การพัฒนาการแปรรูปลำไยเพื่อเพิ่มความหลากหลายและยกระดับมูลค่าในเชิงพาณิชย์

บทคัดย่อ

อาหารเชิงฟังก์ชั่นเพื่อกระตุ้นภูมิคุ้มกันในช่วงสถานการณ์ COVID 19 เป็นแนวทางที่เพิ่มมูลค่าให้กับลำไยซึ่งเป็นผลไม้เศรษฐกิจในภาคเหนือของประเทศไทยการศึกษาการหมักไมซีเลียมเห็ดหลินจือในน้ำลำไยประกอบ ด้วย ปัจจัยอัตราส่วนน้ำลำไยต่อน้ำ (10-30 %v/v) ปริมาณน้ำตาลทราย (5-15 กรัมต่อลิตร) และปริมาณหางนม (5-15 กรัมต่อลิตร) ระยะเวลาหมัก 7 วัน ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส การคัดเลือกปัจจัยโดยวิธี full Factorial 23 พบว่า ปริมาณหางนม อัตราส่วนน้ำลำไยต่อน้ำ และปริมาณน้ำตาลทรายตามลำดับ การหาช่วงที่เหมาะสมโดยวิธีไต่ระดับ พบว่าช่วงอัตราส่วนน้ำลำไยต่อน้ำ 20-30 %v/v ปริมาณน้ำตาลทราย (10-20 กรัมต่อลิตร) และปริมาณหางนม (10-20 กรัมต่อลิตร) เป็นช่วงที่เหมาะสม การทดลองหาสภาวะที่เหมาะสมโดยวิธีพื้นผิวตอบสนอง พบว่า อัตราส่วนน้ำลำไยต่อน้ำ 26.286 %v/v ปริมาณน้ำตาลทราย 16.856 กรัมต่อลิตร และปริมาณหางนม 15.636 กรัมต่อลิตร ได้ผลผลิตไมซีเลียมหลินจือสูงสุด (50.243 กรัมต่อลิตร) การประเมินทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์ไมซีเลียมเห็ดหลินจือในน้ำลำไยผสมเมล็ดคั่วกับน้ำตาล พบว่า ปริมาณไมซีเลียมหลินจือมากส่งผลให้มีคะแนนด้านรสชาติ เนื้อสัมผัส และความชอบโดยรวมสูง มากกว่านั้นปริมาณเมล็ดลำไยคั่วสูงส่งผลดีต่อกลิ่นแต่ทำให้ความใสลดลง อย่างไรก็ตามการพัฒนาลักษณะปรากฏของผลิตภัณฑ์ให้ผู้ทดสอบทางประสาทสัมผัสที่พบเห็นครั้งแรกพึ่งพอใจน่าจะทำให้สามารถพัฒนางานวิจัยในเชิงพาณิชย์ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงได้พัฒนากรรมวิธีใหม่จนได้ผลิตภัณฑ์ไมซีเลียมสีขาว ผสมน้ำผลไม้เข้มข้นได้ง่าย มีสีและรสชาติถูกใจผู้บริโภค มากกว่านั้นงานวิจัยนี้ยังพัฒนาเครื่องหมักทั้งในระดับห้องปฏิบัติการและระดับอุตสาหกรรมจากเงินของนักลงทุนและบริษัทเริ่มต้น (Start-up) ทำให้สามารถพัฒนาในเชิงพาณิชย์ได้ในอนาคต การพัฒนาผลิตภัณฑ์ชีสเค้กลำไยไขมันต่ำเพื่อสุขภาพได้ทำการศึกษา 1) ผลของปริมาณกรีกโยเกิร์ตที่มีต่อลักษณะทางประสาทสัมผัสชีสเค้ก จากการทดสอบพบว่าปริมาณกรีกโยเกิร์ตมีผลต่อการเนื้อสัมผัสและรสชาติของชีสเค้ก และปริมาณการทดแทนครีมชีสโดยใช้กรีกโยเกิร์ตที่ระดับร้อยละ 16 ของปริมาณทั้งหมดหรือร้อยละ 31 ของครีมชีส ได้รับคะแนนความพึงพอใจสูงสุด 2) ผลของชนิดโยเกิร์ตที่มีต่อคุณลักษณะของชีสเค้ก โดยทำการเปรียบเทียบสูตรควบคุม (ครีมชีส), สูตรกรีกโยเกิร์ตชนิด original, สูตรกรีกโยเกิร์ตชนิด high protein และสูตรกรีกโยเกิร์ตชนิด low fat พบว่าสูตรที่ใช้กรีกโยเกิร์ต ชนิด Low fat ที่มีไขมันต่ำได้รับคะแนนลักษณะทางประสาทสัมผัสโดยรวมสูงสุด ไม่แตกต่างจากสูตรควบคุม และ 3) ผลของปริมาณลำไยที่มีต่อคุณลักษณะของชีสเค้ก โดยทำการเปรียบเทียบปริมาณลำไยร้อยละ 0, 10, 15 และ 20 พบว่า ปริมาณลำไยร้อยละ 15 ได้รับคะแนนความชอบโดยรวมไม่แตกต่างจากสูตรควบคุม และผลิตชีสเค้กลำไยไขมันต่ำที่ได้รับถูกเก็บรักษาโดยการแช่แข็งที่อุณหภูมิ -18 องศาเซลเซียส ด้วยถุง LDPE ซึ่งมีอายุการเก็บรักษานานกว่า 1 เดือน การพัฒนาผลิตภัณฑ์จากลำไย โดยสกัดโพลีแซคคาไรด์จากเนื้อผลและเสริมในโยเกิร์ต สำหรับเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาชนิดและความเข้มข้นของโพลีแซคคาไรด์ที่เหมาะสมสำหรับเสริมในผลิตภัณฑ์โยเกิร์ต