นวัตกรรมอาหารเพื่อสุขภาพจากข้าวเหนียวและรำข้าวเหนียวล้านนา

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้มีเป้าหมาย เพื่อทัฒนาผลิตภัณฑ์สุขภาพจากข้าวเหนียวและรำข้าวเหนียว ล้านนา เพื่อเป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค โดยโครงการแบ่งเป็น 4 โครงการย่อย คือ 1.การดัดแปรแป้งข้าว เหนียวล้านนาเพื่อประโยชน์ทางสุขภาพ2.กรผลิตโปรตีนฮโรไลเขทจากรำข้าวเหนียวให้มีสมบัติต้าน ออกซิเดชันสูง3.การพัฒนาผสิตภัณฑ์ข้าวเหนียวกล้องผสมถั่วพร้อมบริโภคที่มีเนื้อสัมผัสนุ่มและค่าดัชนี น้ำตาลลดลง และ 4.การพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มจากข้าวเหนียวผสมสารสกัดจากสมุนไพรไทยเพื่อ บรรเทาภาวะเบาหวานซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ โครงกรที่ 1มีเป้าหมายเพื่อตัดแปรแป้งข้าวเหนียวล้านนาเพื่อประโยชน์ทางสุขภาพโดยเน้นใน ด้านการเพิ่มปริมาณสตาร์ชต้านทานการย่อย(resistant starch, RS)และการลดค่าดัชนีน้ำตาล (slycemic index,GI) โดยเปรียบเทียบกระบวนกรดแปรหลายวิธีได้แก่ กระบวนการดัดแปรทาง กายภาพกระบวนการตัดแปรทางเศมี และกระบวนการตัดแปรทางเอนไซมั โดยทำการวิเคราะห์คุณภาพทาง เคมีกายภาพและสมบัติเชิงหน้าที่ของแป้งข้าวเหนียวที่ดัดแปรได้ ซึ่งจากการทดลองพบว่า วิธีดัดแปรที่ เหมาะสมที่ทำให้ได้R เพิ่มขึ้น ได้แก่ (1) การดัดแปรด้วยเอนไซม์ลลูลาเนสโดยสภาวะเหมาะสมคือ ที่ pH 5.09และอุณหภูมิ 45.71 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 39.93นาทีและ(2) การฉายรังสีแกมมา โดยสภาวะ หมาะสมคือการฉายรังสีแกมมาที่ 100 kGyและรองลงมาได้แก่ กรตัดแปรด้วยกระบวนการเอ็กซ์ทรูชัน ผสมกัวกัม โดยสภาวะเหมาะสมคือ ปริมาณกัวกัมร้อยล: 5.53 และปริมาณกรดซิตริกร้อยละ 1.82 ซึ่งทำให้ ได้ปริมาณ RSเท่ากับร้อยละ 39.25, 5.44 และ 3.81 ตามลำดับ และมีค่า GI เท่ากับ 43.10, 52.44 และ 52.62 ซึ่งแป้งที่ตัดแปรนี้สามารถนี้จะนำไปประยุกนผสิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพและอาหารเชิงหน้าที่ได้ โครงการที่ 2 มีเป้าหมายเพื่อ การคัดเลือกร่ำข้าวเหนียวที่เหมาะสมแก่การผลิตโปรตีนรำข้าวสกัต จากรำข้าวเหนียว 3สายพันธุ์ได้แก่ ร่ำข้าวเหนียวกข. 6 สันป่ตอง และก่ำดอยสะเก็ด พบว่รำข้าวเหนียวกข 6เหมาะสมสำหรับการนำไปผลิตปรตีนร่ำข้วสกั โดยมีปริมาณปรนร้อยละ 12.63 และร้อยละผลผสิต ร้อยละ 6.62จากนั้นศึกษาการผลิตโปรตีนไฮโตรไลเซทจากโปรตีนสกัดจากรำข้าวเหนียวให้มีสมบัติต้าน ออกชิตชันสูงโดยเปรียบเที่ยบเอนซม์โปรติเอส5 ชนิด ได้แก่ อัลคาเสสโบรมิเสน ฟลาเวอร์ซามปาเปนและท ริปซิน โดยใช้อัตราส่วนเอนไซม์ต่อสับสเตรทร้อยละ 1 ใช้อุณหภูมิและ PH ตามสภาวะที่เหมาะสมของแต่ละ เอนไซม์ ศึกษาสมบัติทางเคมีและสมบัติตัานออกซิเตชันของโปรตีนไฮโตรไลเซททุก 2, 4. 