Original Title: Application of the “Dual Sorption” Model for Water Adsorption of Maltodextrin Various DE
Source: li01.tci-thaijo.org
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការអនុវត្តម៉ូដែល “ស្រូបទាញទ្វេដង” សម្រាប់ការស្រូបទាញទឹកនៃម៉ាល់តូដិចទ្រីន (Maltodextrin) ដែលមានតម្លៃ DE ផ្សេងៗគ្នា

ចំណងជើងដើម៖ Application of the “Dual Sorption” Model for Water Adsorption of Maltodextrin Various DE

អ្នកនិពន្ធ៖ Suched Samuhasaneetoo (Department of Food Science and Technology, Kasetsart University, Thailand), Siree Chaiseri (Department of Food Science and Technology, Kasetsart University, Thailand), Imad A. Farhat (Division of Food Science, The University of Nottingham, United Kingdom), Tanaboon Sajjaanantakul (Department of Food Science and Technology, Kasetsart University, Thailand), Rungnaphar Pongsawatmanit (Department of Product Development, Kasetsart University, Thailand)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2004 Kasetsart J. (Nat. Sci.)

វិស័យសិក្សា៖ Food Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះវាយតម្លៃលើឥរិយាបថនៃការស្រូបទឹក (Water sorption) របស់ម៉ាល់តូដិចទ្រីនដែលមានកម្រិត DE (Dextrose Equivalent) ផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីស្វែងយល់ពីទំនាក់ទំនងរវាងរចនាសម្ព័ន្ធ និងសមត្ថភាពរក្សាសារធាតុក្លិននៅក្នុងឧស្សាហកម្មចំណីអាហារ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់ការវិភាគលក្ខណៈរូបសាស្ត្ររួមផ្សំជាមួយទ្រឹស្តីម៉ូដែលគណិតវិទ្យាដើម្បីវាយតម្លៃយន្តការនៃការស្រូបទាញសំណើម។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
BET (Brunauer-Emmett-Teller) Model
ម៉ូដែល BET សម្រាប់គណនាកម្រិតសំណើមម៉ូណូឡាយ័រ (Monolayer)
ងាយស្រួលក្នុងការប៉ាន់ស្មានចំនួនអតិបរមានៃតំបន់ដែលទឹកអាចភ្ជាប់ជាមួយផ្ទៃសម្ភារៈ (Hydrophilic binding sites)។ មិនសូវមានភាពសុក្រឹតនៅពេលកម្រិតសំណើម (RH) ឡើងខ្ពស់ ជាពិសេសនៅពេលដែលប្រព័ន្ធចាប់ផ្តើមមានការកកស្ទះឬគ្រីស្តាល់ (ឧទាហរណ៍ចំពោះ DE 18.5)។ ម៉ាល់តូដិចទ្រីន DE 5 មានកម្រិតសំណើម monolayer ខ្ពស់ជាងគេគឺ 5.5296 g/100 g ធៀបនឹង DE 14 និង 18.5។
Dual Sorption Model
ម៉ូដែលការស្រូបទាញទ្វេដង (បូកបញ្ចូល Henry's law និង Langmuir isotherm)
