Page 61 - FoodFocusThailand No.218 MAY 2024

SMART PRODUCTION

ไอน้ำำ�� (Steam explosion) ก�รไฮโดรไลซิิสด้วยกรด (Acid hydrolysis) เอน้ำไซิม์์ใหม์่ ไฮโดรไลเสตท่�ได้หลังจ�กก�รไฮโดรไลซิิสหัวบ่ทด้วย
หรือก�รปรับสภ�พด้วยเบส (Alkaline treatment) ซิ่�งจะช่่วยให้ ส่วน้ำผ่สม์ข้องเอน้ำไซิม์์เซิลล่เลสและเพกติเน้ำส จะถั่กน้ำำ�ไปหม์่น้ำเหว่�ยง
เอน้ำไซิม์์แทรกซิ่ม์เข้้�ส่่เซิลล์และเกิดกระบวน้ำก�รไฮโดรไลซิิสใน้ำข้ั�น้ำตอน้ำ และกรองผ่่�น้ำเม์ม์เบรน้ำพอลิอ่เทอร์ซิัลโฟน้ำท่�แยกน้ำำ��หน้ำักโม์เลก่ล 50
ถััดไปได้ กิโลด�ลตัน้ำ เพื�อแยกเอน้ำไซิม์์ออกจ�กส�รละล�ยตัวอย่�ง ซิ่�ง
2. การัเลืือกใช้เอนไซม์์: ใน้ำกระบวน้ำไฮโดรไลซิิสจำ�เป็น้ำจะต้อง พบว่�ก�รใช่้วิธ่ร่ไซิเคิลเอน้ำไซิม์์ใน้ำสถั�น้ำะข้องเหลวพร้อม์ก�รเติม์
เลือกใช่้เอน้ำไซิม์์ท่�ม์่คว�ม์จำ�เพ�ะ โดยพิจ�รณ�จ�กคว�ม์ส�ม์�รถัใน้ำ เอน้ำไซิม์์ใหม์่ร้อยละ 50 ใน้ำกระบวน้ำก�รผ่ลิต จะทำ�ให้ได้ปริม์�ณ
ก�รทำ�ปฏิิกิริย�กับช่น้ำิดข้องพอลิแซิ็กค�ไรด์เป้�หม์�ยท่�ม์่อย่่ใน้ำหัวบ่ท ข้องเหลวและผ่ลผ่ลิตน้ำำ��ต�ลท่�ใกล้เค่ยงกับก�รใช่้เอน้ำไซิม์์ใหม์่ 100%
ซิ่�งโดยทั�วไปจะใช่้เอน้ำไซิม์์ใน้ำกล่่ม์ค�ร์โบไฮเดรสร่วม์กัน้ำ เช่่น้ำ เซิลล่เลส และเม์ื�อเปร่ยบเท่ยบกับวิธ่ก�รร่ไซิเคิลเอน้ำไซิม์์ใน้ำสถั�น้ำะข้องแข้็ง
เฮม์ิเซิลล่เลส และเพกติเน้ำส เพื�อช่่วยย่อยพอลิแซิ็กค�ไรด์ต�ม์ลำ�ดับ ก็แสดงให้เห็น้ำว่�วิธ่น้ำ่�ม์่ประสิทธิภ�พใน้ำก�รเกิดข้องเหลวตำ��กว่� และ

