ปญหาพิเศษ

การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการเพื่อใชเปนสียอมเสนใยฝายTHE EXTRACTION OF CAROTENOID FROM NIGHT FLOWER JASMINE

FOR DYEING COTTON FIBER

โดย

นางสาวกรรณิกา ศิลปชัย

เสนอ

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตรมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร

เพื่อความสมบูรณแหงปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป)พ.ศ. 2551

ใบรับรองปญหาพิเศษสายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร

วิทยาศาสตรบัณฑิตปริญญา

วิทยาศาสตรทั่วไป วิทยาศาสตรสาขา สายวิชา

เรื่อง การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการเพื่อใชเปนสียอมเสนใยฝาย The Extraction of Carotenoid from Night Flower Jasmine for Dyeing Cotton Fiber

นามผูวิจัย……………………………………………………………………......…………...............ไดพิจารณาเห็นชอบโดยประธานกรรมการ………………………………………………………………………....................

(อาจารยนวลจันทร มัจฉริยกุล)

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตรมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตรรับรองแลว

…………………………………………………………………………(อาจารยศลยา สุขสอาด)

หัวหนาสายวิชาวิทยาศาสตรวันที่….......เดือน………........……… พ.ศ. ………..

นางสาวกรรณิกา ศิลปชัย

ปญหาพิเศษ

เรื่อง

การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการเพื่อใชเปนสียอมเสนใยฝายThe Extraction of Carotenoid from Night Flower Jasmine for Dyeing

Cotton Fiber

โดย

นางสาวกรรณิกา ศิลปชัย

เสนอ

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตรมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร

เพื่อความสมบูรณแหงปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป)พ.ศ. 2551

กรรณิกา ศิลปชัย 2550 : การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการเพื่อใชเปนสียอมเสนใยฝายปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป) สายวิชาวิทยาศาสตรประธานกรรมการที่ปรึกษา : อาจารยนวลจันทร มัจฉริยกุล, วท.ม. 29 หนา

การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการ ดวยวิธี AOAC 941.15 และวิธี HarvestPlus Handbook พบวาสารสกัดที่ไดมีลักษณะเปนสารละลายใสสีเหลือง เมื่อนําไปผานคอลัมนจะมีลักษณะเปนสารละลายใสสีเหลืองออน เมื่อหาปริมาณแคโรทีนอยดในสารสกัดพบวา การสกัดดวยวิธี AOAC 941.15 ไดปริมาณสารแคโรทีนอยด 0.047 มิลลิกรัมตอกรัม มีปริมาณมากกวาวิธี HarvestPlus Handbook ซึ่งไดปริมาณสารแคโรทีนอยด 0.018 มิลลิกรัมตอกรัม และสารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดจากดอกกรรณิการสามารถยอมสีเสนใยฝายเปนสีเหลืองได โดยสารที่สกัดดวยวิธี AOAC 941.15 กอนผานพรี-คอลัมน ติดสีดีกวาหลังผานพรี-คอลัมน และดีกวาวิธี HarvestPlus Handbook

_________________________ ____________________________ _____/_____/_______ ลายมือชื่อนิสิต ลายมือชื่อประธานกรรมการ

Kannika Silpachai 2007 : The Extraction of Carotenoid from Night Flower Jasmine for Dyeing Cotton Fiber.Bachelor of Science. (General Science) Department of Science.Special Problems Advisor : Ms. Nuanjan Matchariyakul, M.S. 29 p.

The AOAC 941.15 method and HarvestPlus Handbook method were used for carotenoid extraction from Night Flower Jasmine. It was found that the crude extracts were yellow solution. When the extracts were purified by pre-column chromatography, the pale yellow solution were obtained. The AOAC 941.15 method extraction gave the higher amount of carotenoid (0.047 mg/g) than the HarvestPlus Handbook method extraction. When the extracts were dyed on cotton fiber, it was found that the cotton fiber was obtained yellow coloration. The crude extracts from AOAC 941.15 method was more colorable on the cotton fiber than the extract eluted frompre-column chromatography and the extract from HarvestPlus Handbook method.

_____________________________________ ______________________________________ _______/_______/__________

Student’s signature Advisor’s signature

กิตติกรรมประกาศ

ขาพเจาขอกราบขอบพระคุณอาจารยนวลจันทร มัจฉริยกุล อาจารยที่ปรึกษาปญหาพิเศษที่ไดกรุณาใหคําปรึกษาและใหคําแนะนําในการทําปญหาพิเศษในครั้งนี้ อีกทั้งตรวจแกไขรายงานปญญาพิเศษในครั้งนี้ใหสําเร็จลุลวงไปไดดวยดี

ขอขอบพระคุณอาจารยวิไลลักษณ ขวัญยืน ที่ไดเอื้อเฟอดอกกรรณิการที่ใชในการทดลองในครั้งนี้ใหแกขาพเจา

ขอขอบพระคุณคณาจารยสายวิทยาศาสตรทุกทานที่ไดมอบความรู และคําแนะนําตางๆใหเสมอมา

ขอขอบคุณเจาหนาที่สาขาเคมี คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตรทุกทานที่ใหความชวยเหลือและความอนุเคราะหในการปฏิบัติงาน

ทายสุดขอกราบขอบพระคุณบิดา มารดา ญาติพี่นองเปนอยางสูงที่ใหการเลี้ยงดู อบรมสั่งสอน และคอยเปนกําลังใจใหตลอดมา ขอขอบคุณเพื่อนๆ พี่ๆ และนองๆ ทุกทานที่ใหความชวยเหลือและเปนกําลังใจเสมอมา

กรรณิกา ศิลปชัย พฤษภาคม 2551

(1)

สารบัญ

หนา

สารบัญ (1) สารบัญตาราง (2) สารบัญภาพ (3) คํานํา 1วัตถุประสงค 2ตรวจเอกสาร 3อุปกรณและวิธีการ 13ผลและวิจารณ 18สรุป 25ขอเสนอแนะ 25เอกสารและสิ่งอางอิง 26ประวัติการศึกษา 29

(2)

สารบัญตาราง

ตารางที่ หนา

1 ลักษณะของสารแคโรทีนอยดที่สกัดได ดวยวิธี AOAC 941.15 18และ HarvestPlus Handbook และเมื่อผานการทําโครมาโทกราฟ

แบบพรี-คอลัมน2 แสดงคาการดูดกลืนแสงของสารแคโรทีนอยดที่ความยาวคลื่น 436 นาโนเมตร 193 แสดงปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยดเฉลี่ย โดยใชวิธี AOAC 45.1.03-45.1.04 194 การติดสีเสนฝายของสารแคโรทีนอยดที่สกัดไดจากวิธี AOAC 941.15 23

และ HarvestPlus Handbook กอนและหลังการทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน

(3)

สารบัญภาพ

ภาพที่ หนา

1 ตนกรรณิการ 42 ลักษณะโครงสรางของสารกลุมแคโรทีนอยด 73 โครงสรางของสารแคโรทีนอยด 84 การติดสีของสารสกัดแคโรทีนอยด กอน 22

และหลังการทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน5 การระเหยของสารสกัดแคโรทีนอยด 24

1

การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการเพื่อใชเปนสียอมเสนใยฝายThe Extraction of Carotenoid from Night Flower Jasmine

for Dyeing Cotton Fiber

คํานํา

ปจจุบันสารสกัดจากธรรมชาติไดเขามามีบทบาทสําคัญในดานที่เกี่ยวกับสุขภาพของมนุษยเปนอยางมาก เพราะจําเปนตองมีการสรางภูมิคุมกันเพื่อเปนการปองกันสุขภาพของตัวเองที่กําลังถูกคุกคามจากมลพิษที่มาจากปจจัยตาง ๆ ซึ่งผลิตภัณฑสารสกัดจากธรรมชาติที่มีในปจจุบันเปนอีกปจจัยหนึ่งที่เปนที่ตองการในปริมาณมากของมนุษยในยุคปจจุบัน เพราะนอกจากจะไมเปนอันตรายตอสุขภาพแลว (ในกรณีที่มีการทดสอบและตรวจสอบจากหนวยงานของรัฐบาลเปนที่เรียบรอยแลว) ยังสามารถชวยลดปญหามลพิษจากสิ่งแวดลอมอีกดวย

