การศึกษาคนควาอิสระ การสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา Dietary Fibers Extraction From Kluai Namwa Peels
นางสาวพัชราภรณ วชิรศิริ
บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร พ.ศ. 2550
การศึกษาคนควาอิสระ เรื่อง การสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา Dietary Fibers Extraction From Kluai Namwa Peels
โดย นางสาวพัชราภรณ
วชิรศิริ
เสนอ รศ. สิริพันธุ จุลกรังคะ
ประธานกรรมการ
ผศ. ดร. อัญชนีย อุทัยพัฒนาชีพ
กรรมการรวม
พัชราภรณ วชิรศิริ 2550 : การสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา ปริญญาวิทยาศาสตร มหาบัณฑิต (คหกรรมศาสตร) ประธานกรรมการที่ปรึกษา : รองศาสตราจารยสิริพนั ธุ จุลกรังคะ, M.S. 54 หนา
การวิจยั นี้มวี ัตถุประสงคเพื่อศึกษากระบวนการสกัดใยอาหาร (dietary fibers) จากเปลือก กลวยน้ําวาที่มอี ายุการเก็บเกี่ยว 13-14 สัปดาหหลังการแทงปลี โดยในกระบวนการสกัดไดใชวธิ กี าร เตรียมวัตถุดิบที่แตกตางกัน 4 วิธี คือ การบดแหง การบดเปยก การบดเปยกรวมกับการลางน้ํา อุณหภูมิหอง และการบดเปยกรวมกับการลางน้ํารอน ตัวอยางทีผ่ านการเตรียมดวยวิธีการตางๆ จะนํามา สกัดไขมัน โปรตีนและแปงออกโดยเอนไซมแอลฟาอะไมเลส กลูโคอะไมเลส และนิวเทรส พบวา ได ผลผลิตรอยละ 6.12 6.10 5.18 4.95 โดยน้ําหนักแหงตามลําดับ จากการวิเคราะหองคประกอบทางเคมี ความสามารถในการอุมน้ําและอุมน้ํามัน พบวา ใยอาหารที่เตรียมโดยวิธกี ารบดเปยกรวมกับการลางน้ํา อุณหภูมิหองมีปริมาณใยอาหารทั้งหมด และคาความสามารถในการอุมน้ําและอุมน้ํามันสูงที่สุด และ แตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 เมื่อเปรียบเทียบกับใยอาหารที่เตรียมดวยวิธี อื่นๆ สีของผลิตภัณฑใยอาหารที่สกัดไดเปนสีน้ําตาลอาจเปนขอจํากัดในการนําไปประยุกตใชกับ ผลิตภัณฑอาหาร ตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาประมาณ 739 บาทตอกิโลกรัม ซึ่ง เปนราคาคอนขางสูงเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑใยอาหารที่ใชในอุตสาหกรรมอาหารทั่วไป เนื่องมาจากการ ใชเอนไซม 3 ชนิด เพื่อกําจัดองคประกอบที่ไมตองการ
Phatcharaporn Wachirasiri 2007: Dietary Fibers Extraction From Kluai Namwa Peels. Master of Science (Home Economics) Independent Study Advisor: Associate Professor Siripun Chulakarangka. 54 pages The purpose of study was to investigate the extraction process of dietary fibers from Kluai Namwa peel. Four various extraction methods were investigated as follows; dry milling, wet milling, wet milling and water washing and wet milling with hot water washing. Samples prepared by these 4 methods were removed fat protein and starch by Îąamylase, glucoamylase and neutrase getting the yield of 6.12, 6.10, 5.18 and 4.95 % dietary fiber (dry basis) respectively. The chemical composition, water holding and oil holding capacity of the dietary fibers prepared by wet milling with water washing method had the highest total dietary fiber content including water and oil holding capacity and were significant different at 95% confidence limit when compared with the other extraction methods. The extracted dietary fiber had brown color which might be a limitation for food applications. The cost for the production of dietary fiber from banana peel was approximately 739 bath/kg which was higher than those of other dietary fiber products generally used in food industry. This was due to the utilization of three enzymes to remove the other components in this dietary fiber production.
กิตติกรรมประกาศ ผูวิจัยขอกราบขอบพระคุณ รองศาสตราจารยสิริพันธุ จุลกรังคะ ประธาน กรรมการที่ปรึกษา ผศ. ดร. อัญชนีย อุทัยพัฒนาชีพ กรรมการรวมที่ไดใหคําปรึกษา แนะนําและตรวจแกไขขอบกพรองตางๆ ของการศึกษาคนควาอิสระนี้จนเสร็จสมบูรณ ขอกราบขอบพระคุณ ดร.โศรดา วัลภา นักวิชาการ 8 สถาบันวิจยั วิทยาศาสตร และเทคโนโลยีแหงประเทศไทย (วว.) ที่ใหการสนับสนุนดานวิชาการ แนะนําแนวทางการทําวิจยั ตลอดจนใหคาํ ปรึกษาและชวยเหลือใหงานวิจยั สําเร็จลุลวงไปไดดวยดี ขอขอบคุณ คุณดํารงชัย สิทธิสําอางค, คุณนันทิญา วงษมงคล, คุณสุพรพรรณ เทพนุย ตลอดจนเพื่อนรวมงานทุกๆ คนที่ใหชวยเหลือและเปนกําลังใจ สุดทายนี้ ผูวจิ ยั กราบขอบพระคุณบิดา มารดา ที่สนับสนุนทางดานการศึกษา และเปนกําลังใจแกผูวิจยั เสมอมา พัชราภรณ วชิรศิริ พฤษภาคม 2550
(1)
สารบัญ หนา สารบัญ............................................................................................................................................(1) สารบัญตาราง..................................................................................................................................(2) สารบัญภาพ.....................................................................................................................................(3) คํานํา..................................................................................................................................................1 ตรวจเอกสาร......................................................................................................................................3 เปลือกกลวยน้าํ วา : การใชประโยชน.................................................................................. 3 ใยอาหาร..............................................................................................................................4 การสกัดใยอาหาร...............................................................................................................13 คุณสมบัติของใยอาหารตอผลิตภัณฑอาหาร......................................................................16 งานวิจยั ที่เกี่ยวของ.............................................................................................................17 อุปกรณและวิธีการ.......................................................................................................................... 18 อุปกรณ..............................................................................................................................18 วิธกี าร................................................................................................................................20 ผลและวิจารณ................................................................................................................................. 23 องคประกอบทางเคมีของเปลือกกลวยน้ําวา.......................................................................23 การศึกษากระบวนการสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา...............................................24 คุณสมบัติของใยอาหารที่สกัดไดจากเปลือกกลวยน้ําวา....................................................26 ตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา..................................................................32 สรุป.................................................................................................................................................35 ขอเสนอแนะ....................................................................................................................................37 เอกสารและสิ่งอางอิง.......................................................................................................................39 ภาคผนวก ภาคผนวก ก วิธีวเิ คราะหและการคํานวณ.......................................................................................45 ภาคผนวก ข เครื่องมือที่ใชในการวิเคราะห....................................................................................53
(2)
สารบัญตาราง ตารางที่ หนา 1 องคประกอบทางเคมีของเปลือกกลวยน้ําวา......................................................................23 2 องคประกอบทางเคมีของใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาที่สกัดได…………...................25 3 คาสีของใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาทีเ่ ตรียมโดยวิธกี ารตางๆ……………..................27 4 คุณสมบัติของใยอาหารที่สกัดไดจากเปลือกกลวยน้ําวา....................................................28 5 ปริมาณใยอาหารและคุณสมบัติของใยอาหารจากแหลงวัตถุดิบตางๆ...............................32 6 ตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา..................................................................34
(3)
สารบัญภาพ ภาพที่ หนา 1 แผนผังแสดงสวนประกอบของคารโบไฮเดรท...................................................................4 2 กระบวนการการเตรียมวัตถุดิบ..........................................................................................21 ภาพผนวกที่ 1 เครื่องวัดความชื้น SatoriusMA30……………………………………………………...53 2 เครื่องวัดคาสี Chroma meter CR200………………………………………………......53 3 เครื่องวิเคราะหปริมาณแปงPolarimeter...........................................................................54 4 เครื่องวัดคาปริมาณน้ําอิสระWater Activity Meter Model MS1 aw..........................54
1
การสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา Dietary Fibers Extraction From Kluai Namwa Peels คํานํา ปจจุบันพฤติกรรมการบริโภคของคนไทยไดเปลี่ยนแปลงไปจากอดีตอยางตอเนื่อง เนื่องมาจากการรับวัฒนธรรมตะวันตกและสภาพสังคมที่เปลี่ยนแปลงไป ผูบริโภคมักนิยมอาหาร สําเร็จรูปและอาหารจานดวนที่มีปริมาณแปง ไขมันและน้ําตาลมาก แตใยอาหารต่าํ ทําใหรางกาย ไดรับใยอาหารไมเพียงพอตอความตองการของรางกาย สงผลทําใหเกิดปญหาสุขภาพตางๆ ตามมา เชน โรคอวน โรคเบาหวาน โรคริดสีดวงทวาร ฯลฯ ดังนั้นการเสริมใยอาหารลงในผลิตภัณฑ อาหารตางๆ จึงเปนทางเลือกหนึ่งที่ทําใหผูบริโภคไดรับใยอาหารในปริมาณที่เพิ่มขึ้น อยางไรก็ตาม ใยอาหารทีน่ ํามาเติมลงในผลิตภัณฑอาหารตางๆ ลวนแลวแตตองมีการนําเขาจากตางประเทศแทบ ทั้งสิ้น ทําใหตนทุนในการผลิตเพิ่มสูงขึ้น ราคาผลิตภัณฑของผลิตภัณฑอาหารที่มกี ารเติมใยอาหาร จึงสูงขึ้นตามไปดวย การวิจยั นี้จึงมุงเนนทีจ่ ะศึกษาวาเปลือกกลวยน้ําวามีศักยภาพในการนํามาผลิต เปนใยอาหารที่ใชในการเติมในผลิตภัณฑอาหารเพื่อทดแทนการนําเขาจากตางประเทศไดหรือไม เปลือกกลวยน้าํ วาดิบจัดเปนของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารตางๆ ซึ่งมี ปริมาณมากและมูลคาต่ํา โดยกลวยน้ําวาจัดเปนพืชเศรษฐกิจชนิดหนึง่ ที่นิยมปลูกทัว่ ไปในประเทศ ไทย เนื่องจากสามารถปลูกและดูแลรักษาไดงาย มีการปลูกกลวยน้าํ วาเปนการคาทั่วไปในภาค กลาง ภาคเหนือปลูกมากในจังหวัดพิษณุโลก เนื้อกลวยน้ําวามีคุณคาทางอาหารสูง ใชเปนอาหาร เด็กออน รับประทานสด และสามารถทําเปนอาหารทั้งคาวและหวานไดหลากหลายชนิด เชน แกง กลวย ขนมกลวย กลวยทอด กลวยบวดชี กลวยตาก กลวยฉาบ และกลวยกวน โดยกลวยตากจัดเปน สินคาที่มีการสงออกจําหนายยังตางประเทศ โดยกลวยที่นํามาแปรรูปเปนกลวยฉาบหรือ กลวย ทอดเนย ในระดับอุตสาหกรรมใชกลวยที่มีความสุกประมาณ ¾ ของผล หรือประมาณ 80 เปอรเซ็นตของผล (เบญจมาศ, 2538) สวนของเปลือกกลวยที่เหลือทิ้งสวนใหญมชี องทางการใช ประโยชนอยูอยางจํากัดแตเพียงการทําปุยหรืออาหารสัตว นอกจากนี้ยังมีใยอาหารเปน สวนประกอบอยูมากกวา 50 เปอรเซ็นต เปลือกกลวยน้ําวาจึงมีศักยภาพสูงในการพัฒนาเปน วัตถุดิบในการผลิตเปนใยอาหาร อยางไรก็ตามยังไมมีการวิจยั ในการนําของเหลือทิ้งจาก อุตสาหกรรมแปรรูปผลไมโดยเฉพาะอยางยิ่งเปลือกกลวยน้าํ วาดิบมาผลิตเปนใยอาหาร เพื่อใชใน
2
การผลิตผลิตภัณฑอาหาร การวิจัยนี้จึงไดทําการศึกษากระบวนการสกัดแยกใยอาหารออกจาก เปลือกกลวยน้าํ วา รวมทั้งคุณสมบัติตางๆ ของใยอาหารที่สกัดได วัตถุประสงคของการวิจัย 1. เพื่อศึกษาวิธีการสกัดแยกใยอาหารจากเปลือกกลวยน้าํ วา 2. เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของใยอาหารที่สกัดได 3. เพื่อศึกษาตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้าํ วา ขอบเขตการวิจัย เปลือกกลวยน้าํ วาอายุ 13-14 สัปดาหหลังแทงปลี มีความสุก 80 เปอรเซ็นต หรือประมาณ ¾ ของผล ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ 1. เปนแนวทางสําหรับภาครัฐและเอกชนในการทําวิจัยเพื่อใชประโยชนและเพิ่มมูลคาของ วัสดุเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมอาหารและทางการเกษตรอืน่ ๆ 2. เปนแหลงขอมูลสําหรับผูที่สนใจศึกษาคนควาเกีย่ วกับกระบวนการสกัดแยกใยอาหาร จาก เปลือกกลวยน้าํ วาหรือวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรอื่นๆ 3. ลดอัตราการนําเขาใยอาหารสกัดจากตางประเทศ
3
ตรวจเอกสาร เปลือกกลวยน้ําวา : การใชประโยชน กลวยน้ําวามีชอื่ วิทยาศาสตรวา Musa (ABB group) “Kluai Namwa” มีชื่อเรียก แตกตางตามถิน่ กําเนิดคือ กลวยใต (เชียงใหม, เชียงราย); กลวยตานีออง (อุบลราชธานี); กลวย มะลิออง (จันทบุรี); กลวยออง (ชัยภูม)ิ สวนชื่อสามัญ คือ Pisang Awak กลวยน้ําวามีลาํ ตนเทียมสูงไมเกิน 3.5 เมตร เสนผานศูนยกลางมากกวา 15 เซนติเมตร กาบ ลําตนดานนอกสีเขียวออน มีประดําเล็กนอย ดานในสีเขียวออน กานใบมีรองคอนขางแคบ เสน กลางใบสีเขียว กานชอดอกไมมีขน ใบประดับรูปไขคอ นขางปอม มวนงอขึ้นปลายปาน ดานบนสี แดงอมมวงมีนวล ดานลางสีแดงเขม เครือหนึ่งมี 7-10 หวี หวีหนึ่งมี 10-16 ผล ผลใหญกวากลวยไข กวาง 3-4 เซนติเมตร ยาว 11-13 เซนติเมตร มีเหลีย่ ม กานผลยาว ผลมีความยาวใกลเคียงกับกลวยไข เปลือกหนากวากลวยไข เมื่อสุกเปลีย่ นเปนสีเหลืองปนน้ําตาล เนื้อสีขาว รสหวาน ทีแ่ กนกลางหรือ เรียกวา ไสกลาง มีสีเหลือง ชมพู หรือขาว ซึ่งทําใหแบงออกไดเปน กลวยน้ําวาเหลือง กลวยน้ําวา แดง และกลวยน้ําวาขาว กลวยน้ําวาปลูกทั่วไปในประเทศไทย กินกันมากในทุกๆ ภาค ปลูกเปน การคาทัว่ ไปในภาคกลาง ภาคเหนือปลูกมากในจังหวัดพิษณุโลก เนื้อกลวยน้ําวามีคุณคาทางอาหาร มาก ใชเปนอาหารเด็กออน กินสด และทําเปนขนมหลายชนิด เชน ขนมกลวย กลวยทอด กลวยบวด ชี กลวยตาก กลวยฉาบ และกลวยกวน กลวยตากทําเปนสินคาไปขายตางประเทศ โดยกลวยที่นํามา แปรรูปเปนกลวยฉาบ กลวยทอดเนย ในอุตสาหกรรมอาหารใชกลวยทีม่ ีความสุกประมาณ ¾ ผล หรือมีความสุกประมาณ 80 เปอรเซ็นตของผล (เบญจมาศ, 2538) การใชประโยชนจากเปลือกกลวยน้ําวาในปจจุบันคือ เปนอาหารสัตว การใชประโยชน ดานเพื่อความงาม เชน ใชขดั ถูบริเวณขอศอก เขา เพื่อปองกันความหยาบกระดาง ใชทาบริเวณยุง กัดหรือมดกัด แกผื่น คัน (เบญจมาศ, 2538) นอกจากนี้ เปลือกกลวยยังมีแทนนิน ซึ่งเปน สารประกอบ โพลีฟนอลที่มีความสําคัญในอุตสาหกรรมอาหาร และมีนักวิจัยใหความสําคัญและ ศึกษาการสกัดแทนนินจากเปลือกกลวย ซึ่งจากกระบวนการศึกษาพบวา หากนํามาผลิตในเชิง อุตสาหกรรมไมคุมทุน (มณฑาทิพย, 2545)
4
ใยอาหาร (dietary fiber) 1. ความหมาย ใยอาหาร (dietary fiber) หมายถึง สวนประกอบของพืช ผัก และผลไม ทีพ่ บในสวนที่ เปนผนังเซลล เมื่อบริโภคเขาไปแลวสามารถทนตอการยอยสลายของเอนไซมที่อยูในกระเพาะ อาหารและลําไสเล็กของมนุษย (ประภาศรี และคณะ, 2533) แตเมื่อผานมาถึงสวนของลําไสใหญ บางสวนของใยอาหารจะถูกยอยโดยแบคทีเรีย กลายเปนกาซคารบอนไดออกไซด กาซมีเทน กาซ ไฮโดรเจน น้าํ และกรดไขมันสายสั้นๆ ซึ่งจะถูกดูดซึมเขาสูรางกาย ดวยเหตุนี้ใยอาหารจึงมีผลตอ การทํางานของลําไสและการดูดซึมของสาร ใยอาหารไมใชสารอาหาร ไมใหพลังงานแกรางกาย แต มีบทบาทสําคัญตอสุขภาพรางกายทั้งในภาวะปกติและภาวะเจ็บปวย (สุรัตน, 2534) ใยอาหาร ประกอบดวย สารประกอบที่มโี ครงสรางเปนคารโบไฮเดรตเชิงซอนที่ไมใชแปง (non-starch polysaccharides) ไดแก เซลลูโลส (cellulose) เฮมิเซลลูโลส (hemicelluloses) เพคติน (pectin) กัมส (gums) มิวซิเลจส (mucilages) และ และสารประกอบที่ไมใช คารโบไฮเดรต (non- polysaccharides) ไดแก ลิกนิน (lignin) (สันทนา, 2537; Baghurst และ คณะ, 1996; Eastwood, 1997) ดังแสดงในภาพที่ 1 Monosaccharides Disaccharides Oligosaccharides
cellulose Starch
hemicellulose
carbohydrate Polysaccharides
pectin non- starch polysaccharides
β-glucan fructan gums mucilages
non- polysaccharides - lignin
ภาพที่ 1 แผนผังแสดงสวนประกอบของคารโบไฮเดรท
algal polysaccharides
5
2. ประเภทของใยอาหาร ใยอาหารสามารถแบงตามความสามารถในการละลายได 2 ประเภท คือ ใยอาหารที่ สามารถละลายน้ําได (soluble dietary fiber) และใยอาหารที่ไมสามารถละลายน้ําได (insoluble fiber) ผลรวมของใยอาหารที่สามารถละลายน้ําไดกับใยอาหารที่ไมสามารถละลายน้าํ ได เรียกวา ปริมาณใยอาหารทั้งหมด (total dietary fiber) (Prosky และ DeVries, 1992) ใยอาหารที่สามารถละลายน้าํ ได (soluble dietary fiber) ไดแก เพคติน (pectin) กัมส (gums) และมิวซิเลจส (mucilages) ใยอาหารประเภทนีจ้ ะพบมากในผลไม ขาวโอต ขาว บารเลย พืชตระกูลถัว่ และเมล็ดพืชผักกาดน้ํา (psyllium seed) 2.1
2.1.1 เพคติน (pectin) มีโครงสรางพื้นฐานเปนโซโมเลกุลของกรดกาแลคทูโรนิค (galacturonic acid) ตอกันดวยพันธะแอลฟา 1-4 มีน้ําตาลแรมโนส (rhamnose) อะราบิโนส ไซโลส และฟวโคส (fucose) เปนโซสาขาเปนสารที่พบมากในผักและผลไม คุณสมบัติทาง กายภาพที่สําคัญของเพคติน คือ ความสามารถในการเกิดเจลและความสามารถในการเพิ่มความ หนืด ทําใหมีการนําเพคตินไปใชกันมากในอุตสาหกรรมอาหาร เนื่องจากเพคตินละลายในน้ํารอน ไดลกั ษณะทีเ่ ปนวุนซึ่งจะขัดขวางการดูดซึมของน้ําตาลในเลือดได และเหมาะสมสําหรับคนที่มี อาการทองผูกสลับกับทองเสีย เนื่องจากความเปนวุนสามารถหอหุมแบคทีเรียไวและกําจัดออกจาก รางกาย ดังนั้นแอปเปล สม องุน และรําขาว จึงเหมาะสําหรับผูที่มีปญหาดังกลาว (ปาริชาติ, 2540) 2.1.2 กัมส (gums and mucilages) สารเหลานี้ไมไดเปนสวนประกอบของผนังเซลล แตมีคุณสมบัติทางชีวเคมีทมี่ ีผลตอรางกายเหมือนกับเพคตินและเฮมิเซลลูโลส กัมสเปนสารทีพ่ ืช หลั่งออกมาเมือ่ เกิดบาดแผล มีโซโมเลกุลหลักเปนน้ําตาลกาแลคโทส กรดกลูคิวโรนิค-แมนโนส กรดกาแลคทูโรนิค-แรมโนส โดยมีน้ําตาลไซโลส และกาแลคโทส เปนโซสาขา กัมสหลายชนิดใช ในอุตสาหกรรมตางๆ เพือ่ ชวยในการกระจายไขมัน ทําใหอาหารขน และใหความอยูต ัว นอกจากนั้นกัมสบางชนิดยังใชเปนยาระบายอีกดวย กัมสที่รูจักกันแพรหลายคือ กัวกัมส (guar gums) หรือกาแลคโตแมนแนน (galactomannan) มีน้ําหนักโมเลกุลประมาณ 220,000 ไดจาก อินเดียนคลัสเตอรบีน (Indian cluster bean) มีชื่อทางวิทยาศาสตรวา Cyamopsis tetragonolobus มีคุณสมบัติในการดูดน้ํา และรวมกับสารอื่นไดดี มักใชในอุตสาหกรรมกระดาษ
6
