ผลของอันตรกิริยาระหว่างแป้งมันสำปะหลังดัดแปรและแคปปา-คาราจีแนน ต่อการตกผลึกน้ำแข็งใหม่ในไอศกรีม

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือ 1) ศึกษาผลของปฏิสัมพันธ์ของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรได้แก่ แป้งไฮดรอกซีโพรพิลสตาร์ช (HPS) แป้งไฮดรอกซีโพรพิลไดสตาร์ชฟอสเฟต (HPDS) หรือโลคัส-บีนกัมกับแคปปา-คาราจีแนนต่อคุณสมบัติทางวิทยากระแสในระบบสารละลายน้ำตาลซูโครสและระบบส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมนม 2) ศึกษาผลของปฏิสัมพันธ์ของแป้ง HPS แป้ง HPDS หรือโลคัสบีนกัม กับแคปปา-คาราจีแนนต่อลักษณะทางกายภาพของไอศกรีม ได้แก่ ค่าการขึ้นโฟม อัตราการละลาย และค่าความแข็งของไอศกรีม 3) ศึกษาผลของปฏิสัมพันธ์ของแป้ง HPS แป้ง HPDS หรือโลคัสบีนกัมกับแคปปา-คาราจีแนนต่อการตกผลึกของผลึกน้ำแข็ง จากการวิเคราะห์ด้วยภาพ โดยใช้ Heating and cooling stageและการทำ Temperature sweep ตัวอย่างสารละลายซูโครสและส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมทุกตัวอย่างจะแปรความเข้มข้นซูโครสร้อยละ 12 และ 16 กำหนดความเข้มข้นของสารให้ความคงตัวเป็นร้อยละ 0.3 และแปรระดับความเข้มข้นของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรหรือโลคัสบีนกัมในช่วงร้อยละ 0.255-0.3 ผลต่างของความเข้มข้นสารให้ความคงตัวที่ใช้จะถูกเติมให้ครบร้อยละ 0.3 โดยใช้แคปปา-คาราจีแนน จากการศึกษาในระบบซูโครสพบว่า ตัวอย่างสารละลายซูโครสที่ไม่เติมสารให้ความคงตัวสารละลายซูโครสที่เติมโลคัสบีนกัม แป้ง HPS หรือแป้ง HPDS มีพฤติกรรมการไหลแบบนิวโตเนียนระดับความเข้มข้นของสารละลายน้ำตาลซูโครสไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการไหลและค่าความหนืดปรากฏของระบบสารละลายน้ำตาลซูโครส ตัวอย่างที่เติมสารให้ความคงตัวมีค่าความหนืดปรากฏมากกว่าตัวอย่างที่ไม่เติมสารให้ความคงตัว ค่าความหนืดปรากฏของระบบสารละลายซูโครสที่มีโลคัสบีนกัมกับแคปปา-คาราจีแนนจะมีค่ามากกว่าระบบสารละลายซูโครสที่ใช้แป้ง HPS หรือแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนน เมื่อพิจารณาในระบบส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมพบว่า ส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่ไม่มีสารให้ความคงตัว ส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่เติมแป้ง HPS หรือแป้ง HPDS มีพฤติกรรมการไหลแบบนิวโตเนียน ส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่ใช้สารให้ความคงตัวกับแคปปา-คาราจีแนนมีพฤติกรรมการไหลเแบบนอน-นิวโตเนียนประเภท Time dependent shear thinning ผล ของความเข้มข้นซูโครสต่อพฤติกรรมการไหลพบว่า ระดับความเข้มข้นของซูโครสไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการไหลของส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีม ทั้งในส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่ไม่ใส่และใส่สารให้ความคงตัว นอกจากนี้ ส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่เติมสารให้ความคงตัวจะมีค่าความหนืดปรากฏ ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืด ค่า Thixotropy