2550 ัมหาวิทยาลัิยศลปากร - silpakorn...

การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการทางเคม

โดย นางสาวลดดาวลย ไกรพานนท

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ปการศกษา 2550

ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

MODIFICATION OF NONWAXY RICE STARCH BY COMBINATIONS OF HEAT-MOISTURE AND CHEMICAL TREATMENTS

By Laddawan Kripanon

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree MASTER OF SCIENCE

Department of Food Technology Graduate School

SILPAKORN UNIVERSITY 2007

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร อนมตใหวทยานพนธเรอง “ การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการทางเคม ” เสนอโดย นางสาวลดดาวลย ไกรพานนท

เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร

……........................................................... (รองศาสตราจารย ดร.ศรชย ชนะตงกร)

คณบดบณฑตวทยาลย วนท..........เดอน.................... พ.ศ...........

ผควบคมวทยานพนธ

1. ผชวยศาสตราจารย ดร.เอกพนธ แกวมณชย

2. ผชวยศาสตราจารย ดร.สเชษฐ สมหเสนโต

3. อาจารย ดร.ดวงใจ ถรธรรมถาวร

คณะกรรมการตรวจสอบวทยานพนธ

.................................................... ประธานกรรมการ

(ผชวยศาสตราจารย ดร. ปราโมทย ควจตรจาร)

............/......................../.............. .................................................... กรรมการ .................................................... กรรมการ

(ผชวยศาสตราจารย ดร.ชยยงค เตชะไพโรจน) (ผชวยศาสตราจารย ดร.เอกพนธ แกวมณชย)

............/......................../.............. ............/......................../.............. .................................................... กรรมการ .................................................... กรรมการ

(อาจารย ดร.ดวงใจ ถรธรรมถาวร) (ผชวยศาสตราจารย ดร.สเชษฐ สมหเสนโต)

............/......................../.............. ............/......................../..............

ง

49403213 : สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร

คาสาคญ : สตารช / การใหความรอนชน / การเชอมขาม / ไฮดรอกซโพรพเลชน / การยอยดวยกรด

ลดดาวลย ไกรพานนท : การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการทาง

เคม. อาจารยทปรกษาวทยานพนธ : ผศ.ดร.เอกพนธ แกวมณชย, ผศ.ดร.สเชษฐ สมหเสนโต และ

อ.ดร.ดวงใจ ถรธรรมถาวร. 186 หนา.

สตารชขาวเจาสามารถนามาใชประโยชนในผลตภณฑอาหารตางๆ ได โดยทการดดแปรสตารชขาว

เจาจะชวยทาใหสตารชขาวเจามการใชประโยชนไดอยางกวางขวางขน จงไดทาการดดแปรสตารชขาวเจาดวย

วธการใหความรอนชน (HMT) รวมกบวธการทางเคม คอการเชอมขาม (CL) การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเล

ชน (HP) และการยอยดวยกรด (AT) โดยทาการสลบลาดบของการดดแปร เมอทาการตรวจสอบคณสมบตของ

สตารช พบวา HMT ทาใหขนาดและรปรางของเมดสตารชเปลยนแปลง แตความหนดสงสด ความหนดสดทาย

อณหภมในการเกดการเจลาตไนซ และซนเนอรซสเพมสงขน ในขณะทความตานทานการยอยดวยเอนไซม คา

การพองตว การละลาย และความใสลดตาลง สวน CL ไมทาใหสตารชมขนาด รปราง อณหภมในการเกดการ

เจลาตไนซ และความตานทานการยอยดวยเอนไซมแตกตางจากสตารชทไมผานการดดแปร แตจะมคาความ

หนดสงสด ความหนดสดทาย การพองตว การละลาย และความใสลดตาลง ในกรณของ HP พบวาบางสวนของ

เมดสตารชจะเกดการหลอมเชอมตดกน เกดรอยบม มลกษณะกลวงบรเวณใจกลางเมดสตารช มคาความหนด

สดทาย อณหภมในการเกดการเจลาตไนซ ความตานทานการยอยดวยเอนไซม และซนเนอรซสลดตาลง ในขณะ

ทคาความหนดสงสด การพองตว การละลายและความใสเพมสงขน เมอพจารณาถง AT สตารชพบวาเมด

สตารชจะมลกษณะเปนรพรน เกดการแตกหกเปนเมดสตารชทมขนาดเลกลง คาความหนดสงสด ความหนด

สดทาย อณหภมในการเกดการเจลาตไนซ ความตานทานการยอยดวยเอนไซมลดตาลง แตจะมคาการพองตว

การละลาย ความใสและซนเนอรซสเพมสงขน เมอทาการเปรยบเทยบถงการดดแปรรวมของวธการใหความรอน

ชนและวธการทางเคม พบวาคณสมบตสวนใหญจะอยระหวางการดดแปรทใชรวมกนนน โดยทลาดบของการดด

แปรมผลตอคณสมบตของสตารชเพยงเลกนอย

ภาควชาเทคโนโลยอาหาร บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ปการศกษา 2550

ลายมอชอนกศกษา........................................

ลายมอชออาจารยทปรกษาวทยานพนธ 1. ....................... 2. ....................... 3. .......................

จ

49403213 : MAJOR : FOOD TECHNOLOGY

KEY WORD : STARCH / HEAT-MOISTURE / CROSS-LINKING / HYDROXYPROPYLATION / ACID

THINNING

LADDAWAN KRIPANON : MODIFICATION OF NONWAXY RICE STARCH BY

COMBINATIONS OF HEAT-MOISTURE AND CHEMICAL TREATMENTS. THESIS ADVISORS : ASST.PROF.

EAKAPHAN KEOWMANEECHAI, Ph.D., ASST.PROF. SUCHED SAMUHASANEETOO, Ph.D., AND

DOUNGJAI TIRATHUMTHAVORN, Ph.D., 186 pp.

Nonwaxy rice starch can be used in various food products. Modifying nonwaxy rice starch

would extend its utilization. Therefore, nonwaxy rice starch was modified by heat-moisture treatment (HMT)

incorporated with a chemical treatment, i.e., cross-linking (CL), hydroxypropylation (HP) and acid-thinning

(AT). The order of HMT and chemical treatment was also investigated. It was found that HMT did not change

size and shape of the starch granules but increased peak viscosity, final viscosity, gelatinization temperature

and syneresis, and decreased enzyme resistance, swelling power, solubility and clarity. CL did not cause

granule size and shape, gelatinization temperature, and enzyme resistance of the modified starch to be

different from those of native starch. However, CL decreased peak viscosity, final viscosity, swelling power,

solubility and clarity of the starch. Upon HP, it was shown that starch granules partially melted together

showing granular collapse, and final viscosity, gelatinization temperature, enzyme resistance and syneresis

of the starch decreased. On the other hand, peak viscosity, swelling power, solubility and clarity of the starch

increased, After AT, starch granules became broken and more porous. The peak viscosity, final viscosity,

gelatinization temperature, enzyme resistance of the starch decreased, while its swelling power, solubility,

clarity and syneresis increased. The incorporation of HMT with a chemical treatment gave a modified starch

whose properties were mostly in between those of each treatment. The order of the incorporation

modification slightly affected properties of the modified starches.

Department of Food Technology Graduate School, Silpakorn University Academic Year 2007

Student's signature ........................................

Thesis Advisors' signature 1. ....................... 2. ....................... 3. .......................

ฉ

กตตกรรมประกาศ

ขอกราบขอบพระคณผชวยศาสตราจารย ดร. เอกพนธ แกวมณชย ทคอยให

คาปรกษา ขอคดเหนและแนะนาใหสรรพวชา และขอบพระคณททานดแลใหการดาเนนงานสาเรจ

ลลวงไปไดดวยดมาตลอด จงขอขอบคณมา ณ โอกาสน

ขอขอบพระคณคณาจารยภาควชาเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยศลปากรทกทานท

คอยใหความรในทกๆ ดานเพอเปนประโยชนในการทาวทยานพนธในครงน

ขอบคณพมะเดยว พนช พน พแกว และพโจ ในการใหความชวยเหลอและสนบสนน

สาหรบการทาวทยานพนธในครงน

ขอบคณพๆ นองๆ และเพอนๆ ภาควชาเทคโนโลยอาหาร สาหรบนาใจทมใหเสมอมา

โดยเฉพาะรฐฐา ดารณและสภทรศรทคอยใหความชวยเหลอในเรองตางๆ

ทายสดนขอกราบขอบพระคณมารดาทไดใหการอบรมเลยงดมาจนทกวนนไดอยางไม

ขาดตกบกพรอง

ช

สารบญ หนา

บทคดยอภาษาไทย ...................................................................................................... ง

บทคดยอภาษาองกฤษ.................................................................................................. จ

กตตกรรมประกาศ ........................................................................................................ ฉ

สารบญภาพ................................................................................................................. ฌ

สารบญตาราง .............................................................................................................. ฐ

คาอธบายสญลกษณ .................................................................................................... ณ

บทท

1 บทนา .............................................................................................................. 1

ความสาคญและทมาของปญหาททาการวจย .............................................. 1

วตถประสงคของการศกษา ........................................................................ 2

ขอบเขตของการวจย ................................................................................. 2

ประโยชนทคาดวาจะไดรบ......................................................................... 3

2 เอกสารและงานวจยทเกยวของ .......................................................................... 4

กระบวนการผลตสตารชขาวเจา ................................................................. 4

คณลกษณะทวไปของสตารช ..................................................................... 6

คณสมบตของสตารช ................................................................................ 11

สตารชดดแปร .......................................................................................... 21

การดดแปรสตารชดวยความรอนชน ........................................................... 25

การดดแปรดวยวธการเชอมขาม................................................................. 34

การดดแปรสตารชดวยการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน .......................... 42

การดดแปรสตารชดวยวธการยอยดวยกรด.................................................. 50

การดดแปรสตารชดวยวธทางเคมรวมกบการใหความรอนชน........................ 57

3 วตถดบ อปกรณและวธการ ............................................................................... 59

วตถดบ .................................................................................................... 59

เครองมอและอปกรณ................................................................................ 59

สารเคม ................................................................................................... 60

วธการดาเนนงานวจย ............................................................................... 62

ซ

หนา

การวางแผนการทดลองและวเคราะหขอมลทางสถต .................................... 66

สถานททาการทดลอง ............................................................................... 66

4 ผลการทดลองและการวจารณ ........................................................................... 67

การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบ

วธการเชอมขาม.............................................................................. 67


วธการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน ............................................. 92


วธการยอยดวยกรด......................................................................... 117

5 สรปผลการทดลอง ............................................................................................ 141

บรรณานกรม ............................................................................................................... 144

ภาคผนวก ก วธการวเคราะหคณสมบตทางเคมและกายภาพ ........................................... 154

ภาคผนวก ข ตารางผลการทดลอง ................................................................................. 172

ประวตผวจย ................................................................................................................ 186

ฌ

สารบญภาพ ภาพท หนา

1 กระบวนการผลตแปงขาวเจา ................................................................... 5

2 โครงสรางของสายโมเลกลอะไมโลส ....................................................... 7

3 โครงสรางของสายโมเลกลอะไมโลเพกตน ................................................. 8

4 แผนภาพแสดงโครงสรางของอะไมโลเพกตนในชน Lamella ของเมดสตารช. 9

5 ระยะในการเกดเจลาตไนเซชนของเมดสตารช ........................................... 15

6 การเจลาตไนเซชนของสตารชเมอวเคราะหดวยเครอง DSC ........................ 16

7 การเกดรโทรกราเดชน (retrogradation) และกลไกการคนตวของสตารช...... 17

8 ลกษณะโครงสรางของเมดสตารชในสวนผลก (crystalline) และสวนอสณฐาน

(amourphous)............................................................................. 19

9 โครงสรางผลกแบบ A และ B ของอะไมโลส............................................... 20

10 ปฏกรยาระหวางสตารชกบฟอสฟอรสออกซคลอไรด .................................. 36

11 ปฏกรยาระหวางสตารชกบโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟต............................... 37

12 การเกดปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน ....................................................... 43

13 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด แสดงลกษณะปรากฏ

ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกนทกาลงขยาย

190 600 และ 1900 เทาตามลาดบ ............................................... 68

14 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน ........... 69

15 รปแบบ X-ray diffraction ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปร

โดยวธการตางกน .......................................................................... 71

16 การเปลยนแปลงความหนดจากการวเคราะหดวยเครอง RVA

ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน...................... 74

17 การเปลยนแปลงเชงความรอนตอการเกดเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจา

ทผานการดดแปรดวยวธตางกน...................................................... 76

18 คารอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสสตารชขาวเจา

ทผานการดดแปรดวยวธตางกน ..................................................... 80

ญ

ภาพท หนา


ของสตารชขาวเจาภายหลงการยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลส

ทกาลงขยาย 190 600 และ 1900 เทาตามลาดบ ............................ 81

20 คากาลงการพองตว-การละลายของสตารชขาวเจาทผานการดดแปร

ดวยวธตางกน ............................................................................... 83

21 คาการสองผานของแสงของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน 85

22 ปรมาณฟอสฟอรสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน...... 86

23 การซนเนอรซสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน................. 88



190 600 และ 1900 เทาตามลาดบ ................................................. 91

25 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน ............. 97

26 รปแบบ X-ray diffraction ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน 98


ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน ....................... 100


ทผานการดดแปรดวยวธตางกน ....................................................... 103


ทผานการดดแปร ดวยวธตางกน ...................................................... 106



ทกาลงขยาย 190 600 และ 1900 เทาตามลาดบ ............................. 107


ดวยวธตางกน ................................................................................ 110


33 ปรมาณหมไฮดรอกซโพรพเลชนในสตารชทผานการดดแปรดวยวธการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน .......................................................... 113

ฎ


34 การเกดซนเนอรซสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน ........... 115



190 600 และ 1900 เทาตามลาดบ ................................................. 118


37 รปแบบ X-ray diffraction ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน 123


ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน ....................... 124


ทผานการดดแปรดวยวธตางกน ....................................................... 129


ทผานการดดแปร ดวยวธตางกน ...................................................... 131



ทกาลงขยาย 190 600 และ 1900 เทาตามลาดบ ............................. 132


ดวยวธตางกน ................................................................................ 135


44 ปรมาณสารละลายกลโคส (ไมโครกรม/มลลลตร) ของสตารชทผาน

การยอยดวยกรด ............................................................................ 137

45 การซนเนอรซสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน................. 139

46 กราฟมาตรฐานระหวางปรมาณอะไมโลส (กรมตอสตารชขาว 100 กรม)

กบคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 620 นาโนเมตร ...................... 157

47 กราฟมาตรฐานมอลโตสระหวางปรมาณมอลโตส (มลลกรม)

กบคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 540 นาโนเมตร...................... 160

48 กราฟมาตรฐานกลโคสระหวางปรมาณกลโคส (ไมโครกรมตอมลลลตร)

กบคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 485 นาโนเมตร ...................... 163

ฏ


49 ลกษณะสเปกตรมทวดได ก) แสดงพนทใตพค (A)

ข) แสดงพนททงหมดของสเปกตรม (B)............................................. 166

50 กราฟมาตรฐานระหวางปรมาณฟอสฟอรสเพนออกไซด (มลลกรม)

กบคาการดดกลน แสงทความยาวคลน 470 นาโนเมตร...................... 169

51 ปรมาณโพรพลนไกลคอล (ไมโครกรมตอมลลลตร) กบคาการดดกลนแสง....... 171

ฐ

สารบญตาราง ตารางท หนา

1 องคประกอบภายในขาวหก ...................................................................... 5

2 คณลกษณะทสาคญของอะไมโลสและอะไมโลเพกตน ................................ 7

3 ความแตกตางและวธการเตรยมการดดแปรสตารชแตละชนด ...................... 22

4 คณสมบตและประโยชนของสตารชดดแปร ................................................ 24

5 คาสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน ............................... 70

6 การเปลยนแปลงเชงความรอนตอการเกดเจลาตไนเซชนของ

สตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน ................................... 79

7 การแยกตวของของเหลว (syneresis) ของสตารชขาวเจาท

ผานการดดแปรดวยวธตางกน........................................................... 91





ผานการดดแปรดวยวธตางกน .......................................................... 116





ผานการดดแปรดวยวธตางกน........................................................... 140

14 วธวเคราะหแอคตวตของเอนไซมแอลฟาอะไมเลส ....................................... 159

15 การเตรยมกราฟมาตรฐานมอลโตส ............................................................ 160

16 การเตรยมสารละลายนาตาลกลโคสความเขมขน 0-100 ไมโครกรมตอมลลลตร 163

17 ปรมาณความชนของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน .............. 173


19 คาการเปลยนแปลงความหนดจากการวเคราะหดวยเครอง RVA

ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน ........................ 174

20 รอยละความเปนผลกขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน ........................ 175

ฑ

ตารางท หนา


ทผานการดดแปรโดยวธตางกน.......................................................... 175

22 รอยละกาลงการพองตวและคาการละลายของสตารชขาวเจาทผาน

การดดแปรโดยวธการตางกน ............................................................. 176

23 คารอยละการสองผานของแสงของสตารชขาวเจาทผานการดดแปร

โดยวธการตางกน ............................................................................. 176

24 รอยละปรมาณฟอสฟอรสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน 177

25 ปรมาณความชนของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน ............... 177

26 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน .............. 178

27 รอยละความเปนผลกขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน ......................... 178




ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน ......................... 179




โดยวธการตางกน ............................................................................. 180

32 ปรมาณหมไฮดรอกซโพรพลของสตารชขาวเจาทผานการดดแปร

โดยวธการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน ......................................... 181

33 ปรมาณความชนของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน ............... 181

34 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน .............. 182

35 รอยละความเปนผลกขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน ......................... 182




ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน ......................... 183

ฒ

ตารางท หนา




โดยวธการตางกน ............................................................................. 184

40 ความเขมขนกลโคสในสวนสารละลายใสทไดจากการกรองสารแขวนลอย

สตารชขาวเจาทผานการยอยดวยกรด................................................. 185

ณ

คาอธบายสญลกษณ

HMT = การใหความรอนชน

CL = การเชอมขาม

HP = การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

AT = การยอยดวยกรด

HMT+CL = การใหความรอนชนกอนการเชอมขาม

HMT+HP = การใหความรอนชนกอนการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

HMT+AT = การใหความรอนชนกอนการยอยดวยกรด

CL+HMT = การเชอมขามกอนการใหความรอนชน

HP+HMT = การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนกอนการใหความรอนชน

AT+HMT = การยอยดวยกรดกอนการใหความรอนชน

1

บทท 1 บทนา

1.1 ความสาคญและทมาของปญหาททาการวจย

ประเทศไทยสามารถปลกขาวไดผลตผลมากจนพอเพยงกบการบรโภคของประชาชนและ

ยงมขาวอกจานวนมากเหลอจากการบรโภค โดยเหตนประเทศไทยจงไดสงขาวไปขายตางประเทศ

และนารายไดเขาประเทศปจานวนมากในแตละป ปจจบนสนคาขาวและผลตภณฑจากขาวทา

รายไดใหกบประเทศไทยมากกวาสนคาเกษตรอนๆ หลายชนด หนงในผลตภณฑจากขาวคอ

สตารชขาวบรสทธ หรอสตารชขาวเจา (rice starch) ซงไดจากการนาแปงขาว (rice flour) ไปสกด

แยกโปรตนออกจนเหลอปรมาณอยนอยกวารอยละ 1 และสามารถนาไปใชเปนวตถดบในการผลต

สตารชขาวดดแปร (modified rice starch) ชนดตางๆ สาหรบอตสาหกรรมตอเนองทงชนดทเปน

อาหารและไมใชอาหาร สตารชขาวเจามขนาดเมดสตารชเลกทสดเมอเทยบกบสตารชทางการคา

ชนดอนๆ โดยมขนาดโดยประมาณ 2-8 ไมโครเมตร ทาใหสตารชขาวเจาสามารถดดซบสารหลาย

ชนดลงในพนผวได เชน สารใหกลนรสและสารอมลซไฟเออร สตารชขาวเจาเปนสตารชทมสขาว

มากและทาใหเกดความเรยบเนยน มนวาวเมอใชในการเคลอบผวยาและขนมประเภทลกอม

นอกจากนมการยอยและดดซมไดงาย จงมการใชมากในผลตภณฑอาหารสาหรบเดก

การดดแปรสตารชสามารถทาไดทงวธทางกายภาพ เชน การใหความรอนชน (heat-

moisture treatment) การอบผสานเนอ (annealing) การทาใหละลายนาเยน (granular-cold-

water-soluble) การลดขนาดเมดสตารชโดยวธทางกล และวธทางเคม เชน การเชอมขาม (cross-

linking) การแทนทดวยหมทางเคม (substitution) การลดขนาดโมเลกลสตารชดวยกรด (acid-

thinning)

การดดแปรสตารชดวยวธทางเคม เชน การเชอมขาม (crosslinking) เปนการทาใหเกด

พนธะเชอมขามระหวางโมเลกลของสตารช ทาใหโครงสรางของสตารชมความแขงแรงมากขน ชวย

ลดการพองตวของสตารช เพมความทนทานตอกรด ความรอน และแรงเฉอน การทาปฏกรยาไฮ

ดรอกซโพรพเลชน (hydroxypropylation) เปนการทาปฏกรยากบโพรพลนออกไซด ในสภาวะดาง

ทาใหสตารชทไดมความคงตวตอการแชแขงและการละลาย มความคงตวตอการเกบในทเยน

(Tuschhoff, 1986) การลดขนาดโมเลกลสตารชดวยกรด (acid-thinning) เปนการตดโมเลกลของ

2

สตารชใหมขนาดเลกลง จนไดความหนดทตองการ ผลตภณฑสวนใหญยงคงรปของเมดสตารช ให

ความหนดขณะรอนตากวาสตารชดบ ทาใหสามารถใชไดในปรมาณมากขน เมอเกดการคนตวจะ

ไดเจลทแขง สามารถยดเกาะกนไดด ใชในผลตภณฑลกกวาด และขนมหวาน เนองจากมความ

หนดตาขณะรอน สะดวกในการเทลงพมพ ไดเจลทแขงและใสกวาสตารชดบ (Imerson, 1992)

การดดแปรดวยวธการใหความรอนชน เปนการใหความรอนแกสตารชทอณหภมสงกวา

การเปลยนสถานะกลาส (glass transition temperature, Tg) (Gunaratne และ Hoover, 2002) ท

มความชนตากวารอยละ 35 และอณหภมตากวาการเกดเจลาตไนเซชนของสตารช สงผลให

คณสมบตทางดานความรอน ความหนด การดดซมนา และการพองตวเปลยนแปลงไป เนองจาก

การศกษาเกยวกบการดดแปรสตารชดวยวธการใหความรอนชนยงมอยนอยและไมครอบคลม

(Jacobs และ Delcour, 1998) รายงานทเกยวกบการดดแปรสตารชดวยวธการทางเคมรวมกบ

การใหความรอนชนยงมอยอยางจากด โดยเฉพาะกรณของสตารชขาว จงมแนวความคดทจะทา

การดดแปรสตารชขาวดวยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการทางเคม โดยวธทางเคมทใชคอ

การเชอมขาม การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน และการลดขนาดโมเลกลสตารชดวยกรด ซง

เปนวธทนยมใชกนอยางมากในอตสาหกรรมอาหาร หลงจากนนนาสตารชดดแปรทไดไปทาการ

วเคราะหทางกายภาพและเคม เพอตรวจสอบคณลกษณะเชงโครงสรางและคณสมบต ผล

การศกษาจะเปนประโยชนตอการพฒนาสตารชขาวเจาใหมสมบตเฉพาะ ใชงานไดหลากหลาย

และสามารถนาไปใชปรบปรงผลตภณฑตางๆ ทมสตารชขาวเปนองคประกอบใหดยงขน

1.2 วตถประสงคของการศกษา

เพอผลตและตรวจสอบคณสมบตของสตารชขาวเจาทดดแปรดวยวธการใหความรอนชน

รวมกบวธการทางเคม โดยใชปฏกรยาเคม (การเชอมขาม การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

หรอการยอยดวยกรด) และลาดบการดดแปรทแตกตางกน

1.3 ขอบเขตของการวจย

1.3.1 การผลตและตรวจสอบคณสมบตของสตารชขาวเจาทดดแปรดวยวธการเชอม

ขาม (cross-linking) โดยการทาปฏกรยากบโซเดยมไตรเมตาฟอสเฟตทระดบความเขมขนรอยละ

5 ของนาหนกสตารชแหงทอณหภม 30 °C เปนเวลา 3 ชวโมง

3

1.3.2 การผลตและตรวจสอบคณสมบตของสตารชขาวเจาทดดแปรดวยวธการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน (hydroxypropylation) โดยการทาปฏกรยากบโพรพลนออกไซดรอย

ละ 10 ของนาหนกสตารชแหงทอณหภม 35 °C เปนเวลา 24 ชวโมง

1.3.3 การผลตและตรวจสอบคณสมบตของสตารชขาวเจาทดดแปรดวยวธการยอยดวย

กรด (acid-thinning) ทาการดดแปรสตารชขาวเจาดวยกรดไฮโดรคลอรก ความเขมขนรอยละ 0.5

(v/v) ทอณหภม 50 °C เปนระยะเวลา 1 ชวโมง

1.3.4 การผลตและตรวจสอบคณสมบตของสตารชขาวทดดแปรดวยการใหความรอน

ชนรวมกบวธการทางเคม ดวยการใหความรอนชนทความชนรอยละ 20 อณหภม 120 °C เปน

ระยะเวลา 4 ชวโมง รวมกบวธการทางเคม (ขอ 4.1, 4.2 และ 4.3) โดยมการสลบลาดบกอน-หลง

ของการดดแปร

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1.4.1 เพอใหไดสตารชขาวเจาดดแปรชนดใหมทมคณสมบตเฉพาะตวและสามารถ

นาไปใชประโยชนไดหลากหลายเพมมากขน

1.4.2 เพอใหเกดทางเลอกใหมสาหรบการปรบปรงและพฒนาผลตภณฑทเกยวของกบ

สตารชขาวเจา และเปนการเพมมลคาใหกบสตารชหรอสตารชขาวเจา

1.4.3 เพอใหเปนความรพนฐานทจะนาไปประยกตใชในการพฒนาสตารชดดแปรจาก

พชชนดอนๆ นอกเหนอจากขาวเจา

4

บทท 2 เอกสารและงานวจยทเกยวของ

2.1 กระบวนการผลตสตารชขาวเจา (rice starch)

ขาวทใชในกระบวนการผลตสตารชขาวจะเปนขาวหกหรอขาวเกรดสองทไมเหมาะตอการ

บรโภคโดยตรง ขาวหกมองคประกอบตางๆ ดงตารางท 1 การผลตสตารชขาวเจาเชงการคาใน

ประเทศไทยนนจะเปนการโมเปยก โดยโมขาวหกใหเปนแปงขาว (rice flour) แลวทาการสกดเอา

โปรตนและสงแปลกปลอมออกจนเกอบหมดจะไดผลตภณฑทเรยกวาสตารชขาวเจา (rice starch)

กระบวนการผลตสตารชขาว เรมจากนาขาวหกมาลางทาความสะอาด แยกสง

แปลกปลอม แชลงในสารละลายดางพรอมกบมการกวนชาๆ ทาทอณหภมหองเปนเวลา 24 ชวโมง

เพอแยกโปรตนทตดอยกบสตารชในเมลดขาวเจาออกปลอยใหขาวตกตะกอน แยกสวนใสทม

โปรตน (steep liquor) ออก ทาซาขนตอนนจนกระทงเมลดขาวนม แลวนาเมลดขาวมา บดเปยก

ดวยสารละลายดาง ลางนา และเหวยงแยกโปรตนสวนทตดอยในสารแขวนลอยสตารชออก นามา

ผานไฮโดรไซโคลน กาจดนาแลวมาทาใหแหง ไดผลตภณฑเปนสตารชขาวเจา (Knight, 1969)

กระบวนการผลตสตารชขาวเจาแสดงไวในภาพท 1 สาหรบ steep liquor ทแยกไดนามาปรบ

สภาพใหเปนกลางดวยกรด ทาใหโปรตนตกตะกอนแลวกรองออก ทาใหแหง ใชเปนอาหารสตว

การผลตสตารชขาวเจาสามารถเรมผลตจากแปงขาวได โดยนาแปงขาวมาแชนาดางออน

(สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขนรอยละ 0.3) เปนเวลา 24 ชวโมง ซงสามารถละลาย

โปรตนออกมาไดรอยละ 86 (กลาณรงค และเกอกล, 2543) จากนนจงผานกระบวนการขนตอไป

ดงขางตน

5

ตารางท 1 องคประกอบภายในขาวหก

ทมา: Knight (1969)

ภาพท 1 กระบวนการผลตแปงขาวเจา

ทมา: Knight (1969)

องคประกอบ รอยละ

ความชน

แปง

โปรตน

ไขมน

เถา

สวนทเหลอ

12.0

79.2

7.0

0.4

0.5

0.9

6

2.2 คณลกษณะทวไปของสตารช

2.2.1 ขนาดและรปรางของเมดสตารช

สตารชขาวเจาจะมการจดเรยงตวกนของอะไมโลสและอะไมโลเพกตนเปนเมดสตารช

(starch granule) ซงมขนาดตงแต 2 จนถง 8ไมครอน ไมคอยพบเมดสตารชขาวเจาทมขนาดใหญ

กวา 10 ไมครอน เมดสตารชขาวเจามลกษณะเปนทรงหลายเหลยม มกเกาะกลมกนเปนกอน

ขนาดประมาณ 150 ไมครอน

2.2.2 องคประกอบของสตารช

สตารชเปนคารโบไฮเดรตทประกอบดวยคารบอน ไฮโดรเจน และออกซเจน ในอตราสวน

6: 10: 5 มสตรทางเคมโดยทวไป คอ (C6H10O5)n สตารชเปนพอลเมอรของกลโคส ซงประกอบดวย

หนวยของกลโคสทเชอมตอกนดวยพนธะไกลโคซดก (glycosidic linkage) โดยเชอมทคารบอน

ตาแหนงท 1 ทางดานตอนปลายของสายพอลเมอรมหนวยกลโคสทมหมอลดไฮด (aldehyde

group) เรยกวา reducing end group สตารชประกอบดวยพอลเมอรของกลโคส 2 ชนด คอ

พอลเมอรเชงเสน (อะไมโลส) และพอลเมอรเชงกง (อะไมโลเพกตน) ซงเรยงตวในแนวรศมกน

สตารชจากแหลงทตางกนจะมอตราสวนของอะไมโลสและอะไมโลเพกตนแตกตางกนดงตารางท 2

ทาใหคณสมบตของสตารชแตละชนดแตกตางกน อะไมโลส อะไมโลสเปนพอลเมอรเชงเสนทประกอบดวยกลโคสประมาณ 2,000 หนวย เชอมดวย

พนธะ α-(1, 4) glucosidic linkage ดงภาพท 2 อะไมโลสสามารถรวมตวเปนสารประกอบ

เชงซอนกบไอโอดน และสารประกอบตางๆ โดยสารประกอบเหลานจะไมละลายในนา และม

อะไมโลสพนเปนเกลยวลอมรอบ โครงสรางของอะไมโลสเมออยในสารละลายจะมหลายรปแบบ

คอ ลกษณะเปนเกลยวมวน (helix) เกลยวทคลายตว (interrupted helix) หรอมวนอสระ (random

coil) ในสารละลายทอณหภมหองอะไมโลสอยในลกษณะเปนเกลยวมวนหรอเกลยวทคลายตว

สาหรบอะไมโลสทมนาหนกโมเลกลนอยกวา 6,500 ถง 160,000 มโมเลกลเปนมวนอสระและจะ

ไมละลายในสารละลาย สาหรบอะไมโลสทมนาหนกโมเลกลนอยกวา 6,500 อาจจะมบางสวน

ละลายได โมเลกลจะอยในลกษณะเกลยวคทแขงแรง (Whistler และ Daniel, 1984)

7

ตารางท 2 คณลกษณะทสาคญของอะไมโลสและอะไมโลเพกตน

คณลกษณะ อะไมโลส อะไมโลเพกตน

ลกษณะโครงสราง

พนธะทจบ

ขนาด

การละลาย

การทาปฏกรยากบไอโอดน

การจบตว

สารประกอบของนาตาลกลโคส

เกาะกนเปนเสนตรง

α-(1,4)

200-2,000 หนวยกลโคส

ละลายนาไดนอยกวา

สนาเงน

เมอใหความรอนแลวทงไวจะจบ

ตวเปนวนและแผนแขง

สารประกอบของนาตาล

กลโคสเกาะกนเปนกงกาน

α-(1,4) และ α-(1,6)

มากกวา 10,000 หนวยกลโคส

ละลายนาไดดกวา

สมวงแดง

ไมจบตวเปนแผนแขง

ทมา: กลาณรงค และเกอกล (2546)

ภาพท 2 โครงสรางของสายโมเลกลอะไมโลส

ทมา: www.elmhurst.edu

8

ภาพท 3 โครงสรางของสายโมเลกลอะไมโลเพกตน

ทมา: www.elmhurst.edu

อะไมโลเพกตน อะไมโลเพกตนเปนพอลเมอรเชงกงของกลโคส สวนทเปนเสนตรงของกลโคสเชอมตอกน

ดวยพนธะ α-(1, 4) glucosidic linkage และสวนทเปนกงสาขาทเปนพอลเมอรของกลโคส

เชอมตอกนดวยพนธะ α- (1, 6) glucosidic linkage ดงภาพท 3

หนวยกลโคสทมพนธะ α-(1, 6) glucosidic linkage มอยประมาณรอยละ 5 ของ

ปรมาณหนวยกลโคสในอะไมโลเพกตนทงหมด DP (degree of polymerization) ของอะไมโล

เพกตนในสตารชแตละชนดจะมคาประมาณ 2 ลานหนวย อะไมโลเพกตนมนาหนกประมาณ 107

ถง 109 ดาลตน และมอตราในการคนตวตา เนองจากมโครงสรางแบบกง

ลกษณะโครงสรางแบบกงของอะไมโลเพกตนประกอบดวยสาย (chain) ภายในโมเลกล 3

ชนด คอ

1. สาย A (A-chain) เชอมตอกบสายอนทตาแหนงเดยว ไมมกงเชอมออกจากสายชนดน

(unbranched structure)

2. สาย B (B-chain) มโครงสรางแบบกงเชอมตอกบสายอนๆ 2 สายหรอมากกวา

โครงสรางอะไมโลเพกตนประกอบดวยสาย A และ B ในอตราสวน 0.8-0.9: 1

3. สาย C (C-chain) เปนสายแกนซงประกอบดวยหมรดวซง 1 หม ในอะไมโลเพกตน

แตละโมเลกลจะประกอบดวยสาย C เพยง 1 สายเทานน

9

ภาพท 4 แผนภาพแสดงโครงสรางของอะไมโลเพกตนในชน Lamella ของเมดสตารช

ทมา: ดดแปลงจาก Tester, Karkalas, และ Qi (2004)

ขนาดโมเลกลของอะไมโลเพกตนมตงแตขนาดเลก ซงม DP ประมาณ 15 หนวย

ประกอบดวยสาย A และ B ขนาดเลก จนถงโมเลกลขนาดใหญซงม DP ประมาณ 45 หนวย

ประกอบดวยสาย B สายยาว สายเหลานรวมกนเปนกลมกอน (cluster) Robin, Asaoka และ

Guilbot (1974) ไดศกษาโครงสรางอยางละเอยดของอะไมโลเพกตนโดยใชวธการ debranching

และ β-amylase ยอยอะไมโลเพกตนจากสตารชมนฝรง โครงสรางอะไมโลเพกตนแสดงไวในภาพ

ท 4 การเกดเกลยวคของอะไมโลเพกตนตองใชพนธะไฮโดรเจนและแรงวนเดอรวาลในการ

เชอมตอกน กงของอะไมโลเพกตนภายในเมดสตารชสามารถเกดผลกได ทงกงทอยใกลกนในกลม

เดยวกน หรอเกดขนระหวางกลมทใกลเคยงกน

การจดเรยงตวของอะไมโลสและอะไมโลเพกตนภายในเมดสตารชม 2 ลกษณะคอ

ลกษณะแรกมการจดเรยงตวอยางหนาแนนเปนผลก (crystalline region หรอ trichite) เปนสวนท

มการจดเรยงตวอยางเปนระเบยบ เปนสวนททาใหสตารชสามารถคงรปอยได การเรยงตวเปนไป

ในแนวตงฉากกบผวของเมดสตารช บรเวณนจะตอบสนองตอแสงโพราไรซ ทาใหเกดเงาดาคาด

เมดสตารชเปนกากบาท (birefringence) โดยเสนพาดขวางสดา (maltese cross) มสวนตดอยท

รอยบมของเมดสตารช (hilum) นอกจากนยงตอบสนองตอรงสเอกซเรยดวย โดยสตารชขาวเจาจะ

มลกษณะแบบ A (A-type) (Zobel, 1998) สวนผลกเปนบรเวณทมการพองตวอยางจากด ไม

สามารถทาปฏกรยากบสารอนได อกสวนหนงมการจดเรยงอยางหลวมเรยกวา บรเวณอสณฐาน

(amorphous region) ซงมการขดตวในสวนกงกานของอะไมโลเพกตนจานวนมาก (เปนจดเชอม)

ทาใหโครงสรางไมเปนระเบยบ ดดนาไดดกวาบรเวณผลกและไวตอปฏกรยาเคม เมดสตารชทม

ปรมาณอะไมโลสหรออะไมโลเพกตนทใกลเคยงกนอาจมสวนทเปนผลกทไมเทากน หรอมการ

จดเรยงของผลกแตกตางกน ดงนนเมอเกดการสก (gelatinization) จะมรปแบบการพองตวและ

ความหนดแตกตางกน (Leach และคณะ, 1959)

10

2.2.3 องคประกอบอนๆ ทอยรวมกบเมดสตารช องคประกอบอนๆ ทอยรวมกบเมดสตารช แบงออกเปน

1. สวนทไมใชสตารชทแยกไดจากสตารช (particulate material) ไดแก โปรตนทไม

ละลายและผนงเซลลซงมผลกระทบตอกระบวนการผลต

2. สวนทตดกบพนผวของเมดสตารช (surface material) ซงสามารถสกดไดโดยไมตอง

ทาลายเมดสตารช เชน เยอหมอะไมโลพลาส

3. สวนทตดอยภายในเมดสตารช (internal components) สามารถแยกออกไดโดยการ

ทาลายเมดสตารช เชน ไขมนในสตารชจากธญพช หมฟอสเฟตในสตารชมน

สาปะหลง และสารประกอบไนโตรเจน

องคประกอบสาคญทมผลตอคณลกษณะและคณสมบตของเมดสตารช ไดแก ไขมน

โปรตน เถาและฟอสฟอรส ซงมปรมาณทแตกตางกนในสตารชแตละชนด

(1) ไขมน

โดยสวนใหญสตารชจะมองคประกอบทเปนไขมนอยตากวารอยละ 1 ชนดของไขมนทอย

ในสตารชมผลตอคณสมบตทอยในสตารช จะตองทาการกาจดไขมนทอยออกจากสตารชโดยสกด

ดวยตวทาละลายหรอยอยสลายโดยใชเอนไซม

ไขมนทมในสตารชมทงทอยบรเวณทพนผวของเมดสตารช ซงประกอบไปดวยไตรกลเซอ

ไรด (triglyceride) กรดไขมนอสระ (free fatty acid) กลโคลพด (glycolipids) ฟอสฟอลพด

(phospholipids) และไขมนทกระจายอยทวไปในเมดสตารช โดยเชอมพนธะกบคารโบไฮเดรต

อยางหลวมๆ สตารชจากพชหวและถวไมมไขมนภายในเมดสตารช สาหรบสตารชจากธญพช เชน

ขาวโพด ขาวสาล จะมไขมนภายในเมดสตารช ซงมสมบตและปรมาณทแตกตางกน

ไขมนทรวมอยในเมดสตารชจะสงผลกระทบตอคณลกษณะและคณสมบตของสตารช

โดยจะลดความสามารถในการพองตว การละลาย และการจบกนกบนาของสตารช เมอเกดฟลม

และสตารชสกหรอเพสต (paste) ไขมนจะรวมตวกบอะไมโลสเกดเปนสารประกอบเชงซอนเฉอย

(inert complex) ทาใหเกดลกษณะทบแสงหรอขน นอกจากนกรดไขมนไมอมตวซงอยทผวของ

สตารชจะทาเกดกลนทไมพงประสงค เนองมาจากการเกดปฏกรยาออกซเดชน สตารชจากธญพช

เชน ขาวโพด ขาวสาล มกลนทแรงกวาสตารชขาวโพดขาวเหนยว สตารชมนสาปะหลง และสตารช

มนฝรง เนองจากมองคประกอบไขมนทสงกวา

11

(2) โปรตน

ภายในสตารชจะมสวนประกอบของโปรตนตากวารอยละ 1 โดยโปรตนจะเกาะอยท

บรเวณผวของเมดสตารช ทาใหเกดผลกระทบตอสตารชคอ ทาใหเกดประจบนพนผวของเมด

สตารช มผลตอการกระจายตวของเมดสตารช ทาใหสตารชมอตราการดดซบนา อตราการพองตว

และอตราการเกดเจลาตไนซเปลยนแปลงไป ทาใหเกดปฏกรยาเมลลารด (Maillard reaction)

ระหวางการทาปฏกรยาของกรดอะมโนกบนาตาลรดวซง สและกลนของผลตภณฑเปลยนแปลงไป

โดยสวนใหญปฏกรยาเชนนจะเกดกบสตารชจากธญพช เนองจากมปรมาณโปรตนสง

(3) เถา สตารชโดยทวไปมองคประกอบของสารอนนทรย เชน โซเดยม โพแทสเซยม แมกนเซยม

และแคลเซยม สามารถวเคราะหหาปรมาณไดจากสวนทเหลอหรอเถาจากการเผาไหมโดยสมบรณ

ปรมาณเถาในสตารชมนฝรงจะสมพนธกบหมฟอสฟอรสในสตารช สาหรบเถาจากสตารชจาก

ธญพชจะสมพนธกบปรมาณฟอสฟอลพด (4) ฟอสฟอรส สตารชโดยสวนใหญมองคประกอบของฟอสฟอรสนอยกวารอยละ 0.1 โดยสตารชจาก

ธญพชมฟอสฟอรสในรปฟอสฟอลพดประมาณรอยละ 0.02-0.06 และสาหรบสตารชจากพชหว

และราก เชน สตารชจากมนฝรงจะมปรมาณฟอสฟอรสประมาณรอยละ 0.3-0.4 ฟอสฟอรสใน

สตารชอยในรปฟอสเฟตเชอมกบหมไฮดรอกซลทคารบอนตาแหนงท 3 และ 6 ของหนวยกลโคส

2.3 คณสมบตของสตารช

2.3.1 การดดซบนา การพองตวและการละลาย

เมอเตมนาลงในสตารชและตงทงไวทอณหภมหอง เมดสตารชจะดดซมนาจนเกดความ

สมดลระหวางความชนภายในเมดสตารชกบความชนในบรรยากาศ ปรมาณนาทถกดดซมจะ

12

ขนอยกบอณหภมและความชนสมพทธ สตารชสวนใหญเมอเกดสมดลภายใตบรรยากาศปกตจะม

ความชนรอยละ 10 ถง 17

นาทอยในเมดสตารชมอยดวยกน 3 แบบ คอ นาในผลก นาทถกยดเกาะ (bound water)

และนาในรปอสระ (free water) โดยมการจบกบสตารชไดแนนตามลาดบ สตารชทมความชนรอย

ละ 8 ถง 10 สามารถจบกบนาไดแนนกวาสตารชทมความชนสงกวาน เนองจากการจบของนากบ

หมไฮดรอกซลทคารบอนตาแหนงท 6 ของกลโคสแตละหนวยของสตารช จะไดสตารชโมโนไฮเดรต

[n(C6H10O6.H2O)]

นาหรอของเหลวชนดอนสามารถแพรและผานเขาไปในรางแหของไมเซลล (micelles) ใน

เมดสตารชไดอยางอสระ ทดสอบไดจากการแขวนลอยของเมดสตารชในสารละลายไอโอดนแหง

ในกระบวนการผลตสตารช หรออาจจะมอยแลวในสตารชธรรมชาตแตมขนาดขยายใหญขน

เนองจากขนตอนการทาแหงในกระบวนการผลตสตารช

สตารชดบจะไมละลายนาทมอณหภมตากวาอณหภมเจลาตไนซเนองจากมพนธะ

ไฮโดรเจนซงเกดจากหมไฮดรอกซลของโมเลกลสตารชทอยใกลๆ กนหรอ water bridges แตเมอ

อณหภมเพมสงกวาชวงอณหภมในการเกดเจลาตไนซ พนธะไฮโดรเจนจะถกทาลาย โมเลกลของ

นาจะเขามาจบกบหมไฮดรอกซลทเปนอสระ เมดสตารชเกดการพองตวทาใหการละลาย ความ

หนดและความใสเพมขน คณสมบตของการเกด birefringence จะหมดไป ปจจยทมผลตอการ

พองตวและความสามารถในการละลายคอ ชนดของสตารช ความแขงแรงและลกษณะของรางแห

ภายในเมดสตารช สงเจอปนภายในเมดสตารชทไมใชคารโบไฮเดรต ปรมาณนาในสารละลาย

สตารชและการดดแปรทางเคม รปแบบในการพองตวและการละลายของเมดสตารชแตละชนดจะ

มรปแบบทแตกตางกนออกไป

ปจจยทมผลตอการพองตวและความสามารถในการละลายของเมดสตารชมหลาย

ประการ เชน (1) ชนดของสตารช (2) ความแขงแรงและลกษณะของรางแหภายในเมดสตารช (3)

สงเจอปนในเมดสตารชทไมใชคารโบไฮเดรต (4) คณสมบตหลงการดดแปรทางเคม (5) ปรมาณ

นาทมอยในสภาวะทเกดการพองตว

2.3.2 ความใสของสตารชสก

ในชวงแรกสารแขวนลอยสตารชจะมลกษณะทบแสง แตเมอมการใหความรอนและเกด

การเจลาตไนซ สตารชจะละลายและกระจายตวในนาไดดขนและเปลยนมาอยในลกษณะสตารช

13

สก (paste) ทาใหแสงสามารถสองผานไดมากขน ความใสสดทายของสตารชสกจะขนกบชนดของ

สตารช โดยสตารชสกของพชหวและกลมแวกซสตารช (waxy starch) จะโปรงใสมากกวา ในขณะ

ทกลมสตารชจากธญพชจะทบแสงมากกวา โดยทวไปความใสจะเกยวของโดยตรงกบลกษณะการ

กระจายตวและลกษณะการเกดรโทรกราเดชนของสตารช

ปจจยทสงผลตอการเกดความขนของสตารชสกในระหวางระบวนการเกบรกษา ไดแก 1)

ความสามารถในการพองตวของเมดสตารช เมอเมดสตารชมการพองตวไดมากขนจะทาใหแสง

สามารถสองผานไดเพมมากขน และในทางตรงขามถาเมดสตารชมความสามารถในการพองตวได

ตากจะทาใหแสงสองผานเมดสตารชไดลดลง 2) การหลดออกมาภายนอกเมดสตารช (leaching)

ของอะไมโลสและอะไมโลเพกตน 3) ความยาวของสายอะไมโลสและอะไมโลเพกตน ซงมความ

เกยวของกบการเกดรโทรกราเดชน โดยสายของอะไมโลสและอะไมโลเพกตนตองมความยาวท

เหมาะสมจงเกดการรโทรกราเดชนไดดทสด ซงถาสตารชมความสามารถในการเกดรโทรกราเดชน

ไดมาก กจะสงผลทาใหเกดการสองผานของแสงลดลง 4) พนธะทเกดขนทงภายในและระหวาง

โมเลกลของสตารช 5) ไขมน โดยการมองคประกอบของไขมนรวมอยในเมดสตารชจะสงผล

กระทบตอลกษณะและคณสมบตของสตารช โดยจะลดความสามารถในการพองตว การละลาย

และการจบตวกนของสตารช เมอเกดฟลมและสตารชสก ไขมนจะรวมตวกบอะไมโลส เกดเปน

inert complex ทาใหเกดลกษณะทบแสงหรอขน 6) การเกดพนธะเชอมขาม (cross-linking) และ

การเกดหมแทนท (substitution) การเกดพนธะเชอมขามในระดบทตาจะมผลทาใหสตารชสกม

ความใสเพมมากขน เนองจากเมดสตารชมความแขงแรงเพมมากขนจงสามารถจบกบนาและเกด

การพองตวไดมากขนโดยทยงคงสภาพความเปนเมดสตารชไวไดมากกวาเมอเทยบกบสตารชทยง

ไมผานการดดแปร และในทางตรงกนขามถาหากสตารชเกดการเชอมขามในระดบทสงจะมผลทา

ใหสตารชสกมความขนเพมมากขน เนองจากมการขดขวางการพองตวของเมดสตารช (Fleche,

1985) สวนการเกดการแทนทจะมผลทาใหสตารชสกมความใสเพมมากขน เนองจากหมแทนทจะ

เกดการขดขวางการการเกดพนธะของเมดสตารช จงมผลทาใหนาสามารถแทรกซมเขาไปในเมด

สตารชและเกดการจบกนระหวางโมเลกลของนากบสตารชไดมาก

2.3.3 การเกดเจลาตไนเซชน (gelatinization)

โมเลกลของสตารชประกอบดวยหมไฮดรอกซล (hydroxyl group) จานวนมากยดเกาะกน

ดวยพนธะไฮโดรเจน มคณสมบตชอบนา (hydrophilic) แตเนองจากเมดสตารชอยในรปของ

รางแหไมเซลล (micelles) ดงนนการจดเรยงตวลกษณะนจะทาใหเมดสตารชละลายในนาเยนได

14

ยาก ดงนนขณะทสตารชอยในนาเยนเมดสตารชจะดดซมนาและพองตวไดเลกนอย (Leach และ

คณะ, 1959) แตเมอใหความรอนกบสารละลายสตารช พนธะไฮโดรเจนจะคลายตวลง เมดสตารช

จะดดนาแลวพองตว สวนผสมของนากบสตารชจะมความหนดมากขนและใสขนเนองจากโมเลกล

ของนาอสระทเหลออยรอบๆ เมดสตารชเหลอนอยลง เมดสตารชเคลอนไหวไดยากขนทาใหเกด

ความหนด ปรากฏการณนเรยกวา อณหภมเรมเกดเจลาตไนซ เมอตรวจวดโดยเครองมอวดความ

หนดมกจะเรยกจดนวา อณหภมทเรมเปลยนแปลงความหนด (pasting temperature) หรอเวลาท

เรมเปลยนแปลงความหนด (pasting time) ซงจะแตกตางกนในสตารชแตละชนด

การเกดเจลาตไนเซชนของเมดสตารชแบงได 3 ระยะดงแสดงในภาพท 5 คอระยะแรกเมด

สตารชจะดดซมนาเยนไดอยางจากดและเกดการพองตวแบบผนกลบไดเนองจากรางแหระหวางไม

เซลลยดหยนไดจากด ความหนดของสารแขวนลอยจะไมเพมขนจนเหนไดชด เมดสตารชยงคง

รกษารปรางและโครงสรางแบบ birefringence ได เมอมการใสสารเคมหรอเพมอณหภมกบ

สารละลายนาสตารชจนถงประมาณ 65 องศาเซลเซยส (อณหภมทแทจรงขนอยกบชนดของ

สตารช) เมอเรมเขาสระยะท 2 เมดสตารชจะพองตวอยางรวดเรว รางแหระหวางไมเซลลภายใน

เมดสตารชจะออนแอลง เนองจากพนธะไฮโดรเจนถกทาลาย เมดสตารชจะดดซมนาเขามามาก

และเกดการพองตวแบบผนกลบไมได เรยกวาการเกดเจลาตไนเซชน เมดสตารชมการเปลยน

รปรางและโครงสราง birefringence ความหนดของสารละลายนาสตารชจะเพมขนอยางรวดเรว

สตารชทละลายไดจะเรมละลายออกมาซงถาเหวยงแยกสวนใสและหยดสารละลายไอโอดนลงใน

สวนใสจะเกดสนาเงนขน เมอมการเพมอณหภมตอไปอกจนเขาสระยะท 3 รปรางเมดสตารชจะไม

แนนอน การละลายของสตารชจะเพมขน เมอนาไปทาใหเยนจะเกดเจล การเกดเจลาตไนเซชนของ

สตารชจะทาใหหมไฮดรอกซลของสตารชสามารถทาปฏกรยากบสารอนๆ ไดดขน รวมทงพรอมท

จะถกยอยดวยเอนไซมตางๆ ไดดกวา

ความหนดสงสดของสารละลายสตารชในระหวางการเกดเจลาตไนซจะแปรเปลยนไปตาม

ชนดของสตารชซงเปนผลมาจากปรมาณอะไมโลสและไขมน นอกจากนระดบของอณหภมในการ

เกดเจลาตไนเซชนจะแตกตางกนไปตามชนดและองคประกอบของสตารช เชน ปรมาณไขมน

สดสวนของอะไมโลสและอะไมโลเพกตน การจดเรยงตวและขนาดของเมดสตารช เนองจากการ

จดเรยงตวของอะไมโลสและอะไมโลเพกตนภายในเมดสตารชมความหนาแนนไมสมาเสมอกน ทา

ใหเมดสตารชมขนาดตางกน สตารชชนดตางๆ จะมลกษณะการเกดเจลทตางกน (กลาณรงค และ

เกอกล, 2543)

15

ความแตกตางของระดบอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนระหวางสตารชแตละชนด

เกยวของกบ 3 ปจจยดงนคอ 1) โครงสรางโมเลกลของอะไมโลเพกตน ซงเกยวของกบความยาว

ของสายอะไมโลเพกตน และปรมาณกงกาน 2) องคประกอบของสตารช ไดแกอตราสวนของ

อะไมโลสตออะไมโลเพกตน จานวนของการเกดสารประกอบเชงซอนกบไขมน ปรมาณอะไมโลส

และฟอสฟอรส และ 3) การจดเรยงตวของโครงสรางภายในเมดสตารช (อตราสวนของโครงสราง

สวนผลกตออสณฐาน) (Gunaratne และ Hoover, 2002)

การวดอณหภมการเกดการเจลาตไนเซชนสามารถทาการวดดวยเครอง Differential

Scanning Calorimeter (DSC) ซงเปนวธทนยมใชในการวเคราะหปรมาณพลงงานความรอนทใช

ในการทาใหสตารชเกดการเจลาตไนเซชน ซงผลจากการวเคราะหดวยเครอง DSC จะไดคา

อณหภม (หนวยองศาเซลเซยส) ทสาคญคอ อณหภมเรมเกดการเจลาตไนเซชน (onset

temperature, To) อณหภมทสตารชดดความรอนขณะเจลาตไนซสงสด (peak temperature, Tp)

อณหภมสดทายทสตารชเกดการเจลาตไนซ (conclusion temperature, Tc) และคาพลงงานเอน

ทาลปของการเจลาตไนซ (ΔHgel) ดงแสดงในภาพท 6

ภาพท 5 ระยะในการเกดการเจลาตไนเซชนของเมดสตารช

ทมา: ดดแปลงจาก สพศา (2548)

16

ภาพท 6 การเกดเจลาตไนเซชนของสตารชเมอวเคราะหดวยเครอง DSC

ทมา: ดดแปลงจาก www.scielo.br/scielo.php?

