แผ่นไหมไฟโบรอินผสมแป้งข้าวเจ้าดัดแปร

เผยแพร่บทความนี้

บทความนี้ผู้เขียนขอกล่าวถึงตัวเขื่อมไขว้ (cross-linking agent) สำหรับแผ่นไหมไฟโบรอินและแป้งข้าวเจ้าที่ค้างไว้ในคราวที่แล้ว ขณะที่ผู้เขียนทำวิทยานิพนธ์ได้ค้นหาในเอกสารงานวิจัยพบว่าสารเคมีชนิดหนึ่งที่นิยมใช้เป็นตัวเชื่อมไขว้ในอุตสาหกรรมอาหารของอเมริกา คือไตรโซเดียมไตรเมตาฟอสเฟต (Trisodium trimetaphosphage, STMP) สารเคมีชนิดนี้เป็นตัวเชื่อมไขว้ที่นิยมใช้กับพอลิแซคคาไรด์ที่มีหมู่ O-H เช่น starch, guar gum และ hyaluronic acid เป็นต้น [1]


สำหรับ STMP สามารถเกิดการเชื่อมไขว้ได้ดีเมื่ออยู่ในสภาวะในสารละลายที่เป็นเบส โดย STMP (รูปที่ 1(ก)) จะเกิดปฏิกิริยาโดยการเปิดวงแหวนเบนซีนด้วยสารละลายเบส ซึ่งจะได้ไตรโซเดียมไตรพอลิฟอสเฟต (trisodiumtripolyphosphate, STPP) ดังรูปที่ 1(ข) เมื่อ STPP ถูกเปิดวงแล้วหมู่ฟอสเฟตที่ได้จะสามารถเกิดการเชื่อมไขว้กับหมู่ O-H ทำให้ได้แป้งที่มีคุณสมบัติไม่ละลายน้ำ [2]


รูปที่ 1 (ก) โครงสร้างของ STMP (ข) กระบวนการทำปฏิกิริยาของ STMP ในสารละลายเบส [2]

สำหรับไหมไฟโบรอินผสมแป้งข้าวเจ้าดัดแปรด้วย STMP จากงานของผู้เขียน [3] ที่ตั้งสมมติฐานไว้ว่า STMP จะเชื่อมกับหมู่ O-H ของแป้งข้าวเจ้าเป็นหลัก และเชื่อมกับหมู่ N-H, C=O และหมู่ R (ที่มี O-H อยู่) ของไหมไฟโบรอิน ในที่นี้เราสามารถตรวจสอบปริมาณการเชื่อมไขว้ไหมไฟโบรอินผสมแป้งข้าวเจ้ากับไตรโซเดียมไตรเมตาฟอสเฟตได้ โดยใช้สารละลายเมธิลีนบลู (methylene blue, MB) ซึ่งประจุมีความเป็นบวกสูงซึ่งจะไปจับกับประจุลบของหมู่ฟอสเฟต [1] เป็นหลัก และนำแผ่นฟิล์มผสมมาแช่ในสารละลาย MB ที่เวลาที่เหมาะสม หลังจากนั้นทำการตรวจสอบด้วยเครื่อง UV-Vis spectrophotometer เพื่อหาปริมาณการดูดซับที่ความยาวคลื่นสูงสุดของ MB ที่ 665 nm สำหรับแผ่นไหมไฟโบรอินผสมแป้งข้าวเจ้าดัดแปรด้วย STMP ที่ปริมาณต่าง ๆ จะมีการดูดซับ MB ได้มากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นแป้งข้าวเจ้าธรรมดา ดังแสดงผลลัพธ์ในรูปของปริมาณของ crosslinking density ซึ่งมีความสัมพันธ์กับค่าการดูดกลืนแสงของ MB ที่ถูกดูดซับด้วยไฟโบรอินผสมแป้งข้าวเจ้าดัดแปรด้วย STMP เทียบกับ ไฟโบรอินผสมแป้งข้าวเจ้า (RMBads) ดังรูปที่ 2


รูปที่ 2 ความสัมพันธ์ค่าการดูดกลืนแสงของเมทิลีนบลู (RMBads) () และความหนาแน่นของการเชื่อมไขว้ (crosslinking density) (▲) ของแผ่นไหมไฟโบรอินผสมแป้งข้าวเจ้าที่ดัดแปรด้วย STMP ที่ปริมาณต่าง ๆ [4]

เอกสารอ้างอิง


[1] Dulong, V.; Lack, S.; Le Cerf, D.; Vannier, J. P.; Muller, G., Hyaluronan-based hydrogels particles prepared by crosslinking with trisodium trimetaphosphate: synthesis and characterization. Carbohydr. Polym., 2004, 57, 1–6.

[2] Lack, S.; Dulong, V.; Picton, L.; Le Cerf, D.; Condamine, E., High-resolution nuclear magnetic resonance spectroscopy studies of polysaccharides crosslinked by sodium trimetaphosphate: a proposal for the reaction mechanism. Carbohydr. Res., 2007, 342, 943–953.

[3] Racksanti, R.; Janhom, S.; Punyanitya, S.; Watanesk, R.; Watanesk, S. Crosslinking density of silk fibroin - rice starch hydrogels modified with trisodium trimetaphosphate. Appl. Mech. Mater., 2014, 446-447, 366-372.

[4] Anucha Racksanti. Preparation and characterization of novel biodegradable blend from silk fibroin and rice starch. Doctor of Philosophy in Chemistry, Department of Chemistry, Faculty of Science, Chiang Mai University, 2014.



ร่วมแสดงความคิดเห็น