Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ผลของกรดเฟรูลิกและการบ่มด้วยยูวีต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลือง
Year (A.D.)
2021
Document Type
Thesis
First Advisor
Thanachan Mahawanich
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Food Technology (ภาควิชาเทคโนโลยีทางอาหาร)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Food Science and Technology
DOI
10.58837/CHULA.THE.2021.179
Abstract
The objective of this study was to explore the effect of UV-C curing on the properties of ferulic acid-added soy protein film. The films were fabricated from soy protein isolate and added with 1.5% ferulic acid. UV-C radiation was applied at four different doses (0.32, 1.56, 4.00, 12.00 J/cm2) to either preformed film or film-forming solution. The mechanical, physicochemical, and morphological properties of the film samples were investigated. Ferulic acid addition and UV-C curing at 0.32 J/cm2 posed a significant effect on film thickness while film density was slightly affected by ferulic acid addition and/or UV-C treatment. UV-C irradiation of ferulic acid-added film resulted in an increase in tensile strength and elongation at break. The films irradiated at the highest dose (12.00 J/cm2) exhibited about 1.3-fold increase in tensile strength and a 1.7-fold increase in elongation at break from the control. UV-C treatment on preformed film did not produce any difference in tensile properties from the treatment on the film-forming solution. Protein cross-linking via C-N and dityrosine bonds was confirmed using FTIR and fluorescence spectroscopic techniques. Apart from the mechanical properties, ferulic acid addition and UV-C curing also posed a significant effect on the film's optical properties, including transparency and colour. UV-C irradiation made the ferulic acid-added film become lower in transparency and higher in chroma, as the films appeared more opaque and more intense in yellowness to the naked eye. As compared to the control, UV-C treatment of ferulic acid-added films caused a slight increase in water vapour permeability. However, similar water vapour permeability was observed among the UV-treated ferulic-added films regardless of the UV-C dose used. Ferulic acid addition and/or UV-C irradiation also minimally affected the water solubility of the film samples. In spite of that, an increase in surface hydrophobicity was observed with increasing UV-C dose, especially for the treatments on preformed film. In conclusion, UV-C irradiation was demonstrated as an effective technique for improving the tensile properties of ferulic acid-added soy protein film. It should be noted that, upon utilizing this technique, the transparency and colour of the soy protein film were also affected.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการบ่มด้วยยูวีซีต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองที่เติมกรดเฟรูลิก ตัวอย่างฟิล์มในงานวิจัยนี้เตรียมจากโปรตีนถั่วเหลืองสกัดและเติมกรดเฟรูลิกเข้มข้น 1.5% แปรปริมาณรังสียูวีซีเป็น 4 ระดับ ได้แก่ 0.32, 1.56, 4.00 และ 12.00 จูล/ตารางเซนติเมตร โดยฉายรังสียูวีซีบนแผ่นฟิล์มหรือสารละลายฟิล์ม วิเคราะห์สมบัติเชิงกล สมบัติเชิงเคมีกายภาพ และสมบัติเชิงสัณฐานวิทยาของตัวอย่างฟิล์ม พบว่าการเติมกรดเฟรูลิกและการบ่มด้วยยูวีซีที่ปริมาณรังสี 0.32 จูล/ตารางเซนติเมตร มีผลต่อความหนาของฟิล์มอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่การเติมกรดเฟรูลิก และ/หรือ การบ่มด้วยยูวีซี มีผลต่อความหนาแน่นของฟิล์มเพียงเล็กน้อย การบ่มด้วยรังสียูวีซีส่งผลให้ฟิล์มที่เติมกรดเฟรูลิกมีความต้านทานแรงดึงขาดและการยืดตัวถึงจุดขาดเพิ่มขึ้น โดยฟิล์มที่ฉายรังสียูวีซีในปริมาณรังสีสูงสุด (12.00 จูล/ตารางเซนติเมตร) มีความต้านทานแรงดึงขาดสูงกว่าตัวอย่างควบคุมประมาณ 1.3 เท่า และมีการยืดตัวถึงจุดขาดสูงกว่าตัวอย่างควบคุมประมาณ 1.7 เท่า การฉายรังสียูวีซีบนแผ่นฟิล์มให้ผลที่ไม่ต่างจากการฉายรังสีบนสารละลายฟิล์ม ในงานวิจัยนี้สามารถยืนยันการเกิดการเชื่อมข้ามของโปรตีนโดยพันธะ C-N และไดไทโรซีนด้วยเทคนิคฟูเรียร์แทรนสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีและฟลูออเรสเซนส์สเปกโทรสโกปี นอกจากสมบัติเชิงกลแล้ว การเติมกรดเฟรูลิกและการบ่มด้วยรังสียูวีซียังมีผลสำคัญต่อสมบัติเชิงแสง ได้แก่ ความโปร่งใส และสีของฟิล์ม การบ่มฟิล์มที่เติมกรดเฟรูลิกด้วยรังสียูวีซีทำให้ฟิล์มมีความโปร่งใสลดลงและความเข้มสีเพิ่มขึ้น โดยฟิล์มที่ได้มีความขุ่นมากขึ้นและมีสีเหลืองเข้มขึ้นเมื่อมองด้วยตาเปล่า เมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างควบคุม ฟิล์มที่เติมด้วยกรดเฟรูลิกและฉายรังสียูวีซีมีสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำเพิ่มขึ้นเล็กน้อย อย่างไรก็ตามพบว่าปริมาณรังสีที่ต่างกันไม่มีผลต่อสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำของฟิล์มที่เติมกรดเฟรูลิกและฉายรังสียูวีซี นอกจากนี้ยังพบว่าการเติมกรดเฟรูลิก และ/หรือ การบ่มด้วยรังสียูวีซีมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม อย่างไรก็ตามในงานวิจัยนี้พบว่าความไม่ชอบน้ำของผิวฟิล์มเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณรังสีเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวอย่างที่ใช้เทคนิคฉายรังสีบนแผ่นฟิล์ม โดยสรุปพบว่าการฉายรังสียูวีซีเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงสมบัติด้านแรงดึงของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองที่เติมกรดเฟรูลิก อย่างไรก็ตามเทคนิคดังกล่าวจะส่งผลต่อความโปร่งใสและสีของฟิล์มด้วย
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Shakil, Md, "Effects of ferulic acid and UV curing on properties of soy protein film" (2021). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 4721.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/4721