การศึกษาประสิทธิภาพของสายพันธุ์จุลินทรีย์ผลิตกรดอะซิติกและกรดแลคติกสำหรับใช้ในการหมักคอมบูชาน้ำตาลโตนดกับต้นอ่อนข้าวสาลี

บทคัดย่อ

ชื่อเรื่อง การศึกษาประสิทธิภาพของสายพันธุ์จุลินทรีย์ผลิตกรดอะซิติกและกรดแลคติกสำหรับใช้ในการหมักคอมบูชาน้ำตาลโตนดกับต้นอ่อนข้าวสาลี ชื่อผู้วิจัย อำนาจ ภักดีโต ปีที่วิจัย 2566 บทคัดย่อ ปัจจุบันเครื่องดื่มคอมบูชากำลังได้รับความนิยมของผู้บริโภคเป็นจำนวนมากเนื่องจาก มีประโยชน์ต่อสุขภาพ และมีอัตราการเติบโตทางการตลาดสูง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อทำการทดสอบคุณสมบัติแบคทีเรียกรดแลคติกในด้านการเป็นแบคทีเรียพวกโพรไบโอติกส์และเปรียบเทียบ %yield จากจุลินทรีย์ที่ใช้ทดสอบ 2) เพื่อทำการศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ที่เหมาะสมต่อการหมักคอมบูชาของแบคทีเรียกรดอะซิติกและแบคทีเรียกรดแลคติกที่คัดเลือกได้ 3) เพื่อพิสูจน์เอกลักษณ์แบคทีเรียคัดเลือกในระดับพีโนไทป์ และจีโนไทป์ 4) เพื่อนำองค์ความรู้ที่ได้ถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ชุมชนทำตาลโตนด โดยมีขั้นตอนการวิจัย ได้แก่ การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีคุณสมบัติ โพรไบโอติกส์ การพิสูจน์เอกลักษณ์ระดับสปีชีส์ การทดลองหมักคอมบูชาเปรียบเทียบกับสายพันธุ์มาตรฐานกับเชื้อแบคทีเรียคัดเลือกโดยแบ่งเป็น 12 หน่วยการทดลอง และตรวจวิเคราะห์หาปัจจัยต่าง ๆ ที่มีอิทธิพลกระบวนการหมักคอมบูชาน้ำตาลโตนดกับต้นอ่อนข้าวสาลี จากนั้นทำการตรวจสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์ทางด้านเคมีและจุลินทรีย์ก่อโรคทางอาหาร และความพึงพอใจทางด้านประสาทสัมผัส หลังจากทำการทดสอบหาแบคทีเรียกรดแลคติกที่มีคุณสมบัติทางโพรไบโอติกส์จากอาหารหมักจำนวน 11 ชนิด พบว่า มีแบคทีเรียกรดแลคติกที่มีคุณสมบัติโพรไบโอติกส์ จำนวน 21.8 เปอร์เซ็นต์จากแบคทีเรียกรดแลคติกที่แยกได้ทั้งหมด 211 ไอโซเลต แบคทีเรียสายพันธุ์คัดเลือกรหัส KMR-1 (จากลูกแป้งข้าวหมาก) ถูกใช้เป็นแบคทีเรียโพรไบอติกส์ทำการหมักผลิตภัณฑ์คอมบูชาร่วมกับแบคทีเรียกรดอะซิติกสร้างเซลลูโลสได้สูงสายพันธุ์ WSC12-4 (จากลูกมะปรางสุก) และ ยีสต์สายพันธุ์มาตรฐาน Saccharomyces cerevisiae TISTR 5049 เปรียบเทียบกับสายพันธุ์มาตรฐาน หน่วยทดลองที่ 10 ที่มีหัวเชื้อเริ่มต้นประกอบด้วย S. cerevisiae TISTR 5049, WSC12-4 และ KMR-1 เท่ากับ 10, 5 และ 5 เปอร์เซ็นต์ (%) ตามลำดับ โดยเชื้อเหล่านี้สามารถให้ค่า %yield เฉลี่ยของน้ำหนักเซลลูโลสที่ได้โดยมีค่าน้ำหนักเปียก เท่ากับ 96.87 กรัมต่อลิตร และน้ำหนักแห้ง เท่ากับ16.39 กรัมต่อลิตร นอกจากนี้หลังทำการตรวจสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์คอมบูชา พบว่า ค่าความสว่าง (L*) เท่ากับ 21.59, ค่าสี (a*) เท่ากับ 1.40 ค่า (b*) เท่ากับ 19.37 ความหวานลดลงจาก 20 เปอร์เซ็นต์องศาบริกซ์ (%oBrix) เริ่มต้นเป็น 16.15 