ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การเร่งกระบวนการหมักน้ำปลาโดยใช้กล้าเชื้อและโปรติเนส

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การเร่งกระบวนการหมักน้ำปลาโดยใช้กล้าเชื้อและโปรติเนส
นักวิจัย : จิรวัฒน์ ยงสวัสดิกุล , Jirawat Yongsawatkul
คำค้น : Bacterial starter cultures , Biological sciences , BT-B-06-FG-19-4603 , Fermentation , Fish sauce , Food , Food science and technology , Proteinases , การหมัก , น้ำปลา , ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , โปรติเนส
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2548
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/2794
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

วัตถุประสงค์โดยรวมของงานวิจัยนี้คือพัฒนากระบวนการผลิตที่สามารถลดระยะเวลา การหมักน้ำปลาโดย ใช้เทคโนโลยีกล้าเชื้อร่วมกับเอนไซม์เพื่อให้ได้น้ำปลาที่มีคุณสมบัติในด้าน กลิ่นรสไม่ต่างจากน้ำปลาที่หมักแบบดั้งเดิม จากการศึกษาพบว่ากิจกรรมการย่อยสลายตัวเองของปลากะตัก (Stolephorus spp.) มีค่าสูงสุดที่ 60 องศาเซลเซียส และมีค่าลดลงเมื่อความเข้มข้นเกลือเพิ่มขึ้นโดยมีค่ากิจกรรมคงเหลือ 52% ที่ความเข้มข้นโซเดียมคลอไรด์ 25% โปรติเนสที่คล้ายทริปซิน (trypsin-like protienases) เป็นโปรติเนสกลุ่มหลักที่พบในส่วนของลำไส้ปลาและมีบทบาทสำคัญต่อการย่อยสลาย ตัวเองของปลากะตัก เอนไซม์กลุ่มนี้มีเสถียรภาพสูงในสภาวะที่มีเกลือสูงเนื่องจากพบกิจกรรมของ เอนไซม์กลุ่มนี้ตลอดระยะเวลาหมักน้ำปลา 12 เดือน โปรติเนสบริสุทธิ์บางส่วน (partially-purified proteinaes) แสดงค่าโมเลกุลที่หลากหลายตั้งแต่ 27 ถึง 65 กิโลดาลตันเมื่อประเมินจาก activity staining เอนไซม์ที่ทำบริสุทธิ์ได้นี้สามารถย่อยสลายเนื้อปลากะตักที่โซเดียมคลอไรด์ เข้มข้น 4 โมลาร์, pH 8.5 ที่อุณหภูมิ 35 และ 50-60 องศาเซลเซียส การเร่งกระบวนการหมักน้ำปลาด้วยเอนไซม์ทางการค้าถูกพัฒนาโดยการย่อยด้วย เอนไซม์และเติมเกลือเป็นขั้นตอน ซึ่งส่งผลให้น้ำปลามีค่าแอลฟาอะมิโนสูงภายใน 7 เดือน ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยการย่อยปลากะตักด้วยอัลคาเลส 2.4L ในระดับ 0.25% ที่ 65 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ตามด้วยการเติมเฟโวไซม์ 500L และบ่มที่ 50 องศาเซลเซียส 4 ชั่วโมง จากนั้นจึงเติมเกลือให้ได้ 10% บ่มที่ 50 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 3 วัน ปรับเกลือให้ได้ 25% และบ่มต่อเป็นเวลา 2 วัน จากนั้นจึงบ่มที่ 35 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 7 เดือน กระบวนการย่อยด้วยเอนไซม์มีแนวโน้มในการเพิ่มปริมาณฮีสตามีนในผลิตภัณฑ์ ประมาณ 2 เท่า ดังนั้นกระบวนการนี้จึงควรใช้ปลากะตักสดเป็นวัตถุดิบเพื่อควบคุมปริมาณฮีสตา