หนึ่งในจํานวนสารสกัดจากธรรมชาติที่มีอยูจํานวนมากและมีความสําคัญก็คือ สารสกัด แคโรทีนอยด เปนรงควัตถุในผักและผลไมสีแดง สม และเหลือง สามารถละลายไดในน้ํามันและตัวทําละลายอินทรียตาง ๆ สกัดไดจากพืชธรรมชาติ เชน ขมิ้น ฟกทอง ใบหูกวาง ดอกกรรณิการ แครอท และกลีบดอกดาวเรือง เปนตน แคโรทีนอยดเปนสารที่ใหสีเหลืองตามธรรมชาติ สามารถนํามาประยุกตใชเปนสียอมเสนใยฝายแทนสีสังเคราะหโดยไมทําใหเกิดอันตราย

ดังนั้น จึงเกิดความสนใจที่จะนําพืชธรรมชาติ คือ ดอกกรรณิการ มาสกัดแยกสารแคโร ทีนอยดและหาปริมาณแคโรทีนอยดที่สกัดได แตการหาปริมาณแคโรทีนอยดมีหลายวิธี ในการทดลองนี้ ใชวิธี AOAC Official Methods of Analysis (2000) เปรียบเทียบกับวิธี Harvest Plus Handbook for Carotenoid Analysis (2004) มาใชเปนสียอมเสนใยฝาย เพื่อใหมีความปลอดภัยตอมนุษยและทรัพยากรธรรมชาติมากขึ้น ที่สําคัญเพื่อเปนประโยชนและเปนแนวทางการศึกษาใหกับ ผูที่สนใจจะศึกษาตอไป

2

วัตถุประสงค

1. เพื่อศึกษาวิธีที่เหมาะสมในการสกัดสารแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการ โดยวิธี AOAC Official Methods of Analysis (2000) และ วิธี Harvest Plus Handbook for Carotenoid Analysis (2004)2. เพื่อเปนการนําสารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดไดจากดอกกรรณิการมาใชเปนสียอมเสนใยฝาย เปนการเพิ่มมูลคาใหกับพืชทองถิ่น3. เพื่อทดลองหาวิธีที่สามารถเก็บรักษาสีที่สกัดจากพืชธรรมชาติไวใชไดนานโดยไมเสียคุณภาพ

3

การตรวจเอกสาร

1. กรรณิการ

ชื่อวิทยาศาสตร Nyctanthes arbor-tristis Linn.ชื่อสามัญ กรรณิการ (Night blooming jasmine, Night flower jasmine, Tree of Sadness,

The sad tree)ชื่อพื้นเมือง กณิการ, กรณิการวงศ Verbenaceaeถิ่นกําเนิด ประเทศไทย อินเดีย ศรีลังกา พมา

1.1 ลักษณะทางพฤกษศาสตร

ตนกรรณิการเปนไมพุมหรือไมตนขนาดกลาง เปนพันธุไมหอมที่ควบคุมทรงพุมได

คอนขางยาก เพราะมีการแตกของกิ่งกานที่ไมเปนระเบียบ กิ่งเปนสี่เหลี่ยมมีขนสาก ใบเปนรูปไข

กวาง 2-6 เซนติเมตร ยาว 3.5-10 เซนติเมตร ปลายใบแหลมหรือยื่นเปนติ่งแหลม โคนใบมน ขอบใบ

เรียบหรือเปนจักแหลมใกลๆโคนใบ แผนใบหนาสากมือ มีขนแข็งตามแผนใบและเสนใบ ขอบใบมี

ขนแข็งๆมีเสนแขนงใบขางละ 3-4 เสน ปลายเสนจรดกันกอนถึงขอบใบ กานใบยาว 0.5-1

เซนติเมตร ใบคอนขางกระดางอาจทําใหเกิดผื่นคันกับผิวหนังของผูที่มีอาการแพ

1.1.1 ชอดอก ออกดอกตามงามใบ กานชอดอกยาว 1.2-2 เซนติเมตร มีใบประดับ

รูปคลายใบเล็ก ๆ 1 คูที่กานชอดอก แตละชอมี 3-7 ดอก ดอกมีสีขาว กลิ่นหอมแรง บานตอนเย็น

และรวงในเชาของวันรุงขึ้น ออกดอกตลอดป แตจะมีดอกมากชวงปลายฝนตนหนาว ระหวางเดือน

สิงหาคมถึงพฤศจิกายน แตละดอกมีใบประดับ 1 ใบ หนึ่งดอกมี 6 กลีบ ดอกตูมมีกลีบดอกเรียงซอน

กันและบิดเปนเกลียวไปทางขวาคลายกังหัน วงในดอกเปนสีแสด กลีบเลี้ยงมีสีเขียวออน ติดกันเปน

หลอดรูปกรวย ปลายตัดหรือหยักตื้น ๆ 5 หยัก ดานนอกมีขน ดานในเกลี้ยง โคนกลีบดอกติดกัน

เปนหลอดสีแสดยาว 1.1-1.3 เซนติเมตร ดานนอกเกลี้ยง ดานในมีขนยาว ๆ สีขาวที่โคนหลอด

ปลายหลอดแยกเปนกลีบสีขาว 5-8 กลีบ แตละกลีบยาว 0.9-1.1 เซนติเมตร โคนกลีบแคบ ปลาย

4

กลีบกวางและเวาลึก เกสรเพศผู 2 อัน ติดอยูภายในหลอดกลีบดอกตรงบริเวณปากหันดานหนาเขา

หากัน กานชูอับเรณูเชื่อมเปนเนื้อเดียวกับหลอดดอก รังไขอยูเหนือวงกลีบ กลม มี 2 ชอง มีไขอยู

ชองละ 1 เม็ด กานเกสรเพศเมียมีอันเดียว ยอดเกสรเพศเมียเปนตุมมีขน ดังแสดงในภาพที่ 1

ภาพที่ 1 ตนกรรณิการที่มา: http://www.oknation.net/blog/coolnews/2007/10/11/entry-3

1.1.2 ผล รูปไขหรือกลม คอนขางแบน ปลายผลมีติ่งแข็งสั้น ๆ ภายในมีเมล็ด 2

เมล็ด อยูซีกละเมล็ดผลออนมีสีเขียว เมื่อแกเปนสีดํา

1.2 การดูแลรักษา โดยธรรมชาติกรรณิการเปนไมที่ชอบที่รมรําไรและมีความชุมชื้น

พอควร ดินที่ใชปลูกควรจะเปนดินอุดมสมบูรณ รวนซุย ระบายน้ําไดดี ไมควรมีน้ําขังอยู อาจทําให

รากเนาได ตองการน้ําเพียงปานกลางเทานั้น การปลูกในที่กลางแจง สีใบจะซีด ถาปลูกที่แหงแลงจะ

มีดอกนอย ดูเเลรักษายากเพราะหนอนชอบเจาะกิ่ง ปลายใบแหง เมื่อปลูกไปไดระยะหนึ่ง

(2- 3 ป) ควรมีการตัดแตงกิ่งครั้งหนึ่ง เพื่อใหไดกิ่งใหมอื่น ๆ จะไดทรงพุมที่สวยและมีดอกบาน

ตลอดทั้งป

1.3 การขยายพันธุ ทําไดโดยการเพาะเมล็ด การตอน หรือปกชํากิ่ง การปลูกดวยกิ่งตอนลง

ในกระถางพบวาออกดอกไดดี ปจจุบันนิยมปลูกเปนไมประดับในประเทศไทย มาเลเซีย และ

5

อินโดนีเซีย โดยปลูกเปนฉากหลัง บังสายตาหรือปลูกเปนกลุม หางจากลานนั่งเลนพอสมควร

เพราะดอกมีกลิ่นหอมแรงชวงเย็น (วิทย, 2542)

