เซลลูโลสนาโนคริสตัลจากกากถั่วเหลือง: การเตรียมและการดัดแปลงเพื่อผลิตวัตถุเจือปนอาหารที่มีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงคู่เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อิมัลชันลดพลังงาน
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้ศึกษาการนำเซลลูโลสนาโนคริสตัล (cellulose nanocrystals, CNC) จากกากถั่วเหลือง (okara) มาใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเชิงหน้าที่คู่ คือ เป็นทั้งตัวทำอิมัลชัน (emulsifier) และสารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) งานวิจัยมุ่งเน้นการเพิ่มประสิทธิภาพการเตรียม CNC จากกากถั่วเหลืองให้มีประสิทธิภาพในการทำอิมัลชันสูง โดยศึกษาผลของความเข้มข้นของกรดและระยะเวลาในการไฮโดรไลซ์ต่อขนาดอนุภาคและประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวของ CNC ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพการทำอิมัลชัน กลไกสำคัญในการคงตัวของอิมัลชันคือแรงผลักจากประจุไฟฟ้าบนผิวของ CNC และการสร้างชั้นปกป้องรอบหยดน้ำมัน
นอกจากนี้ งานวิจัยยังศึกษาการดัดแปลง CNC ด้วยสารประกอบฟีนอล (กรดแกลลิกและกรดแทนนิก) เพื่อเพิ่มคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ ผลการวิจัยพบว่าการดัดแปลงด้วยกรดแกลลิกให้ผลดีกว่า CNC ที่ดัดแปลงด้วยกรดแกลลิกแสดงประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระที่ดีขึ้น และมีความคงตัวในระบบทางเดินอาหารจำลองที่ดีกว่า มีความสามารถในการลดการย่อยไขมันเมื่อเทียบกับอิมัลชันที่ใช้โปรตีนเป็นตัวคงตัว
ส่วนการนำ CNC และ CNC ที่ดัดแปลงด้วยกรดแกลลิก (OC-G) ไปใช้ในมายองเนสลดไขมันแบบปราศจากไข่ โดยใช้ร่วมกับโปรตีนไอโซเลตจากถั่วเหลืองที่ดัดแปลงด้วยกรด (acid modified pea protein isolate, aPPI) เป็นตัวทำอิมัลชันร่วมนั้น พบว่าการใช้ aPPI ร่วมกับ CNC ช่วยเพิ่มความคงตัวทางกายภาพและความคงตัวต่อความร้อนของมายองเนสได้ นอกจากนี้ยังช่วยเสริมความคงตัวต่อการเกิดออกซิเดชัน และปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของมายองเนส โดยเฉพาะเมื่อใช้ OC-G ร่วมกับ aPPI ซึ่งแสดงประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระด้วย กลไกที่สำคัญคือการสร้างชั้นฟิล์มจากการดูดซับของตัวทำอิมัลชันร่วมรอบหยดน้ำมัน
โดยสรุป งานวิจัยนี้มีขั้นตอนการวิจัยที่ครบถ้วน ตั้งแต่การเตรียมและดัดแปลง CNC จากกากถั่วเหลือง การศึกษาคุณสมบัติ การประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารจำลอง และการประเมินผล ผลการวิจัยแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของ CNC จากกากถั่วเหลืองในการเป็นวัตถุเจือปนอาหารที่มีคุณสมบัติเชิงหน้าที่คู่ ช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับกากถั่วเหลืองซึ่งเป็นของเสียทางการเกษตร และมีศักยภาพในการนำไปใช้พัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการและมีคุณสมบัติที่ดีขึ้น การศึกษาคุณสมบัติการย่อยในระบบทางเดินอาหารจำลองยังเป็นส่วนสำคัญที่แสดงถึงความปลอดภัยและประโยชน์ต่อสุขภาพ
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมอาหารโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตอาหารอิมัลชันที่มีไขมันสูง เช่น มายองเนส ซอสสลัด นม และผลิตภัณฑ์นมต่างๆ เนื่องจากเซลลูโลสนาโนคริสตัล (CNC) จากกากถั่วเหลืองที่ได้จากงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นตัวทำอิมัลชันและสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ สามารถนำไปใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อปรับปรุงคุณภาพ ความคงตัว และอายุการเก็บรักษา นอกจากนี้ การใช้ CNC จากกากถั่วเหลืองยังเป็นการนำของเสียทางการเกษตรมาใช้ให้เกิดประโยชน์ สอดคล้องกับแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อีกทั้งยังสามารถนำไปใช้พัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพที่มีไขมันต่ำ หรือลดปริมาณการใช้ไขมันในผลิตภัณฑ์เดิมได้