มีนในผลิตภัณฑ์ คะแนนความชอบของผลิตภัณฑ์ที่ย่อยด้วยเอนไซม์ไม่ต่างจากน้ำปลาที่หมัก 12 เดือน (p>0.05) จากการคัดแยกจุลินทรีย์ที่สร้างโปรติเนส ไม่สร้างฮิสตามีนและไบโอจินิกเอมีนชนิดอื่นจากตัวอย่างน้ำปลาที่หมักในช่วง 1-12 เดือน น้ำคาวปลา และเกลือสมุทร จากโรงงานผลิตน้ำปลาในจังหวัดระยอง 4 โรงงาน จำนวนทั้งสิ้น 55 ตัวอย่าง สามารถคัดเลือกแบคทีเรียที่มีแนวโน้มในการพัฒนากล้าเชื้อเพื่อเร่งกระบวนการ หมักน้ำปลาจำนวน 3 ไอโซเลท (SK1-1-5, SK33 และ SK37) จากที่คัดแยกทั้งสิ้น 308 ไอโซเลท โดยทั้ง 3 ไอโซเลทได้จากตัวอย่างน้ำปลาที่หมักเป็นเวลา 1 เดือน เมื่อระบุชนิดโดยใช้ลักษณะทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา และลำดับนิวคลีโอ-ไทด์ของ 16S rRNA gene พบว่ามีความเป็นไปได้ที่ทั้ง 3 ไอโซเลท เป็นแบคทีเรียชนิดใหม่โดยสองสายพันธุ์ที่ต่างกัน (SK33 และ SK37) มีภาวะความเหมือนของลำดับนิวคลีโอไทด์กับ V. halodenitrificans (ต่างสายพันธุ์กัน) 96% ส่วนอีกหนึ่งไอโซเลทคือ Staphylococcus sp. SK1-1-5 ซึ่งไม่เหมือนอย่างเด่นชัดกับชนิดที่มีการรายงานแล้วชนิดใดเลย ทั้ง 3 ไอโซเลทสามารถผลิตเอนไซม์ทั้งที่ตรึงอยู่กับเซลล์และที่หลั่งออกนอกเซลล์ และมีความผันแปรในการใช้ชนิดของโปรตีนโดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรตีนสกัดจากปลา กะตักและจากนมที่สกัดเอาไขมันออก นอกจากนี้ได้พัฒนาสูตรอาหาร Fish broth โดยมีส่วนประกอบของโปรตีนสกัดจากปลากะตักเป็นหลักซึ่งส่งเสริมการเจริญของ แบคทีเรียที่คัดเลือกได้ดีเท่าเทียมกับอาหารเลี้ยงเชื้อมาตรฐานที่มีมูลค่า สูงกว่า สภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญและสร้างโปรติ-เนสของแต่ละไอโซเลทแตกต่างกัน V. cf. halodenitrificans SK33, SK37 และ Staphylococcus sp. SK1-1-5 เจริญได้ดีที่สุดใน Fish broth ที่มีความเป็นกรด-ด่างเริ่มต้น 7.0 และมีเกลือโซเดียมคลอไรด์ 18, 20 และ 15% ตามลำดับ ทุกไอโซเลทเจริญได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ V. cf. halodenitrificans SK33 สร้างโปรติเนสได้ดีที่สุดในอาหารที่มีโซเดียมคลอไรด์ 25% ที่ 40 องศาเซลเซียส ทั้ง V. cf. halodenitrificans SK37 และ Staphylococcus sp. SK1-1-5 สร้างโปรติเนสได้ดีในอาหารที่มีโซเดียมคลอไรด์ 5% และที่ 35 องศาเซลเซียส เมื่อทดลองเพิ่มขนาดการเลี้ยงแบคทีเรียเพื่อผลิตเป็นกล้าเชื้อที่มีขนาด 5,000 มิลลิลิตร ในถังหมักที่มีการกวนและให้อากาศ พบว่าได้ปริมาณเซลล์สูงสุดประมาณ 1011-1012 CFU/มิลลิลิตร โปรติเนสที่ตรึงอยู่กับเซลล์ของ V. cf. halodenitrificans SK37 แสดงกิจกรรมสูงสุดที่ 65 องศาเซลเซียส, pH 7 และ 9.5 และแสดงคุณลักษณะของทั้งซีรีน (serine) และเมทาโล (metallo) โปรติเนส เอนไซม์นี้มีเสถียรภาพที่โซเดียมคลอไรด์เข้มข้น 