 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกเนยโกโก ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25°C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา

102

\

ภาพท 41 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด Coberine ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25°C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา

103

ภาพท 42 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด Melarin ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25°C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา

104

ภาพท 43 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนเมลดเงาะ ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25°C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา

105

ภาพท 44 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนเมลดเงาะดดแปลง ตงแตเวลา 0.5-48 ชวโมง ทอณหภม 25°C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา

106

4.5.3 การศกษาคาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลก (Solid fat content : %SFC)

คาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลกของไขมนหรอ %SFC จะมคาสงทอณหภมตา และมคาตาทอณหภมสง เนองจากทอณหภมตาจะทาใหปรมาณของแขงในรปผลกของไขมนคงตวอย แตเมออณหภมสงขนจะทาใหผลกไขมนเหลานนละลายมากขน จากภาพท 45 จะเหนไดวาไขมนเมลดเงาะเมอดดแปลงแลวมปรมาณ %SFC แตกตางจากกอนทยงไมไดดดแปลง จงสงผลทาใหมลกษณะทางกายภาพทเปลยนแปลงไป จากตารางท 21 ทชวงอณหภม 30-40°C ไขมนเมลดเงาะดดแปลง และ Melarin มปรมาณ %SFC ใกลเคยงกน

ตารางท 21 ปรมาณ %SFC ของไขมนชนดตางๆทอณหภมแตกตางกน

อณหภม (°C) Cocoa butter Coberine Melarin RSF Modified RSF

15.0 84.7±0.37 78.9±0.12 87.7±0.69 62.1±0.21 75.3±0.31

17.5 72.7±0.75 63.1±0.39 85.3±0.07 57.5±0.03 66.7±0.65

20.0 53.5±0.96 42.5±0.26 77.4±0.87 53.1±0.62 52.8±0.55

22.5 27.4±2.34 27.2±0.35 67.1±0.64 49.4±0.16 38.3±0.19

25.0 6.3±0.35 16.4±0.52 53.8±0.31 43.0±0.64 30.9±0.48

27.5 2.1±0.18 5.8±0.20 40.7±0.08 37.3±0.11 26.9±0.22

30.0 0.7±0.20 3.3±0.03 28.5±0.16 28.9±0.23 23.7±0.32

32.5 0.2±0.08 1.8±0.34 18.3±0.42 19.3±0.48 20.8±0.33

35.0 0.3±0.19 0.5±0.10 12.7±0.16 5.8±0.10 16.7±0.15

40.0 0.2±0.15 0.1±0.06 5.1±0.04 0.1±0.11 8.5±0.21

107

ภาพท 45 คา %SFC ของไขมนทอณหภมตางๆ

เนยโกโก มปรมาณ %SFC สง ชวงอณหภม 15°C จากนนเมอเพมอณหภมสงขนปรมาณ SFC จะลดลงเรอยๆ จนกระทงถง 30°C มคา SFC เขาใกล 0% แสดงใหเหนวาปรมาณของแขงในรปผลกของเนยโกโกสามารถละลายจนกระทงเปนของเหลวไดหมดทอณหภมสงกวา 30°C ซงเปนคณสมบตทพเศษของเนยโกโก ทจะสงผลทาใหละลายไดหมดในปากหรออณหภมรางกาย

ไขมนเมลดเงาะมกรดไขมนอมตวชนดกรดอะราคดก คอนขางสงถง 34.5% (Solis-

Fuentes และคณะ 2010) รวมทงยงเปนกรดไขมนสายยาว เนองจากทงกรดไขมนอมตวและไมอมตวจะมจดหลอมเหลวเพมขน เมอขนาดของโมเลกลใหญขนหรอมจานวนคารบอนมากขน แตหากกรดไขมนสองชนดมจานวนคารบอนเทากน โครงสรางทเปนกรดไขมนอมตวจะมจดหลอมเหลวสงกวากรดไขมนไมอมตว (นธยา, 2549) ดวยเหตนทาใหไขมนเมลดเงาะมคา %SFC ทสง แตเมอใหความรอนจนถง 40 °C คา SFC ลดลงตาจนถง 0.1% ถงแมวาจะมกรดไขมนทสายยาวและอมตวมากแตการจดเรยงตวของไตรกลเซอไรด ประกอบไปดวยกรดไขมนไมอมตวอยดวย จงทาใหสามารถหลอมเหลวไดจนทาใหมคา SFC 0.1%

108

ไขมนเมลดเงาะดดแปลงมโครงสรางไตรกลเซอไรดเปลยนแปลงไป โดยทหลงจากดดแปลงโครงสรางแลวพบวามคา %SFC สงขนเขาใกลกบของเนยโกโกท 20°C และตากวา คา %SFC ชวงอณหภม 30-40°C ใกลเคยงกบของ Melarin ซงเปนไขมนทดแทนเนยโกโกชนด CBR ทจาหนายในทองตลาด การทไขมนเมลดเงาะดดแปลงมปรมาณของ %SFC สงกเปนผลเนองมาจากองคประกอบภายในของโครงสรางไตรกลเซอไรดทเปลยนแปลงไปนนเอง ไขมนทมปรมาณ SFC สง จะตองใชพลงงานมากในการหลอมเหลว หรอทาใหละลาย ซงจะสงผลทาใหคา enthalpy สงตามไปดวย คาพลงงานทใชในการหลอมเหลวไขมนเมลดเงาะดดแปลง (modified RSF) มคามากกวาคาพลงงานทใชในการหลอมเหลวเนยโกโก แตเมอดดแปลงไขมนเมลดเงาะแลวมคาพลงงานทใชในการหลอมเหลวนอยลง เนองจากในไขมนเมลดเงาะกอนดดแปลงมกรดไขมนชนดอะราคดก ซงเปนกรดไขมนอมตวสายยาวอยกวา 30% จงทาใหตองใชพลงงานมากกวา

คา Tonset เปนคาทบอกอณหภมในการเรมละลาย และเรมตกผลก ถาหากในโครงสรางมกรดไขมนอมตวมากจะเกดการตกผลกไดเรว สามารถตกผลกไดทอณหภมสง ถามกรดไขมนอมตวนอยจะตกผลกไดชา ในทานองกลบกนหากในโครงสรางมกรดไขมนไมอมตวปรมาณมาก จะหลอมเหลวไดเรว นอกจากนปรมาณไขมนแขงยงมผลตอคา Tend ซงใชในการบอกวาตวอยางจะหลอมเหลวหมดทอณหภมเทาใด สวน Tpeak เปนอณหภมทไขมนสวนใหญเกดการละลายหรอตกผลก Melarin เปนไขมนทดแทนเนยโกโกทจาหนายในทองตลาดชนดหนง จากภาพท 45

Melarin จะมคา%SFC สง จงสงผลทาใหมคาพลงงานการหลอมเหลวสงถง 123.42±4.92 J/g (ตา รางท 22) ในทานองเดยวกน Coberine และ CB มคา SFC ตา ตงแตชวงอณหภม 27.5 - 40.0°C

หมายความวาทอณหภมดงกลาวไขมนแขงมการหลอมเหลวเกอบหมดแลว ซงเหนชดเจนอกวา Coberine และ CB ตองใชคาพลงงานในการหลอมเหลวนอย เพยงแค 71.16 และ 72.09 J/g

ตามลาดบ ไขมนทมปรมาณของแขงมากจะตองใชพลงงานในการหลอมเหลวมาก หมายความวาคา enthalpy จากการวเคราะหดวยเทคนค DSC สอดคลองกบคา SFC ทไดจากเทคนค p-NMR