เครื่องสําอาง ยา บุหรี่ และอุตสาหกรรมอาหาร เชน เติมลงในซอส น้ําสลัด ไอศกรีม เชอรเบท อาหารแชแข็ง และอาหารสุนขั (Jenkins และคณะ, 1979) สวนมิวซิเลจส และโพลีแซกคาไรดที่พืช สะสมมักอยูร วมกับแปง มิวซิเลจสมีโซโมเลกุลหลักของน้ําตาลกาแลคโทส-แมนโนส กลูโคสแมนโนส อะราบิโนส-ไซโลส กรดกาแลคทูโรนิค-แรมโนส โดยมีน้ําตาลกาแลคโทสเปนโซสาขา 2.2 ใยอาหารที่ไมสามารถละลายน้ําได (Insoluble fiber) ไดแก เซลลูโลส เฮมิ เซลลูโลส และลิกนิน เปนสวนที่เปนผนังเซลลพืช ไมละลายน้ําแตมคี วามสามารถในการจับน้ําไว ได สวนมากจะไดจากธัญชาติและพืชผัก 2.2.1 เซลลูโลส (cellulose) โซโมเลกุลของเซลลูโลสประกอบดวยกลูโคส (glucose) ประมาณ 3,000 หนวย ตอกันเปนพันธะเบตา 1-4 เซลลูโลสเปนสวนประกอบหลักของผนังเซลล รอยละ 10-25 ของสวนประกอบทั้งหมด เซลลูโลสไมสามารถละลายน้ําได ใยของเซลลูโลสจับตัว กันหนาทึบ มีบางสวนทีโ่ มเลกุลเรียงตัวกันไมเปนระเบียบและจับตัวกันหลวมๆ ทําใหสามารถดูด ซับน้ําไวไดและเกิดการพองตัว มีผลใหกากอาหารมีลกั ษณะนิ่ม ใยอาหารนี้พบในพืชทุกชนิด แต ผักจะมีเซลลูโลสมากกวาธัญชาติและผลไม (ปาริชาติ, 2540) 2.2.2 เฮมิเซลลูโลส (hemicellulose) เปนกลุมใยอาหารที่มาจากน้าํ ตาลเฮกโซส (hexose) และเพนโทส (pentose) แตมล ี ักษณะโซโมเลกุลที่ตางกันมากกวา 250 แบบ โดยทั่วไป จะมีโมเลกุลของน้ําตาลไซโลส (xylose) ตอกันเปนพันธะเบตา 1-4 เปนโซหลัก ในบางครั้งอาจจะ มีน้ําตาลแมนโนส (mannose) กาแลคโทส (galactose) หรือกลูโคสมาตอกันเปนโซหลัก และมี น้ําตาลชนิดอืน่ มาตอกันเปนโซสาขา ไดแก น้ําตาลอะราบิโนส (arabinose) กรดกลูควิ โรนิค (glucuronic acid) และกาแลคโทส เฮมิเซลลูโลสเปนสวนประกอบที่อยูปะปนกับเซลลูโลสใน ผนังเซลลพืช สามารถละลายไดในดางเจือจาง คุณสมบัติทางกายภาพทีส่ ําคัญคือ มีความสามารถใน การอุมน้ํา (water holding capacity) และแลกเปลี่ยนแคทอิออน (cation exchange) เมื่ออยูใน กระเพาะอาหารและลําไสของมนุษย ซึ่งประกอบดวยโซโมเลกุลของออกซิจิเนตเตตเฟนนิลโปรเปน (oxygenated phenyl propane) มีน้ําหนักโมเลกุลระหวาง 1,000-4,500 สังเคราะหจากอนุพันธ ของแอลกอฮอลชนิดตางๆ ไดแก คูมาริล (coumaryl) โคนิเฟอริล (coniferyl) และไซนาพิล (sinapyl) ลิกนินไมสลายทั้งในกรดและดางแก และไมสามารถยอยไดในรางกายมนุษย 2.2.3 ลิกนิน
(lignin)
7
และ Chen, 1979; Heaton, 1983; Lanza และ Butrum, 1986; Schneeman, 1986; Slavin, 1987) ลิกนินพบมากในพืชที่คอนขางแก ผลไมสุกมีลิกนินมากกวาผลไมดบ ิ โดยเฉพาะ ผลไมที่บริโภคไดทั้งเมล็ด เชน สตรอเบอรรี่ คุณสมบัตทิ างกายภาพทีส่ ําคัญคือ สามารถดูดซับน้าํ ดี (bile acid) ไดดี และอาจมีผลชะลอการดูดซึมสารอาหารบางชนิดในลําไสเล็ก (ไพโรจน และ เบญจวรรณ, 2538ก; ปทุม และ พิมพาภรณ, 2540; Prosky และ DeVries, 1992) (Anderson
3. ใยอาหารและบทบาทตอสุขภาพ ใยอาหารแมจะเปนสารอาหารที่ไมมีคณ ุ คาทางโภชนาการ แตมีความสําคัญตอรางกายเปน อยางยิ่ง เนื่องจากใยอาหารสามารถปองกันอุบัติการณการเกิดโรคตางๆ เชน ริดสีดวงทวาร ผนัง ลําไสโปงพอง โรคหัวใจขาดเลือด ทองผูก การเกิดถุงตันในลําไสใหญ โรคอวน โรคเบาหวาน มะเร็งในระบบทางเดินอาหาร เปนตน (Spiller และ Kay, 1980) แมวาใยอาหารจะเปนอาหารที่ ไมใหสารอาหารใดๆ แกรางกาย แตชวยควบคุมการทํางานของอวัยวะใหทํางานเปนปกติได อยางไรก็ตาม หากรางกายไมไดรับใยอาหาร หรือมีพฤติกรรมการกินอาหารที่มีใยอาหารต่ํา จะทํา ใหเสี่ยงตอภาวะการณเกิดโรคดังตอไปนี้ 3.1
ผลของการบริโภคใยอาหารกับโรคทองผูก
การไดรับใยอาหารในปริมาณที่ไมเพียงพอเปนสาเหตุหนึ่งของการเกิดโรคทองผูก การ บริโภคอาหารที่มีใยอาหารสูง จะชวยลดปญหาอาการทองผูกไดเนื่องจากใยอาหารที่ไมละลายน้ํา ประเภทเซลลูโลส ชวยเพิ่มน้ําหนักและปริมาณกากอาหาร ทําใหกากอาหารออนนุม และชวยลด เวลาที่กากอาหารเคลื่อนผานลําไสใหญ สวนใยอาหารที่ละลายน้ําประเภทเฮมิเซลลูโลส จะชวยดูด ซับน้ําในทางเดินอาหาร ทําใหกากอาหารนุมและชวยลดเวลาที่กากอาหารเคลื่อนที่ผานลําไสใหญ (Stark และ Madar, 1994; Kleiner และ Robinson, 1996) ใยอาหารจากแหลงอาหารแตละชนิดมีผลตอปริมาณของอุจจาระแตกตางกัน เมื่อทดลอง กับกลุมตัวอยางโดยใหรําขาวโอตซึ่งมีปริมาณสารประกอบเพคตินสูง ปรากฏวาเพคติน และกัวกัม ในรําขาวโอตมีผลตอการเพิ่มน้ําหนักอุจจาระนอยมากเพียงรอยละ 16-35 เนื่องจากเพคตินถูก จุลินทรียในลําไสยอยสลายเกือบทั้งหมด แตเมื่อใหรําขาวสาลีบดหยาบสามารถเพิ่มน้ําหนักอุจจาระ ไดถึง รอยละ 80-127 จึงนับวารําขาวสาลีเปนแหลงของใยอาหารที่ใหผลในการเพิ่มน้ําหนักของ อุจจาระที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ในขณะที่ประสิทธิภาพของการเพิ่มน้ําหนักของอุจจาระของรํา
8
ข า วสาลี บดละเอี ย ดลดลง อาจเป น ผลมาจากการที่ คุ ณ สมบั ติ ใ นการอุ ม น้ํ า ลดลง หรื อ อาจถู ก แบคทีเรียยอยสลายไดมากขึ้น (ประภาศรี, 2534; Monro; 1996) พฤติกรรมการกินอาหารที่มีใยอาหารต่ํา ยังเปนสาเหตุหนึ่งที่ทําใหเกิดโรคริดสีดวงทวาร เนื่องจากเกิดการเกร็งของกลามเนื้อบริเวณปากทวารหนัก ทําใหเสนเลือดที่หลอเลี้ยงบริเวณปาก ทวารหนักโปงออก 3.2
ผลของการบริโภคใยอาหารกับโรคมะเร็งลําไสใหญ
การบริโภคอาหารที่มีใยอาหารนอย แตไขมันสูงมีความสัมพันธกับอุบัติการณการเกิด โรคมะเร็งลําไสใหญ (ไพโรจน และ เบญจวรรณ, 2538 ข) ซึ่งเปนโรคทีพ่ บมากในประเทศตะวันตก และเริ่มสูงขึ้นในประเทศอุตสาหกรรม เชน ประเทศญี่ปนุ โดยเฉพาะกลุมประชากรเขตเมือง ผูปว ย โรคนี้มักมีประวัติเปนโรคทองผูกเปนเวลานาน จากการศึกษาหลายแหงไดสนับสนุนถึงความสําคัญ ของการบริโภคอาหารที่มีใยอาหารสูงตอการปองกันการเกิดมะเร็งในลําไสใหญ โดยเฉพาะใย อาหารที่ไมละลายน้ํา เชน รําขาวสาลี เซลลูโลส สวนใยอาหารที่ละลายน้ําไมมีสว นชวยปองกันการ เกิดโรคนี้ (Stark และ Madar, 1994) กลไกการปองกันโรคมะเร็งลําไสใหญของใยอาหาร สันนิษฐานไดดังนี้ (แกว, 2529; ประภาศรี, 2534; ไสวรินทร, 2536; Baghurst และคณะ, 1996) 3.2.1 ใยอาหารมีอิทธิพลเปลี่ยนแปลงแบคทีเรียชนิดสรางสารกอมะเร็งใหเปนสารที่ ไมสามารถกอมะเร็งได 3.2.2 ใยอาหารสามารถยับยั้งเอนไซม 7-α
dehydroxylase
ซึ่งใชในการสรางสารกอ
มะเร็ง 3.2.3 ใยอาหารชวยเพิ่มปริมาณอุจจาระ โดยเฉพาะใยอาหารจากธัญชาติสงผลใหปริมาณ สารกอมะเร็งที่อาจปนเปอนอยูถกู เจือจางลง ชวยลดการสัมผัสโดยตรงและลดระยะเวลาที่สารกอ มะเร็งอยูในลําไสใหญ อุจจาระทีเ่ พิ่มขึ้นนัน้ เกิดจากสวนของใยอาหารที่เหลือจากการยอย ปริมาณ การอุมน้ําของใยอาหาร และปริมาณแบคทีเรียที่เพิ่มในอุจจาระ จากการศึกษาพบวา รําขาวสาลีดบิ สามารถเพิ่มปริมาณอุจจาระไดดีกวารําขาวสาลีทผี่ านการขัดสีและอบแหง ทั้งนี้เนื่องจากการ กรรมวิธีขดั สีและอบแหงทําลายโครงสรางของใยอาหารจึงทําใหคุณสมบัติในการอุมน้ําลดนอยลง และถูกยอยสลายโดยแบคทีเรียไดมากขึน้ (Schneeman, 1986)
9
3.2.4 ใยอาหารทําหนาที่เปนสารตานอนุมูลอิสระ (antioxidant) และเปนสารกวาดลาง อนุมูลอิสระ อาจเปนกลุมฟนอล (phenol) ของลิกนินที่ออกฤทธิ์เชนนี้ อยางไรก็ตามขอมูลที่จะ นํามาสนับสนุนยังมีนอย 3.2.5 อาหารที่มีใยอาหารสูงมักมีวติ ามินอยูดว ย เชน วิตามินเอ วิตามินซี วิตามินอี ที่เชื่อ กันวาอาจชวยปองกันการเปนมะเร็งไดและมีแรธาตุ เชน ซีลีเนียม ซึ่งเปนแรธาตุที่มีหลักฐานวา ปองกันมะเร็งไดเชนกัน 3.3
ผลของการบริโภคใยอาหารกับโรคผนังลําไสใหญโปงพอง
สาเหตุหนึ่งที่ทําใหเกิดการโปงพองของลําไสใหญ เกิดจากการที่อุจจาระมีปริมาณนอยและ แข็งเปนประจํา ทําใหการขับถายตองใชแรงเบงมาก เกิดความดันในลําไสใหญสูงเพื่อผลักดันกาก อาหารและสงผลไปดันผนังลําไสใหญใหโปงพอง หากมีกากอาหารทีม่ ีลักษณะแข็งตกคางจะทําให เกิดอาการระคายเคือง อาจอักเสบจนถึงขั้นเปนอันตรายได (Heaton และคณะ, 1983) ปญหาของ โรคผนังลําไสใหญโปงพองพบนอยในประเทศแถบแอฟริกา ซึ่งประชากรบริโภคใยอาหารมาก สวนประเทศแถบตะวันตกซึ่งบริโภคใยอาหารนอยมีโอกาสเปนโรคนีถ้ ึงรอยละ 50-60 ซึ่ง สอดคลองกับอุบัติการณที่เกิดขึ้นในหนูทดลองที่ไดรับใยอาหารในปริมาณต่ํา แนวทางหนึ่งในการ ปองกันการเกิดหรือชวยบรรเทาอาการของโรคคือ การบริโภคใยอาหารในปริมาณสูง โดยเฉพาะรํา ขาวสาลีชนิดหยาบ (วิมล, 2537; Stark และ Madar, 1994) จากการทดลองในผูปวยผนังลําไส ใหญโปงพองจํานวน 40 คน ใหบริโภครําขาวสาลีชนิดหยาบวันละ 3 ชอนโตะพูนเปนเวลา 6 เดือน ปรากฏวาผูปว ยหายจากโรคนี้ 33 คน ยังมีอาการเล็กนอย 5 คน และอีก 2 คน มีอาการดีขึ้นเล็กนอย (Brodribb และ Humphreys, 1976) 3.4
ผลของการบริโภคใยอาหารกับโรคอวน
สาเหตุสวนใหญของโรคอวนเกิดจากการกินจุและการออกกําลังกายนอย ดังนั้นหลักการที่ สําคัญของการลดน้ําหนักในผูปวยโรคอวนก็คือ การควบคุมอาหาร และการออกกําลังกายอยาง สม่ําเสมอ การควบคุมอาหารโดยการใหรา งกายไดรับพลังงานจากอาหารที่บริโภคเขาสูรางกายนอย กวาพลังงานทีใ่ ช เพื่อใหรางกายดึงไขมันที่สะสมไวมาเผาผลาญเปนพลังงาน (ปรียา, 2535) การ บริโภคอาหารที่มีใยอาหารมากจะใหพลังงานนอยกวาการบริโภคอาหารที่มีใยอาหารนอย อาหารที่ มีใยอาหารต่ําโดยเฉพาะน้ําตาล มีผลตอการกระตุนศูนยควบคุมการอิม่ ไดนอยมาก เนื่องจากบริโภค
10
ไดงายและรวดเร็ว ทําใหบริโภคไดมาก (Heaton, 1980) ในทางปฏิบัติใยอาหารชวยในการลด น้ําหนักไดโดยรวมกับการใหความรูทางโภชนาการทีถ่ ูกตอง พรอมกับการปรับเปลีย่ นบริโภคนิสยั โดยใหบริโภคผักมากๆ (สุรตั น, 2534) หรือใชใยอาหารที่เตรียมทางอุตสาหกรรมในการลดน้ําหนัก ซึ่งมี 3 ประเภท ไดแก โพลีเมอรของใยอาหารบริสุทธิ์ (purified fiber polymers) ใยอาหาร เขมขน (fiber concentrates) และอาหารที่มีใยอาหารสูง (high fiber diets) ใยอาหารที่ละลายน้าํ จะกลายเปนเจลเพิ่มความหนืดและการเกาะตัวของสารในกระเพาะอาหาร ทําใหผูบริโภครูสึกอิ่ม เร็วขึ้นและอิ่มนาน ทําใหกระเพาะอาหารวางชาลง (ไพโรจน และ เบญจวรรณ, 2538 ข) 3.5
ผลของการบริโภคใยอาหารกับโรคเบาหวาน
ปจจุบันการรักษาโรคเบาหวานทําได 3 ทาง คือ การฉีดฮอรโมนอินซูลิน การควบคุม อาหาร และการใชยาซัลโฟนิลยูเรียรวมกับการควบคุมอาหาร ผลจากการรักษาผูปวยพบวา การ ควบคุมอาหารเปนวิธีการรักษาที่ดีที่สุด (ไพโรจน และ เบญจวรรณ, 2538 ข) โดยพบวาอาหารที่มี ใยอาหารทีล่ ะลายน้ําสามารถทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ําตาลกลูโคสในกระแสเลือดได โดยใยอาหารสามารถจับกับน้ําและน้ําตาลเปนวุน เหนียว (สุรัตน, 2534) ทําหนาทีเ่ สมือนผนังกัน้ การแพรของน้าํ ตาลไปสูผ นังลําไสเล็ก ทําใหน้ําตาลถูกดูดซึมเขาสูกระแสเลือดไดชา ลง จึงชวย รักษาระดับของน้ําตาลกลูโคสในกระแสเลือดใหเปนปกติ ใยอาหารที่ละลายน้ําตางชนิดกันใหผล ในการควบคุมน้ําตาลไดตางกัน กัวกัมที่ไดจากพืชตระกูลถัว่ จะใหผลในการควบคุมน้ําตาลไดดกี วา เพคติน และรําขาว แมวาการศึกษาทางกลไกการทํางานของใยอาหารยังไมแนชัด แตทางการแพทย ก็มีการยอมรับในการนําใยอาหารที่ละลายน้ํามาใชรักษาโรคเบาหวานอยางกวางขวาง (ไพโรจน และ เบญจวรรณ, 2538 ข) 3.6
