ชา - Silpakorn University · emulsion) at 3 levels: 9,000/4,500, 11,000/5,500 and 13,000/6,500 rpm. It was found that at the speed of 11,000/5,500 rpm gave the emulsion with the

การผลตสารไบโอแอคทฟชนดผงโดยวธอมลชนเชงซอน

โดย

นางสาวรวชา ชยพจนา

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ปการศกษา 2557

ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

สำนกหอ

สมดกลาง

การผลตสารไบโอแอคทฟชนดผงโดยวธอมลชนเชงซอน

โดย


วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ปการศกษา 2557

ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

สำนกหอ


PRODUCTION OF BIOACTIVE POWDER BY DOUBLE EMULSION

By

Miss Rawichar Chaipojjana

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 2014

Copyright of Graduate School, Silpakorn University

สำนกหอ


บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร อนมตใหวทยานพนธเรอง “การผลตสารไบโอแอคทฟชนดผงโดยวธอมลชนเชงซอน” เสนอโดย นางสาวรวชา ชยพจนา เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาเทคโนโลยอาหาร .

..………………………………………...

(รองศาสตราจารย ดร. ปานใจ ธารทศนวงศ) คณบดบณฑตวทยาลย วนท.......... เดอน................. พ.ศ...........

อาจารยทปรกษาวทยานพนธ

ผชวยศาสตราจารย ดร. อรณศร ลจรจาเนยร

คณะกรรมการตรวจสอบวทยานพนธ

........................................................ ประธานกรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร. เอกพนธ แกวมณชย) ......./................/............

........................................................ กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร. ประมข ภระกลสขสถตย) ......./................/............

........................................................ กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร. อรณศร ลจรจาเนยร) ......./................/............

สำนกหอ


ง

56403217: สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร คาสาคญ: ไบโอแอคทฟ / ไบโอแอคทฟผง / อมลชนเชงซอน

รวชา ชยพจนา: การผลตสารไบโอแอคทฟชนดผงโดยวธอมลชนเชงซอน. อาจารยทปรกษาวทยานพนธ: ผศ. ดร. อรณศร ลจรจาเนยร. 100 หนา

งานวจยนมวตถประสงคเพอนาวธการเอนแคพซเลชนมาชวยเพมการอยรอดของเชอไบโอแอคทฟผงทผานการ ทาแหงแบบพนฝอย การทาเอนแคพซเลชนไบโอแอคทฟทาไดโดยวธอมลชนเชงซอน เรมจากการคดเลอกสายพนธเชอทเหมาะสมในกลมของ Lactobacillus 4 สายพนธ ไดแก Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047, Lactobacillus casei TISTR 1500, Lactobacillus acidophilus TISTR 1338 และ Lactobacillus plantarum TISTR 1465 โดยศกษาการเจรญเตบโตของเชอและการทนตอสภาวะกรดและนาดทจาลองแบบระบบทางเดนอาหารของรางกาย ผลการทดลองพบวาเชอทกสายพนธมการเจรญเขาสระยะ stationary phase ในชวโมงท 15 ซงเปนเวลาทเหมาะสมทจะนาเชอมาทดสอบ และจากการทดสอบการทนตอสภาวะกรดและนาด พบวา Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 ทนตอสภาวะกรดและนาดมากทสด จงเลอกเชอสายพนธนมาใชในการทดลอง หลงจากนนไดศกษาการทาเอนแคพซเลชนเชอดวยวธอมลชนเชงชอนชนดนาในนามนในนา (W/O/W) โดยศกษาปจจยทเกยวของ ไดแก ความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร ชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร การทดลองไดเปลยนความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร (ความเรวรอบของการทาอมลชนเชงเดยว/ความเรวรอบของการทาอมลชนเชงซอน) 3 ระดบ คอ 9,000/4,500, 11,000/5,500 และ 13,000/6,500 rpm พบวาทระดบความเรวรอบ 11,000/5,500 rpm ใหผลดทสด คอใหอมลชนทมความคงตว มขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) ดทสด มการกระจายตวของขนาดอนภาคทเหมาะสม และมจานวนดรอปเลทมากทสด และพบวาความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรไมมผลตอการลดลงของเชอไบโอแอคทฟ และจากการศกษาชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออรทเหมาะสมในขนตอนการทาอมลชนเชงเดยว (W/O) การทดลองไดเปรยบเทยบอมลซไฟเออร 3 ชนด คอ Distilled monoglyceride (DMG), Lecithin และ Polyglycerol polyricinoleate (PGPR) ทความเขมขน 3 ระดบ คอ รอยละ 0.1,

0.3 และ 0.5 (w/v) ลงในเฟสนามน พบวา PGPR ทาใหอมลชนเชงเดยวมความคงตวมากทสด คอมขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) เลกทสด มการกระจายตวของดรอปเลทดทสด และมจานวนดรอปเลทมากทสด หลงจากการศกษาระดบความเรวรอบและอมลซไฟเออรทเหมาะสม แลวนาอมลชนเชงเดยวทไดไปทาอมลชนเชงซอน (W/O/W) โดยใช maltodextrin ผสมกบ modified starch

ชนดออกทนลซคซนคแอนไฮไดร (OSA) และนา (อตราสวน 1:1:3 (w/w)) เปนตวพาและอมลซไฟเออร นาอมลชนเชงซอนทไดไปผานเครองทาแหงแบบพนฝอย ทอณหภมขาเขา 170 ºC อณหภมขาออก 80 ºC และศกษาการรอดชวตของเชอในรปของผงและคณสมบตของไบโอแอคทฟผง พบวาระดบความเขมขนของ PGPR ทใชไมมผลตอการรอดชวตของเชอและคณสมบตของไบโอแอคทฟผง นอกจากนเมอเปรยบเทยบการรอดชวตของเชอ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 ทผานการทาเอนแคพซเลชนและไมทาเอนแคพซเลชน หลงผานกระบวนการทาแหงแลวพบวาเชอทผานการทาเอนแคพซเลชนลดลงจาก 9.63 ±

0.32 เหลอ 8.31 ± 0.11 log cfu/g เปรยบเทยบแบบไมทาเอนแคพซเลชนจานวนเชอลดลงจาก 9.63 ± 0.32 เหลอ 4.06 ± 0.08 log

cfu/g แสดงใหเหนวาการทาเอนแคพซเลชนสามารถเพมการรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟได ดงนน Lactobacillus casei subsp.

rhamnosus TISTR 047 สามารถเพมการรอดชวตจากการทาแหงแบบพนฝอย และจากการศกษาอายการเกบรกษาเปนเวลา 3

เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 องศาเซลเซยส พบวาการเกบรกษาไบโอแอคทฟผงควรเกบทอณหภม 0 และ 4 องศาเซลเซยส ทาใหการรอดชวตของเชอสงทสด และความเขมขนของอมลซไฟเออรไมมผลตอการรอดชวต

ภาควชาเทคโนโลยอาหาร บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ลายมอชอนกศกษา …………………………………….. ปการศกษา 2557

ลายมอชออาจารยทปรกษาวทยานพนธ .........................................................

สำนกหอ


จ

56403217: MAJOR: FOOD TECHNOLOGY

KEY WORD: BIOACTIVE / BIOACTIVE POWDER / DOUBLE EMULSION

RAWICHAR CHAIPOJJANA: PRODUCTION OF BIOACTIVE POWDER BY DOUBLE

EMULSION. THESIS ADVISOR: ASST. PROF. ARUNSRI LEEJEERAJUMNEAN, Ph.D. 100 pp.

The objective of the study was using encapsulation technique to enhance the survival of bioactive powder

after spray drying. Encapsulation of bioactive was done by double emulsion technique. Four strains of bioactive

microorganisms (Lactobacillus sp.), Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047, Lactobacillus casei TISTR

1500, Lactobacillus acidophilus TISTR 1338 and Lactobacillus plantarum TISTR 1465 were selected. Their growth

curves and tolerance to acid and bile salt were tested. The results found that all strains reached the stationary phase

after cultivation in MRS broth for 15 hours. Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 was the most tolerant

strain to the acid and bile salt. Therefore, it was used in the following experiments.

Many factors involving encapsulation technique of double emulsion (W/O/W) and affecting the survival of

bioactive microorganisms, such as speed of homogenizer, types and concentration of emulsifiers, were studied. The

experiments were varied speed of homogenizer (speed for making single emulsion/ speed for making double

emulsion) at 3 levels: 9,000/4,500, 11,000/5,500 and 13,000/6,500 rpm. It was found that at the speed of 11,000/5,500

rpm gave the emulsion with the highest stability, the best average size of particles (d3,2) and normal distribution of

particle sizes, the highest number of droplets per ml. It was also found that the speed of homogenizer had no effect

on the survival of bioactive.

For the types and concentration of emulsifiers in the preparation step of single emulsion (W/O), three types

of emulsifiers including distilled monoglyceride (DMG), lecithin and polyglycerol polyricinoleate (PGPR) were added in

the oil phase at the concentration of 0.1, 0.3 and 0.5% (w/v). The results showed that PGPR gave the single emulsion

with the highest stability, the smallest size of particles (d3,2) and normal distribution of particles sizes and the highest

number of droplets per ml. Then, double emulsions (W/O/W) were made from the single emulsions (W/O). After that

the emulsions were dried by a spray drier with inlet temperature of 170 ºC and outlet temperature of 80 ºC using

maltodextin mixed with modified starch (n-octenyl succinic anhydrous; OSA) and water ( at the ratio of 1:1:3 w/w) as

carrier and emulsifier. The survival of bioactive in the powder was enumerated. The results showed that the

concentration of added PGPR had no effect on the survival of bioactive. Moreover, the survival of encapsulated

Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 after spray drying decreased from 9.63 ± 0.32 to 8.31 ± 0.11 log

CFU/g in encapsulated powder comparing with 9.63 ± 0.32 to 4.06 ± 0.08 log CFU/g in non-encapsulated powder.

Therefore, the encapsulated Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 had a better survive in the spray

drying condition. From shelf life study of the bioactive powder for 3 months. It was found that the highest number of

bioactive was achieved when stored at 0 and 4 ºC and the concentration of added PGPR had no effect on the survival

of bioactive.

Department of Food Technology Graduate School, Silpakorn University

Student’s signature …………………………...................... Academic Year 2014

Thesis Advisors’ signature ………………………………………………….

สำนกหอ


ฉ

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบนสาเรจลลวงไดด ผวจยขอกราบขอบพระคณผชวยศาสตราจารย ดร. อรณศร ลจรจาเนยร อาจารยทปรกษาวทยานพนธทเสยสละเวลาคอยใหคาแนะนา ใหคาปรกษา ชวยเหลอ ตลอดจนแกไขขอบกพรองตางๆ ในการทาวทยานพนธจนสาเรจลงไดอยางสมบรณ

รวมทงผชวยศาสตราจารย ดร. เอกพนธ แกวมณชย ประธานกรรมการสอบวทยานพนธ และผชวยศาสตราจารย ดร. ประมข ภระกลสขสถตย ผทรงคณวฒ ทกรณาใหคาปรกษา คาแนะนา และขอเสนอแนะทเปนประโยชนแกผวจย สงผลใหวทยานพนธเลมนถกตองและสมบรณยงขน ผวจยขอกราบขอบพระคณในความกรณาของทกทานเปนอยางสง

ขอขอบคณ สกว.ฝายสนบสนนการวจยในอตสาหกรรม ในการอนมตเงนทนอดหนนการวจยสาหรบการทาโครงงานวจยเรองน และขอขอบคณคณวสนต รตนานภาพและคณบญสง พจนสวรรณชย บรษทไมทต อนเตอรเนชนแนล จากด ผประกอบการทใหทนรวมสาหรบการทาโครงงานวจยเรองน

ขอขอบพระคณ คณพอ คณแม และครอบครวทกคนทคอยใหกาลงใจ ใหความชวยเหลอ และใหการสนบสนนในทกๆ ดานดวยดเสมอมา

ขอขอบคณนายสทธพงศ โพธสขสรกล และเพอนๆ ปรญญาโททกคน ทใหความชวยเหลอและใหกาลงใจตลอดมา

และสดทายขอขอบคณภาควชาเทคโนโลยอาหาร คณะวศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยศลปากร สาหรบสงอานวยความสะดวกทงเครองมอและอปกรณ รวมถงสถานทในการทาวจย


สำนกหอ


ช

สารบญ

หนา

บทคดยอภาษาไทย ................................................................................................................ ง

บทคดยอภาษาองกฤษ ........................................................................................................... จ

กตตกรรมประกาศ .................................................................................................................. ฉ

สารบญตาราง ....................................................................................................................... ญ

สารบญภาพ .......................................................................................................................... ฏ

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

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา ............................................................... 1

1.2 วตถประสงคการวจย ............................................................................................ 2

1.3 สมมตฐานของการศกษา ...................................................................................... 2

1.4 ขอบเขตการศกษา ............................................................................................... 2

2 เอกสารทเกยวของกบงานวจย ........................................................................................ 4

2.1 โพรไบโอตก ......................................................................................................... 4

2.1.1 Lactic acid bacteria (LAB) ...................................................................... 6

2.1.2 Bifidobacteria .......................................................................................... 7

2.2 เอนแคพซเลชน (encapsulation) ......................................................................... 8

2.2.1 ขนตอนการผลตเอนแคพซเลชน .................................................................. 9

2.2.2 เทคนคการผลตเอนแคพซเลชน ................................................................ 10

2.2.3 สารทใชหอหมเซลลโพรไบโอตก ................................................................ 13

2.3 ระบบอมลชน ..................................................................................................... 14

2.3.1 กลไกการเกดอมลชน ............................................................................... 16

2.3.2 ความคงตวของอมลชน ............................................................................ 17

สำนกหอ


ซ

บทท หนา 2.3.3 อมลซไฟเออร (emulsifier) ....................................................................... 18

2.4 การทาแหงแบบพนฝอย (spray drying) .............................................................. 22

2.4.1 ปจจยทมอทธพลตอการรอดชวตของจลนทรยในกระบวนการทาแหง แบบพนฝอย ..................................................................................................... 23

3 อปกรณและวธการทดลอง ........................................................................................... 27

3.1 วตถดบ สารเคม เครองมอ และอปกรณในการวจย............................................... 27

3.1.1 วตถดบ ................................................................................................... 27

3.1.2 สารเคม ................................................................................................... 27

3.1.3 จลนทรยและอาหารเลยงเชอ .................................................................... 27

3.1.4 อปกรณและเครองมอ .............................................................................. 28

3.2 วธการทดลอง .................................................................................................... 29

3.2.1 การคดเลอกเชอไบโอแอคทฟ .................................................................... 29

3.2.2 การทาเอนแคพซเลชน ............................................................................. 30

3.2.3 การศกษาการรอดชวตของเชอและคณสมบตของเชอไบโอแอคทฟผงหลง

ผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย ................................................................. 35

3.2.4 การศกษาอายการเกบรกษาของไบโอแอคทฟผง ........................................ 36

4 ผลและการอภปรายผลการทดลอง ............................................................................... 38

4.1 ผลการคดเลอกเชอไบโอแอคทฟ ......................................................................... 38

4.1.1 การเจรญของเชอแบบนบโดยตรง ............................................................. 38

4.1.2 กราฟการเจรญของเชอ (growth curve) .................................................... 38

4.1.3 การทนตอสภาวะกรดและนาด ................................................................. 41

4.2 ผลของการทาเอนแคพซเลชน ............................................................................. 44

4.2.1 ความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร ................................................................ 44

สำนกหอ


ฌ

บทท หนา 4.2.2 ผลของชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร .......................................... 51

4.3 ผลของการรอดชวตของเชอและคณสมบตของไบโอแอคทฟผงหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย .................................................................................................. 59

4.3.1 การรอดชวตและคณสมบตของไบโอแอคทฟผง ......................................... 59

4.4 ผลของอายการเกบรกษาของไบโอแอคทฟผง ...................................................... 67

4.4.1 การรอดชวตและคณสมบตของไบโอแอคทฟผง ......................................... 67

5 สรปผลการทดลอง ...................................................................................................... 78

รายการอางอง ...................................................................................................................... 79

ภาคผนวก ............................................................................................................................ 95

ภาคผนวก ก การวเคราะหทางกายภาพ .................................................................... 96

ภาคผนวก ข การวเคราะหทางจลชววทยา ................................................................. 97

ภาคผนวก ค การวเคราะหทางเคม ............................................................................ 99

ประวตผวจย ...................................................................................................................... 100

สำนกหอ


ญ

สารบญตาราง ตารางท หนา 1 ตวอยางแบคทเรยโพรไบโอตก .................................................................................... 5

2 เปรยบเทยบขอดและขอดอยของเทคนคเอกทรชนและอมลชน ................................... 12

3 คา HLB ของอมลซไฟเออรชนดตางๆ ....................................................................... 20

4 การเจรญของเชอ 4 สายพนธในกลม Lactobacillus แบบนบโดยตรง หลงจากเลยงใน MRS broth 35 ºC เปนเวลา 24 ชวโมง ............................................................ 40

5 การรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟในสภาวะกรด (pH 2) ............................................. 43

6 การรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟในสภาวะนาด (pH 5.8) .......................................... 43

7 ผลของความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรตอการรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟ ................ 46

8 ขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) ดรอปเลทของอมลเชงซอนชนดนาในนามนในนา โดยเปรยบเทยบความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ หลงการเตรยมตวอยาง 3 ชวโมง ........................................................................................................ 47

9 จานวนดรอปเลทของอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา โดยใชความเรวรอบ ของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ .............................................................................. 49

10 เปรยบเทยบรอยละการแยกชนนามนของอมลชน โดยใช DMG, Lecithin และ PGPR

ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml หลงการเตรยมตวอยาง 24 ชวโมง ......................................................................................... 54

11 ขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) ดรอปเลทของอมลเชงเดยวชนดนาในนามน โดยใช DMG,

Lecithin และ PGPR ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน หลงการเตรยมตวอยาง 5 ชวโมง .................................................... 55

12 จานวนดรอปเลทของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน โดยใช DMG, Lecithin และ PGPR เปนอมลซไฟเออรทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml หลงการเตรยมตวอยางทนท ............................................... 57

13 การรอดชวตของ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 หลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย ..................................................................... 60

14 การรอดชวตของ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 หลงผานกระบวนการตางๆ ดวยวธเอนแคพซเลชนและไมเอนแคพซเลชน ....................... 61

สำนกหอ


ฎ

15 ปรมาณความชนและคา aw ของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR

3 ระดบความเขมขน ....................................................................................... 62

16 ขนาดอนภาคเฉลยของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR 3 ระดบความเขมขน .. 63

17 ปรมาณนามนทผวอนภาคของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR 3

ระดบความเขมขน .......................................................................................... 64

18 คาสของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR 3 ระดบความเขมขน ....................... 65

19 การรอดชวตของไบโอแอคทฟผงหลงผานเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ............................................................................................. 68

20 คา aw ของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ............................................................................................. 70

21 รอยละของการจบตวเปนกอนของตวอยางผง ............................................................ 72

22 รอยละของการจบกนเปนกอนของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ................................................................. 73

23 คา L*, a* และ b* ของไบโอแอคทฟผงหลงผานกระบวนกา รทาแหงแบบพนฝอย ........ 76

24 คา L*, a*, b* และ E* ของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 1 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ............................................................................. 76



สำนกหอ


ฏ

สารบญภาพ

ภาพท หนา 1 Lactobacillus rhamnosus ...................................................................................... 7

2 Bifidobacteria ......................................................................................................... 8

3 สวนประกอบของไมโครแคปซล a) เปลอกหรอผนงหอหมอยรอบนอกไมโครแคปซล (wall หรอ shell) b) สารแกน (core material) และ c) เมตรก (matrix) ของไมโครแคปซล ............................................................................................ 9

4 เทคโนโลยการทาเอนแคพซเลชนโพรไบโอตก: ขนาดอนภาคของแตละวธ.................... 10

5 เทคนคทใชในการผลตเอนแคพซเลชนโดยวธเอกทรชนและอมลชน ............................ 11

6 โครงสรางของอลจเนต (alginate) ............................................................................ 13

7 ชนดของอมลชนเชงเดยว ......................................................................................... 15

8 การเตรยมอมลชนเชงซอนแบบ W/O/W ม 2 ขนตอน: ขนตอนทใชแรงเชยรสงกบ สารลดแรงตงผวแบบลโพฟกลก (lipophilic) สาหรบอมลชนแบบ W/O (a) และขนตอนทใชแรงเชยรตากบสารลดแรงตงผวแบบไฮโดรฟกลก (hydrophilic) สาหรบแบบ W/O/W (b) ................................................................................. 16

9 ความสญเสยความคงตวของอมลชน ........................................................................ 17

10 โครงสรางของอมลซไฟเออรประกอบดวยสวนทมขว (hydrophilic head) และสวนทไมมขว (hydrophobic tail) .............................................................. 19

11 การดดซบของอมลซไฟเออรบรเวณรอยตอของนาและนามน โดย (a) อมลชนประเภทนามนในนา และ (b) อมลชนประเภทนาในนามน ............................................. 19

12 การเตรยมหวเชอไบโอแอคทฟสาหรบการทาเอนแคพซเลชน ...................................... 31

13 การทาเอนแคพซเลชนของอมลชนเชงเดยว ............................................................... 32

14 การทาเอนแคพซเลชนของอมลชนเชงซอน ................................................................ 33

15 กราฟการเจรญเตบโตและคาการดดกลนแสง (OD600) ของเชอสายพนธ Lactobacillus

4 สายพนธ ในอาหารลยงเชอ MRS broth บมทอณหภม 37 ºC เปนเวลา 24 ชวโมง ...................................................................................................... 41

16 ความคงตวของอมลชนชนดนาในนามนในนาหลงจากตงทงไวเปนเวลา (A) 2 ชวโมง (B) 24 ชวโมง โดยใชความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ (a) ความเรวรอบ

สำนกหอ


ฐ

9,000/4,500 rpm, (b) ความเรวรอบ 11,000/5,500 rpm และ (c) ความเรวรอบ 13,000/6,500 rpm ........................................................................................ 45

17 การกระจายตวของขนาดดรอปเลทนามนของอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา โดยใชความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ คอ 9,000/4,500, 11,000/5,500

และ 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ หลงการเตรยมตวอยาง 3 ชวโมง ............... 48

18 โครงสรางของอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา ทกาลงขยายภาพ 1,000 เทา โดยใชความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร (ยหอ IKA) 3 ระดบ คอ a) 9,000/4,500

rpm, b) 11,000/5,500 rpm และ c) 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ ภาพทางดานซายและขวาถายจากคนละบรเวณของตวอยางเดยวกน ถายหลงการเตรยมตวอยางทนท ........................................................................................ 50

19 ความคงตวของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามนหลงจากตงทงไวเปนเวลา 2 ชวโมง โดยใช PGPR, Lecithin และ DMG เปนอมลซไฟเออรทความเขมขน 0.1, 0.3

และ 0.5% (w/v) ตออมลชน 100 ml (a) 0.1% DMG, (b) 0.3% DMG, (c) 0.5% DMG, (d) 0.1% Lecithin, (e) 0.3% Lecithin, (f) 0.5% Lecithin,

(g) 0.1% PGPR, (h) 0.3% PGPR และ (i) 0.5% PGPR .................................. 53

20 ความคงตวของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามนหลงจากตงทงไวเปนเวลา 24 ชวโมง โดยใช PGPR, Lecithin และ DMG เปนอมลซไฟเออรทความเขมขน 0.1, 0.3 และ 0.5% (w/v) ตออมลชน 100 ml (a) 0.1% DMG, (b) 0.3% DMG, (c) 0.5% DMG, (d) 0.1% Lecithin, (e) 0.3% Lecithin, (f) 0.5% Lecithin, (g) 0.1% PGPR, (h) 0.3% PGPR และ (i) 0.5% PGPR .................................. 53

21 การกระจายตวของขนาดดรอปเลทของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน โดยใช DMG, Lecithin และ PGPR ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml หลงเกบไวทอณหภมหองประมาณ 5 ชวโมง........................ 56

22 โครงสรางของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน ทกาลงขยายภาพ 1,000 เทา โดยใช DMG, Lecithin และ PGPR ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml ถายหลงการเตรยมตวอยางทนท ........................................ 58

23 การกระจายตวของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบความเขมขนของ PGPR 3 ระดบความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) .................................................... 63

สำนกหอ


ฑ

24 ลกษณะโครงสรางของไบโอแอคทฟผงทสองดวย SEM ทระดบความเขมขนของ PGPR

ทแตกตางกน a) รอยละ 0.1 PGPR, b) รอยละ 0.3 PGPR และ c) รอยละ 0.5

PGPR ตามลาดบ........................................................................................... 66

25 ลกษณะของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน a) 1 เดอน b) 2 เดอน และ c) 3 เดอน ทอณหภมแตกตางกน ............................................ 75

สำนกหอ


1

บทท 1

บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา

ปจจบนผบรโภคใหความใสใจกบสขภาพมากขน โดยเลอกรบประทานอาหารทมประโยชนตอสขภาพ มงานวจยศกษาเกยวกบการพฒนาอาหารทมประโยชนตอสขภาพทเหมาะสมตามวยของผบรโภค (Veereman-Wauter, 2005; Parracho และคณะ, 2007) ในอตสาหกรรมอาหารอาหารมความสนใจในการผลตอาหารทนาสารไบโอแอคทฟเขามาเกยวของมากขน เชน สารตอตานอนมลอสระ จลนทรย เปนตน โดยเฉพาะจลนทรยทมประโยชนตอรางกาย คอ จลนทรยในกลมแบคทเรย Bifidobacterium และ Lactobacillus จะใหประโยชนตอสขภาพของแตละบคคลโดยการกระตนระบบภมคมกนของรางกาย ยบยงการพฒนาของเชอโรค เพมสารอาหารและการดดซมแรธาต และยงชวยเรองการสงเคราะหวตามนและผลตกาซ รวมทงอาการแพ และชวยเรองความผดปกตเกยวกบทางเดนอาหาร (Roberfroid, 2013; Moreno Villares, 2010)

ในงานวจยสวนใหญในการกกเกบสารเหลานจะใชการผลตโดยวธเอนแคพซเลชน (encapsulation) ทเปนเทคโนโลยทมประสทธภาพเพอพฒนาอตสาหกรรมอาหารและเปนวธการหอหมหรอดกจบสารทตองการไวในอกสารหนง เปนวธทสามารถปกปองเซลลแบคทเรยได (Borgogna และคณะ, 2010) การทาเอนแคพซเลชนของจลนทรยนนตองเลอกสายพนธทมประโยชนตอสขภาพและมปรมาณทเหมาะสม ความคงตวของเซลลในระหวางขนตอนของกระบวนการผลต รวมถงกระบวนการเกบรกษาทอาจสงผลตอคณสมบตดานประสาทสมผสของอาหาร และตองคานงถงการรอดชวตในระหวางกระบวนการเกบรกษาดวย และเมอนาไปเปนสวนประกอบกบอาหารอนตองไมกอใหเกดกลนผดปกต (Champagne และ Fustier, 2007)

ดงนนงานวจยนจงมวตถประสงคในการผลตสารไบโอแอคทฟแบบผง โดยเลอกจลนทรยกลมLactobacillus ดวยวธเอนแคพซเลชนแบบอมลชน จากการทาการทดลองเบองตน พบวาการผลตเอนแคพซเลชนดวยวธอมลชนมความเหมาะสม เนองจากขนาดของเมดเจลทไดหลงผานกระบวนการดงกลาวแลวสามารถนาไปผานเครองทาแหงแบบพนฝอยได ซงตางจากวธเอกทรชน

สำนกหอ


2

ทเมดเจลมขนาดใหญไมสามารถผานเครองทาแหงแบบพนฝอยได แตจากการศกษานนระบบอมลชนยงมความคงตวไมเพยงพอ เกดการแยกชนเรว และมการรอดชวตของจลนทรยนอย งานวจยนจงศกษาขนตอนการทาเอนแคพซเลชนแบบอมลชนชนดเชงซอนเพอใหระบบอมลชนมความคงตว และสามารถปองกนจลนทรยภายในเมดเจลใหมการรอดชวตมากทสด

