สมบัติทางเคมี-กายภาพ และฤทธิ์ทางชีวภาพของน้้ามัน รวมทั้งสมบัติ ของแป้งหลังการสกัดน้้ามันจากเมล็ดเงาะที่เป็นของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาสมบัติทางเคมี-กายภาพ สมบัติการป้องกันแสงแดด สมบัติต้านออกซิเดชัน สมบัติต้านการอักเสบและความเป็นพิษของไขมันจากเมล็ดเงาะ และ 2) ศึกษาสมบัติทางเคมี-กายภาพ สมบัติด้านความหนืด และสมบัติด้านหน้าที่ของแป้งฟลาวร์ที่ได้หลังการสกัดน้ำมันแล้วสัดส่วนของน้ำหนักของผลเงาะพันธุ์โรงเรียนที่นำมาทำการวิจัยเป็นส่วนเนื้อผลร้อยละ 44.0 เปลือกเงาะร้อยละ 44.0 และเมล็ดของเงาะร้อยละ 12 ของน้ำหนักเงาะสด ปริมาณน้ำมันของเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดเย็น (28.01%) มีค่าน้อยกว่าปริมาณน้ำมันจากการสกัดด้วย Soxhlet (46.74%) อย่างมีนัยสำคัญ (P<0.05) ค่าเปอร์ออกไซด์ ของน้ำมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดเย็นมีค่า 0.25 ± 0.05 meq peroxide/Kg oil ซึ่งมีค่าต่ำกว่าค่าเปอร์ออกไซด์ของน้ำมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดแบบ soxhlet ด้วยเฮกเซน ที่มีค่า 2.51 ± 0.52 meq peroxide/Kg oil ค่าซาพอนนิฟิเคชัน Unsaponifiable matter ค่าไอโอดีน และจุดหลอมเหลวของน้ำมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดเย็นมีค่าสูงกว่าค่าของน้ำมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดแบบ soxhlet ด้วยเฮกเซน ค่า refractive index ของน้ำมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดเย็นและ น้ำมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดแบบ soxhlet ด้วยเฮกเซน มีค่าใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณาองค์ประกอบของไขมันเมล็ดเงาะ พบว่าองค์ประกอบหลักของไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดแบบเย็นคือ ไตรกลีเซอไรด์ (52.9%) ของไขมันทั้งหมด ซึ่งแตกต่างจากไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดแบบ soxhlet ที่มีปริมาณกรดไขมันอิสระมากถึง 71.8% ปริมาณกรดไขมันแบบอิ่มตัวทั้งหมดของไขมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดเย็นมีค่าต่ำกว่าไขมันเมล็ดเงาะที่ได้จากการสกัดแบบ soxhlet ด้วยเฮกเซน กรดไขมันที่พบในไขมันเมล็ดเงาะจากการทดลองนี้ประกอบด้วย กรดไขมันอิ่มตัว (SFA) ได้แก่ palmitic acid (C16:0), stearic acid (C18:0), และ arachidic acid (C20:0) Docosanoic acid (C22:0) Tetracosanoic acid (C24:0) กรดไขมันไม่อิ่มตัว (UFA) ประกอบด้วย กรดไขมันไม่่อิ่มตัวเชิงเดี่ยว (MUFA) ได้แก่ กรดไขมัน palmitoleic acid (C16:1), oleic acid (C18:1 n-9t), eicosenoicacid (C20:1),erucic acid (C22:1n-9)และกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFA) ได้้แก่่ กรดไขมันกลุ่มโอเมก้า 6 (n-6 PUFA) ประกอบด้วย linoleic acid (C18:2 n-6), gamma linoleic acid (C18:3 n-6) ประสิทธิภาพการป้องกันแสงแดดรังสี UVB ของไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดเย็นมีความสามารถในการป้องกันแสงแดดได้ดีกว่าไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดแบบ Soxhlet ความแตกต่่างของค่่าการเกิดออกซิเดชันของไขมันเมล็ดเงาะภายหลังการบ่่มที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 56 ชั่วโมง พบว่่า ค่า PV และ TBARS ของตัวอย่่างของไขมันเงาะที่สกัดด้วย hexane มีต่าสูงกว่าไขมันเมล็ดเงาะสกัดเย็น ปริมาณฟีนอลิกในไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดเย็นมีค่ามากกว่าไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดแบบ Soxhlet อย่างมีนัยสำคัญ (P<0.05) และปริมาณฟีนอลิกในไขมันเมล็ดเงาะสกัดเย็นมีค่าใกล้เคียงกับปริมาณฟีนอลิกของ α-tocopherol ซึ่งสอดคล้องกับความสามารถในการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH และ chelating activity ไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดแบบเย็นมีความสามารถในการยับยั้ง