โดยใช้โพลีแซคคาไรด์ 6 ชนิด ได้แก่ คาร์ราจีแนน คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส กัวร์กัม โพลีแซคคาไรด์จากลำไย เพคติน และแซนแทนกัม ความเข้มข้น 0.1%, 0.2% และ 0.3% ผลการศึกษาพบว่า การเสริมโยเกิร์ตด้วยโพลีแซคคาไรด์จากลำไยความเข้มข้น 0.1% ไม่มีผลต่อเนื้อสัมผัส ได้แก่ ความแข็ง การยึดติด ความยืดหยุ่น การเกาะตัวกัน การคืนตัว ความเหนียว และความหนึบ รวมทั้งความหนืด ปริมาณกรดแลคติก ค่าความเป็นกรดด่าง ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ การฟอกสีอนุมูลอิสระที่มีประจุบวก และการรีดิวซ์เฟอร์ริก จึงทำให้ผลิตภัณฑ์มีลักษณะทางประสาทสัมผัส ได้แก่ สี กลิ่น รสชาติ เนื้อสัมผัส และความชอบโดยรวม ไม่แตกต่างจากโยเกิร์ตสูตรควบคุม ทั้งนี้การเสริมโพลีแซคคาไรด์สามารถเพิ่มปริมาณใยอาหารในผลิตภัณฑ์ งานวิจัยนี้จึงสามารถเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการของโยเกิร์ต ลำไย (Dimocarpus longan Lour.) เป็นไม้ผลที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจของประเทศไทย เป็นที่นิยมรับประทานทั้งชาวไทยและชาวต่างประเทศ เมล็ดลำไยเป็นวัสดุเศษเหลือที่มีปริมาณมากคิดเป็นประมาณ 17% ของน้ำหนักของผลไม้ทั้งผล แต่ในประเทศไทยการใช้ประโยชน์จากเมล็ดลำไยยังมีอยู่จำกัด เมล็ดลำไยนั้นมีสารที่มีประโยชน์ต่อร่างกายหลายชนิด เช่น gallic acid, corilagin, และ ellagic acid สารเหล่านี้มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระที่ดี นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์อย่างอื่นอีก เช่น ต้านมะเร็ง ลดระดับน้ำตาลในเลือด ลดการอักเสบ เนื่องจากเมล็ดลำไยมีรสขมจากสารพฤกษเคมีที่กล่าวมาแล้วข้างต้น การนำมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีรสขมใกล้เคียงกัน โครงการวิจัยจึงมีวัตถุประสงค์พัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มคล้ายกาแฟจากเมล็ดลำไย เนื่องจากกาแฟนั้นมีคาเฟอีนซึ่งผู้บริโภคบางคนไม่สามารถรับประทานได้หรือมีการหลีกเลี่ยง การศึกษาจะเริ่มจากการศึกษาสภาวะการคั่วเมล็ดลำไยที่ 3 ระดับ คือ 190, 220 และ 250 องศาเซลเซียส ที่ 10, 20 และ 30 นาที แล้วนำมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มคล้ายกาแฟและศึกษาสมบัติทางกายภาพ เคมีและสารพฤกษเคมีและความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ พบว่า การเพิ่มขึ้นของระดับการคั่วทั้งอุณหภูมิและเวลาส่งผลให้เมล็ดลำไยและเครื่องดื่มคล้ายกาแฟจากเมล็ดลำไยมีสีเข้มขึ้น ปริมาณโปรตีน, ไขมัน, คาร์โบไฮเดรต และเถ้าเพิ่มขึ้น แต่ปริมาณความชื้น, กิจกรรมของน้ำลดลง ในส่วนของและปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมดและปริมาณฟลาโวนอยด์ทั้ง และความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิและเวลาในการคั่วที่เพิ่มขึ้น สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการคั่วเมล็ดลำไย คือ 220 และ 250 องศาเซลเซียส 20 นาที แต่ผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นมายังไม่เป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค จำเป็นต้องมีกี่พัฒนาต่อไป การพัฒนาผลิตภัณฑ์แยมลำไยแคลอรีต่ำเสริมซินไบโอติก จากการศึกษาการทดแทนน้ำตาลซูโครสด้วยซอร์บิทอลและมอลติทอลที่อัตราส่วน 