1.2 วตถประสงคการวจย

1. เพอคดเลอกโพรไบโอตกสายพนธทเหมาะสมทสดในกลม Lactobacillus 2. เพอผลตเอนแคพซเลชนสารไบโอแอคทฟดวยวธอมลชน 3. เพอศกษาการรอดชวตของสารไบโอแอคทฟชนดผงหลงผานการทาแหงแบบพนฝอย

1.3 สมมตฐานของการศกษา 1. โพรไบโอตกทไดจากการคดเลอกมการเจรญเตบโตทดทสด และทนตอสภาวะกรด

และนาดไดมากทสด 2. ความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร ชนดและอตราสวนของอมลซไฟเออรมความ

เหมาะสม ทาใหระบบอมลชนทไดมความคงตว และสงผลตอการรอดชวตของโพรไบโอตกในขนตอนการทาแหงตอไป

3. สารไบโอแอคทฟผงทไดหลงผานการทาแหงแบบพนฝอยมจานวนเชอทรอดชวตสง ม

คณสมบตดานตางๆ ทเหมาะสม และหลงการเกบรกษาการรอดชวตของเชอยงคงมปรมาณสง

1.4 ขอบเขตการศกษา 1. การคดเลอกโพรไบโอตกกลม Lactobacillus 4 สายพนธ ไดแก Lactobacillus casei

subsp. rhamnosus TISTR 047, Lactobacillus casei TISTR 1500, Lactobacillus acidophilus TISTR 1338 และ Lactobacillus plantarum TISTR 1465 ทมการเจรญเตบโตทดทสด และทนตอสภาวะกรดและนาดไดดทสด

2. การผลตเอนแคพซเลชนไบโอแอคทฟโดยวธอมลชนแบบเชงซอน โดยศกษา

2.1 ความเรวรอบในการโฮโมจไนเซชนดวยความเรวรอบทแตกตางกน โดยศกษาความ

เรวรอบของอมลชนเชงเดยวท 9,000, 11,000 และ 13,000 rpm ตามลาดบ และความเรวรอบของอมลเชงซอนท 4,500, 5,500 และ 6,500 rpm ตามลาดบ (Capela และคณะ, 2007; Pimentel-

González และคณะ, 2009)

สำนกหอ


3

2.2 ชนดและอตราสวนของอมลซไฟเออร โดยเปรยบเทยบอมลซไฟเออร 3 ชนด ไดแก Distilled monoglyceride (DMG), Lecithin และ Polyglycerol polyricinoleate (PGPR) ดวยความเขมขน 3 ระดบ คอ รอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v)

3. ศกษาการรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟผงหลงผานการทาแหงแบบพนฝอย แลวนามาตรวจสอบจานวนเชอทรอดชวต ตรวจสอบ aw, SEM, ปรมาณนามนทผวอนภาค วดสของผง ขนาดอนภาค และศกษาอายการเกบของผง

สำนกหอ


4

บทท 2

เอกสารทเกยวของกบงานวจย

2.1 โพรไบโอตก โพรไบโอตก (probiotic) มาจากภาษากรก แปลวา เพอชวต (for life) โดยม Lilly และ

Stillwell (1965) เปนผใหคาจากดความเปนคนแรก โพรไบโอตก หมายถง จลนทรยทสามารถยบยงการเจรญของจลนทรยกอโรคชนดอน ซงการทางานของโพรไบโอตกใหผลตรงขามกบการทางานของสารปฏชวนะ (antibiotics) ททาลายจลนทรยเกอบทกชนด เมออยในเซลลเจาบาน (host) จะใหประโยชนตอสขภาพของเจาบาน (FAO/WHO, 2001) และการเลอกสายพนธโพรไบโอตกนนมผลเฉพาะตอสขภาพ (Pineiro และ Stanton, 2007) นอกจากนยงชวยเสรมจลนทรยในทางเดนอาหารของสตวใหอยในสภาพสมดล (Fuller, 1989)

โพรไบโอตกสวนใหญเปนแบคทเรยแตอาจรวมถงยสตดวย เพราะสามารถอยในลาไสและใหประโยชนตอสขภาพ โพรไบโอตก ไดแก แลคตกแอซดแบคทเรย (LAB) แบคทเรยกลมอนทไมใช LAB และยสต โดย LAB มความสาคญทสด เปนแบคทเรยแกรมบวก มผลตอระบบทางเดนอาหารของมนษย มความปลอดภย และโดยปกตอาศยในสงแวดลอมทไมมอากาศ แตสามารถอยในทมอากาศได (Salminen และคณะ, 1998; Holzapfel และคณะ, 2001; Anal และ Singh, 2007;

Burgain และคณะ, 2011) Bifidobacteria เปนแบคทเรยแกรมบวก สามารถเจรญในชวงพเอช 4.5-8.5 แตลกษณะสาคญมากทสด คอ อยไดเฉพาะทไมมอากาศ (Holzapfel และคณะ, 2001;

Anal และ Singh, 2007) แบคทเรยทไมใช LAB (เชน Escherichia coli) และยสตบางชนด (เชน Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii และอนๆ) จดเปนโพรไบโอตก (Sander และคณะ, 2007) (ตารางท 1)

สำนกหอ


5

ตารางท 1 ตวอยางแบคทเรยโพรไบโอตก

Lactobacillus species Bifidobacterium species Other Lactobacillus acidophilus Bifidobacterium bifidum Bacillus cereus Lactobacillus casei (rhamnosus)-LGG

Bifidobacterium longum Escherichia coli

Lactobacillus reuteri Bifidobacterium breve Saccharomyces cerevisiae Lactobacillus bulgaricus Bifidobacterium infantis Saccharomyces boulardii Lactobacillus plantarum Bifidobacterium adolescentes Enterococcus faecalis Lactobacillus johnsonii Bifidobacterium lactis Streptococcus thermophilus Lactobacillus lactis ทมา: อทย (2549)

โพรไบโอตกเปนสายพนธเฉพาะ และเปนเหตผลวาทาไมถงสาคญ เพราะใหประโยชนตอสขภาพ สามารถผลตกรดหรอแบคทรโอซนเพอแขงขนกบจลนทรยกอโรค และชวยเสรมระบบภมคมกน (Luyer และคณะ, 2005; Canani และคณะ, 2007; Chen และ Chen, 2007;

Kekkonen และคณะ, 2007) การใชโพรไบโอตกขนกบชนดของผลตภณฑ โดยทวไปจะใชในระดบ 106-107 cfu/g ในอาหาร 100 กรม และควรบรโภคในระดบ 108-109 cfu/g/วน (Kebary, 1996;

Lee และ Salminen, 1996; Dave และ Shah, 1997; Krasaekoopt และคณะ, 2003) โพรไบโอตกควรมคณสมบตทนตอภาวะความเปนกรดของนายอยในกระเพาะอาหาร ทนตอนาด และสามารถสรางสารยบยงเชอโรคได (Gilliland และ Speck, 1977) โดยสารยบยงเชอกอโรค มดงตอไปน

- กรดอะซตก (acetic acid) แลคตกแอซดแบคทเรยบางสายพนธทมกระบวนการหมกแบบ Heterofermentative จะสามารถผลตกรดอะซตกได ซงสงผลยบยงการเจรญของจลนทรยกอโรคไดดกวากรดแลคตก จงนยมใชสาหรบการถนอมอาหาร

- ไดอะเซตทล (diacetyl) Lactobacillus lactis สามารถสรางสารไดอะเซตทล โดยไดอะเซตทลเขมขน 200 μg/mL สามารถยบยงแบคทเรยแกรมลบและยสตได เมอเพมความเขมขนเปน 300 μg/mL สามารถยบยงแบคทเรยแกรมบวกได

- แบคทรโอซน (bacteriocin) สารแบคทรโอซนจดอยในกลมสารยบยงจลนทรย (antimicrobial substance) เปนสารโมเลกลใหญทประกอบดวยโปรตน หรอ โปรตนกบ

สำนกหอ


6

คารโบไฮเดรต สารแบคทรโอซนสรางจากแลคตกแอซดแบคทเรยบางสายพนธ มผลยบยงแบคทเรยทมพนธศาสตรใกลเคยงกน - ไฮโดรเจนเปอรออกไซด (H2O2) การเจรญของแลคตกแอซดแบคทเรยในสภาพทมอากาศ จะพบการสรางสารไฮโดรเจนเปอรออกไซดในระหวางการเจรญแบบใชออกซเจนเปนตวรบอเลกตรอน เนองจากแลคตกแอซดแบคทเรยไมมเอนไซมคะตะเลส (catalase) ทาใหมสารไฮโดรเจนเปอรออกไซดสะสมอยในอาหารของแลคตคแอซดแบคทเรย และสามารถยบยงเชอ S. aureus และ E.coli ได

หลกของการคดเลอกจลนทรยทใชเปนโพรไบโอตก (Gilliland, 1979; Fuller, 1989) มดงตอไปน

- ตองไมกอโรคและมความจาเพาะตอเซลลเจาบาน สามารถอยรอดไดในภาวะทเปน

กรดสงทบรเวณกระเพาะอาหาร รวมถงการทนตอเกลอนาดทผลตจากตบออน

- สามารถเพมจานวนและมเมแทบอลซมในระบบทางเดนอาหารได

- สามารถแขงขนกบจลนทรยกอโรคในการเขายดเกาะทเยอบทางเดนอาหารได

- ผลตกรดอนทรยและสารยบยงจลนทรยเพอลดจานวนจลนทรยกอโรคได

- มผลกระตนภมคมกนในเจาบาน ทาใหสรางแอนตบอดมากขน

- เลยงงายเพมจานวนไดเรว มการรอดชวตสงเมอเกบรกษาเปนเวลานาน

ในงานวจยนผวจยขอเรยกแบคทเรยโพรไบโอตกทใชในการทดลองวาเปน “ไบโอแอคทฟ”

เนองจากไดมการทดสอบเฉพาะการอยรอดของเชอในสภาวะทเปนกรดสงหรอทนตอนายอยในกระเพาะอาหาร และทดสอบการทนตอเกลอนาด ซงเปนเกลอนาดทผลตจากตบออน แตยงไมไดทดสอบการเพมจานวนและการยดเกาะในผนงทางเดนอาหารหรอลาไส

2.1.1 Lactic acid bacteria (LAB) LAB เปนแบคทเรยแกรมบวกทไมสรางสปอรมทงรปรางเปนแทง ทรงกลมหรอรปไข

เคลอนทไมได มความสามารถในการหมกนาตาลและไดผลตภณฑสวนใหญเปนกรดแลคตก แลคตกแอซดแบคทเรยสามารถแบงไดเปน 2 กลมตามผลตภณฑทผลตได ดงน กลมท 1

Homofermentative Lactic acid bacteria เปนแลคตกแอซดแบคทเรยซงสามารถหมกนาตาลไดผลตภณฑกรดแลคตกรอยละ 85-95 และกลมท 2 Heterofermentative Lactic acid bacteria สามารถหมกนาตาลใหไดผลตภณฑกรดแลคตกรอยละ 50 และผลตภณฑอนๆ เชน เอทธานอล

สำนกหอ


7

กรดอะซตก และคารบอนไดออกไซด (Thomas และคณะ, 1979) ตวอยาง LAB เชน L. rhamnosus

L. rhamnosus (ภาพท 1) เปนจลนทรยทมชวตซงมเปนประโยชนตอเจาบาน และม

ความสามารถในการปรบสมดลของจลนทรยในสาไส ถกนามาใชลดอาการทองเสยในเดกทารก (Vanderhoof และคณะ, 1999; Marteau และคณะ, 2001) และเปนโพรไบโอตกทไดรบการยอมรบจากการสารวจมากทสดวาชวยลดระยะเวลาของโรคทองรวงและการขบถายฉบพลนทเกดจากไวรสโรตา รวมถงมบทบาทในการตอตานไวรสโรตา (Chmielewska และ Szajewska, 2010) ภาพท 1 Lactobacillus rhamnosus ทมา: http://textbookofbacteriology.net/themicrobialworld/NormalFlora.html (เขาถงเมอ 3

กรกฎาคม 2556)

2.1.2 Bifidobacteria Bifidobacteria (ภาพท 2) เปนแบคทเรยประจาถนในระบบทางเดนอาหารของมนษยพบ

เปนจานวนมากบรเวณลาไสใหญ ซงสายพนธนนามาใชในอตสาหกรรมนมหมก ไดแก B. longum, B. brevis, B. bifidum, B. infantis และ B. animalis ซงมผลตอการรกษาสภาพสมดลของจลนทรยในระบบทางเดนอาหารและทาใหผบรโภคมสขภาพด มรายงานวา Bifidobacteria เปนจลนทรยประจาถนทมความพเศษ คอ สามารถสรางแอนตเจน ซงกระตนใหรางกายมการสรางระบบภมคมกนขน (Ventura และคณะ, 2001) นอกจากนยงสามารถผลตสารตอตานมะเรงในลาไสใหญ ลดคอเลสเตอรอลในเสนเลอด ผลตสารยบยงการเจรญของจลนทรยทเปนสาเหตของโรคทองเสยหรอกอใหเกดโรคชนดอนๆ ในระบบทางเดนอาหาร (Lee และคณะ,

2003) Bifidobacteria สามารถทนตอสภาวะเปนกรด ซงเกดจากนายอยในกระเพาะอาหารและ

สำนกหอ


8

ทนตอสภาพทเปนดางทเกดจากนาดทตบ จงสามารถดารงชวตอยไดในกระเพาะอาหารและลาไส จงเปนไปไดวาจานวน Bifidobacteria บงบอกถงความคงตวในระบบทางเดนอาหารของมนษยและไดพยายามเพมจานวน Bifidobacteria ในระบบทางเดนอาหารในรปของจลนทรยโพรไบ

โอตก (Saito และคณะ, 2002)

ภาพท 2 Bifidobacteria

ทมา: http://www.scienceknowlede.org/2011/02/01/bifidus-bacteria-against-toxic/ (เขาถงเมอ 3 กรกฎาคม 2556)

2.2 เอนแคพซเลชน (encapsulation) เอนแคพซเลชน เปนกระบวนการทางเคมกายภาพหรอกระบวนการเชงกลเพอกกเกบสาร

หนงในอกสงหนง ใชในการผลตอนภาคทมขนาดเลกในหนวยนาโนเมตรและมลลเมตร (Chen

และ Chen, 2007) สวนประกอบของเอนแคพซเลชนจะออกฤทธทางชวภาพทสามารถนามาประยกตใชไดในอตสาหกรรมอาหาร ตวอยางเชน การควบคมปฏกรยาออกซเดชน การควบคมการปลดปลอยกลนรส และยดอายการเกบรกษา เปนตน การทาเอนแคพซเลชนใชปองกนเซลลจากสงแวดลอมมากกวาการควบคมการปลดปลอย (Champagne และ Kailaspathy, 2008;

Zuidam และ Shimoni, 2009) แตอยางไรกตามเอนแคพซเลชนของโพรไบโอตกจะตองใชกระบวนการทจาเพาะ มขนตอนทซบซอนในการผลตผลตภณฑอาหาร เมอพจารณาถงการทาเอนแคพซเลชนของโพรไบโอตก จะตองเลอกสายพนธทมประโยชนตอสขภาพและมปรมาณทเหมาะสม และความคงตวของเซลลในระหวางขนตอนของกระบวนการผลตรวมถงการเกบรกษาอาจสงผลตอคณสมบตดานประสาทสมผสของอาหาร(Champaggne และ Fustier, 2007;

Borgogna และคณะ, 2010)

สำนกหอ


9

2.2.1 ขนตอนการผลตเอนแคพซเลชน การผลตเอนแคพซเลชนโพรไบโอตกจะใชในการปองกนเซลลแบคทเรยจากสภาพ

แวดลอมมากกวาการควบคมการปลดปลอยของสารระเหยตางๆ สารทถกบรรจในแคปซล

เรยกวา สารแกน (core material) ซงจะกระจายตวอยในเปลอกหรอผนงทหอหมอยรอบนอก (wall

หรอ shell) การผสมจะทาใหสารแกนเกดการกระจายตวเปนสวนทไมมขว (hydrophobic) ในสารละลาย การกระจายตวนนจะใชความรอนและการโฮโมจไนเซชน อาจมการเตมหรอไมเตมอมลซไฟเออรกได ทงนขนอยกบคณสมบตของอมลซไฟเออรทมตอสารเคลอบ เนองจากสารเคลอบสามารถยดกบผวไดดวยตวเอง สวนตวพา (carrier) จะกระจายอยในแคปซลหรอบรเวณผวของผนงแคปซล ถาจะนามาใชในอตสาหกรรมอาหารนนตองมคณสมบตในการปองกนสารทอยในแคปซลได (ภาพท 3) ตวแคปซลเปนการรวมตวกนของสาร 2-3 ชนด ซงภายในแคปซลจะเรยกวา เมตรก (matrix) และจะหอหมดวยสารเคลอบทเรยกวา โคทตง (coating) (Gharsallaoui

และคณะ, 2007; Burgain และคณะ, 2011)

ภาพท 3 สวนประกอบของไมโครแคปซล a) เปลอกหรอผนงหอหมอยรอบนอกไมโครแคปซล

(wall หรอ shell) b) สารแกน (core material) และ c) เมตรก (matrix) ของไมโครแคปซล

ทมา: Burgain และคณะ (2011)

Krasaekoopt และคณะ (2006) ศกษาการอยรอดของโพรไบโอตกดวยการทาไมโครเอนแคพซเลชนทมประสทธภาพมากกวาเซลลอสระ โดยการทาเอนแคพซเลชนในโยเกรต พบวาการอยรอดของเชอในระหวางการเกบรกษาจะเพมขนในแบบททาไมโครเอนแคพซเลชนในโยเกรต และเมอเวลาผานไปหลงจาก 4 สปดาห พบวาแบบทาเอนแคพซเลชนเชอลดลงนอยกวาไมทาเอนแคพซเลชน

สำนกหอ


10

Heidebach และคณะ (2009) ศกษาการทาไมโครเอนแคพซเลชนของโพรไบโอตกแบคทเรย คอ L. paracasei พบวาหลงจาก 90 นาท ของการบมท 37 °C ท pH 2.5 เซลลอสระมจานวนเซลลลดลงมากกวาแบบทาเอนแคพซเลชน

2.2.2 เทคนคการผลตเอนแคพซเลชน

เทคโนโลยในการทาเอนแคพซเลชนมหลากหลายวธ และมลกษณะทแตกตางกนของขนาดและชนดแคปซล (ภาพท 4) เชน อมลชน (emulsification)มขนาดเสนผาศนยกลาง 0.2-

5000 μm ในขณะทเอกทรชน (extrusion) มขนาดเสนผานศนยกลาง 300 μm

ภาพท 4 เทคโนโลยการทาเอนแคพซเลชนโพรไบโอตก: ขนาดอนภาคของแตละวธ ทมา: Burgain และคณะ (2011)

เทคนคการผลตเอนแคพซเลชนโพรไบโอตกม 2 เทคนค คอ วธเอกทรชน (droplet

method) และอมลชน (two phase system) (ภาพท 5) ซงเทคนคทงสองวธนจะชวยลดการบาดเจบของเซลลหรอการสญเสยของเซลล และเพมความอยรอดของแบคทเรยโพรไบโอตกไดมากถงรอยละ 80-95 (Audet และคณะ, 1998; Rao และคณะ, 1989; Sheu และ Marshall, 1991;

Sheu และ Marshall, 1993; Sheu และคณะ, 1993; Jankowski และคณะ, 1997; Kebary และคณะ, 1998)

สำนกหอ


11

Extrusion Emulsion

ภาพท 5 เทคนคทใชในการผลตเอนแคพซเลชนโดยวธเอกทรชนและอมลชน

ทมา: Krasaekoopt และคณะ (2003)

2.2.2.1 เทคนคเอกทรชน

เปนวธการดงเดมทใชกนโดยทวไปในการผลตเมดเจลดวยไฮโดรคอลลอยด ซงทา

ไดโดยการเตรยมสารละลายไฮโดรคอลลอยด เชน ไคโตซาน เจลาตน อลจเนต เปนตน (Hyndman

และคณะ, 1993) แลวจงเตมแบคทเรยลงไปผสมกน และใชวธการปลอยสารแขวนลอยของเซลลผานหวเขมฉดยาใหมลกษณะเปนหยดลงไปในสารละลายสาหรบทาใหเกดเจลทแขงตว (hardening solution) เชน สารละลายแคลเซยมคลอไรด สารละลายโซเดยมคลอไรด ซงขนาดและรปรางของเมดเจลขนอยกบเสนผานศนยกลางของเขมฉดยาทใชและความสงของการหยด สารแขวนลอย (suspension) ของเซลลลงในเจลททาใหแขงตว วธการนเปนวธทไดรบความนยม

สำนกหอ


12

เปนอยางมากเนองจากเปนวธทงาย ไมซบซอน ตนทนในการผลตตา และสวนผสมทใชมสภาวะทไมรนแรง เซลลของแบคทเรยจงมการรอดชวตสง (Krasaekoopt และคณะ, 2003)

2.2.2.2 เทคนคอมลชน

เทคนคนใชการเตมสารแขวนลอยของจลนทรยทผสมกบสารละลายไฮโดร คอลลอยด เชน อลจเนต เปนตน ลงในนามนพชทมปรมาณมากกวา นามนพชทใช ไดแก นามนถวเหลอง นามนทานตะวน นามนโคโนลา นามนขาวโพด หรอนามนมะกอก เปนตน ซงสวนผสมจะถกตปนอยในรปของอมลชนชนดนาในนามน (water-in –oil emulsion) จากนนเตมสารละลายสาหรบทาใหเจลแขงตวลงไป ซงสวนใหญแลวจะใชสารละลายแคลเซยมคลอไรดเปนตวททาให

เจลแขงตว ขนาดของเมดเจลทไดขนอยกบความเรวของการตปน โดยแคปซลทไดจะมขนาดตงแต 25 μm ถง 2 mm (Krasaekoopt และคณะ, 2003)

2.2.2.3 การเปรยบเทยบขอดและขอดอย

เทคนคเอกทรชน เปนวธทงายไมซบซอน มตนทนการผลตตา สวนผสมทใชไม รนแรง ซงขนาดและรปรางของเมดเจลขนอยกบเสนผาศนยกลางของเขมฉดยาทใชและความสงของการหยดสารแขวนลอยของเซลลลงในเจลททาใหแขงตว ขนาดของเมดเจลอยท 2-5 mm ในทางตรงขามเทคนคอมลชนเปนวธใหมทใชในอตสาหกรรมอาหารและเปนวธทงาย ยดตดไดทงแกนกลางและแคปซล ขนาดของเมดเจลมขนาดเลกกวา (25 μm-2 mm) โดยขนาดของเมด

เจลขนอยกบความเรวในการตปนและชนดของอมลซไฟเออรทใช และวธนตองใชนามนราคาจงสงกวา สวนการอยรอดของจลนทรยอยในชวงรอยละ 80-95 เทากนทงสองวธ (ตารางท 2) (Krasaekoopt และคณะ, 2003)

ตารางท 2 เปรยบเทยบขอดและขอดอยของเทคนคเอกทรชนและอมลชน

Extrusion Emulsion

Technological feasibility Difficult to scale up Easy to scale up

Cost Low High

Simplicity High Low

Survival of microorganism 80-95% 80-95%

Size of bead 2-5 mm 25 μm-2 mm

ทมา: Krasaekoopt และคณะ (2003)

สำนกหอ


13

2.2.3 สารทใชหอหมเซลลโพรไบโอตก

2.2.3.1 อลจเนต (alginate) อลจเนต (alginate) เปนสารสกดทไดจากสาหรายทะเลสนาตาลโมเลกลของ

อลจเนตเปนพอลเมอรพวกโพลแอนอโอนค โมเลกล (polyanionic molecule) ในโมเลกลของกรดแอลจนค (alginic acid) ประกอบดวยโมโนเมอร 2 ชนดคอ - D-mannuronic (M) และ -L-

guluronic acid (G) เรยงตอกนเปนพอลเมอรทเปนสายยาว (ภาพท 6) แตปรมาณจะแตกตางกนไปขนอยกบแหลงทมาของอลจเนต และจะสงผลตอคณสมบตของอลจเนต คณสมบตทางดานการเกดเจลนจะนามาใชผลตเอนแคพซเลชน เพอใชในการหอหมเซลลโพรไบโอตก (Rowley และ

คณะ,1999) ซงแคลเซยมอลจเนตจะไดรบความนยมเพราะใชงานไดงาย มความปลอดภย ไมมความเปนพษ การผลตไมซบซอน และตนทนตา (Krasaekoopt และคณะ, 2003) แตอยางไรกตามอลจเนตกมขอดอย เชน อลจเนตมความไวตอสภาพแวดลอมทเปนกรด (Mortazavian และคณะ, 2008) ซงไมสามารถชวยใหอนภาคขนาดเลกทจะใชเปนตวหอหมเซลลโพรไบโอตกทนตอสภาวะภายในกระเพาะอาหารได อกทงกระบวนการผลตทาใหอนภาคทมขนาดเลกนนเกดรพรนขน ซงเปนขอดอยในการทจะชวยปองกนเซลลโพรไบโอตกทอยภายในจากสภาพแวดลอมภายนอก (Gouin, 2004)

ภาพท 6 โครงสรางของอลจเนต (alginate) ทมา: de Vos และคณะ (2010)

แตถงอยางไรกตามขอดอยดงกลาวสามารถแกไขไดโดยการผสมอลจเนตกบสาร

พอลเมอรอนๆ ทมคณสมบตในการเคลอบแคปซลดวยสารประกอบตางๆ หรออาจใชการปรบเปลยนโครงสรางของอลจเนตโดยใชสารเตมแตงทแตกตางกน (Krasaekoopt และคณะ,

2003) ซงวธนเปนทนยมใชกนมากตวอยาง เชน การผสมอลจเนตกบสตารช เพราะเปนวธทชวย

สำนกหอ


14

ปรบปรงประสทธภาพของสารทใชในการหอหมเซลลโพรไบโอตก (Sultana และคณะ, 2000; Sun

และ Griffiths, 2000; Truelstrup-Hansen และคณะ, 2002; Krasaekoopt และคณะ, 2003) วสดทนยมใชสาหรบวธเอกทรชน คอ อลจเนต สวนประกอบของอลจเนตมอทธพลตอขนาดของเมดเจล ถาปรมาณของกลคโลนกตาจะทาใหขนาดของเมดเจลเลกตามไปดวย ถาจะผลตในรปแบบเมดใหนาสารแขวนลอยของเซลลแบคทเรยผสมกบสารละลายโซเดยมอลจเนตและนาสวนผสมนนหยดลงในสารละลายแคลเซยมคลอไรด จะไดเมดเจลทมลกษณะทรงกลมทถกหอหมดวยประจของอลจเนตเปนการเกด cross-linked ของประจของ อลจเนตในลกษณะสามมต 2.3 ระบบอมลชน

อมลชนเปนระบบทประกอบดวยของเหลว 2 ชนด โดยของเหลวชนดหนงซงกระจายตว (disperse) อยในของเหลวอกชนดหนง โดยของเหลวทงสองชนดนเปนของเหลวทไมละลายซงกนและกน (immiscible) โดยทวไปจะประกอบดวยของเหลวทกระจายตวเปนเมดกลมเลกๆ เรยกวา ดรอปเลท (droplets) ซงเปนวฏภาคกระจายตว (dispersed phase) แทรกอยในของเหลวอกชนดหนงทเปนวฏภาคตอเนอง (continuous phase หรอ continuous medium) สมบตทสาคญของอมลชน คอ อนภาคทอยในวฏภาคกระจายตวตองมขนาดเลก และมแรงตงผว (surface tension) สง จงมความคงตว (stability) ในเวลาจากดเทานน (ปารฉตร, 2545) ลกษณะของอมลชน ม 2

แบบ คอ อมลชนเชงเดยวและอมลชนเชงซอน (นธยา, 2534; Dickinson and Stainsby, 1982;

Dickinson, 1992) - อมลชนเชงเดยว (single emulsion หรอ simple emulsion) คอ อมลชนทม

วฏภาคกระจายตวอยเพยงชนเดยวเทานน เชน oil-in-water emulsion (O/W), water-in-oil

emulsion (W/O) และ ethanol-in-oil emulsion (E/O) (ภาพท 7)

สำนกหอ


15

ภาพท 7 ชนดของอมลชนเชงเดยว ทมา: http://www.particlesciences.com/docs/technical_briefs/TB_9.pdf