proteinase ได้สูงกว่าไขมันเมล็ดเงาะที่สกัดด้วย Soxhlet อย่างมีนัยสำคัญ (P<0.05) ซึ่งสอดคล้องกับผลการก่อความระคายเคืองเบื้องต้นต่อผิวหนัง จากผลการทดลองพบว่าแป้งดิบจากเมล็ดเงาะมีคาร์โบไฮเดรตสูง 58.73% (คำนวณจากผลต่าง) และไขมันสูงถึง30.08% โดยน้ำหนักแห้ง เมื่อนำไปสกัดน้ำมันพบว่าการสกัดเย็นสามารถสกัดน้ำมันออกได้น้อยกว่าการสกัดด้วยตัวทำละลาย หลังการสกัดน้ำมันพบว่าแป้งฟลาวร์สกัดเย็นมีปริมาณอะไมโลสสูงกว่า (13.52%) แบบสกัดด้วยตัวทำละลาย (10.28%) จากการตรวจสอบลักษณะทางสัณฐานวิทยา เม็ดแป้งของแป้งฟลาวร์จากเมล็ดเงาะมีลักษณะค่อนข้างกลมรี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5-12 μmเมื่อนำไปศึกษาด้วยเครื่อง differential scanning calorimeter (DSC) พบว่าช่วงอุณหภูมิในการเกิดเจลาทิไนเซชันคือ 70.35-82.65°C และมีค่าพลังงานในการเกิดเจลาทิไนเซชันอยู่ (ΔH) ระหว่าง 4.11-9.06 J/g เมื่อนำสารละลายแป้งฟลาวร์ที่ผ่านการเจลาทิไนเซชันแล้วมาเก็บที่อุณหภูมิ 5-10°C เป็นเวลา 7 วัน ไม่พบว่ามีการเกิดรีโทรกราเดชันในแป้งที่ผ่านการสกัดน้ำมันแล้ว ในขณะที่แป้งดิบมีอัตราการเกิดรีโทรกราเดชันเท่ากับ 205.03% ผลจากการวิเคราะห์สมบัติด้านความหนืดด้วย Rapid Visco Analyser (RVA) พบว่า ความหนืดของแป้งดิบนั้นมีค่าต่ำมากเมื่อให้ความร้อน แต่เมื่อผ่านการสกัดน้ำมันแล้วค่าความหนืดเพิ่มสูงขึ้น เมื่อเปรียบเทียบพบว่าแป้งฟลาวร์ที่ผ่านการสกัดเย็นมีค่า peak viscosity, holding strength, และ final viscosity สูงกว่าแป้งฟลาวร์ที่สกัดด้วยตัวทำละลาย ยกเว้นค่า breakdown และ setback จะมีค่าต่ำกว่า (P≤0.05) ในการวิเคราะห์สมบัติด้านหน้าที่ แป้งฟลาวร์ที่ผ่านการสกัดน้ำมันทั้งสองวิธี มีค่าดัชนีการอุ้มน้ำและความสามารถในการดูดซับน้ำมันไม่แตกต่างกัน (P>0.05) ส่วนแป้งฟลาวร์ที่ผ่านการสกัดเย็นมีค่าดัชนีการละลายน้ำและการรักษาความคงตัวของอิมัลชันสูงกว่าแป้งฟลาวร์ที่ผ่านการสกัดด้วยตัวทำละลาย แต่ความสามารถในการดูดซับน้ำและความสามารถในการเกิดอิมัลชันของแป้งฟลาวร์ที่ผ่านการสกัดเย็นต่ำกว่าแป้งฟลาวร์ที่สกัดด้วยตัวทำละลาย(P≤0.05) แป้งฟลาวร์สกัดน้ำมันทั้งสองวิธีมีกำลังการพองตัวไม่แตกต่างกันที่อุณหภูมิ 85-95°C และแป้งฟลาวร์ที่ได้จากการสกัดน้ำมันแบบสกัดเย็นจะมีค่าการละลายที่สูงกว่าแป้งฟลาวร์ที่สกัดโดยการใช้ตัวทำละลายในช่วง 90-95°C (P≤0.05) The objectives of this research were 1) to study the physic-chemical properties, sun protection capacity, Antioxidant activity and toxicity of rambutan seed kernel fat and 2) to study the physic-chemical, viscosity, fuctional properties of rambutan seed kernel flour. The proportion of rambutan fruit variety Rongrean in this study was the fruit pulp 44.0%, peel 44.0% and seed 12% (wet weight). The rambutan seed fat yield using cold pressed extraction (28.01%) was less than that extracted by Soxhlet (46.74%) significantly (P <0.05). Peroxide value of cold-pressed rambutan seed fat equaled 0.25 ± 0.05 meq peroxide / Kg oil, which was lower than the peroxide value of the soxhlet extraction fat (2.51 ± 0.52meq. peroxide / Kg oil). Saponification number, unsaponifiable matter, iodine value and melting point of the cold-pressed rambutan seed fat were higher than the values of the fat from the soxhlet extraction with hexane. The refractive indexes of both fat samples were similar values. Considering the fatty acid composition of rambutan kernel fat, the main component of cold-pressed rambutan seed fat was triglycerides (52.9%), whereas soxhlet extraction fat composed of free fatty acid content up to 71.8%. Saturated fatty acid of cold-pressed rambutan seed fat was lower than that of soxhlet