2.3.4 การเกดรโทรกราเดชน (retrogradation)

เมอสตารชไดรบความรอนจนถงอณหภมทเกดเจลาตไนเซชนแลวใหความรอนตอไป จะ

ทาใหเมดสตารชพองตวเพมขนจนถงจดทพองตวเตมทและแตกออก โมเลกลของอะไมโลสขนาด

เลกจะกระจดกระจายออกมาทาใหความหนดลดลง เมอปลอยใหเยนตวโมเลกลอะไมโลสทอยใกล

กนจะเกดการจดเรยงตวกนใหมดวยพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลเกดเปนรางแหสามมต

โครงสรางใหมทสามารถอมนาและไมมการดดนาเขามาอก มความหนดมากขน เกดลกษณะเจล

เหนยวคลายฟลมหรอผลก เรยกปรากฏการณนวาการเกดรโทรกราเดชน (retrogradation) หรอ

การคนตว หรอ setback (Smith, 1979) เมอลดอณหภมใหตาลงไปอก ลกษณะการเรยงตวของ

โครงสรางจะแนนมากขน โมเลกลอสระของนาทอยภายในจะถกบบออกมานอกเจลเรยกวา

syneresis ปรากฏการณทงสองนจะทาใหเจลมลกษณะขาวขนและมความหนดเพมขน ดงแสดง

ในภาพท 7

การคนตวของสตารชสกและสารละลายสตารชทาใหสารละลายมความหนดเพมขน ม

ลกษณะขนและทบแสง เกดชนสวนทไมละลายนาในสตารชสกทรอน เกดการตกตะกอนของ

อนภาคสตารชทไมละลายทาใหเกดเจล และเมอนาถกบบออกมานอกเจลในการคนตวของสตารช

17

ภาพท 7 การเกดรโทรกราเดชน (retrogradation) และกลไกการคนตวของสตารช

ทมา: ดดแปลงจากกลาณรงค และเกอกล (2543)

ถาเกดขนอยางชาๆ จะเกดการตกตะกอน ถาเกดขนอยางรวดเรวจะทาใหเกดเจลขนดงภาพแสดง

กลไกการคนตวของสตารช (ภาพท 7)

การคนตวของสตารชขนอยกบปจจยหลายประการ ไดแก ชนดของสตารช ความเขมขน

ของสตารช กระบวนการใหความรอน กระบวนการใหความเยน อณหภม ระยะเวลา ความเปน

กรด-เบสของสารละลาย ปรมาณและขนาดของอะไมโลส อะไมโลเพกตน และองคประกอบทาง

เคมอนๆ ในสตารช ในสภาวะทอณหภมตาและความเขมขนของสตารชสง สตารชสามารถคนตว

ไดดในชวง pH 5-7 ซงสตารชสามารถคนตวไดเรวทสด สาหรบชวง pH ทสงหรอตากวานสตารช

จะคนตวไดชาลง ในการชะลอการคนตวของสตารชจะใชเกลอของ monovalent anion และ

cation calcium nitrate และ urea (Swinkels, 1985)

ปรมาณและขนาดของอะไมโลสมความสาคญตอการคนตวของสตารช สตารชทมปรมาณ

อะไมโลสสงจะเกดการคนตวไดมากและเรวกวาสตารชทมปรมาณอะไมโลเพกตนสง อตราในการ

คนตวจะสงสด (การละลายตาทสด) ท DP (degree of polymerization) ของอะไมโลสเทากบ 100

ถง 200 อตราการคนตวจะลดลงเมอโมเลกลของอะไมโลสยาวหรอสนกวาน ในการทาใหอะไมโลส

ทคนตวกลบมาละลายไดอกครงหนงตองใชอณหภมสงถง 100 ถง 160 องศาเซลเซยส

อะไมโลเพกตนจะมผลทาใหเกดการคนตวนอยมาก ดงนนสตารชแตละชนดจะมอตราการคนตวท

แตกตางกน

18

การตรวจสอบความสามารถในการเกดรโทรกราเดชนของสตารชแตละชนดอาจประมาณ

ไดจากคา setback ของสตารช ซงเปนคาผลตางระหวางความหนดสดทายกบความหนดสงสด

(setback from peak) หรอความหนดสดทายกบความหนดตาสด (setback from trough) โดย

เครอง Brabender หรอ Rapid Visco Analyzer นอกจากนการเกด retrogradation ของสตารช

สามารถวดไดโดยการใชเครอง Differential Scanning Calorimeter (DSC) โดยนาสตารชดบไป

หาคาพลงงานทใชในการเกดเจลาตไนเซชน (เอนทาลป, ΔHgelatinization) แลวนาสตารชทผานเจลาต

ไนเซชนนไปบมไวในสภาวะทกาหนดเพอใหเกดรโทรกราเดชนโดยใชอณหภมตางๆ กน เชน -20,

4, 25 องศาเซลเซยส เปนเวลาตางกนตงแต 1 ถง 21 วน (Shi และ Seib, 1992; Yamin และคณะ,

1997) แลวนาสตารชทเกดรโทรกราเดชนแลวไปตรวจสอบดวยเครอง DSC อกครง บนทกคา

พลงงานทใช (ΔHretrogradation) รอยละของการเกดรโทรกราเดชนสามารถหาไดจากอตราสวนของ

เอนทาลปของรโทรกราเดชนตอเอนทาลปของเจลาตไนเซชน (Yamin และคณะ, 1997)

2.3.5 โครงสรางผลกของเมดสตารช

เมดสตารชมโครงสรางผลกแบบกงผลก (semi-crystallinity) โดยสายสนของ

อะไมโลเพกตนจะจดเรยงตวในลกษณะเกลยวค (double helices) ซงบางสวนจะเกดเปน

โครงสรางสวนทเปนผลก (crystalline) สตารชในธรรมชาตจะมความเปนผลกประมาณรอยละ

15-45 (Zobel, 1988) โครงสรางทเปนสวนอสณฐาน (amorphous) ของเมดสตารชจะประกอบไป

ดวยโมเลกลของสายอะไมโลส และสายยาวของอะไมโลเพกตน แสดงดงภาพท 8

เมดสตารชมโครงสรางผลก 4 แบบ คอแบบ A B C และ V จากการศกษาโครงสรางเมด

สตารชดวยเครอง x-ray diffractometer โครงสรางผลกแบบ A จะใหพคทตาแหนงท 17 และ

17.9 °2θ พบในสตารชจากธญพชเปนสวนใหญ แบบ B จะใหพคทตาแหนง 5.6 และ 17 °2θ

พบในสตารชจากพชหวหรอจากพชทมปรมาณอะไมโลสสงกวารอยละ 49 (Zobel, 1988) แบบ C

เปนลกษณะทรวมกนของแบบ A และ B จะใหพคทตาแหนง 5.6 และ 17.9° 2θพบในสตารชตระกลถว (Rickard และคณะ, 1991) แบบ V จะใหพคทตาแหนงในชวง 7-8, 13, 19-20 และ

22-23 °2θ อนเปนรปแบบทเกดจากการเกดสารประกอบเชงซอนของสตารชกบสารอน เชน

ไอโอดน แอลกอฮอล และไขมน (fatty acid และ monoglyceride) เปนตน (Le Bail และคณะ,

1997) หรอขณะเกดเจลาตไนเซชน นอกจากนยงพบในสตารชทถกดดแปรดวยวธการใหความรอน

ชน และในสตารชทมปรมาณอะไมโลสสง โดยสงทมอทธพลตอการแสดงลกษณะโครงสรางผลก

19

ชนดนนๆ ไดแก ความยาวของสายอะไมโลเพกตน อณหภมทพชเจรญเตบโต และกรดไขมนทเปน

องคประกอบ (Hizukiri และคณะ, 1981) Gunaratne และ Hoover (2002) กลาววาการทสตารช

แตละชนดมความเปนผลก (relative crystallinity) แตกตางกนเนองจากความแตกตางของ 1)

ขนาดของผลก 2) การจดเรยงตวของสายเกลยวค 3) ความยาวเฉลยของสายอะไมโลเพกตน 4)

อตราสวนโดยโมลของอะไมโลเพกตนสายสน (DP 10-13)

ลกษณะผลกแบบ A และ B มความแตกตางกนทการจดเรยงตวของสายเกลยวค (double

helices) และปรมาณในโครงสราง โดยผลกแบบ B การจดเรยงตวของสายเกลยวคเปนลกษณะ

แบบเฮกซะโกนอลยนตเซลล (hexagonal unit cell) โดยมชวงวางขนาดใหญตรงกลางซงสามารถ

จบกบโมเลกลของนาได 36 โมเลกลตอยนตเซลล ในขณะทผลกแบบ A การจดเรยงตวของสาย

เกลยวคเปนลกษณะแบบโมโนคลนคยนคเซลล (monoclinic unit cell) ซงมสายเกลยวคตรงกลาง

ของโครงสรางโมเลกลสามารถจบนาไดนอยกวา (Gunaratne และ Hoover, 2002) แสดงดงภาพท

9

ภาพท 8 ลกษณะโครงสรางของเมดสตารชในสวนผลก (crystalline) และสวนอสณฐาน

(amourphous)

ทมา: www.lsbu.ac.uk/water/hysta.html

20

ภาพท 9 โครงสรางผลกแบบ A และ B ของอะไมโลส

ทมา: ดดแปลงจาก Tester, Karkalas, และ Qi (2004)

2.3.6 ความคงตวตอการแชเยอกแขง-การละลาย

ความคงตวตอการแชเยอกแขง-ละลายของอาหารหมายถง การทอาหารยงคงมลกษณะ

เปนเนอเดยวกน (homogeneous) เมอทาการแชเยอกแขงโดยไมมลกษณะเปนกอน (lumpy) เปน

เมด (grainy) หรอมลกษณะคลายฟองนา (spongy) และปราศจากของเหลวแยกตวออกมา

(syneresis) ในอาหารแชเยอกแขงสวนใหญจะเกดการแชเยอกแขงและการละลายสลบกนหลายๆ

ครง อาจเกดเปนรอบสนๆ ในระหวางการเกบรกษาหรอขนสง การละลายอาจไมไดเกดอยาง

สมบรณทงหมดโดยอาจเกดเปนจดๆ เมอมการเปลยนอณหภม ในระหวางการแชเยอกแขง นาใน

ระบบทมสตารชกบนาผสมกนอยจะกลายเปนนาแขง ทาใหสตารชเขมขนขนซงชวยเรงการเกาะกน

ของสายของสายโมเลกลสตารช การเกาะกนอาจเกดอยางถาวรหรอผนกลบได ถาสายโมเลกล

สวนมากทเกาะกนอยแสดงคณสมบตทผนกลบได แสดงวาสตารชมความคงทนตอการแชเยอก

แขง-ละลาย โมเลกลของสตารชจะละลายไดอกครงในระหวางการละลายนาแขง การเกาะกนของ

สายสตารชขนกบพเอช ปรมาณนาหรอวอเตอรแอกทวต (water activity) ความแรงของไอออน

(ionic strength) โครงรป (conformational) หรอโครงสรางของสายโมเลกล รวมถงการม

องคประกอบอนๆ เขามาเกยวของ การแชเยอกแขง-ละลายหลายๆ รอบ เปนการทาลายเนอสมผส

เนองจากการขยายขนาดของผลกนาแขง สตารชทประกอบไปดวยอะไมโลเพกตนเกอบทงหมดจะ

มความคงตวตอการแชเยอกแขง-ละลายมากกวา แตอยางไรกตามจะเรมมการเปลยนแปลงของ

เนอสมผสหลงการแชเยอกแขงและละลาย (กมลทพย, 2542)

21

2.4 สตารชดดแปร (Modified Starches)

สตารชมบทบาทสาคญตออตสาหกรรมอาหาร โดยสตารชจะทาหนาทเกยวของกบอาหาร

ในดาน โภชนาการ เนอสมผส ความชน ความขนหนด ความคงตว ความสะดวกในการแปรรป เชน

เปนตวทาใหเกดเจลในผลตภณฑลกกวาดบางชนด เกบรกษาความชนในผลตภณฑขนมอบ ทาให

ไสพายและซปมความหนด เปนสารใหความคงตวในนาสลด ปองกนการตดพมพของหมากฝรง

ลกกวาด และขนมปง เปนตน

อยางไรกตามสตารชธรรมชาตอาจมขอจากดในการนาไปใชประโยชนททาใหไมเหมาะสม

กบชนดอาหาร กระบวนการผลต และการเกบรกษา จงตองแกปญหานโดยนาสตารชธรรมชาตไป

ผานกรรมวธทเหมาะสม เพอปรบปรงสตารชใหมคณสมบตตามทตองการ เชน มชวงใหความหนด

สงกวางขน หรอมความหนดตาลง เกดเจลและใหความหนดไดเรวทอณหภมตาลง คงทนตอ

สภาวะตางๆ ในกระบวนการแปรรป และมความคงตวดขน การดดแปรสตารชจะทาใหสตารชซงม

อยมาก หาไดงาย และราคาถก มคณสมบตทนาไปใชประโยชนไดมากขน (Light, 1990) 2.4.1 ความหมายของสตารชดดแปร

สตารชดดแปรสาหรบอตสาหกรรมอาหารตามมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม มอก.

1073-2535 หมายถง ผลตภณฑทไดจากการนาสตารช เชน สตารชมนสาปะหลง สตารชขาวโพด

สตารชมนฝรง สตารชขาวสาล มาเปลยนสมบตทางเคม และ/หรอทางฟสกส จากเดม ดวยความ

รอน และ/หรอเอนไซม และ/หรอสารเคมชนดตางๆ เพอใหเหมาะสมกบการนาไปใชใน

อตสาหกรรมอาหารตางๆ (กระทรวงอตสาหกรรม, 2535)

การดดแปรสตารชเพอใชในอาหารสามารถทาไดโดยใชวธการใดๆ ท FDA ยอมรบ ซงได

พมพไวใน ตอนท 21 สวน 172.892 ของ Code of Federal Regulations โดยบงบอกถง ชนดและ

ปรมาณของสารดดแปรทอนญาตใหใช ปรมาณสารตกคางทใหมได และวธการดดแปรรวมท

อนญาตใหใชได (Luallen, 1985) โดยสตารชสามารถนาไปผานการดดแปรดวยวธการทแตกตาง

กนดงตารางท 3 ซงจะสงผลใหเกดการนาไปใชทแตกตางกนดงตารางท 4

22

ตารางท 3 วธการเตรยมสตารชดดแปรชนดตางๆ

การดดแปร ชนดการดดแปร การเตรยม

การใหความรอนชน ใหความรอนแกสตารชทอณหภมสงกวาจดเกดเจลาตไนเซชนโดยมความชนในการเกดเจลาตไนเซชนทจากด

ทางกายภาพ การพรเจลาตไนเซชน เตรยมเจล/กงสาเรจรป/และพองตวโดยใชนาเยน โดยใชวธ Drum Drying/ การสเปรยและการเอกซทรชนโดยมตวทา

ละลายในกระบวนการ

การยอยดวยกรด ใชกรดไฮโดรคลอรก กรดออรโธ-ฟอสฟอรก หรอกรดซลฟวรก

การยอยดวยเอนไซม ทาในสารละลายของเหลวทอณหภมตากวาจดเกดเจลาตไนเซชนดวยเอนไซมยอยอะไมโลส (amylolytic enzyme)

การใชดาง ใชโซเดยมไฮดรอกไซดหรอโพแทสเซยมไฮดรอกไซด Conversion

การออกซเดชน

/การฟอกขาว

ใชกรดเปอรอะซตก และ/หรอ ไฮโดรเจนเปอรออกไซด โซเดยมไฮโปคลอไรต โซเดยมคลอไรต ซลเฟอรไดออกไซด

โพแทสเซยมเปอรแมงกาเนตหรอแอมโมเนยมเปอรซลเฟต

อเทอรฟเคชน สตารชไฮดรอกซโพรพล – ทาการอเทอรฟเคชนดวยโพรพลนออกไซด

สตารชอะซเตท – ทาการเอสเทอรฟเคชนดวยอะซตกแอนไฮไดรดหรอไวนลอะซเตท

Acetylated distarch adipate – ทาการเอสเทอรฟเคชนดวยอะซตกแอนไฮไดรดและอะดพกแอนไฮไดรด เอสเทอรฟเคชน

สตารชโซเดยมออกทนลซกซเนท – ทาการเอสเทอรฟเคชนดวยออกทนลซกซนกแอนไฮไดรด

Derivatization

การเชอมขาม

โมโนสตารชฟอสเฟต – ทาการเอสเทอรฟเคชนดวยกรดออรโธ-ฟอสฟอรก โซเดยมหรอโพแทสเซยมออรโธฟอสเฟต หรอ

โซเดยมไตรโพลฟอสเฟต

ไดสตารชฟอสเฟต – ทาการเอสเทอรฟเคชนดวยโซเดยมไตรเมตาฟอสเฟตหรอฟอสฟอรสออกซคลอไรด

Phosphated distarch phosphate – ทาการใชรวมกนระหวางโมโนสตารชฟอสเฟตและไดสตารชฟอสเฟต

23

ทมา: Singh, Kaur และ McCarthy (2007)

การดดแปร ชนดการดดแปร การเตรยม

Acetylated distarch phosphate – ทาการเอสเทอรฟเคชนดวยโซเดยมไตรเมตาฟอสเฟตหรอฟอสฟอรสออกซคลอไรดรวมกบทา

การเอสเทอรฟเคชนโดยอะซตกแอนไฮไดรดหรอไวนลอะซเตท การดดแปรรวม

Hydroxypropyl distarch phosphate – ทาการเอสเทอรฟเคชนดวยโซเดยม ไตรเมตาฟอสเฟต หรอฟอสฟอรสออกซคลอไรดดวย

การอเทอรฟเคชนดวยโพรพลนออกไซด

24

ตารางท 4 คณสมบตและประโยชนของสตารชดดแปร

ทมา: Singh, Kaur และ McCarthy (2007)

รปแบบ คณสมบต ประโยชน

พรเจลาตไนเซชน สามารถกระจายตวไดในนาเยน ใชในอาหารสาเรจรป

การยอยดวยกรดหรอ

เอนไซม

ลดนาหนกโมเลกลของพอลเมอร ยบยงและลดความหนด เพม

การเกดรโทรเกรเดชนและแซตแบค

ใชในผลตภณฑขนมหวาน

การออกซเดชน/การฟอกขาว ความหนดตา ความใสสงและมความคงตวตออณหภมตา ใชกบแบตเทอรและขนมปงสาหรบการเคลอบอาหาร ใชเปนตวจบและ

ตวกอฟลมในขนมหวาน เปนตวสรางเนอสมผสในผลตภณฑนม

ไพโรคอนเวอรชน

(เดกซทรไนเซชน)

มการละลายสง-ตา ขนอยกบการดดแปร ความหนดตา มปรมาณ

นาตาลรดวซงสง

ใชเปนวตถเคลอบในอาหารหลายประเภท มความสามารถในการเกด

ฟลมไดด และใชเปนสารทดแทนไขมนในผลตภณฑขนมอบและนม

อเทอรฟเคชน เพมความใสของสตารช ใหความหนด ลดการเกดซเนอรซสและ

ความคงตวการแชแขง-ละลายของผลตภณฑ

ใชกบอาหารหลากหลาย เชน เปนนาเกรว นาจม ซอส ใชเตมในพาย

ผลไมและพดดง

เอสเทอรฟเคชน มอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนและรโทรกราเดชนตา ความ

คงตวในการเกดเจลตา ความใสสง

ใชในอาหารแชเยนและแชเยอกแขง เชนเปนตวสรางความคงตวของ

อมลชนและใชเปนเอนแคปซเลชน

การเชอมขาม ความคงตวของเมดสตารชสงเมอพองตว ทนตออณหภม แรง

เฉอนและสภาวะกรดสงได

ใชเปนสารใหความหนดและใหเนอสมผสในซป ซอส นาเกรว ขนมอบ

และผลตภณฑนม

การดดแปรรวม มความคงตวตอกรด อณหภมและการลดขนาดดวยแรงกล ยด

ระยะเวลาการเกดเรโทรเกรเดชนในระหวางการเกบรกษา

ใชในอาหารกระปอง อาหารแชเยนและแชเยอกแขง นาสลด พดดงและ

นาเกรว

25

2.5 การดดแปรสตารชดวยความรอนชน (Heat-moisture treatment)

การใหความรอนชนเปนการดดแปรทางกายภาพของสตารช โดยการเปลยนสมดลของ

ความชน การจดเรยงโครงสรางผลก กาลงการพองตว และเพมอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน

(Yoshino, Komaki และ Kurahashi, 1994) โดยเกดจากการเปลยนแปลงของเมดสตารชภายใต

ความรอน มปจจยทสาคญคอ อณหภม ความชน (ปรมาณนา) ระยะเวลาการใหความรอน และ

ชนดของเมดสตารช การใหความรอนทอณหภมสงโดยมการจากดปรมาณนาจะทาใหลกษณะ

และคณสมบตของสตารชเปลยนไป เมอสตารชมปรมาณนานอยจะมการเปลยนแปลงรปหรอ

หลอมละลายทอณหภม (Tm) สง 166-180 องศาเซลเซยส แตเมอมความชนสง (มากกวารอยละ

70) จะมการเจลาตไนเซชนอยทอณหภม 60-70 องศาเซลเซยส เปนตน การดดแปรโดยความรอน

ชนปกตคอการใหความรอนสตารชมากกวา 100 องศาเซลเซยส โดยทสตารชมความชนมากกวา

ปกตเลกนอย คอประมาณรอยละ 18-27

Jacobs และ Delcour (1998); Gunaratne และ Hoover (2002) ไดใหคาจากดความของ

การดดแปรดวยการใหความรอนชนไววาเปนการดดแปรสตารชโดยใหความชนในระดบตา (นอย

กวารอยละ 35 ของนาหนกตวอยาง) ทอณหภมสงกวาอณหภมการเปลยนแปลงสถานะกลาส

(glass transition temperature, Tg) แตตากวาอณหภมการเกดการเจลาตไนเซชนของสตารช โดย

มการกาหนดระยะเวลาทแนนอน สวน Eliasson และ Gudmundsson (1996) กลาวไววาการให

ความรอนชน คอการดดแปรสตารชในสภาวะทมปรมาณนาจากด แตมการใหความรอนในระดบท

สง Lim, Chang และ Chung (2001) กลาววาการใหความรอนชนเปนการเปลยนแปลงคณสมบต

ของสตารชททาไดงาย และเปนกระบวนการทรกษาสภาพแวดลอม โดยคณสมบตทางกายภาพ

ของสตารชทผานกระบวนการใหความรอนชนขนกบแหลงกาเนดของสตารช และสภาวะทใชใน

การดดแปร

Collado และ Corke (1999) ไดทาการศกษาการใหความรอนชนแกสตารชมนเทศ 2 สาย

พนธ (อะไมโลสรอยละ 15.2 และ 28.5) โดยทาการใหความรอนแกสตารชทมความชนรอยละ 25

ทง 2 สายพนธทอณหภม 110 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 4, 8 และ 16 ชวโมง และยงมการนา

สตารชดงกลาวมาทาการใหความรอนชนในสภาวะดาง คอนาสตารชทไดมาทาการผสมกบ

สารละลาย kansui (ประกอบไปดวย 9: 1 ของสารละลาย Na2CO3: K2CO3) และนาไปตรวจสอบ

คณสมบตทางเคมและกายภาพ

26

Olayinka, Adebowale และ Olu-Owolabi (2008) ไดนาสตารชขาวฟางสขาว (white

sorghum) ไปทาการใหความรอนชนโดยทาการเปลยนแปลงรอยละความชนของสตารชทระดบ

18, 21, 24 และ 27 แลวนาไปทาการใหความรอนชนทอณหภม 110 องศาเซลเซยส เปน

ระยะเวลา 16 ชวโมง นอกจากนยงมการใหความรอนชนแกสตารชขาวฟางสแดง (red sorghum)

(Adebowale และคณะ, 2005a) เมดขนน (Adebowale และคณะ, 2005b) สวน Lawal (2005)

ไดนาสตารชเผอกมาทาการดดแปรทสภาวะเดยวกนแตทาการใหความรอนแกสตารชทอณหภม

100 องศาเซลเซยส

สตารชขาวโพดชนดตางๆ (Hoover และ Manuel, 1996a) และสตารชถว (Hoover และ

Manuel, 1996b) ถกนามาทาการใหความรอนชนทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา

16 ชวโมง โดยสตารชมความชนรอยละ 30 สวนในกรณของสตารชขาวเจาไดทาการใหความรอน

แกสตารชทมความชนรอยละ 20 ทอณหภม 110 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 1.5 ชวโมง

(Hormdok และ Noomhorm, 2007) และไดมการศกษาในสตารชจากหวของมนฝรง เผอก นวโค

โคแยม (new cocoyam) และสตารชจากรากของมนสาปะหลง (root cassava) โดยทาการดด

แปรทความชนรอยละ 30 อณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 10 ชวโมง (Gunaratne

และ Hoover, 2002)

2.5.1 ผลของการดดแปรดวยวธการใหความรอนชนตอคณสมบตของสตารช

2.5.1.1 ผลตอลกษณะสณฐานของเมดสตารช

Hoover และ Manuel (1996a) ไดทาการดดแปรสตารชขาวโพดทมปรมาณอะไมโลส

แตกตางกน โดยใหความรอนทอณหภม 100 องศาเซลเซยส ความชนรอยละ 30 เปนระยะเวลา 16

ชวโมง แลวนาสตารชทผานการดดแปรไปทาการตรวจสอบลกษณะทางสณฐานดวย Scanning

Electron Microscope (SEM) พบวา การใหความรอนชนไมสงผลตอการเปลยนแปลงขนาดและ

รปรางของเมดสตารช เชนเดยวกบการทดลองของ Lawal (2005) ททาการศกษาผลของการให

ความรอนชนแกสตารชนวโคโคแยม (new cocoyam) ทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนระยะ 16

ชวโมง โดยทาการแปรผนความชนของสตารชรอยละ 18-27 และพบวาการเปลยนแปลงระดบ

ความชนไมสงผลตอการเปลยนแปลงลกษณะของเมดสตารช

มงานวจยกอนหนานไดทาการใหความรอนชนแกสตารชจากพชหว เชน True yam

เผอก นวโคโคแยม (new cocoyam) มนฝรง และรากของมนสาปะหลง (Gunaratne และ

27

Hoover, 2002) สตารชถว (mucuna bean) (Adebowale และ Lawal, 2003) ขาวสาล ขาวโอต

ถวแขก มนเทศ และมนฝรง (Hoover และ Vasanthan, 1994) พบวาการใหความรอนชนไมสงผล

ตอการเปลยนแปลงทงขนาดและรปรางของเมดสตารช

Anderson และ Guraya (2006) ไดทาการดดแปรสตารชขาวเจาและขาวเหนยวดวย

วธการใหความรอนชนโดยใชความรอนจากไมโครเวฟ พบวาหลงการดดแปรลกษณะทางสณฐาน

ของเมดสตารชไมเกดการเปลยนแปลง แตพบวามบางสวนเกดการรวมกลมกน (aggregation) ทง

ในสตารชขาวเจาและขาวเหนยว

Adebowale และคณะ (2005a) ไดทาการดดแปรสตารชขาวฟาง ทสภาวะความชน

รอยละ 25 และ 30 อณหภม 100 องศาเซลเซยส นาน 16 ชวโมง พบวาทระดบการดดแปรท

ความชนรอยละ 30 มการเกดรอยแตกในโครงสรางของเมดสตารชเลกนอย (นอยกวารอยละ 1)

เชนเดยวกบงานวจยของพนดา (2549) ททาการดดแปรสตารชขาวเจาดวยวธการใหความรอนชน

ทระดบแตกตางกน พบวา สตารชทดดแปรในระดบความชนตา (รอยละ 10 ทอณหภม 100 องศา

เซลเซยส นาน 4 และ 16 ชวโมง) ไมเกดการเปลยนแปลงทงขนาดและรปรางของเมดสตารช แต

เมอทาการเพมระดบของการดดแปร (ทความชนรอยละ 10 อณหภม 120 องศาเซลเซยส นาน 4

และ 16 ชวโมง) พบวาสตารชจะเรมเกดการเกาะกลมกนมากขน สวนการดดแปรทความชนรอยละ

20 สตารชจะเกดการหลอมเชอมกนทผวของสตารชเพมมากขน แตสตารชยงคงสภาพของขนาด

และเมดสตารชไว แตในกรณการดดแปรทระดบความชนรอยละ 30 เมดสตารชจะเกดหลอม

รวมกนเปนกอนใหญ และมบางสวนเสยสภาพของเมดสตารชเดม (deform) อยางเหนไดชด

2.5.1.2 ผลตอการยอยดวยเอนไซม

Hoover และ Manuel (1996a) พบวาเมอนาสตารชขาวโพดทมปรมาณอะไมโลส

แตกตางกนมาทาการใหความรอนชนแลวนาไปผานการยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสพบวา

ความสามารถในการยอยของเอนไซม (% enzyme hydrolysis) มคาลดลงหลงผานการใหความ

รอนชน เนองจากการใหความรอนชนจะสงผลใหเกดการรวมตวของไขมนและอะไมโลสภายใน

โมเลกล (amylose-lipid complex) ทาใหเกดการจดเรยงตวกนแนนมากขน ซงทาใหทนตอการ

ยอยดวยเอนไซมมากขน ซงตรงกนขามกบการทดลอง Gunaratne และ Hoover (2002) ท

ทาการศกษาการยอยของเอนไซมแอลฟาอะไมเลส ในสตารชนวโคโคแยม (new cocoyam) มน

ฝรง เผอก และมนเทศ พบวาเมอนาไปผานการใหความรอนชนจะสงผลใหเอนไซมสามารถเขาไป

28

ยอย (% enzyme hydrolysis) ไดเพมมากขน เชนเดยวกบการทดลองในสตารชถวหลายชนด

(Hoover และ Manuel, 1996b) สวนในกรณของสตารชขาวเจาพบวาเมอทาการใหความชน และ

ความรอนทเพมขน (สภาวะการดดแปรทสงขน) จะสงผลทาใหเอนไซมสามารถเขาไปทาการยอย

ไดเพมมากขน (พนดา, 2549)

Gunaratne และ Hoover (2002) ยงพบอกวาสตารชทมโครงสรางผลกแบบ B (มนเทศ

และมนฝรง) จะถกเอนไซมแอลฟาอะไมเลสยอยไดมากกวาสตารชทมโครงสรางผลกแบบ A (เผอก

นวโคโคแยม และมนสาปะหลง) เนองจากสตารชทมโครงสรางผลกแบบ B เมอนาไปผานการให

ความรอนชนจะสงผลทาใหปรมาณผลกลดลง สวนสตารชทมโครงสรางแบบ A จะไมเกดการ

เปลยนแปลงโครงสรางผลกในระหวางการดดแปร

ปจจยทสงผลตอการยอยของเอนไซมทสาคญไดแก 1) ขนาดของเมดของสตารช 2)

ลกษณะพนทผวของเมดสตารช 3) การจดเรยงโครงสรางผลก (แบบ A, B หรอ A+B) 4)

อตราสวนของอะไมโลสตออะไมโลเพกตน 5) การเกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะไมโลสและ

ไขมน 6) ความเปนผลก 7) จานวนการกระจายตวของกงกาน (branch) ทตาแหนง α- (1, 6)

ไกลโคซดกระหวางบรเวณผลกและบรเวณอสณฐานบนสายอะไมโลเพกตน (Gunaratne และ

Hoover, 2002) นอกจากนยงขนกบสภาวะทใชในการดดแปร และชนดของเอนไซมทใชในการยอย 2.5.1.3 ผลตอความหนด

Collado และ Corke (1999) ไดทาการตรวจสอบคณสมบตทางดานความหนดของ

สตารชมนเทศทมปรมาณอะไมโลสแตกตางกนดวยเครอง Rapid visco analyzer (RVA) พบวา

สตารชทผานการใหความรอนชนจะสงผลใหคาความหนดสงสด (peak viscosity) อณหภมเรม

เกดความหนด (pasting temperature) คาเบรกดาวน (breakdown) ความหนดขณะรอน (hot

paste viscosity) มคาลดลง แตมคาความหนดขณะเยน (cold paste viscosity) เพมมากขน และ

พบวาเมอระยะเวลาของการดดแปรนานขนจะสงผลใหคาความหนดสงสด ความหนดขณะรอน

ความหนดขณะเยนมคาลดลง สวนในกรณของสตารชทมปรมาณอะไมโลสสงขน เมอทาการให

ความรอนเปนระยะเวลา 4 ถง 16 ชวโมงจะไมสงผลตอคาความหนดสงสดและคาเบรกดาวนเพม

มากขน เนองจากการใหความรอนในสภาวะทมนาจากดหรอนานอยกวารอยละ 30 โดยทวไปจะ

สงผลทาใหคาความหนดสงสดลดลง และมคาความหนดขณะเยนเพมมากขน และการใหความ

29

รอนแกสตารชทอณหภมสงกวาการเกดการเจลาตไนเซชน (มากกวา 120 องศาเซลเซยส) จะทาให

เมดสตารชเกดการเสยสภาพทาใหเกดการแตกตวและความหนดลดลงอยางรวดเรว

เมอสตารชขาวฟางสขาว (Olayinka, Adebowale และ Olu-Owolabi, 2008) และสตารช

นวโคโคแยม (Lawal, 2005) ผานการดดแปรสตารชโดยวธการใหความรอนชน โดยมการแปรผน

ระดบของความชนของสตารช พบวาเมอระดบของความชนเพมมากขนจะสงผลใหอณหภมเรม

เกดความหนดสงขน คาความหนดสงสด และคาการคนตวของสตารช (เซตแบค) ลดลง โดย

Olayinka, Adebowale และ Olu-Owolabi (2008) ไดกลาวไววาการทอณหภมเรมเกดความหนด

มคาสงขน เกดจากการทเมดสตารชเกดการเกาะตวกน และเชอมกนภายในเมดสตารช สวนการท

ความหนดสงสดมคาลดลงเปนเพราะการเพมปรมาณผลกหลงจากการใหความรอนชน จะสงผล

ในการลดการพองตวและการแตกตวของสตารช ซงทาใหคาความหนดลดลง และยงมการ

รายงานวาในสตารชมนฝรงทผานการดดแปรจะมคาความหนดสงสดลดลง ความหนดขณะเยน

สงขน ในขณะทสตารชขาวเจาและขาวสาลจะมคาความหนดสงสดและความหนดขณะเยนสงขน

(Lawal, 2005)

2.5.1.4 ผลตอการเกดเจลาตไนเซชน

การศกษาการเกดการเจลาตไนเซชนของสตารชมคาทเกยวของคออณหภมเรมเกดเจลาต

ไนเซชน (To) อณหภมททาใหสตารชดดความรอนสงสดขณะเกดการเจลาตไนเซชน (Tp) อณหภม

สดทายทสตารชเกดการเจลาตไนเซชน (Tc) และพลงงานเอนทาลปของการเกดการเจลาตไนเซชน

(ΔHgel) หลงจากการดดแปรสตารชขาวโพดทมปรมาณอะไมโลสแตกตางกน (Hoover และ

Manuel, 1996a) ถว (Hoover และ Manuel, 1996b) นวโคโคแยม (Lawal, 2005) มนฝรง เผอก

นวโคโคแยม มนเทศ และมนสาปะหลง (Gunaratne และ Hoover, 2002) มนฝรง (Collado และ

Corke, 1999) ดวยวธการใหความรอนชน พบวาคา To, Tp, Tc เพมสงขน และมชวงของการเกด

การเจลาตไนเซชน (Tc-To) กวางมากขน เนองมาจากสตารชมความเสถยรหรอเกดความคงทนมาก

ขน เนองมาจาก 1) เกดการจดเรยงของสายโพลเมอรภายในบรเวณอสณฐานของเมดสตารช ซง

สงผลทาใหปรมาณผลกเพมสงขน หรอ 2) เกดจากการเปลยนแปลงของแรงทจบกนในสายเกลยว

คระหวางสวนผลกและสวนอสณฐาน (Hoover และ Manuel, 1996a) สวน Donovan, Lorenz

และ Kulp (1983) กลาวไววาการเกดอนพนธของเมดสตารชทเกดจากการแตกออกของบรเวณ

อสณฐานจะสงผลทาใหปรมาณผลกเพมมากขน แตจะมคา ΔHgel เพมขน ลดลงหรอไม

30

เปลยนแปลง ขนกบสภาวะในการดดแปรและชนดของเมดสตารช เชนในกรณของสตารชมนฝรง

(Collado และ Corke, 1999) จะมคา ΔHgel เพมมากขนหลงผานการใหความรอนชน แตในกรณ

การดดแปรของ Gunaratne และ Hoover (2002) พบวาคา ΔHgel มคาลดลงหลงจากการใหความ

รอนชน และในการดดแปรของ Hoover และ Manuel (1996a) พบวาหลงผานการใหความรอนชน

สตารชไมเกดการเปลยนแปลงคา ΔHgel

Donovan, Lorenz และ Kulp (1983) พบการแยกของพค (split) เปน 2 พค หลงจากผาน

การใหความรอนชนในสตารชมนฝรงและขาวสาล ซงการเกดพคหลายพค (multiple endotherm

peak) มกพบในการตรวจสอบคณสมบตดวยเครอง DSC ของวตถประเภทโพลเมอร (polymer

material) หลายชนด เนองจากการมโครงสรางทมความคงตวทอณหภมแตกตางกน หรอม

ลกษณะเชงสณฐานหลายแบบ (polymorphism)

ปจจยทสงผลตอความแตกตางของการเกดการเจลาตไนเซชนทสาคญ คอ 1) โครงสราง

ของอะไมโลเพกตน (ความยาวของสาย และจานวนขนาดของกงกาน) 2) องคประกอบของสาย

สตารช (อตราสวนของอะไมโลสตออะไมโลเพกตน จานวนไขมน ความยาวของสายอะไมโลส

ปรมาณฟอสฟอรส 3) การจดเรยงตวของเมดสตารช (อตราสวนของบรเวณผลกตออสณฐาน)

(Gunaratne และ Hoover, 2002)

2.5.1.5 ผลตอโครงสรางผลก

Hoover และ Manuel (1996a) ไดทาการศกษาโครงสรางผลกของสตารชขาวโพดทม

ปรมาณอะไมโลสแตกตางกน (waxy maize, normal maize, dull waxy maize และ

amylomaize) ซงพบวาหลงจากผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชนจะสงผลใหสตารชม

ความเขมของพคเพมสงขน ซงกลาวไดวาการใหความรอนชนจะสงผลใหเกดการเปลยนแปลงของ

สายเกลยวคภายในเมดสตารช (จากการใหความรอนและความชน) สงผลใหเกดการจดเรยงผลก

ใหมปรมาณมากขน

Lawal (2005) ไดนาสตารชนวโคโคแยมมาศกษาโครงสรางผลกพบวาใหลกษณะ

โครงสรางแบบ A (เกดพคทตาแหนง 15.9, 17.2, 18.8 และ 25.0° 2θ) ซงเมอนาไปผานการให

ความรอนชนพบวาสตารชยงคงใหโครงสรางผลกแบบ A แตความเขมของพค (รอยละความเปน

ผลกสมพทธ) มคาลดลง

31

Gunaratne และ Hoover (2002) ไดศกษาสตารชขาวโพดชนดตางๆ (waxy maize,

normal maize, dull waxy maize และ amylomaize) ซงเมอนาไปผานการใหความรอนชนพบวา

สตารชทมโครงสรางผลกแบบ B (เกดพคทตาแหนง 5.5, 17, 22-24° 2θ) จะเกดการเปลยนแปลง

โครงสรางผลกเปนแบบ A+B และมรอยละความเปนผลกสมพนธลดลง ซงเกดจากการดไฮเดรชน

(dehydration) คอการระเหยนาในชองตรงกลางของโครงสรางผลกแบบ B ซงปกตโครงสรางแบบ

B สามารถจบนาได 36 หนวยตอ 1 ยนตเซลล จงสงผลทาใหเกดการเคลอนทของสายเกลยวคไปท

สวนบรเวณสวนกลางของโครงสราง (central channel) หลงจากการระเหยนาออก ซงการเคลอนท

ของสายเกลยวคจะสงผลตอการทาลายโครงสรางผลก หรอทาใหเกดการจดเรยงโครงสรางผลก

แบบใหม สวนในสตารชทมโครงสรางผลกแบบ A (เผอก นวโคโคแยม และจากรากของมน

สาปะหลง) จะไมเกดการเปลยนแปลงลกษณะโครงสรางผลกและรอยละความเปนผลกสมพทธ

เนองจากความสามารถในการจบนาบรเวณตรงกลางโครงสรางผลกมปรมาณมนอยกวา (4 หนวย

ตอ 1 ยนตเซลล) จงไมสงผลตอการเกดการเปลยนแปลง

Vermeylen, Goderis และ Delcour (2006) ไดทาการศกษาผลของการใหความรอนชน

แกสตารชมนฝรง พบวาหลงการดดแปรสตารชจะเกดการเปลยนแปลงโครงสรางจากแบบ B มา

เปนแบบ A+B แตเมอทาการดดแปรทสภาวะสง คอทาการใหความรอนทสง (130 องศาเซลเซยส)

จะสงผลใหโครงสรางเกดการเปลยนแปลงมาเปนผลกแบบ A ทงหมด โดยใหเหตผลวาการให

ความรอนทสงจะทาใหเกดการตดแบงโมเลกลของอะไมโลเพกตนสายหลกลง ทาใหเกดสาย

อะไมโลเพกตนมากพอทจะเกดการสรางโครงสรางผลกใหมทสมบรณและ/หรอมขนาดผลกทใหญ

ขน

สตารชจากธญพช (ซงสวนมากมผลกแบบ A) เมอนาไปผานการใหความรอนชน จะมพค

ใหมเกดขน 2 พค ซงเปนพคทเปนลกษณะเฉพาะของแบบ V ซงเกดจากสารประกอบเชงซอน

ระหวางอะไมโลสและไขมน (Jacob และ Delcour, 1998)

Gunaratne และ Hoover (2002) ไดกลาวไววาความแตกตางของปรมาณผลกเกด

เนองมาจาก 1) ขนาดของผลก 2) การจดเรยงตวของสายเกลยวค (ภายในบรเวณผลก) 3) ความ

ยาวเฉลยของสายอะไมโลเพกตน 4) จานวนโมลของสายอะไมโลเพกตนสายสนๆ (DP 10-13)

32

2.5.1.6 ผลตอกาลงการพองตวและการละลาย

การใหความรอนชนจะสงผลใหคากาลงการพองตวและความสามารถในการละลายลดลง

ดงเชนการทดลองในสตารชมนเทศ 2 สายพนธทมปรมาณอะไมโลสแตกตางกน (รอยละ 15.2

และ 28.5) (Collado และ Corke, 1999) ขาวฟางสขาว (Olayinka, Adebowale และ Olu-

Owolabi, 2008) ขาวโพดทมปรมาณอะไมโลสแตกตางกน (Hoover และ Manuel, 1996a,

Gunaratne และ Hoover, 2002 ) นวโคโคแยม (Lawal, 2005) โดย Olayinka, Adebowale และ

Olu-Owolabi (2008) กลาววาการลดลงของกาลงการพองตว และคาสามารถในการละลายเกด

เนองจากการใหความรอนชนจะทาใหเกดการจบกนของ 1) สายอะไมโลสกบอะไมโลส 2) อะ

ไมโลเพกตนกบอะไมโลเพกตน 3) สายอะไมโลสกบไขมน (amylose-lipid complex) 4) การ

เปลยนแปลงความเปนผลก คอมปรมาณผลกเพมมากขน 5) ปรมาณอะไมโลส 6) ความยาวของ

สายสตารช

Olayinka, Adebowale และ Olu-Owolabi (2008) ไดทาการดดแปรสตารชขาวฟางสขาว

โดยการใหความรอนชน พบวาเมอระดบความชนของการดดแปรเพมมากขนจะสงผลทาใหคาการ

ละลายลดลง ในขณะท Adebowale และคณะ (2005a) พบวาเมอทาการเพมความชนแกสตารช

จะสงผลทาใหสตารชมคาการละลายเพมสงขน เชนเดยวกบการทดลองของ Lawal (2005); Klup

และ Lorenz (1981)

Tester และ Morrison (1990) ไดทาการศกษาสตารชขาวโพดทมปรมาณอะไมโลสแตก

ตางกน พบวาปจจยแรกทสงผลตอกาลงการพองตวคอปรมาณอะไมโลสและอะไมโลเพกตน แต

Cooke และ Gidley (1992) พบวาแรงยดเกาะกนภายในเมดสตารชและความเปนผลกของเมด

สตารชสงผลตอคากาลงการพองตว 2.5.1.7 ผลตอความใส

สตารชจากนวโคโคแยมถกนามาศกษาผลของการใหความรอนชนตอความใสและการเกด

รโทรกราเดชนของสตารชสก (paste) พบวาหลงจากผานการใหความรอนชนจะสงผลทาใหสตารช

สกมคารอยละการสองผานของแสง (คาความใส) ลดลงเมอเทยบกบสตารชทไมผานการดดแปร

และเพอศกษาการเกดรโทรกราเดชนของสตารชไดทาการเกบรกษาสตารชสกไวเปนระยะเวลา 10

วน พบวาเมอระยะเวลาผานไป สตารชทงทผานและไมผานการดดแปรมคาความใสลดลง ซง

แสดงวาสตารชเกดการรโทรกราเดชนไดเพมมากขน และยงพบอกวาสตารชทมปรมาณความชน

33

สงกวาจะมอตราการเพมขนของความขนลดลง บงชวาการใหความรอนชนจะมผลในการยบยง

อตราการเพมขนของความขนในสตารชสกทผานการดดแปร (Lawal, 2005)

พนดา (2549) พบวาระดบของความชนและระยะเวลาในการเกบรกษามผลตอการ

เปลยนแปลงคาความใสของสตารชสก ซงถาระดบของการดดแปรในสภาวะทมความชนตาๆ (รอย

ละ 10) จะไมสงผลทาใหเกดความแตกตางทางดานความใสของสตารชขาวเจาทผานการใหความ

รอนชน สวนการดดแปรในสภาวะทสงๆ (ความชนรอยละ 20-30 และเพมระยะเวลาในการดดแปร

คอ 4-16 ชวโมง) จะมคารอยละการสองผานของแสง (ความใส) ลดลงเมอเทยบกบสตารชขาวเจา

ทไมผานการดดแปร

Lawal (2005) ไดกลาวไววาปจจยทสงผลตอความใสของสตารชคอ 1) การพองตวของ

เมดสตารช 2) การหลดออกของอะไมโลสและอะไมโลเพกตน 3) ความยาวของสายอะไมโลสและ

อะไมโลเพกตน 4) พนธะทงภายในและภายนอกโมเลกลสตารช 5) ปรมาณไขมน 6) การเกด

พนธะการเขอมขามและการเกดหมการแทนท ซงการเกดความขนปจจยแรกคอการเกดการรวมตว

กนของอะไมโลส หรอการเกดผลกเพมมากขน สวนการเกดการรวมตวกนของสายอะไมโลเพกตน

จะเกดเปนอนดบถดไป

2.5.2 คณสมบตและการนาไปใชประโยชน Abraham (1993) พบวาสตารชมนสาปะหลงทผานการใหความรอนชนจะมความคงทน

ตอการแชแขงและการละลายทด เมอนาไปใชเปนสวนของไสพาย พบวาทาใหไดคณสมบตทาง

ประสาทสมผสและการยอมรบทดจากผบรโภค

Miyazaki และ Morita (2005) ไดทาการศกษาโดของขนมปงจากสตารชขาวโพดทม

ปรมาณอะไมโลสสง พบวาการใหความรอนชนทาใหปรมาตรและความยดหยนของโดลดลง มคา

การพองตวและการเกดเจลาตไนเซชนทตากวาสตารชดบ ทาใหไดเปลอกของขนมปงทแขง แตใน

กรณของ Lorenz และ Klup (1981) พบวาการใหความรอนชนจะชวยพฒนาคณภาพของขนมปง

และขนมอบททาจากสตารชมนฝรง โดยขนมปงและขนมอบจะมปรมาตรทเพมขน เนอผลตภณฑม

ลกษณะทแนนแขงลดลง แตผลตภณฑททาจากสตารชขาวสาลจะมคณภาพลดลง

Hormdok และ Noomhorm (2007) ไดทาการศกษาผลของสตารชขาวเจาทผานการให

ความรอนชนและการแชผสานเนอ (annealing) ตอคณภาพของเสนกวยเตยว พบวาเสนกวยเตยว

ทไดมความแขงเพมมากขน แตมระยะเวลาในการทาใหสก และคาความเหนยวลดลง

34

Collado และ Corke (1999) พบวาเนอสมผสของเจลทไดจากสตารชมนเทศทผานการดด

แปรดวยวธการใหความรอนชนจะมคาความแขง (hardness) การเกาะตดผว (adhesiveness)

เพมขน และสตารชสกมคาความคงตวตอการเฉอนเพมมากขน 2.6 การดดแปรสตารชดวยวธการเชอมขาม (Cross-linking)

สตารชเชอมขามหรอทมชอเรยกชออนๆ วา cross-linked starch หรอ cross bonded

starch หรอ inhibit starch เปนสตารชทผานการเชอมขาม ซงเปนการดดแปรสตารชโดยใช

สารเคมทมหมฟงกชนมากกวา 1 หม (multifunctional reagent) เรยกสารเคมนนวา cross-

linking reagent เชน โซเดยมไตรเมตาฟอสเฟต ฟอสฟอรสออกไซด และอพคลอโรไฮดรน เปนตน

สารเคมทใชนสามารถทาปฏกรยากบหมไฮดรอกซลของโมเลกลสตารชไดมากกวา 1 หม ทาใหเกด

การเชอมขามระหวางโมเลกลของสตารชในสภาพแขวนลอย

ฟอสฟอรสออกซคลอไรดเปนสารทนยมใชในการผลต crosslinked starch esters โดยทา

ปฏกรยาทพเอชสง (ประมาณ 11.5) ในสภาวะทมเกลอหรอไมมเกลอ เกลอทใชกนคอโซเดยมคลอ

ไรด หรอโซเดยมซลเฟต ตามปกตปฏกรยาจะสนสดภายใน 1 ชวโมงทอณหภมหอง สตารชดดแปร

ทไดจดเปน di-starch phosphate แตฟอสฟอรสออกซคลอไรดเปนสารเคมทมความเปนพษ ซง

ควนไอสามารถปนเปอนกบอากาศไดงาย (Wu และ Seib, 1990)

โซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตสามารถใชในการผลต crosslinked starch esters ทเปน di-

starch phosphate ไดเชนเดยวกบฟอสฟอรสออกซคลอไรด แตโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟต ตอง

ใชเวลาในการทาปฏกรยานานกวามาก อยางนอยหลายชวโมง สตารชดดแปรทไดมคณสมบต

คลายคลงกบการใชฟอสฟอรสออกซคลอไรด

การใชสวนผสมของ adipic และ acetic anhydride จะทาใหเกด organic ester

linkages ในสตารชทคงตวมากตอสภาวะพเอชเปนกลาง แตในสภาวะทเปนกรดหรอเบสมากๆ จะ

คงตวนอยกวา ether หรอ inorganic ester linkages ดงนนการใชสวนผสมดงกลาวในการดด

แปรจงควรทาปฏกรยาทพเอชตากวา 9 สตารชดดแปรทไดจะมการถกแทนทดวยหมอะซทลรวม

ดวย

โดยทวไปการเชอมขามจะชวยเสรมพนธะไฮโดรเจนในเมดสตารชดวยพนธะเคม ซงจะทา

หนาทเหมอนสะพานเชอมระหวางโมเลกล ดงนนเมอใหความรอนแกสตารชเชอมขามในนา พนธะ

ไฮโดรเจนจะถกทาลาย แตเมดสตารชยงคงอยในสภาพปกต

35

การเชอมขามเปนการควบคมคณสมบตในระดบเมดสตารช ซงพนธะไฮโดรเจนจะนอย

มาก เมอเทยบกบนาหนกสตารชและปรมาณกลโคสทงหมดทมภายในเมดสตารช สตารชเชอม

ขามโดยสวนใหญจะมพนธะครอสลง 1 พนธะตอกลโคส 100-3,000 หนวย

ในอตสาหกรรมอาหารมเกณฑกาหนดและลกษณะชบงของสตารชดดแปรประเภทได

สตารชฟอสเฟตคอ ปรมาณฟอสเฟต (คานวณเปนฟอสฟอรส) ไมเกนรอยละ 0.14 สาหรบสตารช

ดดแปรทมาจากสตารชมนฝรงหรอจากขาวสาล และไมเกนรอยละ 0.04 สาหรบสตารชประเภทอน

เจลของสตารชดดแปรทไดตองมความคงตว และเกดเปนเจลทอณหภมสงกวาสตารชดบโดยทวไป

(กระทรวงอตสาหกรรม, 2535)

ไดสตารชฟอสเฟตสามารถใชไดในอตสาหกรรมอาหาร ผลตโดยการทาปฏกรยาระหวาง

สารแขวนลอยสตารชกบฟอสฟอรสออกซคลอไรด หรอโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตในสภาวะเบส

ดงภาพท 10 และ 11 อตราการเกดปฏกรยาของฟอสฟอรสออกซคลอไรดจะดาเนนไปอยาง

รวดเรว สาหรบอตราการเกดปฏกรยาของโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตจะเปนไปอยางชาๆ สามารถ

เรงปฏกรยาใหเรวขนไดโดยทาปฏกรยาในสภาวะทมอณหภมสง ไดสตารชฟอสเฟตจะมพนธะ

inorganic ester เชอมหมไฮดรอกซลภายในโมเลกลสตารช ทาใหสามารถตานทานความเปนกรด

และเบสออนๆ ได แตสามารถถกยอยไดในสภาวะทเบสปานกลาง

สภาวะทใชผลตสตารชเชอมขามจะแตกตางกนไปตามสารเคมทใช โดยทวไปจะทา

ปฏกรยาทอณหภมหองจนถง 50 องศาเซลเซยส ภายใตสภาวะเปนกลางคอนขางเบส แตตากวา

ระดบทจะทาใหสตารชเกดการพองตว เมอถงระดบการเชอมขามทตองการ กหยดปฏกรยาดวย

การปรบ pH ใหเปนกลาง แลวกรองลางเกลอหรอสารเคมทไมทาปฏกรยาและสงเจอปนออก

(Rutenberg และ Solarek, 1984)

Chatakanonda, Varavinit และ Chinachoti (2000) ไดทาการศกษาผลของการเชอม

ขามตอคณสมบตทางความรอนของสตารชขาวเจาทถกทาการเชอมขามโดยใชโซเดยมไตรเมตตา

ฟอสเฟตและโซเดยมไตรโพลฟอสเฟต (99:1) ทอณหภม 50 องศาเซลเซยสเปนระยะเวลา 20

ชวโมง เชนเดยวกบ Sang และ Seib (2006) ททาการศกษาในสตารชขาวโพด สวน Kim และ

Lee (2002) ไดนาสตารชมนฝรงไปทาการเชอมขามดวยสารละลายอพคลอโรไฮดรนทระดบความ

เขมขนรอยละ 0.1, 0.5, 1.0 และ 2.0 ทอณหภมหอง เปนระยะเวลา 24 ชวโมง สวนในกรณของ

Bail, Morin และ Marchessault (1999) ไดทาการตรวจสอบลกษณะการเชอมขามของสตารช

ขาวโพดทมปรมาณอะไมโลสสงโดยใชสารละลายโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตทระดบความเขมขน

ตางกน ทอณหภม 50 องศาเซลเซยส และนาสตารชทไดไปทาการตรวจสอบคณสมบตหลงจาก

36

ผานการทาเปนสวนเตมเตมในเมดยา Yeh และ Yeh (1993) ไดนาสตารชขาวเจามาทาการเชอม

ขามดวยสารละลายฟอสฟอรสออกซคลอไรดทความเขมขนรอยละ 0.1 ในสารละลายดางทม

โซเดยมซลเฟตรอยละ 5 โดยการทาปฏกรยาทอณหภม 35 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 15, 30,

60 และ 120 นาท เชนเดยวกบการทดลองของ Wu และ Seib (1990) ทศกษาในสตารชขาว

บารเลยขาวเหนยวทความเขมขนรอยละ 0.005-0.020 ทอณหภม 15-35 องศาเซลเซยส เปน

ระยะเวลา 20-100 นาท โดยสารละลายมพเอช 10-11.5 จากงานวจยสวนมากไดมการนาสตารช

เชน สาค (Aziz และคณะ, 2004; Wattanachant และคณะ, 2003) ขาวสาล (Woo และ Seib,

1997) ขาวเจา (Yeh และ Yeh, 1993) ขาวบารเลย (Wu และ Seib, 1990) ทผานการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนแลวมาทาการเชอมขาม (HP+CL) และนาสตารชทไดมาทาการ

ตรวจสอบลกษณะทางเคมและกายภาพ ทางดานความหนด ทางความรอน และการทนตอการแช

แขงและการละลายตอไป

ภาพท 10 ปฏกรยาระหวางสตารชกบฟอสฟอรสออกซคลอไรด

ภาพท 11 ปฏกรยาระหวางสตารชกบโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟต

2St-OH + P-ONa

(ไดสตารชฟอสเฟต)

St-O-P-O-St + O=P-O-P=O O

O

Na2CO3

ONaO O=P-O-P=O

ONa ONa

ONa ONa (โซเดยมไดไฮโดรเจน

ไพโรฟอสเฟต) (โซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟต)

OH

2St-OH + Cl-P-Cl

(สตารช) (ไดสตารชฟอสเฟต)

St-O-P-O-St + NaCl O

Cl NaCl

ONa

(ฟอสฟอรสออกซคลอไรด)

O OH

O

37

2.6.1 ผลของการดดแปรดวยวธการเชอมขามตอคณสมบตของสตารช 2.6.1.1 ผลตอลกษณะสณฐาน การใช Scanning Electron Microscope (SEM) จะทาใหเราทราบถงการเปลยนแปลง

ของโครงสรางของเมดสตารชหลงจากผานการดดแปรไดมากขน หลงจากสตารชมนฝรงผานการ

ดดแปรดวยการใชฟอสฟอรสออกซคลอไรดและอพคลอโรไฮดรน พบวาหลงการเชอมขามเมด

สตารชยงคงมผวทเรยบไมแตกตางกบสตารชทไมผานการดดแปร จงกลาวไดวาการดดแปรดวย

วธการเชอมขามไมสงผลตอการเปลยนแปลงลกษณะทางสณฐานวทยาของเมดสตารช

เชนเดยวกบการทดลองของ Kim และ Lee (2002) ในสตารชมนฝรงทไมพบการเปลยนแปลงของ

เมดสตารชหลงผานการเชอมขาม ถงแมจะมการใชความเขมขนของสารละลายอพคลอโรไฮดรน

เพมสงขน ในกรณของ Yeh และ Yeh (1993) พบวาการดดแปรดวยวธการเชอมขามไมสงผลตอ

การเปลยนแปลงขนาด หรอลกษณะปรากฏของสตารชขาวเจาเปยกหลงผานการใหความรอนท

อณหภม 60 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 30 นาท โดยสตารชยงคงมลกษณะทเปนโครงสราง

รางแหอย แตเมอทาการใหความรอนทอณหภม 90 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 30 นาท จะ

สงผลทาใหสตารชมลกษณะทเปนโครงสรางตาขายเพมมากขน

2.6.1.2 ผลตอความหนด

สตารชจะแสดงพฤตกรรมดานความหนดเมอเกดการเปลยนแปลงของอณหภม ความ

เขมขน และแรงกวน จากการเปลยนแปลงทเกดขนทาใหเราสามารถวดคณสมบตดานความหนด

เมอทาการวเคราะหดวยเครองบราเบนเดอร (Brabender Amylograph) หรอ rapid visco

analyzer (RVA)

Yeh และ Yeh (1993) ไดทาการวดคณสมบตทางดานความหนดของสตารชดวยเครอง

บราเบนเดอร โดยสตารชจะใหความหนดเรมตนทอณหภม 71.4 องศาเซลเซยส คาความหนด

สงสด 600 BU (Brabender unit) ทอณหภม 84.6 องศาเซลเซยส หลงจากผานการดดแปรดวย

วธการเชอมขาม สตารชขาวเจาจะมความหนดสงสดเพมขนคอ 800 BU ทอณหภม 87 องศา

เซลเซยส

Liu, Ramsden และ Corke (1999) พบวาหลงผานการเชอมขาม สตารชขาวเจาจะม

ความหนดสงสด อณหภมในการเรมเกดความหนดลดตาลง แตในสตารชขาวเหนยวจะมคาเพม

38

สงขน และสตารชทงสอง จะมคาเบรกดาวนลดตาลง ความหนดขณะรอน ความหนดขณะเยน

เพมสงขน Hirsch และ Kokini (2002) ไดทาการศกษาสารเคมทใชในการเชอมขามพบวา

ฟอสฟอรสออกซคลอไรดจะใหคณสมบตทางดานความหนดสงกวาสารเคมชนดอน (โซเดยมไตร

เมตตาฟอสเฟตและ อพคลอโรไฮดรน) 2.6.1.3 ผลตอการเกดเจลาตไนเซชน

Singh, Kaur และ MaCarthy (2007) กลาววาการเกดการเจลาตไนเซชนคอการทาลาย

โมเลกลภายในเมดสตารช ซงสงผลทาใหเกดการเปลยนแปลงแบบไมผนกลบของการเปลยนแปลง

คณสมบตของสตารช เชน การพองตวของเมดสตารช การหลอมเหลวของผลก การสญเสย

birefringence และการละลายของสตารช

Chatakanonda, Varavinit และ Chinachoti (2000) ไดทาการศกษาอณหภมในการเกด

การเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจาดวยเครอง DSC พบวาสตารชขาวเจาจะมอณหภมเรมเกด

การเจลาตไนเซชน (To) เทากบ 57.4 องศาเซลเซยส อณหภมททาใหสตารชดดความรอนสงสด

ขณะเกดการเจลาตไนเซชน (Tp) เทากบ 67.3 องศาเซลเซยส อณหภมสดทายทสตารชเกดการ

เจลาตไนเซชน (Tc) เทากบ 76.8 องศาเซลเซยส และพลงงานเอนทาลปของการเกดการเจลาตไน

เซชน (ΔHgel) เทากบ 6.7 J/g และหลงจากผานการดดแปรสตารชดวยการเชอมขามจะมชวงการ

เกดเจลาตไนเซชน (Tc- To) แคบขนเมอเทยบกบสตารชทไมผานการดดแปรและสตารชควบคม

(ไมเตมโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟต) สตารชควบคมจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชน

ลดลงเลกนอย แตสตารชทผานการเชอมขามจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนเพมสงขน

เลกนอย และจะมคาเพมขนเมอระดบของการดดแปรเพมสงขน จากผลดงกลาวทาใหยนยนไดวา

หมฟอสเฟตจะเขาไปในโมเลกลของสตารช สงผลทาใหสตารชเกดการจบตวกนแนนมากขน และม

คา ΔHgel ลดตาลงหลงผานการเชอมขาม และยงพบพคทเกดขนอก 1 พคทอณหภม 90-110

องศาเซลเซยส ซงเปนลกษณะของการรวมตวกนของอะไมโลสและไขมน (amylose-lipid

complex)

Choi และ Kerr (2003) รายงานวาการเชอมขามโดยใชสารฟอสฟอรสออกซคลอไรดท

ระดบตาๆ จะทาใหชวงการเกดการเจลาตไนเซชนของสตารชไมแตกตางจากสตารชทไมผานการ

ดดแปร ในขณะทถาใชระดบของการดดแปรเพมสงขนจะสงผลทาใหอณหภมในการเกดการเจลาต

ไนเซชนเพมสงขนและคา ΔHgel เพมสงขน คลายกบการทดลองของ Yeh และ Yeh (1993)

39

Kaur, Singh และ Sodhi (2002) กลาววาลกษณะการเปลยนแปลงทางความรอนของ

สตารชทผานการเชอมขามจะขนอยกบ 1) ความเขมขนและชนดของสารทใชในการทาปฏกรยา

2) สภาวะทใชในการดดแปร 3) แหลงของเมดสตารช 2.6.1.4 ผลตอโครงสรางผลก Kim และ Lee (2002) ไดทาการศกษาการดดแปรการเชอมขามของสตารชมนฝรงและนา

สตารชไปทาการตวจสอบลกษณะโครงสรางผลกของเมดสตารชดวยเครอง X-ray diffraction

พบวาสตารชมนฝรงมโครงสรางผลกแบบ B คอเกดพคทตาแหนง 5.59, 14.4, 17.2 และ 22.1°

2θ แตหลงจากผานการดดแปรดวยดวยวธการเชอมขาม สตารชจะเกดพคทตาแหนง 14.4, 17.2,

22 และ 24° 2θ แตยงคงมโครงสรางผลกเปนแบบ B เชนเดยวกบสตารชทไมผานการดดแปร

และเมอพจารณาถงปรมาณรอยละความเปนผลกสมพทธ พบวาไมเกดการเปลยนแปลง ซงแสดง

วาการทาการเชอมขามไมสงผลตอความเปนผลกของเมดสตารช

2.6.1.5 ผลตอกาลงการพองตวและคาการละลาย

Kaur, Singh และ Singh (2004) ไดศกษาการเชอมขามของเมดสตารชมนฝรงโดยการทา

ปฏกรยากบฟอสฟอรสออกซคลอไรด พบวาหลงผานการเชอมขามสตารชจะมคารอยละกาลงจาก

พองตวลดลงเปนรอยละ 20-25 (สตารชทไมผานการดดแปรมคารอยละกาลงการพองตวเทากบ

28-31) เชนเดยวกบการดดแปรโดยใชสารอพคลอโรไฮดรน คารอยละกาลงการพองตวลดลงเปน

23-27 เชนเดยวกบการทดลองในสตารชขาวเจาทหลงจากผานการดดแปรสตารชจะมคารอยละ

กาลงการพองตวเหลอเทากบ 9 (สตารชทไมผานการดดแปรมคารอยละกาลงการพองตวเทากบ

18) และสตารชขาวเหนยวทมรอยละกาลงการพองตวลดลงเหลอเทากบ 14 (สตารชทไมผานการ

ดดแปรมคารอยละกาลงการพองตวเทากบ 41) (Liu, Ramsden และ Corke, 1999)

Singh, Kaur และ MaCarthy (2007) กลาววาการทกาลงการพองตวของสตารชทผาน

การเชอมขามมคาลดลงเนองมาจาก 1) ชนดของสารทใชในการทาปฏกรยา 2) สภาวะทใชในการ

ดดแปร 3) ชนดของเมดสตารช ซง Leach และคณะ (1959) เสรมวาความแขงแรงของรางแห

(micellar network) ภายในเมดสตารช เปนปจจยหลกทควบคมการพองตวของเมดสตารช สวน

Choi และ Kerr (2003) รายงานวาการเกดการเชอมขามภายในเมดสตารชจะสงผลใหเมดสตารช

40

เกดการตานทานตออณหภมและความรอนไดมากขน ซงความแขงแรงของพนธะทเกดการเชอม

ขามภายในเมดสตารชจะทาใหตานทานตอการพองตว

Yeh และ Yeh (1993) ไดทาการศกษาความสามารถในการละลายของสตารชขาวเจาใน

สารละลาย dimethyl sulphoxide (DMSO) พบวาการละลายของสตารชขาวเจาจะเพมขนอยาง

เปนเสนตรงเมอระยะเวลาเพมขน สวนสตารชขาวเจาทผานการเชอมขามจะมคาการละลายลดลง

เมอเปรยบเทยบกบสตารชทไมผานการดดแปร เนองจากการเชอมขามจะสงผลทาใหพนธะ

ระหวางสายสตารชเพมสงขนและเกดการรวมตวกนภายในเมดสตารช Sahai และ Jackson

(1996) กลาววาการละลายใน methyl sulphoxide จะแตกตางกนตามขนาดของเมดสตารช

2.6.1.6 ผลตอความใส Wattanachant และคณะ (2003) ไดศกษาผลของการเชอมขามในสตารชสาค โดยใชสาร

ในการทาปฏกรยาทแตกตางกน ตอคาความใสหรอรอยละการสองผานของแสงทความยาวคลน

650 นาโนเมตร (T650) ของสตารช พบวาหลงจากผานการเชอมขามสตารชจะมคารอยละการสอง

ผานของแสงลดลง โดยสตารชสาคทไมผานการดดแปรจะมคารอยละการสองผานของแสงเทากบ

รอยละ 54 ซงมความใสมาก แตหลงจากผานการเชอมขามสตารชมคาความใสเทากบรอยละ

22.5, 21.9 และ 20.0 (เมอใชฟอสฟอรสออกซคลอไรด อพคลอโรไฮดรน และสารผสมระหวาง

โซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตและโซเดยมไตรโพลฟอสเฟต ตามลาดบ) การเชอมขามจะสงผลในการ

ลดคาความใสของสตารชซงสามารถยนยนไดจากการทดลองของ Kerr และ Cleveland (1959);

Lim และ Seib (1993); Wu และ Seib (1990)

สตารชสก (paste) ทผานการเชอมขามในระดบสงๆ จะสงผลทาใหมรอยละการสองผาน

ของแสง หรอคาความใสตากวาสตารชทไมผานการเชอมขาม อาจเนองมาจากการเกดเจลาตไนเซ

ชนทไมสมบรณ และการลดกาลงการพองของเมดสตารชทผานการเชอมขาม จงสงผลในการลด

คาความใสของเมดสตารชดวย (Woo และ Seib, 1997)

Singh, Kaur และ MaCarthy (2007) พบวาความแตกตางในดานลกษณะทางสณฐาน

ของเมดสตารช ปรมาณอะไมโลส และระดบของการแทนท จะสงผลตอรอยละการสองผานของ

แสง ซงการสะทอนแสงอาจเกดจากการทโครงสรางของเมดสตารชเกดความไมสมาเสมอ

41

2.6.2 คณสมบตและการนาไปใช

พนธะโควาเลนตทเกดขนจากการเชอมขามจะชวยเสรมใหพนธะไฮโดรเจนมความแขงแรง

มากขน ลดการพองตวของเมดสตารช อณหภมการเกดเจลาตไนเซชนสงขน ทนตอความรอน แรง

เฉอน และความเปนกรดในการแปรรปอาหาร เพมความหนดของสตารชสกทรอน ทาใหสตารชสก

มลกษณะคลายขผง เพมความเหนยวใหแกสตารชทพองตว ทาใหเมดสตารชมลกษณะเปนเนอ

เดยวกน ไมแตกออก มคณสมบตเปนสารเพมความขนหนดทสง ชวยปรบปรงคณสมบตของ

สตารชใหเหมาะแกการหงตม เมอเพมระดบการทาครอสลงจะเพมความแขงแรงใหแกเมดสตารช

จงเหมาะทจะใชในอาหารทมพเอชตา เชน ซอสพรก ซอสมะเขอเทศ ไสผลไมสาหรบผลตภณฑ

ขนมอบ และอาหารทผานการใหความรอนสง เชนอาหารกระปอง

ลกษณะโครงสรางภายนอกของสตารชเชอมขามไมมการเปลยนแปลง พนธะเคมทเกดขน

เสรมพนธะไฮโดรเจนทาใหเมดสตารชแขงแรงและเสถยรมากขน ไมแตกงาย มการละลายลดลง ม

อณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนสงขน สตารชเปยกมความตานทานตอแรงเฉอนและความเปน

กรดมากขน ลกษณะเนอครมเนยนคลายขผง ใชเปนสารเพมความขนในอาหาร เหมาะสาหรบใช

กบผลตภณฑทมสภาพเปนกรด ใชอณหภมสงเปนเวลานาน และมแรงเฉอนจากการกวนของ

เครองมอหรอสงผานตามทอโดยใชปม รวมทงชลอการเกดเจลาตไนเซชนทาใหผลตภณฑมความ

ขนหนดตามทตองการเมอเยนตวลง ฟลมทไดมคณสมบตทด มความคงตว เหมาะสาหรบใชใน

อตสาหกรรมสงทอ (กลาณรงค และเกอกล, 2546)

ในอตสาหกรรมอาหาร อาศยคณสมบตของสตารชเชอมขามทไมสญเสยความหนดท pH

ตา นามาใชเปนสารใหความขนหนดสาหรบอาหารทมความเปนกรดสง เชน ซอส นาสลด และ

อาศยคณสมบตของสตารชทมอตราการพองตวและการเกดเจลาตไนเซชนลดลงทอณหภมสง

นามาใชกบอาหารกระปองทตองการความรอนสง และตองการความหนดตาในชวงแรก ซงทาให

เกดการนาความรอนในกระปองไดอยางรวดเรว ใชเวลาในการฆาเชอนอยลง ไดผลตภณฑทม

ความหนดตามตองการเมอเยนตวลง (Rutenburg และ Solarek, 1984) นอกจากนยงใชผลตเปน

อาหารวาง ไดผลตภณฑทมโพรงอากาศละเอยดและสมาเสมอกวา การผลตโดยใชสตารชทไมผาน

การเชอมขาม (ดวงใจ, 2536) และนาไปใชเปนสารใหเกดความคงตวในซอสมะเขอเทศ ทาใหซอส

มะเขอเทศมความหนดและคณภาพทางประสาทสมผสเหมาะสม รกษาความคงตวในซอสมะเขอ

เทศไดเปนเวลานาน Nabeshima และ Grossmann (2001) ไดนาสตารชมนสาปะหลงทผานการ

เชอมขามไปทาการอดผานเกลยว พบวาผลตภณฑทไดมความแขงแรงของเจล คาการดดซมนา

42

ความทนตออณหภมและการกวนเพมมากขน แตมคาแรงยดเหนยวระหวางเจล คาความใสและ

การละลายลดลง

ในอตสาหกรรมกระดาษ สงทอ และกาว ใชสตารชครอสลงในการเคลอบกระดาษและสง

ทอ และผลตกาวททนนา ในดานอนๆ เชน ใชในรปเมดสตารชในการทาผงโรยถงมอแพทย ใชเปน

สารเพมความขนในนายาทาความสะอาดเตาอบ (Wurzburg, 1986a)

2.7 การดดแปรสตารชดวยการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน (Hydroxypropylation) ไฮดรอกซโพรพลสตารชเกดจากการทาปฏกรยาระหวางสตารชกบโพรพลนออกไซดใน

สภาวะเบส โดยจะเกดปฏกรยาการแทนท (substitution) ตรงหม ไฮดรอกซลทคารบอนตาแหนง

ท 2 ดงสมการทแสดงไวในภาพท 12 ปฏกรยาระหวางโพรพลนออกไซด ซงมวงแหวนอพอกไซด

(expoxide) ทวองไวตอการเกดปฏกรยามากนเปนปฏกรยาอนดบสอง ซงขนอยกบความเขมขน

ของสารตงตนทงสองชนด ในการดดแปรสตารชนน สตารชเรมตนจะทาปฏกรยากบโซเดยม

ไฮดรอกไซดกอน (สมการท 1) จากนนจงคอยทาปฏกรยากบโพรพลนออกไซด (สมการท 2)

หมไฮดรอกซโพรพลเปนหมทมคณสมบตในการจบกบนา จะขดขวางการการเกาะจบกนของ

โมเลกลสตารชดวยพนธะไฮโดรเจน ทาใหโครงสรางออนแอลง อณหภมการเกดเจลาตไนเซชน

ลดลง ความหนดสงสดเพมขน ความใสเพมขน การเกดรโทรกราเดชนลดลง สามารถพองตวไดใน

นาเยน สตารชสกมความคงทนตอการแชแขงและการละลาย และการเกบรกษาในทเยน จงเหมาะ

กบการใชในอาหารทตองมการเกบรกษาทอณหภมตา คอ อาหารแชเยนและอาหารแชเยอกแขง

(Tuschhoff, 1986) หมไฮดรอกซโพรพลสามารถเขาไปทาลายพนธะไฮโดรเจนทงภายในและ

ภายในนอกเมดสตารช จงสงผลใหโครงสรางเมดสตารชออนตวลงสงผลใหสายสตารชในบรเวณ

อสณฐานเคลอนทไดอยางอสระมากขน (Choi และ Kerr, 2003; Seow และ Thevamalar, 1993)

Choi และ Kerr (2003) ไดทาการศกษาผลของการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนตอ

ความสามารถในการดดซมนาและการเคลอนทของโมเลกล โดยใชเทคนค H-MNR และรายงานวา

ความสามารถของการดดซมนาของไฮดรอกซโพรพลสตารชจะเพมมากขนเมอมการเพมหมการ

แทนทดวยหมไฮดรอกซโพรพล การใชกลองจลทรรศนเปนสงทสาคญในการพฒนาความเขาใจ

เกยวกบโครงสรางของเมดสตารช Kim, Hermansson และ Eriksson (1992) ไดศกษาไฮดรอกซ

โพรพลสตารชดวยกลองจลทรรศนแบบใชแสง เพอตรวจสอบการกระจายตวของเมดสตารชหลง

ผานการดดแปร

43

การผลตไฮดรอกซโพรพเลชนสตารชในสภาวะทมนาทาโดยนาสตารชมาเตมโซเดยม

ซลเฟตหรอโซเดยมคลอไรด เพอปองกนการเกดการพองตวระหวางการทาปฏกรยา เตมโซเดยมไฮ

ดรอกไซดรอยละ 0.5-1 ของนาหนกสตารชแหง ทาปฏกรยากนประมาณ 24 ชวโมง ทอณหภม 37-

52 องศาเซลเซยส ถาปฏกรยาทอณหภมตากวา 37 องศาเซลเซยส ปฏกรยาจะดาเนนไปอยางชาๆ

แตถาปฏกรยาทอณหภมสงกวา 52 องศาเซลเซยส จะทาใหเมดสตารชเกดการพองตวได หลงจาก

นนปรบ pH ใหปนกลาง กรอง ลางสงเจอปนออก และทาใหแหง ขอดของการผลตสตารชดวยวธน

คอไดเมดสตารชทมลกษณะคงเดม และสามารถกาจดผลพลอยได (by-product) หลงจากผลต

เสรจสนดวยวธการกรองลาง ทาใหไดผลตภณฑทมความบรสทธสง เหมาะสาหรบการนาไปใชใน

อตสาหกรรมอาหาร นอกจากนการผลตในระบบทมนายงสามารถนาสตารชดดแปรทไดไปดดแปร

ดวยวธอนไดอยางสะดวก ทาใหไดสตารชดดแปรทมคณภาพดยงขน (Tuschhoff, 1986)

Chuenkamol และคณะ (2007) นาสตารชจากตนพทธรกษาทกนได (canna starch) ไป

ผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน โดยใชสตารช 200 กรม (โดยนาหนกแหง) มาผสมกบ

สารละลาย 240 มลลลตร ทประกอบไปดวย โซเดยมไฮดรอกไซด 2.6 กรม และโซเดยมซลเฟต

30 กรม ทาปฏกรยาทอณหภม 40 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 24 ชวโมง โดยแปรผนระดบ

ความเขมขนของโพรพลนออกไซดทรอยละ 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 และ 10.0 (v/w) หลงจากนนปรบพ

เอชเปน 5.5 สตารชทไดม MS (Molar Substitution) เทากบ 0.01, 0.02, 0.03, 0.07 และ 0.11

ตามลาดบ

ภาพท 12 การเกดปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

St-OH + NaOH (สตารช) (โซเดยมสตารชเอต)

StO-Na+ + HOH (1)

StO-Na+ + CH2-CHCH3

(ไฮดรอกซโพรพลสตารช)

StOCH2CHCH3 + NaOH (2)

O

H20

OH (สตารช)

44

Hung และ Morita (2005) ไดนาสตารชจากขาวสาลทมปรมาณอะไมโลสแตกตางกน

(รอยละ 30 และ 23) มาทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน โดยใชสตารช 100 กรมโดยนาหนกแหง

มาผสมกบสารละลาย 150 มลลลตร ทประกอบไปดวยโซเดยมไฮดรอกไซดรอยละ 1 และ โซเดยม

ซลเฟตรอยละ 10 หลงจากนนทาการปรบใหมพเอช 11.5 ดวยสารละลาย โซเดยมไฮดรอกไซด

0.1 โมลาร และทาการแทนทอากาศดวยกาซไนโตรเจน ผสมโพรพลนออกไซด 10 กรม ปดภาชนะ

และเกบไวทอณหภม 40 องศาเซลเซยส โดยทาการกวนตลอดเวลาเปนระยะเวลา 24 ชวโมง

หลงจากนนนาสารละลายทไดมาปรบพเอชใหเปน 6.0-6.5 ดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความ

เขมขน 1 โมลาร หลงจากนนทาการเหวยงลางและทาใหแหงทอณหภม เชนเดยวกบการทดลองใน

สตารชมนฝรง (Kaur, Singh และ Singh, 2004) สตารชขาวโพด ขาวโพดทมอะไมโลสสง มนฝรง

มนสาปะหลง (Han และ BeMiller, 2008)

2.7.1 ผลของการดดแปรดวยวธการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนตอคณสมบตของสตารช

2.7.1.1 ผลตอลกษณะสณฐาน

เมอนาสตารชพทธรกษาทกนไดมาทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนโดยมระดบของการ

แทนท (Molar substitute) เทากบ 0.01, 0.02, 0.03, 0.07 และ 0.11 แลวทาการตรวจสอบ

ลกษณะของเมดสตารชดวย SEM หลงจากผานการดดแปร พบวาการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพร

พเลชนไมสงผลตอการเปลยนแปลงรปรางหรอพนผวของเมดสตารช (Chuenkamol และคณะ,

2007) ซงตรงกนขามกบการทดลองของ Kaur, Singh และ Singh (2004) ซงพบวาหลงจากการ

ดดแปร สตารชมนฝรงทไดจะมรปรางและขนาดของเมดสตารชเปลยนแปลงไป (โดยใชโพรพลน

ออกไซดรอยละ 10) จะสงผลใหเกดการแตกหกของรปรางเลกนอย และเกดเปนรองทผวของเมด

สตารชอยางชดเจน

โดย Kaur, Singh และ Singh (2004) ไดทาการวดการกระจายตวของขนาดอนภาคเมด

สตารช ผลทไดสนบสนนวาการทาปฏกรยาไมสงผลตอขนาดและรปรางของเมดสตารช แตจะม

บางสวนเกดการรวมตวกน และมบางสวนเกดการแตกหก เกดหลม รอยเวาบรเวณตรงกลางเมด

สตารช ในบางบรเวณพบวามขนาดใหญขน ซงมทงสวนทมขนาดใหญและขนาดเลก ซงอาจจะ

เกดจากความแตกตางทางโครงสราง และเกดการแตกหกของโครงสราง คลายกบ Kim,

Hermansson และ Eriksson (1992) ทพบวาการเปลยนแปลงโครงสรางสวนใหญเกดทบรเวณใจ

45

กลางของเมดสตารช โดยหมไฮดรอกซโพรพลจะสงผลทาใหเกดรอยเวา ซงการกดกรอนจะเกดจาก

บรเวณผวภายนอกเขาไปยงบรเวณผวภายใน


สตารชจากพทธรกษาทกนไดถกนามาทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน โดยมระดบของ

การแทนทแตกตางกน (MS เทากบ 0.01, 0.02, 0.03, 0.07 และ 0.11) แลวทาการวดคณสมบต

ดานความหนดดวยเครอง RVA พบวาสตารชทมระดบการแทนทเทากบ 0.01, 0.02 และ 0.03 จะ

เกดไหลพคทเหนไดชดเจน และจะมคาเบรกดาวนทแตกตางกนอยางชดเจน โดยจะมคาเบรก

ดาวนเพมขนเมอระดบของการแทนทเพมมากขน แตจะมคาเซตแบค (setback) ลดลง และท

ระดบของการแทนท 0.07 และ 0.11 จะมความหนดสงสดเพมสงขนและไมมไหลพคเกดขน มคา

เบรกดาวนเพมสงขนและเซตแบคลดตาลง (Chuenkamol และคณะ, 2007) เชนเดยวกบการ

ทดลองของ Pal, Singhal และ Kulkami (2002) ททาการศกษาคณสมบตดานความหนดของ

สตารชจากขาวโพดและ amaranth starch หลงผานการทาการปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน และ

พบวาเมอระดบการแทนทเพมสงขนจะมผลลดอณหภมในการเรมเกดความหนด โดยสตารชจาก

amaranth (ปรมาณอะไมโลสตากวา) จะมอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนตากวาสตารชจาก

ขาวโพด (ปรมาณอะไมโลสสงกวา) ซงสตารชทมปรมาณอะไมโลสสงจะเกดการรวมตวกนทาให

นาซมผานไดยาก จงลดอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชน แตในการดดแปรของสตารขาวโพด

ทระดบการแทนท 0.10 จะสงผลในการลดคาความหนดสงสด ซงเกดจากหมแทนททาใหเกดการ

สญเสยโครงสราง 3 มต ททาหนาทในการจบนาไวในบรเวณไมเซลล (cluster) เพราะถาไมเซลล

ยงคงอย (มความเปนเมดสตารช) จะทาใหสามารถจบนาไดเพมสงขน สงผลในการเพมความหนด

Chuenkamol และคณะ (2007) กลาวไววาพฤตกรรมดานความหนดของสตารช

พทธรกษาขนอยกบระดบของการแทนท โดยถาระดบของการแทนทเพมสงขนจะสงผลทาใหคา

ความหนดสงสด คาเบรกดาวนเพมสงขน ในขณะทคาเซตแบค อณหภมในการเรมเกดความหนด

ลดตาลง การทเปนเชนนนเนองมาจากการลดลงของความแขงแรงของพนธะภายในเมดสตารช

หรอเกดจากการแทนทของหมทชอบนาตามธรรมชาต หรอหมไฮดรอกซโพรพลทมความสามารถ

ในการดดนา ทาใหเพมอตราการเปนพาสตไซเซอร (plasticizer) ของบรเวณสวนอสณฐาน (Seom

และ Thevamalar, 1993) การทคาเซตแบคลดลง แสดงวาเกดการรโทรกราเดชนลดลง ซงเกดจาก

การทสายอะไมโลสเกดการเกาะกนลดลง อาจเนองมาจากการแทนทของหมไฮดรอกซโพรพล ซง

46

เปรยบเสมอนหมทคอยขดขวาง (steric effects) การเกาะกนของสายสตารชในระหวางการรวมกน

และการเกดผลก (Perera และ Hoover, 1999)

สตารชจากขาวสาลทมปรมาณอะไมโลสแตกตางกนถกนามาทาปฏกรยาไฮดรอกซโพร

พเลชนและวดคณสมบตดานความหนดดวยเครอง Brabender พบวาหลงจากผานการดดแปรจะ

สงผลทาใหอณหภมในการเรมเกดความหนด ความหนดสงสด ความหนดขณะรอน ความหนด

สดทาย เพมสงขน แตจะมคาเซตแบคลดตาลง (Hung และ Morita, 2005)

2.7.1.3 ผลตอการเกดเจลาตไนเซชน

Chuenkamol และคณะ (2007) ไดทาการศกษาระดบของการแทนทตอคณสมบตในการ

เกดการเจลาตไนเซชนของสตารชจากพทธรกษา โดยพบวาเมอระดบของการแทนทเพมสงขนจะ

สงผลทาใหสตารชมการดดความรอน (endotherm) พนทใตพค อณหภมในการเกดการเจลาตไน

เซชน (To, Tp, Tc) และเอนทาลปในการเกดการเจลาตไนเซชน (ΔHgel) มคาลดลง คลายกบการ

ทดลองของ Hung และ Morita (2005) ในสตารชขาวสาล สวนในการทดลองในสตารชมนฝรง 4

สายพนธ (Kufri Jyoti, Kufri Sutlej, Kufri Sindhuri และ Kufri Chandermukhi) ซงแตละสายพนธ

จะมปรมาณอะไมโลสแตกตางกน (สงผลใหระดบของการแทนทแตกตางกน โดยมระดบของการ

แทนทเทากบ 0.098, 0.106, 0.122 และ 0.118 ตามลาดบ) และมอณหภมในการเกดการเจลาต

ไนเซชนลดตาลงเมอระดบของการแทนทเพมสงขน แตไมสงผลตอเอนทาลปของการเกดการเจลา

ตไนเซชนของสตารช และสตารชหลงจากผานการดดแปรพบวาจะมชวงการเกดการเจลาตไนเซชน

(Tc-To) เพมสงขน เนองมาจากความไมสมาเสมอภายในโครงสรางของบรเวณสวนทเปนผลกและ

สวนอสณฐานภายในเมดสตารช (Kaur, Singh และ Singh, 2004)

Cooke และ Gidley (1992) กลาวไววา คา ΔHgel บงบอกถงการเกดผลกทงในดาน

ปรมาณและคณภาพ และบงชการสญเสยโมเลกลภายในเมดสตารช ในกรณทสตารชมคา ΔHgel

ลดตาลง แสดงวาสตารชมรอยละของการจดเรยงตวลดลง หรอผลกทเกดขนมความเสถยรลดลง

โดยการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนจะสงผลทาลายสายเกลยวคภายในบรเวณอสณฐาน

(Chuenkamol และคณะ, 2007) และหมแทนท (หมไฮดรอกซโพรพล) จะมผลทาใหเกดการพอง

ตวและการทาลายบรเวณผลก สงผลใหการหลอมเหลวของสตารชมคาลดตาลง (Reddy และ

Seib, 2000)

47


Chuenkamol และคณะ (2007) พบวาสตารชทไดจากพทธรกษาทกนได จะใหลกษณะ

โครงสรางผลกแบบ B คอเกดพคทตาแหนง 5.6, 17, 22 และ 24° 2θ ซงหลงจากผานการดดแปร

ดวยวธการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนพบวาไมสงผลตอโครงสรางของผลก คอยงคงม

ลกษณะแบบ B ยกเวนตรงตาแหนงท 5.6° 2θ จะเกดการเพมขนเลกนอย ซงแสดงวาการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนจะสงผลในการเพมปรมาณรอยละความเปนผลกสมพทธ

2.7.1.5 ผลตอกาลงการพองตวและการละลาย

กาลงการพองตวของสตารชเกดจากการทนาสามารถแทรกผานเขาไปภายในเมดสตารช

ในขณะทใหความรอน สงผลใหเกดการดดนาและเกดการพองตว (Liu, Ramsden และ Corke,

1999) และการเขาจบกนของหมไฮดรอกซโพรพลภายในสายสตารช จะสงผลในการทาลายพนธะ

ไฮโดรเจนทงภายในและภายนอกเมดสตารช สงผลใหโครงสรางออนแอลง ทาใหนาสามารถเขาไป

จบกบสายของสตารชไดเพมมากขน (Pal, Singhal และ Kulkami, 2002)

Hung และ Morita (2005) ไดนาสตารชขาวสาลทมปรมาณอะไมโลสแตกตางกน 2 สาย

พนธ มาทาการหาคากาลงการพองตวและการละลายหลงจากผานการดดแปรดวยวธการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน พบวาสตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนจะมคา

กาลงการพองตวทเพมสงขน โดยสตารชขาวสาลทมปรมาณอะไมโลสสงกวาจะมคากาลงการพอง

ตวทตากวาเมอเทยบกบสตารชทมปรมาณอะไมโลสตา และเมอทาการเพมอณหภมในการดดแปร

(40-60 องศาเซลเซยส) จะมผลในการเพมคากาลงการพองตว แตถาทาการเพมอณหภมสงกวา

70 องศาเซลเซยส จะสงผลใหคากาลงการพองตวลดตาลง เนองจากการใหความรอนทสงจะทาให

เมดสตารชเกดการแตกตว เชนเดยวกบการทดลองในสตารชมนฝรง 4 สายพนธ ทมปรมาณ

อะไมโลสแตกตางกน (Kaur, Singh และ Singh, 2004) สตารชจากขาวโพด และ amaranth โดย

สตารชจาก amaranth (อะไมโลสตา) จะมความสามารถในการพองตวไดมากกวาสตารชจาก

ขาวโพด (อะไมโลสสง) (Pal, Singhal และ Kulkami, 2002) สตารชขาวโพด ขาวโพดขาวเหนยว

(Liu, Ramsden และ Corke, 1999)

ความสามารถในการละลายของสตารชจะเพมมากขนหลงผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซ

โพรพเลชนเมอเทยบกบสตารชทไมผานการดดแปร โดย Kaur, Singh และ Singh (2004) ได

48

ทาการศกษาความสามารถในการละลายของสตารชมนฝรง 4 สายพนธในสารละลาย dimethyl

sulphoxide (DMSO) พบวามความสามารถในการละลายไดเพมมากขน เชนเดยวกบในสตารช

มนฝรง (Kaur, Singh และ Sodhi, 2004) สตารชขาวเจา (Yeh และ Yeh, 1993)

2.7.1.6 ผลตอความใส

เมอสตารชขาวโพดและสตารช amaranth ผานการดดแปรโดยวธการทาปฏกรยาไฮดรอก

ซโพรพเลชนและตรวจสอบคณสมบตดานความใส (รอยละการสองผานของแสง) พบวาสตารชท

ไดมคาความใสเพมสงขน แตสตารชขาวโพดและ amaranth ทม MS เทากบ 0.05-0.10 ไมม

ความแตกตางดานความใสอยางมนยสาคญทางสถต และมคาสงกวาสตารชทไมผานการดดแปร

ยกเวนในตวอยางทมการดดแปรในระดบสง (MS เทากบ 0.13) จะมคาความใสมากทสด สตารช

จาก amaranth จะมคาความใสสงกวาเมอเทยบกบสตารชจากขาวโพด เนองจากสตารชจาก

amaranth สามารถทจะพองตวไดมากกวา สงผลใหแสงสามารถสองผานไดมากกวา เชนเดยวกบ

การทดลองในสตารชขาวสาล 2 สายพนธ (Hung และ Morita, 2005)

Craig และคณะ (1989) กลาวไววาการเปลยนแปลงเมดสตารช และโครงสรางของ

โมเลกลทเกดจากการทาปฏกรยาของหมไฮดรอกซโพรพล สงผลทาใหนาสามารถแทรกผาน และ

ดดซมไวทเมดสตารช สงผลใหสตารชเกดการพองตวไดมากขน 2.7.1.7 ผลตอการแชเยอกแขง-ละลาย การแชแขง-ละลายเปนการตรวจสอบความสามารถในการเกดการรโทรกราเดชนของ

สตารช ซงอาจวดไดจากการแยกตวของของเหลว (% syneresis) โดย Kaur, Singh และ Singh

(2004) ไดทาการเกบสตารชสก (paste) ของมนฝรง 4 สายพนธเปนระยะเวลา 7 วนทอณหภม -

20 องศาเซลเซยส พบวาสตารชทไมผานการดดแปร จะเกดการรโทรกราเดชนหรอเกดการแยกตว

ของของเหลว ทเวลา 24 ชวโมง และจะมการแยกตวออกมาตลอดระยะเวลาในการทดลอง แต

สตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน จะเกดการรโทรกราเดชนหลงวนท 5 ของการ

ทดลอง สวนในสตารชจากพทธรกษาทกนได สตารชสกจะใหลกษณะคลายฟองนา (sponge)

และมการแยกตวของของเหลวออกมามาก แตหลงจากผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

จะไดเจลทออนนม และมการแยกตวของเหลวออกมานอย โดยสตารชทมระดบการแทนทตา (MS

เทากบ 0.01, 0.02 และ 0.03) จะมของเหลวแยกตวออกมาทรอบท 2 ของการทดลอง และปลอย

49

ออกมาเรอยๆ จนจบการทดลอง สวนสตารชทมระดบการแทนทสง (MS เทากบ 0.07 และ 0.11)

จะมความคงตวมากทสด โดยสตารชท MS เทากบ 0.11 จะไมมการปลอยของเหลวออกมาเลยจน

จบการทดลอง เชนเดยวกบการทดลองในสตารชขาวโพด และ amaranth (Pal, Singh และ

Kulkarni, 2002)

Perera และ Hoover (1999) ไดกลาวไววาการเกดการรโทรกราเดชนของสตารชขนกบ

การจดเรยงตวของสายสตารชในบรเวณผลกและสวนอสณฐานของเมดสตารชทไมเกดการเจลาต

ไนเซชน โดยการทสตารชมความสามารถในการแชแขงและการละลายตา แสดงใหเหนถงการเกด

การรโทรกราเดชนไดมากในระหวางการเกบรกษา อยางไรกตามการแทนทดวยหมไฮดรอกซโพ

รพเลชนจะชวยปรบปรงความสามารถในการจบนาของเจลสตารชไดด สงผลใหลดการเกดการ

รโทรกราเดชน (Pal, Singh และ Kulkarni, 2002)

2.7.2 คณสมบตและการนาไปใช

การแทนทดวยหมไฮดรอกซโพรพลในเมดสตารช ทาใหความแขงแรงภายในเมดสตารช

ลดลง อณหภมในการเรมเกดความหนด (pasting temperature) ลดลง สตารชสามารถพองตวใน

นาเยน สตารชสกมความเหนยวมากขน มความคงตวตอการแชแขง การละลาย และการเกบรกษา

ในทเยน จงเหมาะกบการใชในอาหารทตองมการเกบรกษาทอณหภมตา คอ อาหารแชเยนและ

อาหารแชเยอกแขง โดยจะชวยยดอายการเกบใหกบอาหารเหลาน (Tuschhoff, 1986)

ในอตสาหกรรมอาหารอาจใชไฮดรอกซโพรพลสตารชเปน blood extender ครมเทยม

และสารใหความขนหนด ในอตสาหกรรมกระดาษและสงทอ ใชผลตฟลม เคลอบกระดาษและสง

ทอ และใชในอตสาหกรรมอนๆ เชน ใชเปนสารยดเกาะ สาหรบวสดกอสราง และใชเปนสารเรงให

เกดเจล สาหรบสารละลายอนทรยและนาหอม (Tuschhoff, 1986)

การใชไฮดรอกซโพรพลสตารชจะชวยปรบปรงความคงตวตอการแชเยอกแขง-การละลาย

และการเกบรกษาทอณหภมตา อายการวางขายสนคา การพองตวในนาเยน การคนตวของ

ผลตภณฑและความใส จงสามารถนาไปใชกบอาหารทสะดวกตอการบรโภค (convenience

food) อาหารแชเยน อาหารแชเยอกแขง โดยสตารชจะทาหนาทสาคญคอใหความขนเหนยว (เอก

พนธ, 2550)

Chuenkamol และคณะ (2007) กลาวไววาการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนทระดบ

ของการแทนทตาๆ เหมาะสมแกการนาไปใชเปนสารใหความหนด สารใหความคงตว ใน

ผลตภณฑอาหาร เชน ซอส ไอศกรม เจลลททาจากผลไม ผลตภณฑขนมอบ

50

2.8 การดดแปรสตารชดวยวธการยอยดวยกรด (acid-thinning)

การผลตสตารชดดแปรโดยการลดขนาดโมเลกลของสตารช ทาไดโดยอาศยปฏกรยา

ระหวางสตารชกบกรดเกลอหรอกรดกามะถนเจอจาง กรดจะตดโมเลกลของสตารชทาใหขนาด

โมเลกลเลกลงจนไดความหนดทตองการ ผลตภณฑทไดอาจเรยกวาสตารชยอยดวยกรด (acid-

modified starch หรอ thin-boiling starch) หรออะไมโลเดกซทรน (amylodextrin) (Wurzburg,

1986b) ผลตภณฑทไดสวนใหญยงคงอยในรปของเมดสตารช ใหความหนดขณะรอนตากวา

สตารชทไมผานการดดแปร ทาใหสามารถใชสตารชในความเขมขนทสงขน เมอเกดการคนตวจะได

เจลทแขง สามารถยดเกาะไดด ใชในผลตภณฑลกกวาด และขนมหวาน เนองจากมความหนดตา

ในขณะรอน สะดวกในการเทลงพมพ และไดเจลทแขงแรงกวาและใสกวาสตารชดบ

ในอตสาหกรรมอาหารมกใชสตารชทผานการยอยดวยกรดในการผลตลกกวาด ใน

อตสาหกรรมสงทอ เคลอบเสนดาย ทาใหเสนใยผาแขงแรงและทนตอการเสยดสระหวางการทอ ใช

ในอตสาหกรรมกระดาษโดยเคลอบกระดาษเพอกนไมใหนาหมกซมผานกระดาษไดกระดาษทม

ผวหนาเรยบ มคณสมบตในการพมพ (printability) ทด และใชผลตกระดาษลกฟก (ดดแปลงจาก

กลาณรงค และเกอกล, 2543)

กระบวนการผลตสตารชทผานการยอยดวยกรด โดยทวไปเรมจากการนาสารละลาย

สตารชรอยละ 36-40 มาใหความรอนทอณหภมตากวาการเกดเจลาตไนเซชน (ประมาณ 40-60

องศาเซลเซยส) เตมกรด กวนเปนระยะเวลา หนงจนถงหลายชวโมง จนไดความหนดทตองการ ทา

ใหพเอชเปนกลาง กรอง ลางและทาใหแหง ชนดของกรด เชน กรดไฮโดรคลอรก กรดซลฟรก โดย

ความเขมขนของกรดทใช อณหภม ความเขมขนของสตารช และระยะเวลาในการทาปฏกรยาจะ

ขนอยกบผผลตและคณสมบตของสตารชดดแปรทตองการ ในระหวางการผลต กรดจะไปทาการ

ยอยพนธะไกลโคซดก ทาใหสายสนลง โดยทพนธะ α-D-(1, 4) ไกลโคซดก จะถกยอยไดงายกวา

พนธะ α-D-(1, 6) (Wurzburg, 1986b)

ไดมการศกษาคณสมบตของสตารชขาวโพดลกผสม (hybrid maize) (Lawal และคณะ,

2005) เมลดถว (jack bean) (Lawal และ Adebowale, 2005) สตารชนวโคโคแยม (new

cocoyam) (Lawal, 2004) สตารชขาวโพดธรรมดา (normal corn) และขาวโพดขาวเหนยว (waxy

corn) (Sandhu, Singh และ Lim, 2007) สตารชขาวโพดทมปรมาณอะไมโลสสง (high amylose

corn starch) (Chung, Jeong และ Lim, 2003) สตารชขาวสาล สตารชมนฝรง และสตารช

ขาวโพด (Gunaratne และ Corke, 2007) สตารชมนสาปะหลง (Atichokudomchai และ

51

Varavinit, 2003) สตารช Dioscoreae (หรอทางภาษาจนวา Shanyo) (Shujun และคณะ, 2007)