6 และ 8 ชั่วโมง ของระยะเวลากรย่อย พบว่โปรตีนฮโตรไลเซทจากรำข้าวเหนียวด้วยเอนไซม์อัลคาเลสมีสมบัติในการต้าน ออกซิเตชันสูงสุดได้แก่ การดักจับอนุมูสอิสระ DPPHกิจกรรมการจับโลหะ แสะการยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชัน ของลิพิดสูงสุดในทุกช่วงเวลาของการย่อย การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตโปรตีนไฮโตรไลเซทที่มีสมบัติต้านออกชิเดชันสูงสุดด้วยอัล คาเสส โดยวางแผนการทดลองแบบ Central composite design (CCD) มี 2 ปัจจัย คือ อัตราส่วนเอนไซม์ ต่อสับสเตรท(ร้อยละ 1 ถึง 3) และระยะเวลาในการย่อย (120 ถึง 480 นาที) พบว่าสภาวะที่เหมาะสมในการ ผลิตโปรตีนไฮโตรไลเขทด้วยเอนซม์อัลคาเลสคือ อัตราส่วนเอนไซม์ต่อสับสเตรทร้อยละ 2.84 และใช้เวลาใน การย่อย 480 นาที โดยโปรตีนไฮโตรไลเซทที่ผสิตได้จะมีค่าต่างๆจากการทำนายตามแบบจำลองทาง คณิตศาสตร์ ดังนี้ ร้อยละผลผลิต 40.73 การตักจั บอนุมูสอิสระ DPPHความเข้มขันที่ให้ผลต้าน ออกซีเตชันครึ่งหนึ่ง (IC :.) 869.33 ไมโครกรัมต่อมิลลิสิตร และมีกิจกรรมการจับโลหะร้อยละ 72.80 การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของกรผลิตโปรตีนไฮตรไลเซทด้วยเอนไซม์ 2 ชนิด คือ อัลคาเลสและฟ ลา-เวอร์ซาม โดยวางแผนการทตลองแบบ CCD มี 2 ปัจจัย คือ อัตราส่วนเอนไซม์ฟลาเวอร์ซามต่ออัลคาเลส (10:90ถึง 50:50) และระยะเวลาในการย่อย (120 ถึง 480 นาที) จากผลการทดลองพบว่าสภาวะที่เหมาะสม ในการผลิตโปรตีนฮโตรเชทด้วยเอนไซม์ 2 ชนิด คือ อัตราส่วนเอนไซม์ฟลาเวอร์ซาม:ฮัลคาเลส10:90และใช้ เวลาในการย่อย 480 นาที โดยโปรตีนไฮโตรไลเซทที่ผลิตได้ตามแบบจำลองทางคณิตศาสตร์จากการทำนายมี การดักจับอนุมูลอิสระ DPPH ลดลงครึ่งหนึ่ง (ICs0788.03 ไมโครกรัมต่อมิลลิสิตร มีกิจกรรมการจับโลหะ ร้อยละ 72.49 และมีการยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันของลิพิตร้อยละ 62.89 โครงการที่ 3 มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการพัฒนาผลิตภัณฑ์ข้าวเหนียวกล้องผสมถั่วพร้อมบริโภคที่มี