การวิจัยและพัฒนาพอลิเมอร์ทางชีวภาพสำหรับปกป้องจุลินทรีย์โพรไบโอติก = Development of biopolymer to protect the probiotic bacteria / Supaporn Lekhavat [et al.]
โดย: Supaporn Lekhavat
ผู้แต่งร่วม: Supaporn Lekhavat | Supatjaree Ruengsomwong | Thongkorn Ploypetchara | Chaleeda Borompichaichartkul | Ubolwanna Srimongkoluk | Sasiwimon Ponyiam | สุภาภรณ์ เลขวัต | สุภัจรี เรืองสมวงษ์ | ทองกร พลอยเพชรา | ชาลีดา บรมพิชัยชาติกุล | อุบลวรรณา ศรีมงคลลักษณ์ | ศศิวิมล พลเยี่ยม
ข้อมูลการพิมพ์: Pathumthani : Thailand Institute of Scientific and Technological Research, 2024 รายละเอียดตัวเล่ม: 122 p. : tables, ill. ; 30 cm.ชื่อเรื่องอื่นๆ: รหัสโครงการ : 6618202112หัวเรื่อง: โพรไบโอติก | Lactobacillus rhamnosus L34 | Lactobacillus acidophilus LA5สาระสังเขป: The development of encapsulated probiotic in form of powder and film for food application had been carried out. Probiotic powder, consisting of Lactobacillus rhamnosus L34 and Lactobacillus acidophilus LA5, was fabricated by spray dry and freeze dry process using hydrolysate konjac glucomannan (KGMH) and soy protein as an encapsulant. Physical properties and survival rate of probiotic after drying process were determined. Polysaccharides film that incorporated with KGMH and protein was developed. Then the effect of mixed hydrocolloids and protein isolate film on its physical-mechanical properties and the survival rate of Lacticaseibacillus paracasei and Bifidobacterium animalis that were added into the films was studied. The results showed that moisture content of spray dried probiotic less than 5% and its water activity is less than 0.3. It was found that using of maltodextrin mixed konjac glucomannan hydrolysate and soy protein as an encapsulant provided the highest survival rate of L. rhamnosus L34 (96%) after spray drying. However, it was exhibited that using KGMH as protective agent for spray dried L. acidophilus LA5 could provided the highest survival rate at 72.9%. In freeze dried probiotic, it was found that moisture content and water activity of freeze-dried probiotic are in range of 2.5-3.3% and 0.20-0.36, respectively. Similar to spray dried probiotic, using KGMH mixed with soy protein provided high survival rate, either in L. rhamnosus L34 (97.66-97.92%) or L. acidophilus LA5 (86.16-88.94%). In film experiment, the results showed the shear thinning behavior of the film solution. The agar mixed solution exhibited the highest apparent viscosity. The thickness and transparency of the film were from 0.0547±0.005 to 0.102±0.007 mm and 9.03±0.93 to 32.65±4.55, respectively. The films that consist of soy protein isolate (SPI) had the highest thickness and the lowest transparency. The high mechanical properties were observed in the agar-incorporated film. Using glycerol as a plasticizer had higher elongation at break than that using sorbitol. The survivability of each probiotic bacteria was found ranging from 41.84±0.46% to 92.58±2.20%, and the highest survivability was found in the film-incorporated protein isolate while it was not found any probiotic bacteria in the agar film without protein. However, B. animalis had a greater survival rate in mixed film than L. paracasei. The development of spray dried chickpea yoghurt had been performed by spray drying technique. To prepare chickpea yoghurt, chickpea milk was inoculated with commercial vegan yoghurt starter. Yoghurt powder has been adjusted textural with 4% w/w guar gum and xanthan gum were compares 3 ratios at 25:75, 50:50 and 75:25. Physico-Chemical analysis, viscosity, protein contents, lactic acid bacteria survival rate and sensory testing. The results of moisture content showed in rang at 3.85-4.24%, 0.49-0.55 of water activity, 98.1-101.5 cP of viscosity, 42-18.62% of protein content, 58.53% of survival rate. Chickpea yoghurt powder using guar gum and xanthan gum at a ratio of 75:25 had the highest consumer acceptance (80%), while yoghurt powder using guar gum and xanthan gum at a ratio of 50:50, it has the lowest consumer acceptance (60%).