ทผานการดดแปรดวยวธการยอยดวนกรดไฮโดรคลอรกทความเขมขนตางๆ เปนระยะเวลาและ

อณหภมทแตกตางกนไป เพอทาการตรวจสอบคณสมบตทางโครงสราง หนาท เคมและกายภาพ

ของสตารชหลงจากผานการดดแปร

2.8.1 ผลของการดดแปรดวยวธการยอยดวยกรดตอคณสมบตของสตารช

2.8.1.1 ผลตอลกษณะสณฐาน

Scanning electron microscope (SEM) เปนเครองมอทใชในการศกษาโครงสรางทาง

สณฐานของสตารช โดย Sandhu, Singh และ Lim (2007) ไดทาการศกษาลกษณะทางโครงสราง

ของสตารชขาวโพดทไมผานการดดแปรและผานการดดแปรดวยวธการยอยดวยกรด

พบวาสตารชขาวโพดทไมผานการดดแปรมลกษณะเปนรปทรงหลายเหลยม ซงหลงจากผานการ

ดดแปรดวยวธการยอยดวยกรดพบวาไมมการเปลยนแปลงลกษณะสณฐานของเมดสตารช อาจ

เนองมาจากการใชระดบของการยอยในระดบทตา (กรดไฮโดรคลอรก 0.14 โมลาร ทอณหภม 50

องศาเซลเซยส นาน 8 ชวโมง) แตพนทผวของสตารชหลงผานการดดแปรพบวามความเรยบมาก

ขนหลงจากผานการดดแปรเปนระยะเวลา 12 ชวโมงเชนเดยวกบการทดลองในสตารชนวโคโค

แยม Lawal (2004) และสตารชถว (Lawal และ Adebowale, 2005) ทพบวาหลงจากผานการดด

แปรดวยวธการยอยดวยกรดจะไมสงผลตอการเปลยนแปลงลกษณะทางสณฐานของเมดสตารช

สวนในกรณของสตารช Dioscorea หลงจากถกยอยดวยกรดไฮโดรคลอรกเปนระยะเวลา

16 และ 32 วน (ความเขมขน 2.2 โมลาร อณหภม 35 องศาเซลเซยส) จะมลกษณะทแตกตางไป

จากสตารชทไมผานการดดแปรกบสตารชทผานการดดแปรทระดบตา ซงสตารชดบจะใหลกษณะ

กลม ร มขนาด 5-50 ไมครอน ในระยะเวลาการยอยในวนท 2 จะไมสงผลตอการเปลยนแปลง

รปรางของเมดสตารช เมอเวลาผานไป 4 วน จากเมดสตารชทมลกษณะกลม ร จะมรปราง

เปลยนไปคลายขนมปงหรอขนมเคก แตเมอระยะเวลาการยอยผานไป 8 วน สตารชจะมขนาดเลก

ลงและบางเพมขนเมอเทยบกบสตารชทไมผานการดดแปร โดยพนผวยงคงเรยบอย ปราศจากการ

กดกรอนหรอหลอมรวมกน จากผลทเกดขนสามารถกลาวไดวาบรเวณใจกลางของเมดสตารชจะ

เปนสวนทงายทสดทจะทาใหไฮโดรเจนไอออน (H+) เขาไปยอย (โดยทวไปสวนทเปนอสณฐานจะ

ถกยอยไดงายทสด) จากเครอง SEM จะเหนวาบรเวณสวนทเปนอสณฐานของเมดสตารชจะอย

บรเวณภายใน และเมอถงระยะเวลาการยอยท 16 วน เมดสตารชจะเกดการแตกหกและเกดการ

52

กดกรอนทผวหนา และจะเกดการกดกรอนอยางรนแรงมากขนเมอระยะเวลาผานไป 32 วน

(Shujun และคณะ, 2007)


Lawal และคณะ (2005) ไดทาการศกษาความหนดของสตารชขาวโพดลกผสมดวยเครอง

บารเบนเดอร (Brabender) พบวาการยอยดวยกรดจะสงผลลดอณหภมเรมตนในการเกดความ

หนด คาความหนดสงสด ความหนดขณะรอน ความหนดขณะเยน คาเบรกดาวนมคาลดลง แตจะ

มคาเซตแบคเพมมากขน Sandhu, Singh และ Lim (2007) พบวาหลงผานการยอยดวยกรด

สตารชขาวโพดขาวเหนยวและขาวโพดจะมคาความหนดสงสด ความหนดขณะรอน ความหนด

ขณะเยน คาเบรกดาวนและคาเซตแบคจะมคาลดลง และมอณหภมเรมตนในการเกดความหนด

เพมสงขน ซงจะมคาเบรกดาวนและเซตแบตลดลงอยางมากในสตารชขาวโพดขาวเหนยว สวนใน

สตารชนวโคโคแยม (Lawal, 2004) จะมคาความหนดสงสด คาเบรกดาวน ความหนดขณะรอนลด

ตาลง ในขณะทมคาความหนดขณะเยน คาเซตแบค และอณหภมเรมตนในการเกดความหนดเพม

สงขนหลงผานการดดแปรดวยการยอยดวยกรด สวนในกรณของการดดแปรสตารชขาวสาล มน

ฝรง ขาวโพด พบวาสตารชหลงผานการดดแปรสตารชทง 3 ชนดจะมคาความหนดสงสด ความ

หนดขณะรอน คาเบรกดาวน ความหนดขณะเยน คาเซตแบค มคาลดลง (Gunaratne และ

Corke, 2007)

Chung, Jeong และ Lim (2003) กลาววาการลดลงของความหนดเกดเนองมาจากการท

สตารชมสายของโพลเมอรทสนลงหลงจากผานการยอยดวยกรด ซงจะเปนการเพมการจดเรยง

ผลกในสวนของสายอะไมโลส สงผลทาใหความหนดเปลยนแปลงไป เพราะวาสายเกลยวคทไมถก

ทาลายในระหวางกระบวนการใหความรอนจะสงผลในการตานทานการพองตวของสตารช

Lawal และคณะ (2005) ไดใหเหตผลวาการยอยดวยกรดจะทาใหสวนทเปนอสณฐานของ

สตารชถกยอย สงผลตอการจบกนของนากบสายโมเลกลสตารชมคาลดลง และลดคาการพองตว

ในระหวางการใหความรอน จงสงผลใหสตารชมความหนดลดตาลง เชนเดยวกบ Gunaratne และ

Corke (2007) ทกลาววาเมอเมดสตารชเกดการออนตวลง และเกดการแตกออกในระหวางการให

ความรอน ดงนนเมอถกแรงกวนจะทาใหเกดการเสยสภาพไดงาย สงผลใหความหนดลดลง และ

เมอพจารณาถงคาเซตแบค (การเกดการรโทรกราเดชน) ทมคาเพมสงขน (Lawal และคณะ, 2005;

Lawal, 2004) ทาใหสนบสนนไดวาการยอยดวยกรดจะไปเพมปรมาณสายอะไมโลส สายสนทาให

สามารถเกดการเกาะเรยงตวกนไดอยางรวดเรว แตจากการทดลองของ Sandhu, Singh และ Lim

53

(2007); Gunaratne และ Corke (2007) พบวาคาเซตแบคมคาลดลง โดย Sandhu, Singh และ

Lim (2007) ใหเหตผลวาการทคาแซตแบคมคาลดลงเกดจากพฤตกรรมดานความหนดของสตารช

ทเปนแบบนวโทเนยน (Newtonian) คอความหนดลดลงเมอเกดแรงเฉอน แต Gunaratne และ

Corke (2007) กลาววาโดยปกตการยอยดวยกรดจะสงผลใหเกดเสนตรงเพมมากขน นาจะเกด

ความหนดสดทายเพมสงขน แตจากโปรแกรมของเครอง RVA ใชระยะเวลาในการทาเยนไม

เพยงพอ จงสงผลใหคาเซตแบคมคาลดลง

2.8.1.3 ผลตอการเกดการเจลาตไนเซชน

การเกดการเจลาตไนเซชนของสตารชสามารถทาการศกษาไดจากเครอง DSC Sandhu,

Singh และ Lim (2007) พบวาสตารชขาวโพดหลงจากผานการดดแปรดวยวธการยอยดวยกรดจะ

สงผลทาใหอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนของสตารชเพมสงขน ไดแก อณหภมเรมตนใน

การเกดการเจลาตไนเซชน (To) อณหภมททาใหสตารชดดความรอนสงสดขณะเกดเจลาตไนเซชน

(Tp) และอณหภมสดทายทสตารชเกดการเจลาตไนเซชน (Tc) เชนเดยวกบการทดลองของ

Gunaratne และ Corke (2007) ททาการศกษาในสตารชขาวสาล มนฝรง ขาวโพดทมปรมาณอะ

ไมโลสสง และในสตารชถว (Lawal และ Adebawale, 2005) สตารชนวโคโคแยม (Lawal, 2004)

ทพบวาจะมอณหภมของการเกดการเจลาตไนเซชนเพมสงขนหลงผานการดดแปรดวยวธการยอย

ดวยกรด ซงตรงกนขามกบการทดลองของ Lawal และคณะ (2005) ททาการศกษาในสตารช

ขาวโพดลกผสม (hybrid maize) และ Sandhu, Singh และ Lim (2007) ในสตารชขาวโพดขาว

เหนยว ทจะมอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนลดลง ซงการทอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน

ของสตารชมคาเพมสงขนเนองมาจากการทกรดจะเขาไปทาลายสวนทเปนอสณฐานภายในเมด

สตารช ทาใหเกดการเชอมของบรเวณทไมเสถยร ดงนนจงสงผลใหบรเวณผลกของสตารชเกดการ

หลอมเหลวทอณหภมเพมสงขน สวน Morrison และคณะ (1993) กลาววาการทอณหภมในการ

เกดเจลาตไนเซชนเพมสงขนจากการยอยดวยกรดนนเนองมาจากสายเกลยวคทมขนาดยาวทเกด

จากการยอยดวยกรดจะมผลมากกวาสายอะไมโลเพกตนทไมถกยอย

คาพลงงานเอนทาลปในการเกดการเจลาตไนเซชน (ΔHgel) เปนคาทบอกถงพลงงานทใช

ในการสลายโมเลกลของสายสตารช Cooke และ Gidley (1992) กลาวไววา คา ΔHgel บงบอกถง

การเกดผลกทงในดานปรมาณและคณภาพ และบงชการสญเสยโมเลกลภายในเมดสตารช

54

แตจะมคา ΔHgel เพมขน ลดลงหรอไมเปลยนแปลงขนกบสภาวะในการดดแปรและชนดของเมด

สตารช เชนจะมคา ΔHgel ลดลงในสตารชขาวโพดลกผสม (Lawal และคณะ, 2005) ขาวโพด

ขาวโพดขาวเหนยว (Sandhu, Singh และ Lim, 2007) และจะมคาเพมขน เชนในสตารชนวโคโค

แยม (Lawal, 2004) ขาวสาล มนฝรง ขาวโพด (Gunaratne และ Corke, 2007) และถว (Lawal

และ Adebawale, 2005) การศกษาของ Gunaratne และ Corke (2007) ยงพบอกวาสตารชท

ผานการยอยดวยกรดจะปรากฏเปนพคขนาดเลกขนอก 1 พคทอณหภมประมาณ 100 องศา

เซลเซยส ซงเกดจากการรวมตวกนของสายอะไมโลสกบไขมน (amylose-lipid complex)


Chung, Jeong และ Lim (2003) พบวาสตารชขาวโพดทมปรมาณอะไมโลสสง (high

amylose maize) หลงไปทาการตรวจสอบโครงสรางผลกดวยเครอง X-ray diffraction พบวา

สตารชจะใหโครงสรางผลกแบบ B+V ซงเมอระยะเวลาในการยอยเพมสงขน (2 ชวโมง) จะสงผล

ใหพนทพคโดยรวมมคาเพมสงขน โดยการยอยดวยกรดจะสงผลในการลดความยาวของสาย

สตารช ทาใหมความสามารถในการเคลอนทเพมสงขน ทาใหงายตอการจดเรยงโครงสรางผลก

Sievert, Czuchajowska และ Pomeranz (1991) พบวาหลงผานการยอยดวยกรดสตารชจะมพค

ทตาแหนง 20° 2θ เพมสงขน ซงเปนการบงบอกวาเกดการรวมตวกนของอะไมโลสและไขมน

(amylose-lipid complex) (เปนสวนทตานทานตอการยอยดวยกรด)

Shujun และคณะ (2007) ไดทาการดดแปรสตารช Dioscorea โดยกอนการดดแปรพบวา

สตารชจะใหโครงสรางผลกแบบ C (ผสมระหวาง A+B) คอเกดพคทตาแหนง 6.5° 2θ ซงให

ลกษณะของผลกแบบ B และพคทตาแหนง 27.4° 2θ ซงเปนพคทใหลกษณะของผลกแบบ A

หลงจากผานการดดแปรดวยกรดเปนระยะเวลา 2 วน จะไมสงผลตอการเปลยนแปลงโครงสราง

ผลก (ยงคงเปนแบบ A+B) แตพคทตาแหนง 6.5° 2θ จะลดลงเลกนอย และพคทตาแหนง 17.7

และ 20° 2θ จะเกดมลกษณะทแหลมขนเลกนอย แสดงวาสตารชหลงผานการดดแปรจะม

ปรมาณผลกเพมขนเลกนอย ซงการลดผลกทตาแหนง 6.5° 2θ เนองมาจากการลดโครงสรางแบบ

B ในระหวางการดดแปร สวนในการเพมพคทตาแหนง 17.7 และ 20° 2θ แสดงวาปรมาณผลก

ภายในเมดสตารชมคาเพมสงขนเมอระยะเวลาในการยอยเพมขน โครงสรางผลกแบบ C จะ

เปลยนแปลงเปนโครงสรางผลกแบบ A หลงผานการยอยเปนระยะเวลา 4 วน พคทตาแหนง

55

6.5°2θ จะหายไป และเมอระยะเวลาการยอยผานไป 16 วน พคทตาแหนง 20° 2θ จะเกดการ

แยกออกเปน 2 พคทตาแหนง 20 และ 21° 2θ ทเปนลกษณะทเดนของโครงสรางผลกแบบ A

สตารชขาวโพดลกผสม (Lawal และคณะ, 2005) จะใหลกษณะโครงสรางผลกแบบ A

คอเกดพคทตาแหนง 15.9, 17.2, 18.8 และ 25.0° 2θ ซงหลงจากผานการยอยดวยกรด พคของ

สตารชทตาแหนง 18.8 และ 25.0° 2θ จะเพมขนเลกนอย แตยงคงโครงสรางผลกแบบ A จากการ

เพมขนของพคแสดงวาการยอยดวยกรดมผลในการเพมปรมาณรอยละความเปนผลกสมพทธ

เชนเดยวกบในสตารชนวโคโคแยม (Lawal, 2004) ทใหลกษณะโครงสรางผลกแบบ A และใน

สตารชถว (Lawal และ Adebowale, 2005) ทใหโครงสรางผลกแบบ C ซงหลงผานการดดแปรจะ

ไมสงผลทาใหเกดการเปลยนแปลงโครงสรางผลก แตจะมปรมาณรอยละความเปนผลกเพมขน

เลกนอย

2.8.1.5 .ผลตอกาลงการพองตวและการละลาย

หลงผานการดดแปรดวยวธการยอยดวยกรดสตารชสวนมากจะมกาลงการพองตวทลดลง

เชน สตารชขาวโพด ขาวโพดความเหนยว (Sandhu, Singh และ Lim, 2007) นวโคโคแยม

(Lawal, 2004) ขาวโพดลกผสม (Lawal และคณะ, 2005) และถว (Lawal และ Adebowale,

2005) แตเมอระยะเวลาเพมมากขนสตารชจะมคากาลงการพองตวทสงขน ซง Lawal และคณะ

(2005) ไดกลาวไววาในกระบวนการยอยดวยกรด H3+O (hydroxonium ion) จะเขาไปจบทพนธะ

ไกลโคซดกและเกดการยอยพนธะไกลโคซดกภายในโมเลกล ทาใหเกดอะไมโลสสายสนๆ เปน

จานวนมาก สวน Lawal (2004) กลาววาจากการทปรมาณรอยละความเปนผลกเพมสงขน

หลงจากผานการยอยดวยกรด จะสงผลในการจากดการพองตวของสตารช โดยจะไปสงผลใหเกด

ความแขงแรงของการเกาะกนของโครงสรางของอะไมโลเพกตนในบรเวณผลกของสตารช ซงตรง

ขามกบการทดลองในสตารชขาวสาล มนฝรง และขาวโพด (Gunaratne และ Corke, 2007) ท

พบวาหลงผานการดดแปรดวยวธการยอยดวยกรดไฮโดรคลอรก 0.1 โมลาร สตารชจะมกาลงการ

พองตวทเพมสงขนเลกนอย แตจะมคากาลงการพองตวลดลงเมอผานการยอยดวยกรดไฮโดร

คลอรก 0.5 และ 1.0 โมลาร โดยทเปนเชนนเนองมาจากการทาลายพนธะไฮโดรเจนในสายโพล

เมอรจะสงผลเพมความสามารถในการพองตวทความเขมขนตาๆ แตจะเกดการกดกรอนในสวน

ของอสณฐานทความเขมขนสงจะสงผลใหกาลงการพองตวลดลง

56

สตารชจะมคาการละลายเพมสงขนหลงผานการดดแปรดวยวธการยอยดวยกรด เชน

สตารชขาวโพด ขาวโพดความเหนยว (Sandhu, Singh และ Lim, 2007) นวโคโคแยม (Lawal,

2004) ขาวโพดลกผสม (Lawal และคณะ, 2005) และถว (Lawal และ Adebowale, 2005) ขาว

สาล มนฝรง และขาวโพด (Gunaratne และ Corke, 2007) เนองมาจากการทสตารชเกดโมเลกลท

มขนาดเลก สงผลใหหมไฮโดรฟลก (hydrophilic) หรอหม -OH เพมสงขน จงทาใหสามารถละลาย

ออกมาไดเพมขน แตจากทฤษฎของการจบนาของหม -OH จะสงผลเพมกาลงการพองตว แตจะ

ตรงขามกบในกรณของสตารชทถกยอยดวยกรด เพราะเมดสตารชจะเกดการแตกออกอยาง

รวดเรวเมอถกใหความรอน โดยจะไมสงผลตอการจดเรยงโครงสราง ดงนนจงไมสามารถจบนาไว

ภายในโครงสรางทาใหลดคากาลงการพองตว 2.8.1.6 ผลตอความใส Lawal (2004) ไดทาการศกษาคาความใสหรอรอยละการสองผานของแสง (%

transmittance) ของสตารชนวโคโคแยมทผานการยอยดวยกรดทความยาวคลน 650 นาโนเมตร

ซงหลงจากผานการดดแปรพบวาคาความใสของสตารชจะมคาเพมสงขนเมอเทยบกบสตารชทไม

ผานการดดแปร และจะมคารอยละการสองผานของแสงลดลงเมอระยะเวลาในการเกบนาน

เพมขน เชนเดยวกบการทดลองของ Lawal และคณะ (2005) ททาการศกษาการยอยดวยกรดใน

สตารชขาวโพดลกผสม ทจะมคาความใสเพมสงขน คลายกบในสตารชขาวโพด ขาวโพดขาว

เหนยว (Sandhu, Singh และ Lim, 2007) ซงการหลดออกมาของสวนบรเวณอสณฐานในระหวาง

การยอยดวยกรด จะไปเพมการทาปฏกรยาระหวางพนธะของอะไมโลเพกตน ทาใหคาการสอง

ผานของแสงของสตารชเพมสงขน 2.8.2 คณสมบตและการนาไปใช สตารชทถกลดขนาดโมเลกลลงดวยกรดทอณหภมตากวาการเกดเจลาตไนเซชน จะคง

ความเปนเมดสตารช มคณสมบตในการบดระนาบแสงโพลาไรซ และคณสมบตทไมละลายในนา

เยนเหมอนสตารชดบ แตมคณสมบตบางประการทเปลยนแปลงไปในขณะใหความรอน เมด

สตารชทผานการยอยดวยกรดจะแตกออก ไดสตารชเปยกเปนของเหลวใสทมความหนดลดลง ม

ความเหลว (fluidity) เพมขน จงสามารถใหความรอนแกสตารชทมความเขมขนสงได แตเมอเยน

ลงจะเกดการคนตวสญเสยความใส ไดเปนเจลทบแสง เหมาะสมทจะนาไปใชขนรปฟลม เนองจาก

57

มความหนดตา สามารถใหความรอนไดถงแมสตารชจะมความเขมขนสง ดดนาหรอระเหยนาได

นอย ดงนนฟลมสตารชแขงและเกาะตดไดเรว

ในอตสาหกรรมสงทอ ใชเคลอบเสนดาย ทาใหเสนใยผาแขงแรง และทนตอการเสยดส

ระหวางการทอ ใชในอตสาหกรรมกระดาษ โดยเคลอบกระดาษเพอไมใหนาหมกซมผาน ได

กระดาษทมผวหนาเรยบ มคณสมบตในการพมพ (printability) ทด และใชในการผลตกระดาษ

ลกฟก

ในอตสาหกรรมยา ใชทาเปนสารชวยเพมปรมาณเมอนาไปตอกรวมตวกบเมดยา ทาให

เมดยามความแขงแรงมากขน และพฒนาคณสมในเรองการปลดปลอยตวยา การแตกตวของเมด

ยา การสกกรอนของตวยา และยงไดมการนามาทาการผสมกบตวยาและไปผานการพนฝอย

(spray drying) หรอทเรยกกนวา spherical agglomerated rice starch ซงเมดยาทไดนจะม

ความสามารถในการไหลทดขน (free flowing) ทาใหเมดยามคณสมบตทดขน และตอกไดงายขน

(www.sc.mahidol.ac.th/tha/award/techno49.htm) 2.9 การดดแปรสตารชดวยวธทางเคมรวมกบการใหความรอนชน การศกษาเกยวกบการดดแปรสตารชดวยวธการทางเคมรวมกบการใหความรอนชนยงม

อยนอยมาก Perera และ Hoover (1999) ไดนาสตารชมนฝรงทผานการใหความรอนชนแลวไปทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน (HMT+HP) แลวตรวจสอบคณสมบตของสตารชทได พบวาการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนลดอตราการสญเสยความใสระหวางการเกบรกษา ลดความเปนผลก

ของสตารช (พคทตาแหนง 5.2° 2θ) แตไมเกดการเปลยนแปลงโครงสรางภายในเมดสตารช คอ

ยงคงใหลกษณะผลกแบบ B และลดเอนทาลปในการเกดรโทรกราเดชนของสตารชมนฝรงทผาน

การใหความรอนชน และยงพบอกวาสตารชทผานการใหความรอนชนกอนการทาปฏกรยาไฮดรอก

ซโพรพเลชนจะสงผลในการเพมหมไฮดรอกซโพรพลในบรเวณอสณฐานใหเพมมากขน

Perera, Hoover และ Martin (1997) ไดทาการศกษาสตารชมนฝรงทผานการใหความ

รอนชนกอนการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน (HMT+HP) พบวาสตารชจะมคากาลงการพอง

ตวเพมสงขนเมอเทยบกบสตารชทผานการใหความรอนชนเพยงอยางเดยว แตจะมคากาลงการ

พองตวทนอยกวาสตารชทไมผานการดดแปร (HP> Native> HMT+HP > HMT) แตจะมคาเพม

สงขนเมออณหภมทใชเพมสงขน ลกษณะโครงสรางของผลกและรอยละความเปนผลกไม

58

เปลยนแปลง มอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนลดลง (To, Tp, Tc และ ΔHgel) โดย (HMT >

HMT+HP > Native > HP)

Gunaratne และ Corke (2007) นาสตารชขาวสาล สตารชมนฝรง และสตารชขาวโพด

เหนยว ไปผานการใหความรอนชนแลวไปทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน พบวาเอนทาลปของ

การเกดเจลาตไนเซชน และการเกดรโทรกราเดชนของอะไมโลเพกตน และคาความแขงแรงของ

เจลลดลง กาลงการพองตวเพมมากขนในสตารชทง 3 ชนด และเมอเปรยบเทยบคณสมบตการให

ความหนดจากเครอง RVA พบวาสตารชจากขาวสาล และสตารชมนฝรงมคาความหนดขณะเยน

และการคนตวเพมมากขน

Sang และ Seib (2006) ไดทาการผลตและตรวจสอบคณสมบตของสตารชขาวโพดทม

คณสมบตเปนสตารชททนทานตอการยอย (resistant starch) โดยวธการใหความรอนชนกอนการ

ทาปฏกรยาการเชอมขาม(HMT+CL) โดยใชสารละลายโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตตอโซเดยมไตร

โพลฟอสเฟต (99: 1)ในกระบวนการเชอมขาม และการใหความรอนชนแกสตารชทอณหภม 90-

120 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 1-4 ชวโมง และทาการตรวจสอบความสามารถในการยอยใน

สตวทดลอง และปรมาณไฟเบอรทกนไดทงหมด (total dietary fiber) ในสตารชหลงจากผานการ

ดดแปร และดสภาวะทเหมาะสมทสดในการผลตสตารชททนทานตอการยอย (resistant starch)

แตจากงานวจยทผานมาพบวาการดดแปรโดยวธการทางเคมรวมกบวธการใหความรอน

ชนยงคงมอยเฉพาะในบางสตารชเทานน และยงไมไดมการทาการสลบลาดบของการดดแปรและ

ตรวจสอบคณสมบตทสาคญบางประการ

59

บทท 3 วตถดบ อปกรณและวธการ

3.1 วตถดบ

- สตารชขาวเจาทผานการสกดโปรตนออกแลว จากบรษทบางกอกสตารช จากด

(สาหรบการทดลองในขอ 4.1 และ 4.2)

- สตารชขาวเจาทผานการสกดโปรตนออกแลว จากบรษทโรงเสนหมชอเฮง จากด

(สาหรบการทดลองในขอ 4.3)

3.2 เครองมอและอปกรณ

- ตอบลมรอนแบบควบคมอณหภมได (WTB binder, Germany)

- อางนาไฟฟาแบบควบคมอณหภมได (Stuart Scientific, SBS 30, USA)

- เครองชงนาหนก (SARTOURIUS, BP 3100S, Germany)

- เครองวดคณสมบตสตารช (Rapid Visco Analyzer; RVA) (Newport Scientific,

Model RVA-4, Australia)

- เครองวดคาการดดกลนแสง (UV-VIS spectrophotometer) (Spectronic

Unicam, genesys 10 UV, USA)

- เครองดฟเฟอเรนเชยลสแกนนงแคลอรมเตอร (Differention Scanning

Calorimeter, DSC) (Pyris 1, USA)

- กลองจลทรรศนอเลคตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope,

SEM) (JEOL, JSM-5410, Japan)

- เครอง X-ray Diffraction (D8 Discover, Bruker AXS, Germany)

- เครองวดส (HunterLab, Miniscan XE, USA)

- เครองหมนเหวยง (centrifuge) (Hettich Zentrifugen, Universal 16/16R,

Germany)

- เครองวดคาพเอช (PHM 210, France)

- เครองกรองแบบสญญากาศ (suction pump) (Eyela, Aspirator A-3S, Japan)

- แทนใหความรอนพรอมระบบกวนดวยแมเหลก (Type M 2211, Thailand)

60

- หลอดเหวยงขนาดเสนผานศนยกลาง 2.5 เซนตเมตร

- เครองแกวชนดตางๆ ทจาเปนในการวเคราะห

- เครองผสมวอรเทค

- ภาชนะสแตนเลสมฝาปดสนททนความรอน

- ตะแกรงรอนขนาด 50 เมซ

- เทอรโมมเตอร

- ไมโครปเปตขนาด 1 และ 5 มลลลตร

- แทงแมเหลกสาหรบกวน (magnetic bar)

- หลอดวดคาการดดกลนแสง (cuvette)

- โถดดความชน (magnetic bar)

- กระดาษกรองเบอร 1 และ 4

- ถวยอะลมเนยมมฝาปด (moisture can)

3.3 สารเคม

3.3.1 สารเคมทใชสาหรบการดดแปรสตารช

- โซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟต

- โซเดยมไฮดรอกไซด

- โซเดยมคารบอเนต

- โซเดยมคลอไรด

- โพรพลนออกไซด

- กรดไฮโดรคลอรก

3.3.2 สารเคมทใชวเคราะหปรมาณอะไมโลส

- อะไมโลสบรสทธจากสตารชมนฝรง

- เอทานอลความเขมขนรอยละ 95


- กรดแกลเชยลอะซตก

- ไอโอดน

- โปแทสเซยมไอโอไดด

61

3.3.3 สารเคมทใชในการวเคราะหปรมาณคารโบไฮเดรตทงหมดภายหลงถกยอยดวย

เอนไซมแอลฟาอะไมเลส

3.3.3.1 สารเคมทใชวเคราะหแอคตวตของเอนไซมแอลฟาอะไมเลส



- โซเดยมฟอสเฟตโมโนเบสคแอนไฮดรส

- สตารชมนฝรงทละลายนาได

- โซเดยมโปแทสเซยมทารเทรต

- กรดไดไนโตรซาลซลก

- นาตาลมอลโตสมาตรฐาน

- นากรองกาจดอออน (deionized water)

- เอนไซมแอลฟาอะไมเลสจากตบออนสกร (α-amylase from porcine

pancreatic suspension in 2.9 M NaCl solution containing 3 mM

CaCl2) (Singma Aldrich chemical, GmbH, Germany)

3.3.3.2 สารเคมทใชในการวเคราะหการยอยสตารชดวยเอนไซม



- โซเดยมฟอสเฟตโมโนเบสคแอนไฮดรส

- เอนไซมแอลฟาอะไมเลสจากตบออนของสกร (เชนเดยวกบทใชในขอ

3.3.3.1)

- เอทานอลความเขมขนรอยละ 95

3.3.2.3 สารเคมทใชวเคราะหปรมาณคารโบไฮเดรตทงหมด

- นาตาลกลโคสมาตรฐาน

- สารละลายฟนอล

- กรดซลฟรกเขมขนรอยละ 95

62

3.3.4 สารเคมทใชวเคราะหปรมาณฟอสฟอรส

- โซเดยมแอมโมเนยมโมลบเดต

- โซเดยมแอมโมเนยมวาเนเดต

- กรดไนตรก

- โพแทสเซยมไฮโดรเจนฟอสเฟต

- กรดไฮโดรคลอรก

3.3.5 สารเคมทใชวเคราะหปรมาณหมไฮดรอกซโพรเลชน

- กรดซลฟรกเขมขนรอยละ 95

- โซเดยมไบซลไฟต

- สารละลายนนไฮดรน

- โพรพลนไกลคอล

3.4 วธการดาเนนงานวจย

3.4.1 การใหความรอนชน (Perera และ Hoover, 1999) เตรยมสตารชขาวเจา 250 กรม (dry basis) ทาการเตมนาโดยการพนฝอยจนไดความชน

รอยละ 20 ใสในถงพลาสตกทปดสนท ปลอยใหสตารชเขาสสมดลเปนเวลา 3 ชวโมง นาสตารชท

ไดไปในใสในภาชนะ สแตนเลสทปดสนท แลวนาไปเขาตอบลมรอนทอณหภม 120 องศาเซลเซยส

เปนเวลา 4 ชวโมง หลงจากนนเทสตารชทผานการอบมาผงไวทอณหภมหองเปนเวลา 2 วน นาไป

บดและรอนดวยเครองรอนผานตะแกรงรอนขนาด 50 mesh เกบในภาชนะทปดสนทท

อณหภมหอง 3.4.2 การเชอมขาม (Rutenberg และ Solarek, 1984)

ทาการดดแปรสตารชขาวโดยเตรยมสารแขวนลอยสตารชรอยละ 30 โดยนาหนกสตารช

แหง เตมโซเดยมไตรเมตาฟอสเฟตทความเขมขนรอยละ 5 ของนาหนกสตารชแหง เตมสารละลาย

โซเดยมไฮดรอกไซด และโซเดยมคารบอเนตรอยละ 0.2 และ 1 ของสารแขวนลอยสตารช

ตามลาดบ ทาการกวนทอณหภม 30 องศาเซลเซยส เปนเวลา 3 ชวโมง ปรบพเอชเปน 6.5 ดวย

สารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขนรอยละ 1 (v/v) กรองแลวลางดวยนากลนปรมาตร

เทากบสารแขวนลอย 3 ครง ทาการผงสตารชทผานการดดแปรไวทอณหภมหองเปนเวลา 2 วน

63

นาไปปนและรอนดวยเครองรอนผานตะแกรงรอนขนาด 50 mesh เกบในภาชนะทปดสนทท

อณหภมหอง

3.4.3 การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน (Tuschhoff, 1986) ทาการดดแปรสตารชขาวโดยเตรยมสารแขวนลอยสตารชรอยละ 30 โดยนาหนกสตารช

แหงเตมสารละลายโซเดยมคลอไรดรอยละ 10 ของสารแขวนลอยสตารช ปรบพเอชเปน 11 ดวย

สารละลายโซเดยมไฮดรอไซดความเขมขนรอยละ 5 (w/w) แลวเตมโพรพลนออกไซดทความ

เขมขนรอยละ 10 ของนาหนกสตารชแหงทาการกวนทอณหภม 35 องศาเซลเซยส เปนเวลา 24

ชวโมง ปรบพเอชเปน 6.5 ดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขนรอยละ 1 (v/v) กรองแลว

ลางดวยนากลนปรมาตรเทากบสารแขวนลอย 3 ครง ทาการผงสตารชทผานการดดแปรไวท

อณหภมหองเปนเวลา 2 วน นาไปปนและรอนดวยเครองรอนผานตะแกรงรอนขนาด 50 mesh

เกบในภาชนะทปดสนททอณหภม 3.4.4 การยอยดวยกรด (Wurzburg, 1986a) ทาการดดแปรสตารชขาวโดยเตรยมสารแขวนลอยสตารชขาวเจา ความเขมขนรอยละ 30

(w/w) ในสารละลายกรดไฮโดรคลอรกเขมขนรอยละ 1 (v/v) นาไปเขยาในอางนาทอณหภม 50

องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 1 ชวโมง หลงจากนนทาการปรบ pH ใหเทากบ 6.5 โดยใช

สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขนรอยละ 5 (w/w) ทาการกรองแลวลางดวยนากลนอก 3

รอบ ทาการผงสตารชทผานการยอยดวยกรดไวทอณหภมหองเปนเวลา 2 วน นาไปปนและรอน

ดวยเครองรอนผานตะแกรงรอนขนาด 50 mesh เกบในภาชนะทปดสนททอณหภมหอง

64

ทาการเตรยวตวอยางสตารชสาหรบการวางแผนการทดลองแบบ Complete

Randomized Design (CRD) โดยทาการทดลอง 2 ซา ดงตารางตอไปน

ตวอยางสตารชดงกลาวจะผานการวเคราะหดงตอไปน เพอตรวจสอบโครงสราง

คณสมบต และศกยภาพในการนาไปใชประโยชนของสตารช

- ปรมาณความชน โดยการอบแหง (AOAC, 1990) เพอหาปรมาณความชนท

เหลออยในเมดสตารช ซงจะใชเปนฐานในการคานวณนาหนกแหงของสตารช

หลงการดดแปร

- ลกษณะปรากฏทางสณฐานโดยใช Scanning Electron microscopy (SEM)

เพอตรวจสอบลกษณะผวภายนอก การแตกหกเสยหาย และการเกาะกลมกบของ

สตารช

- ส โดยใชเครอง Hunter เพอตรวจสอบการเปลยนสของสตารชทผานการดดแปร

- ปรมาณอะไมโลส (Juliano, 1971) เพอตรวจสอบการสลายตวของโมเลกล

สตารชทมขนาดใหญ

- ความคงตวตอการยอยดวยเอนไซม (susceptibility to enzyme digestion) เพอ

ตวอยาง การดดแปรขนท 1 การดดแปรขนท 2

1 (native) - -

2

3

4

5

การใหความรอนชน


ไฮดรอกซโพรพเลชน

การยอยดวยกรด

-

-

-

-

6

7

8







9

10

11







65

ทดสอบความสามารถในการถกยอยของสตารชโดยเอนไซมอะไมเลส โดยการ

วเคราะหปรมาณคารโบไฮเดรตทงหมด (Bernfeld, 1955; Dubois และคณะ,

1956)

- การเปลยนแปลงความหนด โดยใช Rapid Visco Analyzer (RVA) (Newport

Scientific Pty, Ltd., 1995) เพอตรวจสอบอณหภมเรมใหความหนด (pasting

temperature) การใหความหนดสงสด (peak viscosity) และการสญเสยความ

หนด (breakdown) เมอสตารชเรมเกดการเจลาตไนเซชน รวมทงการเพมขนของ

ความหนด (setback) และความหนดสดทาย (final viscosity) เมอสตารชเกด

การรโทรกราเดชน

- การเปลยนแปลงเชงความรอน โดยใช Differential Scanning Calorimeter

(DSC) (ดดแปลงจากกลาณรงค และเกอกล, 2543) เพอหาอณหภมในการเกด

เจลาตไนเซชน (gelatinization temperature) และเอนทาลปในการเกดเจลาตไน

เซชนของสตารช

- โครงสรางภายในโดยใชเครอง X-ray Diffraction (Cheetham และ Tao, 1998)

เพอตรวจสอบโครงสรางและการจดเรยงตวเปนผลก (crystalinity) ภายในเมด

สตารช

- การพองตวและการละลาย (Leach และคณะ, 1959) เพอทดสอบความสามารถ

ในการดดซมนาของเมดสตารช และการละลายของอะไมโลสออกมาจากเมด

สตารชเมอไดรบความรอน

- ความใส (Craig และคณะ, 1989) เพอตรวจสอบการสองผานของแสงหลงสตารช

เกดเจลาตไนเซชน

- ปรมาณฟอสฟอรส (ดดแปลงจาก AOAC, 1990) เพอตรวจสอบระดบการ

เกดปฏกรยาการเชอมขามในสตารช

- ปรมาณหมไฮดรอกซโพรพล (ดดแปลงจาก Hung และ Morita, 1997) เพอ

ตรวจสอบระดบการเกดปฏกรยาไฮดรอกซโพรพลเลชนของสตารชดดแปร

- ความคงตวตอการแชแขง-ละลาย (Singhal และคณะ, 2002) เพอทดสอบความ

ตานทานตอการเกด syneresis เนองจากการเกดรโทรกราเดชน

66

3.5 การวางแผนการทดลองและวเคราะหขอมลทางสถต การวางแผนการทดลองแบบสมตลอด (Completely Randomized Design) และใชการ

วเคราะห โดยทาการวเคราะห 2 ซา เพอหาความผนแปรทางสถตวามความแตกตางอยางม

นยสาคญทางสถตหรอไม ทระดบความเชอมนรอยละ 95

ใชโปรแกรมสาเรจรป The SAS System for Windows Version 8.1 (SAS Institute Inc.,

Cary, NC, USA) ในการคานวณ

3.6 สถานททาการทดลอง

หองปฏบตการเคมอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร คณะวศวกรรมศาสตรและ

เทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยศลปากร วทยาเขตพระราชวงสนามจนทร จงหวดนครปฐม

โรงปฏบตการ ภาควชาเทคโนโลยอาหาร คณะวศวกรรมศาสตรและเทคโนโลย

อตสาหกรรม มหาวทยาลยศลปากร วทยาเขตพระราชวงสนามจนทร จงหวดนครปฐม

หองปฏบตการ ภาควชาวทยาการและวศวกรรมวสด คณะวศวกรรมศาสตรและ

เทคโนโลย อตสาหกรรม มหาวทยาลยศลปากร วทยาเขตพระราชวงสนามจนทร จงหวดนครปฐม

หองปฏบตการ Scanning Electron microscopy (SEM) ศนยเครองมอวจยวทยาศาสตร

และเทคโนโลย จฬาลงกรณมหาวทยาลย

หองปฏบตการ X-ray diffraction ภาควชา พลงงานและวสด มหาวทยาลยเทคโนโลยพระ

จอมเกลาธนบร

67

บทท 4 ผลการทดลองและการวจารณ

4.1 การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการเชอมขาม

4.1.1 ผลของการดดแปรตอลกษณะปรากฏทางสณฐานวทยาของสตารชขาวเจา

สตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกนไดนามาตรวจสอบลกษณะรปรางของ

เมดสตารช โดยนาไปถายภาพเมดสตารชดวยเครอง Scanning Electron Microscope (SEM) ท

กาลงขยาย 190 600 และ 1900 เทาดงแสดงไวในภาพท 13

จากภาพท 13 พบวาสตารชขาวเจามขนาดประมาณ 4-7 ไมโครเมตร (เมอทาการ

วเคราะหขนาดอนภาคเมดสตารชจากโปรแกรมภายในเครอง SEM) และมเมดสตารชขนาดเลกทม

ขนาดนอยกวา 4 ไมโครเมตร โดยสตารชขาวเจาจะมลกษณะรปรางหลายเหลยม เกาะกนเปนกลม

สามารถเหนขอบของเมดสตารชไดอยางชดเจน และเมอพจารณาทกาลงขยายสงสดจะพบวาเมด

สตารชบางสวนจะเกดการสกกรอนเลกนอย บางเมดสตารชจะเกดลกษณะเวาลงบรเวณใจกลาง

เมดสตารช อาจเนองมาจากการใชสารเคมหรอกระบวนการผลตในการสกดเอาโปรตนออกจาก

แปงขาว

หลงจากผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชน พบวาไมสงผลตอการเปลยนแปลง

ขนาดและรปรางของเมดสตารช แตเมดสตารชสวนมากจะมพนผวทมความขรขระเพมมากขน

เหลยมของเมดสตารชหายไป มบางสวนเกดการสกกรอนเลกนอย เชนเดยวกบการทดลองของ

Hoover และ Manuel (1996a); Gunaratne และ Hoover (2002); Lawal (2005) ทกลาววา

หลงจากผานการใหความรอนชน จะไมสงผลตอการเปลยนแปลงขนาดและรปรางของเมดสตารช

สวนการดดแปรดวยวธการเชอมขาม พบวาจะไมสงผลตอการเปลยนแปลงขนาดและรปรางของ

เมดสตารช แตจะมบางสวนเชอมตอกน เชนเดยวกบการทดลองของ Kim และ Lee (2002); Yeh

และ Yeh (1993); Kaur, Singh และ Singh (2004) สวนในกรณของการดดแปรรวม (HMT+CL

และ CL+HMT) พบวาจะมลกษณะเมดสตารชคลายกบการดดแปรเพยงขนเดยว

68

สตารชดบ



การใหความรอนชน+การเชอมขาม

69

การเชอมขาม+การใหความรอนชน

ภาพท 13 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด แสดงลกษณะปรากฏของ

สตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกนทกาลงขยาย 190 600 และ 1900 เทา


4.1.2 ผลของการดดแปรตอคาสของสตารชขาวเจา

คาสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกนทวดไดจากเครอง Hunter จะแสดง

คา L*, a* และ b* โดย L* เปนคาทแสดงถงความสวาง มคา 0-100 เรยงตามลาดบ (0 แสดงถงส

ดา และ 100 แสดงสขาว +a* แสดงความเปนสแดง -a* แสดงความเปนสเขยว +b* แสดงความ

เปนสเหลอง และ -b* แสดงความเปนสนาเงน

จากการทดลองผลของคาสตอสตารชขาวเจา ดงแสดงในตารางท 5 พบวาสตารชขาวเจา

ดบ (native) มคา L* เทากบ 94.06 คอแสดงความเปนสขาวคอนขางสง มคา a* ตดลบเลกนอย

แสดงวามความเปนสเขยวเลกนอย และมคา b* เปนบวก แสดงวามความเปนสเหลอง ซงสตารชท

ผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชน การเชอมขามและการดดแปรรวม ไมสงผลแตกตาง

อยางมนยสาคญทางสถต (P>0.05) ตอคา L* และ a* เมอเปรยบเทยบกบสตารชดบ แตจะสงผล

ตอคา b* เลกนอยโดยสตารชทผานการใหความรอนชน (HMT, HMT+HP, HP+HMT) จะมคา b*

เพมขนเลกนอย (มสเหลองเพมขน) ซงจากการเปลยนแปลงคา b* ในระหวางการใหความรอนชน

พนดา (2549) กลาววาการเปลยนแปลงของคาสนาจะเกดจากการเกดปฏกรยาไพโรไลซส

(pyrolysis) เรยกไดอกชอหนงวาปฏกรยาเทอรโมไลซส (thermolysis) หรอการแตกสลายของ

สตารชเมอไดรบความรอนในระดบสง ซงเกดจากปฏกรยาขนตนของการเกดสนาตาลแบบไมใช

เอนไซม (non-enzymatic browning)

70

ตารางท 5 คาสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน

a,...,c = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางม

นยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 ในตารางคอคาเฉลย + SD (n=2)

Whistler และ Daniel (1984); นธยา (2545) กลาววาปฏกรยาการเกดสนาตาลแบบไมใช

เอนไซมจะไมเกดขนเมอ aw<0.25 และจะเรมเกดสงขนเมอ aw= 0.3-0.4 และจะเกดขนอยาง

รวดเรวและถงจดสงสดเมอ aw เปน 0.8 เพราะความชนหรอปรมาณนาทเพมขนจะชวยทาให

ของแขงเคลอนทไดดขน ดงนนการใหความรอนชนแกสตารชจะเปนการเพมปรมาณนาใหแก

สตารชในปรมาณทมากกวาปกต จงสงผลใหเกดปฏกรยาการเกดสนาตาลแบบไมใชเอนไซมได

เพมสงขน จงสงผลใหมความเปนสเหลอง (b*) เพมขนเลกนอย

4.1.3 ผลของการดดแปรตอปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจา

การหาปรมาณอะไมโลส เพอตรวจสอบการสลายตวของโมเลกลสตารชทมขนาดใหญเปน

โมเลกลอะไมโลสทมขนาดเลกลง โดยอาศยการทอะไมโลสสามารถรวมตวเปนสารประกอบ

เชงซอนกบไอโอดน โดยอะไมโลสจะไปพนเปนเกลยวลอมรอบไอโอดนใหสนาเงนทวดคาการ

ดดกลนแสงท 620 นาโนเมตรได

จากการวเคราะหปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน

ดงแสดงในภาพท 14 และตารางท 18 พบวาสตารชขาวเจาดบ (native) จะมปรมาณอะไมโลสอย

รอยละ 28.57 ซงมปรมาณสงกวาสตารชขาวเจาปกต โดย Tester, Karkalas และ Qi (2004)

พบวาสตารชขาวเจาจะมปรมาณอะไมโลสอยทประมาณ 20.0 ถง 21.1 และเมอนาไปผานการดด

คาส วธการดดแปร

L* a* b*

สตารชดบ (Native)





94.06 ± 0.20a

93.83 ± 0.65a

94.02 ± 0.72a

93.70 ± 0.22a

93.55 ± 0.21a

-0.29 ± 0.13a

-0.32 ± 0.08a

-0.31 ± 0.11a

-0.22 ± 0.01a

-0.25 ± 0.04a

0.46 ± 0.23c

1.06 ± 0.16b

0.73 ± 0.07bc

0.95 ± 0.00b

1.42 ± 0.06a

71

แปรดวยวธการใหความรอนชนรวมกบการเชอมขาม พบวาไมสงผลแตกตางอยางมนยสาคญทาง

สถต (P>0.05) ตอปรมาณอะไมโลสในทกการดดแปร ซง Atichokudomchai และ Varavinit

(2003) ไดทาการดดแปรสตารชมนสาปะหลงดวยวธการเชอมขามพบวาไมสงผลใหสตารชม

ปรมาณอะไมโลสแตกตางไป

สวนในกรณของการดดแปรดวยวธการใหความรอนชน พบวาจะไมสงผลตอปรมาณ

อะไมโลสของสตารชขาวเจา ซงตรงกนขามกบการทดลองของพนดา (2549) ทพบวาการดดแปร

ดวยการใหความรอนชน โดยสตารชมความชนรอยละ 20 ทอณหภม 120 องศาเซลเซยส นาน 4

ชวโมง (สภาวะเดยวกนกบทใชกบการทดลอง) จะสงผลทาใหมปรมาณอะไมโลสเพมขน

เนองมาจากการสลายตวของโมเลกลสตารชทมขนาดใหญเปนโมเลกลทมขนาดเลกในระหวางการ

ใหความรอนชน สงผลใหสายสตารชทเคยมขนาดยาวมขนาดสนลง จงทาใหสามารถทาปฏกรยา

กบไอโอดนไดมากขน โดย Lii, Tsai และ Tseng (1996) ไดพบวาสายอะไมโลเพกตนของสตารช

ขาวเจาทมปรมาณอะไมโลสสง และสตารชขาวเหนยวจะเกดการแตกสลายใหมขนาดสนลงใน

ระหวางการดดแปรดวยวธการใหความรอนชน แตจากการทดลองดงกลาว พบวาปรมาณ

อะไมโลสทไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (P>0.05) กบสตารชดบ อาจเนองมาจาก

การใชระดบการดดแปรไมสงพอ หรอเกดจากการแตกหกของสายโมเลกลสตารชเปนโมเลกลทม

ขนาดเลกเกนไปทไมสามารถทาปฏกรยากบไอโอดนได

ภาพท 14 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

28.05b27.85b28.65ab28.57ab

29.97a

25

26

27

28

29

30

31

32

Native HMT CL HMT+CL CL+HMTวธการดดแปร

ปรมาณอะไมโลส

(รอยละ)

72

4.1.4 ผลของการดดแปรตอโครงสรางผลกของสตารชขาวเจา การวเคราะหปรมาณผลกและการจดเรยงโครงสรางผลกของสตารชขาวเจาทวเคราะหได

จากเครอง x-ray diffractometer ดงแสดงในภาพท 15 และผลของการคานวณคารอยละความ

เปนผลกจากพนทใตกราฟ x-ray diffraction แสดงไวในตารางท 20 จากภาพท 15 พบวาสตารช

ขาวเจาจะแสดงโครงสรางผลกแบบ A คอเกดพคทตาแหนง 15° 2θ สองพคเชอมตดกนท 17°

และ 18° และอกหนงพคท 23° 2θ เชนเดยวกบการทดลองของ Lii, Shao และ Tseng (1995) ซง

เปนแบบแผนโครงสรางผลกของสตารชทมาจากธญพช โดยมคารอยละความเปนผลกสมพทธ (%

relative crystallinity = 51.28) และหลงจากผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชนรวมกบ

การเชอมขาม พบวาไมสงผลตอการเปลยนแปลงโครงสรางผลกคอสตารชยงคงมโครงสรางผลก

แบบ A เชนเดยวกบการทดลองในสตารช นวโคโคแยม (Lawal, 2004) เผอกและมนสาปะหลง

(Gunaratne และ Hoover, 2002) ทยงคงมโครงสรางผลกแบบ A หลงผานการใหความรอนชน

แตจากการทดลองดงแสดงในภาพท 15 พบวาหลงผานการใหความรอนชน พคของสตารชท

ตาแหนง 17 ° 2θ จะมความแหลมลดลงเลกนอย แตจะมขนาดทเพมสงขน และเมอนามา

คานวณรอยละความเปนผลก พบวารอยละความเปนผลกของสตารชจะมความใกลเคยงกบ

สตารชดบมาก ซงสตารชทงหมดจะมรอยละความเปนผลกประมาณรอยละ 51-54

จากการทลกษณะโครงสรางของผลกและรอยละความเปนผลกไมแตกตางจากสตารชดบ

มากนก นาจะเปนผลมาจากการทใชระดบการดดแปรปานกลาง ซงจะไมคอยสงผลตอการ

เปลยนแปลงโครงสรางผลก ซงคลายกบการศกษาของ Hoover และ Manuel (1996a) พบวาการ

ดดแปรสตารชถวดวยวธการใหความรอนชนจะไมทาใหเกดการเปลยนแปลงลกษณะทาง

โครงสราง แตจากการทมความเปนผลกเพมมากขนเลกนอยเมอเทยบกบสตารชดบ อาจเนองจาก

การเคลอนทของสายเกลยวคภายในผลกของสตารชเนองจากนา (ความชน) และความรอน ซงจะ

สงผลใหเกดการจดเรยงผลกใหม หรอเกดจากการใหความรอนสงแลวเกดการตดแบงโมเลกลของ

สายอะไมโลเพกตนทเกดจากพนธะโควาเลนตในเกลยวค ทาใหมจานวนอะไมโลเพกตนมากพอท

จะเกดโครงสรางผลกใหมทสมบรณ และ/หรอมขนาดใหญขน (Vermeylen, Goderis และ

Delcour, 2006) ซงตรงกนขามกบการทดลองของ Adebowale และคณะ (2005a); พนดา (2549)

