Details
Category: food and Agro-Industry
Hits: 2193

English Title : Electrospinning of food grade nanofibers from cellulose acetate-egg albumen blend for bioactive compound delivery 

Author : จักรกฤษณ์ เคร่งวิทยา

Source : วิทยานิพนธ์. (2008) 50 หน้า

Abstract : Due to the reported potential of nanofibers for frug delivery, egg albumen (EA)-cellulose acetate (CA) blend nanofibers for delivery of gastrointestinal (GI) tract treatment drug were successfully fabricated in previous work (Patapeejumruswong, 2007). EA is considered as a gook pH-controlled release natural biopolymer whilst CA provides a good gastric protection property. In this study, the release chracteristics of CA-EA blend electrospun film carrying vitamin B2 (Vit. B2), a water soluble bioactive compound, were investigated. The film was electrospun from a blend solution of CA in 85% acetic acid (20% w/w) and EA in neat formic acid (12% w/w) A non-inonic sufactant, namely, Tween 40 was added to promote fiber formation. The solid blending ratio of CA:EA:Tween:vit. B2 was 91:5:3:1. A study of the release property of CA-EA electrospun fibrous film was performed in buffer solutions of pH 1.2 and pH 7.4 at 37±0.5 °C for 9 h. Mass release was measured by periodically sampling the release medium to measure its optical density by spectrophotometry. The mechanism and constant rate of rrate of release were obtained by fitting the cumulative mass release to a simple power law model. Overall, the results showed that the release rates in acidic and alkaline buffers were not significantly different. The release was driven by diffusion through the swollen matrix and the release rate depended on the solubility of the encapsulated compound and of the release medium. This study showed a potential in using the CA-EA blend fibrous film for delivery of bioactive compound in GI tract. The release rate could be regulated by altering either the swelling property of the blend polymer or the solubility of the encapsulated compound in the target GI tract solution.

จากการที่มีการรายงานถึงศักยภาพการนำส่งยาของเส้นใยนาโน ทางกลุ่มวิจัยจึงได้ผลิตเส้นใยนาโนผสมระหว่างไข่ขาว (EA) และเซลลูโลสอะซิเตส (CA) เพื่อใช้ในการนำส่งยาในระบบทางเดินอาหาร (GI) (มนัสชื่น, 2550) โดย EA เป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีสมบัติที่ดีในการควบคุมการปลดปล่อยสารด้วยการควบคุมความเป็นกรด-ด่าง ในขณะที่ CA มีสมบัติที่ดีในการทนต่อสภาวะในกระเพาะอาหารงานวิจัยนี้ได้ศึกษาสมบัติการปลดปล่อยสารของแผ่นใยนาโนผลมระหว่าง CA กับ EA ที่บรรจุวิตามินบี 2 (Vit. B2) ซึ่งเป็นสารประกอบชีวภาพที่ละลายน้ำได้โดยเตรียมแผ่นใยนาโนด้วยการปั่นด้วยไฟฟ้าสถิต สารผสมของสารละลาย CA ในกรดอะซิติกเข้มข้นร้อยละ 85 (ร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก) และสารละลาย EA ในกรดฟร์มิกเข้มข้น (ร้อยละ 12 โดยน้ำหนัก) นอกจากนี้ยังเติมสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุ (Tween 40 ) ลงไปในสารละลายเพื่อช่วยการขึ้นรูปเส้นใย โดยมีสัดส่วนผสมของของแข็งของ CA:EA:Tween:vit. B2 เป็น 91:5:3:1 สำหรับการศึกษาสมบัติการปลดปล่อยของฟิล์มใยผสมกระทำในสารละลายบัฟเฟอร์ที่มีค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) เท่ากับ 1.2 และ 7.4 ที่อุณหภูมิ 37±0.5 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 9 ชั่วโมง ทำการตรวจวัดการปลดปล่อยมวลสารโดยการนำสารละลายตัวกลางของระบบการปลดปล่อยในแต่ละช่วงเวลามาตรวจวัดค่าความเข้มแสงด้วยวิธีสเปกโตรโฟโตเมทรี สำหรับกลไกและอัตราค่าคงที่ของการปลดปล่อยนั้นพิจารราโดยการเทียบเคีงมวลสะสมของสารที่ปลดปล่อยกับสมการรูปแบบยกกำลัง โดยสรุปแล้วพบว่า อัตราการปลดปล่อยออกจากโครงสร้างของฟิล์ม ประกอบด้วยการแพร่ผ่านแมทริกซ์ที่บวมพองและอัตราการปลดปล่อยขึ้นกับความสามารถในการละลายของสารที่ถูกห่อหุ้มและสารตัวกลางของระบบการปลดปล่อย งานวิจัยนั้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของฟิล์มใยในการเป็นตัวพาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในระบบทางเดินอาหารโดยอัตราการการปลดปล่อยสารสามารควบคุมได้จากทั้งการเลือกสมบัติการพองบวมของพอลิเมอร์ผสมและความสามารถในการละลายของสารประกอบที่ถูกห่อหุ้มภายใต้สารละลายในทางเดินอาหาร

