การป้องกันการเหม็นหืนของน้ำมันมะพร้าวด้วยแทนนินสกัดจากพืช

                 
           น้ำมันมะพร้าวมีไขมันชนิดไม่อิ่มตัวเป็นส่วนประกอบ เมื่อเก็บไว้ ในระยะเวลาหนึ่ง จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (oxidation)เกิดกลิ่นเหม็นหืน  ดังนั้นผู้ผลิตส่วนใหญ่จะเติมวัตถุกันหืน (Antioxidant) ลงในอาหาร เพื่อชะลอการออกซิเดชัน โดยสารชะลอการเกิดออกซิเดชัน ได้แก่ วิตามินอี (Tocopherol) วิตามินซี (Ascorbic acid) , Butyrated hydroxyanisol (BHA),Butyrated hydroxytoluene (BHT) ,Gallic acid และ Nordihydroguaiaretic acid เนื่องจากมีการศึกษาวิจัย พบว่า วัตถุกันหืนสังเคราะห์บางชนิดเป็นสารก่อมะเร็ง ดังนั้นทางคณะผู้วิจัยจึงสนใจศึกษาสารแทนนินที่สกัดจากพืช     3 ชนิด คือ เปลือกมังคุด เปลือกเงาะ และใบฝรั่ง เพื่อทดลองใช้ป้องกันการเหม็นหืนในน้ำมันมะพร้าวที่ผลิตในครัวเรือนและภาคอุตสาหกรรมเพื่อให้น้ำมันมะพร้าวที่ผลิตขึ้นมีคุณภาพลดการเหม็นหืน ประหยัดต้นทุนในการผลิต และไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ

          

     

น้ำมัน และ ไขมัน : ไขมันและน้ำมันเมื่อเก็บเป็นระยะเวลาหนึ่ง ณ อุณหภูมิปกติ จะเกิดกลิ่นเหม็นหืนได้ 2 ลักษณะ ได้แก่

                      

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซีส (hydrolysis)

                     

ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (oxidation)

น้ำมันมะพร้าว : น้ำมันมะพร้าวประกอบด้วยกรดไขมันทั้งอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว ซึ่งกรดไขมันไม่อิ่มตัวมีโครงสร้างไม่เสถียรจึงเกิดกลิ่นเหม็นหืนจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยออกซิเดชันในอากาศ ทำปฏิกิริยาตรงพันธะคู่ของกรดไขมันไม่อิ่มตัว มีสารพวกเปอร์ออกไซด์เกิดขึ้น แล้วสลายตัวไปเป็นสารประกอบแอลดีไฮด์และคีโตนที่กลิ่นเหม็นหืน

น้ำมันมะพร้าว

สาเหตุของการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน : ปฏิกิริยาออกซิเดชัน เป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่สำคัญ และพบบ่อยที่สุดในอาหารประเภทน้ำมันและไขมันจึงเป็นข้อจำกัดที่ทำให้ผลิตภัณฑ์มีอายุการเก็บสั้นลงสาเหตุที่ทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้นหรือช้าลงมีดังนี้

                       

ปริมาณออกซิเจน

                       

 ระดับความไม่อิ่มตัวขององค์ประกอบของไขมัน

                       

โลหะหรือแร่ธาตุบางชนิดเช่นโคบอล์ทองแดงเหล็กแมงกานีสและนิกเกิล

                       

ตัวเร่งอินทรีย์ได้แก่สารประกอบของฮีตามีนไลพอกซิเดส

                       

กรรมวิธีแปรรูป

                       

ภาชนะบรรจุ

                       

แสงสว่าง

                       

รังสี

                       

อุณหภูมิ

                       

รงควัตถุบางชนิดเช่นคลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์บางชนิดจะไม่เร่งให้เกิดออโตออกซิเดชันของไขมันถ้ามีแสง

การยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชัน : ปฏิกิริยาออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาแบบผันกลับได้เราไม่สามารถจะป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นแต่สามารถชะลอให้เกิดช้าลงได้โดยวิธีต่าง ๆ ดังนี้

                       

ลดปริมาณความร้อนและแสงโดยการเก็บผลิตภัณฑ์ไว้ในที่เย็นและมืด

                       

อย่าให้มีการปนเปื้อนของโลหะหนักต่าง ๆ เนื่องจากการปนเปื้อนแม้ในปริมาณที่ต่ำมากเพียงแค่ 0.1 -1 ppm ก็สามารถเร่งให้มีการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันให้เร็วขึ้น

                       

ป้องกันมิให้สัมผัสกับออกซิเจนโดยการเก็บในภาชนะที่ปิดสนิท

                       

ใช้สาร (วัตถุกันหืน) ทำปฏิกิริยากับอนุมูลอิสระเพื่อหยุดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่

