ผลของสมบัติทางวิทยากระแสและกายภาพเคมีของสารผสมโพลีแซคคาไรด์กับแป้งมันสำปะหลังดัดแปรต่อระบบต้นแบบอาหารแช่แข็ง

บทคัดย่อ

การวิจัยในครั้งนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาหาความสัมพันธ์ของสารผสมระหว่างแป้งดัดแปร 2 ชนิดคือแป้งอะซิทิเลเตท (AS) หรือแป้งโซเดียมออคเทนิลซัคซิเนต (SSO) กับไฮโดรคอลลอยด์ 3 ชนิดได้แก่ เพคติน (P) แคปปา-คาราจีแนน (K) และ โลคัสบีนกัม (L) ในระบบอาหารแช่แข็ง ที่มีผลต่อคุณสมบัติด้านวิทยากระแสเพื่อพฤติกรรมการไหล ค่าความหนืดและคุณสมบัติด้านวีสโคอีลาสติก อัตราการละลายของผลึกแข็งด้วยการแช่ตัวอย่างที่อุณหภูมิ -20 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมงก่อนนำมาวัดอัตราการละลายที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงความร้อนด้วยเครื่อง DSC ที่มีอัตราส่วนของแป้งดัดแปรต่อสารไฮโดรคอลลอยด์ที่แตกต่างกันได้แก่ 0:3, 1:2, 2:1 และ 3:0 ที่ความเข้มข้นร้อยละ 1.5 ในสารละลายซิเตรทบัฟเฟอร์ที่มีค่า pH แตกต่างกัน ในสภาวะที่มีและไม่มีน้ำตาลซูโครสร้อยละ 16 เมื่อพิจารณาคุณสมบัติด้านวิทยากระแสพบว่าสารละลายที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียสทุกตัวอย่างมีพฤติกรรมการไหลแบบ pseudo plastic โดยตัวอย่าง K มีค่าความหนืดสูงสุด ตามด้วยตัวอย่าง L AS SSO และ P ตามลำดับ โดยตัวอย่างที่เป็นสารผสม AS กับไฮโดรคอลลอยด์จะมีความหนืดสูงกว่าตัวอย่างที่เป็นสารผสมระหว่าง SSO กับไฮโดรคอลลอยด์ และตัวอย่างที่เป็นสารผสมระหว่างแป้งดัดแปรกับ L จะมีความหนืดสูงกว่า K และ P ตามลำดับ ตัวอย่างที่เป็นสารผสมของแป้งดัดแปรกับ K หรือ L มีค่าความหนืดลดลงเมื่อลดสัดส่วนของ K หรือ L ส่วนในกรณีที่ผสมกับเพคตินค่าความหนืดมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อลดสัดส่วนของ P เมื่อพิจารณาคุณสมบัติวีสโคอีลาสติกโดยวัดที่ค่าความถี่ 2 Hz ที่ 1% strain โดยการลดอุณหภูมิของสารลงจาก 0 ถึง -10 องศาเซลเซียส ชองสารผสมทั้งหมดพบว่าตัวอย่างที่ไม่เติมน้ำตาลซูโครสมีค่ามอดุลลัสสะสม (G) สูงขึ้นทันทีที่อุณหภูมิลดลงถึง -2 องศาเซลเซียส ในขณะที่ตัวอย่างที่เติมน้ำตาลซูโครสค่า G สูงขึ้นเมื่อลดอุณหภูมิถึง -4 องศาเซลเซียส เมื่อพิจารณาค่า G ที่อุณหภูมิ -10 องศาเซลเซียส โดยใช้การวัดแบบ frequency sweep กำหนดให้ค่าความถี่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ 0.1- 100 Hz และกำหนดให้ % strain คงที่ที่ 1 พบว่าค่า