Subject : Nanofibers. Cellulose acetate. Eggs. เส้นใยนาโน. เซลลูโลสแอซีเทต. ไข่.

Details
Category: food and Agro-Industry
Hits: 1903

English Title : Electrospinning of food grade nanofibers from cellulose acetate-egg albumen blend for bioactive compound delivery 

Author : จักรกฤษณ์ เคร่งวิทยา

Source : วิทยานิพนธ์. (2008) 50 หน้า

Abstract : Due to the reported potential of nanofibers for frug delivery, egg albumen (EA)-cellulose acetate (CA) blend nanofibers for delivery of gastrointestinal (GI) tract treatment drug were successfully fabricated in previous work (Patapeejumruswong, 2007). EA is considered as a gook pH-controlled release natural biopolymer whilst CA provides a good gastric protection property. In this study, the release chracteristics of CA-EA blend electrospun film carrying vitamin B2 (Vit. B2), a water soluble bioactive compound, were investigated. The film was electrospun from a blend solution of CA in 85% acetic acid (20% w/w) and EA in neat formic acid (12% w/w) A non-inonic sufactant, namely, Tween 40 was added to promote fiber formation. The solid blending ratio of CA:EA:Tween:vit. B2 was 91:5:3:1. A study of the release property of CA-EA electrospun fibrous film was performed in buffer solutions of pH 1.2 and pH 7.4 at 37±0.5 °C for 9 h. Mass release was measured by periodically sampling the release medium to measure its optical density by spectrophotometry. The mechanism and constant rate of rrate of release were obtained by fitting the cumulative mass release to a simple power law model. Overall, the results showed that the release rates in acidic and alkaline buffers were not significantly different. The release was driven by diffusion through the swollen matrix and the release rate depended on the solubility of the encapsulated compound and of the release medium. This study showed a potential in using the CA-EA blend fibrous film for delivery of bioactive compound in GI tract. The release rate could be regulated by altering either the swelling property of the blend polymer or the solubility of the encapsulated compound in the target GI tract solution.