จะเกิดขึ้นแบบลูกโซ่

สารต้านปฏิกิริยาออกซิเดชัน : กลิ่นเหม็นหืนที่เกิดในน้ำมันและไขมันเป็นกลิ่นไม่พึงปรารถนาในอาหาร ทำให้อาหารไม่เป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค มีคุณภาพต่ำ และสูญเสียทางเศรษฐกิจ จึงนิยมเติมสารต้านปฏิกิริยาออกซิเดชันลงไปในอาหาร ได้แก่ วิตามินอี (Tocopherol) วิตามินซี (Ascorbic acid), Citric acid, Butyrated hydroxyanisol (BHA), Butyrated hydroxytoluene (BHT) และGallates หรือ Gallic acid และ Nordihydroguaiaretic acid ซึ่งสกัดจากพืชในทะเลทราย ชนิดหนึ่ง สาร BHA และ BHT มีอันตรายหากใช้ในปริมาณมากและติดต่อกันเป็นระยะเวลานานๆ ส่วนวิตามินอีและวิตามินซี เป็นสารที่สกัดได้จากธรรมชาติ และมีอันตรายน้อยกว่าสารทั้งสองชนิดแรก แต่การสกัดต้องใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ที่มีราคาแพง และมีระยะเวลาคงสภาพ เพื่อป้องกันออกซิเดชันได้ช่วงระยะเวลาสั้นๆ นอกจากนี้ ยังมีการใช้สารฟีนอลลิก เป็นสารต้านปฏิกิริยาออกซิเดชัน การใช้พืชป้องกันออกซิเดชันของน้ำมันมะพร้าว น่าจะเป็นการใช้สารธรรมชาติที่ปลอดภัยต่อผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อมมากกว่าสารเคมี มีรายงานว่าพืชบางชนิด มีสารที่มีสมบัติเป็นสารต้านปฏิกิริยาออกซิเดชัน เช่น เมล็ดองุ่น ใบชา รากหัวขมิ้น กระเทียม เมล็ดธัญพืช เปลือกต้นสน ยางต้นผักโขม น้ำซีอิ้วถั่วเหลือง และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน เปลือกองุ่น หม่อน กากส้ม ฝรั่ง ส้มโอ มังคุด เงาะ  และมะม่วง เครื่องเทศต่างๆ เป็นต้น

แทนนิน : คือ กลุ่มสารประกอบที่ได้จากส่วนต่างๆของพืช เช่น เปลือก ใบ ผล เปลือกผล ซึ่งมีคุณสมบัติละลายน้ำ สามารถรวมตัวกับโปรตีนในหนังสัตว์ ทำให้เป็นหนังฟอกหรือหนังสำเร็จได้ ปัจจุบันได้มีการบัญญัตินิยามของคำว่า “แทนนิน” ขึ้นโดยให้ความหมายว่า แทนนินคือสารประกอบฟีนอลลิค ที่ได้จากธรรมชาติมีน้ำหนักโมเลกุลอยู่ระหว่าง 500 – 3,000 ทั้งยังมีหมู่ฟีนอลลิคไฮดรอกซิล (Phenolic hydroxyl) อิสระอยู่จำนวนหนึ่งสามารถเกิดการเชื่อมโยงได้กับสารโปรตีน (Proteins) และสารไบโอโพลีเมอร์ (Biopolymers) เช่น เซลลูโลส (Cellulose) และเพคติน (Pectin) ได้สารใหม่ที่มีคุณสมบัติคงตัว 

ในขณะที่พืชมีชีวิตอยู่ สารแทนนินจะถูกสร้างขึ้นมาในรูปของสารละลาย ซึ่งรวมอยู่ใน  โปรโตพลาสซึม (Protoplasm) แวคคิวโอลของเซลล์ (Cell vacuoles) เมื่อเซลล์ตายแล้ว สารโปรโตพลาสซึมจะสลายตัว แทนนินจะถูกดูดอยู่ในผนังเซลล์ (Cell walls) โดยทั่วไปแทนนินในเปลือกไม้ชนิดต่างๆจะมีปริมาณสูงกว่าในเนื้อไม้มาก 

                    

ประเภทของแทนนิน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

                                

แทนนินแท้ (True tannins)

                                

แทนนินเทียม (Pseudotannins)

โครงสร้างของแทนนิน

  

                   

ขั้นที่ 1 - วันที่ 25 สิงหาคม 2555 : สกัดแทนนินโดยใช้อัตราส่วนตัวอย่าง : สารละลายเอทานอลร้อยละ 50  เป็น 1 : 10 (g/cm3) ที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง 

ขั้นที่ 2 - วันที่ 26 สิงหาคม 2554 : ศึกษาชนิดและปริมาณของสารสกัดที่เหมาะสมในการป้องกันการเหม็นหืนของน้ำมันมะพร้าว 

ขั้นที่ 3 - วันที่ 31 สิงหาคม ถึง 15 กันยายน 2554 : วิเคราะห์ปริมาณ Thiobarbituric Acid (TBA) โดยการวัดค่าดูดกลืนแสงที่ 530 นาโนเมตร ทุกๆ 3 วัน  ทำการคำนวณโดยใช้สูตรดังนี้

