Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79123
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorYuthana Phimolsiripol-
dc.contributor.authorAuengploy Chailangkaen_US
dc.date.accessioned2023-10-30T00:44:23Z-
dc.date.available2023-10-30T00:44:23Z-
dc.date.issued2023-10-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79123-
dc.description.abstractThis research aims to improve cricket protein characteristics by conjugation with saccharides via the Maillard reaction (MR) for utilization as an alternative protein and bioactive compound carrier in functional food. The effect of different saccharides (Inulin and fructooligosaccharides; FOS) and Maillard condition at 70 ℃ (pH = 8-10, thermal treatment duration = 6-24 h) with cricket protein conjugation on structural, functional properties and antioxidant activities was studied. The results demonstrated that the difference in pH and thermal treatment duration with inulin and FOS through MR significantly enhanced the browning intensity, color development, and degree of glycation of cricket protein (p < 0.05). Moreover, the conjugated cricket protein showed superior water solubility, oil-holding capacity, emulsifying properties, and antioxidant properties compared to the unconjugated product. However, the excessive condition of MR (treatment time > 6 h, pH > 9) had a detrimental effect on the functional properties and over-browning color of the conjugated products. Therefore, the conjugation of cricket protein with FOS at pH 9 through MR was selected for further study by novel technology for solving the process of time-consuming and over-browning of the final product. The new technology of ultrasound (UL = 2-58 min) and microbubbles (MB = 6-35 min) assisted the MR process using the response surface methodology (RSM) was investigated. The optimized conditions of MR assisted by UL and MB were 26.27 min of UL and 18.06 min of MB, resulted in the most favorable functional properties (WS = 89.38 g/L, OHC = 8.65%, EAI = 81.37 m2/g, and ESI = 120.75 min) and the highest antioxidant activity (DPPH = 14.77, ABTS = 14.55 and FRAP = 13.98 µmol TE/g). Furthermore, it was observed that the browning index of cricket protein-FOS conjugated product (CPF) had no significant impact on the UL and MB (p > 0.05). The effect of conjugated cricket protein powder on the physicochemical and stability of oil-in-water emulsions incorporating vitamin D3 and their cytotoxicity was investigated. The oil-in-water (O/W) emulsions with vitamin D3 were stabilized by cricket protein powder (CP), cricket protein-FOS mixture (CPM), and CPF with 0.3%, 0.5%, and 1.0% (w/v) concentrations. CPF was used to stabilize the vitamin D3-emulsion resulting in di-modal distributions, and larger mean particle size diameters but more stable and uniform particle sizes compared to CP and CPM. The CPF was found to improve the storage stability of emulsions and vitamin D3 release (4 ℃, 0-30 days). The CPF-stabilized vitamin D3 emulsions exhibited enhanced vitamin D3 bioaccessibility (37-54%), surpassing that of CP (27-34%) and CPM (32-37%). In addition, CPF exhibited superior vitamin D3 stability during in vitro gastrointestinal digestion. Moreover, the effectiveness of CPF, particularly at a 1% (w/v) concentration, in increasing the vitamin D3 bioaccessibility, and the storage stability of emulsions was better than 0.3 and 0.5% (w/v) concentrations. The concentration required for 50% inhibition of cell viability of