1.4 สรรพคุณทางสมุนไพร

เปลือก มีสารฝาดสมาน ใชเปลือกชั้นในตมน้ําดื่มเปนยาแกปวดศีรษะหรือนําไปผสมกับ

ปูนขาวก็จะใหปูนสีแดง

ตน แกปวดศีรษะ แกไข แกไอสําหรับสตรีคลอดบุตรใหม ๆ

ใบ ใชเปนยาแกไข บํารุงน้ําดี ใชเปนยาขมเจริญอาหาร ถากินมากทําใหระบาย โรคปวดตาม

ขอ ยาขับน้ําดี ยาขมเจริญอาหาร แกตานขโมย แกปวดทอง แกไขจับสั่นชนิดจับวันเวนวัน โดยนํา

ใบสดตําแลวคั้นเอาแตน้ําหรือผสมกับน้ําตาลดื่ม

ดอก แกไข ลมวิงเวียน บํารุงหัวใจ แกพิษทั้งปวง แกโลหิตตีขึ้น เปนไขบาดทะจิต แกไข

ผอมเหลือง แกตาแดง

นอกจากนี้ สามารถนําดอกไปสกัดน้ํามันหอมระเหยโดยการกลั่นดวยไอน้ํา นําไปใชทํา

น้ําหอม น้ํามันหอมระเหยที่กลั่นไดนี้สามารถใชแทนน้ํามันดอกมะลิได ดังนั้นจึงมีชื่อเรียกสามัญ

เปนภาษาอังกฤษวา “Night jasmine” สวนโคนกานดอกมีสีแสดแดงนั้นนําไปคั้นน้ําใหสารสีเหลือง

ชื่อ nyctanthin ใชเปนสีทําขนมและสียอมผาของคนโบราณได โดยนําโคนกลีบดอกสวนหลอดสี

แสดแดงโขลกหยาบ ๆ เติมน้ํา คั้นสวนน้ํากรองจะไดน้ําสีเหลืองใส ใชเปนสียอม เติมน้ํามะนาวหรือ

สารสมลงไปเล็กนอยขณะยอม จะทําใหสีคงทน บางครั้งอาจผสมขมิ้นชันหรือครามลงไปในการ

ยอมดวยก็ได การยอมควรนําผาแชทิ้งไวประมาณ 1 ชั่วโมง แลวนําผาออกผี่งลมใหแหง

ราก เปนยาบํารุงกําลัง บํารุงธาตุ บํารุงกําลัง แกผมหงอก บํารุงผิวหนังใหสดชื่น ใชแกไอ

สําหรับสตรีคลอดบุตรใหม ๆ และแกออนเพลีย

ตนและราก นํามาตมหรือนํามาฝนกับฝาละมีรับประทานแกไอ

ตน ราก ใบและดอก ตมรับประทานแกปวดศีรษะ (สุนทรี, 2540)

6

1.5 ฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา จากการศึกษาพบวามีฤทธิ์ตานมาเลเรีย ขับพยาธิ ตานเชื้อบิดมีตัว

ตานเชื้อรา ตานการอักเสบ แกปวด ตานเชื้อไวรัส ฆาแมลง นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์เปนสารตานออกซิ

แดนท (Jitesh, S. R., 2007)

1.6 การทดสอบความเปนพิษ พบวา สารสกัดใบดวย 95% แอลกอฮอล ปอนใหสัตวทดลอง

ขนาดที่ทําใหหนูขาวตายครึ่งหนึ่งคือ 16 กรัม/กิโลกรัม และสารสกัดใบดวยน้ําและแอลกอฮอล เมื่อ

ฉีดเขาชองทองหนูถีบจักร ขนาดที่ทําใหสัตวทดลองตายครึ่งหนึ่งมีคามากกวา 1 กรัม/กิโลกรัม

(Jitesh, S. R., 2007)

2. แคโรทีนอยด

สีสันในพืช ผักและผลไมที่เราเห็นกันนั้นมาจากสารเคมีตามธรรมชาติที่แตกตางกันไป ไดแก คลอโรฟลล, แคโรทีนอยด, เบตาแคโรทีน, แอนโทไซยานิน เปนตน โดยสารเคมีธรรมชาติที่วานี้จะมีคุณสมบัติที่ทําใหพืช ผัก และผลไมแตละชนิดมีสีสันที่แตกตางกันไป เชน คลอโรฟลลเปนสารที่ทําใหผักมีสีเขียว แคโรทีนอยดทําใหมีสีเหลืองและสีแดง

แคโรทีนอยดเปนรงควัตถุในผักและผลไมสีแดง สม และเหลือง เปนสารตานอนุมูลอิสระจากธรรมชาติที่ชวยตานโรคมะเร็งและโรคหัวใจ จึงมีผูนิยมเสริมแคโรทีนอยดในรูปผลิตภัณฑเสริมอาหาร แมจะพบรงควัตถุของแคโรทีนอยด (carotenoid) กวา 600 ชนิดในอาหาร แตมีเพียง 6 ชนิดที่รางกายนํามาใชในกระแสเลือดหรือเนื้อเยื่อ แคโรทีนอยดที่รูจักกันดี คือ เบตาแคโรทีน (beta-carotene) นอกจากนั้นไดแก อัลฟาแคโรทีน (alpha-carotene) คริปโตแซนทิน (cryptoxanthin) ไลโคปน (lycopene) ลูเทอิน (lutein) และซีแซนทิน (zeaxathin)

มาร ฟารกัวสัน (ม.ป.ป.) กลาววา สารสีตาง ๆ สามารถแยกชนิดได ดังนี้1. สารสีสม ไดแก เบตาแคโรทีน (Betacarotene)2. สารสีแดง ไดแก ไลโคปน (Lycopene) และสารเบตาไซซิน (Betacycin)3. สารสีเหลือง ไดแก ลูเทอีน (Lutein)4. สารสีเขียว ไดแก คลอโรฟลล (Chlorophyll)5. สารสีมวง ไดแก แอนโทไซยานิน (Anthocyanin)

7

2.1 ลักษณะทั่วไป

Britton et al. (1995) กลาววา แคโรทีนอยดเปนสารประกอบไฮโดรคารบอนที่ไมอิ่มตัว(unsaturated hydrocarbon) จําพวกเตตระพรีนอยด (C40) ที่สามารถละลายในไขมันได

แคโรทีนอยดเกิดจากไลโคปนที่เปนรงควัตถุพวกแซนโทฟลล โดยไลโคปนมีโครงสรางทางเคมีที่ประกอบดวยสายโซไอโซพรีน 8 หนวย เชื่อมตอกันแบบ head to tail ซึ่งเปนพันธะคอนจูเกตที่สมบูรณ โดยพันธะนี้จะทําใหสารประกอบเกิดสีได จากนั้นสวนปลายของโมเลกุลไลโคปนจะเกิดปฏิกิริยา cyclization กลายเปนวงแหวน (ring structure) ถาเกิดวงแหวน 1 วงที่ปลายดานใดดานหนึ่งของโมเลกุลไลโคปน จะใหแกรมมาแคโรทีน แตถาเกิดวงแหวน 2 วงที่ปลายโมเลกุลทั้ง 2 ดานของโมเลกุลไลโคปน จะใหเบตาแคโรทีน โดยแกรมมาและเบตาแคโรทีนจะตางกันที่ตําแหนงของพันธะคูในสายโซ ดังแสดงในภาพที่ 2

ภาพที่ 2 ลักษณะโครงสรางของสารกลุมแคโรทีนอยดที่มา: Analytical Sciences Vol. 22, 2006

8

แคโรทีนอยดเปนรงควัตถุที่มีสีเหลือง สีน้ําตาล และสีแดง จัดเปนเปนสารไอโซพรีนอยดขนาดความยาว C40 มีพันธะคูสลับเดี่ยวในโมเลกุลแบงเปน 2 ชนิด คือ

1. แคโรทีน (Carotene) ประกอบดวยอะตอมของคารบอน และไฮโดรเจน เชน เบตาแคโรทีนใหสีสมแดง

2. แซนโทฟลล (Xanthophyll) ประกอบดวย อะตอมของคารบอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน แซนโทฟลลจะใหสีเหลือง ทั้งนี้อะตอมออกซิเจนอาจอยูในรูปไฮดรอกซิล เชน ลูทีน (lutein) หรืออยูในรูปอีพอกไซด เชน ไวโอแลกแซนทิน (violaxanthin) และนีโอแซนทิน (neoxanthin)