Regarding the edible film development, it was found that the Cm-SPI-S sample had a sealing problem when used for a food wrapper. Therefore, the Cm-SPI-S film was adjusted by adding a cassava starch solution as a binder (Cm-SPI-S-Ca). The experiment showed that Cm-SPI-S-Ca film would increase in tensile strength and maximum at load modulus, transparency, moisture content, and aw, but would decrease in elongation at break. It was exhibited that the value of tensile strength, elongation at break, maximum at load modulus, moisture content and aw are in range of 10.16+1.25 MPa, 5.34+2.33%, 3.25+1.28 N, moisture 10.27+0.81% and 0.60+0.05, respectively. Regarding the shelf-life study, it showed that the color of instant yoghurt powder stored at 25oC for 4 months changed from off-white to brownish yellow and the powder has a tendency to form lumps. Regarding the probiotic survival rate, it was found that in the third month, the available cell is higher than 106 CFU/gสาระสังเขป: การพัฒนาการห่อหุ้มโพรไบโอติกที่ใช้กับอาหารในรูปแบบผงและแผ่นฟิล์ม การเตรียมโพรไบโอติกผงของเชื้อ Lactobacillus rhamnosus L34 และ Lactobacillus acidophilus LA5 โดยใช้แป้งบุกย่อยและโปรตีนเป็นสารห่อหุ้ม ทำแห้งด้วยวิธีแช่เยือกแข็งและอบแห้งแบบพ่นฝอย วิเคราะห์สมบัติทางกายภาพและอัตราการรอดชีวิตของโพรไบโอติกหลังการทำแห้ง ทำการพัฒนาแผ่นฟิล์มจากพอลิแซ็กคาไรด์ที่ผสมแป้งบุกย่อยและโปรตีน ศึกษาสมบัติทางกายภาพ สมบัติทางกล และอัตราการรอดชีวิตของ Lacticaseibacillus paracasei และ Bifidobacterium animalis หลังขึ้นรูปฟิล์ม ผลการวิจัยพบว่า เชื้อผงหลังทำแห้งแบบพ่นฝอยมีความชื้นต่ำกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ และมีค่าปริมาณน้ำอิสระต่ำกว่า 0.3 โดยเชื้อผงที่ใช้มอลโทเด็กซ์ทริน แป้งบุกย่อย และโปรตีนเป็นสารห่อหุ้มมีอัตราการรอดชีวิตของเชื้อ L. rhamnosus L34 สูงถึง 96 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม พบว่าการใช้แป้งบุกย่อยเป็นสารห่อหุ้มในการอบแห้งแบบพ่นฝอยของเชื้อ L. acidophilus LA5 มีอัตราการรอดชีวิต 72.9 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมากกว่าการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง สำหรับเชื้อผงที่ทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งมีความชื้นและปริมาณน้ำอิสระอยู่ในช่วง 2.5-3.3 เปอร์เซ็นต์ และ 0.20-0.36 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ การใช้แป้งบุกย่อยผสมกับโปรตีนสามารถปกป้องเชื้อโพรไบโอติกได้เช่นเดียวกับการทำแห้งแบบพ่นฝอย โดยพบอัตราการอยู่รอดของเชื้อ L. rhamnosus L34 (97.66-97.92 เปอร์เซ็นต์) และ L. acidophilus LA5 (86.16-88.94 เปอร์เซ็นต์) ผลการพัฒนาแผ่นฟิล์มพบว่า สารละลายฟิล์มมีพฤติกรรมความหนืดลดลงตามแรงเฉือน โดยสารละลายของวุ้นอะการ์จะมีความหนืดสูงที่สุด ซึ่งฟิล์มที่ได้จะมีความหนาและค่าการส่องผ่านของแสงอยู่ในช่วง 0.0547±0.005 ถึง 0.102±0.007 มิลลิเมตร และ 9.03±0.93 ถึง 32.65±4.55 มิลลิเมตร ตามลำดับ โดยแผ่นฟิล์มที่มีส่วนผสมของโปรตีนถั่วเหลืองจะหนาที่สุดและมีค่าการส่องผ่านของแสงน้อยที่สุด สมบัติเชิงกลของแผ่นฟิล์มที่มีวุ้นอะการ์เป็นส่วนประกอบโดยมีกลีเซอรอลเป็นสารพลาสติไซเซอร์จะมีค่าการยืดตัวที่จุดแตกหักสูงกว่าการใช้ซอร์บิทอล เมื่อพิจารณาจากอัตราการรอดชีวิตของเชื้อโพรไบโอติกพบว่าอยู่ในช่วง 41.84±0.46 เปอร์เซ็นต์ ถึง 92.58±2.20 เปอร์เซ็นต์ โดยพบอัตราการรอดชีวิตสูงในฟิล์มที่มีส่วนผสมของโปรตีน และไม่พบการรอดชีวิตในฟิล์มอะการ์ที่ไม่ได้เติมโปรตีน อย่างไรก็ตามพบการรอดชีวิตของเชื้อ B. animalis ในฟิล์มมากกว่าเชื้อ L. paracasei การพัฒนาต้นแบบผลิตภัณฑ์โยเกิร์ตผงจากถั่วลูกไก่โดยการทำแห้งแบบพ่นฝอย ศึกษาสมบัติเคมีกายภาพและสมบัติเชิงฟังก์ชัน ทำการหมักโยเกิร์ตจากน้ำนมถั่วลูกไก่โดยใช้หัวเชื้อโยเกิร์ตแบบวีแกนสำเร็จรูปทางการค้า ทำแห้งแบบพ่นฝอย ปรับปรุงเนื้อสัมผัสโยเกิร์ตด้วยกัวร์กัมและแซนแทนกัม โดยเปรียบเทียบอัตราส่วนระหว่างกัวร์กัมและแซนแทนกัม 3 ระดับ ได้แก่ 25:75, 50:50 และ 75:25 ควบคุมความเข้มข้นของกัมที่ 0.4 เปอร์เซ็นต์ โดยมวลต่อมวล วิเคราะห์ค่าคุณภาพทางเคมีกายภาพ ค่าความหนืดหลังการคืนรูป ปริมาณโปรตีน อัตราการอยู่รอดของเชื้อโพรไบโอติก และทดสอบคุณภาพทางประสาทสัมผัส ผลการศึกษาพบว่าผลิตภัณฑ์โยเกิร์ตผงจากถั่วลูกไก่มีปริมาณความชื้นอยู่ในช่วง 3.85-4.23 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณน้ำอิสระ 0.49-0.55 ความหนืดหลังคืนรูป 98.1-101.5 เซนติพอยด์ ปริมาณโปรตีน 18.42-18.62 เปอร์เซ็นต์ อัตราการอยู่รอดของเชื้อแบคทีเรียกรดแลคติก 58.53 เปอร์เซ็นต์ โดยผลิตภัณโยเกิร์ตผงจากถั่วลูกไก่ที่ใช้กัวร์กัมและแซนแทนกัมที่อัตราส่วน 75:25 ได้รับการยอมรับจากผู้บริโภคสูงที่สุด (80 เปอร์เซ็นต์) ในขณะที่ผลิตภัณโยเกิร์ตผงจากถั่วลูกไก่ที่ใช้กัวร์กัมและแซนแทนกัมที่อัตราส่วน 50:50 ได้รับการยอมรับจากผู้บริโภคต่ำที่สุด (60 เปอร์เซ็นต์)
ผลการพัฒนาแผ่นฟิล์มบริโภคได้ พบว่าตัวอย่าง Cm-SPI-S เมื่อนำมาทำตัวอย่างเป็นต้นแบบซองห่อหุ้มอาหารพบปัญหาด้านการปิดผนึก จึงมีการเติมสารละลายแป้งมันสำปะหลังลงไปในสูตรเพื่อเป็นสารเชื่อม (Cm-SPI-S-Ca) จากการทดสอบพบว่าตัวอย่าง Cm-SPI-S-Ca มีค่าความแข็งแรงการดึง (tensile strength) และค่ามอดูลัสที่โหลดสูงสุด (modulus maximum at load), ค่าการผ่านแสง, ค่าความชื้น และค่ากิจกรรมน้ำอิสระเพิ่มขึ้น แต่มีค่าระยะยืดที่จุดขาด (Elongation at break) ลดลง โดยพบว่าค่าความแข็งแรงการดึง, ระยะยืดที่จุดขาด, ค่ามอดูลัสที่โหลดสูงสุด, ค่าความชื้น และค่ากิจกรรมน้ำอิสระ มีค่าในช่วง 10.16+1.25 (MPa, 5.34+2.33 เปอร์เซ็นต์, 3.25+1.28 N, 10.27+0.81 เปอร์เซ็นต์ และ 0.60+0.05 ตามลำดับ จากผลการศึกษาอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มพร้อมชงพบว่าตัวอย่างเครื่องดื่มผงพร้อมชงที่เก็บที่สภาวะอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 เดือน เปลี่ยนสีจากสีขาวนวลเป็นสีเหลืองออกน้ำตาล ผงชื้นจับตัวกันเป็นก้อนแข็ง เมื่อวิเคราะห์อัตราการอยู่รอดของเชื้อโพรไบโอติกพบว่าในเดือนที่ 3 ยังคงพบปริมาณเชื้อสูงกว่า 106 CFU/g
ไม่มีรายการทางกายภาพสำหรับระเบียนนี้
There are no comments on this title.