ข้องข้น้ำ�ดโม์เลก่ลให้ได้เป็น้ำโม์เลก่ลน้ำำ��ต�ลท่�ส�ม์�รถัละล�ยได้ ยังจำ�เป็น้ำต้องม์่ก�รเติม์เอน้ำไซิม์์ใหม์่อย่�งน้ำ้อยร้อยละ 75 เพื�อให้ได้
3. การัเติิม์เอนไซม์์: ข้ั�น้ำตอน้ำต่อม์�จะน้ำำ�เอน้ำไซิม์์จำ�เพ�ะน้ำั�น้ำเติม์ลง ปริม์�ณข้องเหลวท่�ใกล้เค่ยงกัน้ำได้ น้ำอกจ�กน้ำ่� ยังศั่กษ�ประสิทธิภ�พ
ไปใน้ำหัวบ่ทท่�ผ่่�น้ำก�รเตร่ยม์วัตถั่ดิบข้ั�น้ำต้น้ำเพื�อเริ�ม์เข้้�ส่่กระบวน้ำก�ร ข้องก�รไฮโดรไลซิิสต่อเน้ำื�องอย่�งเป็น้ำลำ�ดับ (Sequential batches)
ไฮโดรไลซิิส โดยเอน้ำไซิม์์เหล่�น้ำ่�จะเข้้�ไปกระต่้น้ำก�รแยกตัวข้องพัน้ำธะ ด้วยก�รใช่้เอน้ำไซิม์์ร่ไซิเคิล เพื�อให้ม์ั�น้ำใจว่�จะไม์่เกิดก�รยับยั�ง
ไกลโคซิิดิกภ�ยใน้ำโครงสร้�งเซิลล่โลส เฮม์ิเซิลล่โลส และเพกติน้ำ ก�รทำ�ง�น้ำข้่�น้ำ ผ่ลข้องก�รไฮโดรไลซิิสต่อเน้ำื�องจำ�น้ำวน้ำ 5 แบตช่์ พบว่�
แล้วปลดปล่อยโม์เลก่ลน้ำำ��ต�ล เช่่น้ำ กล่โคส ฟร่กโตส ไซิโลส และ ปริม์�ณข้องเหลวท่�วัดได้ใน้ำแต่ละแบตช่์ไม์่ม์่คว�ม์แตกต่�งกัน้ำอย่�งม์่
อะร�บิโน้ำสออกม์� น้ำัยสำ�คัญ ข้ณะท่�ผ่ลิตภัณฑ์์ท่�ได้จ�กแบตช่์แรกซิ่�งเริ�ม์จ�กก�รใช่้
4. การัทำำาปฏิิกิรัิยาไฮโดรัไลืซิส: ก�รทำ�ปฏิิกิริย�ระหว่�งเอน้ำไซิม์์ เอน้ำไซิม์์ใหม์่ 100% ม์่คว�ม์เข้้ม์ข้้น้ำข้องน้ำำ��ต�ลตำ��กว่�แบตช่์อื�น้ำท่�ใช่้
และส�รตั�งต้น้ำจะเข้้�ไปกระต่้น้ำปฏิิกิริย�ไฮโดรไลซิิส น้ำำ�ไปส่่ก�รสล�ยตัว เอน้ำไซิม์์ร่ไซิเคิล เน้ำื�องจ�กก�รใช่้เอน้ำไซิม์์เหล่�น้ำั�น้ำจะม์่ปริม์�ณน้ำำ��ต�ล
ข้องพอลิเม์อร์หรือด่พอลิเม์อร์ไรเซิช่ัน้ำ (Depolymerization) ข้อง ตกค้�งอย่่ด้วย จ�กผ่ลก�รทดลองดังกล่�ว จ่งสร่ปได้ว่�ก�รไฮโดรไลซิิส
พอลิแซิ็กค�ไรด์ให้เป็น้ำโม์โน้ำเม์อร์น้ำำ��ต�ลท่�ละล�ยได้ ซิ่�งสิ�งสำ�คัญใน้ำ หัวบ่ทด้วยเอน้ำไซิม์์ร่ไซิเคิลอย่�งเป็น้ำลำ�ดับส�ม์�รถัผ่ลิตได้อย่�งน้ำ้อย
กระบวน้ำก�รน้ำ่� คือ ก�รควบค่ม์ตัวแปรต่�งๆ ให้อย่่ใน้ำสภ�วะท่�เหม์�ะสม์ 5 แบตช่์ โดยไม์่ส่งผ่ลกระทบต่อปริม์�ณและค่ณภ�พข้องผ่ลิตภัณฑ์์
ไม์่ว่�จะเป็น้ำอ่ณหภ่ม์ิ ค่� pH และคว�ม์เข้้ม์ข้้น้ำข้องเอน้ำไซิม์์ เพื�อให้ได้ ส่ดท้�ย
ปริม์�ณผ่ลผ่ลิตและประสิทธิภ�พใน้ำก�รผ่ลิตน้ำำ��ต�ลส่งท่�ส่ด ก�รไฮโดรไลซิิสด้วยเอน้ำไซิม์์น้ำับว่�เป็น้ำแน้ำวท�งสำ�หรับกระบวน้ำก�ร

