การผลิตสารสีจากเชื้อรา Monascus sp. ด้วยกระบวนการหมักแบบอาหารแข็ง โดยใช้วัสดุเหลือทิ้งจากทุเรียน
คำสำคัญ:
โมแนสคัส, เปลือกทุเรียน, สารสี, ของเหลือทิ้งบทคัดย่อ
เปลือกทุเรียนเป็นของเหลือทิ้งจากการแปรรูปและการบริโภคซึ่งมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นทุกปี งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการนำเปลือกทุเรียนเหลือทิ้งมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารสีด้วยกระบวนการหมักของเชื้อรา Monascus sp. โดยในขั้นตอนแรกศึกษาสายพันธุ์ของเชื้อรา M. purpureus และสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตสารสีโดยใช้เปลือกทุเรียนสายพันธุ์หมอนทองเป็นวัตถุดิบ พบว่า สายพันธุ์ที่เหมาะสมคือ M. purpureus TISTR 3615 จากสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตสารสีคือ การใช้กลูโคส เป็นแหล่งคาร์บอน และมีความเข้มข้นของแหล่งคาร์บอน คือ ร้อยละ 2.0 จากนั้นเปรียบเทียบการผลิตสารสีในสภาวะที่เหมาะสมโดยใช้เปลือกทุเรียนจำนวน 4 สายพันธุ์ ได้แก่ สายพันธุ์ก้านยาว กระดุม หมอนทอง และนกหยิบ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าสารสีที่ใช้เปลือกทุเรียนสายพันธุ์หมอนทองเป็นวัตถุดิบนั้นให้ปริมาณสารสีเหลือง (7.54±0.02 AU/g) และสีแดง (1.91±0.03 AU/g) สูงสุดอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) โดยสีที่ปรากฏนั้นมีลักษณะเป็นสีน้ำตาลอมชมพู รวมถึงละลายได้ดีในน้ำ มีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมด (2,129.63 mg GAE/g) และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ DPPH (ร้อยละ76.32±0.70) สูงสุดอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์ยับยั้งจุลินทรีย์ก่อโรค ได้แก่ Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Micrococcus sp. และ Escherichia coli
เอกสารอ้างอิง
Abd Razak, D. L., Abd Rashid, N. Y., Jamaluddin, A., Sharifudin, S. A., & Long, K. (2015). Enhancement of phenolic acid content and antioxidant activity of rice bran fermented with Rhizopus oligosporus and Monascus purpureus. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 4(1), 33-38.
Abdel-Raheam, H. E. F., Hassan, S. H. A., & Ali, M. M. A. (2021). Production and application of natural food pigments by Monascus ruber using potato chips manufacturing wastes. Bulletin of Pharmaceutical Sciences Assiut University, 44(2), 551-563.
Abdel-Raheam, H. E., Alrumman, S. A., Gadow, S. I., El-Sayed, M. H., Hikal, D. M., Hesham, A. E. L., & Ali, M. M. (2022). Optimization of Monascus purpureus for natural food pigments production on potato wastes and their application in ice lolly. Frontiers in Microbiology, 13, 862080.
AOAC International. (2000). Official methods of analysis (17th ed.). AOAC International.
Asghari, M., Jahadi, M., Hesam, F., & Ghasemi-Sepro, N. (2021). Optimization of Monascus pigment production on date waste substrates using solid state fermentation. Applied Food Biotechnology, 8(3), 247-254.
Babitha, S., Soccol, C. R., & Pandey, A. (2007). Solid state fermentation for the production of Monascus pigments from jackfruit seed. Bioresource Technology, 98, 1554-1560.
Bakthavachalu, P., Kannan, S. M., & Qoronfleh, M. W. (2020). Food color and autism: a meta-analysis. In M. M. Essa & M. W. Qoronfleh (Eds.), Personalized Food Intervention and Therapy for Autism Spectrum Disorder Management (pp. 481-504). Springer International Publishing.
Boonrueang, S. (2002). Dye quality evaluation. TTIS Textile Digest, 10(104), 44-45.
Brown, M. J. (1997). Durio - A Bibliographic Review. MacGill University.
Chen, G., Liu, Y., Zeng, J., Tian, X., Bei, Q., & Wu, Z. (2020). Enhancing three phenolic fractions of oats (Avena sativa L.) and their antioxidant activities by solid-state fermentation with Monascus anka and Bacillus subtilis. Journal of Cereal Science, 93, 102940.