- อมลชนเชงซอน (multiple emulsion) ทมทงระบบ water-in-oil และ oil-in-

water ปรากฏอยพรอมๆกน มวฏภาคกระจายตวและวฎภาคตอเนองซอนกนอยหลายชน เชน water-in-oil-in-water emulsion (W/O/W), oil-in-water-in-oil emulsion (O/W/O) และ ethanol-

in-oil-in-water emulsion (E/O/W) โดยปกตอมลชนเชงซอนมขนตอนการเตรยม 2 ขนตอน (ภาพท 8) ใชสารลดแรงตงผว 2 ชนด ไดแก กลมไฮโดรโฟบก (hydrophobic) จะใหความคงตวกบผวหนาของ W/O อมลชนดานใน และไฮโดรฟลก (hydrophilic) จะใหความคงตวกบผวหนาดานนอกกบเมดไขมน ของ W/O/W การเตรยมอมลชนชนแรก W/O จะทาภายใตการใหแรงเชยรสง เพอใหดรอปเลทมขนาดเลก ในขณะทการเตรยมอมลชนชนทสอง W/O/W จะทาภายใตแรงเชยรตา เพอไมใหดรอปเลทดานในหลดออก โดยทวไปกระบวนการเตรยมอมลชนจะใหแรงเชยรสง เพอตองการใหขนาดดรอปเลทเลกลงและกระจายตวอยในระบบได (Garti และ Bisperink, 1998; van

der Graaf และคณะ, 2005)

สำนกหอ


16

ภาพท 8 การเตรยมอมลชนเชงซอนแบบ W/O/W ม 2 ขนตอน: ขนตอนทใชแรงเชยรสงกบสารลด

แรงตงผวแบบลโพฟกลก (lipophilic) สาหรบอมลชนแบบ W/O (a) และขนตอนทใชแรงเชยรตากบสารลดแรงตงผวแบบไฮโดรฟกลก (hydrophilic) สาหรบแบบ W/O/W (b)

ทมา: van der Graaf และคณะ (2005)

2.3.1 กลไกการเกดอมลชน

กลไกการการเกดอมลชนนน ในระบบจะตองมงาน (work) เพอเอาชนะความตานทานท

กอใหเกดผวสมผสรวม (interface) ระหวางวฏภาค ซงเกดจากแรงตงระหวางผว เชน การกวน เพอทาใหอนภาคขนาดใหญของวฏภาคกระจายตวเปนดรอปเลทเมอไดรบแรงเฉอน หลงจากนนอนภาคจะเสยรปและแตกออกเปลยนเปนอนภาคทมขนาดเลกลง ทาใหมการกระจายตวทดในสวนของนา (continuous phase) ถากวนอมลชนดวยงานทเหมาะสมจะทาใหฟลมของสารอมลซไฟเออรถกดดซบระหวางผวหนารวมของทงสองวฏภาคและเกดอมลชนทคงตว เวลาทใชในการทาใหเกดความคงตวในอมลชนจะแตกตางกนขนกบสตรของอมลชนและเทคนคทใช และมกจะไดจากการทดลอง โดยจะตองมชวงเวลาทเหมาะสม ถาเวลาในการทาอมลชนตากวาเวลาดงกลาวอมลชนทเกดขนจะไมคงตว แตถาการกวนดาเนนตอไปเกนระยะเวลาทเหมาะสม อมลชนอาจไดรบความเสยหาย เนองจากฟลมททาหนาทปองกนการหลอมรวมตวกนของวฏภาคทกระจายตวเกดการเสอมเสยดวยการกวนทมากเกนไป และอาจมผลตอการกลบเฟสของระบบอมลชน (Friberg และ Larsson, 1997; ปารฉตร, 2545)

สำนกหอ


17

ผลตภณฑอมลชนทไมไดมการรกษาความคงตวโดยโครงสรางของเจลมกจะผานกระบวนการลดขนาดของเมดไขมนโดยการโฮโมจไนเซชน หรอการเตมสารอมลซไฟเออรในขณะททาใหเกดเปนอมลชน เปนวธทชวยลดแรงตงผวของวฏภาคกระจายตวและวฏภาคตอเนอง ทาใหเกดเปนอมลชนไดงายขน สารอมลซไฟเออรเปนสารประกอบทสามารถละลายไดทงในวฏภาคกระจายตวและวฏภาคตอเนอง เนองจากสามารถละลายหรอกระจายตวไดทงในนาและในนามนหรอทเรยกวาเปนโมเลกลแอมฟไฟล การเตมสารอมลซไฟเออรลงในสวนผสมจงเปนการเพมความสามารถในการทาใหเกดเปนอมลชน ซงสารอมลซไฟเออรแตละชนดมคณสมบตลดแรงตงผวไดแตกตางกน แตการลดแรงตงผวเพยงอยางเดยวจะไมทาใหอมลชนนนๆ คงตว เนองจากเมดไขมนยงสามารถเคลอนทเขาหากนแบบราวเนยน และรวมตวไดในระหวางการเกบรกษา ดงนนหากระบบอมลชนมสารทสามารถขดขวางการเขารวมตวกนของเมดไขมน ไมวาจะโดยโมเลกลหรออนภาคทผวรวมระหวางนามนกบนา (ภาพท 9) กจะทาใหอมลชนนนๆ มความคงตวตามระยะเวลาทตองการได (ปารฉตร, 2545)

ภาพท 9 ความสญเสยความคงตวของอมลชน

ทมา: ปารฉตร (2545)

2.3.2 ความคงตวของอมลชน

ความคงตวของอมลชน คอ ความตองการใหวฏภาคกระจายตวสามารถกระจายตวอยในวฏภาคตอเนองได โดยทวไประบบอมลชนของอาหารจะเกดการเปลยนแปลงตลอดเวลา เนองมาจากปจจยภายนอก เชน การเปลยนแปลงของอณหภมในระหวางกระบวนการแปรรปและกระบวนการเกบรกษา จะทาใหระบบอมลชนไมเสถยรและเขาสสภาพสมดล (equilibrium) ไดยากอกดวย การรกษาความคงตวของระบบอมลชนสามารถทาไดโดยการทาใหพนผวของอนภาคในวฏ

สำนกหอ


18

ภาคกระจายตวมประจ (charge stabilization) หรอการทาใหผวสมผสรวม (interface) ระหวางอนภาคในวฏภาคกระจายตวกบวฏภาคตอเนองมโมเลกลหรออนภาคลอมรอบ (steric

stabilization หรอ particle stabilization) เพอกดขวางการชนและการรวมตวกนของอนภาคไขมน การขดขวางการรวมตวของอนภาคในวฏภาคกระจายตว เชน การเกาะกลม (flocculation) หรอการหลอมรวมตวกนเปนอนภาคเดยวกน (coalescence) ทาไดโดยการเพมความหนดใหแกวฏภาคตอเนอง เพอหนวงการเคลอนทของอนภาคในวฏภาคกระจายตวใหชาลง (ปารฉตร, 2545;

McClements, 1999)

2.3.3 อมลซไฟเออร (emulsifier) อมลซไฟเออรเปนสารทมลกษณะโมเลกลทง 2 แบบอยในตวมนเอง (amphiphilic

molecule) ประกอบดวยสวนทมขวหรอสวนทชอบนา (hydrophlilic part) และสวนทไมมขวหรอสวนทชอบนามน (lipophilic part) (ภาพท 10) ทาใหอมลซไฟเออรมคณสมบตทเขากนไดดกบนาและนามน อมลซไฟเออรเปนสารทจะเกาะบรเวณพนผวของอนภาคทกระจายตวและเรยงตวอยทรอยตอของนามนและนาโดยหนสวนทมขวเขาหานาและสวนทไมมขวเขาหานามน (ภาพท 11) การจดเรยงตวบรเวณรอยตอของอมลซไฟเออรจะชวยทาใหระบบอมลชนมความคงตวไดโดยลดแรงตงผวระหวางทงสองเฟสหรอสงเสรมการกระจายตวของอนภาคเมดนามนในเฟสตอเนองไดอยางสมาเสมอ เพมความยดหยนแกพนผว (surface elasticity) เพมแรงผลกเนองจาก electric

double layer (กรณของอมลซไฟเออรประเภททมประจ) สามารถเพมความหนดแกพนผว (surface viscosity) และยงเปนเสมอนเยอหมปองกน (protective membrane) รอบๆ ดรอปเลท ขดขวางไมใหดรอปเลทรวมตวกน ระบบอมลชนจงมความคงตวมากขน อมลซไฟเออรทใชในอาหารจะตองไมเปนพษ ไมเปนสารกอมะเรง และไมเปนสารททาใหเกดอาการแพ (Walstra,

1996; McClements, 2005) อมลซไฟเออรทดและมประสทธภาพควรจะดดซบทบรเวณผวสมผสรวมหรอผวดรอปเลททเพงเกดขนใหมระหวางกระบวนการโฮโมจไนซไดมากและรวดเรว โดยทวไปสารอมลซไฟเออรทมขนาดโมเลกลเลกกวาและมโครงสรางทยดหยนกวา จะดดซบทผวสมผสรวมไดเรวกวาและมประสทธภาพมากกวา โปรตนโดยทวไปจงมประสทธภาพในการเปนอมลซไฟเออรตากวาสารเซอรแฟกแทนต นอกจากนโปรตนยงมขอดอยทมกจะเกดการเปลยนสภาพธรรมชาต (denaturation) เมอไดรบความรอน ทาใหประสทธภาพในการเปนอมลซไฟเออรลดลง (Walstra, 1996;

McClements, 2005)

สำนกหอ


19

ภาพท 10 โครงสรางของอมลซไฟเออรประกอบดวยสวนทมขว (hydrophilic head) และสวนทไมมขว (hydrophobic tail)

ทมา: Clarke (2004)

ภาพท 11 การดดซบของอมลซไฟเออรบรเวณรอยตอของนาและนามน โดย (a) อมลชนประเภทนามนในนา และ (b) อมลชนประเภทนาในนามน

ทมา: Lal และคณะ (2006)

อมลซไฟเออรทใชในระบบอมลชน (ตารางท 3) จะดไดจากคา HLB (hydrophilic-

lipophilic balance) ของอมลซไฟเออรนนๆ ซงเปนคามาตรฐานทแสดงถงความสมพนธระหวางหมทชอบนา (hydrophilic) และหมทชอบนามน (lipophilic) ของอมลซไฟเออร โดยอมลซไฟเออรแตละชนดจะมคา HLB ตามโครงสรางทางเคมของสารนนๆ โมเลกลทมคา HLB สงจะมอตราสวนของหมทชอบนาตอหมทชอบนามนสงกวา และโมเลกลทมคา HLB ตาจะมอตราสวนของหมทชอบนาตอหมทชอบนามนตากวา (McClements, 1999) คา HLB สามารถแสดงถงความสามารถในการละลายในเฟสนามนหรอนา และสามารถใชทานายถงชนดของอมลชนทจะเกดขน เชน สารลดแรงตงผวทมคา HLB ตา (HLB 3-6) เปนสารทละลายไดดในนามน จงสามารถใหความคงตวกบอมลชนแบบนาในนามน สารลดแรงตงผวทม

สำนกหอ


20

คา HLB สง (HLB 8-18) เปนสารทละลายไดดในนา จงสามารถใหความคงตวกบอมลชนแบบนามนในนา (McClements, 1999)

ตารางท 3 คา HLB ของอมลซไฟเออรชนดตางๆ emulsifiers HLB

Sodium stearoyl lactylate 21.0

Sucrose ester of palmitic acid (P-1670) 16

Polysorbate 80 PE(20) sorbitan monooleate 15.4

Polyoxyethylene sorbitan monostearate (Tween 60) 14.9

Polysorbate 60 PE(20) sorbitan monostearate 14.4

Sucrose monostearate 12.0

Sucrose ester of stearic acid (S-1170) 11.0

Polyoxyethylene sorbitan trioleate (Tween 85) 11.0

Polyoxyethylene sorbitan monooleate 10.9

Polyoxyethylene sorbitan tristearate (Tween 65) 10.5

Diacetyl tartaric ester of monoglyceride 9.2

Tetraglycerol monostearate 9.1

Sucrose distearate 8.9

Sorbitan monolaurate (Span 20) 8.6

Sorbitan monolaurate 8.5

Sodium stealoryl lacytate (SSL) 8.3

Triglycerol monostearate 7.2

Polyglycerol esters of fatty acids (PGE) 7.2

Sorbitan monostearate 5.9

Diglycerol monostearate 5.5

Succinylated monoglyceride 5.3

Lecithin 4-8

สำนกหอ


21

ตารางท 3 (ตอ) คา HLB ของอมลซไฟเออรชนดตางๆ

emulsifiers HLB

Sorbitan monostearate (Span 60) 4.7

Polyglycerol polyricinoleate (PGPR) 4.3

Glycerol Monostearate (GMS) 3.8

Distilled monoglyceride (DMG) 3.8

Sorbitan tristearate (Span 65) 2.1

Propylene glycol monostearate 1.8

ทมา: Su (2008)

อมลซไฟเออรทเลอกใช เปนอมลซไฟเออรธรรมชาตทเหมาะสมกบการบรโภคได และใชไดดในอมลชนชนดนาในนามน (w/o) ทมคา HLB ตาๆ (HLB 3-6) มดงน

2.3.3.1 โมโนและไดกลเซอไรด (Mono and Diglycerides) โมโนและไดกลเซอรไรดประกอบดวยสวนทชอบนาและสวนทชอบนามน ทาให

สารละลายละลายไดทงในนาและนามนบางสวน เกดจากปฏกรยาเอสเทอรฟเคชน (esterification) ระหวางไตรกลเซอไรดและกลเซอรอล โดยจะถกดดซบทบรเวณผวรวมระหวางไตรกลเซอรไรดและนา และเกดเปนผลกหอหมอนภาคไวได ไดกลเซอรไรดจะลดแรงตงผวทบรเวณผวรวมจงรกษาความคงตวของอมลชนได โดยสวนใหญมกใชในอมลชนชนดนาในนามน และใชเปนสารตงตนในการผลต Distilled monoglyceride โดยกระบวนการกลนแยกสารในระดบโมเลกล ผลตจากปฏกรยาเอสเทอรรฟเคชนระหวางไตรกลเซอไรดและกลเซอรอล ผลตภณฑทไดจะมความหลากหลายโดยขนอยกบชนดของไตรกลเซอไรดและความเขมขนของโมโนกลเซอไรด โดยวตถดบเปนสวนผสมของโมโนกลเซอไรด ไดจากเนอหรอพชและสงผานไปกระบวนการกลนแยกสารระดบโมเลกล โดยใชความดนสญญากาศสง และระเหยวตถดบเปนไอ ตอจากนนจะนาไอไปผาน condenser ภายใตความดนสญญากาศสง ทาใหวตดบเปนผงหรอผลกขนอยกบการประยกตใช (Garti, 2001) 2.3.3.2 เลซตน (Lecithin)

เลซตนเปนสารประกอบของไขมนและฟอสฟอรส เรยกวา ฟอสโฟลปด (phospholipid) มสาระสาคญ คอ ฟอสฟาทดล โคลน (phosphatidyl choline) ฟอสฟาทดล เอทาโนลามน (phosphatidyl ethanolamine) ฟอสฟาทดล อโนซตอล (phosphatidyl inositol) และ

สำนกหอ


22

กรดฟอสฟาทดก (phosphatidic acid) เลซตนมหลายลกษณะทงทเปนของเหลว ขน เหนยว และเปนของแขง ซงขนอยกบปรมาณสาระสาคญทเปนองคประกอบของเลซตน ในธรรมชาตพบเลซตนมากในไขแดง นม สมอง ตบ ไต ถวเปลอกแขง ปลา ธญพช นามนพช และสตวตางๆ นยมใชในอมลชนทงชนดนามนในนาและนาในนามน โดยมผลมาจากคา HLB ของเลซตนมชวงกวาง ตงแต HLB 4-8 ทาใหเลซตนสามารถใชไดในอมลชนทงสองแบบ แตสวนใหญมกละลายไดดในนามนดงนนจงเหมาะกบอมลชนชนดนาในนามน (Schmidts และคณะ, 2009) 2.3.3.3 พอลกลเซอรอล พอลรซโนเลเอต (Polyglycerol polyricinoleate,

PGPR) PGPR เปนพอลกลเซอรอลเอสเทอรของกรดรซโนเลอคทถกอนเตอรเอสเทอรไฟด

ผลตจากการควบแนนสารกลเซอรอลมากกวา 2 โมเลกล ใหเปนพอลกลเซอรอลและกรดไขมนจากนามนละหง ซงกรดไขมนสวนใหญทพบ คอ กรดไขมนรซโนเลอค นอกจากนนยงพบกรดไขมนโอเลอค ลโนเลอค และสเตยรค นามาทาปฏกรยาเอสเทอรทอณหภมสงไดเปนอนเตอรเอสเทอรรไฟดกรดไขมนรซโนเลอค จากนนจงนาไปผสมกบโพลกลเซอรอล ไดเปนพอลกลเซอรอล-พอลรซโนเลอค มคณสมบตเปนอมลซไฟเออรโดยมสวนทชอบนา คอ พอลกลเซอรอล และเอสเทอรของกรดรซโนเลอค เปนหมทชอบนามน สามารถกระจายตวในนาไดเพยงเลกนอย แตสามารถกระจายตวในนามนไดด มคา HLB ตากวา 4 จงนยมใช PGPR ในอมลชนชนดนาในนามน (Wilson และคณะ, 1998; Taki, 2008)

2.4 การทาแหงแบบพนฝอย (spray drying) เทคโนโลยการทาแหงการผลตทางการคาสวนใหญใชวธ freeze-dried ซงมราคาแพง ได

ผลผลตตา ดงนนการทาแหงแบบพนฝอยจงเปนอกทางเลอกหนงทนยมใชในอตสาหกรรมอาหาร เพราะมราคาถก ไดผลผลตสง และสามารถประยกตใชรวมกบสารประกอบอนๆ ไดหลายชนด ทาใหสะดวกตอการเพมผลผลตผลตภณฑทเปนผง (Zamora และคณะ, 2006) การทาแหงแบบพนฝอยเปนการบรรจสวนผสมทตองการ เชน นามนและกลนรสไวภายในผนงหอหม เปนกระบวนการเปลยนนามนและกลนรสในรปของอมลชนใหอยในลกษณะผง (Reineccius, 2004; Desai และ Park, 2005) และกระบวนการทาแหงนนเปนกระบวนการทใชอณหภมสง ทาใหเกดการระเหยนาอยางรวดเรว เปนผลใหเกดการเปลอก (crust) และยดสารแกนไวภายในเปลอกหมนน (Gharsallaoui และคณะ, 2007)

สำนกหอ


23

วตถประสงคของการนาจลนทรยมาผานกระบวนการทาแหง คอ ตองการเกบรกษาเชอใหคงสภาพดโดยไมเกดการสญเสยกจกรรมของเชอระหวางการขนสงและการเกบรกษา การทาแหงแบบพนฝอยเปนวธการทาแหงโดยฉดพนของเหลวใหเปนหยดละออง โดยอณหภมสงมากกวา 200 องศาเซลเซยส ทาใหเซลลแบคทเรยถกทาลาย ระหวางการทาแหงแบบพนฝอยแบคทเรยจะถกความรอน นอกจากนยงมปจจยอนๆ เชน dehydration, ออกซเจน และออสโมตก (Brennan

และคณะ, 1986; Teixeira และคณะ, 1997) ผลของการทาแหงแบบพนฝอยมผลตอเซลลเมมเบรนทาใหเซลลเมมเบรนยอมใหสารตางๆ ผานมากขน เปนผลใหเกดการปลดปลอยองคประกอบภายในเซลลออกสสงแวดลอม นอกจากนยงมอทธพลตอเยอหมไซโตพลาสซมของเซลล ผนงเซลล DNA และ RNA ซงถกชกนาใหเกดการสญเสยกจกรรมเมตาบอลก (Teixeira และคณะ, 1995 (a,b); Teixeira และคณะ, 1997)

2.4.1 ปจจยทมอทธพลตอการรอดชวตของจลนทรยในกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย

2.4.1.1 สายพนธเชอ

จากการศกษาของ Ding และ Shah (2009) ศกษาผลของ pH ตาตอการรอดชวต

ของโพรไบโอตกแบคทเรย โดยเปรยบเทยบเชอ 10 สายพนธ ไดแก L. rhamnosus type Lr-32, B. longum type BI-05, L. salivarius type Ls-33, L. plantarum Lpc-37, L. acidophilus NCFM,

L. paracasei Lp-115, B. lactis type Bl-04, B. lactis type Bi-07, HOWARU L. rhamnosus,

และ HOWARU B. bifidum ทเปนเซลลอสระ พบวาในสภาวะกรดโพรไบโอตกแบคทเรยทกสายพนธมจานวนเซลลลดลง สายพนธ L. acidophilus และ L. salivarius ทนตอสภาวะกรดไดมากทสดเมอเทยบกบสายพนธอน Bifidobacterium ในกลม B. bifidum, B. lactis type BI-04 และ B. lactis type Bi-07 มความไวตอสภาวะกรดมากทสด ทาใหมจานวนเซลลรอดชวตลดลง จะเหนไดวากลม Lactobacillus ทนตอสภาวะกรดไดมากกวา Bifidobacterium เชนเดยวกบงานวจยของ Dunne และคณะ (1999) กลาววา Lactobacillus ทนตอสภาวะในกระเพาะของมนษยไดมากกวา Bifidobacterium

2.4.1.2 อายของเชอจลนทรย

การเจรญของแบคทเรยม 4 ระยะ คอ log phase, lag phase, stationary phase

และ death phase แบคทเรยทเขาสระยะ stationary phase ทนตอปจจยตางๆ และสามารถคงกจกรรมไวไดสงหลงจากทาแหงมากกวาในระยะ log phase เพราะมแหลงอาหารทจลนทรย

สำนกหอ


24

สามารถใชไดมากกวาทาใหรอดชวตไดมาก ดงนนเซลลระยะ stationary phase เปนเซลลทมการรอดชวตไดมากทสด (Foster, 1962; Brashears และ Gilliland, 1995; Lorca และ de Valdez,

1999; Van de Guchte และคณะ, 2002; Morgan และคณะ, 2006) เชน ในระยะ stationary

phase ของ L. rhamnosus รอดชวตสงทสดหลงการทาแหงรอยละ 31-50 ในขณะทระยะ log

phase แสดงการรอดชวตเพยงรอยละ 14 เทานน เชนเดยวกบงานวจยของ Corcoran และคณะ (2004) พบวาในระยะ log phase มการรอดชวตเพยงรอยละ 2 และ Espina และ Packard

(1979) ไดศกษาการผลตจลนทรยแลคตกแอซดแบคทเรยดวยวธการทาแหงแบบพนฝอย พบวาหวเชอทใชในการทาแหงตองมสภาพเปนกลาง (neutralization) และอายทเหมาะสมสาหรบการทาแหงจะอยในระยะ stationary phase เชอผงทผลตไดจะยงคงกจกรรมตางๆ เชนเดม และพบวาเชอมอายในระยะนมความทนทานตอการทาแหงแบบพนฝอยไดดกวาระยะอน

นอกจากนจากงานวจยของ Teixeira และคณะ (1995b) ไดศกษาการทาแหงเชอ L. bulgaricus แบบพนฝอยทอณหภมลมเขา 200 องศาเซลเซยส และอณหภมลมออก 80 องศาเซลเซยส พบวาระยะ stationary phase มความทนทานตอกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยไดดกวาเซลลระยะ exponential phase และยงพบวาการชอคดวยความรอนกบเชอทอยในชวง exponential phase จะชวยเพมอตราการรอดชวตของเชอใหสงขนกวาเชอทไมถกการชอคดวยความรอนแตการทา heat shock กบเชอทอยในระยะ stationary phase จะไมมผลตอการรอดชวตทเพมขน

2.4.1.3 จานวนเชอเรมตนกอนการทาแหง ปรมาณเชอเรมตนกอนการทาแหงนนมผลตอการรอดชวตหลงการทาแหง โดย Shahani และคณะ (1976) ทาการเปรยบเทยบปรมาณเชอเรมตนของ L. bulgaricus กอนการทาแหง มจานวนเชอ 6×105 CFU/ml กบ 7×104 CFU/ml เมอผานกระบวนการทาแหงจะมการรอดชวตรอยละ 75 และรอยละ 10 ตามลาดบ สวน L. acidophilus มปรมาณเชอเรมตน 1.6×105

CFU/ml กบ 2.6×104 CFU/ml เมอผานกระบวนการทาแหงพบวามการรอดชวตรอยละ 63 และรอยละ 19 ตามลาดบ และ St. thermophilus ทมเชอเรมตนเปน 7.3×105 CFU/ml กบ 2.5×104

CFU/ml เมอผานการทาแหงมจานวนเซลลทรอดชวตรอยละ 11 และรอยละ 1 ตามลาดบ ซง สอดคลองกบรายงานของ Fu และ Etzel (1995) ทรายงานวาจานวนเชอเรมตนกอนการทาแหงมากทาใหมเชอรอดชวตสงกวาการใชเชอเรมตนในปรมาณทตา

2.4.1.4 อณหภมขาออกระหวางการทาแหงแบบพนฝอย

อณหภมขาออกเปนปจจยหนงทมผลตอการรอดชวตของแบคทเรยและปรมาณ

สำนกหอ


25

ความชนของผง จากการศกษาของ Kim และ Bhowmik (1990) พบวาอตราการรอดชวตของ S. thermophillus และ L. bulgaricus จะลดลงเมออณหภมลมออก (outlet air temperature) เพมสงขน โดยจะสงผลตอการรอดชวตของเชอแบคทเรยทง 2 ชนดมากกวาการเปลยนแปลงของอณหภมขาเขา (inlet air temperature) และคา atomizing air pressure นอกจากน Gardiner

และคณะ (2000) ไดศกษาการทาแหงแบบพนฝอยกบ L. paracasei NFBC 338 ทอณหภมลมเขา170 องศาเซลเซยส และแปรอณหภมลมออกตงแต 70-120 องศาเซลเซยส พบวาทอณหภมลมออก 80-85 องศาเซลเซยส ทาให L. paracasei NFBC 338 รอดชวตมากทสด ภายใตเงอนไขเดยวกนกบงานวจยของ Ananta และ Knorr (2003) รายงานการอยรอดของ L. rhamnosus GG

มากกวารอยละ 60 นอกจากนยงพบวาสายพนธทแตกตางกนทนตอกระบวนการทตางกนดวย นอกจากความสมพนธของอณหภมลมออกทมผลตอรอยละการรอดชวตของจลนทรยแลว ยงมผลตอความชนของผลตภณฑดวย คอ ผลตภณฑผงมความชนทเหมาะสมทรอยละ 4.1 เชนเดยวกบงานวจยของ Ananta และคณะ (2005) พบวาความชนทเหลออยจะเพมขนเมออณหภมขาออกลดลง ดงนนการใชอณหภมขาออก 80 °C และปรมาณความชนทเหลอรอยละ 4 (w/w) มความเหมาะสมมากทสด (Masters, 1985) นบเปนพารามเตอรทมผลตอคณภาพทดสาหรบนมผง ซงผลตภณฑโพรไบโอตกในรปแบบผงแหงมขอด คอ มอายการเกบรกษานาน การขนสงสะดวก ซงการทาแหงจะทาใหกระบวนการเมแทบอลซมของเซลลหยดลง และเปนการปองกนการงอกของสปอรดวย การทจลนทรยมความสามารถในการทนตอความแหงไดนนจะแตกตางกนตามชนดของจลนทรย สารทใชหอหมจลนทรย โดยถาเลอกวธการทาแหงทถกวธจะสามารถทาใหผลตภณฑโพรไบโอตกมอตราการรอดชวตทสงขน และมอายการเกบรกษาทนานขน

2.4.1.5 ตวกลางในการทาแหง ตวกลางในการทาแหงทนยมใช ไดแก มอลโตเดกทรน (maltodextrin) เปน

คารโบไฮเดรตประเภทหนงทไดจากการยอยสตารชไมสมบรณ มความคงตวตอการเกด oxidative

ของเอนแคพซเลสประเภทนามน (Gharsallaoui และคณะ, 2007) มงานวจยของ Ying และคณะ

(2012) ไดทาการทดลองการเตรยมสตรทใชในการผลตเอนแคพซเลชนหรอสารทใชสาหรบหอหมโพรไบโอตกแบงออกเปน 4 สตร คอ สตรทหนงใช 1 WPI : 2 maltodextrin , สตรทสองใช 1 WPI :