ผลของการบริโภคใยอาหารกับระดับคอเลสเตอรอลในเลือด
คอเลสเตอรอลในรางกายสวนหนึ่งไดจากการบริโภคอาหารจากสัตว เชน ไขมันสัตว เนื้อ นม เนย ไข ครีม น้ํามันหมู เปนตน อีกสวนหนึ่งไดจาการสังเคราะหขึ้นในรางกายโดยตับ ใน สภาวะปกติรางกายสามารถสรางคอเลสเตอรอลและเผาผลาญใหอยูในสภาพของกรดน้ําดี (bile acid) และถูกเปลี่ยนตอไปเปนเกลือน้ําดี (bile salt) ซึ่งมีบทบาทสําคัญในการยอยและดูดซึมไขมัน ภายในลําไส เมื่อทําหนาที่แลวกรดน้ําดีจะถูกดูดซึมกลับเขาสูรา งกายที่สวนปลายของลําไสเล็ก (วิจิตร, 2536) การบริโภคอาหารที่มีใยอาหารสูง ใยอาหารมีสวนในการขัดขวางการดูดซึมของน้ําดี ทําใหน้ําดีซึ่งมีคอเลสเตอรอลเปนสวนประกอบอยูถ ูกขับถายออกมาพรอมกับใยอาหารแทนที่จะถูก
11
ดูดซึมกลับเขาสูรางกาย (สุรตั น, 2534) เมื่อรางกายยอยไขมันครั้งตอไปก็จะดึงคอเลสเตอรอลออก เพื่อเผาผลาญใหเปนกรดน้ําดี ทําใหปริมาณคอเลสเตอรอลในรางกายลดลง กลไกของการ เปลี่ยนแปลงในการดูดซึมคอเลสเตอรอลในรางกายมนุษยนั้น นาจะเปนเพราะใยอาหารที่ละลายน้าํ เรงการเคลื่อนไหวของลําไส ทําใหอาหารถูกดูดซึมจากลําไสเล็กสวนตนไดนอยลง และยังชวยลด การดูดซึมของคอเลสเตอรอลจากลําไสโดยเพิ่มการขับถายน้ําดีใหออกจากรางกายพรอมอุจจาระ (Stanley และคณะ, 1973) ปรากฏการณเชนนี้เกิดขึ้นไดมากหรือนอย ขึ้นอยูกับชนิดของใยอาหาร ปริมาณและระยะเวลาของการบริโภคใยอาหาร รวมทั้งปริมาณอุจจาระที่เกิดขึ้น ใยอาหารที่ละลาย น้ํามีความสามารถในการจับน้ําดีไดดี เชน กัวกัมและเพคตินในพืชตระกูลถั่ว สาหราย ผักและผลไม ประเภทสม แอปเปล จากการทดลองใหคนปกติบริโภคเพคติน วันละ 15 กรัม เปนเวลา 3 สัปดาห พบวา กรดน้ําดีที่ถูกขับออกมาพรอมอุจจาระเพิ่มขึ้นถึงรอยละ 40 ของปริมาณอุจจาระปกติ แตใย อาหารจากรําขาวสาลี รําขาวโพด ใยจากถั่วเหลือง ซึ่งเปนใยอาหารที่ไมละลายน้ํา ประกอบดวย เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน ไมมผี ลตอการลดระดับคอเลสเตอรอลดังนั้น การเลือกบริโภค อาหารที่มีใยอาหารที่ละลายน้ําในปริมาณสูง เชน รําขาวโอต เมล็ดพืชผักกาดน้ํา เปนตน จะมีไขมัน ชนิดอิ่มตัวและคอเลสเตอรอลนอย จึงเปนวิธีหนึ่งที่จะชวยควบคุมระดับคอเลสเตอรอลในเลือดให อยูในเกณฑปกติได (Eastwood และคณะ, 1976; Lairon, 1996) 3.7
ผลของการบริโภคใยอาหารกับโรคหัวใจขาดเลือด
อัตราการเสียชีวิตของประชากรในประเทศที่พัฒนาแลวดวยโรคหัวใจขาดเลือดมีปริมาณ สูงขึ้น ปจจัยเสี่ยงประการหนึ่งของการเกิดโรคนี้เนื่องมาจากปริมาณคอเลสเตอรอลทั้งหมดในซีรมั่ มีปริมาณสูง มีการศึกษาที่ใหขอมูลสนับสนุนถึงความสัมพันธระหวางปริมาณใยอาหารที่บริโภค กับโรคหัวใจขาดเลือด โดยทดลองในคนจํานวนมากใหรับประทานเพคตินโดยเฉลี่ยวันละ 10-20 กรัม ซึ่งจะตองบริโภคผักและผลไมมากกวาปกติ พบวาปริมาณคอเลสเตอรอลทั้งหมดในซีรั่มลดลง 0.36-0.8 มิลลิโมลตอลิตร ในขณะที่การบริโภคผักและผลไมในปริมาณปกติจะสามารถลดระดับ คอเลสเตอรอลได 0.2- 0.3 มิลลิโมลตอลิตร ทําใหสรุปไดวา การบริโภคใยอาหารจากผักและผลไม ในปริมาณมากพอมีผลตอการลดลงของระดับคอเลสเตอรอลทั้งหมดในซีรั่ม ในขณะทีใ่ ยอาหาร จากธัญชาติใหผลนอยมาก (ไพโรจน และ เบญจวรรณ, 2538 ข) 3.8
ผลของการบริโภคใยอาหารกับการยอยและการดูดซึมแลคโตส
12
ใยอาหารจากเมล็ดพืชผักกาดน้ํา (psyllium seed) และใยอาหารที่เปนเซลลูโลสเพคติน ชวยแกปญ หาใหกลุมประชากรที่มีปญ หาเกี่ยวกับการยอย และการดูดซึมแลคโตส (lactose ึ้ ผลจากการศึกษานี้จะเปนประโยชนสําหรับคนไทยที่มีปญ หาการยอย และ malabsorbers) ไดดีขน การดูดซึม เนือ่ งจากมีเอนไซมแลคเตสไมเพียงพอทีจ่ ะยอยน้ําตาลแลคโตสในนม (Nguyen และ คณะ, 1982) 3.9
ผลของการบริโภคใยอาหารกับโรคไตเรื้อรัง
ใยอาหารที่เปนเฮมิเซลลูโลส สามารถลดระดับสารยูเรีย (blood urea-nitrogen, BUN) และสารครีเอตินิน (creatinine) ในเลือดของผูปว ยไตเรื้อรังไดถึงรอยละ 11-19 นอกจากนั้นยัง สามารถเพิ่มการขับถายสารไนโตรเจนออกทางอุจจาระไดถึงรอยละ 39 และยังชวยลดการ สังเคราะหแอมโมเนียลงไดถึงรอยละ 30 ผลของใยดังกลาวจะชวยลดอาการยูรีเมีย (uremia) ซึ่ง เปนอาการของโรคไตวาย มีของเสียคั่งในเลือดจนเปนพิษจากของเสียนั้นในผูปวยไตเรื้อรังได (Rampton และคณะ, 1984) เนื่องจากความสําคัญและบทบาทที่ใยอาหารมีผลตอสุขภาพทําใหปจจุบันหนวยงานที่ เกี่ยวของทางดานสุขภาพไดมีการแนะนําและกําหนดปริมาณใยอาหารที่ควรบริโภคตอวัน (Prosky และ DeVries, 1992) • The Nation Research Council แนะนําใหบริโภคใยอาหารชนิดทีล่ ะลายน้ํา และไมละลายน้ํา 20-35 กรัมตอวัน • The American Diabetes Association แนะนําใหบริโภคใยอาหารวันละ 25 กรัม ตอ1,000 กิโลแคลอรี่ของพลังงานทีไ่ ดรับจากอาหารที่บริโภค • The British National Advisory Committee on Nutrition Education (NACNE) แนะนําการบริโภคใยอาหารเพิ่มขึ้นในปริมาณ 30 กรัมตอวัน • The Federation of American Societies for Experimental Biology แนะนําใหบริโภคใยอาหารวันละ 10-13 กรัม/ พลังงานอาหารที่บริโภค 1,000 กิโลแคลอรี่
13
• The National Cancer Institute แนะนําใหบริโภคใยอาหารวันละ 20-30 กรัม โดยเนนใหบริโภคอาหารประเภทคารโบไฮเดรทเชิงซอนจากผัก ผลไม และธัญชาติไมขัดสี สําหรับประเทศไทย Thai Recommended Daily Intake (Thai RDI) ไดกําหนด ปริมาณเสนใยอาหารที่รางกายควรรับเทากับ 25 กรัมตอวัน ซึ่งนักโภชนาการแนะนําใหเลือก รับประทานผักผลไมวันละ 5 ที่เสิรฟ (Serving) ธัญพืชไมขัดสีและถัว่ วันละ 7 ที่เสิรฟ (Serving) จะทําใหรางกายไดรับเสนใยอาหารเพียงพอตอหนึ่งวัน แตในภาวะปจจุบนั ผูบริโภคนิยมบริโภค อาหารแปรรูปและอาหารสําเร็จรูปเพิ่มมากขึ้น รวมทั้งยังใหความสนใจดานสุขภาพ จึงทําใหผผู ลิต อาหารตองคํานึงถึงการใชสารผสมอาหาร ที่เพิ่มคุณคาใหกับผลิตภัณฑอาหารไมวาจะเปน อินนูลนิ (Inulin) ฟรุกโต-โอลิโกแซคคาไรด (Fructo-Oligosaccharide) และรีซิสแทนซสตารช (Resistance starch) เปนตน (ชนินน ั ท, 2549) การสกัดใยอาหาร การสกัดใยอาหารไมมีรูปแบบและวิธีการที่ตายตัวทั้งนีข้ ึ้นอยูกับแนวทางและวัตถุประสงค ของผูวิจยั โดยงานวิจยั หลายๆ ชิ้นจะทําการกําจัดองคประกอบบางสวนที่ผูทาํ วิจยั เห็นวาไมมี ประโยชนหรือมีประโยชนนอยกวาองคประกอบอื่นๆ ออก อาทิ ไขมัน แปง น้ําตาลอิสระ เปนตน เพื่อใหไดสวนของใยอาหารในปริมาณสูงตอน้ําหนักของผลิตภัณฑ ปจจุบันมีวัตถุดิบหลากหลายชนิดทีน่ ํามาเปนวัตถุดิบในการผลิตใยอาหารผง เชน ขาวสาลี ขาว วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ไดแก เปลือกสม มันสําปะหลัง เปนตน โดยคุณลักษณะหลักของ ผลิตภัณฑที่จําหนายทางการคามีดังนี้ คือ มีใยอาหารเปนองคประกอบทั้งหมดไมนอยกวา 50 เปอรเซ็นต ความชื้นต่ํากวา 9 เปอรเซ็นต ปริมาณไขมันเปนองคประกอบต่ํา ใหพลังงานต่ํา (ต่ํากวา 8.36 กิโลจูลตอกรัม) กลิ่นรสและรสชาติเปนกลาง ซึ่งสวนใหญจะไดสวนของใยอาหารที่ไมละลาย น้ําซึ่งเปนองคประกอบหลักที่มีการจําหนาย ใยอาหารที่ไดจากธัญพืชมีการใชแพรหลายกวาใยอาหารที่ไดจากผลไม อยางไรก็ตาม ใย อาหารจากผลไมมีคุณภาพที่ดีกวา เนื่องจากมีองคประกอบของใยอาหารที่สามารถละลายน้ําไดสูง สงผลใหมีประสิทธิภาพในการอุมน้ําและน้ํามันสูง นอกจากนี้กลุมจุลินทรียที่เปนประโยชนตอ ร า งกายในลํ า ไส ใ หญ ส ามารถย อ ยสลายได ในขณะเดี ย วกั น ใยอาหารที่ ไ ด จ ากผลไม จ ะมี องคประกอบของกรดไฟติก (Phytic acid) ต่ํา และใชพลังงานต่ํา (Saura-Calixto and Larrauri,
14
จากความสําคัญและคุณสมบัติที่ไดกลาวไปขางตนนั้น จึงมีความจําเปนตองมีการพัฒนา กระบวนการเตรียมใยอาหารจากผลไมใหมีการสูญเสียองคประกอบดังกลาวและองคประกอบที่ ใหผลทางชีวภาพอื่นๆ อาทิ ฟลาโวนอยด โพลีฟนอล คาโรทีน ใหนอยที่สุด เพื่อใหเกิดประโยชน สูงสุดตอสุขภาพนอกเหนือจากคุณประโยชนของใยอาหารเอง ซึ่งกระบวนการที่พัฒนาใหได ปริมาณใยอาหารที่สูงสวนใหญแสดงดังตารางที่ 1 (Annon, 1987; Tastee Apple Inc, 1991; 1996)
America Cristal Sugar Company, 1991; Woodstone Food Limited, 1991; Archer Daniels Midlan, 1992)
ตารางที่ 1 กระบวนการผลิตเพื่อใหไดผงใยอาหารปริมาณสูง ผูเขียน Caprez และคณะ (1987)
วิธีการ ใชเอนไซมเพือ่ ชวยใหสวนของใยอาหารที่สามารถละลายน้ําไดของ วัตถุดิบมีประสิทธิภาพดี และกระบวนการนี้ทําใหใยอาหาร ที่ไดมีเนื้อ สัมผัสที่นิ่ม
Gould และ Dexter
ใชสารอัลคาไลน H2O2 ในการเตรียมใยอาหารจากพืช ซึง่ สามารถแยกสวน (1989) ของลิกนินออกจากเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส ผลิตภัณฑสุดทายจะมี ประสิทธิภาพในการอุมน้ําสูง และมีคุณสมบัติในการพองตัว รําธัญพืชถูกเคลือบดวยแปงเพื่อหลีกเลี่ยงความรูสกึ เปนเกร็ด ในปากและ Chigurapati(1991) การดูดซึมแรธาตุของใยอาหาร Giesfledt และคณะ
(1991) Rasmaswamy
(1991)
แยกของเหลวขนที่ไดจากกระบวนการโมเปยกขาวโพดโดยใชไฮโดร ไซโคลน ซึ่งทําใหไดสวนของใยอาหารทัง้ หมดสูงขึ้น แชเปลือกขาวโอตดวยสารละลายโซเดียมไฮดรกไซด (NaOH) 4.5-5% ใน หมอนึ่งความดัน(autoclave) ที่อุณหภูมิ 100-200 °C ความดัน 0.1-1.0 MPa เพื่อแยกซิลกิ าและลิกนินจากเปลือกขาวโอต กรองตัวอยางขางตน ทําให เปนกลางและฟอกสี (bleached)ผลิตภัณฑ เพื่อใหผลิตภัณฑที่เปนที่ยอมรับ
ที่มา : ดัดแปลงมาจาก Larrauri (1999)
15
การผลิตใยอาหารผงในอุตสาหกรรมสวนใหญมีขั้นตอนปฏิบัติหลักๆ ดังนี้ • การบดเปยก (Wet milling) เปนขั้นตอนการลดขนาดอนุภาคเพื่อเตรียมการกําจัดองคประกอบที่ไมตองการออกจาก วัตถุดิบ ในขั้นตอนตอไป โดยขนาดของอนุภาคหากมีขนาดเล็กเกินไปจะทําใหมีปริมาณน้ําจํานวน มากเขาไปจับกับอนุภาคเหลานั้นซึ่งจะทําใหเกิดการสูญเสียวัตถุดิบไประหวางกระบวนการแยกน้ํา ออกหรือกระบวนการทําแหง แตอยางไรก็ดีขนาดอนุภาคที่มีขนาดใหญมากเกินไปก็จะทําใหการ กําจัดองคประกอบที่ไมตองการยากขึ้น เชน น้ําตาลอิสระ อีกทั้งจะทําใหในกระบวนการทําแหง ตองใชเวลาที่นานขึ้น •