เปอร์เซ็นต์องศาบริกซ์ ค่าความเป็น กรด-ด่าง (pH) เท่ากับ 3.67 แอลกอฮอล์ เท่ากับ 2.2 เปอร์เซ็นต์ (17.38 กรัมต่อลิตร) และวิเคราะห์ชนิดน้ำตาลด้วยเครื่อง HPLC พบว่า มีน้ำตาลซูโครส ฟรุกโทส และกลูโคส เท่ากับ 11.37, 0.87 และ 0.09 เปอร์เซ็นต์ (w/v) ตามลำดับ ผลิตภัณฑ์คอมบูชามีความชอบโดยรวมในระดับปานกลาง และมีระยะเวลาที่เหมาะสมในการหมักคือ 15 วัน ที่อุณหภูมิห้อง การฆ่าเชื้อผลิตภัณฑ์ด้วยอุณหมูมิ 80 องศาเซลเซียส นาน 10 นาที สามารถปลอดเชื้อแบคทีเรียก่อโรคทางอาหาร เมื่อทำการพิสูจน์เอกลักษณ์แบคทีเรียกรดแลคติกและแบคทีเรียกรดอะซิติกคัดเลือกในระดับพีโนไทป์ และจีโนไทป์โดยการวิเคราะห์ลำดับเบสและการวิเคราะห์สายวิวัฒนาการ พบว่า แบคทีเรียกรดแลคติกที่มีคุณลักษณะการเป็นโพรไบโอติกส์ที่ดี แบ่งออกเป็น 4 กลุ่มคือ กลุ่ม A (KMR-1 และ KMR-6) สามารถระบุเป็นสายพันธุ์ Pediococcus pentosaceus โดยมีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ P. pentosaceus CAU4938 เท่ากับ 99.93 และ 99.19 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ กลุ่ม B (F37-4) คือ Leuconostoc mesenteroides คล้ายคลึงกับ Leu. mesenteroides DS3_KCTC13016BP เท่ากับ 99.66 เปอร์เซ็นต์ กลุ่ม C (F36-5B และ F36-12B) คือ Lactiplantibacillus paraplantarum คล้ายคลึงกับ L. paraplantarum Sam1 เท่ากับ100 เปอร์เซ็นต์ และกลุ่ม D (F33-2B) คือ Lacticaseibacillus paracasei คล้ายคลึงกับ L. paracasei LLC-E96 เท่ากับ 99.86 เปอร์เซ็นต์ เชื้อสายพันธุ์รหัส F36-3 คือ Secundilactobacillus malefermentans มีเปอร์เซ็นต์ความคล้ายคลึงกับ Sec. malefermentans NBRC 15905 เท่ากับ99.93 เปอร์เซ็นต์ และรหัส F38-2 คือ Lactiplantibacillus plantarum มีความคล้ายคลึงกับ Lactiplantibacillus plantarum NBRC 15891 เท่ากับ 99.93 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ แบคทีเรียกรดอะซิติกคัดเลือกสายพันธุ์ WSC12-4 คือ Komagataeibacter saccharivorans คล้ายคลึงกับ K. saccharivorans JCM 25121 เท่ากับ 99.85 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้หลังจากนำองค์ความรู้ถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ชุมชน พบว่า ผู้เข้าอบรม มีความพึงพอใจในภาพรวมของกิจกรรมในระดับดีมากด้วยค่าเฉลี่ย ( ) เท่ากับ 4.51 โดยให้คะแนนความพึงพอใจทางด้านวิทยากรในด้านความรู้ความเข้าใจ ด้านการนำความรู้ไปใช้ คุณภาพการให้บริการวิชาการ และด้านการดำเนินงานโครงการ อยู่ในระดับดี ด้วยค่าเฉลี่ย ( ) เท่ากับ 4.31 ประโยชน์ที่ได้รับจากการวิจัยครั้งนี้สามารถนำจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพไปใช้ในการหมักผลิตภัณฑ์คอมบูชาในระดับชุมชน และอุตสาหกรรมเพื่อต่อยอดในเชิงพาณิชย์ได้ในอนาคต คำสำคัญ: คอมบูชา แบคทีเรียกรดอะซิติก แบคทีเรียกรดแลคติก โพรไบโอติกส์ น้ำตาลโตนด ต้นอ่อนข้าวสาลี

คำสำคัญ