จากการที่มีการรายงานถึงศักยภาพการนำส่งยาของเส้นใยนาโน ทางกลุ่มวิจัยจึงได้ผลิตเส้นใยนาโนผสมระหว่างไข่ขาว (EA) และเซลลูโลสอะซิเตส (CA) เพื่อใช้ในการนำส่งยาในระบบทางเดินอาหาร (GI) (มนัสชื่น, 2550) โดย EA เป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีสมบัติที่ดีในการควบคุมการปลดปล่อยสารด้วยการควบคุมความเป็นกรด-ด่าง ในขณะที่ CA มีสมบัติที่ดีในการทนต่อสภาวะในกระเพาะอาหารงานวิจัยนี้ได้ศึกษาสมบัติการปลดปล่อยสารของแผ่นใยนาโนผลมระหว่าง CA กับ EA ที่บรรจุวิตามินบี 2 (Vit. B2) ซึ่งเป็นสารประกอบชีวภาพที่ละลายน้ำได้โดยเตรียมแผ่นใยนาโนด้วยการปั่นด้วยไฟฟ้าสถิต สารผสมของสารละลาย CA ในกรดอะซิติกเข้มข้นร้อยละ 85 (ร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก) และสารละลาย EA ในกรดฟร์มิกเข้มข้น (ร้อยละ 12 โดยน้ำหนัก) นอกจากนี้ยังเติมสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุ (Tween 40 ) ลงไปในสารละลายเพื่อช่วยการขึ้นรูปเส้นใย โดยมีสัดส่วนผสมของของแข็งของ CA:EA:Tween:vit. B2 เป็น 91:5:3:1 สำหรับการศึกษาสมบัติการปลดปล่อยของฟิล์มใยผสมกระทำในสารละลายบัฟเฟอร์ที่มีค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) เท่ากับ 1.2 และ 7.4 ที่อุณหภูมิ 37±0.5 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 9 ชั่วโมง ทำการตรวจวัดการปลดปล่อยมวลสารโดยการนำสารละลายตัวกลางของระบบการปลดปล่อยในแต่ละช่วงเวลามาตรวจวัดค่าความเข้มแสงด้วยวิธีสเปกโตรโฟโตเมทรี สำหรับกลไกและอัตราค่าคงที่ของการปลดปล่อยนั้นพิจารราโดยการเทียบเคีงมวลสะสมของสารที่ปลดปล่อยกับสมการรูปแบบยกกำลัง โดยสรุปแล้วพบว่า อัตราการปลดปล่อยออกจากโครงสร้างของฟิล์ม ประกอบด้วยการแพร่ผ่านแมทริกซ์ที่บวมพองและอัตราการปลดปล่อยขึ้นกับความสามารถในการละลายของสารที่ถูกห่อหุ้มและสารตัวกลางของระบบการปลดปล่อย งานวิจัยนั้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของฟิล์มใยในการเป็นตัวพาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในระบบทางเดินอาหารโดยอัตราการการปลดปล่อยสารสามารควบคุมได้จากทั้งการเลือกสมบัติการพองบวมของพอลิเมอร์ผสมและความสามารถในการละลายของสารประกอบที่ถูกห่อหุ้มภายใต้สารละลายในทางเดินอาหาร

Subject : Nanofibers. Cellulose acetate. Eggs. เส้นใยนาโน. เซลลูโลสแอซีเทต. ไข่.

Details
Category: food and Agro-Industry
Hits: 2212

English Title : Effect of drying methods and conditions on drying kinetics and quality of Indian gooseberry flake