การลาง(Washing)
จุดประสงคหลักของขั้นตอนนี้ คือ เปนขัน้ ตอนการแยกสวนประกอบที่ไมตองการ เชน น้ําตาลอิสระ และลดจุลินทรียทกี่ อใหเกิดโรค ขั้นตอนนีอ้ าจจะมีการสูญเสียสวนของใยอาหารที่ สามารถละลายน้ําไดบางสวน เชน เพคติน ซึ่งสงผลตอคุณลักษณะดานประสิทธิภาพความอุมน้ํา ของผลิตภัณฑสุดทาย แตอยางไรก็ดีขั้นตอนนี้สามารถแยกน้ําตาลอิสระออกจากวัตถุดบิ หลีกเลีย่ ง การเกิดสีดําในวัตถุดิบทีผ่ านการทําแหงและชวยใหใยอาหารนั้นใหพลังงานต่ํา ( Larrauri,1999) • การทําแหง(Drying) กระบวนการทํ า แห ง เป น กระบวนการที่ มี ร าคาค อ นข า งสู ง ในการผลิ ต ใยอาหาร และ สามารถชวยยืดอายุการเก็บรักษาใยอาหารไดโดยไมตองมีการเติมสารวัตถุกันเสีย หรือสารเจือปน อื่นๆ โดยในอุตสาหกรรมอาหารมีการใชเครื่องจักรในการทําแหงอยางหลากหลาย อาทิ เครื่องทํา แหงแบบลูกกลิ้งเดี่ยว (drum dryer) เครื่องทําแหงแบบลูกกลิ้งคู (double drum dryer) เครือ่ งทํา แหงแบบสายพาน (belt conveyor) ซึ่งการพิจารณาเลือกเครื่องจักรในการทําแหงนั้นควรเลือกให เหมาะกับคุณลักษณะของวัตถุดิบที่มีความชื้นสูงและปริมาณน้ําตาลเปนองคประกอบต่ํา เพื่อใหเกิด ความเสียหายตอคุณภาพของใยอาหารที่ไดนอยที่สุด (Ferguson และFox, 1978; Bernado และ คณะ, 1990) ผลของกระบวนการทําแหงตอคุณภาพของใยอาหาร (dietary fiber) คือ อุณหภูมิที่สูง ในการทําแหงจะทําลายผนังเซลลมีผลตอความคงตัวของโพลีแซคาไรด เชน เพคติน
16
นอกจากนี้ การผลิตเสนใยอาหารเพื่อใหไดเสนใยอาหารที่มีความเขมขนของใยอาหารตอ ปริมาณน้ําหนักสูง จําเปนตองกําจัดองคประกอบอื่นๆ ที่มีในวัตถุดิบนั้นๆ อันไดแก ไขมัน คาร โบไฮเดรท และโปรตีน เปนตน • การกําจัดไขมัน (Fat Extraction) กําจัดไขมันออกจากวัตถุดิบนั้นนิยมทําอยู 2 วิธี ไดแก การกลั่นดวยไอน้ํา และการสกัดดวย ตัวทําละลายพวกอีเทอรและแอลกอฮอล •
การกําจัดแปง (Removal of Starch)
ปริมาณแปงที่ปนอยูมีผลตอคุณสมบัติและคุณภาพของใยอาหาร โดยแนวโนมการพองตัว และอุมน้ําของเสนใยอาหารมากขึ้น แตเมื่อทิ้งไว 24 ชั่วโมงเสนใยที่มีปริมาณแปงอยูมากจะมีการ คายน้ําที่อุมไวออกมา ทําใหเกิดการแยกตัวของน้ําออกจากผลิตภัณฑ และปริมาณแปงที่มีอยูสูงจะ ทําใหเสนใยมีความชื้นเพิ่มมากขึ้นขณะการเก็บรักษา ทําใหอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑสั้นลง (สิขริ นทร และ ปราณี. 2003 ) ดังนั้นตองกําจัดแปงออกจากวัตถุดิบโดยใชเอนไซนแอลฟาอะมัยเลส (α-Amylase) ยอยแปงออกจากวัตถุดิบ คุณสมบัตขิ องใยอาหารตอผลิตภัณฑอาหาร คุณสมบัติที่สําคัญของใยอาหารตอการเปน functional ingredient คือ คุณสมบัติดาน ความสามารถในการจับกับน้ํา และความสามารถในการดูดซับน้ํามัน (นิธิมา, 2544)โดยพารามิเตอร ที่ใชวัดสมบัตใิ นการจับน้ํา (hydration properties) ไดแก ความสามารถในการอุมน้ํา (water holding capacity) ความสามารถในการจับน้ํา (water binding capacity) และการพองตัว (swelling) จากคุณสมบัติดงั กลาวการเติมใยอาหารลงไปในปริมาณทีเ่ หมาะสมจึงสงผลตอลักษณะ เนื้อสัมผัสและเสถียรภาพของอาหารนั้นๆ
17
งานวิจัยที่เกี่ยวของ นิธิมา (2544) : สกัดใยอาหารผงจากเปลือกสมเขียวหวาน โดยใชใยอาหารผงที่ไดจากการ ทําแหงแบบแชเยือกแข็งและทําแหงแบบสุญญากาศของเปลือกสมเขียวหวาน นํามาลดความขมใน เปลือกสมเขียวหวานโดยวิธกี ารสกัดดวยน้าํ การสกัดโดยการปรับ pH ตัวอยาง และการสกัดดวยเอ ทานอล ไดใยอาหารทั้งหมดรอยละ 76.09 จากผงเปลือกสมเขียวหวานกอนทําการกําจัด องคประกอบอื่นๆ ที่ไมใชใยอาหาร ผลทีไ่ ดคือ ใยอาหารที่ไมละลายน้าํ รอยละ 52.22 ใยอาหารที่ ละลายน้ํารอยละ 23.87 มีปริมาณโปรตีน ไขมัน เถา และคารโบไฮเดรทเทากับ 8.23 4.05 6.78 และ 4.85 นําไปประยุกตใชในผลิตภัณฑเบเกอรี่ เคกถวย ซึ่งจากการทดสอบการยอมรับแลวไดรับการ ยอมรับรวมอยูใ นชวง 6.95 - 7.91 ซึ่งอยูในเกณฑที่ดี สิขรินทร และปราณี (2003) : สกัดใยอาหารจากหัวกระเทียมพันธุ Allium sativum โดย การแยกไขมันและแปงในหัวกระเทียม โดยใชสารละลายเอทานอลเขมขนรอยละ 95 ในการกําจัด ไขมัน และใชเอนไซนแอลฟาอะมัยเลส (Termamyl 120 L) ยอยสลายแปง ซึ่งเสนใยอาหารที่ สกัดไดมีปริมาณเสนใยอาหารทีล่ ะลายน้ําได และเสนใยอาหารทั้งหมด ในปริมาณรอยละ 28.32 และ 85.77 ตามลําดับ นําเสนใยทีไ่ ดไปทดสอบประสาทสัมผัสของขนมปงที่เตรียมโดยมีเสนใย อาหารจากกระเทียมเปนสวนผสมรอยละ 10 ซึ่งไดรับคะแนนดีทั้งในดานสี รสขม กลิ่นกระเทียม และการยอมรับรวม และคณะ (2002) : ศึกษาการสกัดและการประยุกตใช Dietary fiber จาก แกนสับปะรด โดยใชสารละลายเอทานอลเขมขนรอยละ 95 (1:5 w/v) ได Pineapple core dietary fiber (PDF) และสกัดเซลลูโลส ไดเปน Pineapple core cellulose (PC) โดยใชสาร แอลคาลอยด จากนั้นนําสารที่สกัดไดไปผานกระบวนการฟอกสี (Bleaching process) จากการ สกัดดวยสารดังกลาวขางตนไดปริมาณ Dietary fiber 99.8% และ 95.2% ของน้ําหนักแหง ตามลําดับศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพและนําไปประยุกตใชในผลิตภัณฑโดนัทเคก เคก และผลิตภัณฑจากเนื้อสัตว จากการทดสอบประสาทสัมผัสคะแนนการยอมรับอยูในเกณฑดี Prakongpan
Larrauri และคณะ (1996) : ศึกษากระบวนการเตรียมและลักษณะของ Dietary fiber จาก
เปลือกมะมวงที่เปนวัสดุเหลือจากกระบวนการผลิตไซรัป นํามาโมเปยก ลางและทําใหแหง ไดใย อาหารที่มีใยอาหารที่ละลายน้ําได 281 กรัม/กก. และมีประสิทธิภาพในการอุมน้ําสูง 11.4 กรัมตอ กรัมน้ําหนักแหง ซึ่งจัดวาเปลือกมะมวงเปนแหลงของใยอาหารที่ดี
18
อุปกรณและวิธีการ อุปกรณ วัตถุดิบ เปลือกกลวยน้าํ วา ชื่อวิทยาศาสตร Musa (ABB group) “Kluai Namwa” ซึ่งเปนวัสดุ เหลือทิ้งทางการเกษตร มีอายุ 13-14 สัปดาหหลังแทงปลี ความสุก 80 เปอรเซ็นต หรือประมาณ ¾ ของผล อุปกรณสําหรับการเตรียมวัตถุดิบ 1. 2. 3. 4. 5. 6.
ตูอบลมรอน เครื่องบดอาหาร ยี่หอ Moulinex เครื่องบด cyclone sample mill เครื่องชั่งน้ําหนักไฟฟา 2 ตําแหนง ยี่หอ sartorious รุน cp 3202 s ตะแกรงรอนขนาดรูตะแกรง 16 เมซ กะละมัง
อุปกรณและสารเคมีในการสกัดใยอาหาร 1. เอนไซน α-อะไมเลส ( Termamyl 120 L Type LS ) เอนไซมกลูโคอะไมเลส (glucoamylase) และเอนไซมนิวเทรส (nutrase) ภายใตชื่อทางการคา Novozymes
2. สารเคมี เฮกเซน (Hexane) ภายใตชื่อทางการคา Zen point กรดไฮโดรคลอริค ( HCl ) ภายใตชื่อทางการคา J.T. Beaker และโซเดียมไฮดรอกไซด(NaOH) ภายใตชื่อทางการคา Merck. 3. เครื่องเขยาแบบอางควบคุมอุณหภูมิ (Water bath shaker) ยี่หอ Grant รุน OLS 200
4. อุปกรณเครื่องแกว เชน บีกเกอร ขวดรูปชมพู ปเปต เปนตน 5. ชุดกรองสุญญากาศ
19
6. pH meter ยี่หอ ATAGO
7. เทอรโมมิเตอร อุปกรณและสารเคมีสําหรับวิเคราะหองคประกอบทางเคมีของใยอาหาร 1. ขวดยอยโปรตีน (kjeldahl flask) 2. ชุดกลัน่ โปรตีน 3. ขวดรูปชมพู (Erlenmeyer flask) ขนาด 250 มิลลิลิตร 4. บิวเรต ขนาด 25 มิลลิลิตร 5. ชุดสกัดไขมัน 6. เครื่องวัดความชื้น ยี่หอ Satorius 7. ชุดทดสอบปริมาณใยอาหาร TDF Kit SIGMA® 8. Filler crucible เบอร 2 9. อุปกรณเครื่องแกว เชน บีกเกอร ปเปต แทงแกว 10. ตูอบลมรอน 11. สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด ( NaOH ) เขมขนรอยละ 25 12. กรดบอริค (boric acid) เขมขนรอยละ 4 13. ปโตรเลียมอีเทอร อุปกรณและสารเคมีสําหรับการวิเคราะหคุณภาพใยอาหาร 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
เครื่องวัดคา water activity (Aw) Model MS1 aw เครื่องวัดคาสี (Chroma, CR 200, Japan ) เครื่องเหวีย่ งแยกความเร็วสูง (Centrifuge) ยี่หอ HERMLE Z 838 k เครื่องวัดปริมาณแปง polarimeter Polax-D หลอด Centrifuge ขนาด 25 มล. ขวดน้ํากลัน่ เครื่องชั่งน้ําหนัก 2 ตําแหนง นาฬิกาจับเวลา น้ํามันปาลม
20
วิธีการ 1. การวิเคราะหองคประกอบทางเคมีของเปลือกกลวยน้ําวา นําเปลือกกลวยน้ําวาลางใหสะอาดมาวิเคราะหองคประกอบทางเคมี โดยวิเคราะหปริมาณ ความชื้น โปรตีน ไขมัน เถา ตามวิธี AOAC (2002) และใยอาหารทั้งหมด ตามวิธี AOAC (1997) 2. การสกัด ใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา 2.1 การเตรียมวัตถุดิบ 2.1.1 วิธีที่ 1 การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธกี ารบดแหง นําเปลือกกลวยน้ําวาอบแหง ดวยตูอบลมรอนที่อุณหภูมิ 50 0C จนแหง จากนั้นบดดวยเครื่องบดผานรูตะแกรงขนาด 16 เมซ 2.1.2 วิธีที่ 2 การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีการบดเปยก นําเปลือกกลวยน้าํ วามาลด ขนาดดวยการบดเปยกรวมกับน้ําในอัตราสวน 1: 5 (wet milling) โดยใชครื่องบดยีห่ อ Moulinex ใหละเอียดประมาณ 20 วินาที กรองแยกกาก อบแหงดวยตูอ บลมรอน ทีอ่ ุณหภูมิ 50 0 C นาน 12 ชั่วโมง จากนั้นบดดวยเครื่องบดผานรูตะแกรงขนาด 16 เมซ 2.1.3 วิธีที่ 3 การเตรียมวัตถุดิบดวยวีธีการบดเปยกและลางน้ําอุณหภูมิหอง นํา เปลือกกลวยน้าํ วามาลดขนาดดวยการบดเปยกรวมกับน้าํ ในอัตราสวน 1 : 5 โดยใชเครื่องบด ยี่หอ Moulinex ใหละเอียดประมาณ 20 วินาที กรองแยกกาก จากนัน้ นําเปลือกกลวยที่บดแลวมา ลางดวยน้ําที่อณ ุ หภูมิหอง นาน 5 นาที อบแหงดวยตูอบลมรอน ที่อุณหภูมิ 50 0C นาน 12 ชั่วโมง จากนั้นบดดวยเครื่องบดผานรูตะแกรงขนาด 16 เมซ 2.1.4 วิธีที่ 4 การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีการบดเปยกและลางน้ํารอน นําเปลือก กลวยน้ําวามาลดขนาดดวยการบดเปยกรวมกับน้ําในอัตราสวน 1: 5 โดยใชเครื่องบดยี่หอ 0 Moulinex ใหละเอียดประมาณ 20 วินาที กรองแยกกาก ลางดวยน้ํารอน 95 C นาน 5 นาที อบแหงดวยตูอ บลมรอน ทีอ่ ุณหภูมิ 50° C นาน 12 ชั่วโมง จากนั้นบดดวยเครื่องบดผานรูตะแกรง 16 เมซ
21
เปลือกกลวยน้าํ วา อบแหง วิธีที่ 1
บดกับน้ํา อัตราสวน 1:5
บดกับน้ํา อัตราสวน 1:5
กรองแยกกาก
กรองแยกกาก
อบแหง วิธีที่ 2
ลางดวยน้ําอุณหภูมิหอง เปนเวลา 5 นาที