และค่าโมดูลัสสะสมเพิ่มขึ้นโดยจะมีค่าเพิ่มสูงขึ้นอีกเมื่อใช้ส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมดังกล่าวกับแคปปา-คาราจีแนนในทางกลับกันส่งผลให้ค่าดัชนีพฤติกรรมการไหลลดลง ค่าโมดูลัสสะสมและค่าความคงตัวของส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมจะมีค่าสูงกว่าตัวอย่างควบคุมซึ่งแสดงถึงปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นในส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีม ส่งผลให้ส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมมีความคงตัวมากขึ้น ผลของปฏิสัมพันธ์ของแป้ง HPS หรือแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนน ส่งผลให้ค่าการขึ้นโฟมมีค่าสูงขึ้น ระดับความเข้มข้นสารละลายซูโครสร้อยละ 12 หรือร้อยละ 16 ไม่มีผลต่อการขึ้นโฟมของไอศกรีม นั่นแสดงให้เห็นว่าปฏิสัมพันธ์ของแป้ง HPS หรือแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนนส่งผลให้ไอศกรีมมีความสามารถในการกักเก็บอากาศเพิ่มขึ้น ในทางกลับกันส่งผลให้ไอศกรีมมีค่าความแข็งสูงขึ้น และมีอัตราการละลายสูงกว่าตัวอย่างไอศกรีมที่ใช้โลคัสบีนกัมกับแคปปา-คาราจีแนน ซึ่งค่าความแข็งที่สูงขึ้นสอดคล้องกับค่าร้อยละการโตของผลึกน้ำแข็ง โดยค่าร้อยละการโตของผลึกน้ำแข็งของส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่มีโลคัสบีนกัมกับแคปปา-คาราจีแนน จะมีค่าต่ำกว่าส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่มีแป้ง HPS หรือแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนน เมื่อส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมหลังผ่านการทำ Temperature sweep จะมีการตกผลึกของผลึกน้ำแข็งแบบ Melt-refreeze โดยส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่ใส่โลคัสบีนกัมจะมีค่าร้อยละการโตของผลึกน้ำแข็งต่ำที่สุด รองลงมาคือ ตัวอย่างส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่มีแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนนและตัวอย่างส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่มี โลคัสบีนกัมกับแคปปา-คาราจีแนน นั่นแสดงว่าปฏิสัมพันธ์ของแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนนสามารถชะลอการโตของผลึกน้ำแข็งในขณะที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ ผลของสารละลายน้ำตาลซูโครสต่อการตกผลึกของผลึกน้ำแข็งพบว่าผลึกน้ำแข็งในตัวอย่างส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่มีสารละลายซูโครสร้อยละ 16 จะมีขนาดผลึกน้ำแข็งเล็กและมีค่าร้อยละการโตของผลึกน้ำแข็งต่ำกว่าตัวอย่างส่วนผสมพร้อมทำไอศกรีมที่มีสารละลายซูโครสร้อยละ 12 เนื่องจากปริมาณของแข็งในส่วนพร้อมทำไอศกรีมที่มีสารละลายซูโครสร้อยละ 16 จะมีปริมาณมากกว่า ซึ่งส่งผลให้ใช้เวลาในการเปลี่ยนสถานะจากน้ำเป็นผลึกน้ำแข็งในของการปั่นน้อยกว่าส่วนพร้อมทำไอศกรีมที่มีสารละลายซูโครส ร้อยละ 12 ปฏิสัมพันธ์ของแป้ง HPS กับแคปปา-คาราจีแนนและแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนน ช่วยเพิ่มค่าการขึ้นโฟมให้กับไอศกรีมและสามารถชะลอการโตของผลึกน้ำแข็งได้ ดังนั้น สามารถนำแป้ง HPS กับแคปปา-คาราจีแนนและแป้ง HPDS กับแคปปา-คาราจีแนน มาใช้ในการลดลักษณะเนื้อสัมผัสเป็นเกล็ดน้ำแข็งที่เกิดจากการตกผลึกของผลึกน้ำแข็งในไอศกรีมนม

คำสำคัญ