109

อณหภมททาใหไขมนหลอมเหลวหมด หรอ Tend ทไดจากเทคนค DSC จะสอดคลองกบการทดลองดวยเทคนค p-NMR เนองจากเมอทาการวดคา %SFC ของตวอยางแลวเมออณหภมเพมมากขน คา %SFC กจะตองลดนอยลง หากคาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลกนอยลงมากแสดงวาไขมนถกละลายไปหมดแลว จนกระทงถงศนยแสดงวาไขมนละลายหมดแลว จากภาพท 45

และตารางท 22 เชน เนยโกโกมคา SFC ลดลงถง 0% ทอณหภมประมาณ 30°C หมายความวา เนยโกโกละลายหมดทอณหภมประมาณ 30°C สอดคลองกบคา Tend ซงกคออณหภมทตวอยางละลายไดหมด คอประมาณ 29.21°C (ตารางท 22) Coberine มคา %SFC ลดลงถง 0% ทอณหภมประมาณ 35-40°C (ตารางท 21) หมายความวา Coberine ละลายหมดทอณหภม 35-40°C สอดคลองกบคา Tend ซงกคออณหภมทตวอยางละลายไดหมด คอประมาณ 37.43°C (ตารางท 22)

สวนไขมนเมลดเงาะดดแปลงและ Melarin เมอวเคราะหดวยเทคนค p-NMR เพอหาปรมาณ SFC ของตวอยางจนถงอณหภม 40°C พบวาไขมนทงสองชนดมปรมาณ SFC ไมถงศนย หมายความวาทอณหภม 40°C (ภาพท 45) ยงไมสามารถละลายไดหมด สอดคลองกบผลจากการวเคราะหดวยเทคนค DSC เนองจากไขมนเมลดเงาะดดแปลงและ Melarin ซงมคา Tend กคออณหภมทตวอยางละลายไดหมด คอประมาณ 47.32 และ 46.38°C ตามลาดบ (ตารางท 22)

หมายความวาไขมนจะสามารถละลายไดหมดทอณหภมดงกลาว

ตารางท 22 อณหภมและเอนทาลปในการหลอมเหลวของไขมนชนดตางๆ

Fats Tonset Tpeak Tend enthalpy (J/g)

CB 10.95±0.50 21.63±0.09 29.21±0.09 72.09±0.89

RSF 0.39±1.05 26.77±0.31 36.81±0.11 84.48±1.17

Modified RSF 8.83±0.21 21.01±0.22 47.32±0.13 81.63±0.38

Coberine 9.80±0.53 21.31±0.17 37.43±0.65 71.16±0.56

Melarin 3.32±1.52 32.83±0.08 46.38±2.08 123.42±4.92

110

การตกผลก เปนการศกษาชวงอณหภมในการทาใหไขมนกลายเปนของแขงทเกดการจดเรยงตวของโมเลกล ไขมนเมลดเงาะดดแปลงมคาการคายพลงงานในการเกดผลกใกลเคยงกบเนยโกโก (ตารางท 23) คาพลงงาน (enthalpy) ในการตกผลกจะตองมคาตดลบ เนองจากเปนการคายพลงงาน ถาตองใชพลงงานมาก (ไมคดเครองหมาย) หมายความวาไขมนชนดนนสามารถตกผลกไดยาก

ตารางท 23 อณหภมและเอนทาลปในการตกผลกของไขมนชนดตางๆ

คณสมบตทางกายภาพ อณหภมในการหลอมเหลว การตกผลก คาเปอรเซนตการเปนของแขงในรปผลก รปรางผลกของไขมนเมลดเงาะหลงจากดดแปลงโครงสรางแลว มการเปลยนแปลงไปจากเดม ซงจากลกษณะทางลกษณะทางเคมและทางกายภาพของไขมนเมลดเงาะดดแปลง สามารถสรปไดวาไขมนเมลดเงาะดดแปรสามารถนาไปใชเปนไขมนทดแทนเนยโกโกได

แตจากผลของ %SFC จะเหนไดวายงมลกษณะไมใกลเคยงกบของเนยโกโก และ Coberine เสยทเดยว การนาไปใชงานควรนาไปใชเปนไขมนทดแทนเนยโกโก ชนด CBR

Fats Tonset Tpeak Tend enthalpy (J/g)

CB 21.31±0.26 15.86±0.10 -0.59±0.41 -63.82±0.64

RSF 27.80±0.80 25.38±0.43 -0.7±0.25 -68.14±1.49

Modofied RSF 43.84±0.36 17.47±0.19 2.35±0.24 -61.43±1.24

Coberine 23.38±0.35 15.35±0.11 -2.05±0.55 -58.39±2.83

Melarin 28.82±0.65 17.23±0.37 0.99±1.43 -99.02±0.80

111

บทท 5

สรป อภปรายผล และขอเสนอแนะ

เมลดเงาะเปนของเหลอทงจากโรงงานอตสาหกรรมแปรรปเงาะกระปอง สามารถนา มาสกดจนกระทงไดไขมนเมลดเงาะ (rambutan seed fat : RSF) การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดดแปลงโดยกระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนดวยเอนไซมไลเปสทมความเฉพาะเจาะจงตอตาแหนง sn-1,3 ของไตรกลเซอไรดจะตองหาสภาวะทเหมาะสมในการทาปฏกรยาเพอใหไดไตรกลเซอไรดตามทตองการมากทสด จากปจจยตางๆคอ ชนดของ acyl donor ระยะเวลาในการทาปฏกรยา อตราสวนของสารตงตน ปรมาณเอนไซมทใช และคา aw เรมตนของเอนไซม พบวาการทาปฏกรยาของไขมนเมลดเงาะตอ acyl donor เปน 1 : 3 : 3 (ไขมนเมลดเงาะ : กรด สเตยรก : กรดปาลมตก)โดยนาหนก ระยะเวลาในการทาปฏกรยา 8 ชวโมง ปรมาณเอนไซมทใช 10% โดยนาหนกของสารตงตน และคา aw เรมตนของเอนไซม 0.11 ทอณหภม 65°C เปนสภาวะทเหมาะสมทสดในการผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากไขมนเมลดเงาะดดแปลง โดยไขมนเมลดเงาะดดแปลงทไดม POP POSt และ StOSt ประมาณ 21 29 และ 16% ตามลาดบ ซงใกลเคยงมากทสดกบเนยโก โกทจาหนายในทองตลาดทนามาศกษาทม POP POSt และ StOSt 23.2 35.9 และ 21.0% ตามลา ดบ จากนนนาไขมนเมลดเงาะมาทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปสดวยสภาวะเหมาะสมดงกลาวทเลอกไว แลวนาไขมนทไดจากปฏกรยาไปศกษาคณสมบตทางกายภาพ

พบวามคณสมบตทางกายภาพคลายกบไขมนทดแทนเนยโกโกทจาหนายในทองตลาด ชนด CBR

(Melarin) ซงคณสมบตทางกายภาพทไดสวนใหญของไขมนเมลดเงาะดดแปลงคลายเนยโกโกมาก กวา Melarin ทงนหากไขมนเมลดเงาะทดดแปลงไดมทงคณสมบตทางเคมและทางกายภาพเหมอน กบเนยโกโก จะสามารถใชทดแทนเนยโกโกไดทกสดสวนในการผลตชอคโกแลต เรยกวา CBE

และหากมคณสมบตทางกายภาพเหมอนหรอใกลเคยงกบเนยโกโก แตคณสมบตทางเคมบางสวนคลายกบเนยโกโกกจะสามารถนามาใชเปนไขมนทดแทนเนยโกโกชนด CBR จากผลการทดลองไขมนเมลดเงาะดดแปลงทไดจงเหมาะสมในการนามาใชเปนไขมนทดแทนเนยโกโกชนด CBR

