Effect of α-amylase, Alcalase and Amyloglucosidase on Dietary Fiber Extraction from Asparagus by-products

Authors

  • Rewadee Meesat Expert Centre of Innovative Health Food (InnoFood), Thailand Institute of Scientific and Technological Research (TISTR)
  • Phattarawadee Joysakoo Expert Centre of Innovative Health Food (InnoFood), Thailand Institute of Scientific and Technological Research (TISTR)
  • Yuttasak Subkaree Expert Centre of Innovative Health Food (InnoFood), Thailand Institute of Scientific and Technological Research (TISTR)

Keywords:

Dietary fibers, asparagus by-product, enzymatic extraction, functional properties

Abstract

This research aimed to investigate the effect of a-amylase, alcalase and amyloglucosidase on dietary fiber extraction from asparagus by-product. The results showed that increasing dosage in a-amylase, alcalase and amyloglucosidase did not significantly increase dietary fiber content (p ≤ 0.05) and did not significantly affect the functional properties of dietary fiber including water holding capacity (WHC), oil holding capacity (OHC), swelling capacity (SC) and water-soluble index (WSI). Moreover, there were no significant differences in dietary fiber content between enzymatic of all enzymes and non-enzymatic extraction. However, the dietary fiber from a-amylase and alcalase extraction had significantly greater WHC, OHC, and SC (p ≤ 0.05) compared with non-enzymatic extraction, whereas no significant differences were observed from amyloglucosidase extraction. The dietary fiber after enzymatic and non-enzymatic extraction presented a significantly higher content of total dietary fiber (TDF) and functional properties of WHC and OHC (p ≤ 0.05) than initial asparagus by-products. The TDF content of initial asparagus by-products increased from 62.4 – 66.9 % (w/w) to 74.7 – 86.8 % (w/w) after extraction. The WHC increased from 5.6 – 6.3 to 7.3 – 8.8 g water/g fiber and OHC increased from 1.4 – 1.9 to 4.0 – 5.7 g oil/g fiber. These results indicate that the enzyme type has the effect on the functional properties of WHC, OHC and SC of dietary fiber. In addition, the extraction plays an important role in the increase of TDF content and greater functional properties of WHC and OHC in comparison with non-extraction material.

References

วรนัฐ เสนีวงศ์ ณ อยุธยา, วรรณา สนั่นพานิชกุล. หน่อไม้ฝรั่งไทยกระจายไกลไปทั่วโลกด้วยวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช. [อินเตอร์เน็ต]. 2562 [เข้าถึงเมื่อ 29 ก.ย. 2565]. เข้าถึงได้จาก: https://www.technologychaoban.com/bullet-news-today/article_74713,

ตลาดไท. หน่อไม้ฝรั่ง B (ดอกตูม). [อินเตอร์เน็ต]. 2566 [เข้าถึงเมื่อ 16 ธ.ค. 2566]. เข้าถึงได้จาก: https://talaadthai.com/products/asparagus-9614-2537

สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. หน่อไม้ฝรั่ง: เนื้อที่เพาะปลูก เนื้อที่เก็บเกี่ยว ผลผลิตและผลผลิตต่อไร่ รวมทั้งประเทศ ปี 2565. [อินเตอร์เน็ต]. 2566 [เข้าถึงเมื่อ 13 ธ.ค. 2566]. เข้าถึงได้จาก : https://www.oae.go.th/assets/portals/1/fileups/prcaidata/files/asparagus65.pdf

Chitrakar B, Zhang M, Adhikari B. Asparagus (Asparagus officinalis): Processing effect on nutritional and phytochemical composition of spear and hard-stem byproducts. Trends in Food Sci Technol 2019;93:1–11.

Pegiou E, Mumm R, Acharya P, de Vos RCH, Hall RD. Green and White Asparagus (Asparagus officinalis): A Source of Developmental, Chemical and Urinary Intrigue. Metabolites 2019;10(1):17.

Fuentes-Alventosa JM, Rodriguez-Gutirrez G, Jaramillo-Carmona S, Espejo-Calvo JA, Rodriguez-Arcos R, Fernandez-Bolanos J, Guillin-Bejarano R, Jiminez-Araujo A. Effect of extraction method on chemical composition and functional characteristics of high dietary fibre powders obtained from asparagus by-products. Food Chem 2009;113(2):665–71.

