Original Title: Encapsulation of anthocyanins in black bean (Phaseolus vulgaris) extracts using spray-drying and their stability under various pH and temperature processing conditions
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2023.57.3.09
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការរុំព័ទ្ធអង់តូស៊ីយ៉ានីន (Anthocyanins) នៅក្នុងសារធាតុចម្រាញ់ពីសណ្តែកខ្មៅ (Phaseolus vulgaris) ដោយប្រើការសម្ងួតដោយបាញ់ និងស្ថិរភាពរបស់វាក្រោមលក្ខខណ្ឌកែច្នៃកម្រិត pH និងសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗ

ចំណងជើងដើម៖ Encapsulation of anthocyanins in black bean (Phaseolus vulgaris) extracts using spray-drying and their stability under various pH and temperature processing conditions

អ្នកនិពន្ធ៖ Ekasit Onsaard (Ubon Ratchathani University), Wiriya Onsaard (Ubon Ratchathani University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2023, Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Food Science and Technology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ អង់តូស៊ីយ៉ានីន (Anthocyanins) ពីសណ្តែកខ្មៅគឺជាសារធាតុពណ៌ធម្មជាតិដែលផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍ដល់សុខភាព ប៉ុន្តែពួកវាងាយរងការខូចខាតដោយសារកម្តៅ និងកម្រិត pH អំឡុងពេលកែច្នៃម្ហូបអាហារ។ ការសិក្សានេះមានគោលបំណងរក្សាស្ថិរភាពសារធាតុទាំងនេះដោយប្រើបច្ចេកទេសរុំព័ទ្ធ (Microencapsulation) ជាមួយសម្ភារៈជញ្ជាំងដែលមានតម្លៃទាប និងសមស្រប។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសសម្ងួតដោយបាញ់ (Spray-drying) ដើម្បីរុំព័ទ្ធសារធាតុចម្រាញ់ពីសណ្តែកខ្មៅដោយប្រើប្រាស់ម៉ាល់តូដិចទ្រីន (Maltodextrin) ជាសម្ភារៈជញ្ជាំង និងធ្វើតេស្តស្ថិរភាពរបស់វាក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Spray-drying at 180°C with Maltodextrin DE10
ការសម្ងួតដោយបាញ់នៅសីតុណ្ហភាព ១៨០°C ជាមួយម៉ាល់តូដិចទ្រីន DE10
រក្សាបាននូវកម្រិតអង់តូស៊ីយ៉ានីន សមាសធាតុផេណូលីក និងសកម្មភាពប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មបានល្អបំផុត។ ផ្តល់នូវពណ៌ក្រហមស្វាយស្រស់ល្អ និងមានស្ថិរភាពខ្ពស់។ ទាមទារការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពឱ្យបានច្បាស់លាស់ ដើម្បីចៀសវាងការខូចខាតសារធាតុសកម្ម។ ម៉ាល់តូដិចទ្រីនអាចពន្យឺតល្បឿននៃការរលាយបន្តិចបើធៀបនឹង DE ខ្ពស់។ ទទួលបានកម្រិតអង់តូស៊ីយ៉ានីនខ្ពស់បំផុត (៦៣៦.៧៩ mg/១០០g) និងរក្សាស្ថិរភាពបានល្អបំផុតនៅកម្រិត pH ៣-៧ ក្រោមដំណើរការ Pasteurization។
Spray-drying at 210°C with Maltodextrin DE15
ការសម្ងួតដោយបាញ់នៅសីតុណ្ហភាព ២១០°C ជាមួយម៉ាល់តូដិចទ្រីន DE15
អាចជួយឱ្យដំណើរការសម្ងួតប្រព្រឹត្តទៅបានលឿនជាងមុន ដោយសារសីតុណ្ហភាពកម្តៅខ្ពស់ជាង និងងាយរលាយក្នុងទឹក។ កម្តៅខ្ពស់បណ្តាលឱ្យបាត់បង់សមាសធាតុជីវសកម្មយ៉ាងច្រើន ហើយអង់តូស៊ីយ៉ានីនរងការបំបែករចនាសម្ព័ន្ធ (Thermal degradation)។ កម្រិតអង់តូស៊ីយ៉ានីនធ្លាក់ចុះទាបបំផុត (៣៤៤.១១ mg/១០០g) និងពណ៌មានភាពស្រអាប់ជាងមុន។
Pasteurization vs Sterilization on Encapsulated Powders
ការប្រៀបធៀបដំណើរការសម្លាប់មេរោគ (Pasteurization) និងការប្រើកម្តៅខ្លាំង (Sterilization) លើម្សៅដែលរុំព័ទ្ធរួច