112

ขอเสนอแนะ

1. ควรมการศกษาองคประกอบกรดไขมนในตวอยาง และชนดของกรดไขมนทตาแหนงท 2 ของโครงสรางไตรกลเซอไรด เพอใหสามารถวเคราะหการจดเรยงโครงสรางและสามารถอธบายพฤตกรรมการไขมนดดแปลงจากไขมนเมลดเงาะไดชดเจนมากยงขน

2. ควรมการศกษาโครงสรางผลก ดวยเทคนค X-ray diffraction (XRD) เพอทจะศกษาเปรยบเทยบกบภาพถายผลก PLM ซงผลทไดควรจะสอดคลองกบภาพถายผลก PLM

3. หากตองการดดแปลงไขมนเมลดเงาะใหเปนไขมนทดแทนเนยโกโกชนด CBE ควรทาการศกษาเพอทาการตกผลกแยกสวน หรอนามาผสมกบไขมนชนดอนๆ เพอทาใหมไตรกลเซอไรดเทากบปรมาณทตองการและใกลเคยงกบเนยโกโกมากทสด

113

รายการอางอง

ภาษาไทย ปราณ อานเปรอง. (2547). เอนไซมทางอาหาร. พมพครงท4. สานกพมพแหงจฬาลงกรณ

มหาวทยาลย. กรงเทพฯ. 196-341.

นฐว ตรณานนท. (2551). การศกษาการนาเมลดเงาะจากอตสาหกรรมการผลตเงาะกระปองมาใชในการผลตไบโอดเซล. วทยานพนธปรญญาโท สาขาวชาเทคโนโลยพลงงาน คณะพลงงานสงแวดลอมและวสด มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.

นธยา รตนาปนนท. (2548). วทยาศาสตรการอาหารของไขมนและนามน. โอเดยนสโตร.กรงเทพมหาคร.

นธยา รตนาปนนท. (2549). เคมอาหาร (Food chemistry). สานกพมพโอเดยนสโตร. กรงเทพมหาคร

ณฐยาวรรณ พชยยทธ. (2547). การใชเนยโกโกเทยมทดแทนเนยโกโกสาหรบผลตผลตภณฑ

เลยนแบบชอคโกแลต. วทยานพนธปรญญาโท สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร คณะ

อตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร. สมศกด วรรณศร, ทวศกด นวลพลบ และปฐพชล วายอคค. (2530). โกโก. กองบรรณาธการเฉพาะ

กจ “ฐานเกษตรกรรม” ฐานเกษตรกรรม (เฉพาะกจท19). โรงพมพมตรสยาม กรงเทพมหานคร.

แมน อมรสทธ และ อมร เพชรสม. (2535). หลกการและเทคนคการวเคราะหเชงเครองมอ. พมพ

ครงท 1 กรงเทพฯ.157-189. สวรรณา สภมารส. (2543). กรรมวธการผลต เทคนค และอปกรณในการผลตการผลตผลตภณฑ

จากโกโกและชอกโกแลต. ใน เทคโนโลยการผลตลกกวาดและชอกโกแลต. สานกพมพ

แหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย. กรงเทพมหานคร. หนา 237-296.

สานกงานเศรษฐกจการเกษตร. (2553). สถานการณสนคาเกษตรทสาคญและแนวโนม ป 2554. อนรรฆอร ศรไสยเพชร. (2553). ลพด (Lipid). [ออนไลน] เขาถงไดเมอ 12 กนยายน 2554, เขาถงได จาก http://www.science.mju.ac.th/chemistry/download/a_srisaipet/คม320_lipid.pdf

114

ภาษาตางประเทศ

Abigor, R.D., Marmer, W.N., Foglia, T.A., Jones, K.C., DiCiccio, R.J., Ashby, R. and Uadia,

P.O. (2003). Production of cocoa butter-like fats by the Lipase-Catalyzed Inter

esterification of Palm Oil and Hydrogenated Soybean Oil. Journal of the American Oil

Chemists’ Society, 80(12), 1193-1196.

Adhikari, D., Li, P., Shin, J.-A. et al. (2009). Lipase-catalysed interesterification of high oleic

sunflower oil and fully hydrogenated soybean oil comparison of batch and continuous

reactor for production of zero trans shortening fats. LWT-Food Science and Technology,

43, 458–464.

Ahmadi, L., Marangoni, A.G. (2009). Functionality and physical properties of interesterified

high oleic shortening structured with stearic acid. Food Chemistry, 117, 668–673.

Alim, M.A., Lee, J.-H., Shin, J.-A., Lee, Y.J., Choi, M.-S., Akoh, C.C. and Lee, K.-T. (2008).

Lipase-catalyzed production of solid fat stock from fractionated rice bran oil, palm

stearin, and conjugated linoleic acid by response surface methodology. Food Chemistry,

106, 712-719.

AOCS. (2000). In D. Firestone, (Eds.). Official Methods and Recommended Practices of the

American Oil Chemists’ Society. 6th ed. American Oil Chemists’ Society. Champaign, USA.

Avrami, M. (1939). Kinetics of Phase Change I: General Theory. Journal of Chemical Physics,

7, 1103-1112.

Beckett, S.T. (2000). The Science of Chocolate, The Royal Society of Chemistry, Cambridge.

Bernard, W. M. (1989). Chocolate, cocoa, and Confectionery. 3rd edition, Science and

Technology. New York.

Caprette, D. R. (2005). Experimental Biosciences: Introduction laboratory-Bios 211

[Online]. Accessed 2 March 2010. Available from

http://www.ruf.rice.edu/~bioslab/methods/microscopy/dfield.html.

115

Ciftci,O.N., Fadiloglu, S. and Gogus, F. (2009). Conversion of olive pomace oil to cocoa butter-

like fat in a packed-bed enzyme reactor. Bioresource Technology, 100, 324–329.

Chnadhapuram, M. and Sunkireddy, Y.R. (2012). Preparation of palm olein enriched with

medium chain fatty acids by lipase acidolysis. Food Chemistry, 132, 216–221.

Chopra, R., Reddy, S.R.Y. and Sambaiah, K. (2008) Structured lipids from rice bran oil and

stearic acid using immobilized lipase from Rhizomucor miehei. Eur. J. Lipid Sci.

Technol, 110, 32–39.

De Martini Soares, F.A.S., da Silva, R.C., Guimarães da Silva, K.C., Lourenço, M.B., Soares,

D.F. and Gioielli, L.A. (2009). Effects of chemical interesterification on physicochemical

properties of blends of palm stearin and palm olein. Food Research International, 42,

1287–1294.

Farmani, J., Hamedi, M., Safari, M. and Madadlou, A. (2007). Transfree Iranian vanaspati

through enzymatic and chemical transesterification of triple blends of fully hydrogenated

soybean, rapeseed and sunflower oils. Food Chemistry, 102, 827–833.

Fiebig, H.-J. and LÜttke, J. (2003) Solid fat content in fats and oils – determination bu pulsed

nuclear magnetic resonance spectroscopy [C-IV 3 g (3003)]. Eur. J. Lipid Sci Techno,

105, 377-380.

Foglia, F.A., and Villeneuve, P. (1997). Carica papaya Latex-Catalyzed Synthesis of Structured

Triacylglycerols. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 74(11), 1447-1450.

Gandhi, N.N. (1997). Applications of Lipase. JAOCS, 74, 621–634.