Redondo-Cuenca A, García-Alonso A, Rodríguez-Arcos R, Castro I, Alba C, Miguel Rodríguez J, Goni I. Nutritional composition of green asparagus (Asparagus officinalis L.), edible part and by-products, and assessment of their effect on the growth of human gut-associated bacteria. Food Res Int 2023;163:112284.

DiNardo A, Wu P, Chang S. Protein and polysaccharides extraction from discarded asparagus base. In: CSBE/SCGAB 2016 Annual Conference Halifax World Trade and Convention Centre, July 3-6, 2016; Nova Scotia, Canada; 2016. p. 1-8.

Iwassa IJ, Ribeiro IMS, Meurer EC, Cardozo-Filho L, Bolanho BC, Silva C. Effect of subcritical water processing on the extraction of compounds, composition, and functional properties of asparagus by-product. J Food Process Eng 2019;42(4):e13060.

กมลลักษณ์ วิชาเร็ว. ผลของวิธีการสกัดต่อสมบัติทางเคมีกายภาพและสมบัติเชิงหน้าที่ของเส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือ. วิทยานิพนธ์หลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ มหาวิทยาลัยพะเยา. พะเยา; 2563.

Iwassa IJ, Piai JF, Bolanho BC. Fiber concentrates from asparagus by-products: Microstructure, composition, functional and antioxidant properties. Food Sci Technol 2019;43:1-9.

Laidens CP, Iwassa IJ, Stevanato N, Zampar IC, Barros BCB, Silva C. Obtaining fermentable sugars and fiber concentrate from asparagus byproduct. J Food Process Preserv 2021;45(7):e15640.

Prosky L, Asp NG, Schweizer TF, Devries JW, Furda I. Determination of insoluble, soluble and total dietary fiber in foods and food products: Interlaboratory Study. J Assoc Off Anal Chem 1988;71(5):1017-23.

Cadavid ELA, Molina DAR, Cartagena J. Chemical, physicochemical and functional characteristics of dietary fiber obtained from asparagus Byproducts (Asparagus officinalis L.). Rev Fac Nal Agr Medellín 2015;68(1):7533-44.

Takahashi H, Yoshida C, Takeda T. Sugar composition in asparagus spears and its relationship to soil chemical properties. J Appl Glycosci 2019;66(1):47–50.

Wachirasiri P, Julakarangka S, Wanlapa S. The effects of banana peel preparations on the properties of banana peel dietary fibre concentrate. Songklanakarin J Sci Technol 2009;31(6):605-11.

กุลรภัส วชิรศิริ, โศรดา วัลภา, มณีรัตน์ มีพลอย, ดำรงชัย สิทธิสำอาง, ยุทธศักดิ์ สุบการี. ผลของปริมาณรำข้าวและเอนไซม์อัลคาเลสต่อระดับการย่อยโปรตีน ผลผลิต และฤทธิ์ทางชีวภาพในการกำจัดอนุมูลอิสระของเพปไทด์ไฮโดรไลเซทจากรำข้าวสกัดน้ำมัน. วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ. 2564;44(3):427-42.

Daou C, Zhang H. Optimization of processing parameters for extraction of total, insoluble and soluble dietary fibers of defatted rice bran. Emir J Food Agric 2013;25(8):562-75.

โศรดา วัลภา, กุลรภัส วชิรศิริ, ดำรงชัย สิทธิสำอางค์, ฐิติชญา สุวรรณทัพ. ผลของกระบวนการเตรียมต่อองค์ประกอบ ทางเคมีและสมบัติเชิงหน้าที่ของใยอาหารจากเปลือกมะม่วงแก้ว. ว วิทย กษ 2552;40(3)(พิเศษ):141-4.

Downloads

Published

2024-05-20

How to Cite

Meesat, R. ., Joysakoo, P., & Subkaree, Y. (2024). Effect of α-amylase, Alcalase and Amyloglucosidase on Dietary Fiber Extraction from Asparagus by-products. Huachiew Chalermprakiet Science and Technology Journal, 10(1), 1–13. retrieved from https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/scihcu/article/view/250637

Issue

Section

Research Articles