Author : ศิพร เมธาคุปต์

Source : วิทยานิพนธ์. (2003) 84 หน้า

Abstract : Vacuum drying and low-pressure superheated steam drying (LPSSD) of Indian gooseberry flake were carried out at various drying temperatures (65 and 75 °C ) and pressures (7,10 and 13 kPa absolute pressure) to monitor the drying kinetics and quality degradation (in terms of ascorbic acid and color) of the dried product, which is aimed as an ingredient for an Indian gooseberry tea. In terms of drying kinetics, the drying temperature was found to have and effect on the moisture reduction of samples dried both by vacumm drying and LPSSD. However, pressure seemed to have an obvious effect only for LPSSD but only slightly in the case of vacuum drying. Moreover, it was found that the vacuum drying took shorter time to dry the product to the required moisture content than those of LPSSD at every drying condition. The use of a modified Page's equation could adequately describe the dying behavior for every condition studied (R² = 0.9334-0.9868). In terms of the quality of the dried product, it was found that the drying temperature and pressure had almost no effect both the color and ascorbic acid retention of products underwent LPSSD while only the drying temperature had a significantly effect on the color and ascorbic acid retention of products underwent vacuum drying; except drying under vacuum at 75 °C and absolute pressure of 7 kPa, most sample's underwent LPSSD had higher level of ascorbic acid and better color retention thean those underwent vacuum drying. When comparing the products underwent vacuum drying at 75 °C and absolute pressure of 7 kPa it was observed that the level of ascorbic acid retention was similar to those measured in samples underwent LPSSD but higher than those measured in samples underwent vacuum drying at other conditions. The total color difference value of this sample was, however, slightly higher than those dried by LPSSD. Nevertheless, since the color changes are of no concern to the consumers, this condition was proposed as the most favorable condition for drying of Indian gooseberry flake in regard to minimum energy consumption.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการอบแห้งมะขามป้อมเกล็ดโดยใช้เครื่องอบแห้งาแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำและเครื่องอบแห้งแบบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 65 และ 75 องศาเซลเซียสและความดันสัมบูรณ์ 7 10 และ 13 กิโลปาสคาล โดยแบ่งการศึกษาออกเป็นการศึกษาจลนศาสตร์การอบแห้งและการเสื่อมเสียคุณภาพ (ในแง่ของวิตามินซีและสี) ของผลิตภัณฑ์อบแห้ง ซึ่งใช้เป็นส่วนประกอบสำหรับชามะขามป้อม จากผลการทดลองด้านจลนศาสตร์การอบแห้งพบว่า อุณหภูมิที่ใช้ในการอบแห้งมีผลต่ออัตราการลดลงของความชื้นของตัวอย่างที่ผ่านการอบแห้งทั้งสองแบบที่ทำการศึกษา อย่างไรก็ตาม พบว่าความดันมีผลต่ออัตราการลดลงของความชื้นในการอบแห้งแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่ง แต่มีผลเพียงเล็กน้อยในกรณีการอบแห้งแบบสุญญากาศ นอกจากนี้ยังพบว่า เวลาที่ต้องใช้ในการอบแห้งผลิตภัณฑ์ให้ได้ความชื้นที่ต้องการในกรณีการอบแห้งแบบสุญญากาศมีค่าน้อยกว่าเวลาต้องใช้ในการอาบแห้งแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ทุกสภาวะการอบห้ง และพบว่าสมการของ Page สามารถอธิบายพฤติกรรมการอบแห้งทั้งสองแบบที่ทำการศึกษาได้ดีในทุกสภาวะ การอบแห้งที่ทำการศึกษา (R² = 0.9334-0.9868) ในแง่าของคุณภาพของผลิตภัณฑ์อบแห้ง พบว่าอุณหภูมิที่ใช้ในการอบแห้งและความดันไม่มีผลต่อการรักษาสี และวิตามินซีของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการอบแห้งแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ ในขณะที่มีเพียงอุณหภูมิที่ใช้การอบแห้งเท่านั้นที่มีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการรักษาสีและวิทตามินซีของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการอบแห้งแบบสุญญากาศ เมื่อพิจารณาผลของการอบแห้งทั้งสองวิธีต่อคุณภาพของมะขามป้อมเกล็ด พบว่าตัวอย่างส่วนใหญ่ที่ผ่านการอบแห้งแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ มีปริมาณวิตามินซีสูงกว่า และมีสีที่ดีกว่าตัวอย่างที่ผ่านการอบแห้งแบบสุญญากาศ ยกเว้นกรณีของตัวอย่างที่ผ่านการอบแห้งแบบสุญญากาศที่ 75 องศาเซลเซียส และความดันสัมบูรณ์ 7 กิโลปาสคาล ซึ่งมีปริมาณวิตามินซีเท่ากันกับที่วัดได้ในตัวอย่างที่ผ่านการอบแห้งแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ อย่างไรก็ตามตัวอย่างดังกล่าวมีค่าการเปลี่ยนแปลงสีทั้งหมดสูงกว่าตัวอย่างที่ผ่านการอบแห้งแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำ (หากแต่การเปลี่ยนสีไม่มีความสำคัญในแง่ของผู้บริโภคในกรณีของผลิตภัณฑ์มะขามป้อมเกล็ด) ดังนั้นเมื่อพิจารณาทั้งแง่ของคุรภาพของผลิตภัณฑ์และเวลาที่ต้องใช้ในการอบแห้ง การอบแห้งแบบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 75 องศาเซลเซียส ความดันสัมบูรณ์ 7 กิโลปาสคาล จึงเป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการอบแห้งมะขามป้อมเกล็ด