Ghotra, B. S., Dyal, S. D. and Narine, S. S. (2002). Lipid shortenings: a review. Food

Research International, 35, 1015-1048.

Gordon, M.H. and Rahman, I.A. (1991). Effects of Minor Component on the Crystallization of

Coconut Oil. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 68(8), 577-579.

Jeyarani, T. and Reddy, S.Y. (2010). Effect of enzymatic interesterification on physicochemical

properties of mahua oil and kokum fat blend. Food Chemistry, 123, 249–253.

116

Kaneko, F. (2001). Polymorphism and phase transitions of fatty acids and acylglycerols, in

Crystallization Processes in Fats and Lipid Systems, edited by N. Garti, and K. Sato,

Marcel Dekker Inc., New York, pp. 53-98.

Kahar, P., Tsuge, T., Taguchi, K. and Doi, Y. (2004). High yield production of

polyhydroxyalkanoates from soybean oil by Ralstonia eutropha and its recombinant

strain. Polymer Degradation and Stability, 83, 79-86.

Koyano, T. & Sato, K. (2002). Physical Properties of Fats in Food. In: K. K. Rajah, Fats in

Food Technology (pp.1-29). Sheffield: Sheffield Academic Press.

Kuk, M.S., Tetlow, R. and Dowd, M.K. (2005) Cottonseed extraction with mixtures of acetone

and hexane. JAOCS, 82(8), 609-612.

Kurashige, J., Matsuzaki, N., and Takahashi, H. (1993). Enzymatic modification of canola/palm

oil mixtures: Effects on the fluidity of the mixture. Journal of the American Oil

Chemists’ Society, 70(9), 849-852.

Lee, J.H., Yu, F., Vu, P.L., Chai, M.S., Akoh, C.C. and Lee, K.T. (2007). Compositional study on

rice bran oil after lipase-catalyzed glycerolysis and solvent fractionations. Journal of

Food Science, 72(3), 163-167.

Lipp, M. and Anklem, E. (1998). Review of cocoa butter and alternative fats for use in chocolate.

Part A. Compositional data. Food Chemistry, 62, 73-97.

Lidefelt, J.O. (2007). Vegetable oils and fats [Online]. Accesses 14 May 2010. Available

from http://www.annaochanna.se/pdf/Vegetabilisk%20Handbok.pdf.

Liu, K.J., Chang, H.M., Liu, K.M. (2007). Enzymatic synthesis of cocoa butter analog through

interesterification of lard and tristearin in supercritical carbon dioxide by lipase. Food

chem, 100, 1303-1311.

117

Long, K., Zubir, I., Hussin, A. B., Idris, N., Ghazali, H. M., and Lai, O. M. (2003). Effect of

enzymatic transesterification with flaxseed oil on the high-melting glycerides of

palm stearin and palm olein. Journal of the American Oil Chemists’ Society,

80(2), 133–137.

Marty, S. and Marangoni, A.G. (2009). Effect of cocoa butter origin, tempering procedure, and

structure on oil migration kinetics. Crystal Grawth & Design, 9(10), 4415-4423. Maruyama, T., Nakajima, M., Ichikawa, S., Nabetani, H., Furusaki, S., and Seki, M. (2000).

Oil-water interfacial activation of lipase for interesterification of triglyceride and fatty

acid. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 77(11), 1121-1124.

Microscopy Berkeley. (2011). Polarized Light Microscope [Online]. Accesses 20

November 2011. Available from

http://microscopy.berkeley.edu/courses/tlm/plm/plm.html.

Morton, J.F., 1987. Rambutan. in: Fruits of Warm Climates, edited by J.F. Morton, Miami, FL,

pp. 262–265.

Mullin, J.W. (1993). Crystallization, 3rd edition, Butterworth-Heinemann Ltd., Oxford.

Myerson, A.S. (2002). Handbook of Industrial Crystallization, 2nd edition, Butterworth-

Heinemann Ltd., Oxford.

Oh, J.-E., Lee, K.-W., Park, H.-K., Kim, J.-Y., Kwon, K.-I., Kim, J.-W., Kim, H.-R. and Kim, I.-

H. (2009). Lipase-Catalyzed Acidolysis of Olive Oil with Capric Acid: Effect of Water

Activity on Incorporation and Acyl Migration. Journal of Agricultural and Food

Chemistry, 57, 9280–9283.

Osborn, H.T.and Akoh, C.C. (2002). Structured lipids–novel fats with medical, nutraceutical, and

food applications. Institute of Food Technologists, 3, 110-120.

Pinyaphong, P., and Phutrakul, S. (2009). Modification of palm oil structure to cocoa butter

equivalent by Carica papaya lipase-catalyzed interesterification. World Academy of

Science, Engineering and Technology, 54, 536-540.

118

Rao, R., Sankar, K.U., Sambaiah, K., and Lokesh, B.R. (2001). Differential scanning calorimetric

studies on structured lipids from coconut oil triglycerides containing stearic acid.

European Food Research and Technologym, 212, 334–343.

Reshma, M.V., Saritha, S.S., Balachandran, C. and Arumughan, C. (2008). Lipase catalyzed

interesterification of palm stearin and rice bran oil blends for preparation of zero trans

shortening with bioactive phytochemicals. Bioresource Technology, 99, 5011–5019.

Reshma, M.V., Balachandran, C., Arumughan, C., Sunderasan, A., Sukumaran, D., Thomas, S.,

and Saritha, S.S. (2010). Extraction, separation and characterisation of sesame oil lignan

for nutraceutical applications. Food Chemistry, 120, 1041-1046.

Ribeiro, A.P.B, Basso, R.C., Grimaldi, R., Gioielli, L.A., Santos, A.O., Cardoso, L.P. and

Gonçalves, L.A.G. (2009). Influence of chemical interesterification on thermal behavior,

microstructure, polymorphism and crystallization properties of canola oil and fully

hydrogenated cottonseed oil blends. Food Research International, 42, 1153-1162.

RincÓn-Cardona, J.A., Martini, S., Candal, R.J. and Herrera, M.L. (2013). Polymorphic behavior

during isothermal crystallization of high stearic high oleic sunflower oil stearins. Food

Research International, 51, 86–97.

Sato K., Molecular Aspects in Fat Polymorphism, in Crystallization and Solidification Properties

of Lipids, edited by N. Widlak, R. Hartel, and S. Narine, AOCS Press, Illinois, 2001, pp.

1-16.

Salas, J.J., Bootello, M.A., Martinez-Force, E., and Garcs, R. (2011). Production of stearate-rich

butters by solvent fractionation of high stearic–high oleic sunflower oil. Food Chemistry,

124, 450–458.

Senanayake, S.P.J.N., and Shahidi, F. (2005). Modification of fats and oils via chemical and

enzymatic methods. In Baily’s Industrial Oil and Fat Products. 6th edition, edited by F.

Shahidi, Wilie-Interscience, New York, pp. 555-584.

119

Sharma, R., Chisti,Y. and Banerjee, U.C. (2001). Production, purification, characterization,

and applications of lipases. Biotechnology Advances, 19, 627-662.

Silva, R.C.D., Soares, F.A.S.D.M., Hazzan, M., Capacla, I.R., Gonclaves, M.I.A. and Gioielli,

L.A. (2012). Continuous enzymatic interesterification of lard and soybean oil blend:

Effects of different flow rates on physical properties and acyl migration. Journal of

Molecular Catalysis B: Enzymatic, 76, 23-28.

Simoneau, C., Hannaert, P. & Anklam, E. (1999). Detection and quantification of cocoa butter

equivalents in chocolate model system: analysis of triacylglyceride profiles by high

resolution GC. Food Chemistry, 65, 111–116.