Gของตัวอย่างชนิดเดียวกันที่เติมน้ำตาลซูโครสมีค่าต่ำกว่าตัวอย่างที่ไม่เติมน้ำตาลซูโครส โดยตัวอย่างที่เป็นสารผสมระหว่างแป้ง AC กับ K หรือ L มีค่า G ต่ำกว่าตัวอย่างที่เป็นสารผสมของ SSO กับ K หรือ L ในขณะที่ สารผสมระหว่าง AC กับ P ค่า G มีค่าสูงกว่าสารผสมระหว่าง SSO กับ P ที่อัตราส่วนของแป้งดัดแปรกับไฮโดรคอลลอยด์เท่ากัน โดยตัวอย่างที่เป็นสารผสมระหว่าง K หรือ L กับแป้งดัดแปรค่า G มีแนวโน้มลดลงเมื่อเพิ่มอัตราส่วนของแป้งดัดแปร ในขณะที่วารผสมระหว่าง P กับแป้งดัดแปรค่า G สูงขึ้นเมื่อเพิ่มเพิ่มสัดส่วนของแป้งดัดแปร เมื่อพิจารณาอัตราการละลายของผลึกน้ำแข็งพบว่าตัวอย่าง K มีอัตราการละลายของผลึกน้ำแข็งช้ากว่าตัวอย่าง L AS OSS และ P ตามลำดับ และเมื่อศึกษาในสารผสมของแป้งดัดแปร AS หรือ OSS กับ K หรือ L พบว่าอัตราการละลายลดลงเมื่อเพิ่มสัดส่วนของ K หรือ L ในขณะที่ตัวอย่างผสมของแป้งดัดแปรทั้ง 2 ชนิดกับ P มีอัตราการละลายเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มสัดส่วนของ P โดยตัวอย่างที่เป็นสารผสมของ P กับแป้งดัดแปร AS หรือ SSO จะมีอัตราการละลายของผลึกน้ำแข็งที่เร็วกว่าตัวอย่างที่เป็นสารผสมของ K หรือ L กับแป้งดัดแปร AS หรือ SSO ตัวอย่างที่เติมน้ำตาลซูโครสมีอัตราการละลายที่เร็วกว่าตัวอย่างที่ไม่เติมน้ำตาลซูโครส เมื่อพิจารณาผลของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงความร้อนพบว่าค่า peak temperature, Tp และค่า temperature on set, To ของสารผสมระหว่างแป้งดัดแปรทั้ง 2 ชนิดกับไฮโดรคอลลอยด์ทั้ง 3 ชนิดมีค่าลดลงเมื่อเปรียบเทียบในกรณีที่เป็นสารละลายเดี่ยว เมื่อเปรียบเทียบที่อัตราส่วนของแป้งดัดแปรกับไฮโดรคอลลอยด์ที่เท่ากันพบว่าตัวอย่างที่เป็นสารผสมของ SSO กับไฮโดรคอลลอยด์มีแนวโน้มว่าค่า To มีค่าสูงกว่า ในขณะที่มีแนวโน้มของค่า ?H และ Tp ต่ำกว่าตัวอย่างที่เป็นสารผสมของ AS กับไฮโดรคอลลอยด์ โดยในระบบที่มีน้ำตาลซูโครสค่า Tp และ To มีค่าต่ำกว่าในระบบที่ไม่มีน้ำตาลซูโครส โดยตัวอย่างที่มีน้ำตาลซูโครสมีการใช้พลังงานเพื่อสลายผลึกน้ำแข็งน้อยกว่าตัวอย่างที่ไม่มีน้ำตาลซูโครส เมื่อพิจารณาผลของค่า pH ที่แตกต่างกันต่อคุณสมบัติด้านวีสโคอีลาสติกโดยวัดค่า G ที่ความถี่ 1 Hz และ1 % strain และคุณสมบัติเชิงความร้อน (โดยเปรียบเทียบที่ pH 3.5 และ 6.5) คุณสมบัติด้านความหนืด และอัตราการละลาย (โดยเปรียบเทียบที่ 3.5 5.0 6.5 และ 8.0) ที่มีอัตราส่วนของแป้งกับไฮโดรคอลลอยด์แตกต่างกัน