โปรตีนจากรำข้าวสกัดไขมัน

รำข้าวเป็นผลพลอยได้จากการขัดสีข้าว เป็นแหล่งของสารอาหารที่มีคุณค่า เช่น น้ำมัน วิตามินบี วิตามินอี กรดไขมันไม่อิ่มตัว เส้นใย แร่ธาตุและโปรตีน ส่วนใหญ่จะใช้รำข้าวเป็นวัตถุดิบในการสกัดน้ำมัน เป็นอาหารสัตว์ ใช้กรดไขมันอิสระในการผลิตสบู่ ใช้ไขเป็นส่วนผสมในการขัดเงาต่าง ๆ และใช้ผลิตเครื่องสำอาง

กากรำข้าวที่เหลือหลังจากสกัดน้ำมันออกไปแล้ว ยังคงมีคุณค่าทางโภชนาการอีกมาก มีโปรตีนอยู่กว่า 10-15 % แต่มีไขมันต่ำ โปรตีนรำข้าวจึงมีคุณค่าทางโภชนาการสูง เป็นวัตถุดิบที่มีศักยภาพในการผลิตอาหารเชิงหน้าที่ หรืออาหารที่เป็นยา  ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นเหนือธัญพืชอื่นๆ คือไม่ทำให้เกิดการแพ้ มีรายงานวิจัยเกี่ยวกับการลดโคเลสเตอรอล ช่วยปรับระดับกลูโคสในคนที่เป็นโรคเบาหวาน ลดความเสี่ยงของโรคหัวใจ รวมทั้งสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ การต่อต้านมะเร็ง ดังนั้นหากสามารถนำกากรำข้าวที่เหลือหลังจากสกัดน้ำมันแล้วนี้ไปสกัดโปรตีนรำข้าวจะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมอาหารเสริมสุขภาพ รวมถึงอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

ด้วยคุณค่าทางโภชนาการ คุณสมบัติเชิงหน้าที่ และฤทธิ์ทางชีวภาพที่โดดเด่นของโปรตีนรำข้าว   จึงทำให้ทีมนักวิจัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ นำโดย ดร.สุคันธรส ธาดากิตติสาร ร่วมด้วย นางสาวพรพิมล จันทร์ฉาย นางสาวสิรินุช ยางงาม จากสถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตผลทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร และนางสาวธัญลักษณ์ สีลาจันทร์ จากภาควิชาพัฒนาผลิตภัณฑ์ คณะอุตสาหกรรมเกษตร ร่วมกันดำเนินงานวิจัยเพื่อศึกษาการใช้กากรำข้าวที่เหลือหลังจากสกัดน้ำมันออกไปแล้วของโรงงานผลิตน้ำมันรำข้าว  มาเป็นวัตถุดิบในการผลิตโปรตีนที่มีคุณสมบัติเชิงหน้าที่และฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยคำนึงถึงการรักษาสารสำคัญที่มีอยู่ เพื่อหากรรมวิธีการผลิตและสภาวะที่เหมาะสมในการผลิต และศึกษาคุณสมบัติ วิเคราะห์สารสำคัญ องค์ประกอบ สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ได้จากโปรตีนรำข้าว รวมถึงต้นทุน และความเป็นไปได้ในการขยายกำลังการผลิตในระดับอุตสาหกรรม

นักวิจัยใช้รำข้าวหลังการหีบเย็นสกัดไขมันออกไปแล้วจากโรงงานผลิตน้ำมันรำข้าวเป็นวัตถุดิบในการสกัดโปรตีนและโปรตีนไฮโดรไลเสท เปรียบเทียบการใช้วัตถุดิบ 3 รูปแบบ คือ รำข้าวสดละเอียด รำข้าวหีบเย็นสกัดไขมันในรูปผงละเอียด รำข้าวหีบเย็นสกัดไขมันในรูปผงหยาบ โดยทำการวิเคราะห์องค์ประกอบของรำข้าวหีบเย็นสกัดไขมันที่ใช้เป็นวัตถุดิบทั้ง 3 รูปแบบ  ศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดให้ได้ปริมาณโปรตีนสูงสุดจากกระบวนการผลิต 2 วิธี คือวิธีการสกัดลำดับส่วน  และวิธีการใช้เอนไซม์เพื่อการสกัดสารสำคัญ วิเคราะห์องค์ประกอบและคุณสมบัติของสารสกัดจากรำข้าวหีบเย็นสกัดไขมันที่ผลิตได้ ทั้งคุณสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ ค่าสี คุณสมบัติทางเคมี ได้แก่ ค่าพีเอช ค่าความชื้น ทดสอบหาปริมาณสารสำคัญจากผงโปรตีนรำข้าวที่สกัดได้ เช่น กรดอะมิโน ฟีนอลิก ทดสอบฤทธิ์การต้านออกซิเดชัน เพื่อเป็นข้อมูลที่จะนำโปรตีนรำข้าวที่สกัดได้นี้ไปใช้ประโยชน์ต่อไป

ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบโดยประมาณของวัตถุดิบรำข้าวหีบเย็นสกัดไขมัน พบว่ารำข้าวทุกตัวอย่างมีองค์ประกอบหลักไม่ต่างกัน คือเป็น คาร์โบไฮเดรต ร้อยละ 49.84-55.61 โปรตีน ร้อยละ 14.01-16.21 ไขมัน ร้อยละ 7.39-13.73 และเถ้า ร้อยละ 6.84-11.93% ตามลำดับ ส่วนเยื่อใยจะลดลง เมื่อรำข้าวถูกบดละเอียดขึ้น

ในส่วนของการหาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดโปรตีนรำข้าวจากวัตถุดิบกากรำข้าวหีบเย็นสกัดไขมัน ให้ได้ปริมาณโปรตีนและปริมาณสารประกอบฟีนอลิคให้มีค่ามากที่สุด โดยใช้วิธีการสกัดลำดับส่วน ได้สภาวะที่เหมาะสมในการสกัดโปรตีนและสารประกอบฟีนอลิค ด้วยแบบจำลองคณิตศาสตร์วิธีพื้นผิวตอบสนอง ด้วยปริมาณวัตถุดิบ ตัวทำละลาย อุณหภูมิ และเวลาที่เหมาะสม  สามารถสกัดโปรตีนจากรำข้าว ได้ 4 ชนิด คือ อัลบูมิน โกลบูลิน กลูเตลิน และ โพรลามิน ซึ่งโปรตีนที่สกัดได้มีปริมาณสารประกอบฟีนอลิก พบในสารสกัดโปรตีนอัลบูมินมากที่สุด

โดยการสกัดในขั้นแรกได้โปรตีนอัลบูมินที่ละลายน้ำออกมาได้ก่อน  จากนั้นนำกากที่ยังมีโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำมาสกัดต่อโดยการย่อยด้วยเอนไซม์โปรติเอส เป็นโปรตีนไฮโดรไลเสต ได้ผลผลิตโปรตีน และสารประกอบฟีนอลิกเพิ่มขึ้นอีก การใช้เอนไซม์จะช่วยย่อยโปรตีนที่ไม่สามารถละลายน้ำได้ ให้มีขนาดเล็กลง เป็นเปปไทด์และกรดอะมิโนอิสระ และมีความสามารถในการละลายน้ำได้ดีขึ้น ดังนั้นจึงสามารถสกัดโปรตีนได้เพิ่มขึ้น ซึ่งจากการทดลองนี้สามารถสกัดโปรตีนได้จากรำข้าวทั้งหมด 67.8 % ของโปรตีนทั้งหมดในรำข้าว

ผลการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพผลผลิตที่ได้  ความเข้มสี ซึ่งพบว่าการเปลี่ยนแปลงขนาดโมเลกุลทำให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น  มีความสามารถการดูดซับสารชีวภาพได้ดีกว่าโปรตีนรำข้าวที่ละลายน้ำยาก ชนิดและปริมาณกรดอะมิโนมีมากเทียบเคียงกับโปรตีนจากพืชอื่นๆ โดยเฉพาะกรดอมิโนจำเป็น มี อาร์จินีน และกรดกลูตามิคสูง แต่กรดอะมิโนอิสระไม่แตกต่างจากรำข้าว นอกจากนั้นทำการวิเคราะห์ชนิดและองค์ประกอบกรดฟีนอลิก ศึกษาสมบัติการละลายน้ำ สมบัติการเกิดอิมัลชั่น การเกิดโฟม การดูดซับน้ำมัน ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ฯลฯ เพื่อให้สามารถนำสารสกัดโปรตีนรำข้าวที่ผลิตได้ไปใช้ประโยชน์ เป็นสารอาหาร สร้างภูมิต้านทาน ในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพ หรือใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์เบเกอร์รี่ ไส้กรอก วิปครีม รวมทั้งศักยภาพที่จะนำไปใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง เป็นการเพิ่มมูลค่ารำข้าวที่เหลือหลังจากสกัดน้ำมันออกไปแล้ว เพื่อให้ได้ข้อมูลที่สามารถนำโปรตีนรำข้าวไปใช้ประโยชน์ได้อย่างเหมาะสมต่อไป

ขอขอบคุณที่ท่านเข้ามาอ่านบทความวิจัยนี้ และขอความกรุณาสละเวลาตอบแบบสอบถามการให้บริการข้อมูล เพื่อการปรับปรุงต่อไปด้วย จะขอบคุณยิ่ง  

คลิกที่นี่เพื่อตอบแบบสอบถาม—> https://goo.gl/forms/hcBXc1080pJmdUmF3

ดร.สุคันธรส ธาดากิตติสาร

ที่มาข้อมูล   :    โครงการวิจัยทุนอุดหนุนวิจัย มก. หัวหน้าโครงการ : ดร.สุคันธรส ธาดากิตติสาร ฝ่ายนาโนเทคโนโลยีและเทคโนโลยีชีวภาพ สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตผลทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เรียบเรียง/สื่อเผยแพร่ :   วันเพ็ญ นภาทิวาอำนวย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th