Solis-Fuentes, J.A. and Duran-de-Bazua, M.C. (2003). Characterization of eutectic mixtures in

different natural fat blends by thermal analysis. European Journal of Lipid Science and

Technology. 105, 742-748.

Solis-Fuentes, J.A. and Duran-de-Bazua, M.C. (2004). Mango seed uses: thermal behaviour of

mango seed almond fat and its mixtures with cocoa butter. Bioresource Technology. 92,

71–78.

Solis-Fuentes J.A., Camey-Ortiz, G., Hernandez-Medel, M.R., Perez-Mendoza, F., and Duran-de-

Bazua, M.C. (2010). Composition, phase behavior and thermal stability of natural edible

fat from rambutan (Nephelium lappaceum L.) seed. Bioresource Technology. 101, 799-

803.

Sonwai, S., Kaphueakngam, P. and Flood, A. (2012). Blending of mango kernel fat and palm oil

mid-fraction to obtain cocoa butter equivalent. J Food Sci Technol. (Article In Press:

DOI: 10.1007/s13197-012-0808-7)

Stewart, I. and Kristott, J. (2004). European Union Chocolate Directive Defines Vegetable Fats

for Chocolate, Lipid Technology, 16, 11-14. Talbot, G.,1999. Vegetable Fats, in Industrual Chocolate Manufacture and Use, 3rd Edition by

S.T. Beckett, Blackie Academic & Professional, Oxford, pp. 307-322.

120

Tang, D. and Marangoni, A. G. (2006). Microstructure and fractal analysis of fat crystal

networks. Journal of the American Oil Chemists Society, 85(5), 377-388.

Tchobo, F.P., Piombo, G., Pina, M., Soumanou, M.M., Villeneuvu, P., and Sohounhloue, D.C.K.

(2009). Enzymatic synthesis of cocoa butter equivalent through transesterification of

Pentadesma Butyracea butter. Journal of Food Lipids, 16, 605-617.

Timms, R.E., 1994. Physical Chemistry of Fats. In Fats in Food Product. Moran, D.P.J. and

Rajah, K.K. 1st ed.Great Britain. Oxford.

Undurraga, D., Markovits, A., Erazo, S. (2001). Cocoa butter equivalent through enzymic

interesterification of palm oil midfraction. Process Biochemistry, 36, 933–939.

Wang, H.-X, Wu, H., Ho, C.-T, and Weng, X.-C. (2006). Cocoa butter equivalent from enzymatic

interesterification of tea seed oil and fatty acid methyl esters. Food Chemistry, 97, 661–665.

Winayanuwattikuna, K., Kaewpiboona, C., Piriyakananona, K., Tantonga, S., Thakernkarnkita,

W., Chulalaksananukulb, W., and Yongvanich, T. (2008). Potential plant oil feedstock

for lipase-catalyzed biodiesel production in Thailand. Biomass and Bioenergy. 32, 1279-

1286.

Wikipedia encyclopedia. (2011). Dark field microscopy [Online]. Accesses 27

November 2011. Available from

http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_field_microscopy.

Xu, X. (2000). Production of specific-structured triacylglycerols by lipase-catalyzed reactions: a

review. European Journal of Lipid Science and Technology, 2000, 287-303.

Yazdi, Z.K. and Alemzadeh, I. (2011). Improvement of palm oil and sunflower oil blends by

enzymatic interestrification. International Journal of Food Science and Technology, 46,

1093-1099.

121

Zaidul, I.S.M., Norulaini, N.N.A., Omar, M.A.K., Jr.Smith., R.L. (2006). Supercritical carbon

dioxide (SC-CO2) extraction and fractionation of palm kernel oil from palm kernel as

cocoa butter replacers blend. Journal of Food Engineering, 73, 210–216.

Zarringhalami, S., Sahari, M.A., Barzegar, M., and Hamidi-Esfehani, Z. (2010). Enzymatically

modified tea seed oil as cocoa butter replacer in dark chocolate. International Journal

of Food Science and Technology, 45, 540–545.

Zee, F. (1993). Rambutan and pili nuts: potential crops for Hawai. in: New Crops. Edited by J.

Janick, and J.E. Simon, J. Wiley and Sons Inc., New York, pp. 461–465.

ภาคผนวก

ภาคผนวก ก

กระบวนการเตรยมเมลดเงาะและกระบวนการสกด

124

กระบวนการเตรยมเมลดเงาะและกระบวนการสกด

1. ขนตอนการเตรยมเมลดเงาะกอนการสกดไขมน

1. นาเมลดเงาะทเหลอทงจากโรงงานผลตเงาะสอดไสสบประรดบรรจกระปองบรรจในถงสดา

2. นาเมลดเงาะไปตากแหง

3. แกะเปลอกสนาตาลออกจนเหลอแตเนอในเมลดสเหลอง

4. อบเมลดเงาะดวยตอบสญญากาศท 65 องศาเซลเซยส จนกระทงมความชนนอยกวารอยละ 10

วธคานวณรอยละความชนมาตรฐานแหง (% dry basis)

= (นาหนกกอนอบ – นาหนกหลงอบ)/นาหนกหลงอบ x 100

5. บดเมลดเงาะดวย warring blender

6. บรรจเมลดเงาะใสถงซปลอก และเกบลงในภาชนะทปดสนท เกบรกษาทอณหภม 4

องศาเซลเซยสจนกวาจะใชงาน

2. การสกดนามนดวยวธ Soxhlet Extraction

1. บรรจเมลดเงาะทบดแลวในถงผา ปรมาณ 400 กรม 2. ตงเครองสกดไขมนบน Hot Plate

3. บรรจถงผาลงในเครองสกดไขมน

4. เตมตวทาละลาย Hexane 1000 มลลลตร

5. ตอเครอง water cooler กบเครองสกดไขมน

6. ตอเทอรโมคปเปลกบเครองสกดไขมน

7. เปด Hot Plate เพอใหความรอน อณหภม 65 องศาเซลเซยส

ภาคผนวก ข

การทาไขมนใหบรสทธ (purification)

126

การทาใหนามนบรสทธ (purification)

ตามวธของ Wesson method

1. ละลายไขมน (crude fat) ทไดจากการสกดในปโตร เลยมอเทอรดวยอตราสวนของนามน : ปโตรเลยมอเทอร เทากบ 1:5 (w/v)

2. เตมโพแทสเซยมไฮดรอกไซด ความเขมขนรอยละ 14 พรอมกบการคนอยางแรงเปนเวลา 3 นาท (ปรมาตรทใชคดจาก โพแทสเซยมไฮดรอกไซด 1 มลลลตร ตอไขมน 1 กรม)

3. เตมเอทานอลรอยละ 50 ดวยอตราสวนไขมน : เอทานอล 1:2.5 (w/v) ในขณะทยงคนอย 4. ตงทงไวจนกระทงแยกชน โดยชนบนเปนชนของอเทอรทมไขมนบรสทธละลายอย 5. เมอทาการแยกสวนบนออกมาแลวเตมปโตรเลยมอเทอรอกครงเพอสกดซา ตงไวใหแยก

ชนใชสวนบน 6. กาจดปโตรเลยมอเทอรออกโดยการระเหยใชเครอง rotary evaporator จะไดไขมนท

บรสทธ (purified fat)

7. เกบไขมนทบรสทธในขวดสชาทอณหภม 5°C จนกวาจะนามาวเคราะห

ทมา: Solis-Fuentes และ Duran-de-Bazua (2004)