1 maltodextrin : 1 glucose, สตรทสามใช 1 WPI : 2 inulin และสตรทสใช 1 WPI : 1 inulin : 1

glucose การเตรยมทา Microencapsule LGG powder สาหรบสตรในการทาไมโครแคปซล สาหรบการ spray-dried LGG ผลการเตรยมสารละลายโดยใชการกระจายตว WPI (รอยละ 8 TS)

ทาการกาจดนาออกเปนเวลา 30 นาท ปรบ pH ใหได 7.5 โดยใช 1 M NaOH แลวใหความรอนท

สำนกหอ


26

อณหภม 90°C ตออก 10 นาท สวนโปรตนและคารโบไฮเดรตทนามาผสมกน เปนสารละลายหรอทเรยกวา encapsulant จะนามาใหความรอนท 90°C แลวกวนตออก 10 นาท จากนนทาใหเยนท 15 °C เพมความเขมขนของ LGG โดยการใชเครองผสมใหเขากน จากนนนามา spray-dried โดยใช เครองทาแหงแบบพนฝอยในระดบหองปฏบตการ โดยการใชอณหภมขาเขาและอณหภมขาออกเทากบ 160°C และ 65°C ตามลาดบหลงจากการทาแหงแลวพบวาความคงตวระหวางการทาแหงและการเกบรกษา จากสตรเรมตนทมนาหนกแหงของ LGG รอยละ 2 สตรทใชกลโคสไมมผลตออตราการอยรอดของโพรไบโอตกในระหวางการทาแหง แตมผลในระยะยาวระหวางการเกบรกษา (Ananta และคณะ, 2005) เพราะสตรทใชกลโคสชวยลดความชนภายใตการเกบรกษาทสภาวะเดยวกน แตจากการรายงานของ Gharsallaoui และคณะ (2007) กลาววามซโครส กลโคส และสตารช ไมเหมาะสมสาหรบการทาแหงแบบพนฝอย เนองจากมผลตอการเกดปฏกรยาคาราเมลไรเซชน อาจเกาะกบ nozzle ของเครองทาแหงแบบพนฝอย จงเลอกใชมอลโตเดกทรนเปนตวกลางในการทาแหง

จากงานวจยของ Ananta และคณะ (2005) ศกษาการบาดเจบของเซลลและ

ความคงตวในการเกบรกษาของการทาแหงแบบพนฝอยของ Lactobacillus rhamnosus GG โดยใชโปรตนนมเปนตวกลางในการทาแหง พบวาโปรตนนมรอยละ 20 เหมาะสมในการเปนตวกลางในการทาแหง มความสามารถในการปองกนความรอนจากการทาแหงและมผลตอความชนของผงทไดดวย

2.4.1.6 อาหารเลยงเชอ (Growth media) องคประกอบของอาหารเลยงเชอเปนปจจยทมผลตอการอยรอดของเชอโพร

ไบโอตกระหวางการทาแหง ในกรณของคารโบไฮเดรต เชน การเจรญเตบโตของ L. delbrueckii subsp. bulgaricus ในนาตาล เชน แลคโตส ซโครส และทรฮาโลส หรอในสารเคมทชวยปองกน เชน กลเซอรอล ซงเซลลสามารถปรบตวใหเขากบกระบวนการแชแขงและการละลายจากปจจยของออสโมตก (Panoff และคณะ, 2000) Ferreira และคณะ (2005) พบวา L. sakei สามารถอยรอดในการทาแหงแบบพนฝอยเมอเซลลเจรญเตบโตในนาตาล Carvalho และคณะ (2004) พบวานาตาลอนๆ เชน ฟรกโตส และ ซอบทอล สามารถปองกนไดมากกวากลโคส กลไกการปองกนของนาตาลเหลานคลายกบนาตาลอนๆ นอกจากน Wisselink และคณะ (2002) ไดศกษาเมตาบอลก เชน แมนนทอล (mannitol) ซอบทอล (sorbitol) และกลตาเมต (glutamate) ซงสามารถรกษาเซลลไวไดในระหวางการทาแหง และความเขมขนของอาหารเลยงเชอมผลตอการอยรอดของเชอเชนกน (Linder และคณะ, 1997)

สำนกหอ


27

บทท 3

อปกรณและวธการทดลอง 3.1 วตถดบ สารเคม เครองมอ และอปกรณในการวจย

3.1.1 วตถดบ

- นามนถวเหลองตราองน (บรษทนามนพชไทย จากด, ประเทศไทย) 3.1.2 สารเคม

- Bile salt (Fluka, New Zealand) - Calcium chloride (CaCl2) (Merck, Germany) - Distilled monoglyceride (DMG) (Thai Food and Chemical Company Limited,

Thailand) - Hydrocholic acid (HCl) (Merck, Germany) - Lecithin (Thai Food and Chemical Company Limited, Thailand) - Mineral oil (cosmetic grade, G-bioscience, USA, บรษทเคมภณฑ คอรปอเรชน จากด) - Polyglycerol polyliricinoleate (PGPR) (Oleofine Organics, Thailand) - Sodium alginate (Apex, UK) - นากลน

- มอลโตเดกซตรน DE 16-20 (Thai food and Chemical company limited,

Thailand) - Capsul® (modified starch บรษทเนชนแนลสตารชแอนดเคมคอล (ไทยแลนด) จากด) - แอลกอฮอลความเขมขน 95% (v/v) (Merck, Germany) 3.1.3 จลนทรยและอาหารเลยงเชอ

- Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047, Lactobacillus casei TISTR

1500, Lactobacillus acidophilus TISTR 1338 และ Lactobacillus plantarum TISTR

1465 จากสถาบนวจยวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทย

- MRS Agar (Merck, Germany)

สำนกหอ


28

- MRS Broth (Merck, Germany) - Peptone (Merck, India) 3.1.4 อปกรณและเครองมอ

- Cuvette glass (Hellma, Germany) - Dropper และลกยางดดสารเคม

- Loop

- pH meter (Meter Lab, France)

- Spectrophotometer G10 (Spectronic Unicam, UK) - Water bath (Memmert, Germany) - กระบอกตวงขนาด 100 มลลลตร (Scott Duran, Germany) - กลองจลทรรศนแบบสองผาน (Olympus Microscope, CH-2, ประเทศญป น) และ

กลองดจตอลบนทกภาพ (Olympus, C-7070, ประเทศญป น) - ขวดอาหารเลยงเชอขนาด 100, 250 และ 500 มลลลตร (Scott Duran, Germany) - จานเลยงเชอ (Pyrex, Germany) - ชอนตกสาร - ตะเกยงแอลกอฮอล

- ตบมเชออณหภม 35 ºC (Memmert, BM 600, Germany) - ตอบลมรอน (WTB Binder, Germany) - ตเยน (Hitachi) - ทป (Gibman, Germany) - บกเกอรขนาด 50, 100, 250, 600, 1000 มลลลตร - ปเปต 5, 10 มลลลตร (Gibman, Germany) - หลอดเซนตรฟวสพลาสตกขนาด 50 มลลลตร - หลอดทดลองพรอมฝา

- หลอดทดลองฝาเกลยวพรอมฝา

- อลมเนยมฟอยด

- เครองนงฆาเชอความดนไอ (Autoclave, Tomy Seiko, Japan) - เครอง Vortex-genie (Mettler, Switzerland) - เครองชงละเอยดทศนยม 2 ตาแหนง (AND, FX 2000i, A&D company limited,

สำนกหอ


29

USA) - เครองชงละเอยดทศนยม 4 ตาแหนง (Denver Instrument, USA) - เครองทาแหงแบบพนฝอย (APV, Denmark) - เครองปนอเนกประสงค (Philips, Netherlands) - เครองปนเหวยง (Universal 16, Hettich Zentrifugen) - เครองวดขนาดอนภาค Laser light scattering (Coulter, LS 1000, USA) - เครองวดคา aw (Aqua Lab, USA) - เครองวดส (Miniscan รน XE Plus บรษท Hunter Lab, USA) - เครองโฮโมจไนเซอร (IKA รน T 25 D, Germany) - แทงแกว

- ไมโครปเปต (Gibman, Germany)

3.2 วธการทดลอง 3.2.1 การคดเลอกเชอไบโอแอคทฟ

3.2.1.1 ศกษาการเจรญของเชอแบบนบโดยตรง คดเลอกเชอไบโอแอคทฟ 4 สายพนธ ไดแก Lactobacillus casei subsp.

rhamnosus TISTR 047, Lactobacillus casei TISTR 1500, Lactobacillus acidophilus TISTR

1338 และ Lactobacillus plantarum TISTR 1465 โดยเลยงเชอใน MRS broth บมทอณหภม 35

องศาเซลเซยส เปนเวลา 24 ชวโมง แลวนบเชอโดยใชวธ Counting chamber method

(Haemcytometer) เพอเลอกเชอทเจรญเตบโตดทสด

3.2.1.2 ศกษาการเจรญของเชอ (growth curve) ศกษาการเจรญของเชอไบโอแอคทฟ โดยนาเชอทง 4 สายพนธ มาเลยงใน MRS

broth นาไปบมทอณหภม 37 องศาเซลเซยส เปนเวลา 48 ชวโมง ในระหวางการบมจะสมตวอยางมานบจานวนเชอโดยใช plate count method ดวยอาหารเลยงเชอ MRS agar และวดความขนดวยเครองสเปกโตรโฟโตมเตอร (spectrophotometer) ทความยาวคลน 600 นาโนเมตร (OD600) นาผลทไดไปสรางกราฟการเจรญของเชอ (จรยา และคณะ, 2541)

สำนกหอ


30

3.2.1.3 ศกษาการทนตอสภาวะกรดและนาด ศกษาการทนตอสภาวะกรด โดยนาเชอทง 4 สายพนธ มาเลยงใน MRS broth ท

มการปรบ pH เปน 2 ดวย 5M HCl โดยปรบใหมปรมาณเชอเรมตน 1010 CFU/ml นาไปบมทอณหภม 37 องศาเซลเซยส เปนเวลา 120 นาท ในระหวางการบมจะสมตวอยางมานบจานวนเชอทกๆ 30 นาท โดยใช plate count method ดวยอาหารเลยงเชอ MRS agar (Ding และ Shah,

2009) ศกษาการทนตอสภาวะนาด โดยนาเชอทง 4 สายพนธ มาเลยงใน MRS broth ท

มรอยละ 0.3 bile salt (w/v) แลวปรบ pH เปน 5.8 ดวย 5M HCl โดยปรบใหมปรมาณเชอเรมตน 1010 CFU/ml นาไปบมทอณหภม 37 องศาเซลเซยส เปนเวลา 8 ชวโมง ในระหวางการบมจะสมตวอยางมานบจานวนเชอทกๆ 2 ชวโมง โดยใช plate count method ดวยอาหารเลยงเชอ MRS

agar (Ding และ Shah, 2009) 3.2.2 การทาเอนแคพซเลชน

เรมจากการเตรยมหวเชอสาหรบทาเอนแคพซเลชน โดยนาเชอทเกบไวในรปแชเยอกแขง (freeze dry) ทไดจากการคดเลอกในขอ 3.2.1 มาเลยงใน MRS broth แลวนาไปบมทอณหภม 35

องศาเซลเซยส เปนเวลา 48 ชวโมง หลงจากนนแลวนามา streak ลงบนอาหารแขง MRS agar

บมทอณหภม 35 องศาเซลเซยส เปนเวลา 48 ชวโมง เขยเชอบนอาหารแขง MRS agar 10 โคโลน ลงใน MRS broth 100 มลลลตร บมทอณหภม 35 องศาเซลเซยส เปนเวลา 15 ชวโมง หลงจากนนแบงเชอใสหลอดเซนตรฟวสขนาด 50 มลลลตร จานวน 6 หลอด ในปรมาณเทาๆ กน นาเขาเครองเซนตรฟวส โดยใชความเรวรอบ 8,000 รอบตอวนาท เปนเวลา 10 นาท เทสารละลายสวนใสทง จะไดสวนของเชอ ใชเปปโทน 1 มลลลตร ชะเชอออกจากหลอดเซนตรฟวส จะไดสารละลายแขวนลอยของเชอ (ภาพท 12) นาไปใชในขนตอนการผลตเอนแคพซเลชน

สำนกหอ


31

ภาพท 12 การเตรยมหวเชอไบโอแอคทฟสาหรบการทาเอนแคพซเลชน

3.2.2.1 ศกษาความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร

โดยเตรยมอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน (ปรมาตร 100 มลลลตร) เรมจากการเตรยมโซเดยมอลจเนตรอยละ 2 ปรมาตร 6 มลลลตร และเชอปรมาตร 4 มลลลตร (เฟสนา) หลงจากนนตปนนามนปรมาตร 80 มลลลตร เปนเวลา 30 วนาท ดวยเครองปนอเนกประสงค

(เฟสนามน) ตวงเฟสนามาปรมาตร 10 มลลลตร คอยๆ เตมลงในเฟสนามนทกาลงปนดวยเครองปนอเนกประสงค ใชความเรวระดบสงสด (turbo) เปนเวลา 1 นาท เตม 0.1M CaCl2 ปรมาตร 1.5 มลลลตร ปนตอดวยเครองปนอเนกประสงคเปนเวลา 1 นาท เตม 0.1% PGPR เปนอมลซไฟเออรทละลายในนามนปรมาตร 10 มลลลตร ปนตอดวยเครองปนอเนกประสงค เปนเวลา 1 นาท แลวนาอมลชนเขาเครองโฮโมจไนเซอรทความเรวรอบ 3 ระดบ ไดแก 9,000, 11,000 และ 13,000

rpm เปนเวลา 1 นาท จะไดอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน (w/o) (ภาพท 13)

เลยงเชอใน MRS broth บมทอณหภม 35 ºC เปนเวลา 48 ชวโมง

Streak ลงบนอาหารแขง MRS agar บมทอณหภม 35 ºC เปนเวลา 48 ชวโมง

เขยเชอบนอาหารแขง MRS agar 10 โคโลน ลงใน MRS broth 100 ml บมทอณหภม 35 ºC เปนเวลา 15 ชวโมง

เชอ freeze dry

แบงใสหลอดเซนตรฟวสขนาด 50 ml จานวน 6 หลอด ในปรมาณเทาๆ กน

เขาเครองเซนตรฟวส โดยใชความเรวรอบ 8,000 rpm เปนเวลา 10 นาท (Sohail และคณะ, 2011)

เอาสารละลายสวนใสทง จะไดสวนทเปนเชอ ใช 0.1% เปปโทน 1 ml ชะเชอออกจากหลอดเซนตรฟวส

ไดสารละลายแขวนลอยของเชอ นาไปใชในการทดลองตอไป

สำนกหอ


32

ภาพท 13 การทาเอนแคพซเลชนของอมลชนเชงเดยว และเตรยมอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา (ปรมาตร 1000 ml) หลงจากไดอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน (w/o) จากขางตนแลว ตวงมาปรมาตร 100 ml (เฟสชนใน) ตปนเฟสนา (นา+มอลโตเดกตรน+แคปซล ในความเขมขน 3:1:1 เตรยมตามวธการของบรษทไมทต) เปนเวลา 30 วนาท ดวยเครองปนอเนกประสงค (เฟสชนนอก) คอยๆ เตมเฟสชนในลงในเฟสชนนอกทกาลงปนดวยเครองปนอเนกประสงค ใชความเรวระดบสงสด (turbo) เปนเวลา 1 นาท แลวนาอมลชนเชงซอนเขาเครองโฮโมจไนเซอรทความเรวรอบ 3 ระดบ ไดแก 4,500, 5,500 และ 6,500 rpm ตามลาดบ เปนเวลา 1 นาท จะไดอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา (w/o/w) (ภาพท 14)

เตรยม 2% sodium alginate ปรมาตร 6 ml + สารแขวนลอยเชอ (mo.) ปรมาตร 4 ml

30 sec

Pre-mixed oil

เตม 2% sodium alginate+ mo. ปรมาตร10 ml ลงในนามนปรมาตร 80 ml ขณะกาลงปนดวย hand mixer 1 นาท

1 min

2% sodium alginate + mo. 10 ml

เตม 0.1 CaCl2 ปรมาตร 1.5 ml

1 min

0.1M CaCl2

1.5 ml

emulsifier (%w/v)

เตมอมลซไฟเออรทละลายในนามนปรมาตร 10 ml ปนตออก 1 นาท

2% sodium alginate 6 ml + mo. 4 ml

1 min

เขาเครองโฮโมจไนเซอรทระดบความเรวรอบ 3 ระดบ คอ 9,000, 11,000 และ 13,000 rpm ปนตออก 1 นาท

Homogenization

1 min

จะไดอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน (w/o)

สำนกหอ


33

ภาพท 14 การทาเอนแคพซเลชนของอมลชนเชงซอน

การตรวจสอบคณสมบตของอมลชน

- ความคงตวของอมลชน

ใชปเปตดดตวอยาง 5 ml ใสในหลอดทดลองทมฝาปด ตงทงไวเปนเวลา 2 ชวโมง ทอณหภมหอง วดปรมาณของเหลวทแยกออกมา โดยวดจากความสง วดซา 5 ครง แลวคานวณหารอยละการแยกชนของนา ดงน

รอยละการแยกชนของนาความสงของนาทแยกความสงของตวอยาง

water phase เตรยมโดยใชนา: maltodextrin:capsul ดวยอตราสวน 3:1:1 ทงไว 1 คน ในอณหภมต เยนกอนนามาใช

30 sec

Pre-mixed

ใสอมลชนเชงเดยวทเตรยมไวปรมาตร 100 ml ใสลงใน water phase ปรมาตร 900 ml ขณะกาลงปนดวย hand

w/o 100 ml

1 min

เขาเครองโฮโมจไนเซอรทระดบความเรวรอบ 3 ระดบ คอ4,500, 5,500 และ 6,500 rpm ปนตออก 1 นาท

Homogenization

1 min

จะไดอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา (w/o/w)

สำนกหอ


34

- การรอดชวตของเชอ

วดการรอดชวตของเชอหลงผานกระบวนการทาอมลชนและการทาแหง

แบบพนฝอย โดยตวอยางอมลชนและตวอยางผงมาเจอจางกบ 0.1% peptone แลววดการรอดชวตของเชอโดยใช plate count method ดวยอาหารเลยงเชอ MRS agar

- ขนาดอนภาคเฉลยและการกระจายตวของอนภาค การวดขนาดอนภาคเฉลย (D3,2) และการกระจายตวของขนาดอนภาค

ของดรอปเลท โดยใชเครอง coulter LS 1000 และใช mineral oil เปนตวทาละลายในการวดอมลชนชนดนาในนามน และใชนาเปนตวทาละลายในการวดอมลชนชนดนามนในนาในนา แลวคานวณขนาดอนภาคเฉลย (D3,2) ดงน

โดย ni คอ จานวนดรอปเลททมเสนผานศนยกลาง di di คอ เสนผานศนยกลางของดรอปเลท

- โครงสรางของอมลชน ใชลปแตะตวอยางแลวหยดบนสไลดทเตรยมไวปดดวยแผนกระจกปด

สไลด (cover glass) แลวนาไปสองใตกลองจลทรรศน เพอดโครงสรางของดรอปเลท และนบจานวนดรอปเลท โดยตชองสเหลยมขนาดพนท 1×1 cm บนสไลด ใชลป (loop) แตะตวอยางแลวหยดบนสไลดเกลยใหตวอยางเตมชองสเหลยม โดย 1 ลปมปรมาตรเทากบ 0.01 มลลลตร แลวนาไปสองใตกลองจลทรรศนกาลงขยาย 100 เทา (กาลงขยายภาพ 1,000 เทา) วดซา 10 ครง พรอมถายภาพดวยกลองดจตอล และคานวณจานวนดรอปเลท

การคานวณจานวนดรอปเลท พนท microscopic field ¶r2 มจานวนดรอปเลท X ดรอปเลท

พนทสเหลยม 1×1 cm มอมลชนปรมาตร 0.01 มลลลตร ถาอมลชน 1 มลลลตร มจานวนดรอปเลท

สำนกหอ


35

3.2.2.2 ชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร

เตรยมอมลชนเชงเดยวตามขนตอนในขอ 3.2.2.1 โดยศกษาอมลซไฟเออร 3 ชนด ไดแก DMG, Lecithin และ PGPR ทระดบความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml แลวนาอมลชนทไดมาตรวจสอบคณสมบตของอมลชนตามขอ 3.2.2.1

3.2.3 การศกษาการรอดชวตของเชอและคณสมบตของเชอไบโอแอคทฟผงหลง ผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย

นาอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา (w/o/w) ทคดเลอกไดจากการผลตเอนแคพซ

เลชนขอ 3.2.2 มาผานเครองทาแหงแบบพนฝอย โดยใชอณหภมของเครองทาแหงแบบพนฝอยทอณหภมลมเขา 170 °C และอณหภมลมออก 80 °C (Gardiner และคณะ, 2000; Ananta และคณะ 2005) แลวนาไบโอแอคทฟผงทไดมาตรวจสอบคณสมบตดานตางๆ ไดแก - ความชนและ aw ของไบโอแอคทฟผง

วดคา aw โดยใชเครองวดคา aw และวดความชนของผง โดยชงนาหนกไบโอแอค

ทฟผงแลวนาไปอบดวยตอบลมรอนทอณหภม 105 ºC และชงนาหนกจนคงท บนทกนาหนกของผงหลงอบ แลวคานวณหา % moisture content

% moisture content = นาหนกกอนอบ นาหนกหลงอบ

นาหนกกอนอบ

- ขนาดอนภาคเฉลยและการกระจายตวของอนภาค

การวดขนาดอนภาคเฉลย (D3,2) และการกระจายตวของขนาดอนภาคของผง ทา

ตามวธการตรวจสอบการวดขนาดอนภาคและการกระจายตวตามวธขอ 3.2.2.1

- ปรมาณนามนทผวอนภาค (surface oil) (Kim และคณะ, 2005; Kim และ

คณะ, 2009) ชงไบโอแอคทฟผง 1 กรมบนกระดาษกรอง (เบอร 4) ทพบเปนจบ วางบนกรวย

กรอง และชะดวยเฮกเซน โดยใชปเปตดดเฮกเซนครงละ 5 ml จานวน 4 ครง หลงจากนนนาไประเหยเฮกเซนดวยเครองระเหยระบบสญญากาศ (evaporator) แลวชงนาหนกจนคงท คานวณเปนปรมาณนามนตอนาหนกผง

สำนกหอ


36

- การวเคราะหคาส

นาไบโอแอคทฟผงทไดมาศกษาคาสของผง ดวยเครอง colorimeter โดยหาคา L*, a* และ b* แลวนาไปคานวณคา color difference ( E*)

- ลกษณะโครงสรางของไบโอแอคทฟผงผานการสองดวยเครอง SEM

นาไบโอแอคทฟผงทไดไปศกษาลกษณะของผงดวยกลองจลทรรศนแบบสอง

กราด (SEM)

3.2.4 การศกษาอายการเกบรกษาของไบโอแอคทฟผง นาไบโอแอคทฟผงหลงผานการทาแหงแบบพนฝอยทไดจากขอ 3.2.3 มาผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC แลวนาไบโอแอคทฟผงมาตรวจสอบคณสมบตของผง ทก 1 เดอน ไดแก - การรอดชวตของไบโอแอคทฟผง การวดการรอดชวตของไบโอแอคทฟผงทาตามการตรวจสอบการรอดชวตของเชอตามวธขอ 3.2.2.1

- aw ของไบโอแอคทฟผง การวดคา aw ของไบโอแอคทฟผงทาตามการตรวจสอบการวดคา aw ตามวธขอ

3.2.3

- การจบตวเปนกอน (caking) การวดการ caking ใชวธ sieve test โดยชงนาหนกของตวอยางเรมตน อบ

ตวอยางทอณหภม 102 ± 2 ºC เปนเวลา 1 ชวโมง ทาใหเยนใน desiccator เปนเวลา ½ ชวโมง ชงนาหนกตวอยางอกครง แลวถายลง sieve ขนาด 1 mm แลวรอนดวยเครอง sieve ทระดบการสน 50 แอมพลจด เปนเวลา 5 นาท ชงนาหนกอกครง แลวหา % caking (Pisecky,1997; Nijdam

และ Langrish, 2006)

% Degree of caking =

MT = นาหนกของผงทใช

MF = นาหนกของผงทออกจาก sieve

สำนกหอ


37

- การวเคราะหคาส

นาไบโอแอคทฟผงทไดมาศกษาคาสของผง ทาตามการตรวจสอบการวเคราะห

คาสตามวธขอ 3.2.3

สำนกหอ


38

บทท 4

ผลและการอภปรายผลการทดลอง

4.1 ผลการคดเลอกเชอไบโอแอคทฟ

4.1.1 การเจรญของเชอแบบนบโดยตรง จากการศกษาเชอในกลม Lactobacillus และไดคดเลอกเชอ 4 ชนด ไดแก Lactobacillus

casei subsp. rhamnosus TISTR 047, Lactobacillus casei TISTR 1500, Lactobacillus acidophilus TISTR 1338 และ Lactobacillus plantarum TISTR 1465 เพอศกษาการเจรญของเชอ โดยเลยงเชอลงใน MRS broth แลวนาไปบมท 35 องศาเซลเซยส เปนเวลา 24 ชวโมง แลวนบจานวนเชอโดยวธ Petreoff-Hausser chamber (Haemcytometer) พบวา L. casei subsp.

rhamnosus TISTR 047 มจานวนเชอมากทสดเมอเทยบกบเชอชนดอน มจานวนเชอมากถง 8.59

log cfu/ml (ตารางท 4) ดงนนงานทาวจยนจงเลอก L. casei subsp. rhamnosus TISTR 047 มาใชในการทดลองขนตอไป

4.1.2 กราฟการเจรญของเชอ (growth curve) กราฟการเจรญของเชอสายพนธ Lactobacillus ทง 4 ชนด (ภาพท 15) พบวาในชวงแรก

ของการนบเชอ เชอทกสายพนธจะอยในชวง lag phase ใน 4 ชวโมงแรก มจานวนเชอประมาณ 3.4 – 4.0 log cfu/ml หลงจากนนเขาส log phase ในชวโมงท 6 – 15 ในชวงนเชอจะเพมจานวนขน และจะเขาสชวง stationary phase ในชวโมงท 15 เปนตนไป มจานวนเชออยประมาณ 9 log

cfu/ml และวดคาการดดกลนแสงควบคกบการเจรญเตบโตของเชอ จะเหนไดวาจากการวดคาการดดกลนแสงใหผลเชนเดยวกบการเจรญทแสดงการเจรญในชวง lag phase, log phase และ stationary phase การวดคาการดดกลนแสงนสามารถใชเปนดชนชวดการเจรญของเชอได โดยถาเชอเจรญจะทาใหสารแขวนลอยของเชอมลกษณะขนขน จากผลการทดลองนสอดคลองกบงานวจยของ Liew และคณะ (2005) กลาววาเชอสายพนธ Lactobacillus จะเขาส stationary

phase ในชวโมงท 12-16 ของการบมและชวงนจะมจานวนเชอมากทสด ซงเชอในชวง stationary

สำนกหอ


39

phase จะทนตอสภาวะตางๆ ไดมากกวาชวงการเจรญอนๆ เนองจากในชวงระยะนเชอจะออนลาและขาดแหลงอาหารทสามารถใชได จงเปนสงกระตนใหเชอปรบสภาพภายในเซลลเพอตอบสนองตอสงกระตนเหลานน สงผลใหในชวงระยะนเชอรอดชวตไดมากกวาระยะการเจรญชวงอน (Van

de Guchte และคณะ, 2002; Morgan และคณะ, 2006) ดงนนในการทดลองจะเลยงเชอเปนเวลา 15 ชวโมงกอนจะนาไปทดลองในขนตอนการผลตเอนแคพซเลชน

สำนกหอ


40

ตารางท 4 การเจรญของเชอ 4 สายพนธในกลม Lactobacillus แบบนบโดยตรง หลงจากเลยงใน MRS broth 35 ºC เปนเวลา 24 ชวโมง

ชนดของเชอ จานวนเชอ (log cfu/ml) รปภายใตกลองจลทรรศน (กาลงขยาย 1,000 เทา)

