Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การหุ้มสารน้ำมันเมล็ดเทียนดำด้วยไฮโดรคอลลอยด์ผ่านวิธีทำแห้งแบบพ่นฝอย
Year (A.D.)
2020
Document Type
Thesis
First Advisor
Tipayanate Ariyapitipun
Second Advisor
Winai Dahlan
Faculty/College
Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Discipline
Biomedical Sciences
DOI
10.58837/CHULA.THE.2020.27
Abstract
Nigella sativa is one of historical and miracle herbs been used for many centuries in different civilizations. Although its oil provides high nutritious values of fatty acids and phytochemicals, the strong odor and peppery taste limits its application in food products. In additions, the black cumin seed oil also poor solubility and rapid deterioration. A wise strategy to enhance organoleptic property and promote oil solubility is encapsulating the cold press black cumin seed oil with suitable wall materials via spray drying. In this study, eight water soluble hydrocolloids were used for formulating the mixed microcapsules. Only four formulations of microcapsules were successfully spray dried including gum arabic alone (GA) or in combinations with inulin (GI), maltodextrin (GM), or whey protein (GW) at a ratio of 50:50. The microencapsulation efficiencies (ME) of all microcapsules were ranged from 75 - 88%. The ME of GI was superior to those of GM and GW, respectively. Based on the SEM image, the smooth and spherical shape microstructure was obtained from the GI microcapsule (mGI). The TQ, tertbutyl-hydroquinone (TBHQ), and longifolene were the main phytochemicals available in the mNSO powders, respectively. Amounts of TQ and TBHQ encapsulated by the GA, GI, and GW were no significant difference. Similar fatty acid profiles were observed in all microcapsules. The solubilities of the mixed microcapsules (87-93%) were significantly higher than that of mGA (P < 0.05). Also, the wettabilities of mGI and mGW (11 & 14 mins) were significantly faster than those of mGA and mGM. Based on the DPPH assay for antioxidant activity of microcapsules, the % inhibition of mGI was the highest at all concentrations. The cytotoxicity of mGI on Caco-2 cells was 182.5 µg/mL. The trained panelists could significantly distinguish sensory attributes of soybean milk and low fat cow milk containing 10 mg of TQ from mGI or NSO per serving size (P < 0.05). The overall mean acceptability scores of each fortified milk products were mild to moderate (5.9 – 6.6) but no significant difference among the samples. Therefore, the fortification of mNSO into health food products should be further study to improve acceptability and nutrition.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
เทียนดำหนึ่งเป็นในสมุนไพรที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพที่ใช้มาแต่โบราณในหลายยุคสมัยและอารยธรรม น้ำมันเทียนดำมีกรดไขมัน ไทโมควีโนนและสารพฤกษเคมีที่มีคุณค่าทางโภชนาการ ด้วยกลิ่นที่ฉุนและรสชาติที่ขมจึงมีข้อจำกัดในการประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์อาหาร นอกจากนี้น้ำมันเมล็ดเทียนดำละลายน้ำไม่ดีและไวต่อการเสื่อมสภาพ การหุ้มน้ำมันเมล็ดเทียนดำด้วยสารห่อหุ้มที่เหมาะสมโดยผ่านวิธีทำแห้งแบบพ่นฝอยจึงเป็นกรรมวิธีที่เหมาะสมในการเพิ่มการละลายน้ำและลดกลิ่นฉุนและรสขม การศึกษานี้ออกแบบไมโครแคปซูลผสมสองชนิดในอัตราส่วนร้อยละ 50:50 จากไฮโดรคอลลอยด์ 8 ชนิด ที่สามารถละลายน้ำได้ โดยมีกัมอารบิก (GA) เป็นสารห่อหุ้มหลัก จากการศึกษาพบว่า สูตรไมโครแคปซูลที่เหมาะสมสำหรับการทำให้แห้งโดยวิธีทำแห้งแบบพ่นฝอยมีทั้งหมด 4 สูตร ได้แก่ สูตร GA กัมอารบิกชนิดเดียวและสูตรผสมของกัมอารบิกกับอินูลิน (GI) มัลโตแดกสตริน (GM) หรือเวย์โปรตีน (GW) ประสิทธิภาพในการห่อหุ้มสารของไมโครแคปซูลอยู่ในช่วงระหว่างร้อยละ 75 - 88 โดยสูตร GI มีประสิทธิภาพในการห่อหุ้มสูงมากกว่าสูตร GM และสูตร GW ตามลำดับ การส่องกล้องอิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบอนุภาคของไมโครแคปซูลสูตร GI (mGI) มีลักษณะเรียบและเป็นทรงกลมมากกว่าสูตรอื่น สารพฤกษเคมีหลักที่พบในสารห่อหุ้มหลังกระบวนการแอนแคปซูเลชั่น ได้แก่ ไทโมควีโนน เติร์ดบิวทิวไฮโดรควีโนนและลองจิโฟลีน ตามลำดับ ซึ่งพบใน mGI และ mGW ใกล้เคียงกับใน mGA สำหรับองค์ประกอบของกรดไขมันในอนุภาคของไมโครแคปซูลแต่ละสูตรไม่มีความแตกต่างกัน ผงไมโครแคปซูล mGI และ mGW มีความสามารถในการเปียกน้ำ 11 และ 14 นาที ตามลำดับ ซึ่งเร็วกว่าผงไมโครแคปซูลสูตรอื่นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) ในขณะที่ความสามารถในการละลายน้ำของผงไมโครแคปซูลสูตรผสมไม่แตกต่างกัน (ร้อยละ 87 - 93) แต่ละลายน้ำได้ดีกว่าผงไมโครแคปซูล mGA (79%) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) การทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของผงไมโครแคปซูล mGI ด้วยวิธี DPPH พบว่ามีฤทธิ์เปอร์เซ็นต์การยับยั้งมากกว่าผงไมโครแคปซูลสูตรอื่นที่ทุกความเข้มข้น ค่าความเป็นพิษของ mGI ต่อ Caco-2 cells อยู่ที่ระดับความเข้มข้น 182.5 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร เมื่อเสริมผงไมโครแคปซูล mGI หรือน้ำมันเทียนดำในผลิตภัณฑ์นมพร่องมันเนยและผลิตภัณฑ์นมถั่วเหลืองให้มีปริมาณไทโมควีโนน ~10 มิลลิกรัมต่อหน่วยบริโภค ผู้ทดสอบที่ผ่านการฝึกฝนสามารถแยกความแตกต่างระหว่างตัวอย่างประเภทเดียวกันที่เสริมผงไมโครแคปซูลหรือน้ำมันเทียนดำได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) การยอมรับทางประสาทสัมผัสโดยรวมของตัวอย่างเสริมผงไมโครแคปซูลหรือน้ำมันเทียนดำไม่แตกต่างกัน โดยมีคะแนนเฉลี่ยความชอบอยู่ในระดับชอบเล็กน้อย - ปานกลาง (5.9 – 6.6 คะแนน) ดังนั้น จึงควรมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมผงไมโครแคปซูลให้รสชาติเป็นที่ยอมรับมากขึ้นและมีคุณค่าโภชนาการเหมาะสมก่อนนำไปประยุกต์ใช้ในตลาดอาหารสุขภาพต่อไป
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Santiworakun, Najwa Yanya, "Microencapsulation of black cumin seed oil with hydrocolloids via spray drying" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 448.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/448