5. การัแยกนำ�าติาลืไปใช้: หลังจ�กกระบวน้ำก�รไฮโดรไลซิิส ผ่ลิตน้ำำ��ต�ลจ�กหัวบ่ทท่�ม์่คว�ม์ยั�งยืน้ำและม์่ประสิทธิภ�พด้วย
เสร็จสิ�น้ำจะต้องน้ำำ�ตะกอน้ำส่วน้ำผ่สม์ท่�ได้ซิ่�งเร่ยกว่�ไฮโดรไลเสตน้ำั�น้ำ ก�รใช่้ท�งเลือกหม์่น้ำเว่ยน้ำแทน้ำส่วน้ำประกอบใน้ำกระบวน้ำก�รผ่ลิต
ไปผ่่�น้ำก�รแยกส่วน้ำด้วยข้ั�น้ำตอน้ำก�รกรอง (Filtration) และก�ร น้ำำ��ต�ลแบบดั�งเดิม์ได้ ซิ่�งก�รใช่้ประสิทธิภ�พเอน้ำไซิม์์ใน้ำก�รเปล่�ยน้ำ
หม์่น้ำเหว่�ยง (Centrifugation) หรือก�รแยกด้วยเทคน้ำิคอื�น้ำ เพื�อน้ำำ� พอลิแซิ็กค�ไรด์ให้เป็น้ำโม์เลก่ลน้ำำ��ต�ลเช่่น้ำน้ำ่�ถัือเป็น้ำก�รปลดล็อก
ส่วน้ำข้องข้องเหลวท่�เป็น้ำน้ำำ��ต�ลแยกออกจ�กส่วน้ำก�กท่�ไม์่ส�ม์�รถั ศัักยภ�พข้องหัวบ่ทให้เป็น้ำวัตถั่ดิบท่�ม์่ค่ณค่�สำ�หรับอ่ตส�หกรรม์
ละล�ยน้ำำ��ได้ อ�ห�รและเครื�องดื�ม์ ทั�งยังส่งเสริม์ใน้ำด้�น้ำคว�ม์เป็น้ำม์ิตรต่อ
สิ�งแวดล้อม์และคว�ม์ยั�งยืน้ำได้เป็น้ำอย่�งด่ อย่�งไรก็ต�ม์ ใน้ำอน้ำ�คต
การพััฒนากระบวนการผลิิตน้ำตาลิด้้วยเทคนิคการรีไซเคิลิ ก็ยังจำ�เป็น้ำต้องม์่ก�รปรับปร่งประสิทธิภ�พข้องก�รใช่้เอน้ำไซิม์์ร่ไซิเคิลน้ำ่�
เอนไซม์์ เพิ�ม์เติม์ โดยอ�จเริ�ม์ศั่กษ�จ�กก�รปรับเปล่�ยน้ำข้น้ำ�ดเม์ม์เบรน้ำท่�ใช่้ใน้ำ
แม์้ว่�กระบวน้ำก�รไฮโดรไลซิิสหัวบ่ทด้วยเอน้ำไซิม์์จะม์่ศัักยภ�พใน้ำ ก�รคัดเลือกเอน้ำไซิม์์ให้ม์่ค่ณสม์บัติตรงกับคว�ม์ต้องก�รหรือเร่ง
ก�รผ่ลิตแต่ก็ยังต้องเผ่ช่ิญกับคว�ม์ท้�ท�ยบ�งประก�ร เช่่น้ำ ต้น้ำท่น้ำ กระบวน้ำก�รสล�ยเอน้ำไซิม์์เพื�อลดระยะเวล�ใน้ำก�รดำ�เน้ำิน้ำก�รและ
ข้องเอน้ำไซิม์์ ก�รปรับพ�ร�ม์ิเตอร์ใน้ำกระบวน้ำก�รผ่ลิตให้เหม์�ะสม์ เพิ�ม์รอบก�รทำ�ง�น้ำให้ได้ม์�กข้่�น้ำอ่กด้วย
และคว�ม์จำ�เป็น้ำใน้ำก�รทำ�วิจัยอย่�งต่อเน้ำื�องเพื�อเพิ�ม์ประสิทธิภ�พ
และลดต้น้ำท่น้ำใน้ำก�รผ่ลิต โดยคว�ม์ก้�วหน้ำ้�ใน้ำปัจจ่บัน้ำม์ักเก่�ยวข้้อง

Translated and Compiled By: กับก�รพัฒน้ำ�เอน้ำไซิม์์ท่�ม์่ค่ณสม์บัติและคว�ม์เสถั่ยรท่�ด่ข้่�น้ำ รวม์ถั่ง More Information Service Info C008
ณััฐชยา ดวงจรััส ก�รใช่้กระบวน้ำก�รไฮโดรไลซิิสร่วม์กับกระบวน้ำก�รอื�น้ำท�งช่่วภ�พ
Natchaya Duangjarus เพื�อก�รใช่้ประโยช่น้ำ์วัตถั่ดิบให้ค่้ม์ค่�ท่�ส่ด เอกสารัอ้างอิง / References
Editorial Team 1. Chen, Y., Aramrueang, N., Zicari, S., & Zhang, R. (2022). Process
Food Focus Thailand Magazine ง�น้ำวิจัยหน้ำ่�งท่�น้ำ่�สน้ำใจ คือ ก�รพัฒน้ำ�กระบวน้ำก�รร่ไซิเคิลเอน้ำไซิม์์ development of sugar beet enzymatic hydrolysis with enzyme
editor@foodfocusthailand.com recycling for soluble sugar production. Bioprocess and biosystems
สำ�หรับกระบวน้ำก�รผ่ลิตน้ำำ��ต�ลเพื�อลดปัจจัยเส่�ยงท�งด้�น้ำเศัรษฐกิจ engineering, 45(8), 1297-1309.
2. https://ultrezenzymes.com/applications-of-enzymes-in-sugar-pro
ท่�อ�จเกิดข้่�น้ำจ�กต้น้ำท่น้ำข้องเอน้ำไซิม์์ท่�ม์่ร�ค�ส่งด้วยก�รลดก�รใช่้ duction/

MAY 2024 FOOD FOCUS THAILAND 61

23/4/2567 BE 07:26
60-62_Smart Production_����������.indd 61 23/4/2567 BE 07:26
60-62_Smart Production_����������.indd 61