L. casei TISTR 1500 8.46 ± 0.02b

L. casei subsp. rhamnosus

TISTR 047 8.59 ± 0.01 a

L. plantarum TISTR 1465 8.20 ± 0.00 d

L. acidophilus TISTR 1338 8.38 ± 0.02 c

หมายเหต a, b และ c เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95%

(P ≤ 0.05); n = 3

± หมายถง ± คา SD

สำนกหอ


41

ภาพท 15 กราฟการเจรญเตบโตและคาการดดกลนแสง (OD600) ของเชอสายพนธ Lactobacillus

4 สายพนธ ในอาหารลยงเชอ MRS broth บมทอณหภม 37 ºC เปนเวลา 24 ชวโมง

4.1.3 การทนตอสภาวะกรดและนาด การทดสอบการรอดชวตของเชอในสภาวะกรดและนาดนน เพอจาลองสภาวะของ

กระเพาะอาหารและลาไสของรางกาย ซงไบโอแอคทฟทคดเลอกตองทนตอสภาวะกรดในกระเพาะและนาดในลาไส เพอทาใหไบโอแอคทฟสามารถเดนทางไปยงบรเวณเปาหมายและใหประโยชนตอรางกายตอไป โดยจะปรบเชอทกสายพนธใหมปรมาณเรมตน 1010 cfu/ml แลวนาเชอทงหมดไปทดสอบในสภาวะกรดและนาด จากผลการทดลองหลงบมเชอเปนเวลา 120 นาท ในสภาวะกรด (ตารางท 5) พบวาเชอทกสายพนธมจานวนเชอจะลดลงเมอระยะเวลาบมเพมขน เชอทมชวตเหลอรอดโดยเฉลยเทากบ 4.03 log cfu/ml และผลการทดสอบแสดงใหเหนวา L. casei subsp.

rhamnosus TISTR 047 และ L. casei TISTR 1500 เปนสายพนธททนตอสภาวะกรดไดมากทสดเมอเทยบกบอก 2 สายพนธ ซงกลไกการทาลายเชอในกระเพาะนน เนองจากสภาวะของกระเพาะเปนกรดทม pH ตามาก จงทาลายเซลลเมมเบรนสงผลใหปลดปลอยองคประกอบภายในเซลลออกสสงแวดลอม เปนผลใหเชอลดจานวนลง

ในสภาวะนาดผลการทดสอบเปนเชนเดยวกบสภาวะกรดหลงจากบมเชอเปนเวลา 8

ชวโมง (ตารางท 6) พบวาเชอทกสายพนธมจานวนเชอจะลดลงเมอระยะเวลาบมเพมขน เชอทม

สำนกหอ


42

ชวตเหลอรอดโดยเฉลยเทากบ 4.94 log cfu/ml และผลการทดสอบแสดงใหเหนวา L. casei subsp. rhamnosus TISTR 047 และ L. casei TISTR 1500 เปนสายพนธททนตอสภาวะนาดไดมากทสดเมอเทยบกบอก 2 สายพนธ ซงกลไกการทาลายเชอของเกลอนาดเกดจากเกลอนาดนนสงผลตอการเปลยนแปลงของพนธะไกลโคซดกทเปนองคประกอบของเปบทโดไกลแคนของเชอ (peptidoglycan) จงสงผลใหเชอถกทาลายลง (Noriega และคณะ, 2004) ซงการรอดชวตของเชอแตละสายพนธจะแตกตางกนเปนผลมาจากโครงสรางของเชอซงเปนปจจยภายใน โดยเชอทคดเลอกนจะตองสามารถอยรอดไดในผลตภณฑและใหประโยชนตอผบรโภค รวมทงตองสามารถตอตานเชอกอโรคอนและคงอยในรางกายได (Meng และคณะ, 2008; Li และคณะ, 2011; Tee

และคณะ, 2014) ผลการทดลองสอดคลองกบงานวจยของ Ding และ Shah (2009) ศกษาชนดของโพร

ไบโอตกแบคทเรยททนตอสภาวะกรดและสภาวะนาด 10 สายพนธ ไดแก L. rhamnosus type Lr-

32, B. longum type BI-05, L. salivarius type Ls-33, L. plantarum Lpc-37, L. acidophilus NCFM, L. paracasei Lp-115, B. lactis type Bl-04, B. lactis type Bi-07, HOWARU L. rhamnosus และ HOWARU B. bifidum ทเปนเซลลอสระพบวา ในสภาวะกรดโพรไบโอตกแบคทเรยทกสายพนธมจานวนเซลลลดลง โดยเซลลเรมตนเฉลยเทากบ 10.45 log cfu/ml หลงผานไป 2 ชวโมง เซลลมชวตเหลอโดยเฉลยเทากบ 3.04 log cfu/ml L. acidophilus และ L. salivarius ทนตอสภาวะกรดไดมากทสดเมอเทยบกบสายพนธอน Bifidobacterium ในกลม B. bifidum, B. lactis type BI-04 และ B. lactis type Bi-07 มความไวตอสภาวะกรดมากทสด ทาใหมจานวนเซลลรอดชวตลดลง จะเหนไดวากลม Lactobacillus ทนตอสภาวะกรดไดมากกวาBifidobacterium เชนเดยวกบงานวจยของ Dunne และคณะ (1999) กลาววา Lactobacillus ทนตอสภาวะในกระเพาะของมนษยไดมากกวา Bifidobacterium และในสภาวะนาด พบวาเชอทกสายพนธลดจานวนลงจากเชอเรมตนเฉลย 10.47 log cfu/ml หลงจาก 8 ชวโมง เชอทมชวตเหลอโดยเฉลยเทากบ 4.17 log cfu/ml

สำนกหอ


43

ตารางท 5 การรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟในสภาวะกรด (pH 2)

ชนดของเชอ จานวนเชอทรอดชวต (log cfu/ml)

0 นาท 30 นาท 60 นาท 90 นาท 120 นาท L.rhamnosus 10.92 ± 0.09aA 9.03 ± 0.07bB 7.70 ± 0.02aC 5.23 ± 0.35aD 4.19 ± 0.03aE

L. casei 10.99 ± 0.05aA 8.98 ± 0.04bB 7.71 ± 0.03aC 5.10 ± 0.16aD 4.18 ± 0.09aE

L.acidophilus 10.87 ± 0.11aA 9.30 ± 0.07aB 7.23 ± 0.06bC 5.00 ± 0.03aD 4.12 ± 0.08bE

L. plantarum 10.58 ± 0.14bA 8.49 ± 0.02cB 6.14 ± 0.03cC 4.88 ± 0.18aD 3.61 ± 0.01cE

หมายเหต a, b และ c เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความ

เชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3

A, B, C, D และ E เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความ

เชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


ตารางท 6 การรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟในสภาวะนาด (pH 5.8)

ชนดของเชอ จานวนเชอทรอดชวต (log cfu/ml)

0 ชวโมง 2 ชวโมง 4 ชวโมง 6 ชวโมง 8 ชวโมง L. rhamnosus 10.64 ± 0.05abA 8.90 ± 0.61abB 7.90 ± 0.08aC 6.29 ± 0.03aD 5.12 ± 0.03aE

L. casei 10.66 ± 0.01abA 9.27 ± 0.05abB 7.90 ± 0.09aC 6.31 ± 0.03aD 5.11 ± 0.06aE

L. acidophilus 10.69 ± 0.02aA 9.42 ± 0.03aB 7.51 ± 0.02bC 6.34 ± 0.04aD 4.92 ± 0.03bE

L. plantarum 10.57 ± 0.10bA 8.67 ± 0.25bB 6.67 ± 0.24cC 5.79 ± 0.10bD 4.62 ± 0.13cE

หมายเหต a, b และ c เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความ

เชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3

A, B, C, D และ E เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความ

เชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


สำนกหอ


44

4.2 ผลของการทาเอนแคพซเลชน 4.2.1 ความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร

- ความคงตวของอมลชน การเตรยมระบบอมลชนเชงซอนนนจะตองเตรยม 2 ขนตอน โดยขนตอน

แรกเรมจากการเตรยมสารละลายนาในชนในผสมกบนามน (w/o) จากนนปนโดยใชแรงเฉอนสง เชน ใชเครองปนความเรวสง ความดนสง หรอการใชอลตราโซนคหรอการผานเมมเบรน เพอใหดรอปเลทของนามขนาดเลก ทงนดรอปเลทขนาดเลกสงผลตอความคงตว จากนนขนทสองเปนการเตรยมอมลชนเชงซอนโดยนาอมลชนเชงเดยวมาผสมกบสารละลายนาชนนนอกดวยการใชแรงเฉอนตา (w/o/w) เพอปองกนการแตกหรอหลดของดรอปเลทนา (Leal- Calderon และ Bibette, 2004; Muschiolik, 2007) จากการทดลองเปรยบเทยบความเรวรอบโฮโมจไนเซอร (ความเรวรอบของการทาอมลชนเชงเดยว/ความเรวรอบของการทาอมลชนเชงซอน) 3 ระดบ คอ 9,000/4,500, 11,000/5,500 และ 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ พบวาหลงตงอมลชนทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 2 ชวโมง อมลชนเชงซอนทกตวอยางไมเกดการแยกชนและหลงตงทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 24 ชวโมง อมลชนเชงซอนทกตวอยางไมเกดการแยกชนเชนเดยวกน (ภาพท 16) ซงสวนของเฟสนาชนนอกของอมลชนเชงซอนประกอบดวยมอลโตเดกตรนและสตารชดดแปร ซงทาหนาทเปนทงสารตวพาในการเอนแคพซเลชนและมคณสมบตเฉพาะเปนอมลซไฟเออรทด จงสงผลใหอมลชนเชงซอนมความคงตว (Madene และคณะ, 2006) สอดคลองกบงานวจยของ Dokic และคณะ (2012) ไดศกษาผลความเขมขนของสตารชดดแปรตอความคงตวของอมลชนโดยวดการเกดการแยกชนทเกบรกษาไวทอณหภมหองเปนเวลา 15 วน โดยเปรยบเทยบความเขมขนของสตารชดดแปรรอยละ 8, 10, 12, 14 และ 16 พบวาความเขมขนของสตารชดดแปรรอยละ 8 และ 10 เกดการแยกชนภายใน 2-4 วน และความเขมขนของสตารชดดแปรรอยละ 14 และ

16 เมอเวลาผานไป 15 วนระบบอมลชนยงมความเสถยรอย โดยหยดไขมนยงคงกระจายตวอยในเฟสของนาในระหวางการเกบรกษา เนองจากความหนดทเพมขนในเฟสของนาทาใหอมลชนเคลอนตวไดชาลง โดยเฉพาะในตวอยางทมความเขมขนของสตารชดดแปรรอยละ 14 และ 16

เมอเกบไว 15 วน อมลชนยงคงมความคงตว (Dokic และคณะ, 2012)

สำนกหอ


45

(A) (B)

ภาพท 16 ความคงตวของอมลชนชนดนาในนามนในนาหลงจากตงทงไวเปนเวลา (A) 2 ชวโมง (B) 24 ชวโมง โดยใชความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ (a) ความเรวรอบ 9,000/4,500 rpm, (b) ความเรวรอบ 11,000/5,500 rpm และ (c) ความเรวรอบ 13,000/6,500 rpm

- การรอดของชวตของเชอ การรอดชวตของเชอของอมลชนเชงซอนทระดบความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3

ระดบ คอ ความเรวรอบ 9,000/4,500, 11,000/5,500 และ 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ พบวาความเรวรอบ 9,000/4,500, 11,000/5,500 และ 13,000/6,500 การรอดชวตของเชอไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ (P 0.05) (ตารางท 7) แสดงใหเหนวาความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรไมมผลตอการรอดชวตของเชอ สอดคลองกบงานวจยของ Shima และคณะ (2006) ทาการศกษาความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรตอการรอดชวตของเชอ โดยเปรยบเทยบความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 4 ระดบ คอ 1.0×104, 2.0×104 , 2.2×104 และ 2.4×104 rpm พบวาการรอดชวตของเชอเทากบรอยละ 109, 107, 113 และ 132 ตามลาดบ เมอเทยบกบตวอยางควบคม ซงความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรไมมมผลตอการรอดชวตของเชอ

และพบวาหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยแลวการรอดชวตของเชอทกระดบความเรวรอบจะลดลง ทงนเนองมาจากกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยเปนกระบวนการทใชอณหภมสงจงสงผลตอเซลลเมมเบรนของเชอ ทาใหเซลลเมมเบรนยอมใหสารตางๆ ผานมากขน เปนผลใหเกดการปลดปลอยองคประกอบภายในเซลลออกสสงแวดลอม นอกจากนยงมอทธพลตอเยอหมไซโตพลาสซมของเซลล ผนงเซลล DNA และ RNA ซงถกชกนาใหเกดการสญเสย

a b c a b c

สำนกหอ


46

กจกรรมเมแทบอลกอกดวย (Teixeira และคณะ, 1995 (a,b); Teixeira และคณะ, 1997;

Dianawati และคณะ, 2013)

ตารางท 7 ผลของความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรตอการรอดชวตของเชอไบโอแอคทฟ

ความเรวรอบ (rpm) จานวนเชอรอดชวต

(log cfu/ml) (log cfu/g) อมลชนเชงเดยว อมลชนเชงซอน เชอเรมตน อมลชนเชงซอน ผง

9,000 4,500 9.96 ± 0.56aA 9.61 ± 0.16aA 8.66 ± 0.07aB

11,000 5,500 9.96 ± 0.56aA 9.41 ± 0.06abA 8.56 ± 0.05aB

13,000 6,500 9.96 ± 0.56aA 9.24 ± 0.03bA 8.33 ± 0.05bB

หมายเหต: a และ b เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n = 3

A และ B เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n = 3



จากการทดลองวดขนาดดรอปเลทของอมลชนดวยเครองวดขนาดอนภาค coulter LS1000 โดยเปรยบเทยบความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ คอ 9,000/4,500,

11,000/5,500 และ 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ จากตารางท 8 พบวาเมอระดบความเรวรอบสงขน ขนาดดรอปเลทจะลดลง ระดบความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรท 13,000/6,500 rpm มขนาดอนภาคเฉลยนอยทสดอยางมนยสาคญ (P 0.05) เมอเทยบกบระดบความเรวรอบอน เนองจากความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรสงแรงตปนจะสงขนจงสงผลใหขนาดดรอปเลทนามนลดลง (Shima, 2006) ซงขนาดอนภาคของดรอปเลทนามนมผลตอการรอดชวตของเชอ จะเหนไดวาเมอความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรสงขน ทาใหขนาดอนภาคของดรอปเลทเลกลง มผลใหการรอดชวตของเชอตากวาเมอใชความเรวรอบของโฮโมจไนเซอรตา ทาใหขนาดอนภาคดรอปเลทใหญกวา สงผลใหการรอดชวตของเชอสงกวา (ตารางท 7) สอดคลองกบงานวจยของ Chandramouli และคณะ (2004) ศกษาอทธพลของขนาดแคปซลทมขนาดแตกตางกน ไดแก 200, 450 และ 1,000 μm ทมผลตอการปกปอง Lactobacillus spp. โดยการเตรยมขนาดแคปซล

สำนกหอ


47

ทาโดยใชอลจเนตเปนสารเคลอบ และขนาดแคปซลทแตกตางกนโดยใชขนาด nozzle ของเครองทาแหงแบบพนฝอยทแตกตางกน แลวนามาตรวจสอบการรอดชวตของเชอดวย MRS agar หลงบมท 37 °C เปนเวลา 48 ชวโมง พบวาการอยรอดของ L. acidophilus จะเพมขนเมอขนาดแคปซลเพมขน โดยขนาดแคปซล 1,000 μm มจานวนเชอรอดชวตมากทสด รองลงมาเปน 450

และ 200 μm ตามลาดบ การอยรอดของเชอมากขนเนองจากเมอขนาดแคปซลเพมขน พนทผวสมผสกบสงแวดลอมจะนอยลง จงสงผลใหการรอดชวตของเชอของแคปซลขนาดใหญมากกวาแคปซลขนาดเลกทมพนทผวสมผสมากกวา และงานวจยของ Shima และคณะ (2006) ศกษาขนาดของดรอปเลทนามนตอการรอดชวตของ L. acidophilus โดยขนาดดรอปเลทนามนเทากบ 27.1, 17.2 และ 11.0 μm พบวาขนาดดรอปเลทนามนเทากบ 27.1 μm มการรอดชวตมากทสด ดงนนจากการทดลองนเมอขนาดดรอปเลทนามนเพมขน การรอดชวตของเชอจะสงขน

และจากการศกษาการกระจายตวของอนภาค พบวาอมลชนเชงซอนทกระดบความเรวรอบมการกระจายตวแบบ monomodal distribution และมการกระจายตวอยางสมาเสมอ (ภาพท 17) ตารางท 8 ขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) ดรอปเลทของอมลเชงซอนชนดนาในนามนในนา โดย

เปรยบเทยบความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ หลงการเตรยมตวอยาง 3 ชวโมง ความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร (rpm)

ขนาดอนภาคเฉลย (d3,2)(μm) อมลชนเชงเดยว อมลชนเชงซอน

9,000 4,500 1.511± 0.001a

11,000 5,500 1.471± 0.003b

13,000 6,500 1.345± 0.001c

หมายเหต: a, bและ c เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95%

(P 0.05); n = 3


สำนกหอ


48

ภาพท 17 การกระจายตวของขนาดดรอปเลทนามนของอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา โดยใชความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 3 ระดบ คอ 9,000/4,500, 11,000/5,500 และ 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ หลงการเตรยมตวอยาง 3 ชวโมง

- โครงสรางของอมลชน

จากการศกษาโครงสรางของอมลชนโดยใชกลองจลทรรศนทกาลงขยายภาพ 1,000 เทา เพอเปรยบเทยบความเรวรอบ 3 ระดบ คอ 9,000/4,500, 11,000/5,500 และ 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ จากการสองดรอปเลทใตกลองจลทรรศน เพอนบจานวนดรอปเลทนามน พบวาระดบความเรวรอบของ 11,000/5,500 rpm มจานวนดรอปเลทมากทสดเมอเปรยบเทยบกบความเรวรอบอน (ตารางท 9) ซงทระดบความเรวรอบของ 11,000/5,500 rpm มจานวนดรอปเลทเชงซอนมากทสด เนองจากเปนระดบความเรวรอบทไมนอยหรอมากเกนไป คอ ความเรวรอบท 9,000/4,500 rpm อาจใชความเรวรอบทนอยเกนไปจงสงผลใหไมเกดเปนอมลชนเชงซอน และความเรวรอบท 13,000/6,500 rpm อาจใชความเรวรอบทมากเกนไปจงสงผลใหดรอปเลทนาดานในหลดออกมาดานนอก จงทาใหเกดเปนอมลเชงซอนนอย และจากการสองใตกลองจลทรรศน (ภาพท 18) จะเหนวาอมลชนเชงซอนประกอบดวยดรอปเลทนามนทภายในม

ดรอปเลทนากระจายตวอยภายในดรอปเลทนามน (Garti, 1997) ซงจานวนดรอปเลทของนามนนนแสดงใหเหนวาเปนลกษณะของอมลชนเชงซอน ถามดรอปเลททเปนอมลชนเชงซอนมากแสดงวาสามารถกกเกบดรอปเลทนาไวภายในไดมากกวาเชนเดยวกน (Fechner และคณะ, 2007; Bou

และคณะ, 2014) โดยดรอปเลทนาดานในตองเลกและมจานวนมากดวย ดงนนจากการศกษาคณสมบตของอมลชน ไดแก ความคงตว การรอดชวตของ

เชอ ขนาดอนภาค การกระจายตวของอนภาค และโครงสรางของอมลชน พบวาระดบความเรว

สำนกหอ


49

ความคงตวของทกระดบความเรวรอบไมแตกตางกน การรอดชวตไมแตกตางกน ขนาดอนภาคของ 9,000/4,500 rpm ใหญทสด แตจากการดโครงสรางทระดบความเรวรอบ 11,000/5,500 rpm มจานวนดรอปเลทของอมลชนเชงซอนมากทสด จงเลอกทระดบความเรวรอบ 11,000/5,500 rpm

ในการศกษาในขนตอนถดไป

ตารางท 9 จานวนดรอปเลทของอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา โดยใชความเรวของ

โฮโมจไนเซอร 3 ระดบ ความเรวรอบ (rpm) จานวนดรอปเลท (log /ml)

อมลชนเชงเดยว อมลชนเชงซอน

9,000 4,500 3.43 ± 0.12b

11,000 5,500 3.74 ± 0.06a

13,000 6,500 3.33 ± 0.04b

หมายเหต: a, b และ cเปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95%

(P 0.05); n = 3


สำนกหอ


50

a)

b) c)

ภาพท 18 โครงสรางของอมลชนเชงซอนชนดนาในนามนในนา ทกาลงขยายภาพ 1,000 เทา โดย

ใชความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร (ยหอ IKA) 3 ระดบ คอ a) 9,000/4,500 rpm, b) 11,000/5,500 rpm และ c) 13,000/6,500 rpm ตามลาดบ ภาพทางดานซายและขวาถายจากคนละบรเวณของตวอยางเดยวกน ถายหลงการเตรยมตวอยางทนท

สำนกหอ


51

4.2.2 ผลของชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร - ความคงตวของอมลชน

ความคงตวของระบบอมลชนมผลจากการเลอกใชอมลซไฟเออรทเหมาะสม โดย

อมลซไฟเออรนนตองมความสามารถในการดดซบทผวหนาของนามนกบนา และปองกนดรอปเลทของอมลชนจากการเกดการจบเกาะหรอรวมกลมกน (McClements, 2005; Tonon และคณะ,

2011) จากการทดลองเปนอมลชนชนดนาในนามน ดงนนสารอมลซไฟเออรทเลอกใชควรจะละลายไดในนามนซงเปนวฏภาคตอเนอง โดยอาศยคา HLB ของอมลซไฟเออรเปนตวบงชถงความสามารถในการละลายในนามน ซงอมลซไฟเออรทควรเลอกใชในอมลชนชนดนาในนามนควรมคา HLB ตาๆ คอระหวาง 3-6 (Su, 2008) จะทาใหระบบอมลชนนนมความคงตวมากขน จากการเลอกใชอมลซไฟเออร 3 ชนด คอ Distilled monoglyceride (DMG), Lecithin และ Polyglycerol polyricinoleate (PGPR) มคา HLB เทากบ 3.8, 4.0 และ 4.3 ตามลาดบ อมลซไฟเออรทง 3 ชนดเหมาะสมกบอมลชนชนดนาในนามนของการทดลอง โดยใช DMG, Lecithin และ PGPR เปนอมลซไฟเออร ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml

หลงจากตงทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 2 ชวโมง พบวาอมลชนทกตวอยางไมเกดการแยกชน (ภาพท 19) หลงจากนนจงตงอมลชนทงไวตอเปนเวลา 24 ชวโมง พบวาอมลชนทกตวอยางเรมเกดการแยกชน (ภาพท 20) เมอเปรยบเทยบความเขมขนของอมลซไฟเออร พบวาเมอความเขมขนของอมลซไฟเออรเพมขนรอยละการแยกชนนามนจะลดลง และเมอเปรยบเทยบชนดของอมลซไฟเออร พบวา PGPR ทกระดบความเขมขน มรอยละการแยกชนนามนนอยทสดเมอเทยบกบ DMG และ lecithin (ตารางท 10) โดย PGPR รอยละ 0.5 เปนอมลซไฟเออรทเกดการแยกชนนอยทสด รองลงมาเปน PGPR รอยละ 0.3 และ PGPR รอยละ 0.1 ตามลาดบ ซง PGPR เปนอมลซไฟเออรทใหความคงตวดทสด เนองจาก PGPR เปนอมลซไฟเออรทเปนพอลเมอร ประกอบดวยพอลกลเซอรอลเปนสวนหว และพอลรซโนลเอทเปนสวนหาง เปนอมลซไฟเออรทไมมประจ และไมมคณสมบตในการลดแรงตงผวระหวางอนภาค แตจะจบตวเปนชนฟลมหนาทบรเวณผวสมผสและเชอมจบกนระหวางผวสมผสทาใหเกดเปนโครงสรางรางแหจงทาใหทนตอแรงดน เปนผลใหระบบอมลชนมความคงตว (Mezzenga และคณะ, 2004; Muschiolik, 2007) ซงแตกตางกบ DMG เปนอมลซไฟเออรทเปนเซอรแฟกแทรน มโครงสรางเปนแบบ 2 หาง ทเขาดดซบซบบรเวณผวสมผสไดยาก และถกทาลายดวยแรงเฉอนไดงายจากเครองมอผสม สงผลใหระบบอมลชนเกดการแยกสวนเปนนาและนามน (Johansonn และคณะ, 1995) และ Lecithin เปนอมลซไฟเออรทเปนเซอรแฟกแทรนทมโครงสรางเปนแบบ 1 หาง ทเขาดดซบบรเวณผวสมผสไดงายกวา

สำนกหอ


52

แตจากการทดลองจะเหนไดวา DMG และ lecithin เกดการแยกชนมากกวา และจะมดรอปเลทนาตกลงดานลางทอาจเกดจากความไมคงตวของอมลชนเนองจากแรงโนมถวง คอ ดรอปเลทนามความหนาแนนมากกวาของเหลวโดยรอบ สงผลใหดรอปเลทตกลงสดานลางและเกดการตกตะกอน (McClements, 1999)

สำนกหอ


53

ภาพท 19 ความคงตวของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามนหลงจากตงทงไวเปนเวลา 2 ชวโมง โดยใช PGPR, Lecithin และ DMG เปนอมลซไฟเออรทความเขมขน 0.1, 0.3 และ 0.5% (w/v) ตออมลชน 100 ml (a) 0.1% DMG, (b) 0.3% DMG, (c) 0.5% DMG,

(d) 0.1% Lecithin, (e) 0.3% Lecithin, (f) 0.5% Lecithin, (g) 0.1% PGPR, (h) 0.3% PGPR และ (i) 0.5% PGPR

ภาพท 20 ความคงตวของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามนหลงจากตงทงไวเปนเวลา 24 ชวโมง โดยใช PGPR, Lecithin และ DMG เปนอมลซไฟเออรทความเขมขน 0.1, 0.3 และ 0.5% (w/v) ตออมลชน 100 ml (a) 0.1% DMG, (b) 0.3% DMG, (c) 0.5% DMG,

(d) 0.1% Lecithin, (e) 0.3% Lecithin, (f) 0.5% Lecithin, (g) 0.1% PGPR, (h) 0.3% PGPR และ (i) 0.5% PGPR

fd e a b c g i j

g h i d e f a b c

สำนกหอ


54

ตารางท 10 เปรยบเทยบรอยละการแยกชนนามนของอมลชนเชงเดยว โดยใช DMG, Lecithin

และ PGPR ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชนเชงเดยว 100 ml หลงการเตรยมตวอยาง 24 ชวโมง ชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร รอยละการแยกชนนามน

0.1% DMG 6.69 ± 0.77b

0.3% DMG 6.17 ± 0.10cb

0.5% DMG 5.45 ± 1.36c

0.1% Lecithin 8.39 ± 0.85a

0.3% Lecithin 8.08 ± 0.73a

0.5% Lecithin 6.52 ± 0.72b

0.1% PGPR 3.13 ± 0.00d

0.3% PGPR 3.13 ± 0.00d

0.5% PGPR 2.12 ± 0.83e

หมายเหต: a, b, c, d และ e เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95%

(P≤0.05); n =3



จากการทดลองวดขนาดดรอปเลทของอมลชนดวยเครองวดขนาดอนภาค Coulter LS 1000 โดยใช DMG, Lecithin และ PGPR เปนอมลซไฟเออร ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml เมอเปรยบเทยบความเขมขนของอมลซไฟเออร พบวาเมอความเขมขนของอมลซไฟเออรเพมขนขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) ของดรอปเลทจะเพมขน (ตารางท 11) และเมอเปรยบเทยบชนดของอมลซไฟเออร พบวา PGPR มขนาดอนภาคเลกทสดเมอเทยบกบ DMG และ lecithin โดย PGPR รอยละ 0.1 เปนอมลซไฟเออรทมขนาดอนภาคเฉลยเลกทสด ซงขนาดของดรอปเลทนนขนอยกบชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร โดยความเขมขนของอมลซไฟเออรตองเหมาะสมและเพยงพอทจะไปหอหมดรอปเลททเกดขน ขนาดดรอปเลทนมผลตอความคงตวของอมลชนดวย ถาดรอปเลทมขนาดเลกจะตองใชเวลานานกวาทดรอปเลทจะมารวมตวกนใหม จงสงผลใหเกดความคงตวของระบบอมลชนนน (Garti และ Aserin,