Chen, Y. T., Hsieh, S. L., Gao, W. S., Yin, L. J., Dong, C. D., Chen, C. W., Singhania, R. R., Hsieh, S., & Chen, S. J., (2021). Evaluation of chemical compositions, antioxidant capacity and intracellular antioxidant action in fish bone fermented with Monascus purpureus. Molecules, 26(17), 5288.
Cui, J., Bai, G., Fu, Y., Zhai, X., Jing, L., Liu, Y., Yuan, D., & Wang, C. (2025). Production of smoked sausage using Monascus pigments-calcium carbonate colorant lake with nisin as a nitrite substitute. Foods, 14(3), 477.
De Carvalho, J. C., Cardoso, L. C., Ghiggi, V., Woiciechowski, A. L., de Souza Vandenberghe, L. P., & Soccol, C. R. (2014). Microbial pigments. In S. K. Brar, G. S. Dhillion & C. R. Soccol (Eds.), Biotransformation of waste biomass into high value biochemicals (pp. 73-97). Springer.
El-Sayed, E. S. R., Gach, J., Olejniczak, T., & Boratyński, F. (2022). A new endophyte Monascus ruber SRZ112 as an efficient production platform of natural pigments using agro-industrial wastes. Scientific Reports, 12(1), 12611.
Feng, L. H., Li, Y. Q., Sun, G. J., & Zhao, X. Z. (2019). Antibacterial effect of orange Monascus pigment against Staphylococcus aureus. Acta Alimentaria, 48(2), 169-176.
Gökmen, G. G., Şılbır, M. S., Göksungur, Y., & Kışla, D. (2021). Antimicrobial activity of red pigments derived from Monascus purpureus: a comparison to industrial red pigments. JSFA reports, 1(1), 5-10.
Gong, P., Shi, R., Liu, Y., Luo, Q., Wang, C., & Chen, W. (2023). Recent advances in monascus pigments produced by Monascus purpureus: Biosynthesis, fermentation, function, and application. Lwt, 185, 115162.
He, J., Jia, M., Li, W., Deng, J., Ren, J., Luo, F., Bai, J., & Liu, J. (2021). Toward improvements for enhancement the productivity and color value of Monascus pigments: a critical review with recent updates. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 62(10), 1-15.
Khacharat, L., Mahakarnchanakul, W., Sukatta, U., Sae-tan, S., Rugthaworn, P., Klinsukhon, K., & Sakayaroj, S. (2022). Effect of banana peels and phenolic compounds on pigments and citrinin production by Monascus purpureus. Agriculture and Natural Resources, 56(1), 203-214.
Kim, C., Jung, H., Kim, Y. O., & Shin, C. S. (2006). Antimicrobial activities of amino acid derivatives of monascus pigments. FEMS Microbiology Letters, 264(1), 117-124.
Kim, D., & Ku, S. (2018). Beneficial effects of Monascus sp. KCCM 10093 pigments and derivatives: A mini review. Molecules, 23(1), 98.
Kim, S. Y., Lee, K. H., Kim, J. H., & Oh, D. K. (1997). Erythritol production by controlling osmotic pressure in Trigonopsis variabilis. Biotechnology Letters, 19, 727-729.
Lin, C. S., Hur, H. F., & Lin, C. C. (2019). Antioxidant properties and antibacterial activity of fermented Monascus purpureus extracts. MOJ Food Processing & Technology, 7(2), 49-54.
Liu, J., Du, C., Beaman, H. T., & Monroe, M. B. B. (2020). Characterization of phenolic acid antimicrobial and antioxidant structure-property relationships. Pharmaceutics, 12(5), 419.
Louhasakul, Y., Wado, H., Lateh, R., & Cheirsilp, B. (2023). Solid-state fermentation of Saba banana peel for pigment production by Monascus purpureus. Brazilian Journal of Microbiology, 54(1), 93-102.
Luo, M. T., Zhao, C., Huang, C., Chen, X. F., Huang, Q. L., Qi, G. X., Tian, L. L., Xiong, L., Li, H. L., & Chen, X. D. (2017). Efficient using durian shell hydrolysate as low-cost substrate for bacterial cellulose production by Gluconacetobacter xylinus. Indian Journal of Microbiology, 57, 393-399.