CP, CPM, CPF, and CPF-vitamin D3 emulsion was high, indicating low cytotoxic activity. The application of conjugated cricket protein powder into imitation cheese products was also investigated. The effect of CPF as a partial replacement for rennet casein at varying levels (10-40 g/100g) on the physicochemical and functional properties, vitamin D3 stability, and sensorial attributes of imitation mozzarella cheese was studied. Utilizing CPF as a partial substitute for rennet casein in imitation mozzarella cheese can heighten antioxidant properties and enhance vitamin D3 stability of the cheese by approximately 3 times after heat treatment and 2.8 times after 28 days of storage at 4 °C in comparison to the control. Furthermore, the physical, textural, and sensory properties of the cheese were maintained similarly to the control cheese. The inclusion of 10-20 g/100g of CPF in imitation cheese can enhance vitamin D3 stability and can be accepted by consumers.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleCricket protein-saccharide conjugate as a novel functional ingredient and application in cheeseen_US
dc.title.alternativeสารประกอบพันธะเชื่อมของโปรตีนจิ้งหรีดและแซ็กคาไรด์เพื่อเป็นส่วนผสมอาหารเชิงหน้าที่ชนิดใหม่ และการประยุกต์ในผลิตภัณฑ์เนยแข็งen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshCricket-
thailis.controlvocab.lcshProteins -- Separation-
thailis.controlvocab.lcshSaccharides-
thailis.controlvocab.lcshCheese-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractงานวิจัยนี้ มีเป้าหมายในการปรับปรุงคุณลักษณะของโปรตีนจิ้งหรีดด้วยวิธีการสร้างสารประกอบพันธะเชื่อมร่วมกับโอลิโกแซ็กคาไรด์ผ่านปฏิกิริยาเมลลาร์ด เพื่อให้สามารถนำไปใช้เป็นโปรตีนทางเลือกและตัวนำพาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในผลิตภัณฑ์อาหารเชิงฟังก์ชัน โดยได้ทำการศึกษาถึง ผลกระทบของโอลิโกแซ็กคาไรด์ต่างชนิดกัน ได้แก่ อินูลินและฟรุกโตโอลิโก- แซ็กคาไรด์ ภายใต้สภาวะการทำปฏิกิริยาเมลลาร์ดที่ค่า pH ที่ 8-10 และระยะเวลาการให้ความร้อน 70 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6-24 ชั่วโมง ที่มีผลต่อความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ สมบัติเชิงหน้าที่ และลักษณะโครงสร้างของสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด โดยพบว่าการให้ความร้อนแก่โปรตีนจิ้งหรีดและฟรุกโตโอลิโกแซ็กคาไรด์ ผ่านปฏิกิริยาเมลลาร์ด ทำให้เพิ่มความเข้มของสีน้ำตาล และระดับของไกลเคชันอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ทำให้สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดมีความสามารถในการละลายน้ำ ความสามารถในการอุ้มน้ำมัน สมบัติอิมัลซิไฟเออร์ และสมบัติการต้านอนุมูลอิสระที่ดีกว่า ผงโปรตีนจิ้งหรีดที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม สภาวะที่รุนแรงไปของปฏิกิริยาเมลลาร์ด (เวลา > 6 ชั่วโมง, pH > 9) มีผลลบต่อสมบัติเชิงหน้าที่และการเกิดสีน้ำตาลเข้มของสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด ดังนั้น จึงเลือกโปรตีนจิ้งหรีดที่ทำปฏิกิริยาเมลลาร์ดร่วมกับฟรุกโตโอลิโกแซ็กคาไรด์ ที่ pH 9 ซึ่งให้ผลคุณลักษณะทุกด้านดีที่สุด มาทำการศึกษาต่อโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ คือ อัลตราซาวด์ ที่ช่วงเวลา 2-58 นาที และไมโครบับเบิ้ลที่เวลา 6-35 นาที เข้ามาช่วยในปฏิกิริยาเมลลาร์ด เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด ลดเวลาการทำปฏิกิริยา และการเกิดสีน้ำตาล โดยแสดงผลด้วยพื้นผิวตอบสนอง พบว่าระยะเวลาที่เหมาะสมในการทำปฏิกิริยาเมลลาร์ดโดยใช้อัลตราซาวด์ร่วมกับไมโครบับเบิ้ล คือ 26.27 นาที และ 18.06 นาที ตามลำดับ ให้ค่าสมบัติเชิงหน้าที่ดีมากที่สุด (การละลายน้ำเท่ากับ 89.38 กรัมต่อลิตร การอุ้มน้ำมันเท่ากับ ร้อยละ 8.65 ความสามารถในการผสมอิมัลชันเท่ากับ 81.37 