การเพิ่มมูลค่าของวัสดุเหลือทิ้งจากภาคการเกษตร เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อาหาร

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นเพิ่มมูลค่าของวัสดุเหลือทิ้งจากภาคเกษตร เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อาหาร โดยแบ่งเป็น 2 กิจกรรมย่อย โดยกิจกรรมที่ 1 เป็นการศึกษาสารสกัดกากใยอาหารจากฟางข้าวและเปลือกข้าวด้วยตัวทำละลาย 4 ชนิด ได้แก่ น้ำ เอทานอลความเข้มข้นร้อยละ 60 กรดไฮโดรคลอริก (4 และ 6 โมลาร์) และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (4 และ 6 โมลาร์) ผลการศึกษา พบว่า ภาวะที่เหมาะสมในการสกัดกากใยอาหารจากเปลือกข้าวและฟางข้าวด้วย คือการใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ เข้มข้น 4 โมลาร์ อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส นาน 10 ชั่วโมง (เปลือกข้าว) และ 6 ชั่วโมง (ฟางข้าว) ซึ่งสารสกัดกากใยอาหารจากเปลือกข้าวและฟางข้าวมีสีเหลืองเข้ม และมีรูพรุนเพิ่มมากขึ้น และให้ปริมาณกากใยอาหารทั้งหมด โฮโล-เซลลูโลส และ แอลฟา-เซลลูโลส สูงที่สุด (p?0.05) แต่ปริมาณ Klason lignin ต่ำที่สุด (p?0.05) สารสกัดกากใยอาหารจากเปลือกข้าวและฟางข้าวมีสมบัติเชิงหน้าที่ เช่น ค่าการละลาย ความสามารถในการอุ้มน้ำมัน และ ความสามารถในการอุ้มน้ำ เท่ากับ 0.02 และ 0.01, 6.17 และ 8.89 และ 7.16 และ 9.90 กรัมต่อกรัมกากใยอาหาร ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์ชนิดน้ำตาลด้วยเครื่อง High Performance Liquid Chromatography (HPLC) ต่อด้วย Evaporating Light Scattering Detector (ELSD) พบว่ามีน้ำตาล 2 ชนิด คือ น้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลไซโลส โดยมีค่าดัชนีการปลดปล่อย กลูโคส เท่ากับ 43.57 และ 53.09 ตามลำดับ นอกจากนี้เมื่อนำกากใยอาหารที่สกัดจากเปลือกข้าวและ ฟางข้าวไปประยุกต์ใช้เป็นแหล่งคาร์บอนเพื่อเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์โพรไบโอติก 2 ชนิด ได้แก่ Lactobacillus casei และ Bifidobacterium longum พบว่าจำนวนเชื้อจุลินทรีย์เพิ่มขึ้นระดับหนึ่ง (ต่ำกว่าพรีไบโอติกทางการค้า) แสดงให้เห็นว่า กากใยอาหารจากเปลือกข้าวและฟางข้าวสามารถใช้เป็นแหล่งของชีวพอลิเมอร์ที่สามารถประยุกต์ใช้ได้ในผลิตภัณฑ์อาหาร สำหรับต้นทุนการผลิตสารสกัดกากใยอาหารจากเปลือกข้าวและฟางข้าวโดยใช้ โซเดียมไฮดรอกไซด์ พบว่า สารสกัดใยอาหารจากเปลือกข้าวมีต้นทุนต่ำกว่าสารสกัดใยอาหารจากฟางข้าวเล็กน้อย โดยมีต้นทุน เท่ากับ 219.55 และ 223.37 บาท/กิโลกรัมสารสกัดใยอาหาร ตามลำดับสำหรับ กิจกรรมที่ 2 การพัฒนาฟิล์มบริโภคได้จากแป้งกล้วยน้ำว้าดิบ และกล้วยไข่ดิบ (ชนิดตกเกรดหรือถูกคัดทิ้ง) ผลการศึกษา พบว่า ผงกล้วยไข่ดิบมีปริมาณโปรตีนและไขมันสูงที่สุด คือ 4.45% และ 2.28% ตามลำดับ เมื่อนำผลกล้วยดิบมาผลิตเป็นฟิล์มแป้งกล้วยดิบ โดยใช้แป้งกล้วยดิบ 1, 3 และ 5% พบว่า เมื่อความเข้มข้นของแป้งกล้วยเพิ่มขึ้น ฟิล์มมีสีเข้มมากขึ้น แต่มีความหนาที่ต่ำกว่าฟิล์มแป้งมันสำปะหลัง และเมื่อมีความเข้มข้นของแป้งกล้วยดิบสูงขึ้น ฟิล์มมีค่าความทนต่อแรงดึงที่สูงขึ้น และฟิล์มแป้งกล้วยไข่มีค่าความทนต่อแรงดึงที่สูงกว่าฟิล์มแป้งกล้วยน้ำว้าดิบ และฟิล์มแป้งมันสำปะหลังมีค่าความทนต่อแรงดึงต่ำที่สุด (2.61 MPa) ส่วนการยืดตัวของฟิล์มกล้วยดิบ พบว่า ฟิล์มกล้วยน้ำว้าดิบ มีค่าการยืดตัวสูงที่สุด แต่ถ้าใช้เข้มข้น 1% ฟิล์มแตกเปราะ ส่วนในฟิล์มกล้วยไข่ดิบ 5% มีค่าการยืดตัวสูงที่สุด โดยฟิล์มจากแป้งกล้วยดิบมีค่าการละลายไม่แตกต่างกัน แต่มีค่าสูงกว่าการละลายของฟิล์มแป้งมันสำปะหลัง และยังพบอีกว่า ฟิล์มแป้งกล้วยดิบมีอัตราการซึมผ่านไอน้ำที่ต่ำกว่าฟิล์มแป้งมันสำปะหลัง สำหรับต้นทุนการผลิตฟิล์มจากแป้งกล้วยน้ำว้าดิบและแป้งกล้วยไข่ดิบ เท่ากับ 213.79 และ 237.54 บาท/แป้งกล้วยดิบ 1 กิโลกรัม ตามลำดับ คำสำคัญ (กิจกรรมที่ 1): สารสกัดกากใยอาหาร/ การสกัด/ เปลือกข้าว/ ฟางข้าว/ สมบัติทางเคมีกายภาพ/ สมบัติเชิงหน้าที่คำสำคัญ (กิจกรรมที่ 2): ฟิล์มบริโภคได้/ ฟิล์มแป้งกล้วยน้ำว้าดิบ/ ฟิล์มแป้งกล้วยไข่ดิบ/ การละลาย/ สมบัติทางกลของฟิล์ม

คำสำคัญ