ដំណើរការ Pasteurization (៧០°C, ៣០នាទី) រក្សាបាននូវគុណភាពសារធាតុពណ៌ និងសារធាតុចិញ្ចឹមបានល្អជាង ស្របពេលនៅតែអាចសម្លាប់មេរោគបាន។ ដំណើរការ Sterilization (១២១°C, ១៥នាទី) ទោះបីជាអាចពន្យារអាយុកាលផ្ទុកបានយូរ ប៉ុន្តែវាបំផ្លាញសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម និងពណ៌យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។ ម្សៅដែលបានរុំព័ទ្ធមានស្ថិរភាពខ្ពស់បំផុតចំពោះដំណើរការ Pasteurization ជាពិសេសនៅចន្លោះកម្រិត pH ៣ ទៅ ៧។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ឯកទេសសម្រាប់ការចម្រាញ់ ការសម្ងួតដោយបាញ់ និងសារធាតុគីមីមួយចំនួនសម្រាប់ការវិភាគគុណភាពកម្រិតខ្ពស់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានអនុវត្តនៅសាកលវិទ្យាល័យ Ubon Ratchathani ប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ពូជសណ្តែកខ្មៅក្នុងស្រុករបស់ពួកគេ។ ទោះបីជាប្រទេសកម្ពុជាមានលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុស្រដៀងគ្នាក៏ដោយ ប៉ុន្តែសមាសភាពគីមី និងកម្រិតអង់តូស៊ីយ៉ានីននៅក្នុងសណ្តែកខ្មៅកម្ពុជា អាចមានភាពខុសគ្នាអាស្រ័យលើប្រភេទដី និងបច្ចេកទេសដាំដុះ។ ហេតុនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវកម្ពុជាគួរតែយកពូជសណ្តែកក្នុងស្រុកមកធ្វើតេស្តផ្ទៀងផ្ទាត់ឡើងវិញ ដើម្បីធានាភាពត្រឹមត្រូវ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេសរុំព័ទ្ធសារធាតុពណ៌ធម្មជាតិដោយប្រើតម្លៃទាបនេះ មានសក្តានុពលខ្ពស់ណាស់សម្រាប់ជួយអភិវឌ្ឍវិស័យកែច្នៃម្ហូបអាហារនៅកម្ពុជា។

ការអនុវត្តបច្ចេកទេសនេះមិនត្រឹមតែជួយលើកកម្ពស់សុវត្ថិភាពម្ហូបអាហារដោយកាត់បន្ថយពណ៌គីមីប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងជួយពង្រីកទីផ្សារផលិតផលកសិកម្មក្នុងស្រុកប្រកបដោយនិរន្តរភាពផងដែរ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការទាញយកសារធាតុសកម្ម (Extraction Basics): រៀនអនុវត្តបច្ចេកទេសទាញយកអង់តូស៊ីយ៉ានីនពីសណ្តែកខ្មៅដោយប្រើប្រាស់ Solvent extraction (Ethanol-Citric acid) និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដោយការប្រើ Ultrasonic sonicator
  2. ស្វែងយល់ពីបច្ចេកវិទ្យាសម្ងួត និងការកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ (Spray-Drying Parameters): អនុវត្តការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Spray-dryer ដោយរៀនកំណត់សីតុណ្ហភាព Inlet temperature ចន្លោះ ១៨០°C ទៅ ២០០°C និងតាមដានឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើគុណភាពម្សៅ។
  3. ជ្រើសរើស និងសាកល្បងសារធាតុរុំព័ទ្ធ (Wall Material Optimization): ធ្វើការប្រៀបធៀបប្រសិទ្ធភាពនៃការរុំព័ទ្ធរបស់ Maltodextrin DE10 និងសមាមាត្ររបស់វាធៀបនឹងសារធាតុចម្រាញ់ ដើម្បីស្វែងរកកម្រិតដ៏ល្អបំផុតដែលការពារការខូចខាត (Encapsulation efficiency)។
  4. ការវិភាគស្ថិរភាព និងគុណភាពផលិតផល (Product Stability Testing): ប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Spectrophotometer ដើម្បីវាស់វែងសកម្មភាពប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មតាមវិធីសាស្ត្រ DPPH និង ABTS ក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលប៉ះពាល់នឹងកម្តៅ និងការផ្លាស់ប្តូរនៃ pH ចន្លោះ ៣ ទៅ ៩។
  5. ការអភិវឌ្ឍផលិតផលគំរូ (Prototype Formulation): សាកល្បងយកម្សៅពណ៌អង់តូស៊ីយ៉ានីនដែលបានរុំព័ទ្ធ ទៅលាយបញ្ចូលក្នុងផលិតផលភេសជ្ជៈ ឬអាហារជាក់ស្តែង រួចធ្វើតេស្តអាយុកាលផ្ទុក (Shelf-life stability) ដោយប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រ Pasteurization ជាជាង Sterilization