ตารางเมตรต่อกรัม และ ความคงตัวของอิมัลชันเท่ากับ 120.75 นาที) และมีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระสูงสุด (DPPH เท่ากับ 14.77 ABTS เท่ากับ 14.55 และ FRAP เท่ากับ 13.98 ไมโครโมลโทรลอกซ์ต่อกรัม) นอกจากนี้ ยังพบว่า อัลตราซาวด์ และไมโครบับเบิ้ลไม่มีผลต่อดัชนีการเกิดสีน้ำตาลของสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดอย่างมีนัยสำคัญ (p > 0.05) การศึกษาผลของสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดต่อค่าคุณภาพทาง เคมี กายภาพ ความคงตัวของอิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำที่ผสมวิตามินดี และความเป็นพิษต่อเซลล์ โดยทำการเตรียม อิมัลชันน้ำมันในน้ำผสมวิตามินดี ผสมร่วมกับผงโปรตีนจิ้งหรีด ผงโปรตีนจิ้งหรีดผสมฟรุกโต- โอลิโกแซ็กคาไรด์ และสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด ที่ระดับความเข้มข้นร้อยละ 0.3, 0.5 และ 1.0 (น้ำหนักต่อปริมาตร) ในอิมัลชัน โดยพบว่า อิมัลชันของสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดผงมีการกระจายตัวแบบไดโมดอล มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาคที่ใหญ่ขึ้น แต่มีขนาดอนุภาคที่เสถียรและสม่ำเสมอกว่า เมื่อเทียบกับอิมัลชันของโปรตีนจิ้งหรีดและโปรตีนจิ้งหรีดผสมฟรุกโตโอลิโกแซ็กคาไรด์ นอกจากนั้น ยังพบว่า สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดช่วยเพิ่มความคงตัวในระหว่างการเก็บรักษาของอิมัลชัน และการปล่อยวิตามินดีที่ดีขึ้นภายใต้สภาวะการเก็บรักษาที่ 4 องศาเซลเซียส ช่วงเวลา 0-30 วัน และมีความสามารถในการเข้าถึงทางชีวภาพของวิตามินดีที่เพิ่มขึ้น (ร้อยละ 37-54) ซึ่งสูงกว่าโปรตีนจิ้งหรีดที่ไม่ได้ผ่านกระบวนการ (ร้อยละ 27-34) และโปรตีนจิ้งหรีดผสมฟรุกโตโอลิโกแซ็กคาไรด์ (ร้อยละ 32-37) นอกจากนี้ สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด ยังแสดงความคงตัวของวิตามินดี ที่มากกว่าตัวอย่างอื่นๆ ในระหว่างการย่อยอาหารในหลอดทดลอง โดยการใช้สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด ที่ความเข้มข้นร้อยละ 1 ในการเตรียมอิมัลชัน สามารถปรับปรุงการปลดปล่อยการเข้าถึงทางชีวภาพของวิตามินดี และความคงตัวของอิมัลชันได้มากกว่าระดับความเข้มข้นที่ร้อยละ 0.3 และ 0.5 ในส่วนของผลของระดับความเข้มข้นที่ไปยับยั้งของความมีชีวิตของเซลล์ในระดับร้อยละ 50 พบว่า อิมัลชันที่ผสมโปรตีนจิ้งหรีด โปรตีนจิ้งหรีดผสมฟรุกโตโอลิโกแซ็กคาไรด์ สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด และอิมัลชันวิตามินดีที่ผสมสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด มีค่าความเข้มข้นของสารตัวอย่างที่สูง ซึ่งบ่งชี้ว่า มีความเป็นพิษต่อเซลล์ต่ำ นอกจากนี้ จากการศึกษาการใช้สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดในผลิตภัณฑ์เนยแข็งเลียนแบบมอสซาเรลล่า โดยศึกษาผลของสารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดในการทดแทน เรนเนตเคซีนในสูตรผลิตภัณฑ์เนยแข็งเลียนแบบมอสซาเรลล่าที่ระดับต่างๆ (10-40 กรัมต่อ 100 กรัม) ต่อสมบัติทางเคมี กายภาพ ความคงตัวของวิตามินดี และคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์ ซึ่งพบว่า การใช้สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีดทดแทนเรนเนตเคซีนสามารถเพิ่มสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระ และเพิ่มความคงตัวของวิตามินดีให้กับเนยแข็งได้ประมาณ 3 เท่าหลังการแปรรูป และ 2.8 เท่า หลังการเก็บรักษา 28 วันที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างเนยแข็งควบคุมที่ไม่ได้เติมโปรตีนจิ้งหรีด นอกจากนี้ สมบัติทางกายภาพ เนื้อสัมผัส และประสาทสัมผัสของเนยแข็งยังมีคุณลักษณะที่ใกล้เคียงกับเนยแข็งควบคุม โดยการใช้สารประกอบพันธะเชื่อมโปรตีนจิ้งหรีด ทดแทนเรนเนตเคซีนที่ปริมาณ 10-20 กรัมต่อ 100 กรัม สามารถเพิ่มความคงตัวของวิตามินดี และเป็นที่ยอมรับจากผู้บริโภคen_US
Appears in Collections:AGRO: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
631351001_Auengploy Chailangka.pdf4.46 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.