ทพบวาหลงผานการใหความรอนชน จะสงผลทาใหความเขมของพคมคาลดลงเลกนอย ซงอาจ

เกดจากโครงสรางผลกถกทาลาย หรอเกดการเปลยนแปลงการจดเรยงตวของพนธะคในสวนของ

โครงสรางผลก

73

ภาพท 15 รปแบบ X-ray diffraction ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน

5 10 15 20 25 30 35 40

Diffraction angle (2 theta)

CL+HMT

HMT+CL

CL

HMT

Native

74

เมอพจารณาถงพคทตาแหนง 20° 2θ ดงแสดงในตารางท 20 ซงเปนตาแหนงทบงชถง

การเกดการรวมตวกนของอะไมโลสและไขมนเกดเปนสารประกอบเชงซอนทสงผลทาใหโครงสราง

มความแขงแรงเพมมากขน (Le Bail และคณะ, 1997) ซง Jacob และ Delcour (1998) กลาววา

การดดแปรสตารชจากธญพชบางชนดดวยวธการใหความรอนชน จะสงผลตอการเปลยนแปลง

โครงสรางผลก และเกดเปนรปแบบโครงสรางผลกแบบ V ทเปนโครงสรางสารประกอบเชงซอน

ระหวางอะไมโลสกบไขมน 4.1.5 ผลของการดดแปรตอพฤตกรรมการเปลยนแปลงความหนดของสตารช

ขาวเจา

ผลการวเคราะหการเปลยนแปลงความหนดของสตารชขาวเจาดดแปร ดวยเครอง Rapid

Visco Analyzer (RVA) แสดงไวดงภาพท 16 พบวาการเปลยนแปลงทางดานความหนดของ

สตารชเปนคณสมบตทสาคญอยางหนงตอการนาไปใชและกระบวนการแปรรป โดยประกอบดวย

คาทสาคญดงตอไปน อณหภมในการเรมเกดความหนด (pasting temperature) คาความหนด

สงสด (peak viscosity) คาความหนดตาสดขณะรอน (trough) คาความแตกตางของความหนด

สงสดและความหนดตาสดขณะรอน (breakdown) คาความหนดสดทาย (final viscosity) คาการ

คนตวของสตารช (setback) และเวลาทเกดความหนดสงสด (peak time)

สตารชขาวเจาจะมอณหภมเรมเกดความหนดท 73.9 องศาเซลเซยส และมความหนด

สงสด 615.75 RVU หลงจากผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชน พบวาสตารชจะมคา

ความหนดสงสด คาความหนดตาสดขณะรอน คาความหนดสดทาย คาการคนตวของสตารช

เวลาทสตารชเกดความหนดสงสด และคาอณหภมในการเรมเกดความหนดเพมสงขน แตจะมคา

เบรกดาวนตาลง สวนในกรณการเชอมขามสตารชจะมคาความหนดสงสด คาความหนดตาสด

ขณะรอน คาความหนดสดทาย คาการคนตวของสตารช แตจะมคาเบรกดาวนลดตาลง และจะม

คาเวลาทสตารชเกดความหนดสงสด อณหภมในการเรมเกดความหนดไมแตกตางอยางม

นยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ สวนการดดแปรรวม (HMT+CL, CL+HMT) จะใหผล

คลายกบการใหความรอนชนแตจะมคาเพมสงกวา และจะมคาเบรกดาวนตามากกวา HMT

สตารช โดย CL+HMT สตารชจะใหคาความหนดสงสด คาความหนดตาสดขณะรอน และคา

ความหนดสดทายทสงมากกวาสตารชชนดอน อาจเนองมาจากการท CL+HMT สตารชมปรมาณ

ผลกมากทสด เมอเทยบกบสตารชทผานการดดแปรแบบอน (ดงแสดงในตารางท 19) จงสงผลใหม

ความสามารถในการทนตอความรอนและแรงกวนไดมากกวาสตารชอน

75

การใหความรอนชนจะสงผลใหสตารชมคาความหนดสงสดเพมสงขน อาจเนองมาจาก

การเพมพนธะไฮโดรเจนทงภายในและระหวางโมเลกล จากการยดเกาะกนระหวางสายอะไมโลส

ดวยกนเอง และ/หรอการเกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะไมโลสและไขมนภายในเมดสตารช

(Hoover และ Manuel, 1996a) ซงคาความหนดสงสดของสตารชหลงผานการใหความรอนชนจะ

มคาแตกตางกนไป คอสามารถเพมขนหรอลดลง ขนอยกบสภาวะทใชในการดดแปร เชนในสตารช

มนเทศ (Collado และ Corke, 1999) ขาวฟางสขาว (Olayinka, Adebowale และ Olu-Owolabi,

2008) นวโคโคแยม (Lawal, 2005) และสตารชขาวเจาทผานการดดแปรในระดบสง (พนดา,

2549) ทจะมคาความหนดสงสดลดตาลง เนองมาจากการเพมขนของจานวนพนธะเปนจานวน

มากขน สงผลใหเมดสตารชมความแขงแรง จนสงผลขดขวางหรอยบยงการพองตวของเมดสตารช

จงทาใหความหนดของสตารชลดลง (Lawal, 2005) เชนเดยวกบการทดลองในสตารชทผานการ

เชอมขาม คอถาสภาวะทใชในการดดแปรตาๆ หรอปานกลางจะสงผลทาใหสตารชมความหนด

เพมสงขน แตถาระดบของการดดแปรทสงจะสงผลใหเมดสตารชถกจากดการพองตว

คาเบรกดาวนเปนคาทอธบายถงความทนทานของเมดสตารชตอการใหความรอนและการ

กวน ซงหลงจากผานการดดแปรพบวาสตารชทงหมดจะมคาเบรกดาวนลดลง โดยเฉพาะในสตารช

ทผานการเชอมขาม แสดงใหเหนวาสตารชมความทนทานตอความรอนและกวนในการหงตมได

เพมสงขน จงเกดการแตกสลายของเมดสตารชลดลง ซงถาหากคาเบรกดาวนมคาสงขน แสดงวา

เมดสตารชจะเกดการเปลยนแปลงไดงายเมอไดรบความรอนและแรงเฉอน เชนเดยวกบการ

ทดลองในสตารชขาวเหนยวและขาวเจา จะมคาเบรกดาวนลดลงหลงผานการเชอมขาม (Liu,

Ramsden และ Corke, 1999)

คาเซตแบคเปนคาทแสดงถงความสามารถในการเกดรโทรกราเดชนของสตารช หรอการ

จดเรยงตวใหมดวยพนธะไฮโดรเจนของโมเลกลอะไมโลสทอยใกลกนเมอสตารชเยนตวลง ซงหลง

ผานการดดแปรสตารชจะมคาเซตแบคเพมสงขน โดยเฉพาะสตารชทผานการเชอมขาม ซงบงชวา

สตารชเกดการรโทรกราเดชนไดเพมสงขน แตจากการทดลองของ Collado และ Corke (1999);

Olayinka, Adebowale และ Olu-Owolabi (2008); Lawal (2005); พนดา (2549) พบวาสตารชท

ผานการใหความรอนชนจะมคาเซตแบคลดตาลง

76

ภาพท 16 การเปลยนแปลงความหนดจากการวเคราะหดวยเครอง RVA ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 2 4 6 8 10 12เวลา (นาท)

คาความหนด

(RVU

)

Native

HMT

CL

HMT+CL

CL+HMT

77

เมอพจารณาถงอณหภมในการเรมเกดความหนด (pasting temperature) พบวา HMT,

HMT+CL และ CL+HMT จะมคาเพมสงขนในขณะท CL สตารชจะมคาไมแตกตางอยางม

นยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ ซงการทสตารชมคาอณหภมใเรมเกดความหนดหลง

ใหความรอนชนมคาสงขน เนองมาจากสตารชมโครงสรางภายในโมเลกลแขงแรงมากขน (จากการ

เกดพนธะภายในสายสตารชหรอเกดจากการทมปรมาณผลกเพมสงขน) จงสงผลทาใหสตารช

สามารถทนความรอนไดเพมสงขน กอนทสตารชจะเกดการพองตว

4.1.6 ผลของการดดแปรตอการเปลยนแปลงเชงความรอนในการเกดการเจลาต

ไนเซชนของสตารชขาวเจา

จากการวเคราะหการเปลยนแปลงเชงความรอนหรอการวเคราะหอณหภมและเอนทาลป

ของการเกดเจลาตไนเซชนดวยเครอง Differential Scanning Calorimeter (DSC) ของสตารชขาว

เจาทผานการดดแปร โดยคาทไดจากการวดแสดงถงอณหภมในการเรมเกดการเจลาตไนเซชน (To)

อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสด (Tp) อณหภมสดทายในการเกดการเจลาตไนเซชน (Tc)

ชวงอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชน (Tc-To) และพลงงานหรอเอนทาลปในการเกดการเจลาต

ไนเซชน (ΔHgel) การเกดการเจลาตไนเซชนเกยวของกบการคลายตวและหลอมเหลวของพนธะ

ภายนอก (external chain) ของอะไมโลเพกตนซงอยรวมกนในลกษณะเกลยวค และจะเกดการ

หลอมเหลวในระหวางการเกดเจลาตไนเซชน โดยเรมตนสตารชจะมการจบกบนาและเกดการพอง

ตวของสวนอสณฐานในเมดสตารช ซงทาใหเกดการยดและทาลายโครงสรางสวนผลกตามมา

(Hoover และ Manuel, 1996a)

การเปลยนแปลงเชงความรอนของสตารชขาวเจาดงแสดงในภาพท 17 และตารางท 6

พบวาสตารชขาวเจาจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนอยระหวาง 61-73 องศาเซลเซยส

และพลงงานในการเกดการเจลาตไนเซชนเทากบ 11.194 J/g ซง Chatakanonda, Varavinit และ

Chinachoti (2000) พบวาสตารชขาวเจาจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนอยในชวง

57.4-76.8 องศาเซลเซยส และ ΔHgel เทากบ 6.7 J/g สวน Yeh และ Yeh (1993) พบวาสตารช

ขาวเจาจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนอยในชวง 71-87 องศาเซลเซยส และ ΔHgel

เทากบ 10.4 J/g

78

ภาพท 17 การเปลยนแปลงเชงความรอนในการเกดเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจาทผานการดด

แปรดวยวธตางกน

สตารชขาวเจาหลงผานการใหความรอนชนพบวาสตารชจะมอณหภมในการเกดการเจลา

ตไนเซชน และชวงการเกดการเกดการเจลาตไนเซชนเพมสงขน และมคา ΔHgel ไมแตกตางอยางม

นยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ เชนเดยวกบการทดลองในสตารชมนฝรง (Collado

และ Corke, 1999) ขาวโพด (Hoover และ Manuel, 1996a) นวโคโคแยม (Lawal, 2005;

Gunaratne และ Hoover, 2002) เผอก และมนสาปะหลง (Gunaratne และ Hoover, 2002) และ

จากการทดลองยงพบอกวาหลงผานการใหความรอนชนสตารชจะมพคปรากฏ 2 พค สวนในกรณ

ของการดดแปรโดยวธการเชอมขาม สตารชจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชน ชวงการเกด

การเกดการเจลาตไนเซชน และคา ΔHgel ไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบ

สตารชดบ ซงตรงกนขามกบการทดลองของ Chatakanonda, Varavinit และ Chinachoti (2000);

Vermeylen และ Delcour (2001); Yeh และ Yeh (1993) ทพบวาหลงผานการเชอมขามสตารช

จะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนเพมสงขน และมคา ΔHgel ลดตาลง

50 60 70 80 90อณหภม (องศาเซลเซยส)

การดดความรอน

Native

HMT

CL

HMT+CL

CL+HMT

79

ตารางท 6 การเปลยนแปลงเชงความรอนในการเกดเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

a,...,c = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 คาในตาราง

คอคาเฉลย (n=2); To คออณหภมเรมตนในการเกดการเปลยนแปลงทางความรอน, Tp1 คอ อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสดครงท 1,

Tp2 คอ อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสดครงท 2, Tc คอ อณหภมสดทายในการเกดการเปลยนแปลง, Tc-To คอ ชวงอณหภมของการเกด

การเปลยนแปลง, ∆H คอ พลงงานทใชในการเกดเจลาตไนเซชน

อณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน (องศาเซลเซยส) ชนดของการดดแปร

To Tp1 Tp2 Tc (Tc-To)

เอนทาลป

(Δ H; J/g)

Native 61.392 ± 0.35c 67.300 ± 0.47c ไมปรากฏ 72.408 ± 0.77c 11.016 ± 0.42b 11.194 ± 1.01 ab

การใหความรอนชน 62.373 ± 0.04ab 68.356 ± 0.10ab 74.478 ± 0.01a 79.328 ± 0.49ab 16.951 ± 0.53a 8.831 ± 2.34b

การเชอมขาม 61.955 ± 0.33bc 67.628 ± 0.47bc ไมปรากฏ 73.494 ± 0.64c 11.539 ± 0.32b 11.657 ± 0.00a

การใหความรอนชน+การเชอมขาม 63.015 ± 0.44a 68.711 ± 0.35a 74.986 ± 0.23ab 80.125 ± 0.33a 17.110 ± 0.12a 9.935 ± 0.36ab

การเชอมขาม+การใหความรอนชน 62.067 ± 0.21bc 67.882 ± 0.07abc 73.736 ± 0.35b 78.494 ± 0.02b 16.427 ± 0.18a 10.026 ± 0.64ab

80

และเมอพจารณาถงการดดแปรรวม (HMT+CL, CL+HMT) พบวาสตารชจะมอณหภมในการเกด

เจลาตไนเซชนสงขน และชวงการเกดเจลาตไนเซชนกวางขน เมอทาการเปรยบเทยบกบสตารชดบ

แตจะมคาไมแตกตางจาก HMT สตารช โดยททงหมดจะมคา ΔHgel ไมแตกตางอยางมนยสาคญ

ทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ โดยทสตารชทผานการดดแปรรวมจะมพคปรากฏ 2 พค คลาย

กบ HMT สตารช

การทสตารชมอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนเพมสงขน เนองมาจากการดดแปร

โดยวธการใหความรอนชนสงผลเพมปรมาณผลกภายในเมดสตารช ทเกดจากการจดเรยงของสาย

โพลเมอรภายในสวนอสณฐานของเมดสตารช หรออาจเกดการเกาะเกยวกนของสายเกลยวค

ภายในบรเวณอสณฐาน ทาใหเกดแรงยดเกาะกนเพมสงขน ทาใหทนตอความรอนไดเพมสงขน

(Lawal, 2005) สวนในกรณของ CL สตารชเมอวเคราะหคณสมบตทางดานความรอนดวยเครอง

DSC พบวาคาทวเคราะหไดเหนความแตกตางไมชดเจน เทากบการวเคราะหดวยเครอง RVA และ

เมอพจารณาถงพคทเกดขนพบวา HMT และ CL+HMT สตารชจะมพคเกดขน 2 พค เชนเดยวกบ

การดดแปรในสตารชขาวสาลและสตารชมนฝรง จะมพคเกดหลายพค (multi-endothermic peak)

(Donovan, Lorenz และ Kulp, 1983) และในสตารชขาวเจาทผานการดดแปรในระดบสง (ทความ

เขมขนรอยละ 20-30 อณหภม 100-120 องศาเซลเซยส เปนเวลา 4 และ 16 ชวโมง) (พนดา,

2549) เนองจากมการสรางผลกชนดใหมหรอมการจดเรยงตวใหมของโครงสรางผลกภายในเมด

สตารช การมโครงสรางทมความคงตวทอณหภมแตกตางกนหรอมลกษณะเชงสณฐานหลายแบบ

(polymorphism) และอาจเกดจากการใหความรอนชนจะทาใหเกดการเชอมเกาะกนเปน

โครงสรางทแขงแรงมากขน ทาใหเหนจดสงสด 2 จด ซงจดแรกเกดจากเจลาตไนเซชน ในสวนของ

สตารชทออนแอกวา และจดทสองเกดจากเจลาตไนเซชนในโครงสรางของเมดสตารชทแขงแรงกวา

เมอพจารณาถงชวงอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน (Tc-To) พบวาการดดแปรโดยการ

ใหความรอนชนรวมกบการเชอมขามจะมชวง Tc-To กวางขน ซงชวงทกวางขนแสดงถงภายในเมด

สตารชมการเกดความไมสมาเสมอ (inhomogeneity) ภายในสวนของอสณฐานและบรเวณผลก

เพมมากขน (Seow และ Thevamalar, 1993) ซง Hoover และ Manuel (1996b) ไดใหเหตผลไว

วาการใหความรอนชนจะทาใหเกดพนธะระหวางสายอะไมโลสกบอะไมโลส และอะไมโลสกบ

ไขมน ซงจะสงผลทาใหเกดความแตกตางขน และจะมความคงตวทอณหภมตางกนดวย

คาเอนทาลปหรอพลงงานในการเกดเจลาตไนเซชน (ΔHgel) เปนการวดความเปนผลกทง

ปรมาณและคณภาพ และบงบอกถงการสญเสยโครงสรางภายในเมดสตารช (Cooke และ

Gidley, 1992) และจากการทดลองจะเหนไดวาไมสงผลตอการเปลยนแปลงคาเอนทาลปของ

81

สตารช ซงอาจเนองมาจากทงการดดแปรดวยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการเชอมขามไม

สงผลตอการเปลยนแปลงของสายเกลยวคภายในเมดสตารช หรอสงผลตอการเปลยนแปลง

โครงสรางผลกของสตารช จงทาใหผลงงานในการสลายพนธะภายในโมเลกลไมแตกตางจาก


4.1.7 ผลของการดดแปรตอความคงตวของการยอยดวยเอนไซมของสตารช

ขาวเจา

จากผลการวเคราะหความสามารถในการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสของสตารช

ขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน ดงแสดงในภาพท 18 และตารางท 21 และจาก

ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) ดงแสดงในภาพท 19 พบวาสตารช

ดบจะมรอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสเทากบ 61.36 ซงเปนปรมาณทสงเมอ

เปรยบเทยบกบสตารชดบชนดอน เนองจากโครงสรางของสตารชขาวเจาจะมลกษณะเปนเหลยม

ซงเปนสวนทออนแอทสด สงผลใหเอนไซมสามารถเขาทาปฏกรยาไดมากขนเมอเทยบกบสตารชท

มรปรางกลม ร หลงจากผานการดดแปรพบวาสตารชจะมความแตกตางของการถกยอยดวย

เอนไซมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ แตสตารชทผานการให

ความรอนชน (HMT, HMT+CL, CL+HMT) จะมรอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลส

เพมสงขน

เอนไซมแอลฟาอะไมเลสเปนเอนไซมทตดพนธะแบบสมภายใน (endo enzyme) โดยม

ความสามารถในการตดพนธะ α-(1,4) ไกลโคซดกในโมเลกลของสตารช และจากการท HMT

สตารชมรอยละของการถกยอยดวยเอนไซมเพมสงขน แสดงวามความคงตวตอการยอยดวย

เอนไซมลดลง อาจเนองมาจากการใหความรอนชนจะสงผลใหเกดการจดเรยงโครงสรางผลกแบบ

ใหม เกดการเปลยนแปลงของสายเกลยวคภายในเมดสตารช และจากการทคา ΔHgel ทมคาลด

ตาลง ทบงบอกถงความไมเสถยรของสวนผลก จงสงผลทาใหเอนไซมแอลฟาอะไมเลสสามารถเขา

ไปยอยไดเพมสงขน สวนในกรณของ CL สตารชทไมเกดการเปลยนแปลงอาจเนองมาจากการ

เชอมขามไมสงผลตอการเปลยนแปลงโครงสรางผลกภายในเมดสตารช จงสงผลใหเอนไซม

สามารถทางานไดอยางปกต สวนกรณของการดดแปรรวม (HMT+CL, CL+HMT) จะมรอยละการ

ถกยอยดวยเอนไซมเพมสงขน อาจเนองมาจากผลของการใหความรอนชนททาใหเกดสวนทเปน

อสณฐานเพมมากขน (พนดา, 2549) จากภาพถายจากกลอง Scanning Electron Microscope

82

(SEM) ทแสดงลกษณะของเมดสตารชทผานการดดแปรดวยวธการตางกนหลงจากถกยอยดวน

เอนไซมแอลฟาไมเลส ดงแสดงในภาพท 19 พบวาการยอยดวยเอนไซมจะสงผลทาใหเมดสตารชม

ขนาดอนภาคลดลง และจะพบวาสตารชจะเกดการผกรอนอยางชดเจน ลกษณะเสนขอบ ความ

เปนเหลยมของสตารชหายไป มพนผวทขรขระเพมสงขน แตสตารชสวนมากยงคงความเปนเมด

ของสตารชเอาไวได เมอนาสตารชทผานการใหความรอนชนไปทาการยอยดวยเอนไซมแอลฟา

อะไมเลส พบวาสตารชสวนใหญเกดการเสยสภาพความเปนเมดสตารชไป เกดการกดกรอนทผว

ภายนอก และภายในของเมดสตารช มความขรขระทผวเพมมากขน มบางสวนเกดการหลอม

เชอมตอกน สวนในกรณของ CL สตารช พบวาสตารชยงคงความเปนเมดสตารชไดมากกวาเมอ

เทยบกบ HMT สตารช แตจะมบางสวนเกดการเสยสภาพและหลอมเชอมตอกน ผวสตารชม

ลกษณะขรขระ ในการดดแปรรวมพบวาเมดสตารชจะเกดการเสยสภาพ และหลอมรวมกนเพม

มากขน ทผวภายนอกเกดการสกกรอนอยางมาก

Gunaratne และ Hoover (2002) ไดการอธบายหลกการของการยอยดวยเอนไซม

แอลฟาอะไมเลสไววา แอลฟาอะไมเลสจะดดซบไวทผวหนาของเมดสตารช และทาการยอยสวนท

ผลกบรเวณผวหนา และหลงจากนนจะเขาไปทาการยอยภายในตอไป

ภาพท 18 คารอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสของสตารชขาวเจาทผานการดด


64.30b74.15a

61.00d62.84c61.36d

0

20

40

60

80

Native HMT CL HMT+CL CL+HMT

วธการดดแปร

รอยละการถกยอยดวยเอนไซม

83





84



สตารชขาวเจาภายหลงการยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสทกาลงขยาย 190 600

และ 1900 เทาตามลาดบ

4.1.8 ผลของการดดแปรตอกาลงการพองตวและการละลายของสตารชขาวเจา เมอมการใหความรอนแกสารแขวนลอยสตารช (starch suspension) เมดสตารชจะเกด

การพองตวและจะทาใหบางสวนของสตารชละลายออกมา ความสามารถในการละลายจะเปน

นาหนกของแขงทงหมดในสารละลายทสามารถละลายได ซงคณสมบตทงสองนจะสมพนธกน โดย

คาการละลายจะแปรผนตรงกบคากาลงการพองตว

จากผลของรอยละกาลงการพองตวและรอยละการละลายของสตารชขาวเจาทผานการ

ดดแปรดวยวธการทตางกนดงแสดงในภาพท 20 และตารางท 22 พบวาสตารชขาวเจาดบมคารอย

ละกาลงการพองตวเทากบ 10.35 และรอยละการละลายเทากบ 7.67 ซงหลงจากผานการดดแปร

ดวยวธการใหความรอนชนและการเชอมขามจะสงผลทาใหรอยละกาลงการพองตวของเมดสตารช

มคาลดลง แตสตารชทผานการดดแปรรวม (HMT+CL และ CL+HMT) จะมคาไมแตกตางอยางม

นยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบและสตารชทผานการดดแปรเพยงขนเดยว และเมอ

พจารณาถงรอยละการละลายพบวาสตารชหลงจากผานการดดแปรสตารชทงหมดจะมคารอยละ

การละลายทลดตาลง โดยเฉพาะสตารชทผานการเชอมขาม

สตารชทผานการใหความรอนชนจะมกาลงการพองตวและความสามารถในการละลาย

ลดลง เนองจากการใหความรอนชนจะสงผลใหเกดการจดเรยงโครงสรางผลกใหมทหนาแนนขน

ทาใหนาสามารถแทรกผานเขาไปเกาะภายในเมดสตารชไดนอยลง (Hoover และ Vasanthan,

1994) และจากการทสตารชสญเสยการจบกบกนของสายเกลยวค (double helice) ในระหวาง

การใหความรอนชนสงผลใหกาลงการพองตวลดลง (Gunaratne และ Hoover, 2002; Hoover

85

และ Vasanthan, 1994) ซงการจดเรยงโครงสรางผลกทาใหเกดการเกาะเกยวกนของโมเลกล และ

พนธะภายใน/ระหวางเมดสตารช ทาใหเกดการจดเรยงเกลยวคในสวนของอะไมโลเพกตนใน

บรเวณ clusters จงทาใหจากดการพองตวและลดคาการละลาย (Lawal, 2005) ซงเกดจากการ

ทาปฏกรยาระหวางอะไมโลส-อะไมโลส และอะไมโลส-อะไมโลเพกตน ในระหวางการใหความรอน

ชน แลวสงผลใหคาการพองตวลดลง (Olayinka และคณะ, 2008) หรออาจเกดจากการรวมตวกน

ของอะไมโลสและไขมนจากการใหความรอนชนเกดสารประกอบทมความแขงแรง ซงสงผลในการ

จากดการพองตวเชนเดยวกน (Tester และ Morrison,1990; Olayinka และคณะ, 2008) ซง

สอดคลองกบการทดลองในสตารชขาวสาล มนฝรง และขาวโพดเหนยว (Gunaratne และ Corke,

2007) สตารชขาวโพด ขาวโพดเหนยว Dull waxy maize และ Amylomaize V (Hoover และ

Manuel, 1996a)

การทสตารชทผานการเชอมขามมรอยละกาลงการพองตวทลดลงเนองมาจากการเกด

พนธะเชอมขามภายในโมเลกลของสตารช สงผลทาใหเมดสตารชมความสามารถในการตานทาน

ความรอนและอณหภมไดเพมมากขน จงทาใหสามารถตานทานการพองตวของเมดสตารชไดเพม

สงขน (Kaur, Singh และ Singh, 2004) Rutenberg และ Solarek (1984) กลาววาการเชอมขาม

จะสงผลทาใหเกดพนธะโควาเลนตทชวยทาใหเมดสตารชมความแขงแรง และมผลในการยบยง

การพองตวของสตารช

ภาพท 20 คากาลงการพองตว-การละลายของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

9.18ab8.96ab8.69b8.53b

10.35a

3.58c3.46c2.86c

5.26b

7.67a

0

2

4

6

8

10

12


รอยละ

กาลงการพองตว


86

เมอพจารณาถงรอยละของการละลายพบวาจะมความสมพนธกบคารอยละกาลงการพอง

ตว ซงถาเมดสตารชมความสามารถในการพองตวไดมาก จะสงผลทาใหอะไมโลสภายในเมด

สตารชหลดออกมาอยในสารละลายเพมมากขน ซงถาสตารชมรอยละกาลงการพองตวทลดตาลง

กจะสงผลทาใหรอยละการละลายลดลงดวย และจากการทดลองพบวาสตารชหลงผานการดดแปร

มรอยละของการละลายลดลง อาจเนองมาจากการทงการใหความรอนชนและการเชอมขามจะ

สงผลทาใหสตารชเกดการจบกนดวยพนธะทมความแขงแรงมากขน เมอมการใหความรอนแก

สตารชจงทาใหเกดการหลดของสตารชออกมายงสารละลายไดลดลง

Gunaratne และ Hoover (2002) พบวาปจจยทสงผลตอรอยละกาลงการพองตวและการ

ละลายของสตารชคอ 1) แรงยดเกาะกนระหวางสายสตารช 2) ปรมาณฟอสฟอรส 3) การเกด

สารประกอบเชงซอนกบไขมน 4) ความยาวของสายสตารช

4.1.9 ผลของการดดแปรตอความใสของสตารชสกขาวเจา

รอยละการสองผานของแสงเปนคาทบงบอกถงคณสมบตดานความใสของสตารช

หลงจากการเกดเจลาตไนเซชนและรโทรกราเดชนของสตารช ซงถาสตารชมรอยละการสองผาน

ของแสงทสง แสดงวาสตารชมความใสมาก ในทางตรงกนขามหากสตารชมรอยละการสองผาน

ของแสงตา แสดงวาสตารชมความขนมาก (ความใสนอย) ซงความใสของสตารชเกดจากการทเมด

สตารชถกใหความรอนในสภาวะทมนาเพยงพอ จนทาใหเมดสตารชเกดการพองตว แสงทะลผาน

ไดหลงจากนนเมอเกดการเยนตวลง โมเลกลสตารชจะมการยดเกาะกน (junction zone) ทาให

สามารถสะทอนและหกเหแสงไดแตกตางกน ความใสจงเปลยนแปลงได

จากภาพท 21 และตารางท 23 แสดงรอยละการสองผานของแสงของสตารชขาวเจาท

ผานการดดแปรดวยวธทตางกน พบวาสตารชขาวเจาจะมรอยละการสองผานของแสงเทากบ

19.47 ซงหลงจากผานการดดแปรพบวาสตารชทกชนดจะมรอยละการสองผานของแสงลดลง

โดยเฉพาะ CL, HMT+CL และ CL+HMT สตารชทจะมคารอยละการสองผานของแสงลดลงอยาง

มาก การทเปนเชนนอาจเนองมาจากการเชอมขามจะสงผลทาใหสตารชมความสามารถในการเกด

การโทรกราเดชนไดเรวขน ทาใหเมดสตารชเกดการเกาะเรยงตวกนไดดยงขนเมอเยนตวลง หรอ

เกดจากการทสตารชเกดการจบกนเปนรางแหสามมต ทาใหเกดการสองผานของแสงลดลง

เชนเดยวกบการทดลองของ Woo และ Seib (1997) ทกลาววาสตารชทผานการเชอมขาม

87

ภาพท 21 คาการสองผานของแสงของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน

จะสงผลลดการสองผานของแสงลดลง สตารชทมกาลงการพองตวทลดลงกจะมคาการสองผาน

ของแสงลดลงดวย การใหความรอนชนทาใหสตารชมคารอยละการสองผานของแสงลดตาลง

เนองมาจากการจดเรยงตวใหมระหวางเกลยวคภายในเมดสตารช ทาใหเกดลกษณะทเปนโครงราง

สามมตมความทบ และยงสงผลทาใหคาการพองตวของเมดสตารชลดลง จงทาใหสตารชมคา

ความใสลดลง

4.1.10 ผลของการดดแปรตอปรมาณฟอสฟอรสของสตารชขาวเจา

จากการหาปรมาณฟอสฟอรสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการทตางกน

แสดงดงภาพท 22 และตารางท 24 พบวาสตารชขาวเจากอนการดดแปรจะมปรมาณฟอสฟอรส

อยรอยละ 0.009 และเมอนาไปผานการดดแปร พบวา HMT สตารชจะมการเปลยนแปลงปรมาณ

ฟอสฟอรสในตวอยางอยางมนยสาคญทางสถต (p≤0.05) สวนการดดแปรดวยวธการเชอมขาม

(CL, HMT+CL และ CL+HMT) ทมการทาปฏกรยากบโซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตทความเขมขน

รอยละ 5 พบวาจะสงผลทาใหปรมาณฟอสฟอรสในตวอยางสตารชมปรมาณเพมสงขนอยระหวาง

รอยละ 0.029-0.031 แตจากปรมาณฟอสฟอรสทมอยในสตารชดดแปร ไมสามารถบงบอกระดบ

5.37c4.05c

19.47a

6.19c

17.61b

0

5

10

15

20


รอยละการสองผานของแสง

88

ภาพท 22 ปรมาณฟอสฟอรสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการตางกน

ของการเชอมขามได เนองจากการใชสารประกอบประเภทฟอสเฟตในการทาปฏกรยาการเชอม

ขามเพยงเลกนอยสงผลทาใหคณลกษณะของทางกายภาพของสตารชเปลยนแปลงไปจากเดม

อยางมาก แตปรมาณฟอสฟอรสทหาไดเปนเพยงตวบอกวาสตารชทผานการดดแปรดวยวธการ

เชอมขามดวยความเขมขนดงกลาวเกนกวามาตรฐานทกาหนดใหใชในอาหารหรอไม ซงกระทรวง

อตสาหกรรม (2535) ไดมเกณฑกาหนดและลกษณะชบงของสตารชดดแปรประเภทไดสตารช

ฟอสเฟตคอ ปรมาณฟอสเฟต (คานวณเปนฟอสฟอรส) ไมเกนรอยละ 0.14 สาหรบสตารชดดแปร

ทมาจากสตารชมนฝรงหรอจากขาวสาล และไมเกนรอยละ 0.04 สาหรบสตารชประเภทอน

จากการทดลองดงกลาวสามารถสรปไดวาการดดแปรดวยวธการเชอมขามโดยใชปรมาณ

โซเดยมไตรเมตตาฟอสเฟตทความเขมขนรอยละ 5 ไมสงผลทาใหตวอยางมปรมาณฟอสฟอรสเกน

ทกาหนด สามารถนาไปใชในการผลตอาหารได

4.1.11 ผลของการดดแปรตอการแชแขงและละลายของสตารชขาวเจา

ผลการศกษาความคงทนตอการแชเยอกแขง-ละลายของสตารชทผานการดดแปรดวย

วธการตางกนแสดงในภาพท 23 และตารางท 7 ซงความคงตวตอการแชเยอกแขง-ละลาย จะ

แสดงอยในรปของปรมาณการแยกตวของของเหลว (syneresis) ของสตารชสกทผานการแชเยอก

แขง-ละลาย ถาหากสตารชมรอยละของการแยกตวของของเหลวออกมาสง แสดงวาตวอยางนนม

ความคงตวตอการแชเยอกแขง-ละลายตา เพราะเกดการแยกตวของของเหลวออกมามาก

0.031a0.029a0.030a

0.008b0.009b

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035


รอยละปรมาณ

ฟอสฟ

อรส

89

ภาพท 23 จากการศกษาผลของการแชเยอกแขง-ละลายเปนจานวน 7 รอบ ซงหลงจาก

การผานการใหความรอน เจลของสตารชทไดจะมลกษณะนม และเมอผานการแชแขง-ละลาย

พบวาสตารชจะเกดการแยกตวของของเหลวออกมาในรอบแรกของการทดลอง โดยสตารชขาวเจา

ดบจะมรอยละของการแยกตวของของเหลวเทากบ 25.25 และเมอสตารชทผานการดดแปรไปทา

การแชเยอกแขง-ละลาย พบวาในรอบแรกของการทดลอง HMT สตารชจะมรอยละการแยกตวของ

ของเหลวเพมสงขนเปนรอยละ 33.28 สวนในกรณของสตารชทผานการเชอมขาม (CL, HMT+CL

และ CL+HMT) พบวาสตารชจะเกดการแยกตวของของเหลวออกมาในจานวนมากเมอระยะเวลา

ผานไป 1 รอบ คอมปรมาณนาทแยกออกมาเทากบ 54.64-62.30 ซงเปนปรมาณทสง การทเปน

เชนนเนองมาจากการเชอมขามจะสงไปผลทาใหโมเลกลของสตารช เกดการเชอมตอกนเปนรางแห

สามมตหนาแนนขน ดงนนเมอเกดการแชแขง-ละลาย จะสงผลทาใหสตารชเกดการรวมตวกน

มากขนเนองจากรโทรกราเดชนและนาทแทรกอยภายในโครงสรางรางแหถกบบออกมาในปรมาณ

มาก ในรอบแรกของการทดลอง แตยงคงมนาบางสวนทสามารถเกาะอยกบสตารชและจะเกดการ

แยกตวออกมาในรอบของการทดลองถดไป

การใหความรอนชนจะเกดรอยละของการแยกตวของของเหลวออกมามาก เนองมาจาก

การใหความรอนในสภาวะทมนาจากด จะทาใหเกดการจดเรยงตวกนใหมของสายสตารช

(อะไมโลสกบอะไมโลส หรออะไมโลสกบอะไมโลเพกตน) สงผลทาใหความสามารถในการจบกบ

นาลดลง ดงนนเมอนาไปผานการแชเยอกแขง-ละลาย จงมนาทไมถกจบอยกบสายสตารชไหล

ออกมาในชวงแรกๆ และไหลออกมาอยางรวดเรว เมอจานวนรอบแชแขง-ละลายเพมขนจงเหลอ

แตนาถกจบอยกบโครงสรางเจลทมสายโมเลกลสตารชทคอนขางแนน

Yeh และ Yeh (1993) กลาววาถงแมวาสตารชทผานการเชอมขามจะสงผลทาใหเมด

สตารชมความคงทนตอการกวน และความรอน แตสตารชจะมความตานทานตอการแชแขงและ

การละลายทตา ซง Perera และ Hoover (1999) ไดสนบสนนวาการเกดรโทรกราเดชนของสตารช

เปนอทธพลมาจากการจดเรยงสายสตารชภายในบรเวณอสณฐานและสวนผลก เมอเกดการเยน

ตวลงจะเกดการทาปฏกรยากนระหวางและ/หรอภายในสายสตารช (กลบมาจบตวกนหลงจากการ

พองตว) ในระหวางการเกบรกษาเจล

90

ภาพท 23 การเกดซนเนอรซสหลงผานการแชแขง-ละลายของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7

รอบของการแชแขง-ละลาย

รอยละของการซนเนอรซส

Native

HMT

CL

HMT+CL

CL+HMT

91

ตารางท 7 การเกดการแยกตวของของเหลว (syneresis) หลงการแชแขง-ละลายของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

a,...,c = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 ในตารางคอ

คาเฉลย + SD (n=2)

รอยละของของเหลวทแยกตวออกมา (syneresis) หลงการแชแขง-ละลาย วธการดดแปร

รอบท 1 รอบท 2 รอบท 3 รอบท 4 รอบท 5 รอบท 6 รอบท 7

Native

HMT

CL

HMT+CL

CL+HMT

25.25 ± 0.74c

33.28 ± 1.09b

56.21 ± 5.51a

62.30 ± 3.66a

54.64 ± 1.68a

39.06 ± 2.46b

40.16 ± 0.06b

59.08 ± 5.74a

63.80 ± 3.16a

57.38 ± 1.38a

42.99 ± 0.84b

41.25 ± 1.26b

61.21 ± 5.81a

64.79 ±2.27a

57.92 ± 1.53a

46.31 ± 5.42b

42.45 ± 0.73b

61.26 ± 5.93a

65.65 ± 2.18a

59.27 ± 1.77a

52.33 ± 1.25bc

45.31 ± 0.72c

62.23 ± 6.10a

66.22 ± 1.65a

59.78 ± 2.08ab

52.49 ± 1.35bc

44.95 ± 0.01c

63.02 ± 6.70a

66.31 ± 1.63a

59.89 ± 2.07ab

52.49 ± 1.34bc

44.95 ± 0.01c

63.68 ± 7.07a

66.62 ± 1.86a

60.10 ± 1.96ab

92

4.2 การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการทาปฏกรยา ไฮดรอกซโพรพเลชน

4.2.1 ผลของการดดแปรตอลกษณะปรากฏทางสณฐานวทยาของสตารชขาวเจา

สตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกนถกนามาพจารณาลกษณะรปรางของ


กาลงขยายตางๆ ดงแสดงไวในภาพท 24

จากภาพท 24 พบวาสตารชขาวเจามขนาดประมาณ 4-7 ไมโครเมตร (เมอทาการ

วเคราะหขนาดอนภาคเมดสตารชจากโปรแกรมภายในเครอง SEM) และมเมดสตารชขนาดเลกทม

ขนาดนอยกวา 4 ไมโครเมตร โดยสตารชขาวเจาจะมลกษณะรปรางหลายเหลยม เหนขอบของเมด

สตารชไดอยางชดเจน และเมอพจารณาทกาลงขยายสงสด จะพบวาเมดสตารชบางสวนจะเกด

การสกกรอนเลกนอย อาจเนองมาจากการใชสารเคมหรอกระบวนการผลตในการสกดเอาโปรตน

ออกจากแปงขาว

หลงจากผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชน พบวาไมสงผลตอการเปลยนแปลง

ขนาดและรปรางของเมดสตารช แตเมดสตารชสวนมากจะมพนผวทมความขรขระเพมมากขน

เหลยมของเมดสตารชหายไป มบางสวนเกดการสกกรอนเลกนอย เชนเดยวกบการทดลองของ

Hoover และ Manuel (1996a); Gunaratne และ Hoover (2002); Lawal (2005) ทกลาววา

หลงจากผานการใหความรอนชน จะไมสงผลตอการเปลยนแปลงลกษณะขนาดและรปรางของเมด

สตารช

สวนในกรณของการดดแปรดวยวธการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน พบวาสตารชจะ

เกดการหลอมรวมเชอมตอกน มบางเมดเกดการเสยสภาพในระหวางการดดแปร มบางสวนเกด

การหลดออกมากลายเปนเมดสตารชขนาดเลก เกดลกษณะเปนรองทผวของเมดสตารช ซง

สอดคลองกบการทดลองของ Kaur, Singh และ Singh (2004); Chuenkamol และคณะ (2007)

ทพบวาหลงจากผานการดดแปรสตารชดวยวธการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน จะสงผลทาให

เมดสตารชเกดการแตกหกของรปราง รอยเวา และรองทชดเจนบรเวณทผวของเมดสตารช โดย

Huber และ BeMiller (2001) กลาวไววา การเปลยนแปลงโครงสรางสวนใหญจะเกดทบรเวณใจ

กลางเมดสตารช โดยหมไฮดรอกซโพรพลจะสงผลทาใหเกดรอยเวา โดยเฉพาะอยางยงบรเวณใจ

กลางของเมดสตารช ซงจะเกดการกดกรอนจากผวภายนอกเขาไปบรเวณผวภายใน ในกรณของ

93

การดดแปรรวมพบวาสตารชจะเกดการเชอมตอของเมดสตารชอยางชดเจน และมบางสวนเกดการ

เสยสภาพไปในระหวางการดดแปร



การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

การใหความรอนชน+การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

94

การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน+การใหความรอนชน


สตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกนทกาลงขยาย 190 600 และ 1900 เทา







จากผลการวดคาสของสตารชขาวเจา ดงตารางท 8 พบวาสตารชขาวเจาดบ (native) ม

คา L* เทากบ 94.06 คอแสดงความเปนสขาวคอนขางสง มคา a* ตดลบเลกนอยแสดงวามความ

เปนสเขยวเลกนอย และมคา b* เปนบวก แสดงวามความเปนสเหลอง ซงสตารชทผานการดดแปร

ดวยวธการใหความรอนชน การเชอมขามและการดดแปรรวม ไมสงผลแตกตางอยางมนยสาคญ

ทางสถต (P>0.05) ตอคา L* และ a* เมอเปรยบเทยบกบสตารชดบ โดยจะมคา L* อยในชวง

92.95 ถง 93.41 และคา a* อยในชวง -0.34 ถง 1.00 ยกเวนในกรณของ HP+HMT สตารชทจะม

คา a* และ b* เพมมากทสด แตคา a* ของสตารชมคาใกลศนย เมอพจารณาถงคา b* ของสตารช

หลงผานการดดแปรพบวาจะมคา b* เพมสงขน ซงแสดงวาการใหความรอนชนและการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนจะสงผลทาใหสตารชมความเปนสเหลองเพมสงขน ซงจากการ

เปลยนแปลงคา b* ในระหวางการใหความรอนชน พนดา (2549) กลาววาการเปลยนแปลงของคา

สนาจะเกดจากการเกดปฏกรยาไพโรไลซส (pyrolysis) เรยกไดอกชอหนงวาปฏกรยาเทอรโมไลซส

(thermolysis) หรอการแตกสลายของสตารชเมอไดรบความรอนในระดบสง ซงเกดจากปฏกรยา

ขนตนของการเกดสนาตาลแบบไมใชเอนไซม (non-enzymatic browning) สวนการทาปฏกรยาไฮ

95

ดรอกซโพรพเลชนกอนจะสงผลทาใหโครงสรางสตารชมความออนแอลง ดงนนเมอนาไปทาการให

ความรอนในขณะทเมดสตารชมปรมาณนาเพมสงขน จงอาจสงผลเรงปฏกรยาเทอรโมไลซส ทาให

เกดปฏกรยาการเกดสนาตาลไดเพมสงขน จงสงผลให HP+HMT สตารชมความเปนสเหลองเพม

สงขน


การหาปรมาณอะไมโลส เพอตรวจสอบการสลายตวของโมเลกลสตารชทมขนาดใหญเปน

โมเลกลอะไมโลสทมขนาดเลกลง โดยอาศยการทอะไมโลสสามารถรวมตวเปนสารประกอบ

เชงซอนกบไอโอดน โดยอะมโลสจะไปพนเปนเกลยวลอมรอบไอโอดน ใหสนาเงนทวดคาการ

ดดกลนแสงท 620 นาโนเมตรได

จากการวเคราะหปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธการท

แตกตางกน ดงแสดงในภาพท 25 และตารางท ข-26 พบวาสตารชขาวเจาดบจะปรมาณอะไมโลส

อยรอยละ 28.57 เมอหลงจากผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชนพบวาสตารชจะม

ปรมาณอะไมโลสไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ คอยงคงม

ปรมาณอะไมโลสอยรอยละ 28.65 ซงแสดงวาการใหความรอนชนไมสงผลตอการเปลยนแปลง

ปรมาณอะไมโลสภายในเมดสตารช แตเมอนาสตารชไปผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

พบวาสตารชจะมปรมาณอะไมโลสลดตาลงเหลอเพยงรอยละ 25.25 อาจเนองมาจากการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน เปรยบเสมอนการเตมหมขดขวางการเกดปฏกรยา (blocking

group) หรอเตมหมทมความชอบนา (hydrophilic) (Aziz และคณะ, 2004) จงสงผลขดขวางการ

เขาทาปฏกรยาของไอโอดนของสายสตารช สวนในกรณของการดดแปรรวม พบวาการดดแปรขน

หลงไมสงผลตอการเปลยนแปลงปรมาณอะไมโลสของสตารชหลงผานการดดแปร คอสตารชยงคง

มปรมาณอะไมโลสใกลเคยงกบการดดแปรเพยงขนเดยว

96




4.2.4 ผลของการดดแปรตอโครงสรางผลกของสตารชขาวเจา

การวเคราะหโครงสรางผลกของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยเครอง X-ray

diffraction โดยทาการสแกนทมม 2θ ของ 5-40° พบวาสตารชขาวเจามแบบแผนโครงสรางผลก

แบบ A คอมการเกดพคทตาแหนง 15° 2θ มสองพคเชอมตดกนท 17° และ 18° 2θ และมอก

หนงพคท 23° 2θ ดงแสดงในภาพท 26 ซงเปนโครงสรางผลกโดยทวไปทพบในสตารชจากธญพช

และเมอนาไปผานการดดแปร พบวาสตารชทผานการดดแปรทงหมดมแบบแผนโครงสรางไม

แตกตางกบสตารชดบ (ยงคงมผลกแบบ A-type) และเมอนาไปคานวณรอยละความเปนผลก

ทงหมด พบวาการดดแปรโดยวธการใหความรอนชน การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน และการ

ดดแปรรวม มรอยละความเปนผลกใกลเคยงกบสตารชดบมาก ดงตารางท 27 ซงสตารชทงหมด

จะมรอยละความเปนผลกประมาณรอยละ 51-54

จากการทลกษณะโครงสรางของผลกและรอยละความเปนผลกไมแตกตางจากสตารชดบ

มากนกนาจะเปนผลมาจากการทใชระดบการดดแปรปานกลาง ซงจะไมคอยสงผลตอการ

เปลยนแปลงมากนก ซงคลายกบการศกษาของ Hoover และ Manuel (1996b) พบวาการดดแปร

สตารชถวดวยวธการใหความรอนชน (สภาวะการดดแปรทความชนรอยละ 30 อณหภม 100

องศาเซลเซยส นาน 6 ชวโมง) ไมทาใหเกดการเปลยนแปลงลกษณะทางโครงสราง แตจากการทม

ความเปนผลกเพมมากขนเลกนอยเมอเทยบกบสตารชดบ อาจเนองจากการเคลอนทของสาย

เกลยวคภายในผลกของสตารช เนองจากนา (ความชน) และความรอน ซงจะสงผลใหเกดการ


L* a* b*




การใหความรอนชน+ไฮดรอกซโพรพเลชน

ไฮดรอกซโพรพเลชน+การใหความรอนชน

94.06 ± 0.20a

93.83 ± 0.65a

93.05 ± 1.44a

93.41 ± 0.91a

92.95 ± 0.48a

-0.29 ± 0.13b

-0.32 ± 0.08b

-0.34 ± 0.02b

-0.30 ± 0.02 b

0.01 ± 0.09a

0.46 ± 0.23c

1.06 ± 0.16b

0.85 ± 0.12b

0.96 ± 0.01b

1.98 ± 0.10a

97


จดเรยงผลกใหม หรอเกดจากการใหความรอนสงแลวเกดการตดแบงโมเลกลของสายอะไมโล

เพกตนทเกดจากพนธะโควาเลนตในเกลยวค ทาใหมจานวนอะไมโลเพกตนมากพอทจะเกด

โครงสรางผลกใหมทสมบรณ และ/หรอมขนาดใหญขน (Vermeylen, Goderis และ Delcour,

2006) และจากการดดแปรทสภาวะตางๆ พบวาจะมพนทใตพคทตาแหนง 20° 2θ ของสตารชท

ผานการใหความรอนชนเพมมากขนเมอเทยบกบสตารชดบ ซงการเพมมากขนนอาจเนองมาจาก

การเกดสารประกอบเชงซอนของสตารชกบสารอน เชน ไอโอดน แอลกอฮอล และไขมน (fatty

acid และ monoglycerides) เปนตน (Le Bail และคณะ, 1997)

Gunaratne และ Hoover (2002) กลาวไววาการทสตารชแตละชนดมปรมาณความเปน

ผลก (relative crystallinity) แตกตางกนเนองมาจากความแตกตางของ 1) ขนาดของผลก 2) การ

จดเรยงตวของสายเกลยวค 3) ความยาวเฉลยนของอะไมโลเพกตน และ 4) อตราสวนโดยโมล

ของอะไมโลเพกตนสายสน (DP 10-13)

25.30b

28.01a

25.21b

28.65a28.57a

22

24

26

28

30

Native HMT HP HMT+HP HP+HMTวธการดดแปร


(รอยละ)

98


5 10 15 20 25 30 35 402 Theta

Native

HMT

HP

HMT+HP

HP+HMT

99

4.2.5 ผลของการดดแปรตอพฤตกรรมการเปลยนแปลงความหนดของสตารชขาวเจา


Visco Analyzer (RVA) แสดงไวดงภาพท 27 การเปลยนแปลงทางดานความหนดของสตารชเปน

คณสมบตทสาคญอยางหนงตอการนาไปใชและกระบวนการแปรรป โดยประกอบดวยคาทสาคญ

ดงตอไปน อณหภมในการเรมเกดความหนด (pasting temperature) คาความหนดสงสด (peak

viscosity) คาความหนดตาสดขณะรอน (trough) คาความแตกตางของความหนดสงสดและความ

หนดตาสดขณะรอน (breakdown) คาความหนดสดทาย (final viscosity) คาการคนตวของ

สตารช (setback) และเวลาทเกดความหนดสงสด (peak time)

จากภาพท 27 และตารางท 29 พบวาการใหความรอนชนจะสงผลทาใหอณหภมเรมเกด

ความหนด ความหนดสงสด ความหนดตาสดขณะรอน ความหนดสดทาย คาการคนตวของสตารช

และเวลาทเกดความหนดสงสดเพมสงขน สวนในกรณของสตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซ

โพรพเลชนจะสงผลใหคาความหนดสงสดเพมสงขน แตจะเปนการลดอณหภมเรมเกดความหนด

ความหนดตาสดขณะรอน และความหนดสดทายลง ในขณะทคาการคนตวของสตารชไมเกดการ

เปลยนแปลง สวนการดดแปรโดยใชทงสองวธรวมกนจะมผลการเปลยนแปลงดานความหนดทม

ลกษณะผสมกนระหวางการดดแปรแบบขนเดยวแตละวธ

การท HP สตารชมคาอณหภมเรมตนในการเกดความหนดตาลง และมคาความหนด

สงสดเพมขน เปนมาจากการลดความแขงแรงของพนธะทเกาะเกยวกนภายในเมดสตารช ซงเกด

จากหมแทนททมคณสมบตชอบนา จงทา HP สตารช สามารถจบนาและดดซมนาไวภายในเมด

สตารชไดงายขน และเพมอตราการเกดพาสตไซเซอรของบรเวณอสณฐาน (Seow และ

Thavamalar, 1993) Gunaratne และ Corke (2007) กลาววา HP สตารชมความสามารถในการ

พองตวไดสง และเกดการหลดออกมาของโมเลกลอะไมโลส สญเสยไปในระหวางการทาปฏกรยา

ไฮดรอกซโพรพเลชน จงสงผลใหเมดสตารชมคาความหนดสงสดสงขน แตจะมโครงสรางเมด

สตารชทออนแอ ดงนนเมอใชอณหภมสงมากๆ จะทาใหเกดการสญเสยความหนดไดอยางรวดเรว

ทาใหมคาเบรกดาวนทสงขน และมรายงานวาอณหภมเรมเกดความหนดจะลดตาลงเมอมหม

ของไฮดรอกซโพรพลเขามาแทนทในโมเลกลสตารชเพมมากขน (Chuenkamol และคณะ, 2007)