Subject : Vitamin C. Fruit -- Drying. Vacuum drying. วิตามินซี. ผลไม้ -- การอบแห้ง. การทำแห้งแบบสุญญากาศ.

Details
Category: food and Agro-Industry
Hits: 1837

English Title : Numerical investigation of granular flow in rotating drum bioreactor

Author : พงศ์ศิริ เต็มวิริยะนุกูล

Source : วิทยานิพนธ์. (2007) 78 หน้า

Abstract : Solid state Fermentation (SSF) is the fermentation of solid granules with no excess water. Previous experience has shown that there are several challenging problems during the fermentation of solid granules in Rotating Drum Bioreactors (RDB). The most prominent prominent problem can be observed in reactors of larger scales, where significant non-uniformity in the product quality is obvious. IN particular, the radial mixing of solid particles is apparently not sufficient and must be investigated. Therefore, the present study aimed to attack this problem by means of numerical simulation using Computational Fluid Dynamics (DFD) technique. Several contributions were made to simulate the flow of dense granular materials as a continuum with CFD, especially the proposal to use Bingham fluid models, which appeared to be the most promising technique. Numerical studies using such a model of Bingham fluid were conducted and it was found that the accuracy of the prediction was comparable to that of other models in the literature. The developed technique could then be used toaid the design of rotating drum bioreactors. Moreover, the use of CFD could reduce the cost to design and modify reactor to maximize the efficiency of the reators.

การหมักอาหารแบบแข็ง หมายถึงกระบวนการหมักอาหารบนเมล็ดวัสดุแบบแข็ง โดยปราศจากน้ำอิสระ ซึ่งระหว่างกระบวนการหมักอาหารแบบแข็งในถงหมักเกิดปัญหาหลายอย่าง โดยปัญหาที่สำคัญสำหรับถังหมักแบบหมุนขนาดใหญ่ คือความไม่สม่ำเสมอของผลผลิตสุดท้ายหลังเสร็จสิ้นกระบวนการหมัก ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาพฤติกรรมไหลของเมล็ดวัสดุที่เกิดขึ้นในแนวรัศมีโดยอาศัยเทคนิคการคำนวณของไหลเชิงพลศาสตร์ในช่วงของการไหลของเมล็ดวัสดุแบบหนาแน่น ซึ่งมีพฤติการรมเสมือนของไหล ผลการจำลองการไหลในหลากหลายสภาวะเมื่อเปรียบเทียบความถูกต้องกับงานวิจัยที่มีมาก่อนหน้า สามารถทำนายพฤติกรรมการไหลของเมล็ดวัสดุในถังหมักแบบหมุนโดยอาศัย Bingham model ซึ่งผลของงานวิจัยนี้สามารถช่วยในการออกแบบและลดค่าใช้จ่ายในการออกแบบ/แก้ไขถังหมักแบบหมุน เพื่อก่อให้เกิดประสิทธิภาพของถังหมักสูงสุด

Subject : Flowmeter. Material. Substance flow analysis : MFA / SFA. การจำลองการไหล. การไหลของสารหรือวัสดุ -- การวิเคราะห์. ของไหล -- การวัดอัตรา.