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Encapsulation (ការរុំព័ទ្ធ) ដំណើរការនៃការយកសារធាតុសកម្ម (ដូចជាពណ៌ ឬវីតាមីន) ទៅរុំព័ទ្ធដោយសារធាតុមួយទៀត (ហៅថាសម្ភារៈជញ្ជាំង ដូចជាម៉ាល់តូដិចទ្រីន) ដើម្បីការពារវាពីការខូចខាតដោយសារកម្តៅ ពន្លឺ ឬអុកស៊ីហ្សែន អំឡុងពេលកែច្នៃ និងរក្សាទុក។ ដូចជាការដាក់សំបុត្រទៅក្នុងស្រោមសំបុត្រ ដើម្បីការពារកុំឱ្យសំបុត្រនោះរហែក ឬប្រឡាក់ មុនពេលទៅដល់អ្នកទទួល។
Spray-drying (ការសម្ងួតដោយបាញ់) បច្ចេកទេសបំប្លែងសារធាតុរាវទៅជាម្សៅស្ងួតភ្លាមៗ ដោយបាញ់វត្ថុរាវនោះជាតំណក់តូចៗទៅក្នុងឡដែលមានខ្យល់ក្តៅខ្លាំង ធ្វើឱ្យជាតិទឹករំហួតចេញយ៉ាងរហ័ស ខណៈពេលរក្សាបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធសារធាតុ។ ដូចជាការបាញ់ទឹកអប់ចូលទៅក្នុងខ្យល់ក្តៅ ដែលធ្វើឱ្យទឹកហួតបាត់ភ្លាមៗ ហើយបន្សល់ទុកតែម្សៅក្លិន។
Anthocyanins (អង់តូស៊ីយ៉ានីន) សមាសធាតុពណ៌ធម្មជាតិដែលអាចរលាយក្នុងទឹក មានពណ៌ក្រហម ស្វាយ ឬខៀវ ដែលមាននៅក្នុងរុក្ខជាតិ និងមានតួនាទីជាសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មដ៏មានប្រយោជន៍ដល់សុខភាព ប៉ុន្តែងាយខូចគុណភាពនៅពេលត្រូវកម្តៅ និងបម្រែបម្រួល pH។ ដូចជាថ្នាំពណ៌ធម្មជាតិដែលមាននៅក្នុងផ្លែឈើ ឬផ្កា ដែលមិនត្រឹមតែផ្តល់ពណ៌ស្អាត តែថែមទាំងជួយការពាររាងកាយពីជំងឺផ្សេងៗ។
Maltodextrin (ម៉ាល់តូដិចទ្រីន) កាបូអ៊ីដ្រាតដែលបានមកពីការបំបែកម្សៅ (Starch) ដោយផ្នែក ប្រើប្រាស់ជាទូទៅក្នុងឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារជាសារធាតុបន្ថែម ដើម្បីជួយរុំព័ទ្ធសារធាតុផ្សេងៗ បង្កើនបរិមាណ និងធ្វើឱ្យម្សៅឆាប់រលាយក្នុងទឹក។ ដូចជាសំបកនំប៉ាវ ឬសំបកនំគូឆាយ ដែលគេយកមកខ្ចប់ស្នូលខាងក្នុងកុំឱ្យធ្លាយចេញមកក្រៅ និងជួយឱ្យងាយស្រួលញ៉ាំ។
Dextrose equivalent / DE (កម្រិតស្ករ Dextrose ស្មើគ្នា) រង្វាស់ដែលបង្ហាញពីកម្រិតនៃការបំបែកម្សៅទៅជាស្ករសាមញ្ញ។ កម្រិត DE កាន់តែខ្ពស់ (ឧ. DE15 ធៀបនឹង DE10) មានន័យថាវាមានទំហំម៉ូលេគុលតូចជាង មានជាតិស្ករច្រើនជាង ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយរលាយ តែងាយរងការខូចខាតដោយកម្តៅ។ ដូចជាការវាស់ថាតើដុំស្ករគ្រាប់ធំមួយត្រូវបានបំបែកទៅជាគ្រាប់ស្ករតូចៗប៉ុន្មានដងរួចហើយ កាន់តែតូចកាន់តែរលាយលឿន។
Co-pigment effect (ឥទ្ធិពលរួមនៃសារធាតុពណ៌) បាតុភូតដែលម៉ូលេគុលអង់តូស៊ីយ៉ានីនធ្វើអន្តរកម្មជាមួយសមាសធាតុផ្សេងទៀត (ដូចជាសារធាតុផេណូលីក ឬកាបូអ៊ីដ្រាត) បង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធធំជាងមុន ដែលជួយការពារពណ៌កុំឱ្យប្រែប្រួល និងរក្សាស្ថិរភាពពណ៌បានយូរជាងមុន។ ដូចជាមនុស្សពីរនាក់ឈរកាន់ដៃគ្នា ដើម្បីទប់ទល់នឹងខ្យល់បោកបក់កុំឱ្យដួល ជាជាងការឈរតែម្នាក់ឯង។
Antioxidant activity (សកម្មភាពប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម) សមត្ថភាពនៃសារធាតុមួយ (ដូចជា Phenolic compounds) ក្នុងការចាប់យក និងបន្សាបរ៉ាឌីកាល់សេរីនៅក្នុងសូលុយស្យុង ឬក្នុងរាងកាយ ដែលអាចការពារកោសិការបស់យើងពីការខូចខាត និងកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃជំងឺផ្សេងៗ។ ដូចជាប៉ូលីសដែលតាមចាប់ជនខិលខូច (រ៉ាឌីកាល់សេរី) ដើម្បីការពារសន្តិសុខ និងសណ្តាប់ធ្នាប់នៅក្នុងទីក្រុង (រាងកាយរបស់យើង)។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