ภาพที่ 3 โครงสรางของสารแคโรทีนอยดที่มา: http://www.fao.org/docrep/W6355E/w6355e0n.htm

2.2 แหลงที่พบ

แคโรทีนอยดสามารถพบไดในแบคทีเรีย สัตว พืช หรือดอกไมที่มีสีเหลือง แคโรทีนอยดมีความจําเปนอยางมากในสัตว โดยเฉพาะสารเบตาแคโรทีน ซึ่งจะเกิดการสลายตัวตอไปเปนวิตามินเอ วิตามินเอนี้จัดเปนสารพวกไอโซพรีนอยดแอลกอฮอล (C20) แลวยังพบแคโรทีนอยดในสัตวที่มีสี เชน นกฟลามิงโก (flamingo) ปลาดาว และเมนทะเล แคโรทีนอยดมีหนาที่เปนรงควัตถุที่ใชในการสังเคราะหแสงในพืช และเปนสารที่ใหสีในดอกไมและผลไม สวนใหญแคโรทีนอยดในดอกไมจะใหสีเหลือง เชน ดอกแพนซี (pansy) และดอกดาวเรือง แตถาอยูในผลไมมักจะใหสีสมหรือแดง เชน มะเขือเทศ และพริก (Britton et al., 1995)

ชนิดและปริมาณของแคโรทีนอยดในใบสีเขียวของพืชชั้นสูงตาง ๆ คอนขางจะคลายกัน คือกลุมของแคโรทีนสวนใหญจะพบ เบตาแคโรทีนในปริมาณ 25-40 % สวนกลุมของแซนโทฟลลจะพบชนิดลูทีน 40-60% ไวโอแลกแซนทิน 10-20% และนีโอแซนทิน 5-13%

แคโรทีนอยดจัดเปนรงควัตถุประกอบ เนื่องจากจะดูดกลืนแสงในชวงความยาวคลื่น 400-500 nm. ที่ตางจากชวงที่คลอโรฟลลดูดกลืนได จึงเปนตัวรับแสง (light receptor) ที่ชวยเสริมการดูดกลืนแสงในชวงที่คลอโรฟลลไมสามารถดูดกลืนได (Britton et al., 1995)

9

3. สีธรรมชาติและการยอมสี

3.1 สียอม (dyestuffs)

สียอม คือ สีชนิดหนึ่งที่ใชในการยอมเสนใยของผา อาจเปนสารอินทรียหรือสารอนินทรีย ก็ได มีลักษณะเปนผลึกหรือผงละเอียด สียอมบางชนิดละลายน้ําได บางชนิดจะไมสามารถละลายน้ํา แตจะละลายในตัวทําละลายอินทรีย เมื่อนําสียอมไปใชในกระบวนการยอมจะทําใหโมเลกุลของสียอมซึมผานเขาไปในโมเลกุลของเสนใย โดยจะทําลายโครงสรางผลึกของวัตถุนั้นชั่วคราว ซึ่งอาจเกิดพันธะไอออนิก (ionic bond) หรือพันธะโควาเลนท (covalent bond) กับวัตถุที่ตองการยอมโดยตรง สีที่เห็นจากสียอมนั้นเกิดจากอิเล็กตรอนในพันธะคู ซึ่งอยูในโมเลกุลของสียอมนั้น มีความสามารถดูดกลืนพลังงานในชวงสเปคตรัมตางกัน สียอมแบงเปน 2 ประเภทใหญ ๆ คือ

1. สียอมสังเคราะห (synthetic dyestuffs) เปนสียอมที่เกิดขึ้นจากกระบวนการทางเคมี 2. สียอมธรรมชาติ (natural dyestuffs) เปนสียอมที่มาจากแหลงธรรมชาติ โดยเฉพาะพืช

และสัตว สียอมที่มาจากสวนประกอบพืช เชน สวนลําตน สวนดอก สวนที่เปนเปลือก สวนที่เปนใบ เปนตน ตัวอยางเชน สีดําจากลูกมะเกลือ สีน้ําเงินจากตนคราม สีเหลืองจากเนื้อไมโอค สีแสดจากดอกกรรณิการ สีแดงจากรากตนเข็ม สวนสียอมที่มาสัตว เชน สีมวงแดงของครั่ง สีมวงจากหอยสังขหนาม เปนตน

3.2 การยอมผา

การยอมสีตองขึ้นกับชนิดของผาดวย เชน ผาฝาย ผาลินิน ผาเลยอง ผามัสลิน สามารถยอมสีไดทุกชนิด ผาไหมไมควรใชสีที่มีสวนผสมของดางแก เพราะดางเปนอันตรายตอเสนไหม ทําใหเสนไหมเสื่อมคุณภาพ ใยไหมลดความเหนียวและความเปนเงามันลงไป ถาจําเปนตองใชสีที่มีสวนผสมของดางมายอมสี เชน โซดาไฟ ใหลดปริมาณของดางใหนอยกวาปกติที่ใชกับการยอมผาฝายและเมื่อยอมผาเสร็จแลว ใหรีบลางผาในน้ําสะอาด

สีที่จะนํามายอมแตละชนิดมีสารเคมีที่ใชในการยอมที่แตกตางกัน สีบางชนิดใชสารเคมีเปนกรด สีบางชนิดใชสารเคมีเปนดาง สารเคมีเหลานี้ตางก็ทําปฏิกิริยากับโลหะ ดังนั้น อุปกรณและภาชนะที่นํามาใชเตรียมสียอมไมควรใชอุปกรณที่มีสวนผสมของโลหะประเภททองแดงสังกะสีและอลูมิเนียม เพราะสารเคมีจะไปกัดโลหะเหลานี้ใหผุกรอน เกิดเปนสนิมติดผา หรือทําใหสียอมเปลี่ยนไป เมื่อยอมไปแลวทําใหผาดูเกา ไมสวย

10

กิตติ และคณะ(2550) ไดสกัดสารแคโรทีนอยดจากสาหรายสไปรูลินา โดยการเพาะเลี้ยง

สาหรายสไปรูลินาโดยวิธีแตกตางกัน 5 วิธี คือ เลี้ยงในอาหารเหลวในขวดรูปชมพูขนาด 125

มิลลิลิตร เลี้ยงในอาหารเหลวในหลอดทดลอง เลี้ยงในทรายบริสุทธิ์ เลี้ยงในจานเลี้ยงเชื้อ และเลี้ยง

ในหลอดวุนเอียง เมื่อนําไปสกัดสารแคโรทีนอยด พบวา ไดปริมาณสารแคโรทีนอยดคือ 2.0,

1.486, 1.31, 0.856 และ 0.79 มิลลิกรัมแคโรทีนอยดตอกรัมเซลล ตามลําดับ

จากการศึกษาของ Delia and Mieko (2004) ไดสกัดสารแคโรทีนอยด จากพืชหลายชนิด ไดแก มันเทศ มันสําปะหลัง และ ขาวโพด ซึ่งก็พบวามีสารแคโรทีนอยดอยูในพืชทั้งสามชนิดแตอาจตองใชเทคนิคและวิธีที่ตางกันในการสกัดออกมา และไดสารสกัดแคโรทีนอยดในปริมาณที่แตกตางกัน

ตามวิธีของ AOAC International (2000) การสกัดสารแคโรทีนอยดจากพืชสด โดยใชอะซีโตนกับเฮกเซนเปนตัวทําละลาย เมื่อสกัดสารออกมาไดก็จะนําไปผานคอลัมนโครมาโทกราฟเพื่อแยกสารแคโรทีนอยดออกมา หลังจากนั้นนําไปวัดคาการดูดกลืนแสงดวยวิธีสเปกโตรโฟโตมิเตอร