ภาคผนวก ค

การวเคราะหองคประกอบของไขมนดวยเทคนค Thin layer chromatography

128

การวเคราะหองคประกอบของไขมนดวยเทคนค Thin layer chromatography

1. เตรยมตวทาละลายทเปนเฟสเคลอนทตามกรรมวธของ Abigor และคณะ (2003) ประกอบดวย hexane : ether : acetic acid เทากบ 80 : 20 :1 โดยปรมาตร

2. นาตวอยางไขมนไปจดทแผน TLC ทเคลอบดวยซลกาเจล (10 × 20 cm, 250 μm) ใหสงจากดานลางประมาณ 1 ซม. ใหมขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ 2 มม. เปาดวยเครองเปาลมรอน จากนนจดตวอยางอกจนกระทงครบ 10 จดซาลงไปทตาแหนงเดม เพอเปนการเพมความเขมขนใหกบตวอยาง แตการเปาตวอยางจะตองทกครงเมอหยดตวอยางลงไป (แตละตวอยางควรมความเขมขนตวอยางเทากน)โดยไขมนททาการศกษา คอ ไขมนเมลดเงาะ ไขมนเมลดเงาะดดแปลง สารละลายมาตรฐานไดกลเซอไรด และไตรกลเซอไรด

3. เทตวทาละลายลงไปใหมความสงประมาณ 0.5 ซม. จากนนวางแผน TLC ลงใน Chamber ใหจดตวอยางอยเหนอตวทาละลาย

4. วางแผน TLC ทงไวใน Chamber จนกระทงตวทาละลายเคลอนทไปยงตาแหนงทวดไว แลวนาแผน TLC ไปเกบในบกเกอรทมไอโอดนอย จากนนไอของไอโอดนจะทาใหแผน TLC ทมไขมนอยเกดสนาตาล แลววงกลมตาแหนงทเกดสนาตาลขน เพอเปรยบเทยบตาแหนงของไขมนชนดตางๆ

5. เมอไอของไอโอดนระเหยหมด จงขดไขมนบรเวณทตองการศกษาไปทาละลายดวย acetone

จากนนนาไปเหวยงเพอแยกสวนใสของสารละลายและผงซลกาเจล โดยใชเครองแยกสารแบบหมนเหวยง นาสารละลายใสสวนของ acetone ทละลายไขมนทอยในผงซลกาเจลเกบไว

6. นาไปสวนของสารละลายทไดไปทาการศกษาวาเปนองคประกอบใดในไขมนดวยเทคนค HPLC

ภาคผนวก ง

การวเคราะหปรมาณไตรกลเซอไรดในไขมนเมลดเงาะ

130

การวเคราะหปรมาณไตรกลเซอไรดในไขมนเมลดเงาะ

1. การเตรยมตวอยาง นาตวอยางไขมนบรสทธ หรอ ไขมนทดดแปลงโครงสราง ประมาณ 10 มลลกรม ดวย

เครองชงละเอยด (ทศนยม 4 ตาแหนง) ใสในบกเกอรขนาด 50 มลลลตร เตมอะซโตนปรมาตร 1 มลลลตรลงในตวอยาง ปดปากบกเกอรดวยอะลมเนยมฟอยล รอกระทงไขมนละลายในอะซโตนหมด ใชหลอดฉดยา (syringe) ดดตวอยางแลวกรองดวยตวกรอง (syringe filter) ขนาด 0.45

ไมครอน เกบสารละลายทผานการกรองลงในขวดสชาทอณหภม -18°C เพอรอการวเคราะหปรมาณไตรกลเซอไรดดวยเครอง HPLC

2. ขนตอนการวเคราะห

การวเคราะหปรมาณไตรกลเซอไรดจะใชเครอง High-performance liquid

chromatography (HPLC) โดยตงสภาวะในการวเคราะหดงน

คอลมน : 2 Reverse column C-18, 4.6x250 mm, 5 μm particle size

อณหภมคอลมน : 45°C

เฟสเคลอนท : อะซโตน: อะซโตรไนไตรต สดสวน 63.5 : 36.5 (v/v)

อตราการไหล : 1 มลลลตรตอนาท

Detector : diode array detector SPD-M20A

Injection volumn : 20 μL

3. เปรยบเทยบสารมาตรฐานไตรกลเซอไรด POP และ OOO เพอใหทราบ retention time ของไตร

กลเซอไรดมาตรฐาน เพอเปรยบเทยบกบไขมนชนดตางๆทได

4 การศกษาชนดของโมเลกลไตรกลเซอไรด การศกษาปจจยตางๆ ทมผลตอการทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนนน จะตองทาการศกษาโมเลกลของไตรกลเซอไรดในไขมนหลงดดแปลงโครงสรางทไดเพอทาการเปรยบเทยบปรมาณไตรกลเซอไรดมาตรฐาน จากนนจงทาการวเคราะหเชงปรมาณของไตรกลเซอไรดจากพนทใตพคหลงจาก integrate แลวนาคาทไดเชงปรมาณมาทาการวเคราะหผลทางสถต เพอเลอกสภาวะทดทสดของแตละปจจยมาทาการศกษาตอไป ตวอยาง Chromatogram ทไดแสดงในภาพท 46 ไขมนเมลดเงาะกอนดดแปลงมโครงสรางทไมเหมอนเนยโกโก หลงจากดดแปลงแลว

131

องคประกอบไตรกลเซอไรดทไดเปลยนแปลงไปจากเดม ซงจากโครมาโตแกรมแสดงใหเหนวามความคลายกบเนยโกโกมากขน โดยทไขมนเมลดเงาะหลงจากดดแปลงโครงสรางในชวง retention

time 0-30 นาท มองคประกอบของไขมนบางประเภทเพมมากขน กคอโมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรด ทถกเอนไซมตดกรดไขมนอสระออกทตาแหนงท 1 และ 3 ขณะเกดปฏกรยาและไมมกรดไขมนอสระเขาไปจบในตาแหนงดงกลาว จงไมกลายเปนโมเลกลไตรกลเซอไรด (Abigor และคณะ, 2003) รวมทงยงมกรดไขมนอสระทเหลอจากการเตมลงไป และทถกตดจากโมเลกลไตรกลเซอไรด การทโมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรดสามารถเคลอนทออกมาจากคอลมนไดกอน เนองจากการวเคราะหดวยเทคนค HPLC ไดเลอกใชเฟสอยนง (stationary phase) เปน C18 ภายในบรรจดวย bonded silica ซงมสภาพไมมขว จงสามารถดดซบไตรกลเซอไรดทเปนองคประกอบของไขมนทไมมขวไดด สวนสารทมขว คอ โมโนกลเซอไรด และไดกลเซอไรด สามารถถกดดซบไดในคอลมนไดไมด และสามารถละลายไดดในตวทาละลายทมสภาพเดยวกนคอ acetone และ acetonitrile ทมความมขวเลกนอย จงเคลอนทออกมาใหเหนเปนโครมาโตแกรมกอนไตรกลเซอไรด ในทานองเดยวกนจากการวเคราะหองคประกอบของไขมนดวยเทคนค TLC โดยเลอกใชเฟสเคลอนทเปน Hexane ซงไมมขว สามารถดดซบองคประกอบของไขมนทไมมขว กคอ ไตรกลเซอไรดไดด ทงนเปนผลจากสภาพการละลายไดของตวอยางไขมนกบเฟสเคลอนท ทาใหเกดการแยกองคประกอบตางๆจากกน

