การเพิ่มมูลค่าวัสดุเศษเหลือจากสับปะรดเพื่อการผลิตสารสกัดหยาบเอนไซม์โบรมิเลนแบบผง
คำสำคัญ:
โบรมิเลนเอนไซม์, สับปะรด, วัสดุเศษเหลือ, กิจกรรมเอนไซม์บทคัดย่อ
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยเพื่อศึกษาการสกัดเอนไซม์แบบหยาบจากวัสดุเศษเหลือจากสับปะรด (Ananas comosus) และผลิตเอนไซม์โบรมิเลนที่สกัดได้เป็นแบบผง ผลการทดลองพบว่า วัสดุเศษเหลือจากส่วนต่าง ๆจากสับปะรดมีศักยภาพต่อการผลิตเอนไซม์โบรมิเลน โดยเหง้าสับปะรด (Stem) มีค่ากิจกรรมเอนไซม์และค่ากิจกรรมเอนไซม์จำเพาะสูงสุดเท่ากับ 182.5±1.0 Units/ml และ 16.9±0.5 Units/mg ตามลำดับ มีค่าสูงกว่าส่วนของเปลือก (Peel) แกน (Core) และจุกสับปะรด (Crown) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิต (p≤0.05) นอกจากนี้ได้ศึกษาความคงตัวต่ออุณหภูมิ (25 - 65°C) ต่อประสิทธิภาพการทำงานเอนไซม์ พบว่าเอนไซม์โบรมิเลนแบบหยาบมีค่าความคงตัวต่ออุณหภูมิที่ 35°C ดีที่สุด และลดลงเมื่ออุณภูมิสูงกว่า 45°C และไม่พบค่ากิจกรรมเอนไซม์จำเพาะที่อุณภูมิ 65°C หลังจากนั้นนำส่วนของเหง้าที่ให้ค่ากิจกรรมเอนไซม์จำเพาะสูงสุดมาผลิตเป็นเอนไซม์แบบผง โดยการใช้เทคโนโลยีการทำแห้งเยือกแข็งแบบสุญญากาศ (Freeze-Dry Technology) พบว่าการเก็บรักษาเอนไซม์แบบผงที่อุณหภูมิ 4±1°C จะให้ค่ากิจกรรมเอนไซม์จำเพาะสูงกว่าการเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 35±2°C ที่ระยะเวลา 28 วัน ดังนั้นวัสดุเศษเหลือจากส่วนต่าง ๆ ของสับปะรดมีศักยภาพสูงต่อการนำไปใช้ประโยชน์ในการผลิตเอนไซม์และสามารถนำไปต่อยอดผลิตเป็นสารหรือผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงได้
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Thailand’s Government Public Relations Department, Office of the Prime Minister. (2023). Thailand drives to retain its status as the world’s largest canned pineapple exporter. PRD. https://thailand.prd.go.th/en/content/category/detail/id/48/iid/174194
Hemung, B. O., Sompholkrang, M., Wongchai, A., Chanshotikul, N., and Ueasin, N. (2022). A study of the potential of by-products from pineapple processing in Thailand. International Journal of Health Sciences, 6, 12605-12615.
Omojasola, P. F., Jilani, O. P., and Ibiyemi, S. A. (2008). Cellulase production by some fungi cultured on pineapple waste. Nature and Science, 6(2), 64-79.
Kumar, D., Jain, V. K., Shanker, G., and Srivastava, A. (2003). Utilisation of fruits waste for citric acid production by solid state fermentation. Process Biochemistry, 38(12), 1725-1729.
Imandi, S. B., Bandaru, V. V. R., Somalanka, S. R., Bandaru, S. R., and Garapati, H. R. (2008). Application of statistical experimental designs for the optimization of medium constituents for the production of citric acid from pineapple waste. Bioresource Technology, 99(10), 4445-4450.
De Lencastre Novaes, L. C., Jozala, A. F., Lopes, A. M., De Carvalho Santos, V., Mazzola, P. G., and Pessoa Junior, A. (2016). Stability, purification, and applications of bromelain: A review. Biotechnology progress, 32(1), 5-13.
Mohan, R., Sivakumar, V., Rangasamy, T., and Muralidharan, C. (2016). Optimization of bromelain enzyme extraction from pineapple (Ananas comosus) and application in process industry. American Journal of Biochemistry and Biotechnology, 12(3), 188-195.