ธนารักษ (2550) ไดเปรียบเทียบปริมาณเบตาแคโรทีนในผลพริก จากการวิเคราะหดวยเทคนิคสเปกโทรสโกปและโครมาโทกราฟแบบประสิทธิภาพสูง โดยการเปรียบเทียบปริมาณเบตาแคโรทีนในพริกขี้หนูสีแดง พริกขี้หนูหอมสีแดง พริกสดแดง และพริกเหลืองที่ไดจากการสกัดผงพริกดวยอะซีโตน แลววิเคราะหดวยเทคนิคสเปกโทรสโกป ที่ความยาวคลื่น 454 nm พบวาปริมาณเบตาแคโรทีนในพริกเหลืองจะมากที่สุดคือ 107.40 mg/100 g รองมาเปนพริกสดแดง พริกขี้หนู สีแดง และนอยที่สุดคือพริกขี้หนูหอมสีแดงมีปริมาณเทากับ 67.50 mg/100 g ถาทําการวิเคราะห

ดวยเทคนิค HPLC, Waters 600 controller, XTerraTM

RP-8 4.6× 150 mm, UV-VIS detector 454 nm,

gradient program โดยมีน้ําและอะซีโตนเปนเฟสเคลื่อนที่ อัตราไหล 1 mLmin-1

ปริมาณเบตาแคโรทีนที่ไดจะนอยกวาการวิเคราะหดวยเทคนิคสเปกโทรสโกป ดังนี้ พริกเหลืองมีปริมาณเบตาแคโรทีนปริมาณมากที่สุดเทากับ 13.12 mg/100 g รองมาเปนพริกขี้หนูหอมสีแดง พริกสดแดง และพริกขี้หนูสีแดงมีปริมาณเบตาแคโรทีนนอยที่สุด เทากับ 4.79 mg/100 g

11

นิคริน (2550) ไดสกัดสารแคโรทีนอยดจากใบมันสําปะหลัง โดยนําใบมันสําปะหลังแหงมาสกัดโดยใชอะซีโตนแลวจะไดสารสกัดหยาบ เมื่อนําไปผานคอลัมนโครมาโทกราฟ ไดสารสกัดละเอียด 5 ลําดับ สีที่แยกไดคือ สีเหลืองสม สีเขียวขี้มา สีเขียวเขม สีเขียวและสีเหลือง และจากเทคนิคสเปกโตรโฟโตมิเตอร พบวา สารสกัดหยาบอาจจะมีสารกลุมแคโรทีนอยด ไมพบสารประกอบฟนอล และพบวาสารสกัดละเอียดลําดับที่ 5 เปนสารเบตาแคโรทีน

รักษเกียรติ (2547) กลาววา สวนโคนกานดอกของดอกกรรณิการที่มีสีแสดแดงนั้น สามารถ

นําไปคั้นน้ําใหสารสีเหลืองเพื่อใชเปนสีทําขนมและสียอมผาของคนโบราณได โดยนําโคนกลีบ

ดอกสวนหลอดสีแสดแดงโขลกหยาบ เติมน้ํา คั้นสวนน้ํากรองจะไดน้ําสีเหลืองใส ใชเปนสียอม

เติมน้ํามะนาวหรือสารสมลงไปเล็กนอยขณะยอม จะทําใหสีคงทน บางครั้งอาจผสมขมิ้นชันหรือ

ครามลงไปในการยอมดวยก็ได การยอมควรนําผาแชทิ้งไวประมาณ 1 ชั่วโมง แลวนําผาออกผึ่งลม

ใหแหง

ศุภวัฒน (2550) ไดสกัดสารแซนโทรฟลดจากใบมันสําปะหลัง โดยแชใบบดละเอียดอบแหง 5 กรัม ในสารละลายผสม เฮกเซน อะซิโตน และเมทิลแอลกอฮอล (8: 1: 1) ปริมาตร 25 มิลลิลิตร เปนเวลา 3 วัน กรองและนํามาระเหยดวยเครื่องกลั่นระเหยแบบลดความดันที่อุณหภูมิ-45 องศาเซลเซียส จนไดของเหลวหนืด พบวา สารสกัดหยาบมีคาความยาวคลื่นสูงสุดในชวงความยาวคลื่น 350-600 นาโนเมตร และเมื่อผานกระบวนการคอลัมนโคมาโทรกราฟฟเพื่อแยกสกัดละเอียดพบวา ไดสารสกัดละเอียด 6 ลําดับ คาดวานาจะมีสาร 2-Hydroxy-β-carotene, 2,2’-Dihydroxy-β-carotene, Diadinoxanthin, Uriolide, Lutein epoxide และFucoxanthin เปนองคประกอบ

แสงจันทร และคณะ (2550) ทดลองสกัดสีจากดอกดาวเรืองสด ดอกดาวเรืองแหง (โดยการ

นึ่งไอน้ํา 10 นาที ดอกดาวเรืองอบแหงที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส) และดอกดาวเรืองแหง (จาก

การผึ่งแดด) เมื่อนําสารสกัดที่สกัดไดจากดอกดาวเรืองทั้ง 4 ลักษณะ มาวัดคาความเขมขนของสีดวย

เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอรเทียบกับสีเหลืองมาตรฐาน พบวา สีสกัดจากดอกดาวเรืองนึ่งไอน้ําและ

นํามาอบแหง มีความเขมขนสูงสุด รองลงมาเปนน้ําสกัดจากดอกดาวเรืองสด และดอกดาวเรืองผึ่ง

แดด ตามลําดับ

12

อรอุมา (2550) ไดสกัดสารแคโรทีนอยดจากพืช 4 ชนิด ไดแก หูกวาง ฟกทองกรรณิการ และดาวเรือง ดวยวิธีของ F.M. Schertz พบวา สารสกัดที่ไดมีลักษณะเปนสารละลาย สีเหลืองที่สามารถนําไปยอมติดสีเสนฝายได

13

อุปกรณและวิธีการ

อุปกรณ

1. เครื่องแกวที่ใชในหองปฏิบัติการเคมี

2. สารเคมี

2.1 อะซีโตน AR grade2.2 เฮกเซน AR grade2.3 ปโตรเลียมอีเทอร Actual analysis2.4 แมกนีเซียมออกไซด2.5 โซเดียมซัลเฟต2.6 โซเดียมคลอไรด2.7 ไดอะตอมมาเชียส เอิรธ2.8 ดอกกรรณิการ

3. เครื่องมือ

- เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร (รุน T80 UV/VIS Spectrophotometer) - เครื่องปน- ชุดกรองสุญญากาศ

14

วิธีการ

1. การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการ

ทําการทดลอง 2 วิธี คือ AOAC official method 941.15 (2000) และ HarvestPlus Handbook (2004) เพื่อศึกษาเปรียบเทียบปริมาณสารแคโรทีนอยดที่สกัดได โดยทั้ง 2 วิธีมีขอแตกตางกันคือใชตัวทําละลายที่แตกตางกัน วิธี AOAC 941.15 ใชเฮกเซนเปนตัวทําละลาย และวิธี HarvestPlus Handbook ใชปโตรเลียมอีเทอรเปนตัวทําละลาย

วิธีที่ 1: AOAC official method 941.15 (2000)

1. ชั่งดอกกรรณิการ 15.00 กรัม ใสในบีกเกอรขนาด 100 มิลลิลิตร2. นําสารตัวอยางใสลงในเครื่องปน เติมอะซีโตน 40 มิลลิลิตร เฮกเซน 60 มิลลิลิตร แลว

ปนรวมกัน 5 นาที3. กรองสารโดยใชชุดกรองสุญญากาศ เพื่อแยกกากดอกกรรณิการออก แลวนําสารละลาย

ที่กรองไดใสกรวยแยกขนาด 250 มิลลิลิตร4. เติมอะซิโตน 25 มิลลิลิตร และเฮกเซน 25 มิลลิลิตร ตั้งทิ้งไวประมาณ 5-10 นาที

สารละลายจะแยกเปน 2 ชั้น ไขสารละลายชั้นลางออก5. เติมน้ํากลั่นปริมาตร 100 มิลลิลิตร ลงในกรวยแยก เพื่อลางอะซีโตนออกจากสารสกัด

ตั้งทิ้งไวประมาณ 5-10 นาที สารละลายจะแยกเปน 2 ชั้น แยกสารละลายชั้นลางออก6. นําสารละลายชั้นบนใสในขวดเชิงปริมาตรขนาด 100 มิลลิลิตร ที่บรรจุอะซีโตนอยู 9