ในกรณของการดดแปรดวยวธใหความรอนชน คาอณหภมเรมเกดความหนดและคาความ

หนดสงสดเพมสงขน เปนผลมาจากการเพมการเกาะเกยวกนของสายสตารชทงภายในและ

ระหวางสายของโมเลกล จงทาใหสตารชมความแขงแรงมากขน สงผลใหเมดสตารชสามารถทนตอ

100


0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 2 4 6 8 10 12เวลา (นาท)

ความหนด

(RVU

)

Native

HMT

HP

HMT+HP

HP+HMT

101

แรงเฉอนและความรอนไดมากขน สามารถพองตวใหความหนดเพมสงขน แตกมงานวจยกลาวไว

วาหากใชการดดแปรดวยการใหความรอนในระดบสง จะมผลทาใหโครงสรางแขงแรงมาก จนมผล

ยบยงการพองตวของเมดสตารชได (พนดา, 2549; Olayinka และคณะ, 2008; และ Lawal,

2005)

เมอพจารณาถงคาเบรกดาวน (ความหนดสงสด – ความหนดตาสดขณะรอน) ซงเปนคาท

บงบอกถงความทนทานของเมดสตารชตอการใหความรอนและแรงกวน จะพบวาการใหความรอน

ชนจะทาใหคาเบรกดาวนลดลง แสดงวาสตารชมความสามารถในการทนทานตอความรอนและ

แรงกวนไดมากขน สวน HP สตารชจะมคาเบรกดาวนเพมสงขน ซงบงบอกวาสตารชมความ

ออนแอ ไมทนตอการนาไปใชในผลตภณฑทตองผานความรอนและแรงกวนสง เชนพวกอาหาร

กระปอง หรอผลตภณฑทตองฆาเชอดวยรทอรท

การคนตวของสตารชหรอคาเซตแบค เปนคาทบงบอกถงการเกดรโทรกราเดชน หรอการ

จดเรยงตวกนของสายสตารช ซงเกดการเกาะกนดวยพนธะไฮโดรเจนของสายสตารชทอยใกลกน

เมอเยนตวลงหลงการเกดเจลาตไนเซชน จากการทดลองพบวา HMT สตารชจะมคาเซตแบค

เพมขน ซงบงชวาสตารชเกดรโทรกราเดชนเพมขน สวน HP สตารชจะมคาแซตแบคลดลง ซง

สอดคลองกบผลของการแชแขง-ละลายทคาลดลง เนองจากการทสตารชมหมแทนททชอบนาเกาะ

อยทโมเลกล จงขดขวางและลดการเกาะตวกนของสายสตารช สงผลใหเกดรโทรกราเดชนลดลง 4.2.6 ผลของการดดแปรตอการเปลยนแปลงเชงความรอนในการเกดการเจลาต

ไนเซชนของสตารชขาวเจา จากการวเคราะหการเปลยนแปลงเชงความรอน หรอการวเคราะหอณหภมและเอนทาลป


เจาทผานการดดแปร โดยคาทไดจากการวดแสดงถง อณหภมในการเรมเกดการเจลาตไนเซชน

(To) อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสด (Tp) อณหภมสดทายในการเกดการเจลาตไนเซ

ชน (Te) ชวงอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชน (Te-To) และพลงงานหรอเอนทาลปในการ

เกดการเจลาตไนเซชน (ΔHgel) การเกดการเจลาตไนเซชนเกยวของกบการคลายตวและ

หลอมเหลวของพนธะภายนอก (external chain) ของอะไมโลเพกตนซงอยรวมกนในลกษณะ

เกลยวค และจะเกดการหลอมเหลวในระหวางการเกดเจลาตไนเซชน โดยเรมตนสตารชจะมการ

จบกบนาและเกดการพองตวของสวนอสณฐานในเมดสตารช ซงทาใหเกดการยดและทาลาย

โครงสรางสวนผลกตามมา (Hoover และ Manuel, 1996a)

102

จากผลการวเคราะหพบวาสตารชขาวเจาจะมชวงอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนอย

ในชวง 61.39-72.41 องศาเซลเซยส และพลงงานทใชในการเกดเจลาตไนเซชนมคาเทากบ

11.194 J/g ดงแสดงในตารางท 9 และภาพท 28 ซงหลงจากการดดแปรพบวา HMT สตารชจะ

สงผลในการเพมอณหภมเรมตน อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสด อณหภมสดทาย ชวง

อณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนเพมสงขน และยงพบวาการดดแปรโดยวธการใหความรอนชนจะ

สงผลทาใหเกดอณหภมสงสด (Tp1, TP2) ดวยกน 2 พค ในกรณของการดดแปรดวยวธการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนจะสงผลลดอณหภมเรมตน อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลง

สงสด อณหภมสดทาย แตมชวงของการเกดเจลาตไนเซชนไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต

(p>0.05) กบสตารชดบ สวนการดดแปรรวม (HMT+HP และ HP+HMT) จะมอณหภมในการเกด

เจลาตไนเซชนอยระหวางการดดแปรแบบขนเดยว

การท HMT สตารชมอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนเพมสงขน เนองมาจากการให

ความรอนชนจะทาใหเกดการจดเรยงโครงสรางใหมสวนทเปนผลกหนาแนนขน จงตองใชความ

รอนสงในการทาลายโครงสราง หรออาจเกดการเกาะเกยวกนของสายเกลยวคภายในบรเวณ

อสณฐาน ทาใหเกดเปนแรงยดเกาะกนทเพมสงขน ทาใหสามารถทนตอความรอนไดเพมสงขน

(Lawal, 2005) สวน HP สตารชจะมอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนลดตาลง แสดงวาการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนจะไปสงผลทาลายพนธะไฮโดรเจนระหวางสายสตารชในบรเวณ

อสณฐานทาใหสายของสตารชสามารถเคลอนทไดมากขนและสงผลในการลดอณหภมในการ

หลอมเหลวของผลกลง (Perera และ Hoover, 1999) หรอเกดจากการแทนทซงจะชวยในเรองการ

พองตวและทาลายผลก จงเปนผลใหอณหภมในการเรมหลอมเหลวลดตาลง (Reddy และ Seib,

2000) Seow และ Thavamalar (1993) กลาววาการทอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนลดตาลง

บงบอกวาผลกบางสวนในโครงสรางของสตารชเกดการหลอมเหลวไปในระหวางการดดแปร

เมอพจารณาถงพคทเกดขนพบวา การใหความรอนชน และการใหความรอนชนกอนการ

ทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน จะมพคเกดขน 2 พค เชนเดยวกบการดดแปรในสตารชขาวสาล

และสตารชมนฝรง จะมพคเกดหลายพค (multi endothermic peak) (Donovan, Lorenz และ

Kulp, 1983) และในสตารชขาวเจาทผานการดดแปรในระดบสง (ทความเขมขนรอยละ 20-30

อณหภม 100-120 องศาเซลเซยส เปนเวลา 4 และ 16 ชวโมง) เนองจากมการสรางผลกชนดใหม

หรอมการจดเรยงตวใหมของโครงสรางผลกภายในเมดสตารช (พนดา, 2549) การทสตารชม

โครงสรางทมความคงตวทอณหภมแตกตางกนหรอมลกษณะเชงสณฐานหลายแบบ

103

ภาพท 28 การเปลยนแปลงเชงความรอนในการเกดเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจา

ทผานการดดแปรดวยวธตางกน

(polymorphism) และอาจเกดจากการใหความรอนชนจะทาใหเกดการเชอมเกาะกนเปน

โครงสรางทแขงแรงมากขน ทาใหเหนจดสงสด 2 จด ซงจดแรกเกดจากเจลาตไนเซชนของสตารช

ในสวนทออนแอกวา และจดทสองเกดจากเจลาตไนเซชนของสตารชในสวนทแขงแรงกวา

เมอพจารณาถงชวงอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน (Tc-To) พบวาการดดแปรโดยการ

ใหความรอนชนและการดดแปรรวม จะมชวง Tc-To กวางขน ซงชวงทกวางขนแสดงถงภายในเมด

สตารชมการเกดความไมสมาเสมอ (inhomogeneity) ภายในสวนของอสณฐานและบรเวณผลก

เพมมากขน (Seow และ Thevamalar, 1993) ซง Hoover และ Manuel (1996b) ไดใหเหตผลไว

วาการใหความรอนชนจะทาใหเกดพนธะระหวางสายอะไมโลสกบอะไมโลส และอะไมโลสกบ

ไขมน ซงจะสงผลทาใหเกดความแตกตางขน และจะมความคงตวทอณหภมตางกนดวย

50 60 70 80 90อณหภม (องศาเซลเซยส)


Native

HMT

HP

HMT+HP

HP+HMT

104


a,...,d = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 คาในตารางคอคาเฉลย (n=2); To

คออณหภมเรมตนในการเกดการเปลยนแปลงทางความรอน, Tp1 คอ อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสดครงท 1, Tp2 คอ อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลง

สงสดครงท 2, Tc คอ อณหภมสดทายในการเกดการเปลยนแปลง, Tc-To คอ ชวงอณหภมของการเกดการเปลยนแปลง, ∆H คอ พลงงานทใชในการเกดเจลาตไนเซชน

อณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน (องศาเซลเซยส) เอนทาลป

(ΔH; J/g)

วธการดดแปร


Native 61.392 ± 0.35b 67.300 ± 0.47b ไมปรากฏ 72.408 ± 0.77b 11.016 ± 0.42d 11.194 ± 1.01a

HMT 62.373 ± 0.04a 68.356 ± 0.10a 74.478 ± 0.01a 79.328 ± 0.49a 16.951 ± 0.53b 8.831 ± 2.34ab

HP 58.457 ± 0.08c 64.292 ± 0.24c ไมปรากฏ 70.234 ± 0.03c 11.778 ± 0.05d 10.851 ± 0.09a

HMT+HP 58.291 ± 0.48c 64.150 ± 0.39c 71.974 ± 1.18a 77.595 ± 1.22a 19.304 ± 0.74a 7.583 ± 0.54b

HP+HMT 56.998 ± 0.21d 64.958 ± 0.24c ไมปรากฏ 72.285 ± 0.66b 15.287 ± 0.23c 6.017 ± 0.44b

105

คาเอนทาลปหรอพลงงานในการเกดเจลาตไนเซชน (ΔHgel) เปนการวดความเปนผลกทง

ปรมาณและคณภาพ และบงบอกถงการสญเสยโครงสรางภายในเมดสตารช (Cooke และ

Gidley, 1992) จากการทดลองการดดแปรเพยงขนเดยวไมสงผลใหคา ΔHgel แตกตางอยางม

นยสาคญทางสถต (p>0.05) แตในกรณของสตารชทผานการดดแปร 2 ขน จะมคา ΔHgel ลดลง

ซงการทคา ΔHgel มคาลดลงบงชวามการจดเรยงภายในโครงสรางหรอมบรเวณผลกทมความ

เสถยรลดลง (Perera, Hoover และ Martin, 1997) โดยปกตแลว ΔHgel ของสตารชทผานการให

ความรอนชนจะมคาลดลงหรอไมเกดการเปลยนแปลง ขนอยกบชนดของสตารช และสภาวะใน

การดดแปร เชนการทดลองของ Vermeylen, Goderis และ Delcour (2006) พบวา ΔHgel จะมคา

ลดลงในสตารช มนฝรง แต Hoover และ Manuel (1996a) พบวาในสตารชถวคา ΔHgel จะไมเกด

การเปลยนแปลง

4.2.7 ผลของการดดแปรตอความคงตวของการยอยดวยเอนไซมของสตารชขาวเจา

จากผลการวเคราะหความสามารถในการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสของสตารช

ขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน ดงแสดงในภาพท 29 และตารางท 28 และจาก

ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) ดงแสดงในภาพท 30 พบวาสตารช

ดบจะมรอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสเทากบ 61.36 ซงเปนปรมาณทสงเมอ

เปรยบเทยบกบสตารชดบชนดอน เนองจากโครงสรางของสตารชขาวเจาจะมลกษณะเปนเหลยม

ซงเปนสวนทออนแอทสด สงผลใหเอนไซมสามารถเขาทาปฏกรยาไดมากขนเมอเทยบกบสตารชท

มรปรางกลม ร หลงจากผานการดดแปร พบวาสตารชจะมความแตกตางของการถกยอยดวย

เอนไซมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) โดยสตารชทผานการดดแปรทงหมดจะม

รอยละการถกยอยดวยเอนไซมเพมสงขน แสดงวาหลงจากผานการดดแปรสตารชจะมความคงตว

ตอการยอยเอนไซมลดตาลง

เอนไซมแอลฟาอะไมเลสเปนเอนไซมทตดพนธะแบบสมภายใน (endo enzyme) โดยม

ความสามารถในการตดพนธะ α-(1,4) ไกลโคซดกในโมเลกลของสตารช และจากการท HMT

สตารชมรอยละของการถกยอยดวยเอนไซมเพมสงขน แสดงวามความคงตวตอการยอยดวย

เอนไซมลดลง อาจเนองมาจากการใหความรอนชนจะสงผลใหเกดการจดเรยงโครงสรางผลกแบบ

ใหม เกดการเปลยนแปลงของสายเกลยวคภายในเมดสตารช และจากการทคา ΔHgel ทมคาลด

106

ภาพท 29 คารอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสสตารชขาวเจาทผานการดดแปร

ดวยวธตางกน

ตาลง ทบงบอกถงความไมเสถยรของสวนผลก จงสงผลทาใหเอนไซมแอลฟาอะไมเลสสามารถเขา

ไปยอยไดเพมสงขน สวนการท HP สตารชมรอยละการถกยอยดวยเอนไซมเพมสงขน เนองมาจาก

การทหมไฮดรอกซโพรพลเขาไปเกาะทบรเวณเมดสตารช ทาใหเกดการเกาะกนของโครงสราง

อยางหลวมๆ จงสงผลทาใหเอนไซมสามารถเขาไปทาการยอยไดเพมมากขน สวนในกรณของ

HMT+HP สตารชมคารอยละการถกยอยดวยเอนไซมมากทสด อาจเนองมาจากการใหความรอน

ชนสงผลทาใหหมไฮดรอกซโพรพลสามารถเขาไปทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนไดเพมมากขน

ดงแสดงในภาพท 33 จงทาใหโครงสรางมความออนแอมากทสด หรอจากการวเคราะหปรมาณ

ความเปนผลกจากเครอง X-ray diffraction ดงแสดงในภาพท 26 ทพบวา HMT+HP สตารชม

ความเปนผลกสมพทธลดตาลงมากทสดเมอเทยบกบการดดแปรชนดอน จงสงผลใหเอนไซม

สามารถเขาไปทาการยอยไดเพมมากขน

จากภาพถายจากกลอง Scanning Electron Microscope (SEM) ทแสดงลกษณะของ

เมดสตารชทผานการดดแปรดวยวธการตางกนหลงจากถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาไมเลส ดง

แสดงในภาพท 30 พบวาการยอยดวยเอนไซมจะสงผลทาใหเมดสตารชมขนาดอนภาคลดลง และ

จะพบวาสตารชจะเกดการผกรอนอยางเหนไดชดเจน ลกษณะเสนขอบ ความเปนเหลยมของ

สตารชหายไป สตารชมพนผวทขรขระเพมสงขน แตสตารชสวนมากยงคงความเปนเมดของสตารช

เอาไวได เมอนาสตารชทผานการใหความรอนชนและทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนไปทาการ

63.03c

71.12a

62.84c61.36d

65.66b

55

60

65

70

75

Native HMT HP HMT+HP HP+HMTวธการดดแปร

รอยละการถกยอยดวยเอนไซม

107

ยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลส พบวาสตารชสวนใหญเกดการเสยสภาพความเปนเมดสตารช

ไป เกดการกดกรอนทผวภายนอก และภายในของเมดสตารช มความขรขระทผวเพมสงขน ม

บางสวนเกดการหลอมเชอมตอกน สวนในกรณของการดดแปรรวม พบวาเมดสตารชจะเกดการ

เสยสภาพอยางมาก โดยเฉพาะ HP+HMT สตารชทพบวาจะเกดการเชอมตอกนของเมดสตารช

อยางมาก เกดลกษณะกลวงเขาไปภายในเมดสตารช

Gunaratne และ Hoover (2002) ไดการอธบายหลกการของการยอยดวยเอนไซม

แอลฟาอะไมเลสไววา แอลฟาอะไมเลสจะดดซบไวทผวหนาของเมดสตารช และทาการยอยสวนท

ผลกบรเวณผวหนา และหลงจากนนจะเขาไปทาการยอยภายในตอไป



การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

108

การใหความรอนชน+การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน

การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน+การใหความรอนชน




4.2.8 ผลของการดดแปรตอกาลงการพองตวและการละลายของสตารชขาวเจา

เมอมการใหความรอนแกสารแขวนลอยสตารช (starch suspension) เมดสตารชจะเกด

การพองตวและจะทาใหบางสวนของสตารชละลายออกมา ความสามารถในการละลายจะเปน



จากการวเคราะหผลของการดดแปรสตารชขาวเจาโดยการใหความรอนชนรวมกบการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน ตอกาลงการพองตวและความสามารถในการละลาย ไดผลดงแสดง

ในภาพท 31 พบวามความแตกตางกนอยางมนยสาคญทระดบความเชอมนทรอยละ 95 โดย

สตารชดบจะมคากาลงการพองตวรอยละ 10.35 และความสามารถในการละลายรอยละ 7.12

สวนสตารชทผานการใหความรอนชนจะมกาลงการพองตวและความสามารถในการละลายลดลง

เนองจากการใหความรอนชนจะสงผลใหเกดการจดเรยงโครงสรางผลกใหมทหนาแนนขน ทาใหนา

109

สามารถแทรกผานเขาไปเกาะภายในเมดสตารชไดนอยลง และจากการทสตารชสญเสยการจบกบ

กนของสายเกลยวค (double helice) ในระหวางการใหความรอนชนสงผลใหกาลงการพองตว

ลดลง (Gunaratne และ Hoover, 2002; Hoover และ Vasanthan, 1994) ซงการจดเรยง

โครงสรางผลกทาใหเกดการเกาะเกยวกนของโมเลกล และพนธะภายใน/ระหวางเมดสตารช ทาให

เกดการจดเรยงเกลยวคในสวนของอะไมโลเพกตนใน บรเวณ clusters จงทาใหจากดการพองตว

และลดคาการละลาย (Lawal, 2005) ซงเกดจากการทาปฏกรยาระหวางอะไมโลส-อะไมโลส

และอะไมโลส-อะไมโลเพกตน ในระหวางการใหความรอนชน แลวจะสงผลใหคาการพองตวลดลง

(Olayinka และคณะ, 2008) หรออาจเกดจากการรวมตวกนของอะไมโลสและไขมนจากการให

ความรอนชนเกดสารประกอบทมความแขงแรง ซงสงผลในการจากดการพองตวเชนเดยวกน

(Tester และ Morrison,1990; Olayinka และคณะ, 2008) ซงสอดคลองกบการทดลองในสตารช

ขาวสาล มนฝรง และขาวโพดเหนยว (Gunaratne และ Corke, 2007) สตารชขาวโพด ขาวโพด

เหนยว Dull waxy maize และ Amylomaize V (Hoover และ Manuel, 1996a) สาหรบในกรณ

ของไฮดรอกซโพรพลสตารชทสงผลใหกาลงการพองตวและความสามารถในการละลายเพมขน

เปนผลมาจากการทสตารชสญเสยโครงสรางในระหวางการทาปฏกรยาและหมแทนททเขาไปจบ

กบสายสตารชเปนหมทมความชอบนา (hydrophilic) (Aziz และคณะ, 2004) ทาใหนาสามารถ

เขาไปจบไดมากขน จงสงผลใหคากาลงการพองตวสงขน สงผลทาใหมบางสวนของสตารช

สามารถละลายออกมาไดมากขน จากการทสตารชประกอบไปดวย 2 สวน คอสวนบรเวณผลก

และบรเวณอสณฐาน โดยสวนผลกคอบรเวณทจดเรยงตวกนอยางเปนระเบยบ ทาใหเกดการพอง

ตวยาก สาหรบสวนทเปน อสณฐานจะจดเรยงตวกนอยางหลวมๆ มหมไฮดรอกซลอสระอยมากทา

ใหมความสามารถในการจบกบนาไดด จงสงผลใหเกดการพองตวไดงาย (อรวรรณ, 2529) และ

จากการทดลองทการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนกอนการใหความรอนชนสงผลใหคากาลง

การพองตวและความสามารถในการละลายเพมสงมากทสด นาจะมาจากการทาปฏกรยาไฮดรอก

ซโพรพเลชนจะทาใหเกดหมขดขวางทางเคม (steric hindrance) ทเกาะอยทสายสตารช เมอนาไป

ผานการใหความรอนชนจะทาใหเกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะไมโลสกบไขมน ซงสงผลให

บรเวณทเกดสารประกอบเชงซอนมความแขงแรง สามารถดดนา และเกดการพองตวไดด ทาใหม

คากาลงการพองตวเพมสงขน คลายกบการทาปฏกรยาการเชอมขาม (cross-linking) เชนหากม

ระดบการเชอมขามทสงจะสงผลใหเมดสตารชเกดการจดเรยงตวกนอยางหนาแนน มดดซมนาและ

ทาใหเกดการพองตวทสงขน

110



รอยละการสองผานของแสงเปนคาทบงบอกถงคณสมบตดานความใสของสตารช

หลงจากการเกดเจลาตไนเซชนและรโทรกราเดชนของสตารช ซงถาสตารชมรอยละการสองผาน

ของแสงทสง แสดงวาสตารชมความใสมาก ในทางตรงกนขามหากสตารชมรอยละการสองผาน

ของแสงตา แสดงวาสตารชมความขนมาก (ความใสนอย) ซงความใสของสตารชเกดจากการทเมด

สตารชถกใหความรอนในสภาวะทมนาเพยงพอ จนทาใหเมดสตารชเกดการพองตว แสงทะลผาน

ไดหลงจากนนเมอเกดการเยนตวลง โมเลกลสตารชจะมการยดเกาะกน (junction zone) ทาให

สามารถสะทอนและหกเหแสงไดแตกตางกน ความใสจงเปลยนแปลงได

จากผลการทดลองดงแสดงดงภาพท 32 แสดงรอยละการสองผานของแสงของสตารชขาว

เจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน พบวาสตารชดบจะมรอยละการสองผานของแสงเทากบ

19.47 ซงเมอนาสตารชไปผานดดแปรดวยวธการใหความรอนชน จะสงผลใหคาการสองผานของ

แสงลดลง แสดงวาสตารชทไดมความขนเพมมากขน แตเมอนาสตารชไปผานการดดแปรดวยการ

ทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน สตารชจะมรอยละการสองผานของแสงเพมมากขน (สตารชใส

ขน) และเมอพจารณาถงสตารชทนาไปผานการดดแปรรวมกน พบวามคาความใสมากกวาสตารช

24.00a

15.57c19.99b

8.54d10.35d

15.37a

10.13c11.66b

5.26e7.67d

0

5

10

15

20

25

30

Native HMT HP HMT+HP HP+HMTชนดการดดแปร

รอยละ

การพองตว


111


ดบและสตารชทผานการใหความรอนชน เนองมาจากการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนเปนการ

ดดแปรโดยการเตมหมแทนทลงไป ซงทาหนาทในการขดขวางการเกาะจบกนของสายสตารช และ

จากการทหมไฮดรอกซโพรพลเปนหมทชอบนา จงทาใหนาสามารถซมผานเขาไปภายในเมด

สตารช และเกาะตวกบหมแทนทไดเพมมากขน จงสงผลใหเมดสตารชเกดการพองตวไดมากขน

เมอมความรอน จงทาใหแสงสามารถสองผานไดเพมขน (Waliszewski และคณะ, 2003) สวนการ

ใหความรอนชนเปนการทาใหโมเลกลของสายสตารชเกดการจดเรยงตวใหมระหวางเกลยวค

ภายในเมดสตารช ทาใหเกดลกษณะทเปนโครงรางสามมตมความทบ และยงสงผลทาใหคาการ

พองตวของเมดสตารชลดลง จงทาใหสตารชมคาความใสลดลง เชนเดยวกบการทดลองของ

Hung, และ Morita (2005); Pal, Singhal และ Kulkami (2002) สาหรบกรณของสตารชทผานการ

ทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนกอนการใหความรอนชนจะมคารอยละการสองผานของแสงมาก

ทสด ซงเปนผลสบเนองจากการทสตารชมความสามารถในพองตวเพมมากทสด และมการเกดการ

รวมตวหลงจากเยนตวลงหรอเกดการรโทรกราเดชนลดลง

Lawal (2005) กลาววาปจจยทสงผลตอความขนประการแรกคอการเกดการรวมกน

ของอะไมโลส หรอการเกดผลกเพมมากขน สวนการรวมของสายอะไมโลเพกตนจนเกดเปน

โครงสรางผลกจะเกดขนในสวนถดไป

25.47a21.77c23.64b

17.61e19.47d

0

5

10

15

20

25

30

Native HMT HP HMT+HP HP+HMTชนดการดดแปร


112

4.2.10 ผลของการดดแปรตอปรมาณหมไฮดรอกซโพรพลของสตารชขาวเจา

จากการหาปรมาณหมไฮดรอกซโพรพลของสตารชขาวเจาทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซ

โพรพเลชน โดยใชสตารชดบเปนแบลงค พบวาสตารชทผานการดดแปรมปรมาณหมไฮดรอกซ

โพรพลอยระหวางรอยละ 1.219-1.567 ดงแสดงในภาพท 33 สตารชทผานการใหความรอนชน

กอนการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน จะเกดการเขาทาปฏกรยาของโพรพลนออกไซดมากกวา

สตารชดดแปรชนดอน แสดงใหเหนวาการใหความรอนชนจะมผลตอการเขาทาปฏกรยาของ

โพรพลนออกไซดในการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน เนองจากการใหความรอนชนจะไปทาให

เกดการจดเรยงผลกใหมและมสวนทเปนอสณฐานเพมมากขน ซงเปนบรเวณทโพรพลนออกไซด

สามารถเขาไปทาปฏกรยาไดเพมมากขน เชนเดยวกบการทดลองของ Perera, Hoover และ

Martin (1997) ทพบวาการแทนทดวยหมไฮดรอกซโพรพลในสตารชมนฝรง โดยใชโพรพลนออก

ไซดทความเขมขนรอยละ 10 จะมากขนเมอนาไปผานการใหความรอนชน และจะลดลงเมอนาไป

ผานการสกดไขมนออก (defatted starch) จากผลการวเคราะหยงพบวาการใหความรอนชนหลง

การทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน ไมมผลตอปรมาณหมไฮดรอกซโพรพล เนองจากการใหความ

รอนชนเปนการดดแปรทางกายภาพ ซงไมสงผลตอการเกดปฏกรยาเคมของสตารช

4.2.11 ผลของการดดแปรตอการแชแขงและละลายของสตารชขาวเจา การศกษาความคงทนตอการแชเยอกแขง-การละลายของสตารชทผานการดดแปร ทาโดย

การใหความรอนแกสตารชในสภาวะทมนาเพยงพอ ซงเจลทไดมลกษณะเนยนเปนเนอเดยวกน

จากนนทาการเปรยบเทยบรอยละการแยกตวของของเหลว (syneresis) เมอสตารชเกดการเยนตว

ลงหรอหลงจากการรโทรกราเดชน โดยทาการแชเยอกแขง-ละลายทงหมด 7 รอบ พบวาเมอผาน

การแชเยอกแขง-ละลาย 1 รอบ สตารชดบและสตารชทผานการใหความรอนชนจะเกดการแยกตว

ของของเหลวออกมาเปนปรมาณมากประมาณรอยละ 22.25-33.28 โดยสตารชทผานการใหความ

รอนชนจะเกดการเกาะจบกนของสายโมเลกลสตารช (เกดรโทรกราเดชน) ไดมากกวา สงผลใหม

การแยกตวของของเหลวออกมาภายนอกโครงสรางเจลไดมากกวา แตเมอจานวนรอบของการแช

แขง-ละลายเพมขน การแยกตวของของเหลวออกมาภายนอกของสตารชดบมคาเพมขนและ

มากกวาสตารชทผานการใหความรอนชน ในขณะทสตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเล

ชน และผานการดดแปรรวมจะลดการเกดรโทรกราเดชน หรอการแยกตวของของเหลวออกมา

113

ภาพท 33 ปรมาณหมไฮดรอกซโพรพเลชนในสตารชทผานการดดแปรดวยวธการทาปฏกรยา


ภายนอกโครงสรางเจล จนกระทงเมอการแชแขง-ละลายผานไปทงหมด 4 รอบ สตารชถงจะเกด

การแยกตวของของเหลวออกมา โดยมอตราการแยกตวของของเหลวออกมาดงภาพท 34 ซง

สตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชนกอนการใหความรอนชนจะมการแยกตวของ

ของเหลวทตาทสด แตเมอรอบของการแชเยอกแขง-ละลายท 6 สตารชดบและสตารชทผานการให

ความรอนชนจะไมมการแยกตวของของเหลวออกมาอก ในขณะทสตารชทผานการทาปฏกรยา

ไฮดรอกซโพรพเลชนยงคงมการแยกตวของของเหลวออกมาเรอยๆ จนจบการทดลอง เปนทนา

สงเกตวาในขณะทสตารชมการแยกตวของของเหลวออกมา สตารชทงหมดมความขนของเจลเพม

มากขน

การใหความรอนชนจะทาใหรอยละการแยกตวของของเหลวออกมามาก เนองมาจากการ

ใหความรอนในสภาวะทมนาจากด จะทาใหเกดการจดเรยงตวกนใหมของสายสตารช (อะไมโลส

กบอะไมโลส หรออะไมโลสกบอะไมโลเพกตน) สงผลทาใหความสามารถในการจบกบนาลดลง

ดงนนเปนเมอนาไปผานการแชเยอกแขง-ละลาย จงมนาทไมถกจบอยกบสายสตารชไหลออกมา

ในชวงแรกๆ และไหลออกมาอยางรวดเรว เมอจานวนรอบแชแขง-ละลายเพมขนจงเหลอแตนาถก

จบอยกบโครงสรางเจลทมสายโมเลกลสตารชทคอนขางแนน สวนในกรณของสตารชทผานการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน เปนการทาปฏกรยาโดยการเตมหมแทนทลงไป โดยหมแทนทท

1.278b1.219b

1.567a

0

0.5

1

1.5

2

HP HMT+HP HP+HMTวธการดดแปร

รอยละหมไฮดรอกซโพรพล

114

เกดขนจะคอยทาหนาทในการขดขวางการเกาะจบกนของสายสตารช และหมแทนทดงกลาว

(หมไฮดรอกซโพรพล) เปนหมทมความสามารถในการจบกบนาไดด ชวยใหสายสตารชจบกยนา

แทนทจะจบกนเอง จงลดการเกดรโทรกราเดชนลง ซงเปนสาเหตสาคญททาใหสตารชเกดการ

แยกตวของของเหลวออกมาภายนอกโครงสรางเจล Kim, Muhrbeck และ Eriksson (1993)

กลาวไววาอะไมโลสและอะไมโลเพกตนในเจลของสตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเล

ชน เปนปจจยทสาคญทสงผลตอคณสมบตในการเกดการรโทรกราเดชน เมอโมเลกลของอะไมโลส

ถกจบดวยหมไฮดรอกซโพรพลคลายกบโมเลกลของอะไมโลเพกตน หมไฮดรอกซโพรพลจะทา

หนาทในการขดขวางการรวมตวกน เปนผลใหการเกดรโทรกราเดชนลดตาลง Perera และ

Hoover (1999) กลาววาการเกดรโทรกราเดชนของสตารชเปนอทธพลมาจากการจดเรยงสาย

สตารชภายในบรเวณอสณฐานและสวนผลก เมอเกดการเยนตวลงจะเกดการทาปฏกรยากน

ระหวางและ/หรอภายในสายสตารช (กลบมาจบตวกนหลงจากการพองตว) ในระหวางการเกบ

รกษาเจล

จากผลการทดลองจงบงบอกไดวาสตารชดบและสตารชทผานการใหความรอนชน ไม

เหมาะแกการนามาทาเปนอาหารแชเยอกแขง สวนสตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเล

ชน จะทาใหคณสมบตการทนตอการแชเยอกแขง-ละลายเพมสงขน และลดการเกดการรโทรกราเด

ชนทเปนสาเหตของการแยกตวของของเหลวออกมาภายนอกเจลสตารชไดดกวาในชวงการเกบ

รกษาในชวงแรก

115

ภาพท 34 การเกดซนเนอรซสหลงการแชแขง-ละลายของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7

รอบของการแชเยอกแขง-ละลาย


Native

HMT

HP

HMT+HP

HP+HMT

116

ตารางท 10 การเกดการแยกตวของของเหลว (syneresis) หลงการแชแขง-ละลายของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน



Native

HMT

HP

HMT+HP

HP+HMT

25.25 ± 0.74b

33.28 ± 1.09a

-

-

-

39.06 ± 2.46a

40.16 ± 0.06a

-

-

-

42.99 ± 0.84a

41.25 ± 1.26a

7.07 ± 0.25c

11.38 ± 0.23b

4.84 ± 1.99c

46.31 ± 5.42a

42.45 ± 0.73a

12.65 ± 0.44bc

18.73 ± 0.51b

9.78 ± 2.74c

52.33 ± 1.25a

45.31 ± 0.72b

18.31 ± 0.47d

25.07 ± 1.36c

15.25 ± 3.58d

52.49 ± 1.35a

44.95 ± 0.01b

22.59 ± 0.21d

30.11 ± 2.29c

19.35 ± 2.92d

52.49 ± 1.34a

44.95 ± 0.01b

28.27 ± 0.22d

35.87 ± 3.42c

24.25 ± 3.22d

a,...,d = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 ในตารางคอ


117

4.3 การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการยอยดวยกรด 4.3.1 ผลของการดดแปรตอลกษณะปรากฏทางสณฐานวทยาของสตารชขาวเจา สตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกนไดนามาตรวจสอบลกษณะรปรางของ


กาลงขยาย ดงแสดงไวในภาพท 35

จากภาพท พบวาสตารชขาวเจามขนาดประมาณ 4-7 ไมโครเมตร (เมอทาการวเคราะห

ขนาดอนภาคเมดสตารชจากโปรแกรมภายในเครอง SEM) และมเมดสตารชขนาดนอยทมขนาด

เลกกวา 4 ไมโครเมตร โดยสตารชขาวเจาจะมลกษณะรปรางหลายเหลยม เหนขอบของเมด

สตารชไดอยางชดเจน และเมอพจารณาทกาลงขยายสงสด จะพบวาเมดสตารชบางสวนจะเกด

การสกกรอนเลกนอย อาจเนองมาจากการใชสารเคมหรอกระบวนการผลตในการสกดเอาโปรตน

ออกจากแปงขาว

หลงจากผานการดดแปรพบวาสตารชยงคงมขนาดไมเปลยนแปลงมากนก โดย HMT

สตารชจะสงผลเพมการเกาะกนของเมดสตารชและมบางสวนเกดการเชอมตอกน โดยจะสงเกตได

วาความเปนเหลยมของเมดสตารชหายไป และจะเกดลกษณะคลายรพรนบรเวณใจกลางเมด

สตารชอยางชดเจน มบางสวนเกดการเสยสภาพไป ซง Suzuki และ Sekiya (1994) รายงานวา

การใหความรอนชนจะสงผลทาใหเมดสตารชเกดลกษณะทเปนรพรนมากกวาสตารชดบ ในกรณ

การยอยดวยกรดจะสงผลทาใหเมดสตารชเกดการเสยสภาพ เกดการรวมตวกนเปนเมดสตารชทม

ขนาดใหญ เหลยมของเมดสตารชหายไป และมบางสวนหลดออกมากลายเปนเมดสตารชทม

ขนาดเลก เมอสงเกตทผวหนาของเมดสตารชพบวาการยอยดวยกรดจะสงผลใหเมดสตารชเกดร

พรน เปนหลม รเพมสงขน เชนเดยวกบการทดลองของ Sandhu, Singh และ Lim (2007); Lawal

(2004); Lawal และ Adebowale (2005) สวนการดดแปรรวม (HMT+AT, AT+HMT) จะมรปราง

ลกษณะของเมดสตารชคลายกบการใหความรอนชนและการยอยดวยกรดผสมกน

118

สตารชขาวเจาดบ

สตารชทผานการใหความรอนชน

สตารชทผานการยอยดวยกรด

สตารชทผานการใหความรอนชน+การยอยดวยกรด

119

สตารชทผานการยอยดวยกรด+การใหความรอนชน


สตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกนทกาลงขยาย190 600 และ 1900 เทา






จากการทดลองผลของคาสตอสตารชขาวเจา ดงแสดงในตารางท 11 พบวา สตารชขาว

เจาจะมคา L* เทากบ 94.28 ซงมคาไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบ HMT, AT

และ HMT+AT สตารช แต AT+HMT สตารชจะมคาความขาวตาทสด โดยสตารชทงหมดจะมคา

L* อยในชวง 92.40-94.35 สตารชขาวเจาดบจะมคา a* เทากบ -0.36 และเมอนาไปผานการดด

แปรดวย HMT, AT และ HMT+AT จะไมสงผลตอคา a* ของสตารชอยางมนยสาคญ ยกเวนใน

กรณ AT+HMT สตารชทจะสงผลทาใหสตารชมคา a* เพมสงขน แสดงวา AT+HMT สตารชจะม

ความเปนสแดงเพมมากขน ซงสตารชทผานการดดแปรทงหมดจะมคา a* อยในชวง -0.06 ถง -

0.36

สตารชขาวเจาดบมคา b* เทากบ 0.66 ซงหลงจากผานการดดแปรพบวาสตารชจะมคา

b* เพมสงขน แต HMT และ HMT+AT สตารช จะมคาไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต

(p>0.05) กบสตารชขาวเจาดบ สวน AT+HMT สตารชจะมคา b* สงทสด แสดงวา AT+HMT จะ

มคาความเปนสเหลองเพมสงขน

120




จากการท AT+HMT สตารชมคา L* ลดตาลง (ความขาวลดลง) a* และ b* เพมสงขน

(ความเปนสแดงและเหลองเพมสงขน) เมอเทยบกบสตารชดบและสตารชอน จงกลาวไดวาการดด

แปรสตารชโดยวธการยอยดวยกรดกอนการใหความรอนชนจะมสงผลใหสตารชมความขาวลดลง

และมสแดงและเหลองเพมสงขน การทเปนเชนนนอาจเนองมาจากการยอยดวยกรดไปสงผลทาให

สายโมเลกลของสตารชสนลง ซงเมอไดรบความรอนจากการใหความรอนชนในสภาวะทความชน

และนาจะมผลในการเรงปฏกรยาการเกดสนาตาลแบบไมใชเอนไซม (non enzymatic browning

reaction) ไดเพมสงขน สงผลใหสตารชมความขาวลดลงสแดงและสเหลองเพมสงขน


การหาปรมาณอะมโลส เพอตรวจสอบการสลายตวของโมเลกลสตารชทมขนาดใหญเปน

โมเลกลอะมโลสทมขนาดเลกลง โดยอาศยการทอะมโลสสามารถรวมตวเปนสารประกอบเชงซอน

กบไอโอดน โดยอะมโลสจะไปพนเปนเกลยวลอมรอบไอโอดนใหสนาเงนทวดคาการดดกลนแสงท

620 นาโนเมตรได

จากผลการทดลองการหาปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธ

ตางกน ดงแสดงในภาพท 36 และตารางท 34 จะพบวาสตารชขาวเจาดบ จะมปรมาณอะไมโลส

อยรอยละ 50.17 ซงเปนปรมาณสงมากเมอเทยบกบสตารชขาวเจาโดยปกตทมอยประมาณรอย

ละ 20-27 (Tester, Karkalas และ Qi, 2004) และสตารชขาวเจาดบทงในหวขอ 4.1 และ 4.2 ซงม


L* a* b*




การใหความรอนชน+การยอยดวยกรด

การยอยดวยกรด+การใหความรอนชน

94.28 ± 0.05a

94.35 ± 0.23a

93.96 ± 0.62a

94.33 ± 0.68a

92.40 ± 0.50b

-0.36 ± 0.02b

-0.36 ± 0.09b

-0.27 ± 0.08b

-0.31 ± 0.04b

-0.06 ± 0.04a

0.66 ± 0.01c

0.92 ± 0.08bc

1.26 ± 0.37b

1.07 ± 0.02bc

3.12 ± 0.10a

121

อยรอยละ 28.57 ทงนอาจเนองมาจากกระบวนการผลตหรอการใชสารเคมทใชในการสกดโปรตน

ออกจากแปงขาวทสงผลใหปรมาณอะไมโลสทสงกวาปกต

หลงจากผานการดดแปรพบวาการใหความรอนชนจะทาใหมปรมาณอะไมโลสไมแตกตาง

อยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ โดยหลงจากผานการดดแปรสตารชจะม

ปรมาณ อะไมโลสเทากบ 50.36 สวนในกรณสตารชทผานการดดแปรดวยวธการยอยดวยกรด

(AT, HMT+AT, AT+HMT) จะสงผลเพมปรมาณอะไมโลสหลงจากผานการดดแปร ซง HMT+AT

สตารชจะสงผลทาใหปรมาณอะไมโลสเพมสงมากทสด จากผลการทดลองทไดนสามารถกลาวได

วาการใหความรอนชนไมสงผลตอการเปลยนแปลงปรมาณอะไมโลส แตในกรณของการยอยดวย

กรดจะสงผลทาใหสายโมเลกลของสตารชถกตดใหสนลง หรอทาการตดสวนทเชอมตอกนในโครง

ผลกใหเกดเปนเสนตรงเพมมากขน ทาใหสามารถทาปฏกรยากบไอโอดนเพมขน ซงสอดคลองกบ

การทดลองของ Gunaratne และ Corke (2007) แตตรงกนขามกบการทดลองของ Lawal (2004)

ทพบวาปรมาณอะไมโลสจะลดลงหากใชระดบของการดดแปรทสง อาจเนองมาจากการทกรดไป

ทาการตดสายสตารชมากเกนไปจนมขนาดสนเกนไปกวาทจะสามารถทาปฏกรยากบไอโอดนได

ในกรณของ HMT+AT สตารชทมปรมาณอะไมโลสเพมสงมากทสด เนองมาจากการให

ความรอนชนกอนจะสงผลในการเพมสวนทเปนอสณฐานของสตารชเพมสงขน จงทาใหกรด

สามารถเขาไปทาการยอยไดเพมมากขน ทาใหมโมเลกลทเปนเสนตรงเพมมากขน จงทาให

สามารถทาปฏกรยากบไอโอดนไดเพมมากขนดวย

4.3.4 ผลของการดดแปรตอโครงสรางผลกของสตารชขาวเจา

การวเคราะหโครงสรางผลกของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกนดวย

เครอง X-ray diffraction โดยทาการสแกนทมม 2θ ของ 5-40° ดงแสดงในภาพท 37 พบวา

สตารชขาวเจาจะแสดงโครงสรางผลกแบบ A คอเกดพคทตาแหนง 15° 2θ เกดสองพคเชอมกนท

17° และ 18° 2θ และเกดอกพคทตาแหนง 23° 2θ ซงเปนโครงสรางโดยปกตของสตารชทมา

จากธญพช (Zobel, 1992) และเมอทาการคานวณรอยละความเปนผลกสมพทธดงแสดงในตาราง

ท 35 พบวาสตารชดบจะมรอยละความเปนผลกสมพทธเทากบ 50.34

122


เมอนาไปผานการดดแปรพบวาสตารชทงหมดยงคงมโครงสรางผลกแบบ A ซง HMT

สตารชจะมความแหลมของพคทตาแหนง 17° 2θ ลดลงเลกนอยในขณะท AT สตารชจะมความ

แหลมของพคสงขน และเมอนามาคานวณรอยละความเปนผลกสมพทธ พบวาหลงจากผานการ

ดดแปรสตารชจะมความเปนผลกลดลงเลกนอย เชนเดยวกบการทดลองของ Adebowale และ

คณะ (2005a); พนดา (2549) ทพบวาหลงจากผานการดดแปรดวยวธการใหความรอนชน สตารช

จะมรอยละความเปนผลกลดลง เนองมาจากการทสตารชเกดการเปลยนแปลงของการจดเรยงตว

ของสายเกลยวคในสวนของโครงสรางผลก สงผลใหโครงสรางผลกถกทาลายไปในระหวางการดด

แปร ตรงกนขามกบการทดลองในชวงแรกของการดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชน

รวมกบการเชอมขามและการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน ทหลงจากผานการใหความรอนชน

จะสงผลเพมปรมาณผลกเลกนอย อาจเนองมาจากการใชสตารชขาวเจาจากแหลงทแตกตางกน

หรอสตารชมปรมาณอะไมโลสของสตารชทแตกตางกน

หลงผานการยอยสตารชขาวเจาดวยกรดจะสงผลใหความเขมของพคทตาแหนง 17°,

18° และ 25° 2θ เพมสงขน เชนเดยวกบการทดลองในสตารชนวโคโคแยม (Lawal, 2004)

ขาวโพดทมปรมาณอะไมโลสสง (Chung, Jeong และ Lim, 2003) และสตารช Dioscoreae

(Shanya) (Shujuna และคณะ, 2007) ทพบวาหลงผานการยอยดวยกรดสตารชจะมความเขมของ

ผลกเพมสงขน เนองมาจากกรดจะไปทาการยอยสายสตารชในบรเวณอสณฐาน สงผลทาใหมสวน

ทเปนผลกเพมสงขน (Lawal และคณะ, 2005)

50.17d 50.36cd51.48bc

54.00a

51.77b

46

48

50

52

54

56

Native HMT AT HMT+AT AT+HMTวธการดดแปร


(รอยละ)

123


5 10 15 20 25 30 35 40

2 theta

Native

HMT

AT

HMT+AT

AT+HMT

124

แตเมอพจารณาถงปรมาณผลกสมพทธ (% relative crystallinity) ดงแสดงในตารางท 35 พบวา

จะมคาลดลง อาจเนองมาจากการยอยดวยกรดจะสงผลลดพคทตาแหนง 2θ เทากบ 20° ใหม

ความเขมลดลง ซงเปนสวนทบงบอกการเกดการรวมกนของสารประกอบเชงซอนระหวางอะไมโลส

และไขมน (amylose-lipid complex) จงสงผลทาใหรอยละความเปนผลกโดยรวมลดลง ถงแมวา

จะมความเขมของพคทตาแหนง 2θ เทากบ 17°, 18° และ 25° เพมสงขน 4.3.5 ผลของการดดแปรตอพฤตกรรมการเปลยนแปลงความหนดของสตารช

ขาวเจา


Visco Analyzer (RVA) แสดงไวดงภาพท 38 การเปลยนแปลงทางดานความหนดของสตารชเปน

คณสมบตทสาคญอยางหนงตอการนาไปใชและกระบวนการแปรรป โดยประกอบดวยคาทสาคญ

ดงตอไปน อณหภมในการเรมเกดความหนด (pasting temperature) คาความหนดสงสด (peak

viscosity) คาความหนดตาสดขณะรอน (trough) คาความแตกตางของความหนดสงสดและความ

หนดตาสดขณะรอน (breakdown) คาความหนดสดทาย (final viscosity) คาการคนตวของ

สตารช (setback) และเวลาทเกดความหนดสงสด (peak time)

จากภาพท 38 และตารางท 37 สตารชขาวเจาจะมคาความหนดสงสดเทากบ 573.21

RVU และอณหภมในการเรมเกดความหนดท 83.88 องศาเซลเซยส และเมอนาไปผานการดดแปร

ดวยวธการใหความรอนชน สตารชจะมคาความหนดสงสด ความหนดตาขณะรอน ความหนด

สดทาย และอณหภมในการเรมเกดความหนดเพมสงขน แตจะมคาเบรกดาวนลดตาลง โดยท

สตารชจะมคาเซตแบคไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ

การยอยดวยกรดจะสงผลลดคาความหนดสงสด ความหนดตาขณะรอน ความหนด

สดทาย คาเซตแบค และอณหภมในการเรมเกดความหนดเมอเปรยบเทยบกบสตารชดบ แต

สตารชจะมคาเบรกดาวน และเวลาทเกดความหนดสงสดเพมสงขน เมอพจารณาถงการดดแปร

รวม (HMT+AT และ AT+HMT) พบวาสตารชจะมอณหภมในการเรมเกดความหนดเพมสงขน เมอ

เปรยบเทยบกบการ AT สตารช แตจะมคาความหนดสงสดไมแตกตางจาก AT สตารชมากนก โดย

ท AT+HMT สตารชจะมคาความหนดสงสดตาทสด อาจเนองมาจากการยอยดวยกรดกอนการให

ความรอนชนจะทาใหเมดสตารชมขนาดเลกลงหรอเปนเสนตรงเพมสงขน ดงนนเมอนาไปผานการ

ใหความรอนชน จงสงผลใหเกดการจดเรยงผลกทสมบรณ สตารชมความคงทนและแขงแรงเพม

มากขน สงผลในการยบยงการพองตวจงทาใหสตารชมคาความหนดสงสดลดตาลง

125

การใหความรอนชนจะสงผลใหสตารชมคาความหนดสงสดเพมสงขน อาจเนองมาจาก

การเพมพนธะไฮโดรเจนทงภายในและระหวางโมเลกล จากการยดเกาะกนระหวางสายอะไมโลส

ดวยกนเอง และ/หรอการเกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะไมโลสและไขมนภายในเมดสตารช

(Hoover และ Manuel, 1996a) ซงคาความหนดสงสดของสตารชหลงผานการใหความรอนชนจะ

มคาแตกตางกนไป คอสามารถเพมขนหรอลดลง ขนอยกบสภาวะทใชในการดดแปร เชนในสตารช

มนเทศ (Collado และ Corke, 1999) ขาวฟางสขาว (Olayinka, Adebowale และ Olu-Owolabi,

2008) นวโคโคแยม (Lawal, 2005) และสตารชขาวเจาทผานการดดแปรในระดบสง (พนดา,

2549) ทจะมคาความหนดสงสดลดตาลง เนองมาจากการเพมขนของจานวนพนธะเปนจานวน

มาก จนสงผลใหเมดสตารชมความแขงแรงมาก จนไปสงผลขดขวางหรอยบยงการพองตวของเมด

สตารช จงสงผลใหความหนดของสตารชลดลง (Lawal, 2005)

สวนในกรณของการยอยดวยกรดทสงผลทาใหคณลกษณะทางดานความหนดลดตาลง

เนองมาจากกรดไปทาการตดสายโมเลกลสตารชใหสนลง และเกดการกดกรอนบรเวณสวน

อสณฐานเปนผลใหเมดสตารชเกดการออนแอลง ดงนนเมอถกแรงกวนและความรอนจงทาให

สตารชเสยสภาพไดงาย สงผลใหคาความหนดลดตาลง

คาเบรกดาวนเปนคาทอธบายถงความทนทานของเมดสตารชตอการใหความรอนและการ

กวน ซงหลงจากผานการดดแปร ซงหลงจากผานการดดแปรดวยการยอยดวยกรด (AT, HMT+AT

และ AT+HMT) จะมคาเบรกดาวนเพมสงขน แสดงวาเมดสตารชมความออนแอลง ไมทนตอแรง

กวนและความรอน

คาเซตแบคเปนคาทแสดงถงความสามารถในการเกดรโทรกราเดชนของสตารช หรอการ

จดเรยงตวใหมดวยพนธะไฮโดรเจนของโมเลกลอะไมโลสทอยใกลกนเมอสตารชสกเยนตวลง หลง

ผานการดดแปรดวยกรด จะมคาเซตแบคลดตาลง เนองจากสตารชกลายเปนโมเลกลทมขนาดเลก

ลง หรอมความเปนเสนตรงเพมมากขน ซงจะสงผลทาใหสายของโมเลกลสตารชเกดการกลบมา

รวมตวกนไดชาลง จงลดการเกดรโทรากราเดชน คลายกบการทดลองของ Gunaratne, และ

Corke (2007); Sandhu, Singh และ Lim (2007) แต Lawal และคณะ (2005); Lawal (2004)