เนื้อสัมผัสนุ่มและค่าดัชนีน้ำตาลลดลง โดยเลือกใช้ข้าวเหนียวกล้องพันธุ์สันป่ตองซึ่งเป็นข้าวเหนียวพันธุ์ ตั้งเดิมของภาคเหนือ และได้แบ่งการทดลองเป็น 4 ตอน ได้แก่ (1) การศึกษาสภาวะที่ใช้ในการเตรียมข้าว เหนียวกล้องเพื่อให้มีลักษณะเ เนื้อสัมผัสที่ดีและมีคำา G ลดลง (2) การพัฒนาผลิตภัณฑ์ข้าวเหนียวกล้องผสม ถั่ว (3) การศึกษากระบวนการฆ่าเชื้อที่เหมาะสมและ (4) กรวิเคราะห์คุณภาพของผสิตภัณฑ์สุดท้าย โนการศึกษาเพื่อลดค่า G ของข้าวเหนียวกล้อง ได้ศึกษาวิธีการนึ่ง (พาร์บอล์ย) และวิธีการนึ่ง ร่วมกับเอนไซม์ กระบวนการพาร์บอล์ยประกอบด้วย3 ขั้นตอน ได้แก่ การแช่ข้าวในน้ำร้อน การนึ่งข้าว และ การอบแห้งข้าวจนมีความชื้นไม่เกินร้อยละ 14จากการศึกษาพบว่ เวลาที่ใช้ในการแช่ข้าวในน้ำร้อนจนข้าวมี ความชื้นร้อยละ 40-50 จะลดลงเมื่ออุณหภูมิในการแช่ข้าวเพิ่มขึ้น และเวลาที่ใช้โนการนึ่งข้าวจะเทิ่มขึ้นตาม ดีกรีของการเกิดเจลาติไนเซชันที่ต้องการ ในการคัดเลือกสภาวะที่เหมาะสมได้พิจารณาจากคุณภาพของข้าว กล้องบรรจุโนรีทอร์ทเพาช์หลังการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 116?c จนได้ค่F. - 5 พบว่าสภาวะที่เหมาะสมที่สุดคือ การแช่ข้าวในน้ำร้อนที่อุณหภูมิ 90*C นาน 15-18นาที และนี่งจนเกิดการเจลาติไนเซชันสมบูรณ์ได้รับ คะแนนความชอบโดยรวมมากที่สุด (7.20 : 0.61) ในขณะที่สมบัติทางเคมีและกายภาพมีความแตกต่างกัน เพียงเล็กน้อยเท่านั้นจาก กการศึกษาการย่อยข้าวเหนียวกล้องด้วยเอนไซม์ร่วมกับการนึ่ง พบว่า สมบัติทางเคมี และกายภาพต่างๆ โดยเฉพะอย่างยิ่งค่ดัชนีน้ำตาลของตัวอย่างที่ไม่ผ่านและผ่านการย่อยด้วยเอนไซม์ไม่มี ความแกต่งกันอย่างมีนัยสำคัญ จึงพิจารณาเลือกสภาวะที่หมาะสมจากการประเมินผลทางประสาทสัมผัส ซึ่งพบว่าคะแนนความชอบโดยรวมของข้าวที่ไม่ผ่านการย่อยตัวยเอนไซม์มีค่ามากกว่าข้าวที่ผ่านการย่อยด้วย เอนไซม์ เมื่อสอบถามความสนใจของผู้บริโภคเกี่ยวกับข้าวเหนียวกล้องผสมถั่วพร้อมบริโภค พบว่า ผู้ตอบ แบบสอบถามต้องการถั่ว 3 ชนิด คือ ถั่วเหลือง ถั่วแดง และถั่วเขียว มากที่สุด จึงเลือกถั่วทั้งสามชนิดผสมลง ไปในข้าวเหนียวกล้อง โดยสัดส่วนที่เหมาะสมของข้าวเหนียวกล้องต่อถั่วผสมคือ 2:1 ซึ่งมีค่าดัชนีน้ำตาลต่ำสนิท ที่สุด โดยสภาวะการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 116*c เป็นเวลา 50 นาทีและที่ 121*C เป็นเวลา 38 นาที ได้รับ คะแนนความชอบโดยรวมสูงที่สุดอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P : 0.05) มีค่าดัชนีน้ำตาลที่ไม่แตกต่างกัน (57.61-57.86)และมีผลกรวิเคราะห์ด้านจุสินทรีย์อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานอาหารเป็นกรดต่ำในภาชนะบรรจุปิด โครงการที่ 4 มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะการสกัดและประสิทธิภาพทางชีวภาพของสมุนไพรไทย ต่อกิจกรรมการต้านภาวะเบาหวาน และเพื่อพัฒนาผสิตภัณฑ์เครื่องดื่มจากข้าวผสมสารสกัดสุมนไพรไทย สำหรับลดอัตราเสี่ยงจากโรคเบาหวานชนิดที่สอง โดยกระบวนการสกัตสมุนไพรที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพด้วยตัว ทำละลายเอทานอลกับน้ำที่ความเข้มข้นร้อยละ 80 โดยปริมาตร โดยใช้วิธีการสกัด 2วิธี คือการสกัดเย็น ใช้ ผงสมุนไพร ส่วน แช่ในสารละลาย 30 ส่วน โดยน้ำหนัก และแช่ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็น เวลานาน 24 ชั่วโมงและการสกัดร้อน ใช้ผงสมุนไพร 1 ส่วน แชในสารละลาย 10 ส่วน โดยน้ำหนัก และสกัด ที่อุณหภูมิ 95 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 30 นาที โดยทำการสกัดช้ำจำนวน 3 รอบ พบว่าวิธีการสกัดเย็น ได้สารสกัด ร้อยละ 17.69-32.29 ส่วนวิธีการสกัตร้อนได้สารสกัดร้อยละ 15.42-36.08 หลังจากนั้นทดสอบ ฤทธิ์ทางชีวภาพ เพื่อเลือกวิธีสกัดและชนิดของสมุนไพร พบว่า สารสกัดสมุนไพรที่ได้จากการสกัดเย็นมี ความสามารถในการยับยั้งกิจกรรมการทำงานของเอนไซม์อะไมเลสและกลูโคซิเดสที่ดีกว่การสกัตร้อน ดังนั้นจึงทำการคัดเลือกสมุนไพร คือ เปลือกอบเชยปนที่ผ่านการสกัดเย็น ซึ่งมีสารประกอบโพลีฟีนอล 174.71 มิสสิกรัมของกรดแกลลิค / ตัวอย่าง 1 กรัม มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระตามวิธี DPPH และ ABTS ร้อยละ 89.17 และ 99.72 ตามสำดับ และสามารถยับยั้งกิจกรรมการทำงานของเอนไซม์อะไมเส สได้ร้อยละ 65.28 และความสามารถนการยับยั้งกิจกรรมกรทำงานของเอนไซม์กลูโคชิเดสได้ ร้อยละ 100.28 และยังเป็นสมุนไพรที่ให้กลิ่นรสที่ดีในการปรุงแต่งในอาหาร การพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มจากข้าวเริ่มจากการศึกษาชนิดของข้าว 3 ชนิด ได้แก่ ข้าวเหนียว สัน ป้าตองข้าวก่ำดอยสะเก็ด และข้าวหอมมะสิ 105ต่ออัตราส่วนของน้ำที่เหมาะสม (1:20. 