การพัฒนากลิ่นรสกาแฟพันธุ์อาราบิก้าจากผลิตผลพลอยได้ของกระบวนการแปรรูปกาแฟ ระยะที่ 2

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนากลิ่นรสกาแฟพันธุ์อาราบิก้าโดยใช้เนื้อผลกาแฟซึ่งเป็นผลพลอยได้ จากกระบวนการแปรรูปเมล็ดกาแฟดิบ โดยใช้เทคโนโลยีเชื้อบริสุทธ์ิศึกษาชนิดของเชื้อจุลินทรีย์ตาม ธรรมชาติที่สามารถผลิตเอนไซม์เซลลูเลส เพกติเนส และโปรติเอส เชื้อจุลินทรีย์ที่ถูกเลือกจะถูก นา ไปใช้ผลิตสารสกัดเอนไซม์อย่างหยาบเพื่อย่อยเนื้อผลและเมล็ดกาแฟในระหว่างกระบวนการหมัก ได้เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลง และนาสารที่ย่อยได้กลับเข้าไปในเมล็ดกาแฟโดยอาศัยเทคโนโลยี การแทรกซึมภายใต้สุญญากาศ ทา ให้สารตั้งต้นในการเกิดกลิ่นรสในเมล็ดกาแฟเกิดการเปลี่ยนแปลง ไปจากกระบวนการผลิตเมล็ดกาแฟดิบแบบอื่นๆ จากการแยกและคัดเลือกเชื้อจุลินทรีย์จากสองแหล่งเพาะปลูกและผลิตเมล็ดกาแฟ ซึ่ง ประกอบดว้ ยตัวอย่างสุ่มตรวจจา นวน 16 ตัวอย่าง พบว่า จุลินทรีย์ทั้งหมดที่คดั แยกได้มีลกั ษณะทาง กายภาพแตกต่างกันทั้งหมด 81 ไอโซเลท เป็นเชื้อแบคทีเรียจา นวน 40 ไอโซเลท และยีสต์ราจา นวน 41 ไอโซเลท จากการทดสอบความสามารถในการสร้างเอนไซม์เซลลูเลส เพกติเนส และโปรติเอส พบว่า เชื้อไอโซเลท NH07-M3, NH05-M3 และ CK06-B1 สามารถผลิตเอนไซม์ที่มีกิจกรรมสูงสุดของ เอนไซม์แต่ละชนิดตามลา ดับ แต่จากการศึกษาในเบื้องต้นพบว่า เชื้อแบคทีเรียไอโซเลท CK06-B1 มี สภาพที่อ่อนแอและตายหลังจากเก็บเชื้อไว้นานเกิน 1 สัปดาห์ ดังนั้น จึงเลือกเชื้อราไอโซเลท NH05- M3 และ NH07-M3 ไปศึกษาสัณฐานวิทยาและอัตราการเจริญต่อในตอนต่อไป แต่จากการศึกษาการ จา แนกสายพันธุ์ของเชื้อราทั้ง 2 ไอโซเลทที่คัดเลือกได้ ด้วยวิธี molecular และลา ดบั นิวคลีโอไทด์ ในฐานข้อมูลของ GenBank พบว่า เชื้อไอโซเลท NH05-M3 คือ เชื้อรา Fusarium oxysporum (99% similarity) ซึ่งเป็นราที่สามารถสร้างสารพิษที่เป็นอันตรายต่อพืชและสิ่งมีชีวิตที่บริโภคพืชที่มี เชื้อราชนิดนี้ปนเปื้ อน ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้เป็นเชื้อตั้งต้นในการผลิตเอนไซม์จากเนื้อผลกาแฟได้ สาหรับเชื้อราไอโซเลท NH07-M3 คือ เชื้อ Trichoderma sp. (98% similarity) เป็ นเชื้อราที่มี ความสามารถสูงในการสร้างเอนไซม์และเป็นแหล่งเอนไซม์หลายชนิด มีการพัฒนาสายพันธุ์เพื่อ นา มาใช้ประโยชน์ในระดับที่ใหญ่ขึ้นในอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนั้น จึงใช้เชื้อ Trichoderma NH07-M3 ไปผลิตเป็นสารสกัดเอนไซม์อย่างหยาบเพื่อนา ไปหมักในเนื้อผลกาแฟต่อไป จากการศึกษาอุณหภูมิและระยะเวลาในการสร้างเอนไซม์ของเชื้อราที่คัดเลือกต่อการสร้าง เอนไซม์แต่ละชนิดในเนื้อผลกาแฟสุก พบว่า อุณหภูมิและเวลาในการบ่มเนื้อผลกาแฟด้วย เชื้อ Trichoderma NH07-M3 ที่เหมาะสมคือ ที่ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 5 วัน สามารถผลิตเป็นสารสกัดเอนไซม์อย่างหยาบใช้ในการย่อยเนื้อผลและเมล็ดกาแฟที่มีค่ากิจกรรมเอนไซม์เซลลูเลส เท่ากับ 0.015 และเพกติเนส 0.130 ยูนิต/มิลลิลิตร จากการศึกษาอุณหภูมิ และระยะเวลาที่เหมาะสมในการหมักเปลือกและเนื้อกาแฟสุกดว้ ยสาร สกัดเอนไซม์คือ อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส หมักเป็นเวลา 3 วัน โดยสารละลายที่ได้จะมีความเข้มข้น ของโปรตีนเท่ากับ 99.94 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร สารประกอบฟีนอล 2.47 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร น้า ตาล รีดิวซ์ 29.43 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร และน้า ตาลทั้งหมด 27.99 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ผลการทดสอบเมล็ดกาแฟดิบที่ผลิตจากเทคโนโลยีเชื้อบริสุทธ์ิ แล้วผ่านกระบวนการแทรกซึม ภายใต้สุญญากาศที่ความดัน -0.85 บาร์ เป็นเวลา 60 นาที เปรียบเทียบกับเมล็ดกาแฟดิบจาก กระบวนการผลิตแบบเปี ยกพบว่า เมล็ดกาแฟดิบที่ผ่านกระบวนการนั้นมีค่าสีแดง (a*) และสีเหลือง (b*) สูงขึ้น ปริมาณกรดทั้งหมด และปริมาณน้า ตาลรีดิวซ์ไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่มีปริมาณน้า ตาล ทั้งหมด น้า ตาลนอนรีดิวซ์ สารประกอบฟีนอล ปริมาณกรดคลอโรจีนิก โปรตีน ไขมัน และเถ้า ลดลง ในขณะที่ คาร์โบไฮเดรต เส้นใยที่ไม่ละลายน้า ลิวซีน (leucine) ฟีนิ ลอะลานีน (phenylalanine) และ ทริปโตเฟน (tryptophan) มีค่าเพิ่มขึ้น ซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวคาดว่า จะมีผลต่อกลิ่นรสของเมล็ด กาแฟหลังการคั่ว ทา ให้มีความแตกต่างกับเมล็ดกาแฟดิบที่ผลิตด้วยกระบวนการอื่นๆ ซึ่งผลิตภณั ฑ์ เมล็ดกาแฟดิบที่ผลิตได้จะถูกนาไปศึกษากลิ่นรสหลังการคั่ว ในการศึกษาในระยะต่อไป

คำสำคัญ