25% ที่อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส และสามารถย่อยแอคโตมัยโอซินจากปลากะตักที่ความเข้มข้นโซเดียมคลอไรด์ 20% ได้ดี นอกจากนี้พบว่า V. cf. halodenitrificans SK33 ผลิตโปรติเนสที่หลั่งออกนอกเซลล์ (extracellular proteinase) ได้ดีในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีปริมาณโปรตีนต่ำ (0.03 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร) และประกอบด้วยเอนไซม์ที่มีหลากหลายขนาดคือ 64, 50, 45, 32, 23 และ 14 กิโลดาลตัน เมื่อทำบริสุทธิ์โปรติเนสที่มีขนาด 14 กิโลดาลตัน พบว่าเอนไซม์บริสุทธิ์แสดงกิจกรรมสูงสุดที่อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส, pH 7.5 และค่ากิจกรรมเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของโซเดียมคลอไรด์ เอนไซม์นี้แสดงลักษณะของกลุ่มสับทิลิซิน (subtilisin-like) ซึ่งยังไม่เคยมีรายงานเกี่ยวกับโปรติเนสนี้จากจุลินทรีย์ทนเค็มมาก่อน เมื่อศึกษากระบวนการหมักน้ำปลาโดยใช้เอนไซม์อัลคาเลส/เฟโวไซม์ร่วมกับกล้า เชื้อ V. cf. halodenitrificans SK33, SK37 และ Staphylococcus sp. SK1-1-5 ซึ่งพบว่า V. cf. halodenitrificans SK-33, SK-37 มีแนวโน้มที่จะลดปริมาณฮีสตามีนของน้ำปลาที่หมักเป็นระยะ 4 เดือนลงประมาณ 50% เมื่อเทียบกับตัวอย่างควบคุม (ไม่เติมกล้าเชื้อ) เมื่อหมักเป็นเวลา 4 เดือน ตัวอย่างที่หมักด้วยกล้าเชื้อ Staphylococcus sp SK1-1-5 มีปริมาณกรดอะมิโนแอลฟาสูงสุดคือ 733.37 มิลลิโมลาร์ ปริมาณกรดอะมิโนทั้งหมดของตัวอย่างน้ำปลาที่เติมกล้าเชื้อและหมักเป็นระยะ เวลา 4 เดือนมีค่าใกล้เคียงกับตัวอย่างที่หมักแบบดั้งเดิม 12 เดือนแต่มีปริมาณกรดอะมิโนอิสระที่ต่ำกว่า แอลกอฮอล์เป็นสารระเหยหลักที่พบในน้ำปลาที่หมักด้วยกล้าเชื้อ จากการทดสอบความชอบ กลิ่นของตัวอย่างที่เติมกล้าเชื้อและการยอมรับรวมของน้ำปลาที่หมักด้วย Staphylococcus sp. SK1-1-5 ไม่แตกต่างจากน้ำปลาที่หมักแบบดั้งเดิม (p>0.05) ผลการศึกษานี้บ่งชี้ถึงศักยภาพของสายพันธุ์ที่คัดแยกได้เพื่อใช้เป็นกล้า เชื้อในการผลิตน้ำปลา

บรรณานุกรม :
จิรวัฒน์ ยงสวัสดิกุล , Jirawat Yongsawatkul . (2548). การเร่งกระบวนการหมักน้ำปลาโดยใช้กล้าเชื้อและโปรติเนส.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
จิรวัฒน์ ยงสวัสดิกุล , Jirawat Yongsawatkul . 2548. "การเร่งกระบวนการหมักน้ำปลาโดยใช้กล้าเชื้อและโปรติเนส".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
จิรวัฒน์ ยงสวัสดิกุล , Jirawat Yongsawatkul . "การเร่งกระบวนการหมักน้ำปลาโดยใช้กล้าเชื้อและโปรติเนส."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2548. Print.
จิรวัฒน์ ยงสวัสดิกุล , Jirawat Yongsawatkul . การเร่งกระบวนการหมักน้ำปลาโดยใช้กล้าเชื้อและโปรติเนส. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2548.