พบว่าตัวอย่างที่เป็นสารละลายเดี่ยวตัวอย่างที่มีค่า pH 3.5 มีค่า G สูงกว่าตัวอย่างที่เตรียมที่ pH 6.5 ส่วนค่าความหนืดของแป้ง AS และ L พบว่ามีค่าความหนืดเรียงตามความหนืดสูงสุดดังต่อไปนี้คือที่ pH 6.5, 5.0, 3.5 และ 8.0 ส่วนแป้ง SSO และ P มีลำดับความหนืดเรียงจากมากไปน้อยดังนี้คือที่ PH 3.5, 5.0, 6.5 และ 8.0 ส่วน ในกรณีที่เป็นสารผสมระหว่าง AS หรือ SSO กับ K , L หรือ P ทุกอัตราส่วนพบว่าที่ pH 3.5 มีค่า G สูงกว่าที่ pH 6.5 ทั้งระบบที่เติมและไม่เติมน้ำตาลซูโครส ส่วนค่าความหนืดของ AS กับ K ทุกอัตราส่วนที่ pH 6.5 มีค่าความหนืดสูงสุดตามด้วย 8.0, 5.0 และ 3.5 ตามลำดับ ในขณะที่สารผสมของ SSO กับ K ทุกอัตราส่วนที่ pH 8.0 มีค่าความหนืดสูงสุดตามด้วย 6.5, 5.0 และ 3.5 ตามลำดับ ส่วนค่าความหนืดของ AS กับ L ทุกอัตราส่วนที่ pH 6.5 มีค่าความหนืดสูงสุดตามด้วย 5.0, 8.0 และ 3.5 ตามลำดับ ในขณะที่สารผสมของ SSO กับ L ทุกอัตราส่วนที่ pH 5.0 มีค่าความหนืดสูงสุดตามด้วย 6.5, 8.0 และ 3.5 ตามลำดับ ส่วนค่าความหนืดของ AS หรือ SSO กับ P ทุกอัตราส่วนพบว่าค่าความหนืดมีแนวโน้มลดลงเมื่อ pH เพิ่มขึ้น เมื่อพิจารณาผลของ pH ที่แตกต่างกันต่ออัตราการละลายพบว่าในกรณีของสารเดี่ยวอัตราการละลายของผลึกน้ำแข็งมีแนวโน้มสูงขึ้นตามค่า pH ในกรณีของสารผสมระหว่างแป้ง AS หรือ SSO กับ K ทุกอัตราส่วนพบว่าตัวอย่างที่เตรียมที่ pH 3.5 และ 5.0 มีอัตราการละลายของผลึกน้ำแข็งที่ต่ำกว่าที่เตรียมที่ 6.5 และ 8.0 ส่วนสารผสมระหว่าง AS กับ L ที่ค่า pH 6.5 มีอัตราการละลายสูงสุด และ pH 8.0 มีอัตราการละลายต่ำสุด สารผสมระหว่าง SSO กับ L อัตราการละลายไม่ขึ้นกับค่า pH โดยที่ pH 6.5 และ 3.5 มีอัตราการละลายสูงกว่าที่ pH 5.0 และ 8.0 ส่วนตัวอย่างที่เป็นสารผสมระหว่าง AS หรือ SSO กับ P พบว่าตัวอย่างที่มีค่าความเป็นกรดจะมีอัตราการละลายของผลึกน้ำแข็งต่ำกว่าตัวอย่างที่มี pH 6.5 และ 8.0 แป้งดัดแปรหรือไฮโดรคอลลอยด์ที่ศึกษาในครั้งนี้มีผลต่อคุณสมบัติของอาหารที่แตกต่างกัน ขึ้นกับส่วนผสม อัตราส่วน และค่าความเป็นกรด – ด่างแตกต่างกัน การที่ผู้ประกอบการต้องการเลือกใช้แป้งดัดแปรชนิดใด ผสมร่วมกับไฮโดรคอลลอยด์ชนิดใด ต้องเลือกให้เหมาะสมกับชนิดของอาหารแช่แข็ง ส่วนผสมที่มีในอาหารรวมถึงกระบวนการผลิตของอาหารแต่ละชนิด หรืออาจจำเป็นต้องศึกษาความสัมพันธ์ของแป้งหรือไฮโดรคอลลอยด์ชนิดอื่นเพิ่มเติมเพื่อตอบสนองต่อความต้องการที่แท้จริงของผู้ผลิต

คำสำคัญ