การเอนแคปซูเลชันสารสกัดแคโรทีนอยด์จากสาหร่ายเกลียวทองด้วยการทำแห้งแบบพ่นฝอย

Main Article Content

สุภาวดี พลโยธา
สุทัศน์ สุระวัง

บทคัดย่อ

สาหร่ายเกลียวทองเป็นไซยาโนแบคทีเรียที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง อีกทั้งยังเป็นแหล่งของแคโรทีนอยด์ที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่สำคัญ เนื่องจากแคโรทีนอยด์มีความไวต่อแสง และอุณหภูมิ ทำให้สลายตัวได้ง่ายจึงทำการเอนแคปซูเลชันสารสกัดแคโรทีนอยด์จากสาหร่ายเกลียวทองที่สกัดด้วยวิธีการสกัดแบบไมโครเวฟ โดยศึกษาชนิดของสารห่อหุ้ม (มอลโตเด็กซ์ตรินต่อกัมอะราบิก) ในอัตราส่วนโดยมวล 2.0 : 0.0, 1.5 : 0.5 และ 1.0 : 1.0 และอุณหภูมิขาเข้าในการทำแห้งแบบพ่นฝอย  140 และ 180 องศาเซลเซียส จากนั้นทำการวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพและทางเคมี รวมทั้งวิเคราะห์ลักษณะสัณฐานของอนุภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่า อุณหภูมิขาเข้าและอัตราส่วนของสารห่อหุ้มส่งผลต่อร้อยละผลผลิต ปริมาณความชื้น ปริมาณบีตาแคโรทีน ปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดและประสิทธิภาพในการเอนแคปซูเลชัน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) โดยการใช้มอลโตเด็กซ์ตริน และ กัมอะราบิก ในอัตราส่วน 1.0:1.0 ที่อุณหภูมิขาเข้า 180 องศาเซลเซียส ทำให้มีประสิทธิภาพในการเอนแคปซูเลชันดีที่สุดคิดเป็นร้อยละ 47.34 ± 2.96 โดยมีร้อยละผลผลิต ร้อยละ 22.07 ± 0.50 มีปริมาณบีตา - แคโรทีน 6.97 ± 0.52 µg/g dry powder และมีปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมด 2.50 ± 0.16 mg/g dry powder  ซึ่งผงตัวอย่างที่ผ่านการเอนแคปซูเลชันมีปริมาณความชื้น คิดเป็นร้อยละ 1.03 ± 0.21 และค่าวอเตอร์แอคทิวิตี้ 0.068 ± 0.008

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

Adejoro, F.A., A. Hassen and M.S. Thantsha. 2019. Characterization of starch and gum arabic-maltodextrin microparticles encapsulating acacia tannin extract and evaluation of their potential use in ruminant nutrition. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 32(7): 977-987.

Aksoylu Özbek, Z. and P. Günç Ergönül. 2017. A review on encapsulation of oils. Celal Bayar University Journal of Science 13(2): 293-309.

Alvarez-Henao, M.V., N. Saavedra, S. Medina, C.J. Cartagena, L.M. Alzate and J. Londono-Londono. 2018. Microencapsulation of lutein by spray-drying: Characterization and stability analyses to promote its use as a functional ingredient. Food Chemistry 256: 181-187.

Ambati, R.R., D. Gogisetty, R.G. Aswathanarayana, S. Ravi, P.N. Bikkina, L. Bo and S. Yuepeng. 2019. Industrial potential of carotenoid pigments from microalgae: Current trends and future prospects. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 59(12): 1880-1902.

AOAC. 2000. Official Methods of Analysis. Association of the Official Analysis Chemists, Inc., Washington, D.C.

Archaina, D., F. Vasile, J. Jiménez-Guzmán, L. Alamilla-Beltrán and C. Schebor. 2019. Physical and functional properties of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extract spray dried with maltodextrin-gum arabic mixtures. Journal of Food Processing and Preservation 43(9): e14065, doi: 10.1111/jfpp.14065.

Assuncao, L.S., P.Q.M. Bezerra, V.S.H. Poletto, A.O. Rios, I.G. Ramos, C.D.F. Ribeiro, B.A.S. Machado, J.I. Druzian, J.A.V. Costa and I.L. Nunes. 2021. Combination of carotenoids from Spirulina and PLA/PLGA or PHB: New options to obtain bioactive nanoparticles. Food Chemistry 346: 128742, doi: 10.1016/j.foodchem.2020.128742.

Bingula, R., C. Dupuis, C. Pichon, J.-Y. Berthon, M. Filaire, L. Pigeon and E. Filaire. 2016. Study of the effects of betaine and/or C-phycocyanin on the growth of lung cancer A549 cells in vitro and in vivo. Journal of Oncology 2016: 8162952, doi: 10.1155/2016/8162952.

Burhan, A.M., S.M. Abdel-Hamid, M.E. Soliman and O.A. Sammour. 2019. Optimisation of the microencapsulation of lavender oil by spray drying. Journal of Microencapsulation 36(3): 250-266.

Bustos-Garza, C., J. Yáñez-Fernández and B.E. Barragán-Huerta. 2013. Thermal and pH stability of spray-dried encapsulated astaxanthin oleoresin from Haematococcus pluvialis using several encapsulation wall materials. Food Research International 54(1): 641-649.

