Effect of Extraction Methods on the Physicochemical and Functional Properties of Dietary Fiber from the Residual Bamboo Shoots

Abstract

About 50 percent of bamboo shoot wastes were generated from bamboo shoot industries. This study investigates the effect of extraction methods on the physicochemical and functional properties of dietary fiber from the bamboo shoot base and strip. The effect of appropriate methods for dietary fiber extraction from the bamboo shoot wastes indicated that enzymatic extraction (BSP-EN) of bamboo shoots base provided the highest total dietary fiber (79.05%), soluble dietary fiber (34.72%), water holding capacity (15.08 g/g) and swelling capacity (7.23 mL/g), respectively. Effects of types and order of the enzymes to extraction of dietary fiber from the bamboo shoot wastes showed that dietary fiber of bamboo shoot base obtained from AGP-L provide the highest soluble dietary fiber content (5.33%), water holding capacity (10.46 g/g) and swelling capacity (8.71 mL/g). By contrast the dietary fiber of bamboo shoot strip obtained from APL-G provide the highest soluble dietary fiber content (7.20%), water holding capacity (14.06 g/g) and swelling capacity (11.89 mL/g). The appropriate condition for dietary fiber extraction including the concentration and time of extraction by lipase had effect on the yield and water holding capacity of dietary fiber from the bamboo shoot base. The optimum extraction conditions determined from response surface methodology were concentration of lipase at 3 U/g and extraction time of 39.61 min. It could provide the predictive values of 13.51% yield of dietary fiber and 10.21 g/g water holding capacity, respectively. Therefore, AGP-L and APL-G are the appropriate methods to develop the extraction of dietary fiber from the bamboo shoot base and strip in the future studies.

อุตสาหกรรมแปรรูปหน่อไม้สร้างเศษเหลือจากการตัดแต่งประมาณร้อยละ 50 ของหน่อไม้ทั้งหมดที่นำมาแปรรูป งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาผลของวิธีการและสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือส่วนฐานและปลายยอดต่อสมบัติทางเคมีกายภาพและสมบัติเชิงหน้าที่ของเส้นใยอาหาร จากการศึกษาวิธีการที่เหมาะสมในการผลิตหน่อไม้ผงจากหน่อไม้เศษเหลือ พบว่า หน่อไม้ผงจากหน่อไม้เศษเหลือส่วนฐานที่ได้จากการย่อยด้วยเอนไซม์อะไมเลสและโปรตีเอส (BSP-EN) ทำให้ได้ปริมาณของเส้นใยอาหารทั้งหมด (ร้อยละ 79.05) เส้นใยอาหารที่ละลายน้ำ (ร้อยละ 34.72) ความสามารถในการอุ้มน้ำ (15.08 กรัมต่อกรัม) และการพองตัว (7.23 มิลลิลิตรต่อกรัม) สูงสุด ตามลำดับ เมื่อศึกษาชนิดและลำดับของเอนไซม์ที่เหมาะสมในการผลิตเส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือ พบว่า เส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือส่วนฐานที่ผลิตได้จากกรรมวิธีการย่อยด้วยเอนไซม์อะไมเลส กลูโคอะไมเลส โปรตีเอส และไลเปส (AGP-L) ทำให้ได้ปริมาณเส้นใยอาหารที่ละลายน้ำ (ร้อยละ 5.33) ความสามารถในการอุ้มน้ำ (10.46 กรัมต่อกรัม) และการพองตัว (8.71 มิลลิลิตรต่อกรัม) มากที่สุด ขณะที่เส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือส่วนปลายยอดที่ผลิตได้จากกรรมวิธีการย่อยด้วยเอนไซม์อะไมเลส โปรตีเอส ไลเปส และกลูโคอะไมเลส (APL-G) ทำให้ได้ปริมาณเส้นใยอาหารที่ละลายน้ำ (ร้อยละ 7.20) ความสามารถในการอุ้มน้ำ (14.06 กรัมต่อกรัม) และการพองตัว (11.89 มิลลิลิตรต่อกรัม) สูงสุด เมื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือส่วนฐานและปลายยอดด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนอง พบว่า ความเข้มข้น และระยะเวลาในการสกัดของเอนไซม์ไลเปสมีผลต่อปริมาณผลผลิตทั้งหมดที่สกัดได้ และความสามารถในการอุ้มน้ำของเส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือส่วนฐาน โดยสภาวะที่เหมาะสมในการสกัด คือ ปริมาณของเอนไซม์ไลเปสที่ความเข้มข้น 3 ยูนิตต่อกรัม และระยะเวลาในการสกัด 39.61 นาที ทำให้ได้ปริมาณผลผลิตทั้งหมดที่สกัดได้ ร้อยละ 13.51 และ ความสามารถในการอุ้มน้ำ 10.21 กรัมต่อกรัม ดังนั้น กรรมวิธี AGP-L และ APL-G มีความเหมาะสมในการนำไปพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใยอาหารจากหน่อไม้เศษเหลือส่วนฐานและปลายยอดในการศึกษาต่อไป