អាចពន្យល់បានយ៉ាងល្អិតល្អន់ពីយន្តការនៃការស្រូបទាញរបស់ប៉ូលីមែរក្នុងស្ថានភាពកញ្ចក់ (Glassy state) រួមទាំងការស្រូបក្នុងមីក្រូវ៉យ (Microvoids)។ ទាមទារការគណនាស៊ីជម្រៅ និងស្មុគស្មាញ ហើយប្រើប្រាស់បានតែក្នុងលក្ខខណ្ឌដែលសីតុណ្ហភាពទាបជាង Glass transition temperature (Tg) ប៉ុណ្ណោះ។ តម្លៃថេរ Langmuir (C'H) បង្ហាញថា DE 5 (3.0874) មានសមត្ថភាពស្រូបទឹកចូលក្នុង Microvoids ខ្ពស់ជាង DE 14 និង 18.5 យ៉ាងខ្លាំង។
1H Pulsed NMR (Spin-Spin Relaxation, T2m)
ការវាស់ស្ទង់បម្លាស់ទីប្រូតុងដោយប្រើ 1H Pulsed NMR
ផ្តល់ទិន្នន័យដោយផ្ទាល់អំពីចលនារបស់ម៉ូលេគុល (Molecular mobility) និងស្ថានភាពរូបវន្តនៃទឹកដែលជាប់ជាមួយម៉ាទ្រីសប៉ូលីមែរ។ ត្រូវការឧបករណ៍វិភាគដែលមានតម្លៃថ្លៃ និងទាមទារអ្នកជំនាញដែលមានបទពិសោធន៍ក្នុងការបកស្រាយសញ្ញា (FID signal)។ បញ្ជាក់ច្បាស់ថា DE 5 មានទឹកច្រើនដែលត្រូវបានចងភ្ជាប់ក្នុងមីក្រូវ៉យនៅកម្រិតសំណើមទាប (T2m ខ្លី) គាំទ្រទ្រឹស្តី Dual Sorption។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារឧបករណ៍វិភាគកម្រិតខ្ពស់នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ និងសារធាតុគីមីជាក់លាក់ដើម្បីបង្កើតបរិយាកាសសំណើមឲ្យមានស្ថិរភាព។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាព និងសំណើមដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹង ដោយប្រើប្រាស់ម្សៅម៉ាល់តូដិចទ្រីនពាណិជ្ជកម្មសុទ្ធ។ វាពុំមានភាពលម្អៀងខាងទិន្នន័យប្រជាសាស្ត្រទេ ប៉ុន្តែវាជាលក្ខខណ្ឌសិប្បនិម្មិត។ សម្រាប់កម្ពុជា ការយល់ដឹងពីអាកប្បកិរិយារបស់វត្ថុធាតុទប់សំណើមបែបនេះ គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ដើម្បីទប់ទល់នឹងអាកាសធាតុក្តៅសើម (Tropical climate) ដែលងាយធ្វើឱ្យផលិតផលម្សៅឆាប់ខូច។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

របកគំហើញពីការសិក្សានេះមានសក្តានុពលធំធេងសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍវិស័យកែច្នៃចំណីអាហារ និងការវេចខ្ចប់នៅប្រទេសកម្ពុជា។

ជារួម ការអនុវត្តចំណេះដឹងអំពីសក្ដានុពលនៃការស្រូបសំណើមនេះ នឹងជួយលើកកម្ពស់គុណភាព ភាពធន់ក្នុងការរក្សាទុក និងភាពប្រកួតប្រជែងនៃផលិតផលកសិ-ឧស្សាហកម្មកម្ពុជានៅលើទីផ្សារអន្តរជាតិ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះគីមីរូបវិទ្យានៃប៉ូលីមែរចំណីអាហារ: ចាប់ផ្តើមស្វែងយល់ពីគោលគំនិតសំខាន់ៗដូចជា Glass Transition Temperature (Tg), Water Activity (aw) និងលក្ខណៈរបស់ Maltodextrin កម្រិត DE ខុសៗគ្នា តាមរយៈសៀវភៅ Food Chemistry ឬអត្ថបទស្រាវជ្រាវក្នុង Google Scholar