ค่า TBA = [50 x (A-B)]/M

โดยที่A = การดูดกลืนแสงของตัวอย่าง

B = การดูดกลืนแสงของ blank

m = ตัวอย่างมีหน่วยเป็นมิลลิกรัม

ค่า 50 นั้นเป็นค่า factor ใช้ใน blank ขนาด 25 มิลลิลิตร 

ขั้นที่ 4 - วันที่ 17 กันยายน 2554 : เปรียบเทียบประสิทธิภาพของสารสกัดแทนนินจากพืชกับสารกันหืนในท้องตลาดในการป้องกันการเหม็นหืนของน้ำมันมะพร้าว

ขั้นที่ 5 - วันที่ 7 กันยายน 2555 : ทำ Blog โดยการหาเนื้อหาประกอบโครงงาน

ขั้นที่ 6 - วันที่ 7 กันยายน 2555 : จัดทำวิดีโอและ PowerPoint ประกอบโครงงาน

ขั้นที่ 7 - วันที่ 7 กันยายน 2555 : จัดทำโปรแกรมสำหรับคำนวณค่า TBA ด้วยโปรแกรม Komodo Edit 7.0

ขั้นที่ 8 - วันที่ 11 กันยายน 2555 : รวบรวมเนื้อหาทั้งหมด  จัดทำโครงงานลงใน Blog อย่างสมบูรณ์ และส่ง Blog

ผลการศึกษาชนิดและปริมาณของสารสกัดที่เหมาะสมในการป้องกันการเหม็นหืนของน้ำมันมะพร้าว

 ผลการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสารสกัดแทนนินจากธรรมชาติกับสารกันหืนในท้องตลาดในการป้องกันการเหม็นหืนของน้ำมันมะพร้าว

             โปรแกรมการคำนวณค่า Thiobabituric acid (TBA) เพื่อใช้วิเคราะห์คุณภาพของน้ำมัน โดยวัดค่าการดูดกลืนแสงของน้ำมันที่ผสมกับกรด TBA เทียบกับค่าการดูดกลืนแสงของกลุ่มควบคุม (Blank) สามารถคำนวณค่า TBA ได้ง่ายๆโดย

1.ใส่ค่าการดูดกลืนแสงของตัวอย่างลงในช่อง 'ENTER SPECIMEN ABSORPTION VALUE'
2.ใส่ค่าการดูดกลืนแสงของกลุ่มควบคุมลงในช่อง 'ENTER BLANK ABSORPTION VALUE'
3.ใส่น้ำหนักของตัวอย่างเป็นมิลลิกรัมลงในช่อง'ENTER SPECIMEN WEIGHT(mg) '
4.กด Calculate และรอดูค่าด้านล่างได้เลย

Calculate TBA value here

ENTER SPECIMEN ABSORPTION VALUE


ENTER BLANK ABSORPTION VALUE


ENTER SPECIMEN WEIGHT(mg)

TBA VALUE HERE

ได้ทราบว่าสารสกัดแทนนินจากพืชชนิดใดที่สามารถป้องกันการเกิดกลิ่นเหม็นหืนของ  น้ำมันมะพร้าวได้ดีที่สุด

ได้ทราบปริมาณที่เหมาะสมของสารสกัดแทนนินจากธรรมชาติในการป้องกันการเกิดกลิ่นเหม็นหืนของน้ำมันมะพร้าว

ได้ทราบประสิทธิภาพการป้องกันการเกิดกลิ่นเหม็นหืนของน้ำมันมะพร้าวด้วยสารสกัดแทนนินจากธรรมชาติเมื่อเปรียบเทียบกับวิตามินซี

ลดการใช้สารกันหืนในท้องตลาด และไม่เป็นอันตรายแก่ผู้บริโภค

อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยาศาสตร์ : อ.จิรัฏฐา ทองแก้ว

อาจารย์ที่ปรึกษาคอมพิวเตอร์ : อ.จิรัฎฐ์  พงษ์ทองเมือง

โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย นครศรีธรรมราช

Princess Chulabhorn's College,Nakhon Si Thammarat

(Chulabhorn  Science High  School)

นางสาวปนัสยา เดชสุรางค์   เลขที่ 10  ม.601                                                 

 นางสาวพรไพลิน เลื่องลือธรรม เลขที่ 13 ม.601

               

สุนันทา ภิญญาวัธน์. 2542. ความสำคัญของแทนนินที่มีต่ออุตสาหกรรมอาหาร.วารสาร

อาหาร 157-166.ชีวเคมี 1. ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยรามคำแหง

เกรียงศักดิ์ สุขสบาย และ บุญโชติ ดีพร้อม.2551.ศึกษาประสิทธิภาพของผักปวยเล้งในการยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำมันใช้ทอดอาหาร.วิทยานิพนธ์บัณฑิต.

Braner,L.H.1975.Toxicology and biochemistry of butylated hydroxyanisole and butylated hydroxytoluene.J.Am.oil Chem.Soc,52 (1)