Chakraborty, A. J., Mitra, S., Tallei, T. E., Tareq, A. M., Nainu, F., Cicia, D., Dhama, K., Emran, T. B., Simal-Gandara, J., and Capasso, R. (2021). Bromelain a potential bioactive compound: A comprehensive overview from a pharmacological perspective. Life, 11(4), Article number 317. https://doi.org/10.3390/life11040317
Wan, J., Guo, J., Miao, Z., and Guo, X. (2016). Reverse micellar extraction of bromelain from pineapple Peel effect of surfactant structure. Food Chemistry, 197, 450-456.
Hikisz, P., and Bernasinska-Slomczewska, J. (2021). Beneficial properties of bromelain. Nutrients, 13(12), Article number 4313. https://doi.org/10.3390/nu13124313
Ngampanya, B., and Phongtongpasuk, S. (2006). Effects of sucrose concentration on crude bromelain production of in vitro culture of pineapple (Ananas comosus var. ‘Pattavia’). Agriculture and Natural Resources, 40(5), 129-134.
Jutamongkon, R., and Charoenrein, S. (2010). Effect of temperature on the stability of fruit bromelain from smooth cayenne pineapple. Agriculture and Natural Resources, 44(5), 943-948.
Pardo, M. F., López, L. M., Canals, F., Avilés, F. X., Natalucci, C. L., and Caffini, N. O. (2000). Purification of balansain I, an endopeptidase from unripe fruits of Bromelia balansae Mez (Bromeliaceae). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48(9), 3795-3800.
Ketnawa, S., Chaiwut, P., and Rawdkuen, S. (2012). Pineapple wastes: A potential source for bromelain extraction. Food and Bioproducts Processing, 90(3), 385-391.
Singh, T. A., Sarangi, P. K., and Singh, N. J. (2018). Tenderisation of meat by bromelain enzyme extracted from pineapple wastes. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 7(9), 3256-3264.
Al-Saady, A., Al-Hadban, W. G., and Al-Zubaidy, M. A. (2016). Optimal conditions for bromelain extraction from pineapple fruit (Ananas comosus). Engineering and Technology Journal, 34(5), 675-682.
Harrach, T., Eckert, K., Schulze-Forster, K., Nuck, R., Grunow, D., and Maurer, H. R. (1995). Isolation and partial characterization of basic proteinases from stem bromelain. Journal of Protein Chemistry, 14(1), 41-52.
Rowan, A. D., Buttle, D. J., and Barrett, A. J. (1990). The cysteine proteinases of the pineapple plant. Biochemical Journal, 266(3), 869-875.
Ketnawa, S., Chaiwut, P., and Rawdkuen, S. (2011). Extraction of bromelain from pineapple peels. Food Science and Technology International, 17(4), 395-402.
Gul, A., Siddiqui, M., Arain, H., Khan, S., Khan, H., and Ishrat, U. (2021). Extraction, partial purification and characterization of bromelain from pineapple (Ananas Comosus) crown, core and peel waste. Brazilian Archives of Biology and Technology, 64, e21200639. https://doi.org/10.1590/1678-4324-2021200639
Khan, R. H., Rasheedi, S., and Haq, S. K. (2003). Effect of pH, temperature and alcohols on the stability of glycosylated and deglycosylated stem bromelain. Journal of Biosciences, 28(6), 709-714.
Omotoyinbo, O. V., and Sanni, D. M. (2017). Characterization of bromelain from parts of three different pineapple varieties in Nigeria. American Journal of BioScience, 5(3), 35-41.
Febriani, K., Wahyuni, I., Setiasih, S., and Hudiyono, S. (2017). Comparative study of two methods of fractionation bromelain from pineapple core extract (Ananas comosus). In AIP Conference Proceedings (Volume 1862, pp. 1-4). AIP Publishing. http://doi.org/10.1063/1.4991199
Liu, Y., Zhang, Z., and Hu, L. (2022). Highly efficient freeze-drying technology in food industry. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 62(12), 3370-3388.
Polania, A. M., Londono, L., Ramirez, C., Bolivar, G., and Aguilar, C. N. (2023). Valorization of pineapple waste as novel source of nutraceuticals and biofunctional compounds. Biomass Conversion and Biorefinery, 13(5), 3593-3618.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2024 วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ภายใต้การอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โปรดอ่านหน้านโยบายของวารสารสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าถึงแบบเปิด ลิขสิทธิ์ และการอนุญาต
