Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การดัดแปรสตาร์ชมันสำปะหลังโดยแอมิโลมอลเทส

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Modification of cassava strach by amylomaltase

Year (A.D.)

2012

Document Type

Thesis

First Advisor

กัลยา เลาหสงคราม

Second Advisor

สายวรุฬ ชัยวานิชศิริ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีทางอาหาร

DOI

10.58837/CHULA.THE.2012.798

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติของสตาร์ชมันสำปะหลังที่ดัดแปรโดยแอมิโลมอลเทส (1,4-α-glucano-transferase, AM; EC 2.4.1.25) ซึ่งเตรียมจากเชื้อ Escherichia coli ที่ผ่านการโคลน ดีเอ็นเอจากเชื้อ Corynebacterium glutamicum โดยศึกษาผลของความเข้มข้นของสตาร์ชมันสำปะหลัง (5, 10 และ 15% (w/v)) ที่ผ่านกระบวนการเจลาติไนซ์และปริมาณแอมิโลมอลเทส (1, 3 และ 5 unit/สตาร์ช 1 กรัม ต่อสมบัติของสตาร์ชดัดแปรที่ดัดแปรที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง พบว่าความเข้มข้นของสตาร์ชมีผลต่อปริมาณแอมิโลสปรากฏอย่างมีนัยสำคัญ (p ≤≤ 0.05) โดยเมื่อความเข้มข้นของสตาร์ชลดลงปริมาณแอมิโลสปรากฏจะลดลง ในขณะที่ค่าพลังงานที่ใช้ในการหลอมผลึก ( ∆Hretro) ขึ้นกับความเข้มข้นของสตาร์ชและปริมาณเอนไซม์ โดยที่ความเข้มข้นสตาร์ช 5% และปริมาณเอนไซม์ 1 และ 3 Unit/สตาร์ช 1 กรัม ให้สตาร์ชดัดแปรที่มีค่าพลังงานในการหลอมผลึกน้อยกว่าที่สภาวะอื่นๆ อุณหภูมิในการหลอมผลึกที่เกิดจากการรีโทรเกรด (To, Tp และ Tc) เพิ่มขึ้น ช่วงอุณหภูมิการหลอมผลึกที่เกิดจากการรีโทรเกรเดชัน (Tc-To) แคบลง มีความคงทนต่อการแช่เยือกแข็ง-การละลายน้ำแข็ง (freeze-thaw stability) เพิ่มขึ้น อัตราการปลดปล่อยน้ำคงที่ที่ 15-20% ใน 5 รอบ และค่า tan ≏ สามารถเปลี่ยนไปกลับระหว่างอุณหภูมิ 70 และ 4 องศาเซลเซียส คล้ายสมบัติของ thermo-reversible gel เมื่อแปรเวลาที่ใช้ในการดัดแปร (30 นาที,1 ชั่วโมง และ 6 ชั่วโมง) โดยใช้ความเข้มข้นสตาร์ช 5% และปริมาณเอนไซม์ 3 unit/สตาร์ช 1 กรัม พบว่าเมื่อใช้เวลาในการดัดแปรเพิ่มขึ้นทำให้ปริมาณแอมิโลสปรากฏ พลังงานในการหลอมผลึกและ (Tc-To) ลดลง แต่สตาร์ชดัดแปรมีค่าความแข็งแรงของเจลเพิ่มขึ้น ในขณะที่ค่าความคงทนต่อการแช่เยือกแข็งและการละลายน้ำแข็ง สมบัติการละลายและสมบัติ thermo-reversibility และ อุณหภูมิในการเจลาติไนซ์ (TP, TC) ไม่แตกต่างเมื่อใช้เวลาในการดัดแปรต่างกัน จากการศึกษาการดัดแปรสตาร์ชมันสำปะหลังดัดแปรที่ใช้สตาร์ชที่ไม่ผ่านการเจลาติไนซ์โดยใช้ความเข้มข้นสตาร์ช 5% และปริมาณเอนไซม์ 3 unit/สตาร์ช 1 กรัม พบว่าสตาร์ชดัดแปรที่ได้มีสมบัติไม่แตกต่างจากสตาร์ชที่ไม่ผ่านการดัดแปร (native starch) จากการวิเคราะห์ amylopectin chain length distribution ของสตาร์ชดัดแปร พบว่ามีปริมาณสายกิ่ง DP 3 ถึง DP 18 เพิ่มขึ้น แต่ DP มากกว่า 22 ลดลง เมื่อเทียบกับสตาร์ชดัดแปรที่ดัดแปรโดยใช้สตาร์ชที่ไม่ผ่านการเจลาติไนซ์ซึ่งลักษณะการกระจายตัวเหมือนกับสตร์ชที่ไม่ผ่านการดัดแปร

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The purpose of this study was to examine properties of cassava starch modified by amylomaltase (1,4-α-glucano-transferase, AM; EC 2.4.1.25) expressed in recombinant Escherichia coli cells from a gene cloned from Corynebacterium glutamicum. Cassava starch slurries (5, 10 and 15% w/v) were incubated with 1, 3 and 5 unit of amylomaltase/g starch at 30°C for 1 h. The results show that the obtained modified starch had lower apparent amylose content as the starch concentration decreased (p≤0.05). The enthalpy of retrogradation (∆Hretro) depended on the starch and enzyme concentration. Starch modified from 5% starch and 1, 3 unit of amylomaltase/g starch showed the lowest ∆Hretro. The modified starch had higher retrogradation temperatures (To, Tp, Tc) and narrower retrogradation temperature range (Tc-To) than native starch. The percentage of syneresis of the modified starch was approximately 15-20% throughout the 5 cycle of freezing and thawing, indicating a higher freeze-thaw stability as compared to those of the native starch (5-41%). From rheological properties measurement it was found the tan δ value of modified starch could reverse between 70°C and 4°C similarly to that of a thermo-reversibility gel. The incubation time was varied (30 min, 1 and 6 h), as the incubation time increased, the apparent amylose and retrogradation enthalpy decreased significantly but gel strange increased. As the incubation time of 5%starcg slurry and 3 unit of amylomaltase/g starch was varied at 30 min, 1h and 6h, it was found that the apparent amylase content, ∆Hretro and (Tc-To) decreased with increasing time while %syneresis, tan δ and gel straight were not affected. Comparing between the starch modified from the gelatinized and ungelatinized starch slurry had similar properties to the native one. From the analysis of amylopectin chain length distribution, it was found that the modified starch from gelatinized starch slurry had more DP 3 to DP 18, but lower DP > 22 than those from ungelatinized starch slurry which was similar to the native starch.

Link to Full Text

Share

COinS