Correa-Filho, L.C., M.M. Lourenco, M. Moldao-Martins and V.D. Alves. 2019. Microencapsulation of ß-carotene by spray drying: Effect of wall material concentration and drying inlet temperature. International Journal of Food Science 2019: 8914852, doi: 10.1155/2019/8914852.

Elik, A., D.K. Yanık, and F. Göğüş. 2020. Microwave-assisted extraction of carotenoids from carrot juice processing waste using flaxseed oil as a solvent. LWT - Food Science and Technology 123: 109100, doi: 10.1016/j.lwt.2020.109100.

Finamore, A., M. Palmery, S. Bensehaila and I. Peluso. 2017. Antioxidant, immunomodulating, and microbial-modulating activities of the sustainable and ecofriendly Spirulina. Oxidative Medicine and Cellular Longevity 2017: 3247528, doi: 10.1155/2017/3247528.

Hiranvarachat, B., S. Devahastin, N. Chiewchan and G.S.V. Raghavan. 2013. Structural modification by different pretreatment methods to enhance microwave-assisted extraction of ß-carotene from carrots. Journal of Food Engineering 115(2): 190-197.

Kaderides, K. and A.M. Goula. 2019. Encapsulation of pomegranate peel extract with a new carrier material from orange juice by-products. Journal of Food Engineering 253: 1-13, doi: 10.1016/j.jfoodeng.2019. 02.019.

Kang, Y.-R., Y.-K. Lee, Y.J. Kim and Y.H. Chang. 2019. Characterization and storage stability of chlorophylls microencapsulated in different combination of gum arabic and maltodextrin. Food Chemistry 272: 337-346.

Kausadikar, S., A.D. Gadhave and J. Waghmare. 2015. Microencapsulation of lemon oil by spray drying and its application in flavour tea. Advances in Applied Science Research 6(4): 69-78.

Kiokias, S., C. Proestos and T. Varzakas. 2016. A review of the structure, biosynthesis, absorption of carotenoids-analysis and properties of their common natural extracts. Current Research in Nutrition and Food Science 4 (Special Issue 1): 25-37.

Kupan, S., H. Hamid, A. Kulkarni and M. Yusoff. 2016. Extraction and analysis of beta-carotene recovery in CPO and oil palm waste by using HPLC. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 11(4): 2184-2188.

Liang, R., C.F. Shoemaker, X. Yang, F. Zhong and Q. Huang. 2013. Stability and bioaccessibility of ß-carotene in nanoemulsions stabilized by modified starches. Journal of Agricultural and Food Chemistry 61(6): 1249-1257.

Lourenco, S.C., M. Moldao-Martins and V.D. Alves. 2020. Microencapsulation of pineapple peel extract by spray drying using maltodextrin, inulin, and arabic gum as wall matrices. Foods 9(6): 718, doi: 10.3390/foods9060718.

Oliyaei, N., M. Moosavi-Nasab, A.M. Tamaddon and M. Fazaeli. 2020. Double encapsulation of fucoxanthin using porous starch through sequential coating modification with maltodextrin and gum arabic. Food Science and Nutrition 8(2): 1226-1236.

Park, W.S., H.-J. Kim, M. Li, D.H. Lim, J. Kim, S.-S. Kwak, C.-M. Kang, M.G. Ferruzzi and M.-J. Ahn. 2018. Two classes of pigments, carotenoids and C-Phycocyanin, in spirulina powder and their antioxidant activities. Molecules 23(8): 2065, doi: 10.3390/molecules23082065.

Piñón-Balderrama, C.I., C. Leyva-Porras, Y. Terán-Figueroa, V. Espinosa-Solís, C. Álvarez-Salas and M.Z. Saavedra-Leos. 2020. Encapsulation of Active Ingredients in Food Industry by Spray-Drying and Nano Spray-Drying Technologies. Processes 8(8): 889, doi: 10.3390/pr8080889.

Ribeiro, A.M., M. Shahgol, B.N. Estevinho and F. Rocha. 2020. Microencapsulation of vitamin A by spray-drying, using binary and ternary blends of gum arabic, starch and maltodextrin. Food Hydrocolloids 108: 106029, doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.106029.

Soukoulis, C. and T. Bohn. 2018. A comprehensive overview on the micro- and nano-technological encapsulation advances for enhancing the chemical stability and bioavailability of carotenoids. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 58(1): 1-36.

Tolun, A., Z. Altintas and N. Artik. 2016. Microencapsulation of grape polyphenols using maltodextrin and gum arabic as two alternative coating materials: Development and characterization. Journal of Biotechnology 239: 23-33.

Tupuna, D.S., K. Paese, S.S. Guterres, A. Jablonski, S.H. Flôres and A. de Oliveira Rios. 2018. Encapsulation efficiency and thermal stability of norbixin microencapsulated by spray-drying using different combinations of wall materials. Industrial Crops and Products 111: 846-855.

Wu, Q., L. Liu, A. Miron, B. Klimova, D. Wan and K. Kuca. 2016. The antioxidant, immunomodulatory, and anti-inflammatory activities of Spirulina: An overview. Archives of Toxicology 90(8): 1817-1840.