พบวาหลงจากผานการยอยดวยกรดจะทาใหสตารชมคาเซตแบคทเพมสงขน

126


0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12 14

เวลา (นาท)

ความหนด

(RVU

)

Native

HMT

AT

HMT+AT

AT+HMT

127

4.3.6 ผลของการดดแปรตอการเปลยนแปลงเชงความรอนในการเกดการเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจา

จากการวเคราะหการเปลยนแปลงเชงความรอนหรอการวเคราะหอณหภมและเอนทาลป


เจาทผานการดดแปร โดยคาทไดจากการวดแสดงถง อณหภมในการเรมเกดการเจลาตไนเซชน

(To) อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสด (Tp) อณหภมสดทายในการเกดการเจลาตไนเซ

ชน (Tc) ชวงอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชน (Tc-To) และพลงงานหรอเอนทาลปในการเกด

การเจลาตไนเซชน (ΔHgel)

ผลของการตรวจสอบอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจาทผานการ

ดดแปรดวยวธการตางกน ดงแสดงในภาพท 39 และตารางท 12 สตารชขาวเจาจะมอณหภม

เรมตนในการเกดการเจลาตไนเซชนเทากบ 70.23 องศาเซลเซยส อณหภมททาใหเกดการ

เปลยนแปลงสงสดเทากบ 75.69 องศาเซลเซยส อณหภมสดทายในการเกดการเจลาตไนเซชน

เทากบ 81.03 องศาเซลเซยส ชวงอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนเทากบ 10.08 องศา

เซลเซยส และพลงงานหรอเอนทาลปในการเกดการเจลาตไนเซชนเทากบ 11.83 J/g

การใหความรอนชนจะสงผลในการเพมอณหภมเรมตน อณหภมททาใหเกดการ

เปลยนแปลงสงสด อณหภมสดทาย และชวงอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนกวางขน และ

ยงพบวาการดดแปรโดยวธการใหความรอนชนจะสงผลทาใหเกดอณหภมสงสด (Tp1, TP2) ดวยกน

2 พค ดงแสดงในตาราง 12 ในกรณของการยอยดวยกรดจะสงผลลดอณหภมเรมตน อณหภมททา

ใหเกดการเปลยนแปลงสงสด อณหภมสดทาย และชวงอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนลด

ตาลง สวนในการดดแปรรวม (HMT+AT, AT+HMT) จะสงผลทาใหอณหภมในการเกดการเจลาต

ไนเซชน (To, Tp, Tc และ Tc-To) อยระหวางการดดแปรขนเดยวทนามาใชรวมกน แตจะมอณหภมท

ทาใหเกดการเปลยนแปลงสงสด 2 พคคลายกบ HMT สตารช

พลงงานทใชในการเกดการเจลาตไนเซชน (ΔHgel) ของสตารชซงเปนคาทใชวดความเปน

ผลกทงปรมาณและคณภาพ และเปนการบงบอกการสญเสยโครงสรางภายในเมดสตารช (Cooke

และ Gidley, 1992) พบวาไมเกดความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) จากสตารช

ดบ โดยสตารชดดแปรจะมคา ΔHgel อยระหวาง 11.80-12.27 J/g ซงสอดลองกบการทดลองของ

Hoover และ Manuel (1996a,b) ทพบวาหลงผานการใหความรอนชนกบสตารชจะไมสงผลตอคา

ΔHgel ของสตารช สวนในกรณของการยอยดวยกรด พบวา ΔHgel จะเพมสงขน (Lawal,2004;

128

Gunaratne และ Corke, 2007; Lawal และ Adebowale, 2005) และบางงานวจยกลาววาหลง

ผานการยอยดวยกรดสตารชจะมคา ΔHgel ลดตาลง (Lawal และคณะ, 2005; Sandhu, Singh

และ Lim, 2007)

การใหความรอนชนสงผลทาใหสตารชมคาอณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชนเพม

สงขน เนองมาจากการเปลยนแปลงความคงตวภายในโครงสรางสวนผลกของเมดสตารชใน

ระหวางการใหความรอนชน และการเกดพนธะระหวางอะไมโลสกบอะไมโลส และอะไมโลสกบ

ไขมน ทไปขดขวางการเคลอนทของสวนอสณฐานภายในเมดสตารช ทาใหตองใชอณหภมสงขน

เพอใชทาลายพนธะในสวนอสณฐานดงกลาว (พนดา, 2549) สวนการยอยดวยกรดทสงผลลด

อณหภมในการเกดการเจลาตไนเซชน อาจเนองมาจากการทกรดเขาไปทาลายสวนทเปนอสณฐาน

และผลกภายในเมดสตารช ทาใหสายอะไมโลสทเคยอยรวมกนเปนกลม (cluster) เกดการหลด

ออกมาภายนอก เมอมการใหความรอนจงทาใหเกดการเจลาตไนเซชนไดงายขน คลายกบการ

ทดลองของ Lawal (2004); Sandhu, Singh และ Lim (2007) ทพบวาหลงผานการยอยดวยกรด

จะสงผลลดการเกดเจลาตไนเซชนลงเลกนอย แตจะตรงกนขามกบการทดลองของ Gunaratne

และ Corke (2007); Lawal และ Adebowale (2005) ทพบวาหลงผานการยอยดวยกรดจะสงผล

ทาใหอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนเพมขน ทเกดเนองมาจากการยอยดวยกรดจะไปสงผลใน

การเพมปรมาณผลก ทาใหมอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนสงขน

เมอพจารณาถงชวงอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน (Te-To) พบวาการดดแปรโดยการ

ใหความรอนชนและการดดแปรรวม จะมชวง Te-To กวางขน ซงชวงทกวางขนแสดงวาภายในเมด

สตารชมการเพมความไมสมาเสมอ (inhomogeneity) ในสวนของอสณฐานและบรเวณผลกเพม

มากขน (Seow และ Thevamalar, 1993) ซง Hoover และ Manuel (1996b) ไดใหเหตผลไววา

การใหความรอนชนจะทาใหเกดพนธะระหวางสายอะไมโลสกบอะไมโลส และอะไมโลสกบไขมน

ซงจะสงผลทาใหโครงสรางเกดความแตกตางขน และจะมความคงตวทอณหภมตางกนดวย

HMT, HMT+AT และ AT+HMT สตารชมการเกดอณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลง

สงสด 2 พค เนองมาจากการใหความรอนชนจะสงผลทาใหเกดการสรางผลกชนดใหม หรอมการ

จดเรยงโครงสรางผลกภายในเมดสตารชใหม ซงสอดคลองกบการทดลองของ Donovan, Lorenz

และ Kulp (1983); Lim, Chang และ Chung (2001); พนดา (2549) ทพบการแยกพค ออกเปน 2

พค เพราะสตารชมโครงสรางทมความคงตวแตกตางกน หรอมลกษณะเชงสณฐานหลายแบบ

(polymorphism) การใหความรอนชนจะทาใหเกดการเชอมเกาะกนเปนโครงสรางทแขงแรงมาก

129

ขน ทาใหเหนจดสงสด 2 จด ซงจดแรกเกดจากเจลาตไนเซชนของสตารชในสวนทออนแอกวา และ

จดทสองเกดจากเจลาตไนเซชนในสวนโครงสรางของเมดสตารชทแขงแรงกวา

ภาพท 39 การเปลยนแปลงเชงความรอนในการเกดเจลาตไนเซชนของสตารชขาวเจาทผานการดด


50 60 70 80 90 100อณหภม (องศาเซลเซยส)


Native

HMT

AT

HMT+AT

AT+HMT

130


อณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน (องศาเซลเซยส) ชนดของการดดแปร


เอนทาลป

(Δ H; J/g)

Native 70.23 ± 0.25b 75.69 ± 0.11b ไมปรากฏ 81.03 ± 0.04d 10.80 ± 0.30d 11.83 ± 0.65a

การใหความรอนชน 71.28 ± 0.06a 76.90 ± 0.01a 82.77 ± 0.94a 86.94 ± 0.39a 15.66 ± 0.32b 12.14 ± 1.25a

การยอยดวยกรด 67.86 ± 0.38d 74.17 ± 0.35c ไมปรากฏ 80.56 ±0.09d 12.71 ± 0.29c 11.80 ± 0.04a

การใหความรอนชน+การยอยดวยกรด 69.94 ± 0.15bc 75.63 ± 0.44b 81.01 ± 0.12b 85.57 ± 0.23c 15.63 ± 0.08b 12.27 ± 0.17a

การยอยดวยกรด+การใหความรอนชน 69.36 ± 0.14c 75.23 ± 0.39b 82.10 ± 0.00ab 86.26 ± 0.01b 16.90 ± 0.13a 11.98 ± 0.11a

a,...,d = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 คาในตาราง

คอคาเฉลย (n=2); To คออณหภมเรมตนในการเกดการเปลยนแปลงทางความรอน, Tp1 คอ อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสดครงท 1,

Tp2 คอ อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสดครงท 2, Tc คอ อณหภมสดทายในการเกดการเปลยนแปลง, Tc-To คอ ชวงอณหภมของการเกด

การเปลยนแปลง, ∆H คอ พลงงานทใชในการเกดเจลาตไนเซชน

131

4.3.7 ผลของการดดแปรตอความคงตวของการยอยดวยเอนไซมของสตารชขาวเจา

ผลการวเคราะหความสามารถในการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสของสตารชขาว

เจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกนแสดงในภาพท 40 และตารางท 36 และเมอนาสตารชท

ผานการยอยดวยเอนไซมไปทาการตรวจสอบลกษณะทางสณฐานวทยาดวยกลอง SEM ดงแสดง

ในภาพท 41

จากภาพท 40 พบวาสตารชขาวเจาจะมรอยละของการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟา

อะไมเลส เทากบรอยละ 31.80 และหลงจากผานการดดแปรพบวา HMT และ AT+HMT สตารช

จะมรอยละการถกยอยดวยเอนไซมไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ

โดยจะมรอยละของการถกยอยดวยเอนไซมเทากบ 31.08 และ 31.30 ตามลาดบ แต AT และ

HMT+AT สตารชจะมรอยละของการถกยอยดวยเอนไซมเพมสงขน ซงจะมคาเทากบรอยละ

33.73 และ 34.92 ตามลาดบ โดย HMT+AT สตารชจะมคารอยละของการถกยอยดวยเอนไซมสง

ทสด แสดงวา HMT+AT สตารชจะมคาความคงตวตอการยอยดวยเอนไซมตาทสด

ภาพท 40 คารอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสสตารชขาวเจาทผานการดดแปร

ดวยวธตางกน

31.30b

34.92a

33.73a

31.08b31.80b

26

28

30

32

34

36


รอยละการถกกยอยดวยเอนไซม

132

การท AT และ HMT+AT สตารชมความคงทนตอการยอยดวยเอนไซมลดตาลง

เนองมาจากการทกรดสามารถเขาไปทาการตดโมเลกลของสายสตารช ทาใหสวนทเกดการรวมตว

กนอยางหนาแนนเกดการแตกออกจงทาใหเอนไซมสามารถเขาไปทาปฏกรยาไดเพมมากขน หรอ

เกดจากการทกรดสามารถผานเขาไปทาการยอยทาใหเกดการเพมของปรมาณอะไมโลส (เกดการ

เชอมกนดวยพนธะ α-(1,4) ไกลโคซดก ซงมความจาเพาะตอเอนไซมแอลฟาอะไมเลสทม

คณสมบตเปนเอนไซมทตดพนธะภายในแบบสม (endo enzyme) โดยมความสามารถในการตด

พนธะ α-(1,4) ไกลโคซดกในโมเลกลของสตารช

Gunaratne และ Hoover (2002) กลาววาปจจยทสงผลตอการยอยของเอนไซมคอ 1)

ขนาดของเมดสตารช 2) พนทผว 3) โครงสรางผลก (A, B และ A+B) 4) อตราสวนของอะไมโลส

ตออะไมโลเพกตน 5) การเกดสารประกอบเชงซอนกบไขมน 6) ความเปนผลกและความสมบรณ

ของผลก 7) จานวนกงกานและการกระจายตวของเมดสตารช

ภาพถายจากกลอง Scanning Electron Microscope (SEM) ดงแสดงในภาพท 41 พบวา

สตารชจะมขนาดของเมดสตารชลดลงหลงจากผานการยอยดวยเอนไซม โดยสตารชจะถกกด

กรอนทผวอยางเหนไดชด ความเปนเหลยมของเมดสตารชหายไป เกดเปนลกษณะกลมมนเพม

มากขน สตารชหลงจากผานการดดแปรจะมลกษณะกลวง เกดเปนรพรนอยางเหนไดชดเจน เมด

สตารชมการถกกดกรอนมากกวาสตารชดบ บางเมดจะเกดการเสยสภาพไป โดยเฉพาะสตารชท

ผานการยอยดวยกรด (AT, HMT+AT และ AT+HMT) ซงเมดสตารชจะเกดการเชอมตอกน และ

เกดมสวนทแตกหกเปนโมเลกลขนาดเลกออกมามาก Gunaratne และ Hoover (2002) ไดอธบาย

หลกการของการยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสไววา เอนไซมอะไมเลสจะดดซบไวทผวหนาของ

เมดสตารช และทาการยอยสวนทผลกบรเวณผวหนา และหลงจากนนจะเขาไปทาการยอยภายใน

ตอไป


133








134

4.3.8 ผลของการดดแปรตอกาลงการพองตวและการละลายของสตารช ขาวเจา

เมอใหความรอนแกสารแขวนลอยสตารช (starch suspension) เมดสตารชจะเกดการ

พองตวและจะทาใหบางสวนของสตารชถกละลายออกมา ความสามารถในการละลายจะเปน



จากผลของรอยละกาลงการพองตวและรอยละการละลายของสตารชขาวเจาทผานการ

ดดแปรโดยวธการทแตกตางกนดงแสดงในภาพท 42 และตารางท 38 พบวาสตารชขาวเจาดบม

รอยละกาลงการพองตวเทากบ 9.36 และรอยละของการละลายเทากบ 8.73 ซงหลงจากผานการ

ดดแปรพบวาสตารชทผานการยอยดวยกรด (AT, HMT+AT และ AT+HMT) ไมสงผลแตกตาง

อยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) ในดานรอยละกาลงการพองตวกบสตารชดบ โดยสตารช

ยงคงมรอยละกาลงพองตวอยระหวาง 9.28-9.54 สวน HMT สตารชจะมรอยละกาลงการพองตว

ลดลงเทากบ 8.73 เชนเดยวกบการทดลองของ Collado และ Corke (1999); Hoover และ

Manuel (1996a); Lawal (2005); Gunaratne และ Hoover (2002) เนองมาจากการใหความรอน

ชนจะสงผลใหเกดการจบกนของสายอะไมโลสกบอะไมโลส และอะไมโลเพกตนกบอะไมโลเพกตน

สงผลทาใหรอยละกาลงการพองตวมคาลดลง (Olayinka, Adebowale และ Olu-Owobali, 2007)

หรอการใหความรอนชนจะสงผลใหผลกเกดการจดเรยงขนอยางสมบรณและเกดการเปลยนแปลง

โครงสรางภายในเมดสตารช จงสงผลใหกาลงการพองตวลดลง (Donovan, Lorenz และ Klup,

1983)

Gunaratne และ Corke (2007) ไดทาการศกษาระดบของกรดทใชในการยอยสตารชขาว

สาลและขาวโพดตอรอยละกาลงการพองตวโดยพบวาหากใชทระดบการยอยตาจะสงผลเพมรอย

ละกาลงการพองตวขนเลกนอย แตจะมคาลดลงเมอเพมระดบความเขมขนของกรด โดยกรดจะเขา

ไปทาลายพนธะไฮโดรเจนระหวางสายโพลเมอร จงสงผลทาใหเพมความสามารถในการพองตวท

ระดบตาๆ แตถาใชกรดทความเขมขนสง จะทาใหเกดการกดกรอนบรเวณสวนอสณฐานทาใหรอย

ละกาลงการพองตวลดตาลง

เมอพจารณาถงรอยละการละลายพบวาหลงจากผานการดดแปร HMT สตารชจะมคา

รอยละการละลายไมแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ สวนในกรณของ

การยอยดวยกรดจะสงผลเพมรอยละการละลายใหเพมสงขน การทเปนเชนนเนองมาจากการท

135


กรดสามารถเขาไปทาการตดสายโพลเมอร สงผลทาใหโครงสรางสตารชออนแอลง จงทาให

บางสวนของโมเลกลสตารชหลดออกมาภายนอกสารละลาย คลายกบการทดลองของ Lawal และ

คณะ (2005) หรอจากการสนบสนนของ Sandhu, Singh และ Lim (2007) ทกลาววาการยอยดวย

กรดจะสงผลทาใหโมเลกลมขนาดเลกลง สงผลเพมหมไฮโดรฟลก (hydrophilic) หรอหมไฮดรอกซ

โพรพล (-OH) ใหเพมสงขน จงสงผลทาใหสตารชมความสามารถในการละลายเพมสงขน


การศกษารอยละการสองผานของแสงของสตารชขาวเจาทนาไปผานการดดแปร ซงรอย

ละการสองผานของแสงเปนลกษณะทบงบอกถงคณสมบตดานความใสของสตารชหลงจากการ

เจลาตไนเซชนและการเกดรโทรกราเดชนของสตารช ซงถาสตารชมรอยละการสองผานของแสงท

สง แสดงวาสตารชมความใสมาก ในทางตรงกนขามหากสตารชมรอยละการสองผานของแสงตา

แสดงวาสตารชมความขนมาก (ความใสนอย) ซงความใสของสตารชเกดจากการทเมดสตารชถก

ใหความรอนในสภาวะทมนาเพยงพอ จนทาใหเมดสตารชเกดการพองตว แสงทะลผานไดหลงจาก

9.36a 8.73b 9.28a 9.54a9.40a

5.75cd 5.39d

8.22a7.05b

6.37bc

0

2

4

6

8

10

12


รอยละ

กาลงการพองตว


136

นนเมอเกดการเยนตวลง โมเลกลสตารชจะมการยดเกาะกน (junction zone) ทาใหสามารถ

สะทอนและหกเหแสงไดแตกตางกน ทาใหความใสเปลยนแปลงได

จากผลการทดลองรอยละการสองผานของแสงของสตารชขาวเจาดบดงแสดงในภาพท 43

และตารางท 39 พบวาสตารชขาวเจาดบมรอยละการสองผานของแสงเทากบ 14.17 ซงเมอนาไป

ผานการดดแปรโดยวธการใหความรอนชนพบวาสตารชจะมคารอยละการสองผานของแสงลดลง

เปน 11.96 แสดงไดวาสตารชทไดมความขนเพมสงขน เมอนาไปผานการดดแปรดวยวธการยอย

ดวยกรด พบวาสตารชจะมคารอยละการสองผานของแสงเพมสงขน แสดงวาสตารชมความใสเพม

สงขน โดยสตารชทผานการดดแปรรวม (HMT+AT และ AT+HMT) จะมรอยละการสองผานของ

แสงไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) ซงกน แตจะมคาสงกวาสตารชดบและ

HMT สตารช แตจะมคาตากวาเมอเทยบกบ AT สตารช

การทสตารชมคาความใสลดลง เปนผลมาจากการทเมอสตารชเกดการเยนตวลง สตารช

สามารถเกดการรโทรกราเดชนไดมากขน ทาใหสตารชเกดการรวมตวกน จงสงผลทาใหแสง

สามารถสองผานไดลดลง และจากการวเคราะหความหนดดวยเครอง RVA ดงแสดงในตารางท 37

พบวา AT สตารชมคาแซตแบคทตา ซงหมายถงเกดรโทรกราเดชนไดลดลง จงสงผลใหแสง

สามารถสองผานไดมากขน สอดคลองกบการทดลองของ Lawal และคณะ (2005); Sandhu,

Singh และ Lim (2007); Lawal (2004) ซง Sandhu, Singh และ Lim (2007) กลาววาการยอย

ดวยกรดจะสงผลทาใหเกดการหลดออกของสวนอสณฐาน สงผลทาใหเกดการทาปฏกรยา

ระหวางอะไมโลเพกตนไดเพมสงขน จงสงผลเพมการสองผานของแสง


24.53b25.15b

40.22a

11.96d14.17c

0

10

20

30

40

50



137

4.3.10 ผลของการดดแปรตอระดบการยอยดวยกรดของสตารชขาวเจา การวดระดบการยอยดวยกรดเปนการหาความเขมขนของสารละลายกลโคส (ไมโครกรม/

มลลลตร) ทละลายอยในสารแขวนลอยสตารชทผานการยอยดวยกรด ซงวเคราะหไดโดยนานา

สวนใสทไดจากการกรองสารแขวนลอยสตารชทผานการยอยดวยกรดไปหาปรมาณกลโคส โดย

เปรยบเทยบกบกราฟมาตรฐานกลโคส (Dubois และคณะ, 1956)

จากผลการทดลองการหาความเขมขนของสารละลายกลโคสในสารละลายทผานการยอย

ดวยกรดดงแสดงในภาพท 44 และตารางท 40 พบวา HMT+AT สตารชจะมความเขมขนของ

สารละลายกลโคสเทากบ 239.93 ไมโครกรมตอมลลลตร ซงมปรมาณกลโคสในสารละลายทนอย

กวา AT สตารช คอมสารละลายกลโคสเทากบ 581.12 ไมโครกรมตอมลลลตร ซงแสดงวาการให

ความรอนชนกอนจะสงผลทาใหเมดสตารชมความแขงแรงเพมมากขน สามารถทนตอการยอย

ดวยกรดมากกวาสตารชทไมผานการดดแปร (สตารชดบ) จงทาใหเกดสารละลายกลโคสในสวน

สารละลายใสนอยกวา ทาใหสามารถสรปไดวาการใหความรอนชนจะสงผลทาใหเกดการรวมตว

กนของสายสตารชไดเพมสงขน จงทาใหสามารถเขาไปทาการตดพนธะไกลโคสดกไดลดลง

ภาพท 44 ปรมาณสารละลายกลโคส (ไมโครกรม/มลลลตร) ของสตารชทผานการยอยดวยกรด

481.12a

239.93b

0

100

200

300

400

500

600

HMT+AT ATวธการดดแปร

ความเขมขนกลโคส

(ไมโครกรม/มลลลตร

)

138

4.3.11 ผลของการดดแปรตอการแชแขงและละลายของสตารชขาวเจา การศกษาความคงทนตอการแชเยอกแขง-ละลายของสตารชทผานการดดแปรดวยวธการ

ตางกนดงแสดงในภาพท 45 และตารางท 13 ซงความคงตวตอการแชเยอกแขง-ละลาย จะแสดง

อยในรปของปรมาณการแยกตวของของเหลว (syneresis) ของสตารชสกทผานการแชเยอกแขง-

ละลาย ถาหากตวมรอยละของการแยกตวของของเหลวออกมาสง แสดงวาตวอยางนนมความคง

ตวตอการแชเยอกแขง-ละลายตา เพราะเกดการแยกตวของของเหลวออกมามาก

จากภาพท 45 ไดทาการศกษารอบของการแชเยอกแขง-ละลายเปนจานวน 7 รอบ

หลงจากผานการแชเยอกแขง-ละลาย สตารชจะมลกษณะเปนเจลทมความยดหยน สตารชขาว

เจาดบและสตารชทผานการดดแปรจะมการแยกตวของของเหลวออกมาในรอบแรกของการ

ทดลอง โดยสตารชดบจะมคาของของเหลวทแยกตวออกมาเทากบ 42.54 และเมอนาไปผานการ

ดดแปรพบวา HMT และ HMT+AT สตารชจะสงผลทาใหมการแยกตวของของเหลวลดลงเหลอ

เทากบ 15.70 และ 36.88 ตามลาดบ สวน AT และ AT+HMT สตารชจะมการแยกตวของ

ของเหลวไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) กบสตารชดบ คอมคาอยระหวาง

46.77-47.69 และจะมการแยกตวของของเหลวออกมาจนกระทงผานไป 3 รอบทสตารชจะมการ

แยกตวของของเหลวออกมาสงสด อยางไมแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต (p>0.05) โดย

สตารชจะมลกษณะยดหยนคลายฟองนาและหลงจากนนสตารชจะไมเกดการแยกตวของ

ของเหลวออกมาอก อาจเนองมาจากสตารชมการเกบกกนาไวภายในโมเลกลอยางหนาแนน จงทา

ใหนาไมสามารถแยกตวออกมาไดอกเมอระยะเวลาผานไป จนกระทงจบการทดลอง ในขณะท

สตารชมการแยกตวของของเหลวออกมา จะสงผลทาใหสตารชมความขนเพมสงขน

การทสตารชมการแยกตวของของเหลวออกมาในปรมาณทตา แสดงวาสตารชเกด

รโทรกราเดชนลดลง โดย Hoover และ Manuel (1996a) กลาววาการใหความรอนชนจะสงผลเพม

การเกาะเกยวกนภายในบรเวณอสณฐานของเมดสตารช จงสงผลลดการเกดการแยกตวของ

ของเหลวออกมา สวนในกรณของการยอยดวยกรดทสงผลทาใหโมเลกลของสตารชมขนาดสนลง

เมอนาไปผานการใหความรอนชนและทาใหเยนตวลง จะสงผลทาใหสายสตารชสามารถกลบมา

เกาะเกยวกนไดงายขน ทาใหนาทเคยตดอยกบสายสตารชถกบบออกมาไดงาย สงผลทาใหมรอย

ละการแยกตวของของเหลวออกมาไดมากขน

Perera และ Hoover (1999) กลาววาการเกดรโทรกราเดชนของสตารชเปนอทธพลมา

จากการจดเรยงสายสตารชภายในบรเวณอสณฐานและสวนผลก เมอเกดการเยนตวลงจะเกดการ

ทาปฏกรยากนระหวางและ/หรอภายในสายสตารช ในระหวางการเกบรกษาเจล

139

ภาพท 45 การเกดการซนเนอรซสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 3 4 5 6 7

รอบของการแชแขง-ละลาย


Native

HMT

AT

HMT+AT

AT+HMT

140

ตารางท 13 การเกดการแยกตวของของเหลว (syneresis) ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน



Native

HMT

AT

HMT+AT

AT+HMT

42.54 ± 5.04ab

15.70 ± 1.44c

46.77 ± 2.52a

36.88 ± 1.65b

47.69 ± 1.19a

48.69 ± 1.06a

21.72 ± 1.76c

50.86 ± 3.52a

40.10 ± 2.45b

48.76 ± 0.69a

64.24 ± 1.22a

69.34 ± 2.33a

68.17 ± 4.10a

68.91 ± 2.01a

66.71 ± 0.54a

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

a,...,b = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 ในตารางคอ


141

บทท 5 สรปผลการทดลอง

สตารชขาวเจาทนาผานการดดแปรโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการทางเคม และ

นามาตรวจสอบคณสมบตทางกายภาพ-ทางเคม พบวาการดดแปรทแตกตางกนจะสงผลใหเกด

คณสมบตทแตกตางกนออกไป ซงสามารถสรปไดดงน

5.1 การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบการเชอมขาม

การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบการเชอมขาม พบวาในทก

การดดแปร (HMT, CL, HMT+CL และ CL+HMT) ไมสงผลตอการเปลยนแปลงคาส ปรมาณ

อะไมโลสเมอเทยบกบสตารชดบ (Native) โดยสตารชยงคงมโครงสรางผลกแบบ A มคาการ

ตานทานตอการแชเยอกแขงตา คอเกดการแยกตวของของเหลวออกมาเปนจานวนมากในรอบแรก

ของการทดลอง และเรมคงทเมอผานไปเปนจานวน 3 รอบ และยงมคาการพองตว การละลาย

และความใสลดลง และเมอนามาทาการแยกพจารณาพบวา HMT สตารชไมสงผลตอการ

เปลยนแปลงขนาดและรปรางของเมดสตารช แตมบางสวนสกกรอน เหลยมของเมดสตารชลดลง

เลกนอย และเมอนามาวเคราะหคณสมบตทางดานความหนดพบวา สตารชมคาความหนดสงสด

ความหนดตาขณะรอน ความหนดสดทาย คาแซตแบค และอณหภมเรมตนในเกดความหนด

เพมขน แตจะมคาเบรกดาวนลดลง โดยสตารชจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนซ และชวงการ

เกดการเจลาตไนซเพมสงขน และมพคปรากฏขน 2 พคหลงจากผานการดดแปร แตสตารชยงคงม

คา ΔHgel ไมแตกตางกบสตารชดบ มคารอยละการยอยดวยเอนไซมเพมขน (ความทนทานตอการ

ยอยดวยเอนไซมลดลง) สวนในกรณของการของการดดแปรดวยวธการเชอมขามพบวาไมสงผลตอ

การเปลยนแปลงขนาดและรปรางของเมดสตารช สตารชจะมคาความหนดสงสด ความหนดตา

ขณะรอน ความหนดสดทาย แซตแบค และคาเบรกดาวนลดลง แตจะมคาอณหภมเรมตนในการ

เกดความหนดไมแตกตางกบสตารชดบ เชนเดยวกบอณหภมและชวงในการเกดเจลาตไนเซชน

และรอยละการยอยดวยเอนไซมทมคาไมแตกตางกบสตารชดบ แตสตารชจะมปรมาณฟอสฟอรส

เพมขนหลงจากผานการเชอมขาม เมอพจารณาถงการดดแปรรวม (HMT+CL และ CL+HMT)

พบวาสตารชจะมคณสมบตคลายกบ HMT สตารช (ความหนด อณหภมในการเกดเจลาตไนเซชน)

แตจะมคาสงกวา โดยเฉพาะ CL+HMT สตารชทจะสงผลใหสตารชมคาความหนดเพมสงทสด

และสตารชจะพคเกดขน 2 พคหลงวเคราะหดวยเครอง DSC แต HMT+CL สตารชจะมคารอยละ

142

การยอยดวยเอนไซมเพมสงทสด (ทนทานตอการยอยตาสด) โดยการดดแปรรวมสวนมาก

จะไดคณสมบตเดนๆ ของแตละการดดแปร โดยทลาดบของการดดแปรจะสงผลตอการ

เปลยนแปลงคณภาพของสตารชเพยงเลกนอย

5.2 การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบการทาปฏกรยา


การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพร

พเลชนพบวาในทกการดดแปร (HMT, HP, HMT+HP และ HP+HMT) จะมคาความสวาง (L*)

และสแดง (a*) ไมแตกตางจากสตารชดบ แตจะมคาสเหลอง (b*) เพมขน โดยทยงคงมโครงสราง

ผลกแบบ A มรอยละการถกยอยดวยเอนไซมเพมขน และจากภาพถาย SEM ของสตารชหลงผาน

การยอยดวยเอนไซมพบวาสตารชมขนาดเลกลง เกดการผกรอนอยางชดเจน โดยเฉพาะ

HP+HMT สตารช และพบวาสตารชทผานการทาปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน (HP, HMT+HP

และ HP+HMT) จะมความตานทานตอการแชแขง-ละลายเพมขน เมอพจารณาถงการดดแปร

เพยงขนเดยวพบวา HMT สตารชไมสงผลตอการเปลยนแปลงขนาดและรปราง แตเมดสตารชจะ

เกดการสกกรอนเพมขน เหลยมของเมดสตารชลดลง และมปรมาณอะไมโลสไมแตกตางกบสตารช

ดบ โดยทสตารชมคาความหนดสงสด ความหนดตาขณะรอน ความหนดสดทาย คาแซตแบค

และอณหภมเรมตนเกดความหนดเพมขน แตจะมคาเบรกดาวน การพองตว การละลาย และ

ความใสลดลง มอณหภมในการเกดการเจลาตไนซ และชวงการเกดการเจลาตไนซเพมสงขน และ

มพคปรากฏขน 2 พคหลงจากผานการดดแปร แตสตารชยงคงมคา ΔHgel ไมแตกตางกบสตารช

ดบ สวนในกรณของ HP สตารชพบวาเมดสตารชจะเกดการหลอมรวมกน บางสวนเกดการเสย

สภาพไปในระหวางการดดแปร เกดรองทใจกลางเมดสตารช มปรมาณอะไมโลสลดลง อณหภม

เรมตนเกดความหนด ความหนดตาขณะรอน ความหนดสดทายลดลง แตจะมคาความหนดสงสด

เพมขน โดยทมคาแซตแบคไมแตกตางกบสตารชดบ มอณหภมและชวงการเกดการเจลาตไนซลด

ตาลง แตมคาการพองตว การละลายและความใสเพมสงขน เมอพจารณาถงการดดแปรรวม

(HMT+HP และ HP+HMT) พบวาเมดสตารชจะเกดการเสยสภาพอยางเหนไดชดเจน โดยท

สตารชจะมปรมาณอะไมโลส อณหภมในการเกดการเจลาตไนซ และคณสมบตทางดานความหนด

ใกลเคยงกบการดดแปรครงแรก ยกเวนกรณของคาแซตแบคและคาความหนดสดทายทมลกษณะ

ใกลเคยงกบ HP สตารช มรอยละกาลงการพองตว การละลายและความใสเพมสงขน และพบวา

143

การใหความรอนชนกอน (HMT+HP) จะสงผลทาใหโพรพลนออกไซดสามารถเขาทาปฏกรยากบ

สตารชไดเพมขน

5.3 การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบการยอยดวยกรด

การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบการยอยดวยกรด พบวาในทก

การดดแปร (HMT, AT, HMT+AT และ AT+HMT) จะไมสงผลตอการเปลยนแปลงโครงสรางผลก

โดยสตารชยงคงมโครงสรางผลกแบบ A เมอมาพจารณาถงการดดแปรเพยงขนเดยวพบวา HMT

สตารชไมสงผลตอการเปลยนแปลงขนาดและรปรางของเมดสตารชแตจะมการเกาะและเชอมตอ

กน โดยทมคาส ปรมาณอะไมโลสและรอยละการถกยอยดวยเอนไซมไมแตกตางจากสตารชดบ

และเมอนามาวเคราะหคณสมบตดานความหนดพบวา สตารชมคาความหนดสงสด ความหนดตา

ขณะรอน ความหนดสดทาย และอณหภมเรมตนเกดความหนดเพมขน แตจะมคาเบรกดาวน

ลดลง โดยทการใหความรอนชนจะสงผลเพมอณหภมและชวงการเกดการเจลาตไนซ และยงพบวา

มพคเกดขน 2 พคหลงจากผานการดดแปร มคากาลงการพองตว การละลาย ความใสและซนเนอร

ซส ลดตาลง สวน AT สตารชจะสงผลทาใหเมดสตารชเกดการเสยสภาพ หลอมเชอมตอกนเปน

เมดสตารชขนาดใหญ ผวหนาเกดรพรน มคาความสวาง (L*) สแดง (a*) ไมแตกตางจากสตารช

ดบแตจะมคาสเหลอง (b*) ปรมาณอะไมโลส และรอยละการถกยอยดวยเอนไซมเพมขนหลงผาน

การดดแปร และจากคณสมบตดานความหนดพบวา AT สตารชจะสงผลลดคาความหนดสงสด

ความหนดตาขณะรอน ความหนดสดทาย แซตแบค อณหภมเรมเกดความหนดและอณหภมใน

การเกดการเจลาตไนซ (To, Tp, Te) แตจะมคาเบรกดาวนเพมขน มคาการพองตวไมแตกตางจาก

สตารชดบ แตจะมคาการละลาย ความใส และซนเนอรซสเพมขน สวนการดดแปรรวม (HMT+AT

และ AT+HMT) จะสงผลเพมปรมาณอะไมโลส แตสตารชจะมคณสมบตดานความหนดใกลเคยง

กบ AT สตารช และจะมอณหภมในการเกดการเจลาตไนซอยระหวางการดดแปรเพยงขนเดยว แต

จะมพคเกดขน 2 พค คลาย HMT สตารช เมอพจารณาถงรอยละการถกยอยดวยเอนไซม พบวา

ผลของการดดแปรขนหลงจะสงผลตอรอยละการถกยอยดวยเอนไซมมากกวา (มคาใกลเคยงกบ

การดดแปรขนหลง) การพองตวไมแตกตางกบสตารชดบ แตจะมคาการละลาย ความใสและ

ซนเนอรซสเพมขน และพบวาการใหความรอนชนกอนการยอยดวยกรด (HMT+AT) จะสงผลลด

ระดบการยอยดวยกรดลง (ปรมาณกลโคสในสารละลาย)

144

บรรณานกรม

กระทรวงอตสาหกรรม. 2535. มาตรฐานผลตภณฑแปงดดแปรสาหรบอตสาหกรรมอาหาร.

เอกสาร มอก. ท 1073 - 2535. สานกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม. กรงเทพฯ.

11 หนา

กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ. 2543. เทคโนโลยแปง. ภาควชา

เทคโนโลยชวภาพ คณะอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. กรงเทพฯ. 292

หนา.

กมลทพย มนภกด. 2542. การดดแปรสตารชในแปงขาวเพมทาแปงผสมมนสาหรบประกอบ

อาหารทอดแชเยอกแขง ปรญญาวทยาศาสตรดษฏบณฑต สาขาวทยาศาสตรการอาหาร

สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. 243 น.

ดวงใจ ถรธรรมถาวร. 2536. การดดแปรสตารชมนสาปะหลงแบบครอสลงกง. ปรญญาวทยา

ศาสตรมหาบณฑต สาขาวทยาศาสตรการอาหาร สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย

อาหาร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. 210 น.

พนดา โนนใหญ. 2549. ผลของการดดแปรดวยวธการใหความรอนชนตอคณสมบตของสตารช

ขาวเจา. ปรญญาศาสตรมหาบณฑต สาขาเทคโนโลยอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร

บณฑตวทยาลยมหาวทยาลยศลปากร. 149 น.

สพศา สมโต. 2548. คณลกษณะทางกายภาพและเคม และความคงตวของขาวไทยทมรงควตถ.

ปรญญาศาสตรมหาบณฑต สาขาเทคโนโลยอาหาร ภาควชาเทคโนโลยอาหาร บณฑต

วทยาลยมหาวทยาลยศลปากร. 153 น.

อรวรรณ เคหสขเจรญ. 2529. คณสมบตบางประการในการนาไปใชประโยชนของแปงตางๆ.

วทยานพนธปรญญาวทยาศาสตรบณฑต สาขาวทยาศาสตรการอาหาร ภาควชา

วทยาศาสตรและเทคโนโลยการอาหาร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ. 115 หนา.

เอกพนธ แกวมณชย. 2550. เอกสารประกอบการสอนวตถเจอปนอาหาร เรอง สตารชดดแปร.

ภาควชาเทคโนโลยอาหาร คณะวศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยอตสาหกรรม

มหาวทยาลยศลปากร. 42 น.

Adebowale, O.K., and Lawal, O.S. 2003. Microstructure, physicochemical properties

and retrogradation behaviour of Mucuna bean (Mucuna pruriens) starch on

moisture treatments. Food hydrocolloids. 17: 265–272.

145

Adebowale, K.O., Olu-Owolabi, B.I., Olayinka, O.O., and Lawal, O.S. 2005a. Effect of

heat moisture treatment and annealing on physicochemical properties of red

sorghum starch. African Journal of Biotechnology. 4: 928-933.

Adebowale, K.O., Olu-Owalabi, B.I., Olawumi, E.K. and Lawal, O.S. 2005b. Functional

properties of native, physically and chemically modified breadfruit starch.

Industrial Crops and Product. 21: 343-351.

Anderson, A.K., and Guraya, H.S. 2006. Effects of microwave heat-moisture on

properties of waxy and non-waxy rice starches. Food Chemistry. 97(2): 318-

323.

AOAC. 1990. Official Method of Analysis. 15th ed. Association of Official Analytical

Chemistry, Inc., Virginia. 1298 p.

Atichokudomchai, N. and Varavinit, S. 2003. Characterization and utilization of acid-

modified cross-linked Tapioca starch in pharmaceutical tablets. Carbohydrate

Polymer. 53(3): 263-270.

Aziz, A., Daik, R., Ghani, M.A., and Yamin, B.M. 2004. Hydroxypropylation and

Acetylation of sago starch. Malaysian Journal of Chemistry. 6: 48-54.

Bail, P.L., Morin, F.G., and Marchessault, R.H. 1999. Characterization of a crosslinked

high amylose starch excipient. International Journal of Biological

Macromolecules. 26:193–200.

Bernfeld, P. 1955. Amylase alpha- and beta- in method. In: Colowick, S.P. and

Kaplan, M.O. (Eds.). Enzymology. 1: 149-158.

Chaplin, M. Water structure and science. accessed 2 August 2007. Available from

http:// www.lsbu.ac.uk/water/hysta.html

Chatakanonda, P., Varavinit, S., and Chinachoti, P. 2000. Effect of Crosslinking on

Thermal and Microscopic Transitions of Rice Starch. Lebensmittel-Wissenchaft

and Technology. 33: 276-284.

Cheetham, N.W.H., and Tao, L. 1998. Variation in crystalline type with amylose content

in maize starch granules: An X-ray powder diffraction study. Carbohydrate

Polymers. 36: 277-284.

146

Choi, S.G., and Kerr, W.L. 2003. Effects of chemical modification of wheat starch on

molecular mobility as studied by pulsed 1H NMR. Lebensmittel-Wissenchaft

and Technology. 51: 1–8.

Chuenkamol, B., Puttanlek, C., Rungsardthong, V., and Uttapap, D. 2007.

Characterization of low-substituted hydroxypropylated canna starch. Food

Hydrocolloids. 21(7): 1123-1132.

Chung H.J., Jeong H.Y., and Lim S.T. 2003. Effects of acid hydrolysis and defatting on

crystallinity and pasting properties of freeze-thawed high amylose corn starch.

Carbohydrate Polymers. 54: 449–455.

Collado, L.S., and Corke, H. 1999. Heat-moisture treatment effect on sweetpotato

starches differing in amylose content. Food Chemistry. 65: 339-346.

Cooke, D.,and Gidley, M.J. 1992. Loss of crystallinity and molecular order during

starch gelatinization: origin or the enthalpy transition. Carbohydrate Research.

227: 103.112.

Craig, S.A.S., Maningat, C.C., Seib, P.a., and Hoseny, R.C. 1989. Starch paste clarity.

Cereal chemistry. 66: 173-182.

Donovan, J.W., Lorenz, K., and Kulp, K. 1983. Differential scanning calorimetry of heat-

treated wheat and potato starches. Cereal Chemistry. 60: 381–387.

Dubois, M.K., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Robers, P.A., and Smilth, F. 1956.

Colorimetric method for determination of sugars and substances. Analytical

Chemistry. 28: 350-356.

Eliasson, A., and Gudmundsson, M, 1996. Starch: Physicochemical and functional

aspects. P. 431-503. In: Eliasson, A. (Ed.). Carbohydrate in Food. Marcel

Dekker, Inc., New York.

Elmhurst College. Carbohydrate Quiz [online]. accessed 20 December 2007.

Available from http://www.elmhurst.edu.

Fleche G. 1985. Chemical modification and degradation of starch. P. 73-99. In: G.M.A.

Van Beynum, and J.A. Roles, (eds.). Starch conversion Technology. Marcel

Dekker, Inc., New York.

147

Gunaratne, A., and Corke, H. 2007. Influence of prior acid treatment on acetylation of

wheat, potato and maize starches. Food Chemistry. 105: 917–925.

Gunaratne, A. and Hoover, R. 2002. Effect of heat-moisture treatment on the structure

and physicochemical properties of tuber and root starches. Carbohydrate

polymers. 49: 425-437.

Han, J.A., and BeMiller, J.N. Effects of protein on crosslinking of normal maize, waxy

maize, and potato starches [online]. accessed 15 January 2008. Available from

www.sciencedirect.com.

Hirsch, J.B., and Kokini, J.L. 2002. Understanding the mechanism of cross-linking

agents (POCl3, STMP, and EPI) through swelling behavior and pasting

properties of cross-linked waxy maize starches. Cereal Chemistry. 79: 102–107.

Hizukuri, S., Takeda, Y., Yasuda, M., and Suzuki, A. 1981. Multibranched nature of

amylose and the action of debranching enzyme. Carbohydrate Research. 94:

205-213.

Hormdok, R., and Noomhorm, A. 2007. Hydrothermal treatments of rice starch for

improvement of rice noodle quality. Lebensmittel-Wissenchaft and Technology.

40: 1723-1731.

Hoover, R., and Manuel, H. 1996a. The effect of heat-moisture treatment on the

structure and physicochemical properties of Normal Maize, Waxy Maize, Dull

Waxy Maize and Amylomaize V Starches. Journal of Cereal Science. 23: 153-

162.

Hoover, R., and Manuel, H. 1996b. The effect of heat-moisture treatment on the

structure and physicochemical properties of legume starches. Food Research

International. 29(8): 731-750.

Hoover, R.A., and Vasanthan, T. 1994. Effect of heat moisture treatment on structure

and physicochemical properties of cereal, legume and tuber starches.

Carbohydrate Research. 252: 33–53.

148

Hoseney, R.C., and Lineback, D.R. 1996. Method of synthesis and characterization. In.

Hoseney (ed.). AACC. Short course on Starch: Structure, Properties, and Food

Uses. August 27-29, 1996. Bangkok, Thailand.

Hung, P.V., and Morita, N. 2005. Physicochemical properties of hydroxypropylated and

cross-linked starches from A-type and B-type wheat starch granules.

Carbohydrate Polymers. 59(2): 239-246.

Imeson, A. 1992. Thickening and Gelling Agents for Food. Blackie Academic &

Profesional, Bishopbriggs., Glasgow. p. 258.

Jacobs, H. and Delcour, J.A. 1998. Hydrothermal modification of granular starch with

retention of the granular structure: a review. Journal of Agricultural and food

Chemistry. 46: 2895-2905.

Juliano, B.O. 1971. A simplified assay for milled-rice amylose. Cereal Chemistry. 36:

534-544.

Kaur, L., Singh, N., and Singh, J. 2004. Factors influencing the properties of

hydroxypropylated potato starches. Carbohydrate Polymers. 55: 211-223.

Kaur, L., Singh, N., and Sodhi, N.S. 2002. Some properties of potatoes and their

starches II. Morphological, thermal and rheological properties of starches. Food

Chemistry. 79: 183–192.

Kim, M., and Lee, S. 2002. Characteristics of crosslinked potato starch and starch-filled

linear low-density polyethylene films. Carbohydrate Polymers. 50: 331–337.

Kim, H.R., Hermansson, A.M., and Eriksson, C.E. 1992. Structural characteristics of

hydroxypropyl potato starch granules depending on their molar substitution.

Starch/Starke. 44: 111–116.

Knight, J.W. 1969. The Starch Industry. Pergamon Press, Oxford. p.189

Kulp, K., and Lorenz, K. 1981. Heat moisture treatment of starches I. Physicochemical

properties. Cereal Chemistry 58: 46–48.

Lawal, O.S. 2004. Composition, physicochemical properties and retrogradation

characteristics of native, oxidised, acetylated and acid-thinned new cocoyam

(Xanthosoma sagittifolium) starch. Food Chemistry. 87: 205–218.

149

Lawal, O.S. 2005. Studies on the hydrothermal modifications of new cocoyam starch.

International Journal of Biological Macromolecules. 37: 268-277.

Lawal, O.S., and Adebowale, K.O. 2005. Physicochemical characteristics and thermal

properties of chemically modified jack bean (Canavalia ensiformis) starch.

Carbohydrate Polymers. 60: 331–341.

Lawal, O.S., Adebowale, K.O., Ogunsanwo, B.M., Barba, L.L., and Ilo, N.S. 2005.

Oxidized ans acid thinned starch derivatives of hybrid maize: functional

characteristics, wide-angle X-ray diffractometry and thermal properties.

Biological Macromolecules. 35: 71-79.

Leach, H.W., McCowen, L.D. and Schoch, T.J. 1959. Structure of starch granule I.

Swelling and Solubility patterns of various starches. Cereal Chemistry. 39: 534-

544.

Le Bail, P., Blueon, A., Colona, P., and Bizot, H. 1997. Structure of the starch granule I.

Swelling and Solubility patterns of various starches. Cereal Chemistry. 36: 534-

544.

Light, J.M. 1990. Modified food starches: why, what, where and how. Cereal Food

World. 35(11): 1081-1092.

Lii, C., Tsai, M., and Tseng, K. 1996. Effect of amylose content on the rheological

property of rice starch. Cereal Chemistry. 73: 415–420.

Lii, C., Shao, Y., and Tseng, K. 1995. Gelation mechanism and rheological properties

of rice starch. Cereal Chemical. 72(4): 393-400.

Lim, S.T., Chang, E.H., and Chung, H.J. 2001. Thermal transition characteristics of heat

moisture treated corn and potato starches. Carbohydrate Polymers. 46: 107–

115.

Lim, S.T., and Seib, P.A. 1993. Location of phosphate esters in a wheat starch

phosphate by 31P-nuclear magnetic resonance spectroscopy. Cereal

Chemistry. 70: 145–152.

150

Liu, H., Ramsden, L., and Corke, H. 1999. Physical properties and enzymatic

digestibility of acetylated ae, wx, and normal maize starch. Carbohydrate

Polymers. 34: 283–289.

Lorenz, K., and Kulp, K. 1981. Heat-moisture treatment of starches. I. physicochemical

properties. Cereal Chemistry. 58: 46-48.

Luallen, T.E. 1985. Starch as a functional ingredient. Food Technology. 38: 59-63.

Miyazaki, M., and Morita, N. 2005. Effect of heat-moisture treated maize starch on

properties of dough and bread. Food Research International. 38: 369-376.

Morrison, W. R., Tester, R. F., Snape, C. E., Law, R., and Gidley, M. J. 1993. Swelling

and gelatinization of cereal starches. IV. Some effects of lipid-complexed

amylose and free amylose in waxy and normal barley starches. Cereal

Chemistry. 70: 385–389.

Mothe, G.C., Damico, A., and Machado, S. Thermoanalytical study, HPLC and physical

and chemical cracking from corn industry co-products [online]. accessed 20

December 2007. Available from www.scielo.br/scielo.php?

Nabeshima, E.H., and Grossmann, M.V.E. 2001. Functional properties of pregelatinized

and cross-linked cassava starch obtained by extrusion with sodium

trimetaphosphate. Carbohydrate Polymers. 45(4): 347-535.

Newport Scientific Pty, Ltd. 1995. Operation Manual for the series 4 Rapid Visco

Analyzer. Australia. 93 p.

Olayinka, O., Adebowale, K., and Olu-Owolabi, B. 2008. Effect of heat-moisture

treatment on physicochemical properties of white sorghum starch. Food

Hydrocolloids. 22(2): 225-230.

Pal, J, Singhal, R.S., and Kulkarni, P.R. 2002. Physicochemical properties of

hydroxypropyl derivative from corn and amaranth starch. Carbohydrate

Polymers. 48: 49-53.

Perera, C., and Hoover, R. 1999. Influence of hydroxypropylation on retrogradation

properties of native, defatted and heat-moisture treated potato starches. Food

Chemistry. 64: 361-375.

151

Perera, C., Hoover, R., and Martin, A.M. 1997. The effect of hydroxypropylation on the

structure and physicochemical properties of native, defatted and heat-moisture

treated potato starches. Food Research International. 30: 235-247.

Reddy, I., and Seib, P.A. 2000. Modified Waxy Wheat Starch Compared to Modified

Waxy Corn Starch. Journal of Cereal Science. 31(1): 25-39.

Rickard, J.E., Asaoka, M., and Blanshard, J.M.V. 1991. Review- The physicochemical

properties of cassava starch. Tropical Science. 31: 189-207.

Robin, J.E., Asaoka, M., and Guilbot, J.A. 1974. Lintnerizerd starches, gel filtration and

enzymatic studies of insoluble residues from prolonged acid treatment of potato

starch. Cereal Chemistry. 51: 389-460.

Rutenberg, M.W., and Solarek, D. 1984. Starch derivatives: technology and uses. pp.

312-388. In R.L. Whistler, J.N. BeMiller, and E.F. Paschall (eds.). Starch:

Chemistry and Technology. Academic Press, Inc., New York.

Sandhu, K.S., Singh, N, and Lim, S. A comparison of native and acid thinned normal

and waxy corn starches: Physicochemical, thermal, morphological and pasting

properties [online]. accessed 20 December 2007. Available from

www.sciencedirect.com.

Sang, Y., and Seib, PA. 2006. Resistant starches from amylose mutants of corn by

simultaneous heat-moisture treatment and phosphorylation. Carbohydrate

Polymers. 63(2). 167-175.

Seow, C.C., and Thevamalar, K. 1993. Internal plasticization of granular rice starch by

hydroxypropylation: effects on phase transitions associated with gelatinization.

Starch. 45: 85-88.

Sievert, D., Czuchajowska, Z., and Pomeranz, Y. 1991. Enzyme-resistant starch. III. X-

ray diffraction of autoclaved amylomaize VII starch and enzyme-resistant starch

residue. Cereal Chemistry. 68: 86–91.