บดกับน้ํา อัตราสวน 1:5 กรองแยกกาก ลางดวยน้ําอุณหภูมิ 95 °C 5 นาที
อบแหง
อบแหง
วิธีที่ 3
วิธีที่ 4
ภาพที่ 2 กระบวนการการเตรียมวัตถุดิบ 2.2 การกําจัดไขมัน (fat extraction) ออกจากเปลือกกลวยน้ําวา นําเปลือกกลวยน้ําวาที่ผานกระบวนการเตรียมวัตถุดิบขางตน มาสกัดไขมันโดยใชเฮกเซน เปนตัวทําละลายโดยใชชุดสกัดไขมัน เปนเวลา 12-14 ชั่วโมง จากนั้นนําตัวอยางทีไ่ ดไปอบแหงไล เฮกเซนในตูอบที่อุณหภูมิ 50 0 C 2. 3 การกําจัดแปงดวยเอนไซมแอลฟา-อะมัยเลส (α-amylase) เอนไซมกลูโคอะมัยเลส (glucoamylase) และกําจัดโปรตีนดวยเอนไซมนิวเทรส (Neutrase) เปลือกกลวยน้าํ วาที่ผานกระบวนการสกัดแยกไขมันใสในบีกเกอร เติมน้ํากลัน่ ใน อัตราสวน 1 : 20 ปรับ pH ใหเปน 5.8 ดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอริค ( HCl ) จากนั้นเติม เอนไซมแอลฟา-อะมัยเลส (α – amylase) 0.01 เปอรเซ็นต (น้ําหนัก/ปริมาตร) ที่อณ ุ หภูมิ 95 0 C บมเปนเวลา 30 นาที ลดอุณหภูมิลงเหลือ 60 0 C ปรับ pH ใหเปน 7.5 ดวย สารละลายโซเดียมไฮ
22
ดรอกไซด (NaOH) เติมเอนไซมนิวเทรส (Neutrase) 1 เปอรเซ็นต (น้ําหนัก/ปริมาตร) บมที่ อุณหภูมิ 60 0 C เปนเวลา 30 นาที ปรับ pH ใหอยูในชวง 4 - 4.5 ดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอ ริก เติมเอนไซมกลูโคอะมัยเลส (glucoamylase) 0.01 เปอรเซ็นต (น้ําหนัก/ปริมาตร) บมที่อุณหภูมิ ุ หภูมิ 50 0 C 60 0 C เปนเวลา 30 นาที กรองแยกสวนกาก อบแหงสวนกากที่อณ 3. การวิเคราะหองคประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา 3.1 ปริมาณเสนใยอาหารที่ไมละลายน้ํา และใยอาหารทีล่ ะลายน้ําดวยวิธี enzymetric and gravimetric method (AOAC 1997) 3.2 ปริมาณ โปรตีน ไขมัน ตามวิธีของ AOAC 2002 3.3 ปริมาณแปง ดวย polaricmetric method ตามวิธีของ AOAC 2002 3.4 ความชื้น ดวยเครื่องวัดความชื้น Satorius MA 30 4. ศึกษาคุณสมบัติของใยอาหารผงที่สกัดได 4.1 คาสี ดวยเครื่องวัดสี Chroma meter CR 200 4.2 คาปริมาณน้ําอิสระ (water activity) ดวยเครื่อง Water Activity Meter Model MS1 aw
4.3 ความเปนกรด-ดาง (pH) โดย pH meter 4.4 ความสามารถในการอุมน้ํา (water holding capacity, WHC) และความสามารถใน น้ํามัน (oil holding capacity, OHC) ดัดแปลงจากวิธีของ Sathe และ Salunkhe (1981) 5. สถิติที่ใชในการวิเคราะหขอมูล วิเคราะหขอมูลโดยใชโปรแกรมสถิติสําเร็จรูป 6. สถานที่และระยะเวลาการทําวิจัย หองปฏิบัติการ สถาบันวิจยั วิทยาศาสตรและเทคโนโลยีแหงประเทศไทย (วว.) จ.ปทุมธานี ตั้งแตพฤศจิกายน 2549 – มีนาคม 2550 รวมระยะเวลา 5 เดือน
23
ผลและวิจารณ 1. องคประกอบทางเคมีของเปลือกกลวยน้ําวา ในการวิเคราะหปริมาณองคประกอบทางเคมีของเปลือกกลวยน้ําวาเริ่มตนกอนผาน กระบวนการสกัดใยอาหารดวยวิธกี ารตางๆ ไดผลดังแสดงในตารางที่ 1 จากการทดลองพบวา เปลือกกลวยมีปริมาณความชื้นเปนองคประกอบหลักถึงรอยละ 89 ซึ่งจัดเปนองคประกอบตาม ธรรมชาติที่มมี ากที่สุดในวัตถุดิบประเภทผักผลไม ดังนัน้ ความชื้นจึงเปนปจจัยสําคัญประการหนึง่ ที่สงผลตอตนทุนการผลิตใยอาหารผง (Larrauri, 1999) โดยตองอาศัยกระบวนการอบแหงเพือ่ ลดความชื้นของผลิตภัณฑใหอยูในระดับที่สามารถรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑโดยไมใหเกิดการ เสื่อมเสียทั้งจากจุลนิ ทรียแ ละปฏิกิรยิ าเคมีในระหวางการเก็บรักษาและการขนสง อยางไรก็ตาม อุณหภูมิและเวลาทีใ่ ชในการอบแหงเปนปจจัยหนึ่งที่ทาํ ใหคุณภาพของใยอาหารดอยลงได ตารางที่ 1 องคประกอบทางเคมีของเปลือกกลวยน้ําวา องคประกอบทางเคมี
รอยละ (น้ําหนักแหง)
โปรตีน เถา ไขมัน ใยอาหารทั้งหมด คารโบไฮเดรท
8.60 ± 0.01 15.25 ± 0.01 13.12 ± 0.01 50.25 ±0.94 12.78
หมายเหตุ ทําการทดลอง 3 ซ้ํา
จากตารางที่ 1 พบวา เปลือกกลวยน้ําวามีปริมาณของใยอาหารทั้งหมดรอยละ 50.25 โดย น้ําหนักแหง ซึ่งจัดวาเปนแหลงของใยอาหารที่ดี มีปริมาณของโปรตีน และไขมัน รอยละ 8.60 และ 13.12 โดยน้ําหนักแหง ตามลําดับ องคประกอบเหลานี้จําเปนตองถูกกําจัดออกไป เพื่อทําให ผลิตภัณฑใยอาหารที่ไดมีความบริสุทธมากยิ่งขึ้น เนื่องจากองคประกอบตางๆ เหลานี้อาจสงผลตอ คุณสมบัติของใยอาหารผง เชน ไขมันทําใหความสามารถในการอุมน้ํามันของผลิตภัณฑลดลง (Larrauri, 1999)
24
2. การศึกษากระบวนการสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา การสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวามีวัตถุประสงคหลักในการกําจัดองคประกอบที่ไม ตองการออกจากสวนของใยอาหาร อาทิ ไขมัน โปรตีน และแปง (starch) เพื่อทําใหใยอาหารที่ได มีความบริสุทธมากขึ้น ในการทดลองนีไ้ ดทาํ การศึกษาผลของการเตรียมวัตถุดิบโดยวิธกี ารที่ แตกตางกัน 4 วิธี ที่มีตอคุณสมบัติของใยอาหารที่ได ไดแก วิธีที่ 1 การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธกี าร บดแหง วิธีที่ 2 การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธกี ารบดเปยก วิธีที่ 3 การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีการบดเปยก และลางดวยน้าํ อุณหภูมิหอง และวิธีที่ 4 การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีการบดเปยกและลางดวยน้ํารอน อุณหภูมิ 95 ° ซ วัตถุดิบทีผ่ านการเตรียมโดยวิธีที่แตกตางกันขางตน ไดนํามากําจัดไขมันออกโดย ใชเฮกเซนเปนตัวทําละลาย จากนัน้ ทําการกําจัดแปงโดยการยอยดวยเอนไซมแอลฟาอะมัยเลส (Termamyl 120 L) และ เอนไซมกลูโคอะมัยเลส (glucoamylase) และกําจัดโปรตีนโดยการ ยอยดวยเอนไซมนิวเทรส (Neutrase) กอนนํามาอบแหงที่อุณหภูมิ 50 ° ซ จากการทดลองพบวา การเตรียมตัวอยางดวยวิธีที่ 1, 2, 3 และ 4 ไดผลผลิตคิดเปนรอยละ 6.12 6.10 5.18 4.95 โดย น้ําหนักแหง ตามลําดับ ซึ่งปริมาณผลผลิตที่ไดจากการเตรียมแตละวิธีมีความแตกตางอยางมี นัยสําคัญทีร่ ะดับความเชื่อมัน่ รอยละ 95 โดยวิธีที่ 1 ใหปริมาณผลผลิตสูงกวาทุกวิธี ทั้งนี้ เนื่องจาก การเตรียมดวยวิธีที่ 1 ไมผานกระบวนการลางดวยน้ําจึงเกิดการสูญเสียนอยในระหวางกระบวนการ เตรียมวัตถุดิบ ใยอาหารที่สกัดไดจากการเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีที่แตกตางกันแสดงดังรูปที่ 1
วิธีที่ 1
วิธีที่ 3 รูปที่ 1 ใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาที่สกัดไดจากวิธตี า งๆ
วิธีที่ 2
วิธีที่ 4
25
3. คุณสมบัติของใยอาหารทีส่ กัดไดจากวิธกี ารผลิตใยอาหารที่แตกตางกัน 4 วิธี 3.1 องคประกอบทางเคมี ใยอาหารที่สกัดได เมื่อนําวิเคราะหองคประกอบทางเคมี อันไดแก โปรตีน ไขมัน แปง และ ใยอาหารไดผลดังแสดงในตารางที่ 2 ตารางที่ 2 องคประกอบทางเคมีของใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาทีส่ กัดได โปรตีน
ไขมัน
แปง
วิธีที่ 1 7.86c ± 0.00
1.43c ± 0.01
4.62c ± 0.00
70.16a ± 0.27 12.84a ± 0.13 83.00a ± 0.28
วิธีที่ 2 7.44b ± 0.04
0.73b ± 0.18
4.08b ± 0.00
70.67ab ± 0.37 17.10c ± 0.30 87.77b ± 0.35
วิธีที่ 3 6.04a ± 0.04
0.66a ± 0.01
4.08b ± 0.00
71.37ab ± 0.63 17.84d ± 0.13 89.21c ± 0.85
วิธีที่ 4 6.09a± 0.04
0.74 b ± 0.07
2.71a ± 0.01
73.06c ± 0.62 16.29b ± 0.00
Insoluble
soluble
TDF
89.35c± 0.62
หมายเหตุ ตัวอักษรที่แตกตางกันในแนวตั้ง มีความแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95
จากการวิเคราะหองคประกอบทางเคมีของใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาที่ไดจากการ เตรียมวัตถุดิบดวยวิธีตางๆ พบวา ปริมาณโปรตีนในใยอาหารที่ไดมีความแตกตางกัน โดยใย อาหารที่เตรียมโดยวิธีที่ 3 และ 4 มีปริมาณโปรตีนเหลือในผลิตภัณฑนอยกวาวิธีที่ 1 และ 2 อยางมี นัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 ทั้งนี้อาจเกิดจากกระบวนการสกัดใยอาหาร ดวยวิธีการบด เปยกวัตถุดิบและลางดวยน้ําหรือน้ํารอนที่อุณหภูมิ 95 ° ซ ทําใหโปรตีนที่อยูในใยอาหารเกิดการ เสียสภาพและถูกชะลางออกมาในชวงของการเตรียม และอาจมีผลทําใหประสิทธิภาพการยอย โปรตีนของเอนไซมดีขึ้น เนื่องจากเอนไซมสามารถเขาถึงและทําปฏิกิริยาไดงายขึ้น แตอยางไรก็ ตาม เมื่อเปรียบเทียบปริมาณโปรตีนที่เหลืออยูในผลิตภัณฑใยอาหารที่เตรียมดวยวิธีการที่แตกตาง กัน 4 วิธี กับปริมาณโปรตีนเริ่มตนที่มีในวัตถุดิบเปลือกกลวยน้ําวาประมาณรอยละ 9 โดยน้ําหนัก
26
แหง พบวาสามารถกําจัดโปรตีนออกไดเพียงเล็กนอย ซึ่งอาจเกิดจากชนิดของเอนไซม สภาวะและ ระยะเวลาที่ใชในการสกัดไมเหมาะสมกับโปรตีนที่อยูในเปลือกกลวยน้ําวา สําหรับไขมันซึ่งเปน องคประกอบหนึ่งที่มีการกําจัดออก เนื่องจากปริมาณไขมันที่มีในผลิตภัณฑจะสงผลตอสมบัติของ ใยอาหาร อาทิ การขัดขวางการอุมน้ําของผลิตภัณฑ จากกรรมวิธีการสกัดใยอาหารที่แตกตางกัน พบวา ปริมาณไขมันในใยอาหารที่ผานการเตรียมดวยวิธีที่ 2 3 และ 4 ต่ํากวาปริมาณไขมันในใย อาหารที่ผานการเตรียมดวยวิธีที่ 1 อยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 จากผลการ ทดลองสรุปไดวา การลดขนาดของวัตถุดิบดวยน้ํามีแนวโนมที่จะทําใหประสิทธิภาพในการสกัด ไขมันออกจากวัตถุดิบเพิ่มขึ้น ปริมาณแปงที่มีอยูในผลิตภัณฑเปนอีกปจจัยหนึ่งที่มีความสัมพันธ กับคุณสมบัติดานการอุมน้ําของใยอาหาร โดยทําใหการพองตัวและอุมน้ําของใยอาหารมากขึ้น แต เมื่อทิ้งไว 24 ชั่วโมง เสนใยที่มีแปงปนอยูปริมาณมากจะมีการคายน้ําที่อุมไวออกมา ทําใหเกิดการ แยกตัวของน้ําออกจากผลิตภัณฑ (สิขรินทรและปราณี, 2546) การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีที่ 4 คือ การบดเปยกและลางดวยน้ํารอนอุณหภูมิ 95 o ซ มีผลทําใหปริมาณแปงเหลืออยูในใยอาหารนอย ที่สุด คือ รอยละ 2.71 ซึ่งมีปริมาณแตกตางจากการเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีที่ 1 2 และ 3 อยางมี นัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 จากการตรวจสอบปริมาณใยอาหารทั้งหมด ใยอาหารที่สามารถละลายน้ําไดและไม สามารถละลายน้ําได พบวา ใยอาหารที่ผา นการเตรียมดวยวิธีที่ 3 และ วิธีที่ 4 ปริมาณใยอาหาร ทั้งหมดและใยอาหารที่ไมสามารถละลายน้าํ ได สูงกวาวิธที ี่ 1 และ 2 อยางมีนัยสําคัญที่ระดับความ เชื่อมั่นรอยละ 95 โดยปริมาณของใยอาหารทั้งหมดและปริมาณใยอาหารที่ไมละลายน้ําจะมีปริมาณ สูงขึ้นเมื่อผานวิธกี ารลดขนาด ลางดวยน้ําอุณหภูมิหองและลางดวยน้ํารอน ในขณะทีค่ าของปริมาณ ของใยอาหารที่ละลายน้ําไดไมมีทิศทางเดียวกันกับผลการทดลองขางตน โดยพบวา ปริมาณใย อาหารที่สามารถละลายน้ําของใยอาหารที่เตรียมดวยวิธีทแี่ ตกตางกันใยอาหารที่เตรียมโดยวิธีการที่ 3 มีปริมาณสูงสุด รองลงมาไดแกใยอาหารที่เตรียมดวยวิธีการที่ 2 4 และ 1 ตามลําดับ แตอยางไรก็ ตาม คาที่ไดนนั้ แตกตางกันอยางมีนัยสําคัญทีร่ ะดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 ผลจากการทีว่ ธิ ีที่ 3 ทํา ใหใยอาหารมีปริมาณใยอาหารทีล่ ะลายน้ําไดมากกวาวิธกี ารอื่นๆ อาจเนื่องมาจาก วิธีที่ 3 เตรียม โดยวิธีการลดขนาดดวยการบดเปยก และลางดวยน้ําอุณหภูมิหอง ซึ่งชวยกําจัดองคประกอบอื่นๆ ที่ ไมตองการออกไดมากกวาวิธีการที่ 2 ซึ่งทําการบดเปยกวัตถุดิบเชนเดียวกันแตไมผานการลางดวย น้ํา ในขณะทีว่ ิธกี ารที่ 1 ไมมีการลางดวยน้ําเหมือนวิธกี ารอื่นๆ ดังนัน้ ความบริสุทธิ์ของใยอาหาร เหลานี้จึงนอยกวาใยอาหารที่ไดจากวิธีการที่ 3 สําหรับวิธีที่ 4 ซึ่งทําการบดเปยกและลางดวยน้ํารอน