มิลลิลิตร แลวเจือจางใหไดปริมาตร 100 มิลลิลิตร ดวยเฮกเซน7. นําสารสกัดที่ไดไปทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน แลวนําไปวัดคาการดูดกลืนแสง

ดวยเครื่องสเปกโตโฟโตมิเตอร เพื่อหาปริมาณสารแคโรทีนอยดที่สกัดได และแบงสวนหนึ่งไปยอมสีเสนใยฝาย การทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน มีขั้นตอนดังตอไปนี้

7.1 ชั่งสารไดอะตอมาเชียส เอิรธ และแมกนีเซียมออกไซด อยางละ 4 กรัม ใสในบีกเกอรขนาด 250 มิลลิลิตร แลวใชแทงแกวคนใหเขากัน

7.2 นําสารสกัดจากขอ 6 มา 5.00 มิลลิลิตร ใสในบีกเกอรขนาด 250 มิลลิลิตร จากนั้นเติมสารไดอะตอมาเชียส เอิรธ และแมกนีเซียมออกไซดที่ผสมกันเรียบรอยแลวจากขอ 7.1

15

7.3 ใสกระดาษกรองเบอร 1 ในกรวยกรองของชุดกรองสุญญากาศ เทสารไดอะตอมาเชียส เอิรธ และแมกนีเซียมออกไซดที่ผสมกันเรียบรอยแลว (ที่เหลือจาก ขอ 7.2) บนกระดาษกรอง และเกลี่ยใหกระจายทั่วและหนาสม่ําเสมอกัน แลวเทโซเดียมซัลเฟต ทับอีกชั้นหนึ่งประมาณ 1 เซนติเมตร จากนั้นนําสารสกัดที่เตรียมไว (จากขอ 7.2) เททับเปนชั้นสุดทาย

7.4 ใชเฮกเซน: อะซีโตน (9:1) ปริมาตร 150 มิลลิลิตร เปนตัวทําละลายเพื่อชะสารแคโรทีนอยดออกจากสารสกัด เทลงในกรวยกรองขอ 7.3 แลวนําสารที่ชะไดไปหาปริมาณแคโรทีนอยด

8. การหาปริมาณแคโรทีนอยด8.1 นําสารละลายที่ไดจากการแยกสวนดวยโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมนไปวัด

คาการดูดกลืนแสงโดยเทียบมาตรฐานเครื่องสเปกโตโฟโตมิเตอรดวยสารละลายมาตรฐาน ß-Caroteneโดยชั่ง ß-Carotene 2.35 มิลลิกรัม ใสในขวดเชิงปริมาตรขนาด 1000 มิลลิลิตร แลวเติมอะซีโตนกับไอโซโพรพิลแอลกอฮอลอัตราสวน 1: 1 ใหครบปริมาตรจะได stock solution จากนั้นใชปเปตดูดสารละลาย stock solution 20 มิลลิลิตร ใสในขวดเชิงปริมาตรขนาด 500 มิลลิลิตร แลวเติมอะซีโตนกับไอโซโพรพิลแอลกอฮอลอัตราสวน 1: 1 ใหครบปริมาตรจะไดสารละลายมาตรฐานที่ใชในการเทียบมาตรฐานเครื่องสเปกโตโฟโตมิเตอรที่ความยาวคลื่น 469-479 นาโนเมตร เพื่อใหไดความยาวคลื่นสูงสุดที่ 436 นาโนเมตร และคาการดูดกลืนแสงที่ 0.460 จากนั้นนําสารละลายแตละสวนไปวัดคาการดูดกลืนแสงในชวงความยาวคลื่น 400-600 นาโนเมตร และนําไปคํานวณหาปริมาณแคโรทีนอยด

วิธีที่ 2 : HarvestPlus Handbook (2004)

1. ชั่งดอกกรรณิการ 15.00 กรัม ใสในบีกเกอรขนาด 100 มิลลิลิตร2. นําสารตัวอยางใสลงในเครื่องปน แลวเติมอะซีโตนแชเย็น (แชเย็นไวประมาณ 2 ชั่วโมง)

ปริมาตร 50 มิลลิลิตร แลวปนรวมกัน 5 นาที เพื่อใหสารละลายเปนเนื้อเดียวกัน3. กรองสารโดยใชชุดกรองสุญญากาศ เพื่อแยกกากดอกกรรณิการ4. เติมปโตรเลียมอีเทอรปริมาตร 40 มิลลิลิตรลงในกรวยแยกขนาด 250 มิลลิลิตร จากนั้น

เทสารละลายที่กรองไดลงไป แลวเติมน้ํากลั่นลงไป ปริมาตร 150 มิลลิลิตร5. ตั้งทิ้งไวประมาณ 5-10 นาที สารละลายจะแยกเปน 2 ชั้น ไขสารละลายชั้นลางออก

แลวเติมน้ํากลั่นปริมาตร 100 มิลลิลิตรลงในกรวยแยก เพื่อลางอะซีโตนออกไป ตั้งทิ้งไวประมาณ 5-10 นาที สารละลายจะแยกเปน 2 ชั้น แยกสารละลายชั้นลางออก

16

6. นําสารละลายชั้นบนใสในขวดเชิงปริมาตรขนาด 50 มิลลิลิตร7. อุดรูที่กรวยกรองดวยสําลีแลวเทโซเดียมซัลเฟตลงไป 15 กรัม จากนั้นเทสารละลายที่

สกัดได (สารละลายชั้นบน) ลงในกรวยกรองที่บรรจุโซเดียมซัลเฟตอยู 15 กรัม เพื่อขจัดน้ําออก8. นําสารสกัดที่ไดไป ทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน แลวนําไปวัดคาการดูดกลืนแสง

ดวยเครื่องสเปกโตโฟโตมิเตอร เพื่อหาปริมาณสารแคโรทีนอยดที่สกัดได และแบงสวนหนึ่งไปยอมสีเสนใยฝาย (ทําเหมือนวิธี AOAC 941.15 ขอ 7-8)

2. การยอมสี

นําสารสกัดที่ยังไมผานพรี-คอลัมน และสารสกัดที่ผานพรี-คอลัมนจากทั้ง 2 วิธี มาอยางละ 10 มิลลิลิตร ใสในบีกเกอรขนาด 100 มิลลิลิตร แลวจุมเสนฝายลงไป ทิ้งไว 1 ชั่วโมง (คนเปนระยะ) เมื่อครบ 1 ชั่วโมง ใหนําเสนฝายออกมาลางน้ําแลวผึ่งใหแหง สังเกตการติดสี

3. การทําผงสี

นําสารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดไดจากวิธี AOAC official method 941.15 (2000) และ HarvestPlus Handbook (2004) มาระเหย โดยนําสารสกัดแคโรทีนอยดที่ไดแตละวิธีมาอยางละ 10 มิลลิลิตร ใสในชามระเหย แลวนําไประเหยที่อุณหภูมิประมาณ 40 องศาเซลเซียส

17

สถานที่และระยะเวลาในการทดลอง

สถานที่

หองปฏิบัติการสาขาวิชาเคมี สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน

ระยะเวลาทําการศึกษา

เริ่มตั้งแตเดือนสิงหาคม 2550 ถึง พฤษภาคม 2551

18

ผลและวิจารณ

1. การสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการ

ในการสกัดสารแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการ ดวยวิธี AOAC 941.15 และ HarvestPlus Handbook ไดผลดังตารางที่ 1 และเมื่อนําสารสกัดทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน สารสกัดที่ไดมีลักษณะดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 ลักษณะของสารแคโรทีนอยดที่สกัดได ดวยวิธี AOAC 941.15 และ HarvestPlus Handbook และเมื่อผานการทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน

วิธีที่ใชสกัดสารแคโรทีนอยดลักษณะของสารสกัดแคโรทีนอยดที่ไดจาก

ดอกกรรณิการ

AOAC 941.15 สารละลายใส สีเหลือง

AOAC 941.15 ผานพรี-คอลัมน สารละลายใส สีเหลือง

HarvestPlus Handbook สารละลายใส สีเหลืองออน

HarvestPlus Handbook ผานพรี-คอลัมน สารละลายใส สีเหลืองออน

จากการทดลองพบวา สารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดไดจากทั้ง 2 วิธี มีลักษณะเปนสารละลายใสสีเหลือง เหมือนกันทั้ง 2 วิธี และเมื่อนําสารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดไดมาทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน พบวาสารละลายที่ไดจะมีสีที่ออนลงกวากอนผานพรี-คอลัมน คือมีลักษณะเปนสารละลายใสสีเหลืองออน

