การกักเก็บเอนไซม์โปรติเอสสด้วยการอบแห้งแบบพ่นฝอยสำหรับผงซักฟอก

Encapsulation of protease by spray drying for laundry detergent

Name: อภิสรา ศรีสายหยุด

ThaSH: ผงซักฟอก

ThaSH: อุตสาหกรรมผงซักฟอก

ThaSH: การอบแห้งแบบพ่นกระจาย

ThaSH: เอนไซม์โปรติเอส

Abstract: ในปัจจุบันเอนไซม์ถูกนำมาใช้กันมากขึ้นในหลายๆ อุตสาหกรรม เพื่อลดต้นทุนด้านพลังงาน และสารเคมีสังเคราะห์ โดยอุตสาหกรรมผงซักฟอกก็เป็นอีกอุตสาหกรรมหนึ่งที่มีแนวคิดในการนำเอนไซม์มาประยุกต์ใช้ร่วมกับการทำความสะอาดเสื้อผ้า แต่เอนไซม์เป็นโปรตีนที่มีความเปราะบางและไวต่อการเสื่อมสภาพจากสภาวะแวดล้อม ซึ่งผงซักฟอกเองก็มีความเป็นด่างสูง อีกทั้งยังประกอบด้วยสารเคมีมากมายหลายชนิดที่อาจมีผลให้เอนไซม์เสื่อมสภาพลง ในหลายๆ งานวิจัยที่ผ่านมาได้นำเทคโนโลยีการกักเก็บสารมากักเก็บเอนไซม์เพื่อป้องกันเอนไซม์จากการถูกทำให้สูญเสียคุณสมบัติด้วยปัจจัยแวดล้อมภายนอกต่างๆ ในงานวิจัยนี้จึงได้ทดลองกักเก็บเอนไซม์โปรติเอสในสองรูปแบบ คือรูปแบบสารประกอบเชิงซ้อน และรูปแบบอิมัลชันเชิงซ้อน ด้วยกระบวนการอบแห้งแบบพ่นฝอย ซึ่งมีแป้งดัดแปรเป็นวัสดุห่อหุ้ม น้ำมันไตรกลีเซอร์ไรด์ที่มีความยาวสายโซ่ขนาดกลางและสารลดแรงตึงผิวพลูโรนิคถูกใช้ในการเตรียมอิมัลชันเชิงซ้อน อุณหภูมิของอากาศขาเข้าในการอบแห้งแบบพ่นฝอย, ปริมาณเอนไซม์ต่อปริมาณสารห่อหุ้ม และ ปริมาณของแข็งในสารสายป้อนรูปแบบสารละลาย ที่มีต่อแอคติวิตีของเอนไซม์ถูกศึกษาในเอนไซม์ผงรูปแบบสารประกอบเชิงซ้อน การควบคุมการปลดปล่อยเอนไซม์ถูกศึกษาในเอนไซม์ที่เตรียมจากอิมัลชันเชิงซ้อน โดยได้ศึกษาศึกษาอิทธิพลของปริมาณน้ำมันต่อเอนไซม์ และศึกษาอิทธิพลของขนาดของหยดน้ำมัน ที่มีต่อการควบคุมการปลดปล่อยเอนไซม์ นอกจากนี้ยังได้ศึกษาเสถียรภาพในการเก็บรักษาเอนไซม์ที่อุณหภูมิ 4, 25 และ 45 องศาเซลเซียสอีกด้วย ซึ่งจากผลการทดลองพบว่า อุณหภูมิของอากาศขาเข้าในการอบแห้งแบบพ่นฝอยยิ่งสูงจะทำให้เอนไซม์ยิ่งสูญเสียแอคติวิตีในระหว่างกระบวนการกักเก็บ ในขณะที่การเพิ่มปริมาณเอนไซม์ต่อปริมาณสารห่อหุ้มช่วยลดการสูญเสียแอคติวิตีระหว่างกระบวนการกักเก็บได้ และการเพิ่มปริมาณของแข็งในระบบมีผลต่อการลดลงของแอคติวิตี เอนไซม์ผงที่ได้จากการเตรียมสารสายป้อนในรูปแบบอิมัลชันเชิงซ้อนสามารถช่วยควบคุมการปลดปล่อยของเอนไซม์ได้ โดยผงเอนไซม์ที่ใช้อัตราส่วนปริมาณน้ำมันต่อเอนไซม์มากที่สุด จะแสดงผลการควบคุมการปลดปล่อยได้ดีที่สุด นอกจากนี้การกักเก็บเอนไซม์ในรูปแบบอิมัลชันเชิงซ้อนยังช่วยรักษาเสถียรภาพในการเก็บรักษาผงเอนไซม์ได้มากกว่าการกักเก็บเอนไซม์ในรูปแบบสารประกอบเชิงซ้อนอีกด้วย

Abstract: Nowadays, Enzymes are more active in various industries especially detergent industry. Nevertheless, enzymes are fragile and sensitive to environmental factors that can affect enzyme activity. Encapsulation technology can improve enzymes for an excellent stability and compatibility with a wide range of commercial solid detergent. In this study, two types of encapsulated protease, matrix and multiple emulsions (W/O/W), were prepared by spray drying. The HI-CAP100 was used as wall material of both types. MCT oil and Pluronic L-31 were used in the preparation of multiple emulsions. Effect of inlet air temperature of spray drying and initial enzyme content in feed solution on enzyme powder activity was studied. Then, solid content of feed stream also experimentally be examined. Weight ratio between oil : enzyme, oil droplet size were applied on the studying of the controlling release of multiple emulsion powder. Moreover, the storage stability test which studied at 4, 25 and 45oC was applied on both powder types. The results showed that high inlet air temperature affects protease activity degradation during spray drying. The use of high concentration of protease in feed result the final enzyme activity maximum but it affected the increasing of moisture content in the powder. Enzyme powder from multiple emulsion preparation can be used for controlling release. The highest weight ratio of oil : enzyme provide the best controlling release. The encapsulation of enzyme can protect the loss of enzyme activity in storage stability test.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: อภินันท์ สุทธิธารธวัช

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2556

Modified: 2559-10-07

Issued: 2559-10-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเคมี

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	apisara_sr.pdf	2.75 MB	26	2022-08-05 10:53:57

ใช้เวลา

0.02817 วินาที