1996)

สำนกหอ


55

นอกจากนยงศกษาการกระจายตวของอนภาค (ภาพท 21) จากการเปรยบเทยบอมลซไฟเออรทง 3 ชนด และ 3 ความเขมขน พบวาการกระจายตวของอมลซไฟเออรทกชนดเปนการกระจายแบบ monomodal distribution มอมลซไฟเออร 2 ชนด คอ Lecithin รอยละ 0.3 และ PGPR รอยละ 0.5 มการกระจายตวแบบ polymodal distribution และจะเหนไดวา PGPR รอยละ 0.1 มการกระจายทสมาเสมอและขนาดอนภาคเลกทสดเมอเทยบกบอมลซไฟเออรชนดอน ซงขนาดอนภาคของดรอปเลทจะเปนขนาดของดรอปเลทนา โดยในสวนของดรอปเลทนาจะประกอบดวยอลจเนตทประกอบดวยโครงสรางของ 1,4- -D-mannuronic acid และ -L-

guluronic acid ซงการเกดเจลเกดจาก guluronic acid ของอลจเนตกบแคลเซยมไอออนทเกดเปนโครงสรางทเรยกวา กลองไข (egg box) (Cook และคณะ, 2012; Nualkaekul, 2012)

ตารางท 11 ขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) ดรอปเลทนาของอมลเชงเดยวชนดนาในนามน โดยใช

DMG, Lecithin และ PGPR ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml หลงการเตรยมตวอยาง 5 ชวโมง ชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร ขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) (μm)

0.1% DMG 1.804 ± 0.01f

0.3% DMG 2.338 ± 0.03c

0.5% DMG 3.215 ± 0.04a

0.1% Lecithin 1.847 ± 0.04f

0.3% Lecithin 2.135 ± 0.01e

0.5% Lecithin 2.888 ± 0.02b

0.1% PGPR 1.600 ± 0.02g

0.3% PGPR 2.180 ± 0.01ed

0.5% PGPR 2.235 ± 0.02d

หมายเหต: a, b, c, d, e, f และ g เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n = 3


สำนกหอ


56

ภาพท 21 การกระจายตวของขนาดดรอปเลทของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน โดยใช DMG,

Lecithin และ PGPR ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100

ml หลงเกบไวทอณหภมหองประมาณ 5 ชวโมง

- โครงสรางของอมลชน

จากการศกษาโครงสรางของอมลชนโดยใชกลองจลทรรศนทกาลงขยายภาพ 1,000 เทา เพอเปรยบเทยบชนดของอมลซไฟเออร 3 ชนด ไดแก DMG, Lecithin และ PGPR ทความเขมขน 3 ระดบ คอ รอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml จากการนบจานวนดรอปเลทใตกลองจลทรรศน (ภาพท 22) เพอนบจานวนดรอปเลทนามน เมอเปรยบเทยบความเขมขนของอมลซไฟเออร พบวาเมอความเขมขนของอมลซไฟเออรเพมขนจานวนดรอปเลทจะเพมขน และเมอเปรยบเทยบชนดของอมลซไฟเออร พบวา PGPR เปนอมลซไฟเออรทมจานวนดรอปเลทมากทสดเมอเทยบกบ DMG และ lecithin โดย PGPR รอยละ 0.5 มจานวนดรอปเลทมากทสดเมอเทยบกบชนดและความเขมขนอนของอมลซไฟเออร (ตารางท 12) รองลงมาเปน PGPR รอยละ 0.3 และ PGPR รอยละ 0.1 ตามลาดบ ซงจานวนดรอปเลทนาทใหจานวนมากยอมมโอกาสทจะเขาไปแทรกแทนทในดรอปเลทนามนไดมากและเกดเปนอมลชนเชงซอนไดมากกวา (Fechner และคณะ, 2007; Su, 2008) ดงนนจากการศกษาคณสมบตของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน ไดแก ความคงตว ขนาดอนภาค การกระจายตวของอนภาค และโครงสรางของอมลชน พบวาอมลซไฟเออรทเหมาะสมทสด ไดแก PGPR ทใหความคงตว ขนาดอนภาคเลก และมจานวนดรอปเลทมากทสด

สำนกหอ


57

ซงดรอปเลทนาทมขนาดเลกนนสามารถเขาไปแทนทในดรอปเลทนามนไดมากซงจะสงผลใหดรอปเลทเชงซอนมแนวโนมทมความคงตวสงกวาดรอปเลทเชงซอนทมดรอปเลทนาแทนทในปรมาณนอยและมขนาดใหญ และมโอกาสหลดจากดรอปเลทนามนไดยากกวา (Fechner และคณะ,

2007; Su, 2008)

ตารางท 12 จานวนดรอปเลทนาของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน โดยใช DMG, Lecithin

และ PGPR เปนอมลซไฟเออรทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml หลงการเตรยมตวอยางทนท ชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร จานวนดรอปเลท (log/ml)

0.1% DMG 3.88 ± 0.01g

0.3% DMG 4.09 ± 0.01e

0.5% DMG 4.20 ± 0.02d

0.1% Lecithin 3.97 ± 0.02f

0.3% Lecithin 4.18 ± 0.03d

0.5% Lecithin 4.32 ± 0.01c

0.1% PGPR 4.33 ± 0.01c

0.3% PGPR 4.44 ± 0.01b

0.5% PGPR 4.57 ± 0.01a

หมายเหต: a, b, c, d, e, f และ g เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n = 3


สำนกหอ


58

ภาพท 22 โครงสรางของอมลชนเชงเดยวชนดนาในนามน ทกาลงขยายภาพ 1,000 เทา โดยใช DMG, Lecithin และ PGPR ทความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v) ตออมลชน 100 ml ถายหลงการเตรยมตวอยางทนท

0.3% Lecithin 0.1% Lecithin

0.3% PGPR 0.5% PGPR

0.3% DMG 0.5% DMG

0.5% Lecithin

0.1% PGPR

0.1% DMG

0.3% Lecithin 0.1% Lecithin

0.3% PGPR 0.5% PGPR

สำนกหอ


59

4.3 ผลของการรอดชวตของเชอและคณสมบตของไบโอแอคทฟผงหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย 4.3.1 การรอดชวตและคณสมบตของไบโอแอคทฟผง - การรอดชวตของไบโอแอคทฟผง จากการศกษาผลของอมลซไฟเออรและความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร พบวา PGPR

เปนอมลซไฟเออรทเหมาะสมทสด และระดบความเรวรอบท 11,000/5,500 เหมาะสมทสด หลงจากนนนาอมลชนเชงซอนทใช PGPR ความเขมขน 0.1, 0.3 และ 0.5% (w/v) เปนอมลซไฟเออรและใชระดบความเรวรอบท 11,000/5,500 มาผานเครองทาแหงแบบพนฝอย พบวาหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยการรอดชวตของเชอจะลดลงอยางมนยสาคญ (P 0.05) และความเขมขนของ PGPR ไมมผลตอการรอดชวตของเชอ (ตารางท 13) ทงนเนองมาจากกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยเปนกระบวนการทใชอณหภมสงจงสงผลตอเซลลเมมเบรนของเชอ ทาใหเซลลเมมเบรนยอมใหสารตางๆ ผานมากขน เปนผลใหเกดการปลดปลอยองคประกอบภายในเซลลออกสสงแวดลอม นอกจากนยงมอทธพลตอเยอหมไซโตพลาสซมของเซลล ผนงเซลล DNA และ RNA ซงถกชกนาใหเกดการสญเสยกจกรรมเมแทบอลกอกดวย (Teixeira และคณะ,

1995 (a,b); Teixeira และคณะ, 1997; Dianawati และคณะ, 2013) นอกจากนการทนตอกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยจะขนอยกบสายพนธของเชอและสารตางๆ ทใชในกระบวนการทาแหง เชน มอลโตเดกตรน โปรตนนม และไขมน มผลตอการปกปองจลนทรย (Paéz และคณะ, 2012)

สำนกหอ


60

ตารางท 13 การรอดชวตของ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 หลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย

ความเขมขนของอมลซไฟเออร จานวนเชอ (log cfu/ml)

เชอเรมตน

(log cfu/ml) หลงผานการทาแหง

แบบพนฝอย (log cfu/g) 0.1% PGPR 9.40 ± 0.17aA 8.30 ± 0.19aB

0.3% PGPR 9.40 ± 0.17aA 8.24 ± 0.20aB

0.5% PGPR 9.40 ± 0.17aA 8.18 ± 0.28aB

หมายเหต: a เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n=3

A และ B เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n=3


นอกจากนจากการเปรยบเทยบการรอดชวตของเชอหลงผานการทาแหงแบบพนฝอย โดยเปรยบเทยบแบบทาเอนแคพซเลชนและไมทาเอนแคพซเลชน โดยวธไมทาเอนแคพซเลชน เตรยมเชนเดยวกบขนตอนการเอนแคพซเลชน แตในขนตอนการเตรยมอมลชนเชงเดยวของเฟสนาดานในนน ไมมการเตมโซเดยมแอลจเนตและ CaCl2 พบวาการรอดชวตของเชอแบบทาเอนแคพซเลชนมมากกวาไมทาเอนแคพซเลชน (ตารางท 14) แบบทาเอนแคพซเลชนมการลดลงของเชอ 1 log

cycle ในขณะทแบบไมทาเอนแคพซเลชนมการลดลงของเชอมากกวาครงเมอเทยบกบเชอเรมตน แสดงใหเหนวาการเอนแคพซเลชนสามารถเพมการรอดชวตของเชอได ซงงานวจยนไดผลสอดคลองกบงานวจยของ Pimentel-González และคณะ (2009) ทไดศกษาผลของการเอนแคพซเลชนตอการรอดชวตของเชอ พบวาจานวนเซลลของ L. rhamnosus เมอทาเอนแคพซเลชนชนด w/o/w ในสภาวะ pH ตา มการรอดชวตเพมจาก 6.74±0.2 เพมเปน 7.36±0.1 log cfu/ml (เพมขนรอยละ 9.2) และในสภาวะนาดมการรอดชวตเพมขนถง 8.66±0.3 log cfu/ml (เพมขนรอยละ 28.5) ในขณะทจานวนเชอแบบไมทาเอนแคพซเลชนในสภาวะ pH ตา การรอดชวตลดลงจาก 6.57±0.3 log cfu/ml เหลอ 4.70±0.2 log cfu/ml (ลดลงรอยละ 28.5) และในสภาวะนาดลดลงถง 5.88±0.07 log cfu/ml (ลดลงรอยละ 10.5)

สำนกหอ


61

งานวจยของ Kim และคณะ (2008) ศกษาผลของการเอนแคพซเลชนของ L. acidophilus

ATCC 43121 พบวาการรอดชวตของ L. acidophilus ATCC 43121 แบบไมทาเอนแคพซเลชนจะลดลงจาก 2.0×107 เหลอ 3.5×104 cfu/ml และการรอดชวตแบบทาเอนแคพซเลชนลดลงจาก 1.2×107 เหลอ 2.1×105 cfu/ml และงานวจยของ Desmond และคณะ (2002) ศกษาการรอดชวตของ L. paracasei NFBC 338 แบบทาเอนแคพซเลชนและไมทาเอนแคพซเลชนหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย พบวาแบบทาเอนแคพซเลชนมการรอดชวตสงกวาแบบไมทาเอนแคพซเลชนถง 100 เทา

ตารางท 14 การรอดชวตของ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 หลงผานกระบวนการตางๆ ดวยวธเอนแคพซเลชนและไมเอนแคพซเลชน

Method

จานวนเชอ log cfu/ml log cfu/g

เชอเรมตน W/O W/O/W spray dry

non-encapsulate 9.63 ± 0.32aA 7.96 ± 0.08aB 6.05 ± 0.49aC 4.06 ± 0.08bD

encapsulate 9.63 ± 0.32aA 8.94 ± 0.34aAB 8.55 ± 0.21aB 8.31 ± 0.11aB

หมายเหต: a และ b เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n=3

A, B, C และ D เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความ

เชอมน 95% (P 0.05); n=3


- ความชนและ aw ของไบโอแอคทฟผง หลงจากนาไบโอแอคทฟผงมาตรวจสอบคณลกษณะดานความชนและวดคา aw พบวาความเขมขนรอยละ 0.1 และ 0.3 ของ PGPR มความชนและ aw ไมแตกตางกน แตแตกตางจากความเขมขนรอยละ 0.5 PGPR (ตารางท 15) เมอความเขมขนของอมลซไฟเออรเพมขน สงผลใหปรมาณความชนและ aw สงขนดวย อาจเกดจากเมอใชความเขมขนของอมลซไฟเออรสง ทาใหอมลซไฟเออรไปดดซบบรเวณผวของดรอปเลทไดมาก สงผลใหนาดานในของดรอปเลทระเหยออกในกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยไดยากกวา จงทาใหมปรมาณนาดานในสง มผลตอปรมาณความชนและคา aw ทสงตามไปดวย ซงปรมาณความชนและ aw เปนปจจยสาคญทมผลตอการ

สำนกหอ


62

เสอมเสยของอาหาร มอทธพลตอความคงตวของจลนทรย สามารถบอกถงคณภาพ การเปลยนแปลง และอายการเกบรกษาของอาหาร ซงจลนทรยจะรอดชวตไดดกวาท aw ตา (นธยา,

2549; Li และคณะ, 2011) สอดคลองกบงานวจยของ Dianawati และคณะ (2013) ซงไดศกษาการรอดชวตของเชอ พบวาท aw ตามการรอดชวตของเชอมากกวาท aw สง โดยปรมาณความชนและ aw ทเหมาะสมมผลตอการรอดชวตของเชอ ซงควรมปรมาณความชนตากวารอยละ 5 และมคา aw ตากวา 0.25 (Kearney และคณะ, 2009)

ตารางท 15 ปรมาณความชนและคา aw ของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR 3 ระดบ ความเขมขน

ความเขมขนของอมลซไฟเออร ปรมาณความชน aw ผง 0.1% PGPR 2.2392 ± 0.10b 0.1684 ± 0.00b

0.3% PGPR 2.5242 ± 0.08b 0.1760 ± 0.01b

0.5% PGPR 3.0912 ± 0.21a 0.2135 ± 0.00a

หมายเหต: a และ b เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95%

(P 0.05); n=3



จากการตรวจสอบขนาดอนภาคและการกระจายตวของผง พบวาขนาดอนภาคของ PGPR 3 ระดบความเขมขนไมแตกตางกน (ตารางท16) ซงขนาดของอนภาคของไบโอแอคทฟผงขนอยกบหวพนทาละออง (nozzle) ของเครองทาแหงแบบพนฝอย จงสงผลใหขนาดอนภาคของไบโอแอคทฟผงทผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยมขนาดอนภาคทไมแตกตางกน นอกจากนยงศกษาการกระจายตวของอนภาค (ภาพท 23) พบวาผงทกตวอยางมการกระจายตวแบบ monomodal distribution และมขนาดดรอปเลทสมาเสมอ

สำนกหอ


63

ตารางท 16 ขนาดอนภาคเฉลยของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR 3 ระดบความเขมขน

ความเขมขนของอมลซไฟเออร ขนาดอนภาคเฉลย (d3,2) (μm) 0.1% PGPR 1.541 ± 0.001a

0.3% PGPR 1.512 ± 0.001a

0.5% PGPR 1.505 ± 0.001a

หมายเหต: a เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n=3


ภาพท 23 การกระจายตวของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบความเขมขนของ PGPR 3 ระดบความเขมขนรอยละ 0.1, 0.3 และ 0.5 (w/v)

- ปรมาณนามนทผวอนภาค (surface oil) ปรมาณนามนมผลตอการเหมนหนของตวอยางผง โดยเกดจากการสมผสกบออกซเจน ถา

ในตวอยางทมปรมาณนามนมากกวาจะถกชกนาใหเกดการเหมนหนมากกวาเชนเดยวกนนอกจากนปรมาณนามนทผวอนภาคทสงมผลตอการลดลงของประสทธภาพการเอนแคพซเลชน (Tonon, Grosso และ Hubinger, 2011) จากการตรวจสอบปรมาณนามนทมในตวอยางผง พบวาปรมาณนามนอยในชวง 1.2-1.6

กรมตอ 100 กรมผง (ตารางท 17) และเมอเปรยบเทยบปรมาณนามนของ PGPR 3 ระดบความ

สำนกหอ


64

เขมขนไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ (P≤0.05) (ตารางท 17) โดยปรมาณของนามนทผวอนภาคจะเพมขนเมออนภาคของดรอปเลทมขนาดใหญขน เนองจากในขนตอนการเกดเปนละอองของของเหลวของกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยนน บรเวณผวอนภาคยงเกดการฟอรมตวลกษณะเยอเลอกผาน (semi-permeable membrane) ทไมสมบรณ ซงอนภาคทมขนาดใหญจะสมผสกบสภาวะแวดลอมและระเหยนาออกไดมากกวาอนภาคขนาดเลก และนามนอาจมการลอยตวขนสผวหนาสามารถแพรผานออกไปยงบรเวณผวของอนภาคพรอมกบนาทระเหยได (atomization) (King, 1995; Hecht และ King, 2000; Renata และคณะ, 2011)

ตารางท 17 ปรมาณนามนทผวอนภาคของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR 3 ระดบความเขมขน

ความเขมขนของอมลซไฟเออร % surface oil

0.1% PGPR 1.6339 ± 0.49a

0.3% PGPR 1.2112 ± 0.42 a

0.5% PGPR 1.2024 ± 0.20 a

หมายเหต: a เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P 0.05); n=3


- การวเคราะหส

จากการวดคาความแตกตางของสของผงไบโอแอคทฟ พบวาความเขมขนของ PGPR ทแตกตางกนไมมผลตอความแตกตางกนของส (ตารางท 18) ซงปจจยทมผลททาใหผลตภณฑมสนนเกดจากสวนผสมทใชในการทา โดยจะเหนไดวาคา E* ตากวา 3 ทกตวอยาง ซงไมสามารถพจารณาไดดวยตาของมนษย โดย Martínez-Cervera และคณะ (2011); Fritzen-Freire และ

คณะ, (2012) กลาววาการปรากฏของคา E* ทเกดขนนเปนผลมาจากความคงตวของ L* และ b*

สำนกหอ


65

ตารางท 18 คาสของไบโอแอคทฟผง โดยเปรยบเทยบ PGPR 3 ระดบความเขมขน ความเขมขนของอมลซไฟเออร L* a* b* E*

0.1% PGPR 94.68 ± 0.01b 0.66 ± 0.01a 7.79 ± 0.12a 0.50 ± 0.16a

0.3% PGPR 95.18 ± 0.32a 0.46 ± 0.13b 7.88 ± 0.09a 0.83 ± 0.30a

0.5% PGPR 95.23 ± 0.13a 0.40 ± 0.02b 7.51 ± 0.24a 0.55 ± 0.23a

หมายเหต: a และ b เปนคาทางสถตทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95%

(P 0.05); n=3


- ลกษณะโครงสรางของไบโอแอคทฟผงผานการสองดวยเครอง SEM

เมอพจารณารปรางของผงไบโอแอคทฟจะเหนวาสวนใหญมลกษณะเปนทรงกลม แตเกดการบบ ยบตว (ภาพท 24) ซงลกษณะทเกดขนน เปนผลเนองจากการหดตวของอนภาคระหวางกระบวนการทาแหง เพราะเกดการระเหยอยางรวดเรวของของเหลวในดรอปเลท และผวของอนภาคเกดการแหงไมพรอมกนทงอนภาค ทาใหบรเวณทมการแหงเกดขนชาถกแรงดนไอนาดนทาใหรปรางของอนภาคมลกษณะพองตว และเกดการแตกของอนภาคออก โดยลกษณะการขยายตวและการแตกออกของอนภาคนนไมไดเกดขนเพยงรอบเดยวแตสามารถเกดขนซาไปซามาจนกระทงผวของอนภาคแหง และไมสามารถขยายตวออกไปได (Hecht และ King, 2000; Saénz

และคณะ, 2009)

สำนกหอ


66

a)

b)

c)

ภาพท 24 ลกษณะโครงสรางของไบโอแอคทฟผงทสองดวย SEM ทระดบความเขมขนของ PGPR

ทแตกตางกน a) รอยละ 0.1 PGPR, b) รอยละ 0.3 PGPR และ c) รอยละ 0.5 PGPR

ตามลาดบ

40 μm 200 μm

40 μm

40 μm 200 μm

200 μm

สำนกหอ


67

4.4 ผลของอายการเกบรกษาของไบโอแอคทฟผง 4.4.1 การรอดชวตและคณสมบตของไบโอแอคทฟผง - การรอดชวตของไบโอแอคทฟผง

การรอดชวตของเชอหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน โดยเกบทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC (ตารางท 19) พบวาหลงผานเกบรกษาแลวจานวนเชอทรอดชวตจะลดลงอยางมนยสาคญ (P≤0.05) เนองจากหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอยแลว ซงเปนกระบวนการทใชอณหภมสง สงผลใหเชอเกดการบาดเจบและออนแอลง และปรมาณอาหารของจลนทรยมปรมาณลดลง ทาใหเมอผานการเกบรกษาแลวเชอจงลดจานวนลง โดยจะลดลงประมาณ 1 log cfu/g ในทกๆ เดอน เมอเปรยบเทยบอณหภมในการเกบรกษาจะเหนไดวาอณหภม 0 และ 4 ºC มการรอดชวตทไมแตกตางกนและมการรอดชวตมากกวาการเกบรกษาทอณหภม 30 ºC ในเดอนท 3 ของการเกบรกษาทอณหภม 0 และ 4 ºC มจานวนเชอทรอดชวตประมาณ 6 log cfu/g ในขณะทอณหภม 30 ºC มจานวนเชอทรอดชวตประมาณ 5 log cfu/g เมอเกบรกษาในอณหภมทสงกวาการรอดชวตของเชอจะนอยกวาการเกบรกษาทอณหภมตา (Gardiner และคณะ, 2000) ซงตามกฎหมายกาหนดใหอาหารทมโพรไบโอตกเปนองคประกอบตองมจานวนเชออยางนอย 6 log

cfu/g หรอ log cfu/ml ทจะสามารถใหประโยชนกบผบรโภคได (Heidebach และคณะ, 2009;

Mokarram และคณะ, 2009) และจากการเปรยบเทยบความเขมขนของอมลซไฟเออรจะเหนไดวาความเขมขนของอมลซไฟเออรไมมผลตอการรอดชวตของเชอในทกๆ อณหภมตลอดระยะเวลาการเกบรกษา ซงสอดคลองกบงานวจยของ Gardiner และคณะ (2002) ศกษาการรอดชวตของ L. paracasei NFBC 338 หลงผานเกบรกษาเปนเวลา 50 วน ทอณหภม 4, 15 และ 30 ºC พบวาการเกบรกษาทอณหภม 4 และ 15 ºC ยงคงมการรอดชวตคงท 108 cfu/g ระหวางการเกบรกษาเปนเวลา 7 สปดาห ในขณะทการรอดชวตทอณหภม 30 ºC มการรอดชวตเพยง 106 log cfu/g

ระหวางการเกบรกษาทเวลาเทากน และงานวจยของ Paéz และคณะ (2012) ศกษาการรอดชวตของ Lactobacilli หลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 2.5 เดอน ทอณหภม 5, 25 และ 37 ºC พบวาการรอดชวตของ Lactobacilli ทอณหภม 5 และ 25 ºC มการรอดชวตมากกวาทอณหภม 37 ºC

จากการตรวจสอบเชอในระยะเวลาการเกบรกษาเปนเวลา 7 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC พบวามจานวนเชอรอดชวตนอย (ไมแสดงผล) ดงนนจงควรเกบไบโอแอคทฟผงไวทอณหภม -18 ºC เพอใหจานวนเชอเหลอรอดไดสงขน

สำนกหอ


68

ตารางท 19 การรอดชวตของไบโอแอคทฟผงหลงผานเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC

ความเขมขนของ อมลซไฟเออร

จานวนเชอ (log cfu/g)

เดอนท 0 เดอนท 1 เดอนท 2 เดอนท 3

0 ºC 4 ºC 30 ºC 0 ºC 4 ºC 30 ºC 0 ºC 4 ºC 30 ºC

Non-encapsulated - 4.06 ± 0.08 - - - - - - - - -

encapsulated

0.1% PGPR 8.30±0.19aA 8.09±0.10aB 8.08±0.11aB 7.54±0.03aD 7.78±0.04aC 7.68±0.02aDC 6.53±0.06aE 6.53±0.10aE 6.41±0.09aE 5.31±0.05aF

0.3% PGPR 8.24±0.33aA 8.07±0.11aA 8.05±0.12aA 7.56±0.05aC 7.82±0.11aB 7.68±0.05aCB 6.47±0.06aD 6.52±0.10aD 6.39±0.10aD 5.30±0.11aE

0.5% PGPR 8.18±0.22aA 8.06±0.12aB 8.05±0.13aB 7.54±0.03aD 7.80±0.07aC 7.69±0.05aC 6.43±0.04aFE 6.53±0.10aE 6.40±0.09aF 5.30±0.08aG

หมายเหต a เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3

A, B, C, D, E, F และ G เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


- ไมไดนบเชอ

สำนกหอ


69

- ผลของ aw

หลงจากการเกบรกษาไบโอแอคทฟผงเปนเวลา 3 เดอน โดยเกบทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC แลวนาไบโอแอคทฟผงมาตรวจสอบคณลกษณะดาน aw พบวาเมอเปรยบเทยบอณหภมในการเกบรกษาจะเหนไดวาในทกๆ เดอน คา aw ทเกบไวในอณหภม 0 และ 4 ºC จะม aw มากกวาท 30 ºC (ตารางท 20) และเมอระยะเวลาการเกบรกษามากขนคา aw จะลดลง คา aw ทลดลงนจะสงผลใหปรมาณเชอในอาหารผงลดลงดวย ซงการเกบรกษาทอณหภมตานนสงผลใหอตราการเกดปฏกรยาเคมชากวา เนองจากมปรมาณนาทจะเกดปฏรยาไดนอยกวา และอตราการตายของเชอจลนทรยของการเกบรกษาทอณหภมตาจะลดลงนอยกวาการเกบรกษาทอณหภมสง อตราการตายของจลนทรยจะเกยวของกบคา aw เนองจากไบโอแอคทฟผงทมคา aw ตา มปรมาณนาทจลนทรยสามารถใชไดในปรมาณนอย จงสงผลใหอตราการตายของจลนทรยสงกวา (Tonon และคณะ, 2009; Gonzales และคณะ, 2010; Chauhan และ Patil, 2013) สอดคลองกบงานวจยของ Chauhan และ Patil (2013) ทไดศกษาการเกบรกษานมผงทอณหภม 5 และ 30 ºC พบวาเมอเกบนมผงทอณหภม 30 ºC มคา aw ตากวาทเกบนมผงทอณหภม 5 ºC และพบวานมผงทเกบรกษาทอณหภม 5 ºC มอตราการตายของเชอจลนทรยนอยกวาท 30 ºC

และงานวจยของ Gonzales และคณะ (2010) ศกษาการเกบรกษานมผงทอณหภม 37,

50 และ 60 ºC แลวนาไปวดคา aw พบวาคา aw ของนมผงทเกบอณหภม 37 ºC มคา aw สงกวานมผงทเกบรกษาทอณหภม 50 และ 60 ºC และทอณหภมสงมอตราการตายของจลนทรยมากกวาทอณหภมตา

สำนกหอ


70

ตารางท 20 คา aw ของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ความเขมขน

ของ อมลซไฟเออร

aw

เดอนท 0 เดอนท 1 เดอนท 2 เดอนท 3

0 ºC 4 ºC 30 ºC 0 ºC 4 ºC 30 ºC 0 ºC 4 ºC 30 ºC

0.1% PGPR 0.1684±0.002bB 0.1824±0.001bA 0.1817±0.001bA 0.1615±0.003bC 0.1595±0.001aCD 0.1588±0.001aD 0.1493±0.002aG 0.1551±0.001abE 0.1521±0.001bF 0.1470±0.002aH

0.3% PGPR 0.1760±0.005bB 0.1872±0.001aA 0.1862±0.001aA 0.1619±0.004abC 0.1600±0.001aC 0.1583±0.001aC 0.1498±0.002aD 0.1534±0.002bD 0.1526±0.002abD 0.1416±0.001bE

0.5% PGPR 0.2135±0.005aA 0.1873±0.001aB 0.1866±0.002aB 0.1625±0.002aC 0.1591±0.001aD 0.1584±0.001aD 0.1502±0.001aE 0.1567±0.001aD 0.1561±0.002aD 0.1442±0.001abF

หมายเหต a และ b เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3

A, B, C, D, E, F, G และ H เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


สำนกหอ


71

- ผลของการจบตวเปนกอน (caking) กลไกการเกดการจบตวเปนกอนเกดจากการรวมตวของผง โดยในเฟสเรมตนจะเรมจาก

การเหนยวและอนภาคจะเกาะกน ชกนาใหลดการไหล (flow) ของผง ทาใหเกดการจบตวกนเปนกอน โดยอาหารผงจะมสวนประกอบเปนอสญฐานหลงผานการทาแหงดวยเครองทาแหงแบบพนฝอย โดยรปแบบอสญฐานจะไมเสถยรและพยายามจะเปลยนรปรางใหเสถยรขน คออยในรปของผลก โดยโมเลกลจะเคลอนทเขามาใกลกน เมอมอณหภมสงและมความชนเพยงพอแลวทาใหผงนนดดความชนจากบรรยากาศภายนอกเขาไปในโครงสรางโดยเฉพาะทผวทาใหเกดการเชอมกนทาใหผงเกาะรวมตวกนเปนกอน (Hartmann และ Palzer, 2011) จากการทดลองวดรอยละของการจบกนเปนกอน (%degree of caking) (ตารางท 22) ของไบโอแอคทฟผงหลงการเกบรกษาทอณหภม 4 และ 30 ºC พบวารอยละของการจบกนเปนกอนของไบโอแอคทฟผงทเกบไวทอณหภม 30 ºC มการจบตวเปนกอนมากกวาทอณหภม 4 ºC และรอยละของการจบกนเปนกอนสงขนเมอระยะเวลาการเกบรกษามากขน โดยในเดอนท 1 ทงอณหภม 4 และ 30 ºC มรอยละของการจบกนเปนกอนนอยกวารอยละ 10 แสดงวายงไมเกดการจบกนเปนกอน เดอนท 2 และเดอนท 3 ทงอณหภม 4 และ 30 ºC มรอยละของการจบกนเปนกอนในชวงรอยละ 10.1-20 แสดงวาเกดการจบกนเปนกอนเพยงเลกนอย (ตารางท 21) ซงอณหภมยงสงจะเรงการเกาะตดกนเรวขน (Nijdam

และ Langrish, 2006; Hartmann และ Palzer, 2011) และการเกดการจบตวเปนกอนยงเปนผลมาจากกระบวนการเกดกลาสทรานซชน (glass transition) โดยปกตกอนกระบวนการทาแหง อาหารจะอยในสถานะคลายแกว แตเมอผานกระบวนการทาแหงโดยใชอณหภมสงเกนอณหภมในการเกดกลาสทรานซชน อาหารจะเปลยนสถานะคลายแกวเปนสถานะคลายยางมากขน สงผลใหอนภาคมลกษณะคลายของเหลวหนด โดยเฉพาะทบรเวณผวหนาของอนภาคผง และเมอเกบรกษาอนภาคผงทอณหภมสงจะสงผลใหเกดการจบตวเปนกอนสงกวาเมอเกบรกษาทอณหภมตา โดยอณหภมในการเกบรกษาทสงกวาอณหภมในการเกดกลาสทรานซชน ทาใหอนภาคผงเคลอนทมาชนกน เนองจากไดรบแรงจากการเคลอนทของตวกลางในการใหความรอน แตละอนภาคจงสามารถเกาะตดกนเปนอนภาคอาหารผงทมขนาดใหญขน (Papadaki และ Bahu, 1992;

Adhikari และคณะ, 2003; Boonyai และคณะ, 2004; Foster และคณะ, 2006) สอดคลองกบงานวจยของ Lipasek และคณะ (2012) ศกษาผลของอณหภมตอการเกดการจบตวกนเปนกอน โดยเปรยบเทยบอณหภม 25, 35 และ 45 ºC พบวาอณหภม 45 ºC เกดการจบตวกนเปนกอนมากกวาอณหภม 25 และ 35 ºC โดยมรอยละของความชนสมพทธทเหมาะสมตอการเกดการจบตวเปนกอน

สำนกหอ


72

ตารางท 21 รอยละของการจบตวเปนกอนของตวอยางผง ลกษณะของตวอยางผง รอยละการจบตวเปนกอน

Non-caking powder <10%

Slightly caking powder 10.1%-20%

Caking powder >20.1-50%

Very caking powder >50%

Extremely caking powder 100%

ทมา: GEA Niro Research Laboratory

ส

ำนกหอสมดกลาง

73

ตารางท 22 รอยละของการจบกนเปนกอนของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC

ความเขมขนของอมลซไฟเออร

%Degree of caking

เดอนท 1 เดอนท 2 เดอนท 3

4 ºC 30 ºC 4 ºC 30 ºC 4 ºC 30 ºC

0.1% PGPR 4.11±0.89aE 8.94±0.75aD 10.90±0.57aC 14.76±0.43aB 14.63±0.90aB 18.75±0.43aA



หมายเหต a, b และ c เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3

A, B, C, D, E และ F เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


สำนกหอ


74

- การวเคราะหคาสของไบโอแอคทฟผง สเปนปจจยทสาคญปจจยหนงทมผลตอคณภาพของอาหารผง จากการวดคาสของไบโอ

แอคทฟผงหลงผานเกบรกษา โดยเกบทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC เปนเวลา 3 เดอน (ภาพท 25

ตารางท 23, 24, 25 และ 26) พบวาเมอระยะเวลาการเกบรกษามากขนไบโอแอคทฟผงจะมความสวางนอยลง โดยดจากคา L* จะลดลง มความเปนสแดงเพมขน โดยดจากคาของ a* จะเพมขน และความเปนสเหลองเพมขน โดยดจากคาของ b* ทจะสงขน และคาความแตกตางของสจะเพมขนเมอเทยบกบระยะเวลาในเดอนแรกๆ โดยดจากคา E* จะเพมขน และเมอเปรยบเทยบอณหภมในการเกบรกษาจะเหนวาลกษณะของไบโอแอคทฟผงทเกบทอณหภม 30 ºC จะมความสวางนอยกวา มความเปนสแดงมากกวา มความเปนสเหลองมากกวา และมความแตกตางของคาสมากกวาไบโอแอคทฟผงทเกบทอณหภม 0 และ 4 ºC โดยดจากคาของ L*, a*, b* และ E*

ตามลาดบ ซงอณหภมในการเกบรกษามผลตอการเปลยนแปลงคาส โดยอณหภมในการเกบรกษาทสงสงผลใหคาสเกดการเปลยนแปลงไดเรวกวาอณหภมในการเกบรกษาทตากวา (Chauhan

และ Patil, 2013; Bhusari และคณะ, 2014) นอกจากนจากการเปรยบเทยบความเขมขนของอมลซไฟเออร พบวาความเขมขนของอมลซไฟเออรไมมผลตอการเปลยนแปลงของคาสและคาความแตกตางสของไบโอแอคทฟผงในทกระดบความเขมขนและตลอดระยะเวลาการเกบรกษา สอดคลองกบงานวจยของ Bosch และคณะ (2007) ศกษาการเปลยนแปลงสของนมผงเดกในระหวางการเกบรกษา โดยเกบรกษาทอณหภม 25, 30 และ 37 ºC เปนเวลา 9 เดอน โดยวดคาสจาก L*, a*, b* และ E* พบวาคา L* จะลดลงเมออณหภมในการเกบรกษาและระยะเวลาในการเกบรกษาสงขน โดยจะเปลยนแปลงเปนสนาตาลเพมขน ในทางตรงกนขามคา a* และ b* จะเพมขนเมออณหภมในการเกบรกษาและระยะเวลาในการเกบรกษาสงขน คาสแดงและสเหลองจะสงขน และการปรากฏของ E* จะสงขนเมออณหภมสงขนและระยะเวลาในการเกบรกษาสงขน จะเหนไดวาเมออณหภมสงขนจะเกดการเปลยนแปลงของสเพมขน ขอเสนอแนะการวเคราะหคาสของไบโอแอคทฟผงอาจมผลตอสของผลตภณฑ เชน เมอนาไบโอแอคทฟผงไปผสมกบนาผลไมทมลกษณะใส สของผงอาจมผลตอสของผลตภณฑ หรอถานาไปผสมกบนม จะไมมผลตอผลตภณฑนม เนองจากมลกษณะขน ควรมการศกษาในเวลาถดไปวาเมอนาไบโอแอคทฟผงไปผสมกบผลตภณฑอนจะสงผลตอสของผลตภณฑนนๆ หรอไม

สำนกหอ


75

a) 0 ºC 4 ºC 30 ºC

b) 0 ºC 4 ºC 30 ºC

c) 0 ºC 4 ºC 30 ºC

ภาพท 25 ลกษณะของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน a) 1 เดอน b) 2 เดอน และ c) 3 เดอน ทอณหภมแตกตางกน

สำนกหอ


76

ตารางท 23 คา L*, a* และ b* ของไบโอแอคทฟผงหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย ความเขมขนของ

อมลซไฟเออร L* a* b*

Non-encapsulated - 95.64±0.22 0.86±0.12 6.68±0.07

encapsulated 0.1% PGPR 95.21±0.50a 0.66±0.01a 7.79±0.12ab

0.3% PGPR 95.18±0.32a 0.46±0.13b 7.88±0.09a

0.5% PGPR 95.23±0.13a 0.40±0.02b 7.51±0.24b



ตารางท 24 คา L*, a*, b* และ E* ของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 1 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ความเขมขนของ อมลซไฟเออร

0 ºC 4 ºC 30 ºC

L* a* b* E* L* a* b* E* L* a* b* E*

0.1% PGPR 94.97±0.08aA 0.78±0.03aC 8.23±0.08bB 0.21±0.02aB 94.73±0.03aB 0.89±0.01bB 8.31±0.08bB 0.36±0.03bB 94.72±0.09aB 1.45±0.04aA 9.72±0.07aA 2.37±0.25abA

0.3% PGPR 94.95±0.04aA 0.72±0.03aC 8.43±0.11aC 0.24±0.02aB 94.82±0.03aB 0.87±0.02bB 8.73±0.05aB 0.55±0.05abB 94.82±0.05aB 1.25±0.09bA 9.46±0.18aA 1.68±0.17bA

0.5% PGPR 94.89±0.05aA 0.79±0.05aC 8.18±0.09bB 0.37±0.04aB 94.53±0.07bB 0.98±0.01aB 8.38±0.09bB 0.82±0.08aB 94.54±0.06aB 1.19±0.08bA 9.58±0.11aA 2.73±0.28aA


A, B และ C เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


สำนกหอ


77

ตารางท 25 คา L*, a*, b* และ E* ของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 2 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ความเขมขน


0 ºC 4 ºC 30 ºC

L* a* b* E* L* a* b* E* L* a* b* E*

0.1% PGPR 94.27±0.12aA 1.88±0.08aA 10.35±0.29aB 4.55±0.49abB 94.02±0.28aA 2.02±0.09aA 10.62±0.37aAB 5.73±0.60aAB 94.30±0.53aA 2.13±0.22aA 11.14±0.46aA 7.30±0.80bA

0.3% PGPR 94.05±0.01bA 1.82±0.10aB 10.14±0.12aB 4.17±0.33bC 93.79±0.04aA 1.93±0.10aB 10.46±0.24aB 5.46±0.54aB 93.93±0.38aA 2.28±0.08aA 11.52±0.12aA 9.09±0.86abA

0.5% PGPR 94.23±0.05aA 1.75±0.13aA 10.29±0.17aB 5.29±0.47aB 94.01±0.18aA 1.75±0.28aA 10.49±0.16aB 6.14±0.65aB 93.68±0.12aB 2.07±0.15aA 11.45±0.10aA 10.42±1.05aA


A, B และ C เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


ตารางท 26 คา L*, a*, b* และ E* ของไบโอแอคทฟผงหลงผานการเกบรกษาเปนเวลา 3 เดอน ทอณหภม 0, 4 และ 30 ºC ความเขมขน


0 ºC 4 ºC 30 ºC

L* a* b* E* L* a* b* E* L* a* b* E*

0.1% PGPR 90.37±0.02bA 2.62±0.08aB 11.10±0.09aB 19.20±2.10aB 90.00±0.08bB 2.42±0.13aB 11.39±0.36aB 21.75±1.61aB 90.46±0.21bA 3.10±0.24bA 12.76±0.17aA 26.67±1.26aA

0.3% PGPR 90.78±0.16aA 2.31±0.07bB 10.55±0.41aC 14.97±1.50bC 90.51±0.20aAB 2.34±0.10abB 11.30±0.29aB 18.55±0.87bB 90.36±0.02bB 3.47±0.11abA 12.79±0.07aA 28.25±1.46aA

0.5% PGPR 90.40±0.22bB 2.39±0.20abB 10.74±0.39aB 18.92±1.13aC 90.21±0.18abB 2.27±0.14bB 11.33±0.37aB 21.66±1.23aB 90.77±0.06aA 3.52±0.08aA 12.52±0.13aA 27.39±0.70aA

หมายเหต a, b และ c เปนคาทางสถตแนวคอลมนทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3

A, B, C, D, E และ F เปนคาทางสถตแนวแถวทแสดงถงความแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95% (P ≤ 0.05); n = 3


สำนกหอ


78

บทท 5

สรปผลการทดลอง

จากการคดเลอกเชอไบโอแอคทฟ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus TISTR 047 เปนสายพนธททนตอสภาวะกรดและนาดมากทสด และจากการศกษาผลของการเอนแคพซเลชนดวยวธอมลชนเชงซอน โดยศกษาความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร ชนดและความเขมขนของอมลซไฟเออร และการรอดชวตของเชอหลงผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย พบวาระดบความเรวรอบของโฮโมจไนเซอร 11,000 rpm ของอมลชนเชงซอนและ 5,500 ของอมลชนเชงเดยวดทสด ใหความคงตว ขนาดอนภาค การกระจายตวของอนภาค และโครงสรางทสองภายใตกลองจลทรรศนเพอนบจานวนดรอปเลทดทสด และ PGPR เปนอมลซไฟเออรทเหมาะสมทสด ทงดานความคงตว ขนาดอนภาค การกระจายตวของอนภาค และโครงสรางทสองภายใตกลองจลทรรศนเพอนบจานวนดรอปเลทดทสด และหลงจากการศกษาการรอดชวตของเชอททาเอนแคพซเลชนแลวผานกระบวนการทาแหงแบบพนฝอย พบวาความเขมขนของ PGPR ไมมผลตอการรอดชวตของเชอ และคณสมบตของผงในดานของปรมาณความชนในชวงรอยละ 2-3 aw ในชวง 0.1-0.2 ขนาดอนภาคและการกระจายตวของผง นอกจากนยงศกษาผลของการเอนแคพซเลชน โดยเปรยบเทยบการเอนแคพซเลชนและไมเอนแคพซเลชน พบวาแบบทาเอนแคพซเลชนมการรอดชวตของเชอมากกวา มการลดลงของเชอจาก 9.63 ± 0.32 เหลอ 8.31 ± 0.11 log cfu/g ในขณะทแบบไมทาเอนแคพซเลชน มการลดลงของเชอจาก 9.63 ± 0.32 เหลอ 4.06 ± 0.08 log cfu/g แสดงใหเหนวาการทาเอนแคพซเลชนดวยวธอมลชนเชงซอนมประสทธภาพในการเพมการรอดชวตของเชอ และจากการศกษาอายการเกบรกษาไบโอแอคทฟผงเปนเวลา 3 เดอน แลวตรวจสอบการรอดชวตของเชอและคณสมบตของไบโอแอคทฟผง พบวาการเกบรกษาไบโอแอคทฟผงควรเกบทอณหภม 0 และ 4 องศาเซลเซยส มการรอดชวตของเชอจาก 108 เหลอ 106 cfu/g และความเขมขนของอมลซไฟเออรไมมผลตอการรอดชวตและคณสมบตของไบโอแอคทฟ ดงนนจงเลอก PGPR

รอยละ 0.1 เปนอมลซไฟเออรทใชในกระบวนการทาเอนแคพซเลชน

สำนกหอ


79

รายการอางอง จรยา ชมวารนทร, กญญลกษณ ชยคาภา และนเรศ วโรภาสตระกล. 2541. แบคทเรยวทยา

พนฐาน. โรงพมพคลงนานาวทยา. ขอนแกน. ปารฉตร หงสประภาส. 2545. เคมกายภาพของอาหาร คอลลอยด อมลชน และเจล. สานกพมพ

แหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย. กรงเทพฯ. นธยา รตนาปนนท. 2534. คอลลอยด. สานกพมพมหาวทยาลยเกษตรศาสตร. กรงเทพฯ.

นธยา รตนาปนนท. 2549. เคมอาหาร. สานกพมพโอเดยนสโตร. กรงเทพฯ. อทย เกาเอยน. 2549. ไบโอแอคทฟ. สงขลานครนทรเวชสาร. 24: 315-323.

Adhikari, B., Howes, T., Bhandari, B.R. and Troung, V. 2003. Surface stickiness of

drops of carbohydrate and organic acid solutions during convective drying:

Experiments and modeling. Drying Technology. 21(5): 839-873

Anal, A.K. and Singh, H. 2007. Recent advances in microencapsulation of probiotics

for industrial applications and targeted delivery. Trends Food Science and

Technology. 18(5): 240–251.

Ananta, E. and Knorr, D. 2003. Pressure-induced thermotolerance of Lactobacillus rhamnosus GG. Food Research International. 36: 991–997.

Ananta, E., Volkert, M. and Knorr, D. 2005. Cellular injuries and storage stability of

spray-dried Lactobacillus rhamnosus GG. International Dairy Journal. 15: 399 –

409.

Audet, P., Lacroix, C. and Paquin, C. 1998. Continuous fermentation of a

supplemented whey permeate medium with immobilized Steptococcus salivarius

ssp. thermophilus. International Dairy Journal. 2(1): 1–15.

Bhusari, S.N., Muzaffar, K. and Kumar, P. 2014. Effect of carrier agents on physical

and microstructural properties of spray dried tamarind pulp powder. Powder

Technology. 266: 354-364.

Biswas, B. and Lynch, L. 2012. A strain of bifidobacteria prevents the development of

deadly food infection in mice. 3 กรกฎาคม 2556. http://www.scienceknowlede.

org/2011/02/01/bifidus-bacteria-against-toxic/

สำนกหอ


80

Boonyai, P., Bhandari, B. and Howes, T. 2004. Stickiness measurement techniques for

food powders: a review. Powder Technology. 145: 34-46.

Borgogna, M., Bellich, B., Zorzin, L., Lapasin, R. and Cesaro, A. 2010. Food

microencapsulationof bioactive compounds: Rheological and thermal

characterisation of non-conventional gelling system. Food Chemistry. 122: 416-

423.

Bosch, L., Alegría, A., Farré, R. and Clemente, G. 2007. Fluorescence and color as

markers for the maillard reaction in milk-cereal based infant foods during storage.

Food Chemistry. 105: 1135-1143.

Bou, R., Cofrades, S. and Jiménez-Colmenero, F. 2014. Physiochemical properties and

riboflavin encapsulation in double emulsion with different lipid sources. LWT. 59:

621-628.

Brashears, M. M. and Gilliland, S. E. 1995. Survival during frozen and subsequent

refrigerated storage of Lactobacillus acidophilus cells as influenced by the growth

phase. Journal of Dairy Science. 78: 2326–2335.

Brennan, M., Wanismail, B., Johnson, M. C., & Ray, B. 1986. Cellular damage in dried Lactobacillus acidophilus. Journal of Food Protection. 49: 47–53.

Burgain, J., Gaiani, C., Linder, M. and Scher, J. 2011. Encapsulation of probiotic living

cells: From laboratory scale to industrial applications. Journal of Food

Engineering. 104:467-483.

Canani, R.B., Cirillo, P., Terrin, G., Cesarano, L., Spagnuolo, M.I., De Vicenzo, A.,

Albano, F., Passariello, A., De Marco, G., Manguso, F. and Guarino, A. 2007.

Probiotics for treatment of acute diarrhea in children: a randomized clinicaltrial of

five different preparations. British Medical Journal. 335: 340–342.

Capela, P., Hay, T.K.C. and Shah, N.P. 2007. Effect of homogenisation on bead size and

survival of encapsulated probiotic bacteria. Food Research International.

40:1261-1269.

Carvalho, A. S., Silva, J., Ho, P., Teixeira, P., Malcata, F. X. and Gibbs, P. 2004. Effects

of various sugars added to growth and drying media upon thermotolerance and

สำนกหอ


81

survival throughout storage of freeze-dried Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus. Biotechnology Progress. 20: 248–254.

Champagne, C. and Fustier, P. 2007. Microencapsulation for the improved delivery of

bioactive compounds into foods. Current Opinion in Biotechnology. 18: 184 –

190.

Champagne, C.P., Kailasapathy, K. 2008. Encapsulation of probiotics. In: Garti, N.

(Ed.) Delivery and Controlled Release of Bioactives in Foods and Nutraceuticals.

Woodhead Publishing Ltd., Cambridge, UK, pp. 344–369.

Chandramouli, V., Kailasapathy, K., Peiris, P. and Jones, M. 2004. An improved

method of microencapsulation and its evaluation toprotect Lactobacillus spp. in

simulated gastric conditions. Journal of Microbiological Methods 56: 27-35.

Chauhan, A.K. and Patil, V. 2013. Effect of packaging material on storage ability of

mango milk powder and the quality of reconstituted mango milk drink. Powder

Technology. 239: 86–93.

Chen, M.J. and Chen, K.N. 2007. Applications of probiotic encapsulation in dairy

products. In: Lakkis, Jamileh M. (Ed.), Encapsulation and Controlled Release

Technologies in Food Systems. Wiley-Blackwell, USA, pp. 83–107.

Chmielewska, A. and Szajewska, H. 2010. Systematic review of randomised controlled

trials: probiotics for functional constipation. World Journal of Gastroenterology.

16: 69–75.

Clarke, C. 2004. The science of ice cream. UK: Cambridge : The royal society of

chemistry. 187 p.

Cook, M.T., Tzortzis, G., Charalampopoulos, D. and Khutoryanskiy, V.V. 2012.

Microencapsulation of probiotics for gastrointestinal delivery. Journal of

Controlled Release. 162: 56-67.

Corcoran, B. M., Ross, R. P., Fitzgerald, G. F. and Stanton, C. 2004. Comparative

survival of probiotic lactobacilli spray-dried in the presence of prebiotic

substances. Journal of Applied Microbiology. 96: 1024–1039.

สำนกหอ


82

Dave, R.I. and Shah, N.P. 1997. Viability of yoghurt and probiotic bacteria in yoghurts

Made from commercial starter cultures. International Dairy Journal. 7: 31-41.

Desai, K.G.H. and Park, H.J. 2005. Recent developments in microencapsulation of

food ingredients. Drying Technology. 23(7): 1361-1394.

Desmond, C., Ross, R.P., O’ Callaghan, E., Fitzgerald, G. and Stanton, C. 2002.

Improved survival of Lactobacillus paracasei NFBC 338 in spray-dried powders

containing gum acacia. Journal Applied Microbiology. 93: 1003-1011.

de Vos, P., Faas, M.M., Spasojevic, M. and Sikkema, J. 2010. Encapsulation for

preservation of functionality and targeted delivery of bioactive food components.

International Dairy Journal. 20: 292–302.

Dianawati, D., Mishra, B. and Shah, N.P. 2013. Stability of microencapsulated Lactobacillus acidophilus and Lactococcus lactis ssp. cremoris during storage at

room temperature at low aw. Food Research International. 50: 259–265. Dickinson, E. and Stainsby, G. 1982. Colloids in food. Applied Science Publisgers.

London.

Dickinson, E. 1992. An Introduction to Food Colliods. Oxford University Press. Oxford.

Ding, W.K. and Shah. N.P. 2009. Effect of Various Encapsulating Materials on the

stability of probiotic bacteria. Journal of Food Science. 74: M100-M107.

Dokic, L., Krstonosic, V. and Nikolic, I. 2012. Physicochemical characteristics and

stability of oil-in-water emulsions stabilized by OSA starch. Food Hydrocolloids.

29: 185-192.

Drug Development, Manufacturing & Delivery Services. 2009. Emulsion and

Emulsification. 21 กมภาพนธ 2558. http://www.particlescience.com/docs/

technical_ briefs/TB_9.pdf.

Dunne, C., Murphy, L., Flynn, S., O’ Mahony, L., O’Halloran, S., Feeney, M., Morrissey,

D. and Thornton, G. 1999. Probiotics; from myth to reality. Demonstration of

functionality in animal models of disease and in human clinical trials. Antonie Van

Leeuwenhoek. 76: 279–292.

สำนกหอ


83

Espina, F. and Packard, V.S. 1979. Survival of Lactobacillus acidophilus in a spray-

drying process. Journal Food Processing. 42(2): 149-152.

FAO/WHO, 2001. Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including

Powder Milk with live Lactic Acid Bacteria. Report of a joint FAO/WHO expert

consultation on evaluation of health and nutritional properties of probiotics in food

including powder milk with live lactic acid bacteria Cordoba, Argentina, 1–4

October 2001.

Fechner, A., Knoth, A., Scherze, I and Muschiolik, G. 2007. Stability and release

properties of double-emulsions stabilized by caseinate-dextran conjugates. Food

Hydrocolloids. 21: 943-952.

Ferreira, V., Soares, V., Santos, C., Silva, J., Gibbs, P. A. and Teixeira, P. 2005. Survival

of Lactobacillus sakei during heating, drying and storage in the dried state when

growth has occurred in the presence of sucrose or monosodium glutamate.

Biotechnology Letters. 27: 249–252.

Friberg, S.E. and Larsson, K. 1997. Food emulsions. Marcel Dekker. New York.

Fritzen-Freire, C.B., Prudêncio, E.S., Amboni, R.D.M.C., Pinto, S.S., Negrão-Murakami,

A.N. and Murakami, F.S. 2012. Microencapsulation of bifidobacteria by spray

drying in the presence of prebiotics. 45: 306-312.

Foster, E.M. 1962. Culture preservation. Journal of dairy science 45: 1290–1294.

Foster, K.D., Bronlund, J.E. and Pasterson, A.H.J. 2006. Glass transition related

cohesion of amorphous sugar powders. Journal of Food Engineering. 77: 997-

1006.

Fuller, R. 1989. Probiotics in man and animals. The Journal of Applied Bacteriology.

66(5): 365-378.

Fu, W. and Etzel, M.R. 1995. Spray Drying of Lactococcus lactis ssp. lactis C2 and

cellular Injury. Journal of Food Science. 60: 195-200.

Gardiner, G. E., O’Sullivan, E., Kelly, J., Auty, M. A., Fitzgerald, G. F. and Collins, J. K.

2000. Comparative survival rates of humanderived probiotic Lactobacillus paracasei and L. salivarius strains during heat treatment and spray-drying.

สำนกหอ


84

Applied and Environmental Microbiology. 66: 2605–2612.

Gardiner, G.E., Bouchier, P., O’ Sullivan, E., Kelly, J., Collins, J.K., Fitzgerald, G., Ross,

R.P. and Stanton, C. 2002. A spray-dried culture for probiotic Cheddar cheese

manufacture. International Dairy Journal. 12: 749-756.

Garti, N. and Aserin, A. 1996. Double emulsion stabilized by macromolecular

surfactants. Advances in Colloid and Interface Science. 65: 37-69.

Garti, N. 1997. Double emulsion-scope, limitations and new achievements. Colloids and

Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 123-124: 233-246.

Garti, N. and Bisperink, C. 1998. Double emulsions: progress and applications.

Current Opinion in Colloid & Interface Science. 3: 657-667.

Garti, N. 2001. Food emulsifier and stabilizers. In Eskin, N.A.M. and Robinson, D.S.

eds. Food Shelf Life Stability: Chemical, Biochemical and Microbiological

Changes. CRC Press LLC., Boca Raton. Florida.

GEA Niro Research Laboratory. 2014. Degree of caking. 30 กนยายน 2557.

http://www.niro.com/niro/cmsdoc.nsf/webDoc/ndkw6dknxs.