  2. អនុវត្តការគូសខ្សែកោងចំណុចស្រូបសំណើម (Sorption Isotherm): ធ្វើការពិសោធន៍ជាក់ស្តែងដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ Gravimetric method ដោយដាក់សំណាកទៅក្នុង Desiccator ដែលមានផ្ទុកសូលុយស្យុងអំបិលឆ្អែតខុសៗគ្នា ដើម្បីកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរទម្ងន់ដោយសារការស្រូបទឹកតាមកម្រិតសំណើមនីមួយៗ។
  3. រៀនវិភាគទិន្នន័យដោយប្រើម៉ូដែលគណិតវិទ្យា: ប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រដូចជា OriginProPython (SciPy) ដើម្បីធ្វើ Curve fitting សម្រាប់ទិន្នន័យពិសោធន៍របស់អ្នក ទៅនឹងម៉ូដែល BET ឫម៉ូដែល GAB ដើម្បីស្វែងរកកម្រិតសំណើមម៉ូណូឡាយ័រ (Monolayer)។
  4. ស្វែងយល់ពីរបៀបដំណើរការឧបករណ៍វិភាគកម្រិតខ្ពស់: សុំការណែនាំពីសាស្ត្រាចារ្យ ឬមើលវីដេអូបង្រៀនលើ YouTube ដើម្បីយល់ពីរបៀបអានទិន្នន័យ និងក្រាហ្វដែលចេញពីម៉ាស៊ីន Differential Scanning Calorimetry (DSC) និង NMR Spectrometer ដើម្បីវាស់ស្ទង់ Tg និង Molecular mobility។
  5. អនុវត្តផ្ទាល់ក្នុងការផលិតម៉ាស៊ីនសម្ងួតបាញ់ (Spray Drying): សាកល្បងវេចខ្ចប់សារធាតុក្លិនធម្មជាតិ (ឧ. ចម្រាញ់ពីស្លឹកគ្រៃ ឬស្វាយកែវរមៀត) ដោយលាយជាមួយម្សៅ Maltodextrin DE 5 ហើយប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Spray Dryer របស់សាកលវិទ្យាល័យ ដើម្បីវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពទប់ក្លិន និងទប់សំណើមប្រៀបធៀបជាមួយការប្រើប្រាស់ DE ខ្ពស់។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Dextrose Equivalent (DE) (សមមូលដិចស្ត្រូស) ជារង្វាស់ដែលបង្ហាញពីកម្រិតនៃការបំបែក (Hydrolysis) របស់ម្សៅទៅជាស្ករម៉ូលេគុលតូចៗ។ តម្លៃ DE កាន់តែខ្ពស់ មានន័យថាម្សៅត្រូវបានបំបែកកាន់តែខ្លាំង ដែលធ្វើឲ្យទម្ងន់ម៉ូលេគុលកាន់តែតូច និងមានលក្ខណៈរូបវន្តខុសប្លែកពីមុន។ ដូចជាការកាត់ខ្សែពួរវែងមួយ (ម្សៅ) ទៅជាកង់ៗ។ DE ខ្ពស់មានន័យថាខ្សែពួរត្រូវបានកាត់ជាកង់តូចៗច្រើន។
Dual Sorption Model (ម៉ូដែលស្រូបទាញទ្វេដង) ជាទ្រឹស្តីដែលពន្យល់ពីរបៀបដែលម៉ូលេគុល (ដូចជាទឹក) ជ្រាបចូលទៅក្នុងប៉ូលីមែរដែលមានសភាពជាកញ្ចក់។ វាបែងចែកការស្រូបទាញជាពីររបៀបគឺ៖ ការរលាយចូលធម្មតា (Ordinary dissolution) និងការចូលទៅបំពេញក្នុងរន្ធប្រហោងតូចៗដែលកកស្ទះ (Frozen microvoids)។ ប្រៀបដូចជាការចាក់ទឹកចូលក្នុងអេប៉ុង ដែលទឹកមួយផ្នែកជ្រាបចូលទៅសើមសាច់អេប៉ុងផ្ទាល់ និងមួយផ្នែកទៀតហូរចូលទៅដក់ក្នុងរន្ធទទេររបស់អេប៉ុង។