27
ที่อุณหภูมิ 95 °ซ อาจมีผลทําใหใยอาหารที่สามารถละลายน้ําไดเสียสภาพหรือถูกชะลางออกไป มากกวาปกติจงึ ทําใหเกิดการสูญเสียใยอาหารทีล่ ะลายน้ําไดไปมากกวาวิธีที่ 3 3.2 คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ 3.2.1 สี จากการตรวจสอบลักษณะปรากฎของใยอาหารที่สกัดไดพบวา การเตรียมวัตถุดิบที่ แตกตางกันไมมีผลทําใหใยอาหารที่ไดมลี ักษณะปรากฎทีแ่ ตกตางในระดับที่สังเกตไดดวยตาอยาง ชัดเจน โดยใยอาหารสกัดทีไ่ ดมีลกั ษณะเปนผง สีน้ําตาลคล้ํา ไมมีกลิน่ แตเมื่อนําผลิตภัณฑใย อาหารทั้งหมดมาตรวจดวยเครื่องวัดสี (Chroma CR 200) ซึ่งแสดงผลเปนคาตัวแปร L a และ b โดยคา L เปนคาที่แสดงถึงความสวางมีระดับตั้งแต 1-100 คา a เปนคาที่แสดงระดับของสีเขียว จนถึงสีแดงมีระดับตั้งแต -60 ถึง +60 และคา b เปนคาที่แสดงระดับของสีเหลืองจนถึงสีน้ําเงิน มี ระดับตั้งแต -60 ถึง +60 ดังแสดงผลการทดลองในตารางที่ 3 ตารางที่ 3 คาสีของใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาที่เตรียมวัตถุดิบ โดยวิธีการตางๆ ตัวอยาง วิธีที่ 1 วิธีที่ 2 วิธีที่ 3 วิธีที่ 4
L 41.14 ± 0.21 32.23a ± 2.28 33.50a ± 2.20 45.04c ± 0.47 b
คาสี a b 5.67 ± 0.18 7.94c ± 0.36 7.69c± 0.36 5.24a± 0.11
b 16.44 ± 0.22 18.39b ± 0.74 18.19b ± 0.86 18.45b ± 0.10 a
หมายเหตุ ตัวอักษรที่แตกตางกันในแนวตั้ง มีความแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95
จากตารางที่ 3 พบวา ใยอาหารที่ผานการเตรียมดวยวิธกี ารทีแ่ ตกตางกันมีคาความสวาง L แตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 โดยการเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีที่ 4 ซึ่งทํา การบดเปยกรวมกับการลางน้ํารอนอุณหภูมิ 95 o ซ มีระดับความสวางของผลิตภัณฑสูงสุด ในขณะ ที่ใยอาหารที่เตรียมดวยวิธีที่ 2 และ วิธีที่ 3 มีคาความสวางอยูใ นระดับต่ํากวา เนื่องมาจากวิธีที่ 4 มี การลางเปลือกกลวยทีผ่ านการบดเปยกดวยน้ํารอนอุณหภูมิ 95º ซ อุณหภูมิของน้ําดังกลาวสามารถ
28
ยับยั้งการทํางานของเอนไซม ซึ่งอยูในกลุมโพลีฟนอลออกซิเดส (polyphenoloxidase) ที่มีอยูใน เปลือกกลวยน้าํ วา ซึ่งทําใหเกิดปฏิกริ ิยาสีน้ําตาล (browning reaction) ในขณะที่กระบวนการ เตรียมวัตถุดิบดวยวิธีที่ 2 และ วิธีที่ 3 ซึ่งมีการบดเปยกทําใหเซลลพชื มีพื้นที่ผวิ เพิม่ ขึ้น เอนไซม สามารถทําปฏิกิรยิ าไดมากขึน้ กอปรกับการมีน้ําเปนตัวกลางในการทํางานของเอนไซม ทําใหเกิด การเปลีย่ นสีของผลิตภัณฑมากกวา ผลิตภัณฑที่ไดจึงมีคา ความสวางต่ํา ในขณะทีว่ ิธีที่ 1 เปน วิธกี ารเตรียมวัตถุดิบโดยการใชความรอนในการอบแหงโดยไมมกี ารทําลายเซลลของเปลือกกลวย น้ําวากอนที่จะนําเปลือกกลวยน้ําวามาสกัด ไขมัน แปง และโปรตีนออก จึงทําใหผลิตภัณฑมีคา ความสวางสูงกวาวิธีที่ 2 และวิธีที่ 3 จากคา L a b ที่วัดไดจากใยอาหารที่เตรียมจากวิธีทั้ง 4 นั้น ได สีของผลิตภัณฑอยูชวงสีน้ําตาล ซึ่งหากจะนําใยอาหารที่ไดไปประยุกตใชกับผลิตภัณฑอาหาร ผลิตภัณฑอาหารที่เหมาะสมควรเปนผลิตภัณฑที่มีสีคล้ํา เชน ผลิตภัณฑเบเกอรี่ ประเภท เคกชอก โกแลต บราวนี่ หรือผลิตภัณฑอื่นๆ ที่สีของผลิตภัณฑไมมีผลตอการยอมรับของผูบริโภค 3.2.2 ปริมาณน้ําอิสระ (Aw) ใยอาหารสกัดที่ได จากการเตรียมวัตถุดิบที่แตกตางกันมีคาปริมาณน้าํ อิสระแตกตาง กันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 ดังแสดงผลการทดลองในตารางที่ 4 ตารางที่ 4 คุณสมบัติของใยอาหารที่สกัดไดจากเปลือกกลวยน้ําวา ตัวอยาง
Aw
pH
WHC (กรัมน้ํา/กรัมตัวอยาง)
OHC (กรัมน้ํามัน/กรัมตัวอยาง)
วิธีที่ 1
0.53d ± 0.00
4.90c ± 0.04
4.75a ± 0.01
วิธีที่ 2
0.46c ± 0.00
4.77b ± 0.07
6.57a ± 0.15 9.62b ± 0.03
วิธีที่ 3
0.43a ± 0.00
4.83bc ± 0.04
10.52c ± 0.36
5.23b ± 0.69 5.77c ± 0.01
วิธีที่ 4
0.45b± 0.01
4.48a ± 0.02
9.25b ± 0.35
5.17b ± 0.03
หมายเหตุ ตัวอักษรที่แตกตางกันในแนวตั้ง มีความแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ95
ใยอาหารทีผ่ านการเตรียมวัตถุดิบดวยวิธที ี่ 1 มีปริมาณน้ําอิสระสูงทีส่ ุด รองลงมาไดแก ใย อาหารที่เตรียมดวยวิธีที่ 2, 4 และ 3 ตามลําดับ อยางไรก็ตาม ปริมาณน้ําอิสระทีว่ ัดไดจากใยอาหาร
29
ที่เตรียมทั้ง 4 วิธี มีคาปริมาณน้ําอิสระไมเกิน 0.6 ซึ่งอยูในระดับที่เชื้อจุลินทรียไมสามารถเจริญได (ไพศาล, 2545) ดังนั้น ปริมาณน้ําอิสระทีม่ ีอยูในผลิตภัณฑใยอาหารทั้งหมดอยูในเกณฑที่ปลอดภัย ตอการเจริญของจุลินทรีย จึงสามารถเก็บรักษาไดเปนระยะเวลานานโดยไมเกิดการเสื่อมเสียจาก จุลินทรีย 3.2.3 คาความเปนกรด-ดาง (pH) ใยอาหารสกัดที่ไดจากการเตรียมดวยวิธกี ารทั้ง 4 มีความเปนกรดเล็กนอย ทั้งนี้เนือ่ งจาก กระบวนการสกัดใยอาหาร ขั้นตอนสุดทาย คือ การสกัดดวยเอนไซมกลูโคอะไมเลส (glucoamylase) ตองปรับคาความเปนกรด- ดาง (pH) ของใยอาหารไปที่ 4 - 4.5 ดวยกรดไฮโดร คลอริค (HCl) เพื่อใหมีสภาวะที่เหมาะสมตอการทํางานของเอนไซม หลังจากผานขัน้ ตอนดังกลาว แลว มีเพียงการลางใยอาหารดวยน้ํากลั่นเทานั้น จึงทําใหระดับความเปนกรด-ดางไมอยูในชวงที่ เปนกลาง อยางไรก็ตาม ผลิตภัณฑใยอาหารควรมีคาความเปนกรด-ดาง ในระดับที่เปนกลางคือ มี คาประมาณ 7 เพื่อหลีกเลีย่ งผลกระทบที่อาจเกิดขึน้ กับผลิตภัณฑอาหาร ดังนั้น หลังจาก กระบวนการยอยดวยเอนไซมกลูโคอะไมเลส (glucoamylase) จึงควรทําการปรับคาความเปน กรด-ดางใหเปนกลางกอนทีจ่ ะลางและอบแหงตอไป 3.2.4 คุณสมบัติในการอุมน้ํา (water holding capacity ) และอุมน้ํามัน (oil holding capacity)
คุณสมบัติในดานความอุมน้ํา และอุมน้ํามัน ของใยอาหารจัดเปนคุณสมบัติทางเทคโนโลยี อยางหนึ่งที่มีความสําคัญตอการสงเสริมคุณลักษณะของผลิตภัณฑ โดยคุณสมบัติในดานความอุม น้ําของใยอาหาร หมายถึง ความสามารถในการเก็บกักน้ําในโครงสรางของใยอาหาร หากใยอาหาร ที่สกัดไดมีความสามารถในการจับน้ําไดดีจะสามารถเพิ่มมวลของอุจจาระ ลดอัตราการดูดซึม สารอาหารในลําไสเล็กและเพิ่มความหนืดใหกับผลิตภัณฑได (Figuerola et al., 2005) ใย อาหารสกัดที่ไดจากการเตรียมโดยวิธีที่แตกตางกันทั้ง 4 วิธี มีความแตกตางอยางมีนัยสําคัญที่ระดับ ความเชื่อมั่นรอยละ 95 โดยปจจัยที่มีอิทธิพลตอความสามารถในการอุมน้ําของผลิตภัณฑ ไดแก อัตราสวนของใยอาหารที่ไมละลายน้ําและใยอาหารที่สามารถละลายน้ําได ขนาดของอนุภาค สภาวะกระบวนการสกัดใยอาหาร แหลงของใยอาหารที่นํามาสกัด (Figuerola et al., 2005) โดย ใยอาหารสกัดที่เตรียมโดยการบดเปยกและลางดวยน้ํา มีคาความอุมน้ํา และอุมน้ํามันที่สูงกวาการ
30
เตรียมโดยวิธีอื่น อาจเนื่องมาจาก กระบวนการเตรียมวัตถุดิบซึ่งประกอบดวยการบดเปยกที่ทําให เกิดการลดขนาดวัตถุดิบรวมกับการลางดวยน้ําอุณหภูมิหอง 25 °ซ ชวยในการกําจัดองคประกอบ ที่ไมตองการ อาทิ น้ําตาล โปรตีน สารโมเลกุลเล็กๆ ที่ละลายน้ําอื่นๆ ออกจากใยอาหารไดงายขึ้น (Larrauri, 1999) สงผลใหสัดสวนของใยอาหารในสวนที่ไมละลายน้ําและละลายน้ําสูงขึ้น โดย ผลการทดลองดังกลาวสอดคลองกับผลการทดลองของนิธิมา (2544) ซึ่งทําการศึกษาผลของจํานวน ครั้งในการลางสมที่มีผลตอใยอาหารจากเปลือกสมโดยพบวาจํานวนครั้งที่ใชลางสมจะมีผลตอ ปริมาณผลผลิตที่ได เมื่อจํานวนครั้งที่ลางสมมากขึ้นจะทําใหปริมาณผลผลิตนอยลง ทั้งนี้เนื่องจาก การสูญเสียองคประกอบของ น้ําตาล โปรตีน และเถาขณะลาง นอกจากนี้ จํานวนครั้งที่ลางเพิ่มขึ้น ยังสงผลใหคาใยอาหารสูงขึ้น รวมทั้งทําใหคาความอุมน้ําสูงขึ้นตามไปดวย ผลการทดลองดังกลาว สนับสนุนตอการที่คาความอุมน้ําของใยอาหารที่เตรียมดวยวิธีที่ 3 สูงกวาวิธีการเตรียมวัตถุดิบแบบ วิธีที่ 1 และ วิธีที่ 2 แตสําหรับผลของคาความอุมน้ําของใยอาหารที่เตรียมโดยวิธีที่ 4 ซึ่งผานการ ลางวัตถุดิบดวยน้ํารอนอุณหภูมิ 95 °ซ ซึ่งมีคาความอุมน้ําต่ํากวาใยอาหารที่ผานการเตรียมโดยวิธี ที่ 3 ซึ่งมีการบดเปยกและลางดวยน้ําอุณหภูมิหอง อาจเกิดขึ้นเนื่องจาก อุณหภูมิน้ําที่สูงมีผลตอ การสูญเสียใยอาหารที่สามารถละลายน้ําไดในอัตรามากกวาการลางดวยน้ําที่อุณหภูมิหอง ทําใหคา ความอุมน้ําที่ไดต่ํากวาการลางดวยน้ําที่อุณหภูมิปกติ ซึ่งผลการวิจัยที่ไดขัดแยงกับงานวิจัยของ Larrauri (1999) ซึ่งศึกษาผลอุณหภูมิของน้ําลางเปลือกมะมวงตอสมบัติของใยอาหารจากเปลือก มะม ว งโดย พบว า การใช น้ํ า ล า งที่ อุ ณ หภู มิ 95 ° ซ เป น เวลา 5 นาที ให ใ ยอาหารที่ ไ ด มี ค า ความสามารถในการอุมน้ําสูงสุด ทั้งนี้เนื่องจากความแตกตางกันของวัตถุดิบมะมวง และกลวย น้ําวา ทั้งในดานขององคประกอบทางเคมี ชนิดและปริมาณใยอาหาร ทั้งสวนของใยอาหารที่ สามารถละลายน้ําไดและใยอาหารที่ไมละลายน้ําในวัตถุดิบ รวมทั้ง ความแตกตางในดานของ ขนาดอนุภาคของใยอาหาร โครงสรางและรูพรุนในใยอาหาร โครงสรางทางเคมีที่เปนโพลิแซคคา ไรดที่เปนองคประกอบในใยอาหาร เปนตน อยางไรก็ตาม งานวิจยั ที่สนับสนุนเหตุผลเหลานี้มีนอย และในบางครัง้ ในแตละงานวิจัยมี ผลการทดลองที่ขัดแยงกันเอง ในเรื่องของคุณสมบัติเชิงหนาที่ของใยอาหาร ที่เกี่ยวของกับลักษณะ โครงสรางของใยอาหาร และกระบวนการการผลิตใยอาหาร เนื่องจากวัตถุดิบทีใ่ ช และสภาวะทีท่ ํา การสกัดใยอาหารที่แตกตางกัน (Figuerola et al., 2005) คุณสมบัติในดานความสามารถในการอุมน้าํ มัน (oil holding capacity) ของใยอาหาร จะ สงเสริมความสามารถในการดูดซับสารกอการกลายพันธุ (mutagen) และคอเลสเตอรอลของใย