100:0:0, 50:50:0, 0:50:50, 0:100:0 และ 0:0:100 ร่วมกับการเติมอินนูลินและโอลิโกฟรุคโตสที่อัตราส่วน 100:0, 50:50 และ 0:100 พบว่าแยมที่พัฒนาขึ้นมีค่าวอเตอร์แอคทีวิตี้อยู่ในช่วง 0.63-0.71 มีค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) อยู่ในช่วง 3.23-3.24 และปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้อยู่ในช่วง 68.1-68.5 องศาบริกซ์ อย่างไรก็ตามการเติมซอร์บิทอลและมอลติทอลมีผลต่อลักษณะเนื้อสัมผัสของแยมลำไย โดยมีค่าแรงต้านการกดและค่าการยึดเกาะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) และแยมลำไยที่มีส่วนผสมของซอร์บิทอลและโอลิโกฟรุคโตสในอัตราส่วน 100:100 ได้รับคะแนนความชอบโดยรวมสูงสุด แยมดังกล่าวนำมาเติมสปอร์ B. coagulans TISTR 1447 ที่มีปริมาณสปอร์เริ่มต้นไม่ต่ำกว่า 10 log CFU/g ด้วยกระบวนการเติมที่แตกต่างกัน 2 วิธี คือ เติมสปอร์ B. coagulans TISTR 1447 ลงในแยมที่อุณหภูมิ 110 ?C (สูตรที่ 2) และเติมสปอร์ B. coagulans TISTR 1447 ลงในแยมที่อุณหภูมิ 65 ?C (สูตรที่ 3) ก่อนการบรรจุขวด เปรียบเทียบกับตัวอย่างควบคุมที่ไม่เติมเชื้อ (สูตรที่ 1) พบว่าผลิตภัณฑ์แยมลำไยแคลอรีต่ำเสริมซินไบโอติกสูตรที่ 2 และสูตรที่ 3 มีปริมาณเชื้อรอดชีวิต 9.95 และ 10.05 log CFU/g ตามลำดับ และเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีสวนผสมของโพรไบโอติก (ปริมาณโพรไบโอติกอย่างน้อย 106 CFU/g) และแยมลำไยสูตร 2 ได้คะแนนการยอมรับมากที่สุด ซึ่งแยมสูตรที่ 2 นี้สามารถเก็บรักษาได้มากกว่า 6 เดือนเมื่อเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 4 ?C อุณหภูมิห้อง (30?2 ?C) และอุณหภูมิ 40 ?C โดยมีปริมาณเชื้อรอดชีวิต 9.05 8.24 และ 7.14 log CFU/g ตามลำดับ ปัจจัยที่ใช้ในการหาสภาวะที่เหมาะสมในการเอนแคปซูเลชันสารสกัดลำไยเข้มข้น คือ อัตราการไหล (3-5 มิลลิลิตร/นาที) แรงสั่นสะเทือนในการเอนแคปซูเลชัน (500-1500 เฮิร์ต) และความเข้มข้นของโซเดียมอัลจิเนต (ร้อยละ 0.5-1.5, ร้อยละโดยน้ำหนักต่อปริมาตร) นอกจากนี้สภาวะที่เหมาะสมของผลร่วมของปัจจัยเหล่านี้ถูกกําหนดโดยใช้วิธีพื้นที่ผิวตอบสนอง ออกแบบการทดลองแบบ Box-Behnken (BBD) ผลการทดลองพบว่าปัจจัยของอัตราส่วนปริมาณโซเดียมอัลจิเนตต่อสารสกัดลำไยเข้มข้น มีผลต่อการกักเก็บสารประกอบฟีนอลิก ซึ่งสภาวะที่เหมาะสมในการกักเก็บสารประกอบฟีนอลิก คือ ความเข้มข้นของโซเดียมอัลจิเนตร้อยละ 1 (ร้อยละโดยน้ำหนักต่อปริมาตร) แรงสั่นสะเทือนในการเอนแคปซูเลชัน 1000 เฮิร์ต และอัตราการไหล 4 มิลลิลิตร/นาที ได้ประสิทธิภาพการกักเก็บสารประกอบฟีนอลิกที่ได้จากการทดลองสูงสุดเท่ากับร้อยละ 84.04 และจากการศึกษาอายุการเก็บรักษา พบว่าอุณหภูมิที่สูงทำให้เกิดการสลายตัวของสารประกอบฟีนอลิกโดยผลิตภัณฑ์เม็ดบีดส์สารสกัดลำไยเข้มข้นในงานวิจัยนี้สามารถเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 4 และ 35 องศาเซลเซียส์ ได้ประมาณ 20-50 วัน โดยที่ยังมีปริมาณสารฟีนอลิกคงเหลืออยู่มากว่าร้อยละ 50 งานวิจัยนี้สามารถนำไปประยุกต์ในเครื่องดื่มเพื่อสุขภาพ และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารได้ คำสำคัญ: ลำไย ชีสเค้กลำไย โยเกิร์ตเสริมโพลีแซคคาไรด์ ไมซีเลี่ยมเห็ดหลินจือ เครื่องดื่มคล้ายกาแฟ แยมแคลอรีต่ำเสริมซินไบโอติก เม็ดบีดส์ เอนแคปซูเลชัน

คำสำคัญ