สมบัติเชิงหน้าที่และศักยภาพในการพัฒนาผลิตภัณฑ์จากข้าวคุณภาพต่ำในโครงการรับจำนำข้าวเปลือก

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อสำรวจและศึกษาคุณภาพทางเคมี กายภาพ และสมบัติเชิงหน้าที่ข้าวคุณภาพต่ำในโครงการรับจำนำข้าวเปลือกและศักยภาพในการผลิตแป้งข้าวดัดแปรให้มีค่าดัชนีน้ำตาลต่ำเยื่อใยสูงและการผลิตกลิ่นรสอุมามิสำหรับใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร ผลการสำรวจและตรวจคุณภาพทางเคมี กายภาพ และสมบัติเชิงหน้าที่ข้าวคุณภาพต่ำ พบว่า โรงสี ในจังหวัดเชียงใหม่มีตัวอย่างข้าวเก่าเก็บนานมากกว่า 2 ปี จำนวน 2 โรงและในจังหวัด อุตรดิตถ์ พิจิตร เพชรบูรณ์ และกำแพงเพชร มีข้าวเก่าเก็บนานมากกว่า 2 ปี จำนวน 1 โรงต่อ ส่วนโรงสีในจังหวัดลำพูน ลำปาง เชียงราย พะเยา แพร่ สุโขทัย พิษณุโลก และสระบุรี ไม่มีข้าวเก่าเก็บค้างปี ผลการวิเคราะห์คุณภาพ พบว่าข้าวเก่าที่เก็บในรูปข้าวเปลือกได้เมล็ดข้าวสารมีสีเหลือง มีกลิ่นสาบฟางข้าว มีอัตราการยืดตัวของเมล็ดข้าวต้มสุก และ ค่า Set back สูงกว่าที่เก็บในสภาวะที่อุณหภูมิต่ำ ในด้านปริมาณแอมิโลส ความชื้น โปรตีน ไขมัน เถ้า เส้นใยหยาบ และ คาร์โบไฮเดรตในตัวอย่างแป้งข้าวเก่าที่เก็บนาน 2 ปีจากโรงสีในเขตภาคเหนือตอนบนและตอนล่าง พบในช่วง 7.65 - 25.05% , 9.57 – 10.64%, 7.35 – 8.87% , 0.07 – 0.80%, 0.26 – 0.61%, .28 – 4.74% และ 76.77- 81.53% ตามลำดับ และมีค่าพลังงานทั้งหมด ในช่วง 341.31 - 360.12 กิโลแคลอรี ต่อ 100 กรัมตัวอย่าง มีปริมาณสตาร์ชที่ทนต่อการย่อยในช่วง 1.23 – 5.51% และตรวจพบปริมาณอัลฟ่าท๊อกซินในตัวอย่างแป้งข้าวเก่า ที่ระดับ 4-10 ส่วนต่อล้านส่วน ส่วนปริมาณไนโตรเจนของกรดแอมิโนอิสระ และฤทธิ์การต้านอนุมูลอิสระ พบว่าในข้าวเก่ามีปริมาณสูงกว่าข้าวใหม่ 1 เท่า โดยพบในช่วง 30.06 -56.84 มก/100กรัม และ 2.68-3.39% ABTS แต่ไม่พบปริมาณสารประกอบฟีนอลิคทั้งหมด ผลการศึกษาการผลิตแป้งข้าวดัชนีน้ำตาลต่ำเยื่อใยอาหารสูงจากแป้งข้าวเก่า พบว่า การใช้เอนไซม์พูลูลาเนส เกรดอาหาร จำนวน 5 ยูนิต ย่อยตัดกิ่งสารละลายเจลแป้งข้าวเก่า ( 10% โดยน้ำหนัก) นาน 30 นาที ก่อนนำไปดัดแปรทางกายภาพต่อด้วยวิธีการแช่เย็น (4 oซ) แช่แข็ง (-10 oซ) และการทำละลายจากการแช่เยือกแข็ง (35oซ) ได้แป้งข้าวดัดแปรที่มีค่าดัชนีน้ำตาลต่ำใยอาหารสูง ที่มีสีขาวกว่าแป้งข้าวเก่าที่ไม่ผ่านการดัดแปร มีค่าดีกรีความเป็นผลึกและปริมาณสตาร์ชทนย่อยสูงกว่าแป้งข้าวเก่าที่ไม่ผ่านการดัดแปร มีค่าดัชนีน้ำตาลโดยประมาณ ในช่วง 54.67-75.78 และไม่พบสารพิษ อัลฟ่าท๊อกซิน ปนเปื้อนในทุกตัวอย่าง โดยแป้งข้าวเก่าที่มีปริมาณแอมิโลสสูงมีศักยภาพในการดัดแปรให้เป็นแป้งข้าวดัชนีน้ำตาลต่ำใยอาหารสูงมากกว่าแป้งข้าวเก่าที่มีแอมิโลสต่ำ ผลการศึกษาระดับการใช้แป้งข้าวดัชนีน้ำตาลต่ำทดแทนแป้งสาลีในผลิตภัณฑ์ทาร์ตขนมหม้อแกงน้ำกะทิใบเตย หมั่นโถว และคุกกี้ช็อกโกแลตชิพ พบว่าปริมาณที่เหมาะสมคือ ระดับ ร้อยละ 45 5 และ 25 ตามลำดับ โดยผลิตภัณฑ์ทั้ง 3 ชนิดที่พัฒนาได้ มีปริมาณเส้นใยเพิ่มขึ้น มีค่าดัชนีน้ำตาลลดต่ำ ส่วนผลการทดสอบทางประสาทสัมผัสและทดสอบผู้บริโภค พบว่าผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาได้มีค่าคะแนนการยอมรับรวมจากผู้ชอบชิมสูงกว่าสูตรควบคุม และผู้บริโภค ร้อยละ 96 – 100 ให้การยอมรับและตัดสินใจชื้อผลิตภัณฑ์ทั้ง 3 ชนิด