Meléndez-Martínez, A. J., Mandić, A. I., Bantis, F., Böhm, V., Borge, G. I. A., Brnčić, M., Bysted, A., Cano, M. P., Dias, M. G., Elgersma, A., & Fikselová, M. (2022). A comprehensive review on carotenoids in foods and feeds: Status quo, applications, patents, and research needs. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 62(8), 1999-2049.
Moradi, S., & Mortazavi, S. A. (2024). Evaluation of Monascus purpureus fermentation in dairy sludge-based medium for enhanced production of vibrant red pigment with minimal citrinin content. PloS one, 19(12), e0315006.
Nimnoi, P., & Lumyong, S. (2011). Improving solid-state fermentation of Monascus purpureus on agricultural products for pigment production. Food and Bioprocess Technology, 4, 1384-1390.
Purnomo, A., Yudiantoro, Y. A. W., Putro, J. N., Nugraha, A. T., Irawaty, W., & Ismadji, S. (2016). Subcritical water hydrolysis of durian seeds waste for bioethanol production. International Journal of Industrial Chemistry, 7, 29-37.
Rapoport, A., Guzhova, I., Bernetti, L., Buzzini, P., Kieliszek, M., & Kot, A. M. (2021). Carotenoids and some other pigments from fungi and yeasts. Metabolites, 11(2), 92.
Shan, B., Cai, Y. Z., Brooks, J. D., & Corke, H. (2007). The in vitro antibacterial activity of dietary spice and medicinal herb extracts. International Journal of Food Microbiology, 117(1), 112-119.
Shimada, K., Fujikawa, K., Yahara, K., & Nakamura, T. (1992). Antioxidative properties of xanthans on the autoxidation of soybean oil in cyclodextrin emulsion. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40, 945-948.
Siwina, S., & Leesing, R. (2021). Bioconversion of durian (Durio zibethinus Murr.) peel hydrolysate into biodiesel by newly isolated oleaginous yeast Rhodotorula mucilaginosa KKUSY14. Renewable Energy, 163, 237-245.
Srianta, I., Sutedja, A. M., & Nugerahani, I. (2024). Antibacterial activity of Monascus-fermented sorghum extracts against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Food Research, 8(4), 284-290.
Suwanposri, A., Khamphinit, W., Sonthichai, P., Maliyam, R., Charoensook, K., & Boonna, S. (2025a). Production of herbal kombucha with agarwood (Aquilaria crassna Pierre ex Lec.) leaves and its biological properties. International Journal of Agricultural Technology, 21(3), 1177-1196.
Suwanposri, A., Charoensuk, K., Kongroi, K., Wetchagool, N., Wetchagool, W., & Thipsrirach, S. (2025b). Effect of supplementing red pigment from Monascus sp. fermented native black rice (Maepayathong Dum Rice) on production performance and egg quality in laying hens. International Journal of Agricultural Technology, 21(3), 1197-1210.
Teiba, I. I., Mamdouh, I., Yousef, M. I., Hussein, A., & El-Bilawy, E. H. (2025). Antimicrobial activity of Monascus purpureus-derived red pigments against Salmonella typhimurium, Escherichia coli, and Enterococcus faecalis. AMB Express, 15(1), 6.
Wong, H. C., Lin, Y. C., & Koehler, P. E. (1981). Regulation of growth and pigmentation of Monascus purpureus by carbon and nitrogen concentrations. Mycologia, 73, 649-654.
Wong, S. P., Leong, L. P., & Koh, J. H. W. (2006). Antioxidant activities of aqueous extracts of selected plants. Food chemistry, 99(4), 775-783.
Wu, L., Wang, Y., Zheng, Q., Wu, J., Zhang, H., Fu, R., & Ren, Y. (2024). Color and functionality construction of cellulose towels with biological Monascus pigment based on a nano-suspension system. International Journal of Biological Macromolecules, 282, 137351.
Xu, W. J. (2011). Study on the liquid fermentation to produce Monascus pigment with corn starch and antibacterial. Advanced Materials Research, 183, 1336-1340.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 วารสารเกษตรศาสตร์และเทคโนโลยี มทร.อีสาน
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื่อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการดีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่หรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ก่อนเท่านั้น
