สมบัติเชิงหน้าที่ของโปรตีนจากมะพร้าวที่ดัดแปรด้วยวิธีดีแอมิเดชันโดยใช้เอนไซม์โปรตีนกลูตามิเนส

Functional properties of coconut protein modified by enzymatic deamidation using protein-glutaminase

Name: สุพิชชา คุณารยกุล

Abstract: มะพร้าวเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีการนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อบริโภคได้หลากหลาย เช่น กะทิ และน้ำมันมะพร้าว ซึ่งในกระบวนการผลิตน้ำมันมะพร้าวจะนำกะทิมาแยกส่วนของน้ำมันออก และเหลือหางกะทิไว้ โดยพบว่าหางกะทิจะมีสัดส่วนของโปรตีนที่สูงขึ้นเนื่องจากมีการแยกส่วนของไขมันออกไปจึงสามารถนำส่วนของหางกะทินี้มาสกัดโปรตีนต่อได้ แต่โปรตีนที่สกัดได้มีมักข้อจำกัดในการนำไปใช้ เช่น มีความสามารถในการละลายในสภาวะกรดอ่อนต่ำ เป็นต้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการดัดแปรโปรตีนจากมะพร้าวโดยใช้เอนไซม์ protein-glutaminase (PG) และสมบัติเชิงหน้าที่ของโปรตีนจากมะพร้าวที่ถูกดัดแปร โดยสกัดโปรตีนจากหางกะทิที่เหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมการผลิตน้ำมันมะพร้าวด้วยวิธีการตกตะกอนโปรตีนที่จุด isoelectric point (pH = 3.9) และหาสภาวะในการดัดแปรด้วย response surface methodology (RSM) โดยเลือกสภาวะที่เหมาะสมคือมีค่า degree of deamidation (DD) สูง (>30 %) และมีค่า degree of hydrolysis (DH) ต่ำ (<5 %) พบว่าสภาวะที่เหมาะสมในการดัดแปรโปรตีนจากมะพร้าวด้วยเอนไซม์ PG คือ อัตราส่วนระหว่างปริมาณเอนไซม์ต่อปริมาณโปรตีนเป็น 36 U/g protein, อุณหภูมิ 50oC และ pH = 7 เมื่อดัดแปรโปรตีนด้วยสภาวะดังกล่าวที่ระยะเวลาต่าง ๆ กัน (15 min, 6 และ 12 h) เพื่อนำมาศึกษาสมบัติเชิงหน้าที่ได้แก่สมบัติการละลาย ความสามารถในการอุ้มน้ำและน้ำมัน ความสามารถในการเกิดอิมัลชัน และสมบัติการเกิดโฟม พบว่าสมบัติการละลายที่ pH = 3 มีค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับตัวอย่างควบคุมที่ไม่ผ่านการดัดแปรด้วยเอนไซม์ (p≤0.05) ในขณะที่ pH = 5 ไม่มีความแตกต่างกัน (p>0.05) ส่วน pH = 7 มีค่าลดลงในตัวอย่างที่ถูกดัดแปรเป็นเวลา 15 min และ 6 h เมื่อพิจารณาความสามารถในการอุ้มน้ำและน้ำมัน พบว่าทุกตัวอย่างไม่มีความแตกต่างกัน (p>0.05) เมื่อเทียบกับตัวอย่างควบคุม สำหรับสมบัติการเกิดอิมัลชัน พบว่าค่า emulsifying activity index (EAI) ของโปรตีนที่ผ่านการดัดแปร 15 นาที มีค่าลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) แต่โปรตีนที่ผ่านการดัดแปรเป็นเวลา 6 และ 12 h ไม่มีความแตกต่างกับตัวอย่างควบคุม (p>0.05) ค่า emulsifying stability index (ESI) ของโปรตีนที่ผ่านการดัดแปรทุกตัวอย่างมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับตัวอย่างควบคุม (p≤0.05) และเมื่อพิจารณาสมบัติการเกิดโฟม พบว่าตัวอย่างโปรตีนที่ผ่านการดัดแปรมีค่า foaming capacity (FC) สูงขึ้น (p≤0.05) แต่ foaming stability (FS) มีค่าลดลง (p≤0.05) molecular weight distribution ของโปรตีนที่ผ่านการดัดแปรมีโมเลกุลขนาดเล็กเพิ่มขึ้น และองค์ประกอบของกรดอะมิโนของโปรตีนมะพร้าวที่ผ่านการดัดแปรมีลักษณะคล้ายคลึงกับตัวอย่างโปรตีนที่ไม่ผ่านการดัดแปร

Abstract: Coconut is an economical crop that widely processed and used in many ways; for example, coconut milk and coconut oil. In order to produce coconut oil, the coconut milk is used as a raw material for oil extraction and coconut skimmilk is left behind as a by-product. Due to high protein content in coconut skimmilk, it has a potential for protein extraction. However, the extracted protein usually has limitation in used due to its low solubility in acidic condition. The objective of this study was to optimize of the enzymatic deamidation of coconut protein by protein-glutaminase (PG) and to study functional properties of deamidated coconut protein. The extraction of protein was performed by conventional isoelectric precipitation (pH 3.9). The modified condition was optimized by using response surface methodology (RSM). The optimization was performed based on the condition, which contained high degree of deamidation (DD>30%) and low degree of hydrolysis (DH<5%). It was found that the optimum condition were enzyme:substrate ratio (E/S) of 36 U/g protein, temperature of 50oC and pH of 7.0. The functional properties of deamidated coconut proteins (deamidation by PG for 15 min, 6 h, and 12 h) were determined, including solubility, water-and oil-holding capacity, emulsifying properties and foaming properties. In comparison to control sample (same condition as deamidated ones, but without PG), the solubility of deamidated coconut protein was improved at pH = 3.0 (p≤0.05). At pH = 5.0, there was no difference in solubility among treatments (p>0.05). At pH = 7.0, the solubility of coconut proteins, which deamidated for 15 min and 6 h, were decreased (p≤0.05). Water holding capacity and oil holding capacity were not different from control after deamidation by PG (p>0.05). Emulsifying activity index (EAI) of 15 min deamidated coconut protein was decreased (p≤0.05) while EAIs of 6 and 12 h deamidated protein were not different from control (p>0.05). Emulsifying stability index (ESI) of all deamidated protein samples were increased (p≤0.05). Foaming capacity (FC) was increased after deamidation by PG (p≤0.05), while the foaming stability (FS) was decreased (p≤0.05). From the results of molecular weight distribution, the small molecular proteins were increased during deamidation. And amino acid profile of deamidated coconut protein was similar to untreated coconut protein.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: อินทาวุธ สรรพวรสถิตย์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2559

Modified: 2567-01-02

Issued: 2567-01-02

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีทางอาหาร

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5772191023[1].pdf	3.88 MB

ใช้เวลา

0.026448 วินาที