การศึกษาการผลิตกลิ่นรสอุมามิจากปลายข้าวโดยการใช้เอนไซม์และการหมักมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์จากข้าวเก่าเก็บนาน 2 ปี เพื่อนำไปใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ด้วยเทคโนโลยีเอนไซม์อาหารและการหมัก โดยการศึกษาการเตรียมซับเสตรตข้าวด้วยเอนไซม์เพื่อเพาะเลี้ยงเซลล์ยีสต์ ได้ผลการทดลองที่สามารถนำไปพัฒนาการเพาะเลี้ยงยีสต์เชิงพาณิชย์ในถังหมักต้นแบบขนาด 230 ลิตร ที่มีอัตราการเพิ่มจำนวนเซลล์ยีสต์มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 1.38x106 cells/ml/h และอัตราการใช้ซับสเตรทของยีสต์มีค่าอยู่ระหว่าง 1.10 g/l/h ผลิตผลที่ได้จากการเก็บเกี่ยวผลผลิตของเซลล์มีเซลล์ยีสต์เฉลี่ยเท่ากับ 3.25x108 เซลล์ต่อกรัม มีปริมาณโปรตีนเฉลี่ยอยู่ระหว่างร้อยละ 38.17-54.27 ส่วนการศึกษาการใช้ข้าวเป็นซับสเตรตการหมักแบบใช้อาหารแข็งพบว่า ผลิตผลที่ได้มีปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ ปริมาณน้ำตาลทั้งหมด ปริมาณไนโตรเจนของกรดแอมิโนอิสระ และปริมาณโปรตีนที่ละลายได้ทั้งหมดอยู่ระหว่าง 9.89-30.35 มิลลิกรัมต่อกรัม 11.33-58.22 มิลลิกรัมต่อกรัม 451.21-1848.40 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม 45.26-438.72 ไมโครกรัมต่อกรัม ตามลำดับ เมื่อนำผลิตผลที่ได้ไปศึกษาอายุการเก็บรักษาพบว่า การเก็บรักษาผลิตผลที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเซลล์ยีสต์ด้วยถังหมักต้นแบบ ที่ระยะเวลานานเพิ่มมากขึ้นมีแนวโน้มทำให้ปริมาณไนโตรเจนของกรดแอมิโนอิสระและโปรตีนที่ละลายได้มีค่าลดลง (p<0.05) และการเก็บผลิตภัณฑ์อุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นทำให้ปริมาณโปรตีนที่ละลายได้ของผลิตภัณฑ์มีค่าลดลง (p<0.05) ในด้านคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสพบว่า การรักษาที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ทำให้ของผลิตภัณฑ์ได้รับการประเมินคะแนนที่ระดับต่ำกว่าการเก็บรักษาที่ระดับอุณหภูมิ 3-40 องศาเซลเซียส (p<0.05) และการนำผลผลิตเซลล์ยีสต์ที่ได้ไปทดสอบการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารพบว่า การเสริมผลผลิตเซลล์ยีสต์ในส่วนผสมของขนมปังโฮลวีทเพิ่มขึ้น มีแนวโน้มทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณไนโตรเจนของกรดแอมิโนอิสระเพิ่มสูงขึ้น แต่มีปริมาณโปรตีนที่ละลายได้ในขนมปังโฮลวีทลดลง และผู้ทดสอบชิมให้คะแนนความชอบคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสในทุกคุณลักษณะอยู่ในระดับชอบปานกลางถึงชอบมาก เมื่อนำผลผลิตเซลล์ยีสต์ไปพัฒนาเครื่องปรุงรสอาหารพบว่า ผู้ทดสอบชิมมีแนวโน้มให้คะแนนความชอบโดยรวมในน้ำซุปที่เสริมผลิตผลเซลล์ยีสต์จากที่ผลิตได้จากการวิจัยและผลิตผลเซลล์ยีสต์จากท้องตลาดไม่แตกต่างกัน และการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการหมักแบบบนอาหารแข็งพบว่า ผู้ทดสอบชิมให้คะแนนความชอบน้ำซุปในทุกคุณลักษณะอยู่ที่ระดับชอบเล็กน้อยถึงชอบปานกลาง ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเอนไซม์อาหารร่วมกับเทคโนโลยีการหมัก เป็นกระบวนการที่มีศักยภาพในการให้ผลิตผลซึ่งนำไปพัฒนาใช้กับผลิตภัณฑ์อาหารที่สามารถผลักดันให้เกิดการพัฒนาใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ได้ คำสำคัญ: ข้าวเก่าเก็บ 2 ปี สมบัติเชิงหน้าที่ แป้งข้าว ดัชนีน้ำตาล เอนไซม์ การหมัก ผลิตภัณฑ์อาหาร

คำสำคัญ