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับนักวิทยาศาสตร์อาหาร นักวิจัยด้านวัสดุนาโน วิศวกรอาหาร และผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมอาหาร นักวิทยาศาสตร์อาหารสามารถนำความรู้จากงานวิจัยนี้ไปพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารใหม่ๆ หรือปรับปรุงกระบวนการผลิตอาหารให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น นักวิจัยด้านวัสดุนาโนสามารถศึกษาต่อยอดงานวิจัยนี้โดยการพัฒนา CNC จากแหล่งวัตถุดิบอื่นๆ หรือดัดแปลง CNC ให้มีคุณสมบัติเชิงหน้าที่อื่นๆ วิศวกรอาหารสามารถนำความรู้จากงานวิจัยนี้ไปออกแบบกระบวนการผลิตอาหารที่ใช้ CNC และผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมอาหารสามารถนำ CNC ไปใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอาหารเพื่อเพิ่มมูลค่าและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
| รหัสโครงการ : | 12612 |
| หัวหน้าโครงการ : | นางนพรัตน์ ชี้ทางดี |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านเกษตรศาสตร์ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | To optimize the condition used to prepare cellulose nanocrystals from okara (CNCO) with effective emulsifying activity for Pickering emulsion model To study the emulsifying ability of CNCO used to stabilize Pickering emulsion in varying conditions To introduce the innovative dual-function emulsifier with ability to enhance colloidal and oxidative stabilities of Pickering emulsion by modifying CNCO with phenolic compounds To elucidate the digestive characteristic of the Pickering emulsion stabilized by CNCO in simulate GIT model To investigate the utilization of CNCO as additives with multifunctional properties of emulsifier and antioxidant in mayonnaise-like high oil containing Pickering emulsion To study on the digestive characteristic of the mayonnaise-like high oil containing Pickering emulsion stabilized by CNCO in simulated GIT model |
นางนพรัตน์ ชี้ทางดี. (2563). เซลลูโลสนาโนคริสตัลจากกากถั่วเหลือง: การเตรียมและการดัดแปลงเพื่อผลิตวัตถุเจือปนอาหารที่มีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงคู่เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อิมัลชันลดพลังงาน. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. .
นางนพรัตน์ ชี้ทางดี. 2563. "เซลลูโลสนาโนคริสตัลจากกากถั่วเหลือง: การเตรียมและการดัดแปลงเพื่อผลิตวัตถุเจือปนอาหารที่มีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงคู่เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อิมัลชันลดพลังงาน". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. .
นางนพรัตน์ ชี้ทางดี. "เซลลูโลสนาโนคริสตัลจากกากถั่วเหลือง: การเตรียมและการดัดแปลงเพื่อผลิตวัตถุเจือปนอาหารที่มีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงคู่เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อิมัลชันลดพลังงาน". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, 2563. .
นางนพรัตน์ ชี้ทางดี. เซลลูโลสนาโนคริสตัลจากกากถั่วเหลือง: การเตรียมและการดัดแปลงเพื่อผลิตวัตถุเจือปนอาหารที่มีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงคู่เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อิมัลชันลดพลังงาน. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์; 2563. .