Glass transition temperature (Tg) (សីតុណ្ហភាពបំប្លែងកញ្ចក់) ជាសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយដែលវត្ថុធាតុប៉ូលីមែរ (ដូចជាម្សៅម៉ាល់តូដិចទ្រីន) ផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពពីសភាពរឹងនិងស្រួយ (សភាពកញ្ចក់) ទៅជាសភាពទន់ និងមានភាពយឺត (សភាពកៅស៊ូ) ដែលធ្វើឲ្យម៉ូលេគុលមានចលនាកាន់តែខ្លាំង។ ដូចជាការយកស្ករគ្រាប់ដែលរឹងស្រួយ ទៅដុតកម្តៅរហូតដល់វាចាប់ផ្តើមទន់និងស្អិត។
Sorption isotherm (ខ្សែកោងចំណុចស្រូបសំណើម) ជាខ្សែកោងក្រាហ្វិកដែលបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងរវាងបរិមាណទឹកដែលសម្ភារៈមួយបានស្រូបទាញ និងកម្រិតសំណើមបរិយាកាសជុំវិញ (Relative Humidity) នៅពេលដែលប្រព័ន្ធនោះស្ថិតក្នុងលំនឹងនៃសីតុណ្ហភាពថេរមួយ។ ដូចជាតារាងដែលបង្ហាញថា តើអេប៉ុងមួយអាចបឺតទឹកបានប៉ុន្មាន នៅពេលដែលខ្យល់ជុំវិញខ្លួនវាមានសភាពសើម ឬស្ងួត។
Microvoid (មីក្រូវ៉យ ឬ រន្ធប្រហោងកម្រិតមីក្រូ) ជារន្ធប្រហោងទទេរតូចៗបំផុតដែលមាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ប៉ូលីមែរ (ជាពិសេសនៅពេលវានៅក្នុងសភាពកញ្ចក់) ដែលអនុញ្ញាតឲ្យម៉ូលេគុលតូចៗដូចជាទឹក និងសារធាតុក្លិន អាចជ្រាបចូល និងជាប់នៅក្នុងនោះបាន។ ដូចជារន្ធតូចៗលាក់កំបាំងនៅក្នុងដុំថ្មអណ្តែតទឹក ដែលធ្វើឲ្យទឹកអាចជ្រាបចូលទៅដក់ជាប់ក្នុងនោះបានយ៉ាងងាយ។
1H Pulsed NMR (នុយក្លេអ៊ែរម៉ាញេទិករ៉េសូណង់ 1H) ជាបច្ចេកទេសវិភាគកម្រិតខ្ពស់ដែលប្រើប្រាស់រលកម៉ាញេទិក ដើម្បីវាស់ស្ទង់ចលនារបស់ប្រូតុង (អ៊ីដ្រូសែនក្នុងទឹក) ដែលវាជួយឲ្យអ្នកស្រាវជ្រាវដឹងថា តើម៉ូលេគុលទឹកនៅក្នុងម្សៅ មានចលនាសេរី ឬត្រូវបានចងភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៅក្នុងសម្ភារៈ។ ដូចជាការប្រើរ៉ាដាដើម្បីចាប់សញ្ញាមើលថា តើមនុស្ស (ម៉ូលេគុលទឹក) កំពុងរត់លេងដោយសេរី ឬកំពុងជាប់គាំងក្នុងបន្ទប់ចង្អៀត។
Spin-Spin Relaxation (T2m) (រ៉ឺឡាក់កម្ម ស្ពីន-ស្ពីន) ជារយៈពេលដែលសញ្ញាម៉ាញេទិករបស់ប្រូតុងធ្លាក់ចុះបន្ទាប់ពីទទួលរលកសញ្ញា (Radio frequency) ក្នុងម៉ាស៊ីន NMR។ ពេលវេលា T2m កាន់តែខ្លី បង្ហាញថាម៉ូលេគុលទឹកត្រូវបានចងភ្ជាប់យ៉ាងរឹងមាំជាមួយសម្ភារៈ (Immobile) ហើយមិនអាចផ្លាស់ទីបានដោយសេរីឡើយ។ ដូចជារយៈពេលសម្លេងរោទិ៍កណ្តឹងបាត់ទៅវិញ; បើកណ្តឹងជាប់នៅក្នុងភក់ សម្លេងវានឹងបាត់ទៅវិញយ៉ាងលឿន (T2m ខ្លី)។
BET Model (ម៉ូដែល BET) ជាសមីការគណិតវិទ្យា (Brunauer-Emmett-Teller) ដែលគេប្រើប្រាស់ជាទូទៅដើម្បីគណនាបរិមាណម៉ូលេគុលទឹកអតិបរមា ដែលអាចតោងជាប់ជារបាំងមួយជាន់ (Monolayer limit) នៅលើផ្ទៃខាងក្រៅ និងខាងក្នុងរបស់សម្ភារៈបន្ទាប់ពីការស្រូបទាញ។ ដូចជាការរាប់ចំនួនមនុស្សអតិបរមាដែលអាចឈរតម្រង់ជួរគ្នាបានមួយជាន់គត់ នៅផ្អឹបជាប់នឹងជញ្ជាំង។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