Gharsallaoui, A., Roudaut, G., Chambin, O., Voilley, A. and Saurel, R. 2007.

Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An

overview. Food Research International. 40(9): 1107–1121.

Gilliland, S.E. and Speck, M.L. 1977. Deconjugation of bile acids by intestinal

lactobacilli. Applied and Environmental Microbiology. 33: 15-18.

Gilliland, S.E. 1979. Beneficial interrelationships between certain microorganisms and

humans: Candidate microorganisms for use as dietary adjuncts. Journal of Food

Protection. 42: 164-167.

Gonzales, A.S.P., Naranjo, G.B. , Leiva, G.E. and Malec, L.S. 2010. Maillard reaction

kinetics in milk powder: Effect of water activity at mild temperatures. International

dairy journal. 20: 40–45.

Gouin, S. 2004. Microencapsulation: industrial appraisal of existing technologies and

trends. Trends in Food Science and Technology. 15: 330–347.

สำนกหอ


85

Hartmann, M and Palzer, S. 2011. Caking of amorphous powders – Material aspects,

modeling and applications. Powder Technology. 206: 112-121.

Hecht, J.P. and King, C.J. 2000. Spray drying: Influence of developing drop

morphology on drying rates and retention of volatile substances. 1. Single-Drop

Experiments, Industrial & Engineering Chemistry Research. 39(6): 1756–1765.

Heidebach, T., Först, P. and Kulozik, U. 2009. Microencapsulation of probiotic cells

by means of rennet-gelation of milk proteins. Food Hydrocolloids. 23(7): 1670–

1677.

Holzapfel, W.H., Haberer, P., Geisen, R., Björkroth, J. and Schillinger, U. 2001.

Taxonomy and important features of probiotic microorganisms in food and

nutrition. American Journal of Clinical Nutrition. 73: 365S–373S.

Hyndman, C. L., Groboillot, A. F. and Poncelet, D. 1993. Microencapsulation of

Lactococcus lactis within cross-linked gelatin membranes. Journal of Chemical

Technology and Biotechnology. 56(3): 259–263.

Jankowski, T., Zielinska, M. and Wysakowska, A. 1997. Encapsulation of lactic acid

bacteria with alginate/starch capsules. Biotechnology Techniques. 11(1): 31–34.

Johansonn, D., Bergenstahl, B. and Lundgern, E. 1995. Water-in-triglyceride oil

emulsions: Effect of fat crystals on stability. Journal of the American Oil Chemists’

Society. 72: 939-950.

Kearney, N., Meng, X.C., Stanton, C., Kelly, J., Fitzgerald, G.F. and Ross, R.P. 2009.

Development of a spray dried probiotic yoghurt containing Lactobacillus paracasei NFBC 338. International Dairy Journal. 19: 684-689.

Kebary, K.M.K. 1996. Viability of Bifidobacterium and its effect on quality of frozen

zabady. Food Research International. 29: 431-437.

Kebary, K. M. K., Hussein, S. A. and Badawi, R. M. 1998. Improving viability of Bifidobacteria and their effect on frozen ice milk. Egyptian Journal of Dairy

Science. 26(2): 319–337.

Kekkonen, R.A., Vasankari, T.J., Vuorimaa, T., Haahtela, T., Julkunen, I. and Korpela, R.

2007. The effect of probiotics on respiratory infections and gastrointestinal

สำนกหอ


86

symptoms during training in marathon runners. International Journal of Sport

Nutrition and Exercise Metabolism. 17(4): 352–363.

Kenneth, T. 2009. Lactobacillus rhamnosus. 3 กรกฎาคม 2556.

http://textbookofbacteriology.net/themicrobialworld/NormalFlora.html.

Kim, S.S. and Bhowmik, S.R. 1990. Survival of Lactic Acid Bacteria during Spray

Drying of Plain Yogurt. Journal of Food Science. 55: 1008–1010.

Kim, E.H.-J., Chen, X.D. and Pearce, D. 2005. Effect of surface composition on the

flowability of industrial spray-dried dairy powders. Colloids and Surfaces B:

Biointerfaces. 46(3): 182-187.

Kim, S., Cho, S.Y., Kim, S.H., Song, O., Shin, I., Cha, D.S. and Park, H.J. 2008. Effect of

microencapsulation on viability and other characteristics in Lactobacillus acidophilus ATCC 43121. LWT. 41: 493-500.

Kim, E.H.-J., Chen, X.D. and Pearce, D. 2009. Surface composition of industrial spray-

dried milk powders. 2. Effects of spray drying condition on the surface

composition. Journal of Food Engineering. 94: 169-181.

King, C.J. 1995. Spray-drying – retention of volatile compounds revisited. Drying

Technology, 13(5-7), 1221-1240.

Krasaekoopt, W., Bhandar, B. and Deeth, H. 2003. Evaluation of encapsulation

techniques of probiotics for yoghurt. International Dairy Journal. 13: 3-13.

Krasaekoopt, W., Bhandari B. and Deeth, H.C. 2006. Survival of probiotics

encapsulated in chitosan-coated alginate beads in yoghurt from UHT- and

conventionally treated milk during storage. LWT. 39: 177-183.

Lal, S.N.D., O’Connor, C.J. and Eyres, L. 2006. Application of emulsifier/stabilizers in

dairy products of high rheology. Advance Colloid. Interface Science. 123-126:

433-437.

Leal-Calderon, F. and Bibette, J.M.J. 2004. Method for preparing a monodispersed

double emulsion. Unites States Patant Application Publication. Pub. No.: US

2004/0116541 A1.

สำนกหอ


87

Lee, Y.L. and Salminen, S. 1996. The coming age of probiotics. Trends Food Science

Technoogy. 6: 241-245.

Lee, Y.J., Yu, W.K. and Heo, T.R. 2003. Identification and screening for antimicrobial

activity against Clostridium difficile of Bifidobacterium and Lactobacillus species

isolated from healthy infant faeces. Internal Journal of Antimicrobial Agents 21:

340-346.

Li, X.Y., Chen, X.G., Sun, Z.W., Park, H.J. and Cha, D. 2011. Preparation of

alginate/chitosan/carboxymethyl chitosan complex microcapsules and application

in Lactobacillus casei ATCC 393. Carbohydrate Polymers. 83: 1479-1485.

Liew, S.L., Ariff, A.B. Raha, T. A.R. and Hoa, Y.W. 2005. Optimization of composition for

the production of a probiotic microorganism, Lactobacillus rhamnosus, using

response surface methodology. Journal of Food Microbiology.102: 137 – 142.

Lilly, D.M. and Stillwell, R.H. 1965. Probiotics: growth promoting factors produced by

microorganisms. Science. 147: 747-748.

Linders, L. J., Wolkers, W. F., Hoekstra, F. A. and van’t Riet, K. 1997. Effect of added

carbohydrates on membrane phase behavior and survival of dried Lactobacillus plantarum. Cryobiology. 35: 31–40.

Lipasek, R.A., Ortiz, J.C., Taylor, L.S. and Mauer, L.J. 2012. Effects of anticaking

agents and storage conditions on the moisture sorption, caking and flowability of

deliquescent ingredients. Food Research International. 45: 369-380.

Lorca, G. L. and de Valdez, G. F. 1999. The effect of suboptimal growth temperature

and growth phase on resistance of Lactobacillus acidophilus to environmental

stress. Cryobiology. 39: 144–149.

Luyer, M.D., Buurman, W.A., Hadfoune, M., Speelmans, G., Knol, J., Jacobs, J.A.,

Dejong, C.H.C., Vriesema, A.J.M. and Greve, J.W.M. 2005. Strain specific effects

of probiotics on gut barrier integrity following hemorrhagic shock. Infection and

Immunity. 73(6): 3689–3692.

Madene, A., Jacquot, M., Scher, J. and Desobry, S. 2006. Flavour encapsulation and

controlled release – a review. International Journal of Food Science and

สำนกหอ


88

Technology. 41: 1–21.

Marteau, P.R., de Vrese, M., Cellier, C.J. and Schrezenmeir, J. 2001. Protection from

gastrointestinal diseases with the use of probiotics. American Journal of Clinical

Nutrition. 73: 430S–436S.

Martínez-Cervera, S., Salvador, A., Muguerza, B., Moulay, L and Fiszman, S.M. 2011.

Cocoa fibre and its application as a fat replacer in chocolate muffins. LWT-Food

Science and Technology. 44: 729-736.

Masters, K. 1985. Analytical methods and properties of dried dairy products. In R.

Hansen (Ed.), Evaporation, membrane filtration and spray drying in milk powder

and cheese Production. pp. 393–403.

McClements, D.J. 1999. Food Emulsions, Practice and Techniques. CRC Press.

Florida.

McClements, D.J. 2005. Food Emulsions, Practice and Techniques. 2nd ed. CRC

Press. Boca Raton, FL.

Meng, X.C., Stanton, C., Fitzgerald, G.F., Daly, C. and Ross, R.P. 2008. Anhydrobiotics:

The challenges of drying probiotic cultures. Food Chemistry. 106: 1406–1416.

Mezzenga, R., Folmer, B.M and Hughes, E. 2004. Design of double emulsions by

Osmotic pressure tailoring. Langmuir. 20:3574–3582.

Mokarram, R.R., Mortazavi, S.A., Najafi, M.B.H. and Shahidi, N.F. 2009. The influence

of multi stage alginate coating on survivability of potential probiotic bacteria in

simulated gastric and intestinal juice. Food Research International. 42: 1040-

1045.

Moreno Villares. J.M. 2010. Prebiotics in infant formulars risks and benefits. Bioactive

Foods in Promoting Health:Probiotics and Prebiotics. 8:117-129.

Morgan, C. A., Herman, N., White, P. A. and Vesey, G. 2006. Preservation of micro-

organisms by drying: A review. Journal of Microbiological Methods. 66: 183–193.

Mortazavian, A.M., Azizi, A., Ehsani, M.R., Razavi, S.H., Mousavi, S.M., Sohrabvandi, S.

And Reinheimer, J.A. 2008. Survival of encapsulated probiotic bacteria in Iranian

สำนกหอ


89

yogurt drink (Doogh) after the product exposure to simulated gastrointestinal

conditions. Milchwissenschaft. 63(4): 427–429.

Muschiolik, G. 2007. Multiple emulsions for food use. Current Opinion in Colloid &

Interface Science. 12: 213-220.

Nijdam, J.J. and Langrish, T.A.G. 2006. The effect of surface composition on the

functional properties of milk powders. Journal of Food Engineering. 77: 919-925.

Noriega, L., Gueimonde, M., Sánchez, B., Margolles, A. and Reyes-Gavilán, C. 2004.

Effect of the adaptation to high bile salts concentrations on glycosidic activity,

survival at low PH and cross-resistance to bile salts in Bifidobacterium.

International Journal of Food Microbiology. 94: 79-86.

Nualkaekul, S., Lenton, D., Cook, M.T., Khutoryanskiy, V.V. and Charalampopoulos, D.

2012. Chitosan coated alginate beads for the survival of microencapsulated

Lactobacillus plantarum in pomegranate juice. Carbohydrate Polymers. 90:

1281-1287.

Paéz, R., Lavari, L., Vinderola, G., Audero, G., Cuatrin, A., Zaritzky, N. and Reinheimer,

J. 2012. Effect of heat treatment and spray drying on lactobacilli viaility and

resistance to simulated gastrointestinal digestion. Food Research International.

48: 748-754.

Panoff, J. M., Thammavongs, B. and Gueguen, M. 2000. Cryoprotectants lead to

phenotypic adaptation to freeze–thaw stress in Lactobacillus delbrueckii ssp.

bulgaricus CIP 101027T. Cryobiology. 40: 264–269.

Papadaki, S.E. and Bahu, R.E. 1992. The sticky issues of drying. Drying Technology.

10(4): 817-837.

Parracho, H., McCartney, A. and Gibson, G.R. 2007. Probiotics and prebiotics in infant

nutrition. The Proceedings of The Nutrition Society. 66: 405-411.

Pimentel-González, D.J., Campos-Montiel, R.G., Lobato-Calleros, C., Pedroza-Islas, R.

and Vernon-Carter, E.J. 2009. Encapsulationof Lactobacillus rhamnosus in

double emulsions formulated with sweet whey as emulsifier and survival in

สำนกหอ


90

simulated gastrointestinal conditions. Food Research International. 42; 292–297.

Pineiro, M. and Stanton, C. 2007. Probiotic bacteria: legislative framework –

requirements to evidence basis. Journal of Nutrition. 137(3): 850S–853S.

Pisecky, I. 1997. Handbook of milk powder manufacture. Copenhagen, Denmark.

Rao, A. V., Shiwnarain, N. and Maharaj, I. 1989. Survival of microencapsulated Bifidobacterium pseudolongum in simulated gastric and intestinal juices.

Canadian Institute of Food Science and Technology Journal. 22(4): 345–349. Reineccius, G.A. 2004. The spray drying of food flavours. Drying Technology. 22(6):

1289-1324.

Renata, V.T., Carlos, R.F.G. and Míriam, D.H. 2011. Influence of emulsion composition

and inlet air temperature on the microencapsulation of flaxseed oil by spray

drying. Food Research International. 44: 282-289.

Roberfroid, M.B. 2013. Prebiotics and probiotics: are they functional foods. The

American Journal of Clinical Nutrition. 71: 1682S-1687S.

Rowley, J.A., Madlambayan, G. and Mooney, D.J. 1999. Alginate hydrogels as

synthetic extracellular matrix materials. Biomaterials. 20(1): 45–53.

Saénz, C., Tapia, S., Chávez, J. and Robert, P. 2009. Microencapsulation by spray

drying of bioactive compounds from cactus pear (Opuntia ficus-indica). Food

Chemistry. 144: 616-622.

Saito, Y., Hamanaka, Y., Saito, K., Takizawa, S. and Benno, Y. 2002. Stability of species

composition of fecal Bifidobacteria in human subjects during fermented milk

administration. Current Microbiology. 44: 368-373.

Salminen, S., von Wright, A., Morelli, L., Marteau, P., Brassart, D., de Vos, W.M., Fonden,

R., Saxelin, M., Collins, K., Mogensen, G., Birkeland, S.E. and Mattila-Sandholm, T.

1998. Demonstration of safety of probiotics — a review. International Journal of

Food Microbiology. 44: 93–106.

Sanders, M.E., Gibson, G., Gill, H.S. and Guarner, F. 2007. Probiotics: their potential to

impact human health. CAST issue paper No. 36, October 2007.

สำนกหอ


91

Schmidts, T. Dobler, D., Nissing, C. and Runkel, F. 2009. Influence of hydrophilic

surfactants on the properties of multiple W/O/W emulsions. Journal of Colloid and

Interface Science. 338: 184-192.

Shahani, K. M., Vakil, J.R. and Kilara, A. 1976. Natural antibiotic activity of Lactobacillus acidophilus and bulgaricus. cultural conditions for the production of antibiosis.

Journal of Culture Dairy Product. 11(4): 14-17.

Sheu, T. Y. and Marshall, R. T. 1991. Improvingculture viability in frozen dairy desserts

by microencapsulation. Journal of Dairy Science, 74: 107.

. 1993. Microencapsulation of lactobacilli in calcium alginate gels. Journal

of Food Science. 54(3): 557–561.

Sheu, T. Y., Marshall, R. T. and Heymann, H. 1993. Improving survival of culture

bacteria in frozen desserts by microentrapment. Journal of Dairy Science. 76(7):

1902–1907.

Shima, M., Morita, Y., Yamashita, M. and Adachi, S. 2006. Protection pH Lactobacillus acidophilus from the low pH of a model gastric juice incorporation in a W/O/W

emulsion. Food Hydrocolloids. 20: 1164-1169. Sohail, A., Turner, M.S., Coombes, A., Bostrom, T. and Bhandari, B. 2011. Survivability

of probiotics encapsulated in alginate gel microbeads using a novel impinging

aerosols method. International Journal of Food Microbiology. 145: 162-168.

Su, J. 2008. Formation and Stability of Food-Grade Water-in-Oil-Water Emulsions. A

thesis presented in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor

of Philosophy in Food Technology, Massey University, New Zealand.

Sultana, K., Godward, G., Reynolds, N., Arumugaswamy, R. and Peiris, P. 2000.

Encapsulation of probiotic bacteria with alginate–starch and evaluation of survival

in Simulated gastrointestinal conditions and in yogurt. International Journal of

Food Microbiology 62: 47–55.

Sun, W. and Griffiths, M.W. 2000. Survival of bifidobacteria in yogurt and simulated

Gastric juice following immobilization in gellan–xanthan beads. International

Journal of Food Microbiology. 61(1): 17–25.

สำนกหอ


92

Taki, J., Isomura, T., Kawaqhara, A., Maruyama, K. and Kusumoto, S. 2008. W1/O/W2-

Type double emulsion dressing and method for production there of. European

Patent Application. EP 1935258 A1.

Tee, W.F., Nazaruddin, R., Tan, Y.N. and Avob, M.K. 2014. Effects of encapsulation

on the viability of potential probiotic Lactobacillus plantarum exposed to high

acidity condition and presence of bile salts. Food Science and Technology

International. 0(0): 1-6.

Teixeira, P., Castro, H. and Kirby, R. 1995a. Spray-drying and a method for preparing

concentrated cultures of Lactobacillus bulgaricus. Journal of Applied

Microbiology. 78: 456–462.

Teixeira, P., Castro, H., Malcata, F. X. and Kirby, R. M. 1995b. Survival of Lactobacillus delbruekii spp. bulgaricus following spray-drying. Journal of Dairy Science. 78:

1025–1031.

Teixeira, P., Castro, H., Mohacsi-Farkas, C. and Kirby, R.1997. Identification of sites of

injury in Lactobacillus bulgaricus during heat stress. Journal of Applied

Microbiology. 83: 219–226.

Thomas, T.D., Ellwood. D.C., and Longyear, V.M.C. 1979. Change from homo- to

heterolactic fermentation by Streptococclis lactis resulting from glucose limitation

in anaerobic chemostat cultures. Journal of Bacteriolgy. 138: 109-117.

Tonon, R.V., Brabet, C., Pallet, D., Brat, P. and Hubinger, M.D. 2009. Physicochemical

and morphological characterization of acai (Euterpe olerance Mart.) powder

produced with different carrier agents. International Journal of Food Science and

Technology. 44: 1950-1958.

Tonon, RV., Grosso, C.R.F. and Hubinger, M.D. 2011. Influence of emulsion

composition and inlet air temperature on the microencapsulation of flaxseed oil by

spray drying. Food Research International. 44: 282-289.

Truelstrup-Hansen, L., Allan-Wojotas, P.M., Jin, Y.L. and Paulson, A.T. 2002. Survival of

Ca-alginate microencapsulated Bifidobacterium spp. In milk and simulated

gastrointestinal conditions. Food Microbiology. 19(1): 35–45.

สำนกหอ


93

Van de Guchte, M., Serror, P., Chervaux, C., Smokvina, T., Ehrlich, S. D. and Maguin, E.

2002. Stress responses in lactic acid bacteria. Antonie Van Leeuwenhoek. 82:

187–216.

Van der Graaf, S., Schroen, C.G.P.H. and Boom, R.M. 2005. Preparation of double

emulsion by membrane emulsification-a review. Journal of Membrance Science.

251: 7-15.

Vanderhoof, J.A., Whitney, D.B., Antonson, D.L., Hanner, T.L., Lupo, J.V. and Young,

R.J. 1999. Lactobacillus GG in the prevention of antibiotic-associated diarrhea in

children. Journal of Pediatrics. 135: 564–568.

Veereman-Wauters, G. 2005. Application of prebiotics in infant foods. The British

Journal of Nutrition. 93: S57-S60.

Ventura, M., Eill, M., Reniero, R. and Zink, R. 2001. Molecular microbial analysis of bifidobacterium isolates from different environments by the species-specific

amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA). FEMS Microbiology

Ecology. 36: 113-121.

Walstra, S. 1996. Dispersed systems: basic considerations. In Food Chemistry. 3rd ed.

Marcel Dekker, Inc. New York.

Wilson,R., van Schie, B.J. and Howes, D. 1998. Overview of the preparation, use and

biological studies on polyglycerol polyricinoleate (PGPR). Food and chemical

Toxicology. 36(9-10): 711-718.

Wisselink, H. W., Weusthuis, R. A., Eggink, G., Hugenholtz, J. and Grobben, G. J. 2002.

Mannitol production by lactic acid bacteria: A review. International Dairy Journal.

12: 151–161.

Ying, D., Sun, J., Sanguansri, L., Weerakkody, R. and Augustin, M.A. 2012. Enhanced

survival of spray-dried microencapsulated Lactobacillus rhamnosus GG in the

presence of glucose. Journal of Food Engineering. 109: 597-602.

Zamora, L. M., Carretero, C. and Pares, D. 2006. Comparative survival rates of lactic

acid bacteria isolated from blood, following spray-drying and freeze-drying. Food

Science and Technology International. 12: 77–84.

สำนกหอ


94

Zuidam, N.J. and Shimoni, E. 2009. Overview of microencapsulates for use in food

products or processes and methods to take them. In: Zuidam, N.J., Nedovic, V.

(Eds.). Encapsulation Technologies for Active Food Ingredients and Food

Processing. Springer-Verlag, New York Inc., pp. 3–29.

สำนกหอ


95

ภาคผนวก

สำนกหอ


96

ภาคผนวก ก การวเคราะหทางกายภาพ

1. การวดคา Optical density (OD600) 1.1 อปกรณ

Spectrophotometer G10 (Spectronic Unicam, UK) cuvette glass ยหอ Hellma

2.2 วธการ 2.2.1 เลอกความยาวคลนทตองการ 600 นาโนเมตร 2.2.2 ลาง cuvette ดวยนากลนใหสะอาด แลวใชทชชซบใหแหง 2.2.3 เทสารแขวนลอยเชอททาการวดลงใน cuvette โดยใหมความสงประมาณ 3

เซนตเมตร 2.2.4 เชคภายนอก cuvette ไมใหมรอยนวมอบรเวณทแสงสองผาน

2.2.5 นา cuvette ใสในชองทอยภายในเครองสเปกโตรโฟโตมเตอร โดยหนดานทใสใหตรงกบชองทแสงผาน ระวงอยาใหตวอยางหกลงในชองใสสาร

2.2.6 ปดฝาบรรจของเครองทกครงททาการวดตวอยาง

2.2.7 Set blank

2.2.8 วดคาดดกลนแสงของสารละลายมาตรฐาน และสารแขวนลอยของเชอ

สำนกหอ


97

ภาคผนวก ข

การวเคราะหทางจลชววทยา

1. การรอดชวตของเชอของอมลชน การวเคราะหทางจลนทรยของอมลชน โดยนาอมลชน 10 มลลลตร มาผสมกบเปปโทน

ความเขมขนรอยละ 0.1 ปรมาตร 90 มลลลตร แลวทา serial dilution ดวยสารละลายเปปโทนความเขมขนรอยละ 0.1 แลวนาไป pour plate ดวย MRS agar นบเชอท 30-300 โคโลน เพอตรวจสอบจานวนเชอทรอดชวต

2. การรอดชวตของเชอผง การวเคราะหทางจลนทรยของไบโอแอคทฟผง โดยนาผงของไบโอแอคทฟ 25 กรม มา

ผสมกบเปปโทนความเขมขนรอยละ 0.1 ปรมาตร 225 มลลลตร แลวทา serial dilution ดวยสารละลายเปปโทนความเขมขนรอยละ 0.1 แลวนาไป pour plate ดวย MRS broth นบเชอท 30-

300 โคโลน เพอตรวจสอบจานวนเชอทรอดชวต

3. การวเคราะหจานวนเชอแบคทเรยกรดแลคตกทงหมด 3.1 อาหารเลยงเชอ MRS media

Glucose 20.0 กรม

Peptone 10.0 กรม

Beef extract 10.0 กรม

Yeast extract 5.0 กรม

Triammonium citrate 20.0 กรม

Sodium acetate·3H2O 5.0 กรม

K2HPO4 2.0 กรม

MgSO4·7H2O 0.2 กรม

Tween 80 1.0 กรม

Bromocresol purple 0.004 กรม

Agar 1.5 กรม

สำนกหอ


98

ละลายสวนผสมทงหมดในนากลน ปรบปรมาตรเปน 1 ลตร ปรบคาความเปนกรดเปนดาง 7.0±0.2 ทอณหภม 25 องศาเซลเซยส นาไปนงฆาเชอภายใตความดนไอทอณหภม 121 องศาเซลเซยส เปนเวลา 15 นาท

3.2 สารเคม ละลายโซเดยมคลอไรดเขมขน 0.85 เปอรเซนต เตรยมไดโดยเตรยมสารละลาย

โซเดยมคลอไรด 0.85 กรม ในนากลนปรบปรมาตรใหเปน 100 มลลลตร นาไปนงฆาเชอภายใตความดนไอทอณหภม 121 องศาเซลเซยส เปนเวลา 15 นาท

3.3 วธวเคราะห

เตรยมโดยทาความเจอจาง 10-1 โดยชงตวอยาง 10 กรม ใสขวดทมสารละลายโซเดยมคลอไรดเขมขนรอยละ 0.85 ปรมาตร 90 มลลลตร เขยาใหเขากนแลวมาเตรยมจนไดความเจอจางทเหมาะสม ปเปตสารละละลายทระดบความเจอจางทเตรยมไวปรมาตร 1 มลลลตร ใสในจานเพาะเชอ ทาการหลอมอาหารเลยงเชอ MRS ทเตรยมไวและทงใหมอณหภม 45-50

องศาเซลเซยส นามาทา pour plate technique บมทอณหภม 37 องศาเซลเซยส เปนเวลา 48

ชวโมง นบจานวนจลนทรยทเกดขน โดยเลอกนบเฉพาะทมโคโลนอยในชวง 30-300 โคโลน

3.4 การคานวณ จานวนเชอแบคทเรยกรดแลคตก = จานวนโคโลน × dilution factor (โคโลนตอ

มลลลตร)

สำนกหอ


99

ภาคผนวก ค

การวเคราะหทางเคม

1. การวเคราะหหาปรมาณความชน (AOAC, 1990) 1.1 อบภาชนะหาความชน (moisture can) ในตอบทอณหภม 105 ºC เปนเวลา 3 ชวโมง นาออกจากตอบใสในโถดดความชน ปลอยทงไวจนอณหภมของภาชนะเทากบอณหภมหองแลวนาไปชงนาหนก

1.2 ชงตวอยางใสภาชนะหาความชน ซงทราบนาหนกทแนนอน และจดบนทกนาหนกของภาชนะและตวอยาง 1.3 นาไปอบในตอบทอณหภม 105 ºC เปนเวลา 4-5 ชวโมง แลวนาออกจากตอบใสในโถดดความชน ปลอยทงไวจนอณหภมของภาชนะเทากบอณหภมหองแลวนาไปชงนาหนก

1.4 ชงนาหนกภาชนะและตวอยางหลงจากนนนาไปอบในตอบตอและทาซาเชนเดมจนนาหนกคงท โดยผลตางของนาหนกทชงทงสองครงตดตอกนไมเกน 1-3 มลลกรม และจดบนทกนาหนก

วธคานวณ

% moisture content = นาหนกกอนอบ นาหนกหลงอบ

นาหนกกอนอบ

สำนกหอ


100

ประวตผวจย

ชอ – สกล นางสาวรวชา ชยพจนา

ทอย 129 หม 7 ตาบลดาเนนสะดวก อาเภอดาเนนสะดวก จงหวดราชบร 70130

ประวตการศกษา

พ.ศ. 2555 สาเรจการศกษาวทยาศาสตรบณฑต สาขาเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยศลปากร อาเภอเมอง จงหวดนครปฐม

พ.ศ. 2556 ศกษาตอระดบปรญญามหาบณฑต สาขาเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยศลปากร อาเภอเมอง จงหวดนครปฐม

ผลงานทางวชาการ พ.ศ. 2557 นาเสนอผลงานทางวชาการ การประชมทางวชาการระดบนานาชาต

“XI INTERNATIONAL SCIENCE CONFERENCE” ระหวางวนท 18-

19 กนยายน 2557 ณ กรงโรม ประเทศอตาล

สำนกหอ


Documents

ชา - Silpakorn University · emulsion) at 3 levels: 9,000/4,500, 11,000/5,500 and 13,000/6,500 rpm. It was found that at the speed of 11,000/5,500 rpm gave the emulsion with the