เนื่องจากสารที่สกัดไดครั้งแรกจะมีสารชนิดอื่นปนอยู เมื่อนําสารสกัดดังกลาวมาผานการทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน จะทําใหสารละลายที่ไดมีความบริสุทธิ์มากขึ้น จึงทําใหมีสีที่ออนลงกวาสารที่สกัดไดครั้งแรก

19

2. การหาปริมาณแคโรทีนอยด

จากการทดลองสกัดแคโรทีนอยดโดยวิธี AOAC 941.15 และ HarvestPlus Handbook เมื่อนํามาวัดคาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 436 นาโนเมตรและนํามาหาปริมาณแคโรทีนอยดโดยใชวิธี AOAC 941.15 ไดผลดังตารางที่ 2 และ 3 ตามลําดับ

ตารางที่ 2 คาการดูดกลืนแสงของสารแคโรทีนอยดที่ความยาวคลื่น 436 นาโนเมตร

วิธีที่ใชสกัดสารแคโรทีนอยดคาการดูดกลืนแสงของสารสกัด (A436)

ครั้งที่ 1 ครั้งที่ 2

AOAC 941.15 5.252 5.594

HarvestPlus Handbook 2.590 2.619

ตารางที่ 3 ปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยดเฉลี่ย โดยใชวิธี AOAC 45.1.03-45.1.04

วิธีที่ใชสกัดสารแคโรทีนอยดปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยด

(มิลลิกรัมตอกรัม)ครั้งที่ 1 ครั้งที่ 2 เฉลี่ย

AOAC 941.15 0.045 0.048 0.047

HarvestPlus Handbook 0.014 0.022 0.018

จากตารางที่ 2 แสดงใหเห็นวาสารสกัดแคโรทีนอยดที่ไดจากวิธี AOAC 941.15 จะมีคาการดูดกลืนคลื่นแสงมากกวาวิธี HarvestPlus Handbook และเมื่อนําไปหาปริมาณแคโรทีนอยดดังตารางที่ 3 ก็จะเห็นวาสารสกัดแคโรทีนอยดที่ไดจากวิธี AOAC 941.15 จะไดปริมาณ

20

แคโรทีนอยด 0.047 มิลลิกรัมตอกรัม ขณะที่วิธี HarvestPlus Handbook ไดปริมาณแคโรทีนอยด 0.018 มิลลิกรัมตอกรัม แสดงวาวิธี AOAC 941.15 ไดปริมาณแคโรทีนอยดมากกวาวิธี HarvestPlus Handbook เนื่องจากใชตัวทําละลายที่แตกตางกัน

ตัวอยางการคํานวณหาปริมาณแคโรทีนอยดโดยใชวิธี AOAC 45.1.03-45.1.04

จากสูตร C = x WL x 196

454A x

เมื่อ A = Absorbance at 436 nm.C = concentration carotene (mg/lb)L = cell length in cmW = g product/mL final dilution

1. ปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยด (วิธี AOAC 941.15) ครั้งที่ 1

แทนคาการดูดกลืนแสงของสารสกัด (A436) ที่ไดจากตารางที่ 3 ลงในสูตร

ไดดังนี้ C =

2515.011x 1x 196

454x 5.252 mg/lb

= 117.6862384.408 mg/lb

= 20.261 mg/lb= 0.045 mg/g

ดังนั้น ไดปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยด เทากับ 0.045 mg/g

เนื่องจาก 1 กิโลกรัม มีคาเทากับ 2.2046341 ปอนดดังนั้น 1 ปอนด มีคาเทากับ 0.4535900 กิโลกรัม

1 ปอนด มีคาเทากับ 453.59000 กรัม

21

2. ปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยด (วิธี HarvestPlus Handbook) ครั้งที่ 1 แทนคาการดูดกลืนแสงของสารสกัด (A436) ที่ไดจากตารางที่ 3 ลงในสูตร

ไดดังนี้ C =

2515.004x 1x 196

454x 2.590 mg/lb

= 117.631721.86 mg/lb

= 6.137 mg/lb= 0.014 mg/g

ดังนั้น ไดปริมาณสารสกัดแคโรทีนอยด เทากับ 0.014 mg/g

22

3. การยอมสี

เมื่อนําสารแคโรทีนอยดที่สกัดจากดอกกรรณิการมายอมเสนใยฝาย จะไดผลดังภาพที่ 4และตารางที่ 4

ก ข

ค ง

จ

ภาพที่ 4 การติดสีของสารสกัดแคโรทีนอยด กอนและหลังการทําโครมาโทกราฟแบบพร-ีคอลัมนก AOAC 941.15 กอนผานคอลัมน ข AOAC 941.15 ผานพรี-คอลัมนค HarvestPlus Handbook กอนผานคอลัมน ง HarvestPlus Handbook ผานพรี- คอลัมน

จ ฝายปกติ

23

จากการทดสอบการติดสีเสนใยฝายของสารแคโรทีนอยดที่สกัดไดจากวิธี AOAC 941.15 และ HarvestPlus Handbook กอนและหลังการทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน สรุปไดดังตารางที่ 4

ตารางที่ 4 การติดสีเสนฝายของสารแคโรทีนอยดที่สกัดไดจากวิธี AOAC 941.15 และ HarvestPlus Handbook กอนและหลังการทําโครมาโทกราฟแบบพรี-คอลัมน

วิธีที่ใชสกัดสารแคโรทีนอยดลักษณะการติดสีของเสนฝาย

กอนผานคอลัมน หลังผานคอลัมนAOAC 941.15 +++ +HarvestPlus Handbook ++ +

หมายเหตุ +++ ติดสีดีมาก, สีเหลืองเขม++ ติดสีปานกลาง, สีเหลือง+ ติดสีนอย, สีเหลืองออน

จากภาพที่ 4 จะเห็นวาสารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดไดโดยทั้ง 2 วิธี ติดสีเหลืองที่เสนใยฝายเมื่อเทียบกับเสนใยฝายที่ยังไมยอมสี แตความเขมของการติดสีจะแตกตางกันคือ สารสกัดดวยวิธีAOAC 941.15 กอนผานคอลัมน จะติดสีดีกวาหลังผานคอลัมน และติดสีดีกวาสารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดโดยวิธี HarvestPlus Handbook เนื่องจากผลการทดลองในตารางที่ 3 ที่แสดงวา การสกัดดวยวิธี AOAC 941.15 ไดปริมาณสารแคโรทีนอยดมากกวาวิธี HarvestPlus Handbook จึงทําใหติดสีดีกวา

24

4. การทําผงสี

เนื่องจากสีที่ไดจากธรรมชาติที่สกัดไดสวนใหญจะอยูในรูปแบบของสารละลาย ซึ่งจะไมสามารถเก็บไวใชไดนาน จึงไดทดลองนําสารละลายที่สกัดไดไประเหยที่อุณหภูมิประมาณ 40 องศาเซลเซียส เพื่อทําใหสารละลายที่ไดกลายเปนผงสี ซึ่งไดผลดังนี้

ภาพที่ 5 ลักษณะผงสีที่ไดเมื่อนําสารสกัดแคโรทีนอยดมาระเหย

จากภาพที่ 5 จะเห็นวาเมื่อนําสารสกัดแคโรทีนอยดไประเหยที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส สารที่ไดยังมีสีเหลืองเหมือนเดิม จึงคาดวานาจะนําไปยอมสีเสนฝายได ซึ่งตองศึกษาความทนทาน และประสิทธิภาพของผงสีที่ไดตอไป