1:25, 1:30) โดยวาง แผนการทดลองแบบ 3 x 3 factorial in CRD (Completely Randomized Design) ผู้บริโภคโห้คะแนน ความชอบในทุกคุณสักษณะไม่แตกต่างกัน แต่พบว่าอัตราส่วนของน้ำที่ได้คะแนนความชอบมากที่สุดคือ 1:30 และข้าวหอมมะสิกับข้วเหนียวสันตองผู้บริโภคห้คะแนนความชอบมากกว่าข้าวกั๋ดอยสะเก็ด จากนั้นจึง นำข้าวทั้ง 3 ชนิดที่อัตราส่วนน้ำ 1:30 ไปฆ่าเชื้อแบบ sterization โดยควบคุมอุณหภูมิในการ ฆ่าเชื้อที่ 121 องศาเซลเชียส กำหนดค่า F, เท่ากับ 6 จะได้ระยะเวลาที่ใช้ในการแปรรูปผลิตภัณฑ์อยู่ในช่วง22.00- 23.00 นาที นำไปวัดค่าความหนีด พบว่าข้าวหอมมะสิมีความหนีดสูงสุด เพิ่มจากเติม 3 เท่า(160.40เซนติ พอยท์) และข้าวเหนียวสันปัาตองมีค่าความหนืดเพิ่มสูงขึ้นเช่นกัน (110 เซนติทอยท์) แต่ข้าวค่ำดอยสะเก็ดมี ความหนืดเพิ่มขึ้นจากเดิมเล็กน้อย (54 เซนติพอยท์ โดยคำความหนีตที่ผู้บริโภคโห้คะแนนสูงสูดอยู่ในช่วง 61.22-89.75 เชนติพอยท์ดังนั้นจึงทำการเลือกข้าวเหนียวสันบำาตองเพื่อศึกษาในการทดลองถัดไป แต่จะเพิ่ม อัตราส่วนข้าวต่อน้ำเป็น 1:30 1:35 และ 1:40 พบว่าที่อัตราส่วนข้าวต่อน้ำ 1:35 ได้คะแนนความชอบมาก ที่สุด จากนั้นศึกษาปริมาณสารสกัดอบเชย (0.2-0.79) และ xanthan gum (0.04-0.0796) ที่เหมาะสม โดย การวางแผนแบบ Central Composite Design พบว่าสูตรที่เหมาะสมในการผสิตเครื่องดื่มน้ำนมข้าวผสม สารสกัดสมุนไพร คือปริมาณสารสกัดอบเขย 0.29 และแซนแทนกัม 0.049 จะช่วยให้ผสิตภัณฑ์มีกลิ่นรส อบเชย และความหนืดที่ผู้บริโภคให้คะแนนความชอบมากที่สุด ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่พัฒนาได้มีคุณภาพทางเศมีกายภาพตังนี้ คือ ค่าความหนีดเท่ากับ 107.07-0.23 เซนติพอยท์ ปริมาณสารฟินอลิกทั้งหมดเท่ากับ 0.0905t0.01mg GAE/ml sample ค่ 96inhibition of DPPH ABTS* และค่า(-glucosidaeเท่กับ 92.71#0.10, 84.291.43 และ 50.251.62 96inhibition ตามลำดับ และผลทดสอบทางประสาทสัมผัสด้วยวิธีการให้คะแนนความชอบจากผู้บริโภคจำนวน 200 คน พบว่ผู้บริโภคให้คะแนนความชอบเฉยๆถึงชอบเล็กน้อยต่อผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาได้ (5.9-6.3) และศึกษา ระยะเวลาการก็บรักษาผลิตภัณฑ์ตลอดระยะเวลา 3 เดือน พบว่าปริมาณสารประกอบพอลิฟีนอล และ ความสามารถนการต้านออกซิตชัน ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ จากงานวิจัยสรุปได้ว่าผลิตภัณฑ์ ที่พัฒนาได้มีสารสำคัญกลุ่มฟันอลิกและสารตันอนุมูลอิสระสูงกว่าเครื่องดื่มน้ำนมข้าวทั่วไป จากการเสริม สารสกัดจากอบเขยโดยเป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค (ร้อยละ 91)

คำสำคัญ