Singh, J., Kaur, L., and McCarthy, O.J. 2007. Review- Factors influencing the physico-

chemical, morphological, thermal and rheological properties of some chemically

modified starches for food applications. Food Hydrocolloids. 21: 1-22.

152

Singhal. R.S., Pal, J., and Kulkarni, P.R. 2002. Physicochemical properties of

hydroxypropyl derivative from corn and amaranth starch. Carbohydrate

Polymers. 48: 49-53.

Shi, Y.C., and Seib, P.A. 1992. The structure of flour waxy starches related to

gelatinization and retrogradation. Carbohydrate Research. 227: 131-145.

Shujuna, W., Jinglinb, Y., Jiugaob, Y., Haixiaa, C., and Jiping, P. 2007. The effect of

acid hydrolysis on morphological and crystalline properties of Rhizoma

Dioscorea starch. Food Hydrocolloids. 21: 1217-1222.

Smith, R.J. 1979. Food Carbohydrate. The AVI Publishing Co., Westort, Connecticut.

p. 416.

Swinkels, J.J.M. 1985. Composition and properties of commercial native starches.

Starch/Starke. 37: 1-5.

Tester, R.F., Karkalas, J. and Qi, X. 2004. Starch structure and digestibility enzyme-

substrate relationship. World’s Poultry Science Journal. 60: 186-195.

Tester, R.F., and Morrison, W.R. 1990. Swelling and gelatinization of cereal starches. II.

Waxy rice starch. Cereal Chemistry. 67: 551-557.

Tuschhoff, J.V. 1986. Hydroxypropylated starches. pp. 89-96. In O.B. Wurzburg (ed)

Modified starches: Properties and Uses., CRC press lnc., Boca Raton, Florida.

Vermeylen, R., Goderis, B., and Delcour, J.A. 2006. An X-ray study of hydrothermally

treated potato starch. Carbohydrate Polymer. 64(2): 364-375.

Waliszewski, K.N., Aparicio, M.A., Bello, L.S., and Monroy, J.A. 2003. Changes of

banana starch by chemical and physical modification. Carbohydrate Polymers.

52: 237–242.

Wattanachant, S., Muhammad, K., Hashim, D.M., and Rahman, R.A. 2003. Effect of

crosslinking reagents and hydroxypropylation levels on dual-modified sago

starch properties. Food Chemistry. 80: 463–471.

Whistler, R.L. and Deniel, J.R. 1984. Molecular Structure of starch. pp. 153-178. In R.L.

Whistler, J.N. BeMiller. and E.F. Paschall. (eds.). Starch: Chemistry and

Technology. 2nd ed. Acadamic Press, Inc., Florida

153

Woo, K., and Seib, P.A. 1997. Cross-linking of wheat starch and hydroxypropylated

wheat starch in alkaline slurry with sodium trimetaphosphate. Carbohydrate

Polymers. 33: 263-271.

Wu, Y., and Seib, P.A. 1990. Acetylated and hydroxypropylated distarch phosphates

from waxy barley: Paste properties and freeze-thaw stability. Cereal Chemistry.

67(2): 202-208.

Wurzburg, O.B. 1986a. Converted Starches. pp. 17-42. In O.B. Wurzburg (ed).

Modified Starches: Properties and Uses. CRC Press. Inc., Boca Raton, Florida.

Wurzburg, O.B. 1986b. Cross-linked Starches. pp. 41-54. In O.B. Wurzburg (ed).

Modified Starches: Properties and Uses. CRC Press. Inc., Boca Raton, Florida.

Yamin, F.F., Svendsen, L. and White, P.J. 1997. Thermal properties of corn starch

extraction intermediates by differential scanning calorimeter. Cereal Chemistry.

74(4): 407-411.

Yeh, A.I., and Yeh, S.L. 1993. Some characteristics of hydroxypropylated and cross-

linked rice starch. Cereal Chemistry. 70: 596–601.

Yoshino, Z.K., Komaki, T.N., and Kurahashi, Y.O., inventors; Sanwa Kosan Kabushiki

Kaisha, assignee. November 8, 1994. Process for producing heat-moisture

treated starch. U.S. Patent no. 5,362,329.

Zobel, H.F. 1992. Starch crystal transformations and their industrial importance.

Starch/Strake. 40(1): 1-7.

154

ภาคผนวก ก วธการวเคราะหคณสมบตทางเคมและกายภาพ

155

1. ปรมาณความชน (AOAC, 1990)

ชงตวอยางสตารชประมาณ 2.0000 กรม ใหไดนาหนกแนนอนในภาชนะอลมเนยมมฝา

ปดทผานการอบจนนาหนกคงท นาไปอบในตอบไฟฟาทอณหภม 130 ± 3 องศาเซลเซยส

ประมาณ 17 ชวโมง โดยเปดฝาภาชนะทงไว เมอครบกาหนดเวลานาตวอยางออกจากตอบ ปดฝา

ทนท ทงใหเยนในโถดดความชน (เดซกเคเตอร) แลวชงนาหนก ทดลองอบซาอก 1 ชวโมง หรอจน

ใหไดนาหนกคงท คานวณปรมาณความชนโดยนาหนกเปยก (wet basic) จาก

ความชน (รอยละ) = (นาหนกตวอยางกอนอบ – นาหนกตวอยางหลงอบ) ×100

นาหนกตวอยางกอนอบ

คานวณปรมาณความชนโดยนาหนกแหง (dry basis) จาก

ความชน (รอยละ) = รอยละความชนโดยนาหนกเปยก × 100

(100 – รอยละความชนโดยนาหนกเปยก)

2. การตรวจสอบลกษณะปรากฏทางสณฐานของเมดสตารชดวยกลองจลทรรศน

อเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope; SEM) (Walker, 1976)

2.1 นาสตารชตวอยางตดกระจายลงบนเทปกสวสองหนาทตดอยบนแทงอลมเนยม

(aluminum stab)

2.2 นาไปเคลอบทองโดยการใช sputter coater โดยใชความดนในเครองตากวา

0.1 มลลบาร ใชระยะเวลาการเคลอบประมาณ 160 วนาท

2.3 วางแทงอลมเนยมทผานการเคลอบทองแลว ลงในชองสาหรบใสแทงอลมเนยม

ภายในกลงจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด

2.4 นาไปถายภาพขยายโดยการใชกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบกราดลาแสง

(SEM) โดยควบคมความตางศกยไฟฟาท 15 กโลโวลต ทกาลงขยาย 40 190 1,000 และ 3,000

เทาตามลาดบ

156

3. การวดคาส

วดความเขมสของสตารชขาวเจาดวยเครองวดสฮนเตอร (HunterLab, Miniscan XE)

ตามวธการดงตอไปน

3.1 เปดเครอง ตงคาแหลงกาเนดแสง (illuminant) ท D65

3.2 ทาการ calibrate เครองโดยวางแผนสขาวมาตรฐาน No. 6690 (X = 80.0, Y =

85.2 และ Z = 89.9) แลวกดอานคา

3.3 นาแผนสขาวมาตรฐานออก

3.4 วางแผนสดามาตรฐาน No. 4-320 (Fisher Scientific Co. Cat.) แลวกดอานคา

3.5 นาแผนสดามาตรฐานออกจาก

3.6 ใสตวอยางสตารชขาวเจาลงในภาชนะใสตวอยางจนเตม นาไปวางบนแทนวาง

ตวอยางแลวกดอานคา

3.7 บนทกคา L* a* และ b*

3.8 ทาการกดอานคาตวอยาง 3 ครง และสวนเบยงเบนมาตรฐานทอานไดจากเครอง

4. ปรมาณอะไมโลส (Juliano, 1971)

4.1 การเตรยมสารละลายมาตรฐานอะไมโลส

ชงอะไมโลสบรสทธจากมนฝรง 0.040 กรมใสขวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร เตมเอทา

นอลรอยละ 95 ปรมาตร 1 มลลลตร เขยาเบาๆ อยาใหอะไมโลสเกาะผนงขวด เตมสารละลาย

โซเดยม ไฮดรอกไซดเขมขน 1 โมลาร ปรมาตร 9 มลลลตร นาไปตมในนาเดอดนาน 10 นาท เตม

นากลนใหไดปรมาตร 100 มลลลตร เขยาใหสารละลายเขากนด

4.2 การเตรยมตวอยาง

เชนเดยวกบการเตรยมสารละลายมาตรฐานอะไมโลส ยกเวนแตชงตวอยาง 0.1000 กรม

แทนอะไมโลสบรสทธ 4.3 การวเคราะหตวอยาง

ปเปตสารละลายจากขอ 4.2 ปรมาตร 5 มลลลตรลงในขวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร

เตมนากลนประมาณ 70 มลลลตร เตมกรดอะซตก 1 โมลารปรมาตร 1 มลลลตร และปเปต

157

สารละลายไอโอดนปรมาตร 2 มลลลตร เตมนากลนใหไดปรมาตร 100 มลลลตร เขยาและตงทงไว

20 นาท และทาเชนเดยวกนนแตไมใสสารตวอยางเพอใชเปนแบลงค วดความเขมสของ

สารละลายโดยใชสเปกโตรโฟโตมเตอร วดคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 620 นาโนเมตร โดย

ปรบคาสารละลายแบลงค เทากบ 0 4.4 การเตรยมกราฟมาตรฐาน

ปเปตสารละลายมาตรฐานจากขอ 4.1 ปรมาตร 1 2 3 4 และ 5 มลลลตร ใสขวด

ปรมาตรขนาด 100 มลลลตร เตมนากลนประมาณ 70 มลลลตร ปเปตกรดอะซตก 1 โมลาร

ปรมาตร 0.2 0.4 0.6 0.8 และ 1.0 มลลลตร ใสลงในขวดปรมาตร 100 มลลลตร ทมสารละลาย

มาตรฐานตามลาดบและปเปตสารละลายไอโอดน 2 มลลลตร เตมนากลนใหครบปรมาตร 100

มลลลตร และเขยาใหสารละลายเขากน วดคาการดดกลนแสงของสารละลายมาตรฐานทความ

ยาวคลน 620 นาโนเมตรและเขยนกราฟระหวางปรมาณอะมโลส (กรม/สตารชขาว 100 กรม หรอ

คดเปนรอยละ 8 16 24 32 และ 40) กบคาการดดกลนแสง (แสดงดงภาพผนวกท ก-1) 4.5 การเปลยนคาการดดกลนแสงเปนปรมาณอะไมโลส

นาคาการดดกลนแสงทปรมาณตวอยาง 0.1000 กรม ของแตละตวอยางเทยบกบ

มาตรฐานแลวอานคาเปนรอยละของอะไมโลสตอสตารชขาว 100 กรม

ภาพท 46 กราฟมาตรฐานระหวางปรมาณอะไมโลส (กรมตอสตารชขาว 100 กรม) กบคาการ

ดดกลนแสงทความยาวคลน 620 นาโนเมตร

y = 0.0103x - 0.0037

R2 = 0.9991

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 10 20 30 40ปรมาณอะไมโลส (กรมตอสตารชขาว 100 กรม)

คาการดดกลนแสงท 6

20 นาโนเมตร

158

5. การวเคราะหความคงตวตอการยอยดวยเอนไซม (susceptibility to enzyme digestion) ของสตารช

5.1 การวเคราะหแอคตวตเอนไซมแอลฟาอะไมเลสจากตบออนของสกร (α-amylase

from porcine pancreatic) (Bernfeld, 1955)

5.1.1 การเตรยมสารเคม

5.1.1.1 สารละลายโซเดยมฟอสเฟตบฟเฟอรเขมขน 20 มลลโมลารใน

โซเดยมคลอไรดเขมขน 0.0067 โมลาร พเอช 6.9 ทอณหภม 20 องศาเซลเซยส

ชงโซเดยมฟอสเฟตโมโนเบสคแอนไฮดรส 0.138 กรม ปรบปรมาตรเปน 50 มลลลตรใน

ขวดปรมาตรโดยใชสารละลายโซเดยมคลอไรดเขมขน 0.0067 โมลาร จากนนปรบพเอชเปน 6.9

ดวนสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดเขมขน 1 โมลาร ในอางนาเยนทอณหภม 20 องศาเซลเซยส

(สารละลายโซเดยมคลอไรดและโซเดยมไฮดรอกไซดใชนาดไอโอไนซเปนตวทาละลาย)

5.1.1.2 สารละลายสตารชมนฝรงเขมขนรอยละ 1

ชงสตารชมนฝรงทละลายนาได (soluble potato starch) 0.25 กรมใสในบกเกอร เตม

สารละลาย 5.1.1.1 ปรมาตร 25 มลลลตร ใสแทงแมเหลกสาหรบกวนจากนนนาไปใหความรอน

บนแทนใหความรอน (hot plate) จนเดอดหลงจากนนจบเวลาตอไปอก 15 นาท ตงทงไวใหเยนท

อณหภมหองและปรบปรมาตรใหเปน 25 มลลลตรในขวดปรมาตรดวยนาดไอโอไนซ

5.1.1.3 สารละลายกรดไดไนโตรซาลคไซลค

ชงกรดไดไนโตรซาลคไซลค 1 กรม เตมนาดไอโอไนซ 50 มลลลตร หลงจากนนเตม

โซเดยมโพแทสเซยมทารเทรตเตตระไฮเดรต 30 กรม ทาการกวน หลงจากนนเตมสารละลาย

โซเดยม ไฮดรอกไซด 2 โมลาร ปรมาตร 20 มลลลตร (หากสารละลายไมละลาย ใหทาการให

ความรอนแตไมใหเดอด) จากนนปรบใหมปรมตาร 100 มลลลตรในขวดปรมาตร เกบสารละลาย

ในขวดสชา โดยสารละลายสทเตรยมไดมอายการใชงานนาน 6 เดอน

5.1.1.4 สารละลายมอลโตสมาตรฐานเขมขนรอยละ 0.2 (w/v)

นามอลโตสอบในตลมรอนท 105 องศาเซลเซยส นาน 2 ชวโมงกอนนามาใช ชงมอลโตส

0.2 กรม ปรบปรมาตรเปน 100 มลลลตรในขวดปรมาตร โดยใชนาดไอโอไนซ

5.1.1.5 สารลายเอนไซมพอรซนแพนครเอตกแอลฟาอะไมเลส

เตรยมสารละลายเอนไซมพอรซนแพนครเอตกแอลฟาอะไมเลสใหมความเขมขน 1 หนวย

เอนไซมพอรซนแพนครเอตกแอลฟาอะไมเลสตอ 1 มลลลตร ในนาดไอโอไนซเยน (1 unit/ml)

159

5.1.2 วธวเคราะหแอคตวตของเอนไซมแอลฟาอะไมเลส

การวเคราะหแอคตวตของเอนไซมจะปเปตสารละลายเรยงตามลาดบ (ดงตาราง

ภาคผนวกท ก-1) โดยทาปฏกรยากนในอางควบคมทอณหภม 20 องศาเซลเซยส (หลอดท 1-3

เปนหลอดทดสอบ และหลอดท 4 เปนหลอดแบลงค)

กาหนดให 1 หนวยเอนไซม (unit activity) หมายถงปรมาณเอนไซมทเรงปฏกรยาการยอย

สลายสตารชเปนมอลโตส 1.0 มลลกรม ในเวลา 3 นาท ทพเอช 6.9 อณหภม 20 องศาเซลเซยส

5.1.3 การเตรยมกราฟมาตรฐานมอลโตส

การเตรยมกราฟมาตรฐานจะปเปตสารละลายเรยงตามลาดบ (ดงตารางภาคผนวกท ก-2)

และนาไปเขยนกราฟมาตรฐานของมอลโตสกบคาการดดกลนแสง (ดงภาพผนวกท ก-2)

ตารางท 14 วธวเคราะหแอคตวตของเอนไซมแอลฟาอะไมเลส

วธการทดลอง หลอดทดลอง

(มลลลตร)

หลอดแบงค


5.1.2.1 สารละลายสตารชมนฝรง (ขอ 5.1.1.2)

และแชหลอดทดลองในอางนาเยน 3 นาท

5.1.2.2 สารละลายเอนไซม (ขอ 5.1.1.5)

เขยาสารละลายตลอดเวลาในอางนาเยนนาน 3 นาท

5.1.2.3 สารละลายส (ขอ 5.1.1.3)

5.1.2.4 สารละลายเอนไซม (ขอ 5.1.1.5)

ปดฝาหลอดทนทและนาไปตมในนาเดอดนาน 15 นาท เมอ

ครบเวลานามาแชในนาแขงทนท

5.1.2.5 นาดไอโอไนซ เขยาใหเขากนและนาไปวดคาการดดกลนแสงทความยาว

คลน 540 นาโนเมตร โดยปรบคาสารละลายแบลงคเปน 0

1.00

1.00

1.00

--

9.00

1.00

--

1.00

1.00

9.00

160

ตารางท 15 การเตรยมกราฟมาตรฐานมอลโตส

ภาพท 47 กราฟมาตรฐานมอลโตสระหวางปรมาณมอลโตส (มลลกรม) กบคาการดดกลนแสงท

ความยาวคลน 540 นาโนเมตร

หลอดสารละลายมาตรฐาน วธการทดลอง

1 2 3 4 5 แบลงค

5.1.3.1 สารละลายมอลโตสบรสทธ (ขอ 5.1.1.2)

5.1.3.2 นาดไอโอไนซ

5.1.3.3 สารละลายส (ขอ 5.1.1.3)

ปดฝาหลอดทดลองและนาไปตมในนาเดอดนาน

15 นาท เมอครบเวลานาหลอดทดลองมาแชใน

อางนาแขงทนท

5.1.3.4 นาดไอโอไนซ เขยาสารละลายใหเขากนและนาไปวดคาการ

ดดกลนแสงทความยาวคลน 540 นาโนเมตร โดย

ปรบสารละลายแบลงคเปน 0

0.20

1.80

1.00

9.00

0.40

1.60

1.00

9.00

0.60

1.40

1.00

9.00

0.80

1.20

1.00

9.00

1.00

1.00

1.00

9.00

--

2.00

1.00

9.00

y = 0.3374x - 0.0233

R2 = 0.9929

-0.1

0.2

0.4

0.6

0.8

0 0.5 1 1.5 2ปรมาณมอลโตส (มลลกรม)


40 นาโนเมตร

161

5.1.4 การเปลยนคาการดดกลนแสงเปนปรมาณมลลกรมมอลโตส

นาคาการดดกลนแสงทวดไดจากการวดแอคตวตของเอนไซม (ขอ 5.1.2) เทยบกบกราฟ

มาตรฐานมอลโตสแลวคานวณคาเปนปรมาณมลลกรมของมอลโตส

5.1.5 การคานวณคาแอคตวตของเอนไซมแอลฟาอะไมเลส

คานวณจาก หนวย/มลลกรมเอนไซม = A × (df)

B

A = มลลกรมมอลโตสจากการยอยดวนเอนไซม

B = ปรมาตรเอนไซมทใช (มลลลตร)

df = อตราการเจอจาง (dilution factor)

5.2 การยอยสตารชดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลส (Li และคณะ, 2003)

5.2.1 ชงตวอยางสตารช 100 มลลกรม โดยนาหนกแหง ใสในหลอดทดลองทม

ฝาเกลยวปด (screw cap tube) ปเปตสารละลายฟอสเฟตบฟเฟอร (ขอ 5.1.1) ปรมาตร 10

มลลลตร เขยาใหเขากน

5.2.2 นาหลอดทดลองแชในอางนารอนทอณหภม 37 องศาเซลเซยส นาน 10

นาท

5.2.3 ปเปตสารละลายเอนไซมแอลฟาอะไมเลส (ใชเอนไซม 5 หนวย/มลลกรม

โปรตน) นาหลอดทดลองแชในอางนารอนทอณหภม 37 องศาเซลเซยส เขยาตลอดเวลาดวย

ความเรว 160 รอบ/นาท นาน 6 ชวโมง เมอครบระยะเวลาทกาหนดทาการหยดปฏกรยาโดยเตมเอ

ทานอล 2.2 มลลลตร

5.2.4 เมอครบเวลาทกาหนดนาสารละลายไปเหวยงทความเรว 7,000 รอบ/

นาท นาน 5 นาท แยกสารละลายสวนใสดานบนไปทาการวเคราะหปรมาณคารโบไฮเดรตตอไป

สวนสตารชทเหลอดานลางนามาทาการลางดวยนากลน 2 ครง และเอทานอลรอยละ 95 ซาอก 2

ครง และนาไปอบในตอบลมรอนทอณหภม 40 องศาเซลเซยสเพอนาไปตรวจสอบลกษณะทาง

สณฐานของเมดสตารชดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) ตอไป

162

5.3 การวเคราะหปรมาณคารโบไฮเดรตทงหมดโดยวธฟนอล-ซลฟรก (Dubois และคณะ,

1956)

5.3.1 การเตรยมกราฟมาตรฐาน

5.3.1.1 เตรยมสารละลายนาตาลกลโคสความเขมขนรอยละ 0.1 (w/v)

เจอจางใหเปนรอยละ 0.01 จากนนเตรยมสารละลายใสหลอดโดยผสม (ดงตารางภาคผนวกท ก-

3) 5.3.1.2 ปเปตสารละลายฟนอลความเขมขนรอยละ 5 ปรมาตร 1

มลลลตร ผสมใหเขากนอยางรวดเรว

5.3.1.3 ปเปตกรดซลฟรกเขมขนปรมาตร 5 มลลลตร โดยทาการเทลงท

ผวหนาของสารละลายและผสมใหเขากนอยางรวดเรว ตงทงไวในตควนเปนเวลา 30 นาท

5.3.1.4 นาไปวดการดดกลนแสงทความยาวคลน 485 นาโนเมตร และ

นาไปเขยนกราฟมาตรฐานระหวางคาการดดกลนแสงและความเขมขนของนาตาลกลโคสในหนวย

ไมโครกรมตอมลลลตร (ดงภาพผนวกท ก-3)

5.3.2 การเตรยมตวอยาง

5.3.2.1 ทาการเจอจางตวอยางทได (ขอ 5.2.4) ใหมความเขมขนไมเกน

100 ไมโครกรมตอมลลลตร

5.3.2.2 ปเปตสารละลายตวอยาง (ขอ 5.3.2.1) ปรมาตร 1 มลลลตร

จากนนทาตามขอ 5.3.1.2 ถง 5.3.1.4

นาคาการดดกลนแสงทไดเทยบกบกราฟมาตรฐานกลโคสและคานวณความเขมขนของ

กลโคส (ปรมาณคารโบไฮเดรต) ทงหมดในหนวยมลลกรมตอมลลลตร และคณดวย 10 มลลลตร

(ของสารละลาย) (มาจากการใชฟอสเฟตบฟเฟอรปรมาตร 10 มลลลตร ในการทาละลาย 100

มลลกรมของสตารชแหง) เพอจะคานวณคาปรมาณความเขมขนของกลโคสทงหมดในหนวย

มลลกรมตอการยอยของสตารชแหง 100 มลลกรมดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลส ซงกคอคารอยละ

การถกยอยดวยเอนไซม (% enzyme hydrolysis) ของสตารชดดแปร (Hoover และ Manuel,

1996a)

163

ตารางท 16 การเตรยมสารละลายนาตาลกลโคสความเขมขน 0-100 ไมโครกรมตอมลลลตร

ภาพท 48 กราฟมาตรฐานกลโคสระหวางปรมาณกลโคส (ไมโครกรมตอมลลลตร) กบคาการ

ดดกลนแสงทความยาวคลน 485 นาโนเมตร

หลอดท สารละลายกลโคสทตองดดมา


นากลน


คดเปนความเขมขนของกลโคส

(ไมโครกรม/มลลลตร)

1

2

3

4

5

6

0.0

0.1

0.4

0.6

0.8

1.0

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

0

20

40

60

80

100

y = 0.0116x - 0.0131

R2 = 0.9989

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 20 40 60 80 100ปรมาณกลโคส (ไมโครกรมตอมลลลตร)

คาการดดกลนท

485 น

าโนเมต

ร

164

6. พฤตกรรมการเปลยนแปลงความหนดเมอวเคราะหดวยเครอง Rapid Visco

Analyzer; (RVA) (Newport Scientific, 1995)

6.1 นาตวอยางสตารชไปหาปรมาณความชนตามวธของ AOAC (1990) กอนการ

วเคราะห

6.2 ทาการชงตวอยางแปง 3.5 กรม (นาหนกแหง) ใสลงในภาชนะอลมเนยม เตมนา

กลนปรมาตร 25 มลลลตร สามารถนามาคานวณปรมาณสตารชและนาทใชในการวเคราะหตาม

รอยละควมชนของตวอยาง ตามสมการ

ปรมาณสตารช S = 3.5 × 100

(100 – รอยละความชน)

ปรมาณนา W = 25 + (3.5 – S)

6.3 นามาวเคราะหดวยเครองวดความหนด (RVA) ตามโปรแกรม STD1 ดงน

เวลาเรมตน อณหภม 50 องศาเซลเซยส ความเรวรอบ 960 รอบ/นาท

เวลา 10 วนาท อณหภม 50 องศาเซลเซยส ความเรวรอบ 160 รอบ/นาท

เวลา 1 นาท อณหภม 50 องศาเซลเซยส ความเรวรอบ 160 รอบ/นาท และเรมใหความ

รอน

เวลา 4 นาท 42 วนาท อณหภม 95 องศาเซลเซยส ความเรวรอบ 160 รอบ/นาท จนถง

เวลา 7 นาท 12 วนาท อณหภม 95 องศาเซลเซยส ความเรวรอบ 160 รอบ/นาท และเรม

ใหความเยน

เวลา 11 นาท อณหภม 50 องศาเซลเซยส ความเรวรอบ 160 รอบ/นาท จนถง

เวลา 13 นาท อณหภม 50 องศาเซลเซยส ความเรวรอบ 160/นาท

ผล ไดคาความหนดสงสด (peak viscosity) ความหนดตาสดระหวางทาเยน (trough)

ความแตกตางของความหนดสงสดและตาสด (breakdown) ความหนดสดทาย (final viscosity)

คาการคนตว (setback) และอณหภมทความหนดเรมเพมขน (pasting temperature)

165

7. การเปลยนแปลงเชงความรอนเมอวเคราะหดวย Differential Scanning Calorimetry (DSC) (Perdon, 1999)

ชงตวอยางสตารชประมาณ 3.5 มลลกรม (โดยนาหนกแหง) เตมนารอยละ 70 ของ

นาหนกทงหมดโดยใชเขมฉดยาขนาดเลก (microsyringe) ใสลงในภาชนะอลมเนยม (DSC pan)

ชนดของเหลว ปดฝาแลวตงทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 1 ชวโมง นาเขาเครอง Differential

Scanning Calorimetry (DSC) โดยใชอณหภมเรมตนท 25 องศาเซลเซยสคงไว 5 นาท แลวจง

เพมอณหภมจนถง 120 องศาเซลเซยสโดยใชอตราเรว 10 องศาเซลเซยสตอนาท คานวณหาคา To

คออณหภมเรมตนในการเกดการเปลยนแปลงทางความรอน Tp1 คอ อณหภมททาใหเกดการ

เปลยนแปลงสงสดครงท 1 Tp2 คอ อณหภมททาใหเกดการเปลยนแปลงสงสดครงท 2 Te คอ

อณหภมสดทายในการเกดการเปลยนแปลง Te- To คอ ชวงอณหภมของการเกดการเปลยนแปลง

และ ∆Hgelatinization คอ พลงงานทใชในการเกดเจลาทไนเซชน

8. การวเคราะหลกษณะโครงสรางผลกภายในเมดสตารชดวยเครอง X-ray

diffractometer (Cheetham และ Tao, 1998)

8.1 การเตรยมสตารชกอนการวเคราะห

ชงสตารชประมาณ 7 กรมใสลงในจานแกว (Petri dish) และเกลยสตารชใหทว นาจาน

แกววางลงในโถดดความชน (desicator) เปลาทมการเตมนากลนดานลางของภาชนะ นาน 24

ชวโมง เพอใหสารละลายสตารชทจะนาไปวเคราะหมปรมาณความชนใกลเคยงกน (รอยละ 13-

14)

8.2 การวเคราะหดวยเครอง X-ray diffractometer

8.2.1 บรรจแปงทปรบความชนแลวลงในอปกรณสาหรบบรรจตวอยางโดยตอง

เกลยตวอยางของผวหนาใหเรยบ

8.2.2 นาตวอยางใสในเครอง โดยกาหนดสภาวะการทดสอบ คอ ใชเปาหมาย

(target) เปนทองแดง (Cu) ความตางศกย 40 กโลโวลท ใชกระแสไฟฟา 40 มลลแอมแปร เรม

แสกนทมมหกเหชวง 5.00 ถง 40.00 องศา ดวยอตราเรว 0.02 องศา 2 ตอวนาท

166

8.2.3 บนทกรปแบบการเลยวเบนของรงสเอกซทได และคานวณรอยละของ

ความเปนผลก (Relative crystallinity) จากสมการทมาจากการดดแปลงมาจากวธของ Cheetam

และ Tao (1998) ดงนคอ

คารอยละความเปนผลก = พนทใตพค (A) × 100

พนททงหมดของสเปกตรม (B)

คาของพนทใตพค (A) และพนททงหมดของสเปกตรม (B) สามารถคานวณไดจากการใช

โปรแกรมในเครอง ดงแสดงในภาพผนวกท ก-4

ภาพผนวกท ก-4 ลกษณะสเปกตรมทวดได ก) แสดงพนทใตพค (A) ข) แสดงพนททงหมดของ

สเปกตรม (B)

ก)

ข)

167

9. การพองตวและการละลาย (Leach และคณะ., 1959)

กอนการวเคราะห ตองมการนาภาชนะอลมเนยมชนดมฝาปด ไปอบทอณหภม 105 องศา

เซลเซยสขามคน แลวเกบไวในโถดดความชน ตองมการชงและบนทกนาหนกของหลอดเหวยงแต

ละหลอด

9.1 ชงตวอยางสตารช 0.5000 กรมใสหลอดเหวยงขนาดเสนผานศนยกลาง 2.5

เซนตเมตร เตมนากลนปรมาตร 25 มลลลตร ลงในหลอดเหวยง ทาการชงนาหนก

9.2 แชในอางนารอนทควบคมอณหภม 85 องศาเซลเซยส กวนตลอดเปนระยะ

เวลานาน 30 นาท ดวยอตราเรว 160 รอบตอนาท นาไปเหวยงในเครองเหวยงทความเรว 8,500

รอบตอนาท นาน 15 นาท

9.3 ดดของเหลวใสตอนบนทงหมด ใสภาชนะอลมเนยมชนดมฝาปดททราบนาหนกท

แนนอน และนาไปอบแหงในตอบลมรอนทอณหภม 105 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 24 ชวโมง

ทาการชงนาหนกและบนทกคาเอาไว นาหนกทไดหลงการอบจะเปนนาหนกสวนทละลายนา สวน

สตารชเปยกในหลอดนามาชงเปนนาหนกสตารชทพองตว

จากนนนาคาทไดมาคานวณรอยละการละลายและกาลงการพองตว โดยคานวณจาก

รอยละการละลาย = นาหนกสวนทละลายนา X 100

นาหนกตวอยางแหง

กาลงการพองตว = นาหนกทแปงพองตวแลว X 100

นาหนกตวอยางแหง X (100 - รอยละการละลาย)

10. ความใสหรอรอยละแสงสองผาน (Craig และคณะ., 1989)

เตรยมสตารชแปงเปยกรอยละ 1 (สตารช 0.05 กรม (โดยนาหนกแหง) เตมนากลน 5

มลลลตร) เขยาใหเขากน ใสในหลอดทดลองขนาด 10 มลลลตร มาวางในอางนาเดอดนาน 30

นาท โดยเขยาหลอดทดลองตลอดเวลา ทาใหเยนทอณหภมหอง จากนนนาไปวดคารอยละการ

168

สองผานของแสง โดยใชเครองสเปกโตโฟโตมเตอร (% light transmittance) ทความยาวคลน

650 นาโนเมตร โดยใชนากลนเปนแบลงค

11. ปรมาณฟอสฟอรส

11.1 การเตรยมสารเคม

11.1.1 สารละลายแอมโมเนยมวานาเดต

ละลาย 1 กรมของสารละลายวานาเดตในนาเดอดปรมาตร 300 มลลลตร ทงไวท

อณหภมหองจนเยน หลงจากนนเตมกรดไนตรกเขมขนปรมาตร 140 มลลลตร ทาการคนอยาง

ตอเนอง

11.1.2 สารละลายวานาเดต-โมลบเดต

ละลาย 20 กรมของสารละลายแอมโมเนยมโมลบเดต ในนากลนปรมาตร 400 มลลลตรท

อณหภม 50 องศาเซลเซยส ทงไวทอณหภมหองจนเยน หลงจากนนเตมสารละลายทไดลง

สารละลายขอ 11.1.1 ทาการกวน และปรมาตรลงในขวดปรมาตร 1,000 มลลลตรดวยนากลน

11.2 การทากราฟมาตรฐานฟอสฟอรสออกไซด

11.2.1 นาโพแทสเซยมไฮโดรเจนฟอสเฟต ไปทาการอบแหงทอณหภม 105

องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 2 ชวโมง ทาการชงโพแทสเซยมไฮโดรเจนฟอสเฟต 3.834 กรม และ

ทาการปรบปรมาตรดวยนากลนในขวดปรมตาร 1,000 มลลลตร ทาการเกบไวในตเยนจนกวาจะ

นาไปใช และทาการเจอจาง (สารละลายฟอสเฟต 25 มลลลตรและปรบปรมาตรดวยนากลนลงใน

ขวดปรมาตร 250 มลลลตร จะได 1 มลลลตรของสารละลายเทากบ 0.2 มลลกรม P2O5)

11.2.2 เตมสารละลายขอ 11.2.1 ปรมาตร 0 2.5 5 10 20 30 40 50

มลลลตร ลงในขวดปรมาตร 100 มลลลตร และทาการปรบปรมาตรดวยนากลน

11.2.3 ทาการเจอจางสารละลายขอ 11.2.2 ปรมาตร 50 มลลลตรลงในขวด

ปรมาตร 100 มลลลตร เตมสารละลายขอ 11.1.2 ปรมาตร 25 มลลลตร

11.2.4 นาไปวดการดดกลนแสงทความยาวคลน 470 นาโนเมตร (ใชสารละลาย

ฟอสเฟตปรมาตรเทากบ 0 เปนแบลงค) และนาไปเขยนกราฟมาตรฐานระหวางคาการดดกลนแสง

และความเขมขนของ P2O5 (ดงแสดงในภาพผนวกท ก-5)

169

11.3 การวเคราะหปรมาณฟอสฟอรส

11.3.1 นาเถาของสตารชตวอยางปรมาณ 2 กรม ไปทาการอบในเตาเผาท

อณหภม 600 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 4 ชวโมง ทงไวทอณหภมหองจนเยน

11.3.2 เตมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกเขมขน 5 โมลารปรมาตร 10 มลลลตร

จนเถาละลาย

11.3.3 ปรบปรมาตรดวยนากลนลงในขวดปรมาตร 100 มลลลตร (ทาการกรอง

ถาจาเปน)

11.3.4 ทาการเจอจาง โดยใชสารละลายในขอ 11.3.3 ปรมาตร 50 มลลลตรลง

ในขวดปรมาตร 100 มลลลตร และทาตามขอ 11.2.3 ถง 11.2.4

11.3.5 นาคาทไดจากคาการดดกลนแสงไปเทยบกบกราฟมาตรฐานฟอสฟอรสเพนออกไซด (ภาพผนวกท ก-5) และนาไปทาการเทยบเปนปรมาณฟอสฟอรส ภาพผนวกท ก-5 กราฟมาตรฐานระหวางปรมาณฟอสฟอรสเพนออกไซด (มลลกรม) กบคาการ

ดดกลน แสงทความยาวคลน 470 นาโนเมตร

y = 0.0633x + 0.0057

R2 = 0.9974

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 2 4 6 8 10ปรมาณฟอสฟอรสเพนออกไซด (มลลกรม)


70 n

m

170

12. ปรมาณหมไฮดรอกซโพรพล (ดดแปลงจาก Hung และ Morita, 1997)

12.1 การเตรยมตวอยางสตารช

12.1.1 ชงสตารช 0.10 กรม ใสลงในบกเกอรขนาด 50 มลลลตร

12.1.2 เตมสารละลายกรดซลฟรก 0.5 โมลาร ปรมาตร 25 มลลลตร ตมจน

เดอดเปนระยะเวลา 30 นาท เมอครบระยะเวลา ทงไวทอณหภมหองจนเยน หลงจากนนปรบ

ปรมาตรเปน 100 มลลลตรในขวดปรมาตร ดวยนากลน

12.1.3 ดดสารละลาย 1 มลลลตร หลงจากนนเตมรอยละ 5 ของโซเดยมไบ

ซลไฟต ลงในขวดปรมาตร 25 มลลลตร

12.1.4 นาขวดปรมาตรทไดไปแชในอางนาแขง และทาการเตมกรดซลฟรก

เขมขนปรมาตร 8 มลลลตรทละหยด และนาไปตมในนาเดอดเปนระยะเวลา 3 นาท จากนนนาไป

แชในอางนาแขงทนท

12.1.5 เตมสารละลายนนไฮดรนลงไป 0.5 มลลลตร (เตรยมโดย ใชสารละลาย

นนไฮดรน 3 กรม ละลายในสารละลายรอยละ 5 ของโซเดยมไบซลไฟต ปรมาตร 100 มลลลตร)

12.1.6 ทงไวทอณหภมหองเปนระยะเวลา 100 นาท และปรบปรมาตรใหเปน 25

มลลลตรดวยกรดซลฟรกเขมขน ทงไว 5 นาท และนาไปวดคาการดดกลนแสงดวยเครองสเปกโตร

โฟโตมเตอรทความยาวคลน 595 นาโนเมตร

12.2 การเตรยมกราฟมาตรฐานโพรพลนไกลคอล

12.2.1 ชงสารละลายโพรพลนไกลคอล 10 20 30 40 และ 50 ไมโครกรม ใส

ลงในบกเกอรขนาด 50 มลลลตร หลงจากนนทาตามขอ 13.1.2 ถง ขอ 13.1.6

เขยนกราฟมาตรฐานระหวางปรมาณโพรพลนไกลคอล หนวยเปนไมโครกรมตอมลลลตร

กบคาการดดกลนแสง (แสดงดงภาพผนวกท ก- 6)

12.3 การคานวณปรมาณหมไฮดรอกซโพรพเลชน

คานวณไดจาก รอยละปรมาณหมไฮดรอกซโพรพเลชน = (C × 0.7763 × 10 × F) / W

C = จานวนโพรพลนไกลคอลของตวอยางทอานไดจากกราฟมาตรฐาน (ไมโครกรม/

มลลลตร)

F = อตราการเจอจาง (dilution factor)

W = นาหนกตวอยางสตารช (มลลกรม)

171

ภาพผนวกท ก-6 ปรมาณโพรพลนไกลคอล (ไมโครกรมตอมลลลตร) กบคาการดดกลนแสง

13. ระดบการยอยดวยกรด (Dubois และคณะ, 1956)

การหาระดบการยอยดวยกรดเปนการวเคราะหปรมาณคารโบไฮเดรตทงหมดโดยวธ

Phenol-sulfuric โดยการเตรยมตวอยางไดจากสารละลายกรดทผานการยอยเปนเวลา 1 ชวโมง

(จากการเตรยมสตารชทผานการยอยดวยกรด) แลวนามาผานการกรองดวยเครองกรอง

สญญากาศ แลวไปผานกระบวนการตามขอ 5.3 และนาคาทไดไปทาการเปรยบเทยบกบกราฟ

มาตรฐาน (แสดงดงภาพผนวกท ก-3) ไดเปนความเขมขนของสารละลายกลโคส หนวยเปน

ไมโครกรมตอมลลลตร

14. ความคงตวตอการแชแขง-ละลาย (Singhal และคณะ, 2002)

เตรยมสารละลายสตารชรอยละ 5 (สตารช 2.5 กรม เตมนากลน 50 มลลลตร) ทาการให

ความรอนทอณหภม 95 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 30 นาท โดยใชใบพดในการกวนดวย

ความเรว 170 รอบตอนาท เมอครบกาหนดเวลาทาการเทสตารชลงในหลอดทดลองขนาด 10

มลลลตร (ทราบนาหนกทแนนอนของหลอดทดลอง) และทาการชงนาหนกสตารชและหลอด

ทดลอง (เพอทราบนาหนกทแนนอนของสตารช) นาไปแชแขงทอณหภม -24 องศาเซลเซยส เปน

y = 0.0085x + 0.0076

R2 = 0.9857

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 10 20 30 40 50ปรมาณโพรพลนไกลคอล (ไมโครกรม/มลลลตร)

การดดกลนแสงท

595

นาโนเมตร

172

ระยะเวลา 24 ชวโมง และนามาละลายทอณหภมหองเปนระยะเวลา 4 ชวโมง และนาไปเหวยง

ดวยเครองเหวยงทความเรวรอบ 6,000 รอบตอนาท เปนจานวน 6 รอบ

การคานวณหาปรมาณการแยกชนของของเหลว (% syneresis) ไดจาก

รอยละการแยกชนของของเหลว = นาทแยกออกมา (กรม) × 100

นาหนกของสตารชทงหมด (กรม)

172

ภาคผนวก ข

ตารางผลการทดลอง

173

1. การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการเชอมขาม

ตารางท 17 ปรมาณความชนของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน



ตารางท 18 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน

a,...,b = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางม


วธการดดแปร ปรมาณความชน (รอยละโดยนาหนกเปยก)






11.77 ± 0.16c

12.53 ± 0.07bc

12.94 ± 0.72b

13.97 ± 0.23a

12.52 ± 0.07bc

วธการดดแปร ปรมาณอะไมโลส (รอยละ)






28.57 ± 0.62ab

28.65 ± 0.45ab

29.97 ± 0.93a

27.85 ± 0.33b

28.05 ± 0.13b

174

ตารางท 19 คาการเปลยนแปลงความหนดจากการวเคราะหดวยเครอง RVA ของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน

a,...,e = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 ในตารางคอ

คาเฉลย + SD (n=2); Native คอ สตารชดบ, HMT คอ การใหความรอนชน, CL คอ การเชอมขาม, HMT+CLคอ การใหความรอนชน+การเชอมขาม

และ CL+HMT คอ การเชอมขาม+การใหความรอนชน

วธการดดแปร Peak viscosity

(RVU)

Trough

(RVU)

Breakdown

(RVU)

Final viscosity

(RVU)

Set back

(RVU)

Peak time

(min)

Pasting

temperature

(°C)

Native 615.75 ± 2.47b 254.77 ± 11.78d 361.25 ± 13.90a 348.33 ± 9.90d 93.59 ± 1.89c 4.87 ± 0.09c 73.90 ± 0.57c

HMT 652.84 ± 22.15b 393.59 ± 19.33c 227.75 ± 16.26b 519.40 ± 8.78c 116.46 ± 2.18c 5.34 ± 0.09b 79.88 ± 0.04a

CL 643.92 ± 14.50b 539.84 ± 1.65b 104.00 ± 12.73c 798.46 ± 12.32b 258.63 ± 10.67a 4.97 ± 0.05c 74.00 ± 0.57c

HMT+CL 673.19 ± 24.52b 552.04 ± 27.52b 71.13 ± 18.67c 700.59 ± 18.26b 148.54 ± 9.25b 4.94 ± 0.19c 75.85 ± 0.07b

CL+HMT 748.42 ± 37.60a 669.38 ± 25.39a 79.05 ± 12.20c 831.75 ± 46.32a 162.38 ± 20.92b 5.64 ± 0.05a 75.85 ± 0.00b

175

ตารางท 20 รอยละความเปนผลกขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน

ตารางท 21 คารอยละการถกยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะไมเลสสตารชขาวเจาทผานการดดแปร

โดยวธตางกน

a,...,d = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางม


ชนดการดดแปร รอยละความเปนผลกท 20° รอยละความเปนผลก

Native



การใหความรอนชน + การเชอมขาม

การเชอมขาม + การใหความรอนชน

6.35

7.55

7.07

6.88

7.74

51.28

53.74

53.33

51.69

54.97

วธการดดแปร รอยละการถกยอยดวยเอนไซม






61.36 ± 0.57d

62.84 ± 0.67c

61.00 ± 0.31d

74.15 ± 0.83a

64.31 ± 0.26b

176

ตารางท 22 รอยละกาลงการพองตวและคาการละลายของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดย

วธการตางกน



ตารางท 23 คารอยละการสองผานของแสงของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน



วธการดดแปร รอยละการสองผานของแสง






19.47 ± 0.18a

17.61 ± 0.38b

4.05 ± 0.19d

5.37 ± 0.06c

6.19 ± 0.63c

วธการดดแปร รอยละกาลงการพองตว รอยละการละลาย






10.35 ± 1.14a

8.54 ± 0.29b

8.69 ± 0.16b

8.96 ± 0.06ab

9.18 ± 0.35ab

7.67 ± 0.81a

5.27 ± 0.11b

2.86 ± 0.14c

3.46 ± 0.21c

3.59 ± 0.22c

177

ตารางท 24 รอยละปรมาณฟอสฟอรสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการตางกน


นยสาคญทางสถตทระดบความเชอมนรอยละ 95 ในตารางคอคาเฉลย + SD (n=2) 2. การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการทาปฏกรยา





วธการดดแปร รอยละปรมาณฟอสฟอรส






0.009 ± 0.001b

0.008 ± 0.001b

0.030 ± 0.001a

0.029 ± 0.004a

0.031 ± 0.000a







11.77 ± 0.16b

12.55 ± 0.22a

12.53 ± 0.07a

11.99 ± 0.19ab

12.47 ± 0.45a

178

ตารางท 26 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรดวยวธตางกน














28.57 ± 0.62a

28.65 ± 0.46a

25.21 ± 0.60b

28.01 ± 0.76a

25.30 ± 0.52b







6.35

7.55

6.49

6.87

8.27

51.28

53.74

53.27

51.69

53.29

วธการดดแปร รอยละการถกยอยดวยเอนไซม




การใหความรอนชน + ไฮดรอกซโพรพเลชน

ไฮดรอกซโพรพเลชน + การใหความรอนชน

61.36 ± 0.57d

62.84 ± 0.67c

65.66 ± 0.10b

71.12 ± 0.21a

63.03 ± 0.43c

179



คาเฉลย + SD (n=2); Native คอ สตารชดบ, HMT คอ การใหความรอนชน, HP คอ การทาปฏกรยาการเชอมขาม, HMT+HP คอ การใหความรอน

ชน+การทาปฏกรยาการเชอมขาม และ HP+HMT คอ การทาปฏกรยาการเชอมขาม+การใหความรอนชน


(RVU)

Trough

(RVU)

Breakdown

(RVU)

Final viscosity

(RVU)

Set back

(RVU)

Peak time

(min)

Pasting

temperature

(°C)

Native 615.75 ± 2.47cd 254.11 ± 11.78b 361.25 ± 13.90d 348.33 ± 9.90b 93.59 ± 1.89b 4.87 ± 0.09b 73.90 ± 0.57c

HMT 652.84 ± 22.15cd 393.59 ± 19.33a 227.75 ± 16.26e 519.40 ± 8.78a 116.46 ± 2.18a 5.34 ± 0.09a 79.88 ± 0.04a

HP 738.05 ± 23.51a 141.13 ± 0.53d 596.92 ± 22.98a 236.84 ± 1.89b 95.71 ± 1.36b 3.77 ± 0.05d 68.68 ± 0.04d

HMT+HP 577.88 ± 7.71d 176.21 ± 0.53c 401.67 ± 8.25c 293.13 ± 5.95c 116.91 ± 6.48a 4.17 ± 0.05c 76.23 ± 0.53b

HP+HMT 661.71 ± 15.03b 144.38 ± 1.83d 517.34 ± 13.20d 240.13 ± 5.83d 95.75 ± 4.00b 3.60 ± 0.00d 69.05 ± 0.57d

180



a,...,e = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางม



a,...,e = ตวเลขทมตวอกษรกากบเหมอนกนในคอลมนเดยวกนคอไมมความแตกตางอยางม








10.35 ± 1.14d

8.54 ± 0.29d

19.99 ± 0.53b

15.57 ± 0.44c

24.00 ± 1.22a

7.67 ± 0.81d

5.27 ± 0.11e

11.66 ± 0.37b

10.13 ± 0.02c

15.37 ± 0.19a







19.47 ± 0.18d

17.61 ± 0.38e

23.64 ± 0.26b

21.77 ± 0.43c

25.47 ± 0.76a

181

ตารางท 32 ปรมาณหมไฮดรอกซโพรพลของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธการทา

ปฏกรยาไฮดรอกซโพรพเลชน



3. การดดแปรสตารชขาวเจาโดยวธการใหความรอนชนรวมกบวธการยอยดวยกรด








1.219 ± 0.01b

1.567 ± 0.11a

1.278 ± 0.07b







12.11 ± 0.18c

12.31 ± 0.23bc

12.84 ± 0.25ab

12.94 ± 0.35a

12.33 ± 0.12bc

182

ตารางท 34 ปรมาณอะไมโลสของสตารชขาวเจาทผานการดดแปรโดยวธตางกน














50.17 ± 0.13d

50.36 ± 0.80cd

51.48 ± 0.43bc

54.00 ± 0.34a

51.77 ± 0.30b







7.47

5.93

5.76

4.66

5.10

50.34

47.18

47.43

47.06

47.39

ชนดการดดแปร รอยละการถกยอยดวยเอนไซม






31.80 ± 0.63b

31.08 ± 0.74b

33.73 ± 0.65a

34.92 ± 0.44a

31.30 ± 1.02b

183



คาเฉลย + SD (n=2); Native คอ สตารชดบ, HMT คอ การใหความรอนชน, AT คอ การยอยดวยกรด, HMT+ATคอ การใหความรอนชน+การยอย

ดวยกรด และ AT+HMT คอ การเชอมขาม+การยอยดวยกรด


(RVU)

Trough

(RVU)

Breakdown

(RVU)

Final viscosity

(RVU)

Set back

(RVU)

Peak time

(min)

Pasting

Temperature

(°C)

Native 573.21 ± 5.95b 373.96 ± 1.59b 199.25 ± 7.54b 605.63 ± 5.73b 231.67 ± 7.30a 5.60 ± 0.05a 83.88 ± 0.04c

HMT 593.42 ± 8.49a 433.42 ± 8.61a 160.00 ± 0.11c 657.25 ± 0.71a 223.84 ± 7.90a 5.40 ± 0.10a 88.35 ± 0.64b

AT 435.67 ± 0.71c 132.88 ± 10.84e 302.79 ± 4.65a 267.00 ± 10.61e 134.13 ± 5.24c 4.67 ± 0.00c 82.30 ± 0.00d

HMT+AT 443.46 ± 0.30c 228.09 ± 10.84c 215.38 ± 1.14b 392.21 ± 3.01c 164.13 ± 13.85b 5.14 .± 0.09b 88.35 ± 0.64b

AT+HMT 404.97 ± 0.12d 199.28 ± 4.04d 205.69 ± 3.92b 335.39 ± 2.87d 136.11 ± 1.15c 5.09 ±0.02b 89.77 ± 0.73a

184














9.36 ± 0.01a

8.73 ± 0.05b

9.28 ± 0.39a

9.53 ± 0.23a

9.40 ± 0.22a

5.75 ± 0.52cd

5.39 ± 0.49d

8.22 ± 0.97a

7.05 ± 0.31b

6.37 ± 0.29bc







14.17 ± 0.56c

11.96 ± 0.23d

40.22 ± 0.34a

25.15 ± 1.40b

24.53 ± 0.48b

185

ตารางผนวกท ข-24 ความเขมขนกลโคสในสวนสารละลายใสทไดจากการกรองสารแขวนลอย

สตารชขาวเจาทผานการยอยดวยกรด



วธการดดแปร ความเขมขนกลโคส (ไมโครกรมตอมลลลตร)



239.93 ± 9.73b

481.12 ± 11.03a

186

ประวตผวจย

ชอ-สกล นางสาวลดดาวลย ไกรพานนท

ทอย 109/2 หม 1 แขวงบางไผ เขตบางแค จงหวด กรงเทพฯ 10160

วน/เดอน/ป เกด 4 กนยายน พ.ศ. 2527

ประวตการศกษา

ระดบปรญญาตร วทยาศาสตรบณฑต (เทคโนโลยอาหาร) มหาวทยาลยศลปากร

จงหวดนครปฐม

ระดบมธยมศกษา โรงเรยนนวมนทราชนทศ สตรวทยา พทธมณฑล จงหวด

กรงเทพมหานคร

2550 ัมหาวิทยาลัิยศลปากร - silpakorn...

Documents