25

สรุป

การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดแคโรทีนอยดจากดอกกรรณิการ โดยการทดลองเปรียบเทียบวิธีสกัดแคโรทีนอยด 2 วิธี คือวิธี AOAC 941.15 และวิธี HarvestPlus Handbook พบวาการสกัดดวยวิธี AOAC 941.15 ไดปริมาณแคโรทีนอยด เทากับ 0.047 มิลลิกรัมตอกรัม ซึ่งมากกวาการสกัดดวยวิธี HarvestPlus Handbook ที่ไดปริมาณแคโรทีนอยด เทากับ 0.018 มิลลิกรัมตอกรัม ซึ่งเปนผลมาจากใชตัวทําละลายในการสกัดที่แตกตางกัน และสารสกัดจากดอกกรรณิการสามารถนํามายอมติดสีเสนใยฝายไดสีเหลือง โดยสารสกัดจากทั้ง 2 วิธีที่ไมผานพรี-คอลัมนจะยอมติดสีดีกวาสารที่ผานพรี-คอลัมน และสารสกัดแคโรทีนอยดที่สกัดดวยวิธี AOAC 941.15 จะติดสีดีกวาสารที่สกัดดวยวิธี HarvestPlus Handbook นอกจากนี้ สารที่สกัดไดเมื่อนํามาระเหยแหงจะยังคงมีสีเหลืองเหมือนเดิม

ขอเสนอแนะ

1. ควรศึกษาประสิทธิภาพและความคงทนของสีที่สกัดได2. พัฒนาใหเปนสีที่นําไปใชงานในดานอื่น เชน สียอมทางวิทยาศาสตร หรือสียอมอาหารเพื่อลดการใชสีสังเคราะหที่เปนอันตรายตอมนุษยและสิ่งแวดลอม

26

เอกสารและสิ่งอางอิง

ชวลิต ดาบแกว. 2542. พรรณไมในวรรณคดีไทย เลม 2. พิมพครั้งที่ 2 โอเดียนสโตร, กรุงเทพ.

212 น.

นันทวัน บุณยะประภัศร และ อรนุช โชคชัยเจริญพร (บรรณาธิการ). 2543. สมุนไพร ไมพื้นบาน1. บริษัท ประชาชน จํากัด, กรุงเทพ. 515 น.

นิคริน ปุยนุเคราะห. 2550. การสกัดแคโรทีนอยดจากใบมันสําปะหลัง. ปญหาพิเศษปริญญาตรี.สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.

พเยาว เหมือนวงษญาติ. 2524. สีธรรมชาติและสีสังเคราะห. โรงเรียนสารพัดชางพระนคร,

กรุงเทพฯ. 44 น.

รุงรัตน เหลืองนทีเทพ. 2540. พืชเครื่องเทศและสมุนไพร. สํานักพิมพโอเดียนสโตร, กรุงเทพฯ. 200 น.

วันดี กฤษณพันธ. 2539. สมุนไพรสารพัดประโยชน. พิมพครั้งที่ 2. มหาวิทยาลัยมหิดล, กรุงเทพ140 น.

วิทย เที่ยงบูรณธรรม. 2542. พจนานุกรมไมดอกไมประดับ. โอ.เอส.พริ้นติ้ง เฮาส, กรุงเทพ.

981 น.

สุนทรี สิงหบุตรา. 2536. สรรพคุณสมุนไพร 200 ชนิด. พิมพครั้งที่ 1. โอ.เอส.พริ้นติ้ง เฮาส,กรุงเทพ. 260 น.

ส. พลายนอย (นามแฝง). 2531. พฤกษนิยาย. สํานักพิมพบํารุงสาสน. กรุงเทพฯ. 490 น.

27

อรอุมา ทิมุลนีย. 2550. การสกัดแคโรทีนอยดจากพืชเพื่อใชเปนสียอม. ปญหาพิเศษปริญญาตรี.สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.

Anonymous. 2006. Asia Pacific Food Industry Thailand. available source; http://www.tistr-foodprocess.net/food_world/food_world_th11.htm. 15 March 2006.

Anonymous. 2006. The Japan Society for Analytical Chemistry 22: 1440-1441.

Britton, G., S. Liaaen-Jensen and H. Pfander (eds.), 1995. Carotenoids vol.1 AIsolation and Analysis. Birkhauser, Basle. 537 p.

Britton, G., S. Liaaen-Jensen and H. Pfander. 2004. Carotenoids Handbook. Springer, Germany.

Rodriguez, D. B. 2006. A GUIDE TO CAROTENOID ANALYSIS IN FOODS. n.p., Brazil. 60 p.

Rodriguez, D. B. and M. Kimura. 2004. HarvestPlus Handbook for Carotenoid Analysis.HarvestPlus Technical Monograph 2. Washington, DC and Cali. 58 p.

Green, P. S. 2000. Oleaceae. In T. Santisuk & K. Larsen (eds.), Flora of Thailand Vol. 7(2): 271-340.

Jitesh, S. R., A. H. Shyam and C. Subrata. 2007. Antioxidant activity of Nyctanthes arbor-tristisleaf extract Food Chemistry. available source; http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T6R-4MRND1S2&_user=267327&_coverDate=01%2F05%2F2007 &_alid=552395003&_rdoc=1&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5037&_sort=d&_docanchor=&view=c&_ct=7&_acct=C000015658&_version=1&_Version=0&_userid=267327&md5=ff5b3a7423e83f7dccd8f9cddc72b94f. 23 May 2007.

28

Takahashi, M., H. Watanabe, J. Kikkawa, M. Ota, M. Watanabe, Y. Sato, H. Inomata and N. Sato. 2006. Carotenoids Extraction from Japanese Persimmon (Hachiyakaki) Peels by Supercritical CO2 with Ethanol. Tohoku University, Japan. 144.

Saxena, R. S., B. Gupta, K. K. Saxena, V. K Srivastava and D. N. Prasad. 1987. Antipyretic and ulcerogenic activity of Nyctanthes arbor tristis leaf extract. Ethnopharmacology 19 (2), 193-200. available source; :http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi= B6T8D475NVB98N&_user=267327&_coverDate=04%2F30%2F1987&_alid=552395003&_rdoc=6&_fmt=summary&_orig=search&_cdi=5084&_sort=d&_docancho=&view=c&_ct=7&_acct=C000015658&_version=1&_urlVersion=0&_userid=267327&md5=64bbe08a69f6a401cb5f40fc742a3d9b. 1 April 1987.

Saxena, R. S., B. Gupta, K. K. Saxena, R. C. Singh and M. Prasad. 2007. Study of anti-inflammatory activity in the leaves of Nyctanthes arbor tristis Linn. An Indian medicinal plant. Ethnopharmacology 11 (3), 319-330. available source;http://www.sciencedirect.com/science?_ob = ArticleURL&_udi=B6T8D-475B9PW9P&_user=267327&_coverDate=08%2F31%2F1984&_alid=552395003&_rdoc=7&_fmt=summary&_orig=search&_cdi=5084&_sort=d&_docanchor=&view=c&_ct=7&_acct=C000015658&_version=1&_urlVersion=0&_userid=267327&md5=db36fc8ddbd0224ba7728378bc700ace. 2 August 2007.

Willium, S. 2000. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical

Chemists (AOAC). 14th ed. Association of Official Analytical Chemis, Inc. 1111 Noth

Nineteenth street Suite 210. Arlington, Virginia 22209 USA. 1141 P.

29

ประวัติการศึกษา

1. นางสาวกรรณิกา ศิลปชัย

2. ประวัติการศึกษา

2.1 ประถมศึกษาปที่ 6 โรงเรียนบอสโกพิทักษ อ.เมือง จ.นครปฐม

2.2 มัธยมศึกษาปที่ 3 โรงเรียนบอสโกพิทักษ อ.เมือง จ.นครปฐม

2.3 มัธยมศึกษาปที่ 6 โรงเรียนบอสโกพิทักษ อ.เมือง จ.นครปฐม

3. ผลงานดีเดนและรางวัลทางวิชาการ

3.1 รางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 การประกวดคัดลายมือภาษาไทย มัธยมศึกษาตอนตน

โรงเรียนบอสโกพิทักษ ปการศึกษา 2543

3.2 รางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 การแขงขันวงโยธวาฑิต แหงประเทศไทย ชิงถวย

พระราชทานสมเด็จพระเทพฯ ปการศึกษา 2542