การผลิตสารเอกโซโพลีแซกคาไรด์จากน้ำตาลที่เหลือจากกระบวนการออสโมซิส

Abstract

เอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์เป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่ผลิตได้จากจุลินทรีย์หลากหลายชนิดโดยเฉพาะในแบคทีเรียกลุ่มแลคติกโดยจะถูกขับออกสู่นอกเซลล์ในระหว่างการเจริญ มีลักษณะเป็นเมือกหรือติดอยู่กับเซลล์ในรูปของแคปซูล ซึ่งได้รับความสนใจในการนำมาประยุกต์ใช้ในการปรับปรุงลักษณะเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์ ใช้เป็นสารเพิ่มความหนืด และเพิ่มความคงตัว สำหรับการศึกษาครั้งนี้ เป็นการผลิตเอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์จากน้ำเชื่อมเหลือทิ้งในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เงาะกึ่งแห้งและแหล่งคาร์บอนราคาถูกโดยการเลี้ยงแบคทีเรียแลคติก 3 สายพันธุ์ ได้แก่ Lactobacillus plantarum TISTR 050, Lactobacillus plantarum TISTR 096 และ Lactobacillus casei TISTR 047 ในอาหารเลี้ยงเชื้อ MRS, BMM และ SDM พบว่า L. casei TISTR 047 ที่เลี้ยงในอาหาร MRS ปรับค่าความเป็นกรดด่าง 6.0 ผลิตเอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์ได้สูงเท่ากับ 4.86±0.15 มิลลิกรัมต่อลิตร ส่วนการเลี้ยงด้วยน้ำตาลที่เหลือจากผลิตภัณฑ์เงาะกึ่งแห้งในรูปสารละลายออสโมติกซึ่งเป็นน้ำตาลผสมระหว่างน้ำตาลซูโครสและน้ำตาลโอลิโกฟรุกโตส เป็นแหล่งคาร์บอนทดแทนในอัตราส่วนที่แตกต่างกันจำนวน 7 สูตรพบว่าการเลี้ยง L. casei TISTR 047 ด้วยน้ าตาลโอลิโกแซ็กคาไรด์เพียงอย่างเดียวให้ปริมาณเอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์ได้ 49.9±0.66 มิลลิกรัมต่อลิตรการเลี้ยงด้วยน้ำตาลโอลิโกแซ็กคาไรด์ต่อน้ำมะพร้าว (ร้อยละ 50: 50) ผลิตเอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์ได้สูงสุดคิดเป็น 69.18±2.07 มิลลิกรัมต่อลิตร เมื่อนำมาเลี้ยงด้วยการลดปริมาณแหล่งไนโตรเจน ได้แก่ เพปโตน เนื้อสกัด และยีสต์สกัด ที่ร้อยละ 50 ทำให้เชื้อผลิตเอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์ได้เพิ่มขึ้นเป็น 107.17±1.05 มิลลิกรัมต่อลิตร และ พบว่าการใช้เด็กซตรินซ์เพียงอย่างเดียว สามารถผลิตเอ็กโซพอลิแซ็กคาไรด์ได้สูงที่สุด 182±1.67 มิลลิกรัมต่อลิตร เนื่องจากเด็กทรินซ์มีจำนวนโมเลกุลของน้ำตาลกลูโคสสูงกว่าแหล่งคาร์บอนของ กลูโคสไซรัปและน้ำตาลโอลิโกแซ็กคาไรด์ในการศึกษาการสกัดและวิธีการวิเคราะห์เอ็กโซพอลิแซคคาไรด์ด้วยวิธีแอนโทรนฟีนอลซัลฟูริกและดีเอ็นเอส โดยใช้ตัวทำละลายสองชนิดเป็นตัวสกัดคือ เอทานอลและอะซิโตน พบว่าการใช้อะซิโตนในอัตราส่วนตัวทำละลายต่อน้ำหมัก 4: 1 สกัดเอ็กโซพอลิแซคคาไรด์ได้สูงกว่าเอทานอลและการใช้วิธีแอนโทรนวิเคราะห์ปริมาณเอ็กโซพอลิแซคคาไรด์ที่ผ่านการสกัดได้สูงกว่าวิธีฟีนอล-ซัลฟูริก และดีเอ็นเอสเมื่อตรวจสอบชนิดของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวและกรดอินทรีย์พบว่าน้ำตาลโมเลกุล เดี่ยวที่พบประกอบน้ำตาลกลูโคส เป็นส่วนใหญ่คิดเป็นร้อยละ 73.5 รองลงมาคือ น้ำตาลราฟิโนสร้อย ละ 12.8 ส่วนที่เหลือเป็นน้ำตาลชนิดอื่น ๆ เพียงเล็กน้อย จึงสรุปได้ว่าชนิดตัวอย่างเอ็กโซพอลิแซค คาไรด์ที่เป็น hetaloexopolysaccharide ส่วนปริมาณกรดอินทรีย์ พบกรดซิตริกเป็นส่วนใหญ่ รองลงมาคือ กรดแลคติก และกรดอะซิติก ตามลำดับ