English Title : Effect of water activity on browning reaction in chicken extract
Author : หญิงไท รัตนมูสิก
Source : วิทยานิพนธ์. (2012) 87 หน้า
Abstract : The effect of water activity (0.95, 0.85 and 0.75) on Maillard reaction in chicken extract was investigated. Brown color formation and reactant consumption (reducing sugar and free amino acids) were monitored under heat treatment at four temperatures (60, 80, 100 and 120 °C ) and various time intervals (0, 5, 10, 15, 20, 30, 60 min). Chicken extract was heated in a hermetically sealed stainless steel tube and kept at a constant temperature. Reducing sugar and free amino acid concentrations were determined by high performance liquid chromatography (HPLC). Brown pigment was determined by spectrophotometric measurement at 420 mm (A420). The results indicated the presence of glucose as a reducing sugar and seventeen amino acids in the chicken extract sample. During heating glucose concentration dramatically decreased, while brown pigment formation increased when the heating temperature and time increased. At a temperature of 60 °C, aw did not significantly affect the loss of glucose and brown pigment formation (p>0.05). However, at temperatures higher than 60 °C, aw significantly affected the loss of glucose and brown pigment (p<0.05). The maximum brown pigment and minimum glucose contents were observed at aw 0.85. As free amino acid contents remained almost constant throughout the study, it was assumed that free amino acids were present in excess and glucose was a rate determining reactant for color formation via Maillard reaction. Multiresponse modelling technique was used to test the kinetic reaction. A first-order reaction in series model could be used to describe brown pigment formation and glucose loss in chicken extract during heating. An increase in the heating temperature led to higher values of the rate constants of glucose loss and brown pigment formation. Temperature dependence of the reaction rates could be described by the Arrhenius equation. The estimated activation energy (Ea) Values of glucose consumption at aw 0.95, 0.85 and 0.75 were 56.41, 74.82 and 73.53 kJ/mol respectively, while Ea values of brown pigment formation were 4.14, 19.06 and 18.32 kJ/mol, respectively. Water activity dependence of the activation energy (Ea) and frequency factor (ko) was represented by the second order polynomial equations. The kinetic model was validated using another set of experimental data at aw 0.8. The results showed that P(%) for glucose loss and brown pigment formation at aw 0.8 at the temperatures of 60, 80, 100 and 120 °C were within the range of 0.6-19.93 and 1.58-12.39, respectively.
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของวอเตอร์แอคทิวิตี (0.95 0.85 และ 0.75) ต่อปฏิกิริยาเมลลาร์ดในสารสกัดจากเนื้อไก่ โดยให้ความร้อนสารสกัดจากเนื้อไก่ในหลอดซึ่งทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมปิดสนิทที่อุณหภูมิคงที่ที่ 60 80 100 และ120 องศาเซลเซียส ระหว่างการให้ความร้อนเก็บตัวอย่างมาวิเคราะห์ความเข้มข้นของน้ำตาลรีดิวซ์และกรดอะมิโนอิสระโดยใช้เครื่องโครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง และวัดสารสีน้ำตาลโดยใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่ความยาวคลื่น 420 นาโนเมตร จากผลการทดลองพบว่าในสารสกัดจากเนื้อไก่มีกรดอะมิโนอิสระ 17 ชนิด และกลูโคสเป็นน้ำตาลรีดิวซ์ชนิดเดียวที่ตรวจพบในสารสกัดเนื้อไก่ และไม่พบกรดอะซิติกและกรดฟอร์มิกในสารสกัดจากเนื้อไก่ ในระหว่างการให้ความร้อนความเข้มข้นของกลูโคสลดลงในขณะที่สารสีน้ำตาลมีปริมาณเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิและเวลาในการให้ความร้อนเพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสวอเตอร์แอคทิวิตีไม่มีผลต่อการลดลงของกลูโคสและการเพิ่มขึ้นของสารสีน้ำตาล (p>0.05) เมื่อเวลาในการให้ความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิสูงกว่า 60 °C วอเตอร์แอคทิวิตีมีผลต่อการลดลงของกลูโคสและการเพิ่มข้นของสารสีน้ำตาล (p<0.05) โดยความเข้มข้นของกลูโคสลดลงต่ำสุดและค่าสีน้ำตาลเพิ่มขึ้นสูงสุดในตัวอย่างที่มีค่าวอเตอร์แอคทิวิตี 0.85 ในขณะที่ความเข้มข้นของกรดอะมิโนอิสระทั้งหมดในสารสกัดจากเนื้อไก่มีค่าค่อนข้างคงที่ ดังนั้นจึงตั้งสมมติฐานว่ากรดอะมิโนอิสระมีปริมาณมากเกินพบและกลูโคสเป็นสารตั้งต้นที่กำหนดอัตราการเกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ด จากการใช้เทคนิคแบบจำลองตอบสนองหลายทางมาทดสอบปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์การเกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาลในสารสกัดจากเนื้อไก่ พบว่าการเกิดสีน้ำตาลและการลดลงของกลูโคสสามารถอธิบายได้ด้วยสมการจลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง โดยพบว่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทำให้ค่าคงที่ของอัตราการสูญเสียกลูโคสและการเพิ่มขึ้นของการเกิดสีน้ำตาลมีค่าเพิ่มขึ้น ซึ่งผลของอุรหภูมิต่ค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาลสามารถอธิบายด้วยความสัมพันธ์อาร์เรเนียส โดยค่าพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาการลดลงของกลูโคสที่ค่าวอเตอร์แอคทิวิตี 0.95 0.85 และ 0.75 มีค่า 56.41 74.82 และ 73.53 กิโลจูลต่อโมลตามลำดับ และค่าพลังงานกระตุ้นของการเกิดสารสีน้ำตาลมีค่า 4.14 18.32 และ 19.06 กิโลจูลต่อโมลตามบำดับ ในขณะที่ผลของวอเตอร์แอคทิวิตีต่อค่าพลังงานกระตุ้นและค่าแฟกเตอร์ความถี่สามารถอธิบายด้วยสมการโพลีโนเมียลกำลัง สำหรับการทวนสอบแบบจำลองทางจลนพลศาสตร์กระทำโดยใช้ผลการทดลองในสารสกัดจากเนื้อไก่ที่มีค่าวอเตอร์แอคทิวิตี 0.8 อุณหภูมิในการให้ความร้อน 60 80 100 และ 120 องศาเซลเซียส จากผลการทวนสอบพบว่าเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของการลดลงของกลูโคสและการเพิ่มสีน้ำตาลมีค่าในช่วง 0.6-19.93 และ 1.58-12.39 ตามลำดับ
Subject : Chickens. Water activity. ไก่. เนื้อไก่. วอเตอร์แอกทิวิตี้.