extraction fat. Fatty acid profile of rambutan kernel fat composed of saturated fatty acids (SFA), which were palmitic acid (C16: 0), stearic acid (C18: 0), and arachidic acid (C20: 0) Docosanoic acid (C22: 0) Tetracosanoic acid (C24: 0), unsaturated fatty acid (UFA), contained monounsaturated (MUFA) and polyunsaturated (PUFA). MUFA were palmitoleic acid (C16: 1), oleic acid (C18: 1 n-9t), eicosenoicacid (C20: 1), erucic acid. (C22: 1n-9) and PUFA were the omega-6 (n-6 PUFA) containing linoleic acid (C18: 2 n-6) and gamma linoleic acid (C18: 3 n-6). Sun protection factor for UVB rays of rambutan seed fat by cold extracted showed the ability to block the sun better than Soxhlet fat. The oxidative stability of rambutan kernel fat after incubated at 50 °c for 56 hours was found that the PV and TBARS of fat extracted with hexane exhibited higher than cold pressed fat. Total phenolic content of cold pressed rambutan seed fat was greater than that of Soxhlet fat significantly (P <0.05) and the amount of phenolic in cold pressed rambutan seed fat was closed to the amount of phenolic of α-tocopherol, which is consistent with the ability to eliminate free radicals DPPH and chelating activity of both rambutan fat samples. Moreover, cold pressed seed fat had the ability to inhibit the proteinase higher than Soxhlet rambutan seed fat significantly (P <0.05), consistent with the results of the skin irritation. The flour obtained from rambutan seeds contained high amount of carbohydrate (58.73% dry weight, calculated from difference) and fat (30.08% dry weight). Cold pressed method had lower efficiency in oil removal than the solvent extraction method. After oil removal, the amylose content in defatted flour obtained from cold pressed method (13.52%) was higher than the one obtained from solvent extraction method 10.28%). The morphological characteristics of flour and defatted flour presented round or oval granules with 5-12 μm in diameter. Results from differential scanning calorimeter (DSC) showed that gelatinization temperature of flour was found in the range of 70.35-82.65°C with enthalpy (ΔH) value between 4.11-9.06 J/g. After 7 days storage at 5-10°C, degree of retrogradation was not found in defatted flour, while the raw flour was at 205.03 %. Pasting properties of raw flour and defatted flour were compared using a Rapid Visco Analyser (RVA). The raw flour gave low viscosity profile. After oil removal, defatted flour gave higher viscosity profile. Defatted flour using cold pressed gave higher peak viscosity, holding strength, and final viscosity characteristics compared to defatted flour using solvent extraction, however breakdown and setback values were observed to be lower(P≤0.05). Functional properties were determined in defatted flour obtained from two methods of oil extraction, there were no significant differences in water absorption index and oil absorption capacity (P>0.05). Water solubility index and emulsion stability were higher in defatted flour from solvent extraction method, while water absorption capacity and emulsion capacity were lower (P≤0.05). The defatted flour from both methods had no significant difference in swelling power during heating at 85-95°C but solubility was found to be higher in defatted flour from cold pressed method at 90-95°C (P≤0.05).