ภาพท 46 Chromatogram ของ HPLC ทไดของตวอยางไขมนชนดตางๆ

POP POSt StOSt

Triglyceride

ภาคผนวก จ

การเตรยมสารละลายเกลออมตว

133

การเตรยมสารละลายเกลออมตว

1. นาเกลอชนดทตองการมาปรบคาปรมาณความชนของเอนไซม โดยชงนาหนกเกลอและนา ตามตารางแสดงปรมาณความชนของเกลอแตละชนดและสดสวนในการเตรยมสารละลายเกลอ

อมตว

เกลอ Equilibrium relative

humidity (ERH,%) aw salt (gm) water (gm)

LiCl 11.15 0.11 150 85

CH3COOH 22.6 0.23 200 65

MgCl2 32.73 0.33 200 25

2. นาสารละลายเกลออมตวบรรจในโถดดความชน (dessicator)

3. นาเอนไซมทตองการปรบคาความชน ไปเกบไวในโถดดความชนทบรรจสารละลายเกลออมตว เกบไวทอณหภมคงทท 25°C เปนระยะเวลา 5 วน หรอจนกระทงนาหนกคงท

4. วดคาปรมาณความชนเรมตนของเอนไซม โดยใชเครองวด water activity กอนจะนาเอนไซมมาใชทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชน

ภาคผนวก ฉ

การแยกกรดไขมนอสระ

135

การแยกกรดไขมนอสระ

1. นาไขมนดดแปลงทเกบไวทอณหภม 5 °C ปรมาณ 0.85 กรม ละลายดวย hexane

5 มลลลตร ในบกเกอรขนาด 50 มลลลตร 2. การทาปฏกรยาเพอแยกกรดไขมนอสระ เตมเอทานอล 3 มลลลตร

3. หยด phenolphthalein เพอเปนอนดเคเตอรบอกจดยตของการไตเตรด

4. ตวไตแตรนท คอ 0.5 N โพแทสเซยมไฮดรอกไซดในเอทานอล ไตเตรตจนกระทงสารละลายเปลยนเปนสชมพ สารละลายจะแยกเปนสองชน

5. ใหความรอนทอณหภมประมาณ 45 °C เปนเวลา 3 นาท

6. แยกสารละลายสวนใสดานบนออก เพอทจะนาไประเหยเอา hexane ออก แลวจะไดไขมนทถกกาจดกรดไขมนอสระเรยบรอยแลว

หมายเหต : ดดแปลงมาจาก Alim และคณะ (2008)

ภาคผนวก ช

การศกษาคณสมบตทางความรอนของไขมนดวยเทคนค

Differential Scanning Calorimeter

137

การศกษาคณสมบตทางความรอนของไขมนดวยเครอง Differential Scanning Calorimeter

ทาการวเคราะหการเปลยนแปลงของอณหภมของการตกผลกและการหลอมเหลวของไขมนโดยใชเครอง differential scanning calorimeter (DSC) รน DSC 8000 PerkinElmer ตามกรรมวธของ AOCS (2000) ดงน

1. ชงตวอยางใส liquid aluminum pan สาหรบ DSC ประมาณ 2-3 mg

2. ปดฝา pan ใหสนท จากนนตวอยาง และ pan เปลา นาไปใสเครอง DSC

3. ตงคา temperature program สาหรบการวเคราะห ดงน 3.1 ใหความรอนแกตวอยางจากอณหภม 20°C ไปจนถง 80°C ดวยอตรา 30°C/นาท

3.2 คงไวทอณหภม 80°C เปนระยะเวลา 10 นาท

3.3 ลดอณหภมลงจาก 80°C จนถง -40°C ดวยอตรา 5°C/นาท

3.4 คงไวทอณหภม -40°C นาน 30 นาท

3.5 ใหความรอนจากอณหภม -40°C ไปจนถง 80°C ดวยอตรา 5°C/นาท) 4. นาโครมาโตแกรมทไดมาหาคาเอนทาลป อณหภมในการตกผลก และอณหภมในการ

หลอมเหลว

ภาคผนวก ซ

การเตรยมตวอยางเพอศกษาลกษณะผลกของไขมน

139

การเตรยมตวอยางเพอศกษาลกษณะผลกของไขมน 1. ใหความรอนกบตวอยางไขมนทอณหภม 60°C เปนเวลา 10 นาท เพอทาลายโครงสรางผลกสวนทเปนของแขง

2. ใชไมโครปเปตดดตวอยางประมาณ 20 μL ใสลงบน glass slide แลวปดดวย cover slip

3. นาตวอยางเกบในตบมทสามารถควบคมอณหภมได ทอณหภม 20°C (± 0.2 °C) ในสภาวะนง

4. เรมจบเวลา โดยทาการถายภาพผลกทเวลา 0.5 1 2 3 6 12 24 48 ชวโมง ในระหวางการทดลองตองมการควบคมอณหภมใหคงทตลอดเวลา (± 0.2°C) เพอไมใหเกดการเปลยนแปลงของรปราง จานวนและขนาดของผลก

5. นาภาพทไดมาศกษารปรางผลก ลกษณะการเปลยนแปลงของรปรางผลกทระยะเวลาตางๆ

ภาคผนวก ฌ

การวดคาปรมาณความเปนของแขงในรปผลก (SFC)

141

การวดคาปรมาณความเปนของแขงในรปผลก (Solid fat content : SFC)

ทาการควบคมอณหภมของตวอยางกอนทจะทาการวดคาปรมาณความเปนของแขงในรปผลก โดยเทคนค pulsed-Nuclear Magnetic Resonance ตามกรรมวธของ Fiebig และ LÜttke

(2003) ดงน

1. ใหความรอนแกตวอยางทอณหภม 70-80°C เปนเวลาประมาณ 15 นาท เพอใหตวอยางละลาย

2. บรรจตวอยางลงในหลอดทดลองทใชสาหรบเครอง p-NMR โดยใสตวอยางใหมความสงประมาณ 4 เซนตเมตร

3. นาตวอยางทบรรจอยในหลอดทดลองใหความรอนทอณหภม 70-80°C ประมาณ 10 นาท เพอทาการละลายผลกทเปนของแขงทงหมด

4. นาตวอยางใหความรอนทอณหภม 60°C เปนเวลา 10 นาท

5. นาตวอยางลดอณหภมลงอยางรวดเรวทประมาณ 0°C เปนเวลา 60 นาท

6. นาตวอยางเพมอณหภมไปทอณหภมทตองการวดคา SFC เปนเวลา 30-35 นาท เพอศกษาคาความเปนของแขงในรปผลกทอณหภมตางๆ

7. ทาการวดคา SFC ดวยเทคนค p-NMR

8. นาขอมลทไดจากการทดลองมาพลอตกราฟระหวาง %SFC (แกน Y) ของไขมนชนดตางๆ ทอณหภมตางๆ (แกน X)

ภาคผนวก ญ

ตารางแสดงคารอยละของปรมาณไตรกลเซอไรดทไดจาก

การทาปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนดวยปจจยตางๆ

143

ตารางท 24 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทาปฏกรยา อนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะโดยใช acyl donor ตาง

ชนดกน สารตงตน POP (%) POSt (%) StOSt (%)

cocoa butter 23.2 35.9 21.0

rambutan seed fat 0.4 1.5 3.7

rambutan seed fat + methyl palmitate 1.8 6.5 -

rambutan seed fat + methyl stearate - 3.1 3.7

rambutan seed fat + palmitic acid 6.0 19.5 3.8

rambutan seed fat + stearic acid 1.3 6.8 19.4

หมายเหต: เครองหมาย – หมายความวา ไมพบในโครงสราง

ตารางท 25 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทา ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมโดยมอตราสวนของไขมนเมลดเงาะ : acyl donor ทแตกตางกน(โดยนาหนก)


POP (%) POSt (%) StOSt (%) POP+POSt+StOSt (%)

1:1 10.9±1.20d 17.5±1.25d 15.8±0.02a 44.2±2.48d

1:2 14.9±0.34c 22.1±0.32c 15.9±0.89a 52.9±0.86c

1:4 19.0±1.29b 26.0±1.07b 15.0±1.09a 60.0±3.45b

1:6 21.8±0.75a 29.1±0.99a 15.1±1.20a 66.0±2.94a

1:8 23.0±0.10a 30.8±0.20a 15.9±0.24a 69.7±0.54a

1:10 23.4±0.17a 30.2±0.22a 15.7±0.33a 69.4±0.07a

หมายเหต คาทแสดงเปนรอยละของพนทใตกราฟของโครมาโทแกรมจากการวเคราะหดวยเทคนค HPLC

(คาเฉลยของ duplicates ± standard deviation(SD))

* ตวอกษร a,b,c ในแนวดงแสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

144

ตารางท 26 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทา ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนของไขมนเมลดเงาะโดยมอตราสวนของกรดปาล มตก : กรดสเตยรก ทแตกตางกน (โดยนาหนก)

ไขมนเมลดเงาะ : กรดปาลมตก : กรดเสตยรก

(โดยนาหนก) POP (%) POSt (%) StOSt (%)

1:1:5 7.4 24.7 35.6

1:2:4 13.5 28.3 25.8

1:4:2 26.9 24.2 16.4

1:5:1 34.6 17.5 15.1

1:3:3 21.8 29.1 15.1

หมายเหต: คาทแสดงเปนรอยละของพนทใตกราฟของโครมาโทแกรมจากการวเคราะหดวยเทคนค HPLC

ตารางท 27 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทา ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวยระยะเวลาท แตกตางกน




เวลา (ชม.) POP (%) POSt (%) StOSt (%) POP+POSt+StOSt (%)

0 0.4±0.09d 1.4±0.14e 3.7±0.09e 5.4±0.31d

2 11.2±2.33c 17.3±3.27d 19.1±2.29a 47.6±7.90c

4 17.3±1.11b 24.1±1.37bc 20.2±0.22a 61.6±2.71ab

6 20.3±0.65a 27.4±1.06a 18.1±1.92ab 65.8±0.20ab

8 21.2±0.57a 29.2±0.33a 17.8±0.18ab 68.2±0.07a

10 22.1±0.03a 28.8±0.53a 15.4±1.39bc 66.3±1.89ab

12 22.2±0.41a 29.2±0.84a 16.0±0.32bc 67.3±1.57ab

24 20.6±0.11a 26.4±0.45ab 13.5±0.06c 60.6±0.50b

48 16.5±0.00b 21.6±0.62c 11.0±0.04d 49.0±0.58c

145

ตารางท 28 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทา ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวยปรมาณ เอนไซมทแตกตางกน

ปรมาณเอนไซม

ทใช (โดยนาหนกของ

สารตงตน)

POP (%) POSt (%) StOSt (%) POP+POSt+StOSt(%)

5% 19.3±1.79b 27.5±1.66a 19.4±2.29a 66.2±1.16a

8% 22.1±0.48a 28.7±0.30a 16.1±0.08b 67.0±0.85a

10% 21.6±0.25ab 29.0±1.17a 16.4±0.43b 66.9±0.99a

12% 21.0±0.10ab 27.9±0.18a 14.9±0.34b 63.7±0.06a

15% 21.1±1.27ab 28.2±1.20a 14.6±0.40b 63.9±2.08a




ตารางท 29 รอยละของปรมาณไตรกลเซอไรด ชนด POP POSt และ StOSt ทไดจากการทา ปฏกรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนแบบใชเอนไซมของไขมนเมลดเงาะดวยความชน

เรมตนของเอนไซมทแตกตางกน คา aw เรมตนของเอนไซม

POP (%) POSt (%) StOSt (%) POP+POSt+StOSt (%)

0.11 21.8±0.75a 29.1±0.99a 15.1±1.20a 66.0±2.94a

0.23 21.7±1.52a 28.7±0.92a 14.6±0.45a 64.9±2.89a

0.33 20.8±0.80a 28.2±0.53a 14.2±0.57a 63.1±1.90a




ภาคผนวก ฎ

ภาพถายพฤตกรรมการตกผลกของไขมนเมลดเงาะจากกลองจลทรรศน

147

ภาพท 47 การเปลยนแปลงจานวน ขนาด และรปรางของผลกไขมนเมลดเงาะ ตงแตเวลา 0 – 120 นาท ทอณหภม 25°C กาลงขยายของกลองเทากบ 100 เทา

148

ประวตผวจย

ชอ-สกล (ภาษาไทย) นางสาว ภควรรณ ชยขจรวฒน

(ภาษาองกฤษ) MISS PAKHAWAN CHAIKAJONWAT

ทอยปจจบน 59/482 หม 4 ตาบลลาดสวาย อาเภอลาลกกา จงหวดปทมธาน 12150

โทรศพท (มอถอ) (085) 515-3966

ประวตการศกษา พ.ศ.2549 สาเรจการศกษาระดบชนมธยมศกษาตอนปลาย จากโรงเรยนนวมนทราชนทศ สตรวทยา ๒ กรงเทพมหานคร

พ.ศ.2553 สาเรจการศกษาปรญญาวทยาศาสตรบณฑต (เกยรตนยมอนดบ 2 ) สาขาวชา พฒนาผลตภณฑอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยศลปากร

พ.ศ.2554 ศกษาตอในระดบปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ผลงานวจย

พ.ศ.2555 แสดงผลงานในหวขอ การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนปาลมสวน กลางดวยกรรมวธอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซม ในงานประชมทาง

วชาการเสนอผลงานวจยระดบบณฑตศกษา ครงท 13 วนท 17 กมภาพนธ 2555 ณ วทยาลยการปกครองทองถน มหาวทยาลยขอนแกน จงหวดขอนแกน (ภาคโปสเตอร) พ.ศ.2556 แสดงผลงานในหวขอ การผลตไขมนทดแทนเนยโกโกจากนามนเมลดเงาะดวย กระบวนการอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปส ในงานประชม

วชาการและเสนอผลงานวจยและสรางสรรคระดบชาตและนานาชาต "ศลปากร วจยและสรางสรรค ครงท 6 : บรณาการศาสตรและศลป" ระหวางวนท 16-18

มกราคม2556 ณ หอศลปสนามจนทร มหาวทยาลยศลปากร จงหวดนครปฐม (ภาคโปสเตอร)

149

พ.ศ.2556 แสดงผลงานในหวขอ การดดแปรโครงสรางไตรกลเซอไรดของนามนเมลดเงาะ

ดวยปฏรยาอนเตอรเอสเตอรรฟเคชนโดยใชเอนไซมไลเปส ในการประชม วชาการเสนอผลงานวจยระดบบณฑตศกษาแหงชาต ครงท 27 ระหวางวนท 28

กมภาพนธ – 1 มนาคม 2556 ณ อาคารเรยนรวมเฉลมพระเกยรต 72 พรรษาบรม ราชนนาถ มหาวทยาลยนเรศวร จงหวดพษณโลก (ภาคโปสเตอร)

Documents

า 2555 ิทยาลัิลปากรยศ · ไขมันเมล็ดเงาะหลงการดั ัดแปลงโครงสร ้างมีคุณสมบัติทางกายภาพเปลียนแปลงไปและม