31
อาหารไดอยางมีประสิทธิภาพ เนื่องจากองคประกอบทางเคมีสวนใหญชอบน้ํามัน (lipophillic) (Yoshimoto et al., 2005) จากผลการประเมินความสามารถในการอุมน้ํามัน (ตารางที่ 4) พบวา การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีทแี่ ตกตางกัน 4 วิธี มีผลทําใหใยอาหารที่ไดมีความสามารถในการอุม น้ํามันแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 โดยใยอาหารที่เตรียมโดยวิธีที่ 3 มีคาความอุมน้าํ มันสูงที่สุด คือ 5.77 กรัมน้ํามันตอกรัมตัวอยาง ในขณะทีใ่ ยอาหารที่เตรียมดวยวิธี ที่ 1 มีคาความอุมน้ํามันต่ําที่สุด คือ 4.75 กรัมน้ํามันตอกรัมตัวอยาง ความสามารถในการอุมน้ํามัน จะขึ้นอยูกับองคประกอบทางเคมีของใยอาหาร อันไดแก ลิกนินซึ่งเปนสวนประกอบที่ไมใชคาร โบไฮเดรท แตเปนสารประกอบโพลิเมอร (polymer) ของ aromatic alcohol คือ phenyl propane ซึ่งมีคุณสมบัติไมชอบน้ํา (hydrophobic) สามารถจับกับน้าํ มันไดดี (Sosulski and Cadden, 1982) แตปจจัยที่สําคัญที่สุดที่มีผลตอความสามารถในการอุมน้ํามัน คือลักษณะ โครงสรางของใยอาหารและความพรุน ซึ่งมีอิทธิพลตอความสามารถในการอุมน้ํามันมากกวา องคประกอบทางเคมีของใยอาหารเอง (Larrauri, 1999) ดังนั้น การเตรียมวัตถุดบิ ดวยวิธีที่ 3 มี แนวโนมที่จะทําใหเกิดรูพรุนของโครงสรางและเกิดการจัดเรียงตัวที่ดขี องอนุภาคของใยอาหาร จึง ทําใหใยอาหารมีความสามารถในการจับน้าํ มันไดดกี วา ในขณะที่การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธีที่ 1 ซึ่ง ไมผานขัน้ ตอนการลางใดๆ อาจมีสวนขององคประกอบอื่นๆ ที่อยูในวัตถุดิบขัดขวางการจับน้ํามัน ของใยอาหาร จากผลการทดลองในดานความสามารถในการอุมน้ําและอุมน้ํามันของใยอาหารจากเปลือก กลวยน้ําวานั้น เมื่อเปรียบเทียบกับใยอาหารที่ไดจากวัตถุดิบอื่นๆ อาทิ ใยอาหารจากแอปเปล (apple fiber), ใยอาหารจากออย (cane fiber), ใยอาหารจากขาวโอต (oat fiber), ใยอาหารจาก สม (orange fiber) และใยอาหารจากถัว่ เหลือง (soybean fiber) พบวา ใยอาหารที่สกัดไดจาก เปลือกกลวยน้าํ วาดวยวิธีทแี่ ตกตางกันทั้ง 4 วิธีนั้น มีคาความอุมน้ําและอุมน้ํามันสูงกวาใยอาหารที่ ผลิตจากวัตถุดบิ อื่นๆ ดังแสดงในตารางที่ 5 แมวา ใยอาหารจากขาวโอต มีอัตราสวนของใยอาหาร ทั้งหมด และใยอาหารจากสมมีอัตราสวนของใยอาหารทีล่ ะลายน้ําไดสูงกวาใยอาหารจากเปลือก กลวยน้ําวาก็ตาม ทั้งนี้เนื่องจากความแตกตางกันของวัตถุดิบ ทั้งในดานขององคประกอบทางเคมี ชนิดและปริมาณใยอาหารในวัตถุดิบ รวมทั้ง ความแตกตางในดานของขนาดอนุภาคของใยอาหาร โครงสรางและรูพรุนในใยอาหาร โครงสรางทางเคมีที่เปนโพลิแซคคาไรดทเี่ ปนองคประกอบในใย อาหาร ซึ่งลวนแลวแตมีผลตอคุณสมบัติของใยอาหารทัง้ สิ้น
32
ตารางที่ 5 ปริมาณใยอาหารและคุณสมบัตขิ องใยอาหารจากแหลงวัตถุดิบตางๆ Insoluble fiber (%)
Soluble fiber (%)
ใยอาหารจากแอปเปล ใยอาหารจากออย ใยอาหารจากขาวโอต ใยอาหารจากสม ใยอาหารจากถั่วเหลือง
49.6 58.0 89.0 34.9 69.5
12.0 4.2 1.2 28.3 8.6
ใยอาหารจากเปลือกกลวย น้ําวา (วิธีที่ 3)
71.37
17.84
แหลงใยอาหาร
Total dietary fiber (%)
WHC g water / g sample
OHC g oil / g sample
61.6 62.2 90.2 63.3 78.1
2.38 2.42 1.28 3.02 2.17
1.42 1.04 3.40 2.12 2.38
89.2
10.52
5.77
ที่มา : ดัดแปลงมาจากสิขรินทรและปราณี (2003)
จากคาความสามารถในการอุมน้ําและอุมน้ํามันของใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาที่ มากกวาใยอาหารที่ไดจากวัตถุดิบอื่นๆ อาจกลาวไดวา ใยอาหารที่สกัดไดจากเปลือกกลวยน้ําวานัน้ สามารถนําไปใชกับผลิตภัณฑอาหารไดหลากหลายกวาใยอาหารจากวัตถุดิบอื่นๆ 4. ตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา ในการคิดตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา ไดอางอิงแนวทางจากกระทรวง อุตสาหกรรม ศูนยวิจัยกสิกร ซึ่งไดแบงตนทุนเปน 100 สวน ดังนี้ คาวัตถุดิบ 68.6 สวน คาแรง 5.6 สวน คาใชจายสาธารณูปโภค 12.1 สวน คาเสื่อมราคา 4.5 สวน คาใชจายอื่นๆ 9.2 สวน รวม 100.0 สวน สําหรับการคํานวณตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา ไดเลือกวิธีที่ 3 คือ การ เตรียมวัตถุดิบโดยบดเปยกและการลางดวยน้ําอุณหภูมิหองมาใชในการคํานวณ เนื่องจาก การศึกษา
33
คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของใยอาหารที่สกัดไดจากวิธีการทั้ง 4 พบวา วิธีการดังกลาวให คุณสมบัติในดานการอุมน้ํา และอุมน้ํามันของใยอาหารที่ไดสูงสุด ดังนั้น การคํานวณตนทุนการ ผลิตในครั้งนี้จึงเลือกจากกระบวนการเตรียมวัตถุดิบดังกลาวมาคํานวณ เปลือกกลวยน้ําวาดิบ
4 กก. X 0.25 บาท/กก. = 1 บาท
บดเปยก อบแหง กําจัดไขมัน
เฮกเซน 1972 มล. อบแหง
กําจัดแปง
394 กรัม 394.4*X 0.1บาท / กก. = 39.44 บาท 362 กรัม
เอนไซม α-อะไมเลส
0.36 มล. X 0.25 บาท/มล. = 0.09 บาท
เอนไซมนิวเทรส
3.62 มล. X 13 บาท/มล. = 47.06 บาท
เอนไซมกลูโคอะไมเลส
0.36 มล. X 0.25 บาท/มล. = 0.09 บาท
อบแหง ใยอาหาร
173 กรัม
* หมายเหตุ ปริมาณเฮกเซนที่ใชในการสกัด เทากับ 1972 มล. อยางไรก็ตามสามารถนํา เฮกเซนกลับมาใชใหมไดประมาณรอยละ 80 ดังนั้นจึงมีเฮกเซนที่ใชไปในการสกัดเพียง 20 รอยละ เทากับ 1972 x 0.2 = 394.4 มล. ซึ่งเปนปริมาณที่ใชจริง ∴ ตนทุนคาวัตถุดิบ เทากับ 1 + 39.44 + 0.09 + 47.06 + 0.09 = 87.68 ใยอาหาร 173 กรัม ใชเงินลงทุนคาวัตถุดิบ 87.68 ใยอาหาร 1000 กรัม ใชเงินลงทุนคาวัตถุดิบ 87.68 x 1000 = 506.82 173
บาท บาท บาท
34
ตารางที่ 6 ตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้าํ วาโดยแบงตนทุน เปน 100 สวน อางอิง จากกระทรวงอุตสาหกรรม ศูนยวิจัยกสิกร รายละเอียด คาวัตถุดิบ คาแรง คาใชจายสาธารณูปโภค คาเสื่อมราคา และคาใชจายอื่นๆ รวม
อัตราสวน 68.6 5.6 12.1 4.5 9.2 100.0
ราคา (บาท) 506.82 41.38 89.39 33.25 67.97 738.81
จากการคํานวณตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา พบวา ใยอาหารจากเปลือก กลวยน้ําวา ใชตนทุนการผลิต 738.81 บาท ตอ 1 กก. ซึ่งตนทุนการผลิตที่ไดมรี าคาคอนขางสูง เนื่องจาก การสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้าํ วา ใชสารเคมีและเอนไซมทั้งหมด 3 ชนิด เพื่อกําจัด องคประกอบอื่นๆ ที่ไมตองการ อันไดแก ไขมัน แปง และโปรตีน ออกใหมากทีส่ ุด เพื่อใหไดใย อาหารที่ไดมีความบริสุทธิ์สงู สุด จากการสํารวจรูปแบบของผลิตภัณฑใยอาหารที่สกัดไดจากผักและผลไมหรือพืชอื่นๆ ที่มี จําหนายในทองตลาด สวนใหญอยูในรูปของเม็ดหรือแคปซูล ซึ่งมุงเนนการจําหนายในตลาดอาหาร เสริมสุขภาพและความงาม ทําใหมีราคาคอนขางสูง จํานวนผูบริโภคที่ไดรับประโยชนจากใยอาหาร ที่ผลิตขึน้ อยูใ นปริมาณที่จํากัด เฉพาะกลุมผูท่มี ีกําลังซื้อเทานั้น สําหรับการผลิตในเชิง อุตสาหกรรมอาหารพบวา หัวบุกเปนวัตถุดิบหลักในการผลิตใยอาหารที่ไดรับความนิยมในการ นํามาใชอยางกวางขวางโดยนํามาทําเปนผลิตภัณฑอาหารเพื่อสุขภาพตางๆ เชน ผงวุนบรรจุ แคปซูล แทงวุน เสนวุน ผงชงดื่มรสผลไมตางๆ และผลิตภัณฑเสริมใยอาหารดวยผงบุก เชน ไส กรอกผสมบุก ขนมปงผสมบุก ลูกชิน้ ผสมบุก วุนมะพราวผสมบุก เปนตน นอกจากนี้ วัตถุเจือปนและเติมแตงอาหารหลายชนิดมีคณ ุ สมบัติเปนใยอาหาร อาทิ เพคติน (pectin) กัมส (gums) เซลลูโลสผง (cellulose powders) โซเดียมคารบอกซีเมทธิล เซลลูโลส (sodium carboxymethyl cellulose) อินนูลน ิ (inulin) เปนตน ซึง่ วัตถุประสงคในการใชสว น ใหญมิไดมุงเนนประโยชนในดานสุขภาพที่เกิดจากใยอาหารโดยตรง แตใชเพื่อเพิ่มคุณลักษณะเชิง
35
หนาที่บางประการใหกับผลิตภัณฑอาหาร อยางไรก็ตาม ปจจุบันอุตสาหกรรมอาหารไดมีการใช อินนูลนิ (inulin) ซึ่งเปนสารสกัดจากหัวชิคอรี่ (chicory) โดยเล็งประโยชนของการเปนใยอาหาร ที่มีประโยชนตอสุขภาพ และสามารถนําไปประยุกตใชกับผลิตภัณฑไดอยางหลากหลาย โดยมี ราคาเฉลีย่ กิโลกรัมละ 300 บาท จะเห็นไดวาตนทุนการผลิตของใยอาหารจากเปลือกกลวยน้าํ วาคอนขางสูงเมื่อเปรียบเทียบ กับอินนูลิน เนือ่ งจากความแตกตางกันดาน วัตถุดิบ กระบวนการผลิต วิธกี ารที่ใชสกัด สารเคมี และ สัดสวนของปริมาณของใยอาหารที่อยูในวัตถุดิบนัน้ ๆ
36
สรุปผลการทดลอง การศึกษาการสกัดใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวา ไดทําการเตรียมวัตถุดิบดวยวิธกี ารที่ แตกตางกัน 4 วิธี คือ การเตรียมวัตถุดิบดวยวิธกี ารบดแหง วิธีการบดเปยก วิธกี ารบดเปยกและลาง น้ําอุณหภูมิหอง และวิธีการบดเปยกและลางน้ํารอนอุณหภูมิ 95 ๐ ซ กอนทําการกําจัดองคประกอบ อื่นๆ ทีไ่ มตองการออก ไดแก ไขมัน โปรตีน และแปง จากนั้นนําไปอบแหงจากการทดลองพบวา วิธกี ารเตรียมวัตถุดิบทีแ่ ตกตางกันมีผลตอปริมาณผลผลิตใยอาหาร โดยแตละวิธีใหปริมาณผลผลิต ดังนี้ รอยละ 6.12 6.10 5.18 และ4.95 โดยน้ําหนักแหง ตามลําดับ โดยวิธีการเตรียมวัตถุดิบดวย วิธกี ารบดแหงใหปริมาณผลผลิตสูงกวาทุกวิธี วิธีการเตรียมวัตถุดบิ ดวยวิธีการบดเปยกและลาง ดวยน้ําอุณหภูมิหองและวิธกี ารบดเปยกและลางดวยรอนอุณหภูมิ 95 ๐ ซ เปนวิธีการที่ใหปริมาณใย อาหารที่ไมละลายน้ําและปริมาณใยอาหารทั้งหมดสูงกวาการเตรียมดวยวิธีการบดแหงและวิธีการ บดเปยก ซึ่งผลการทดลองทีไ่ ดมีความแตกตางอยางมีนยั สําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 ความเปนกรด-ดางของใยอาหารที่สกัดไดจากเปลือกกลวยน้าํ วาที่ไดจากการเตรียมดวยวิธี ที่แตกตางกันทั้ง 4 วิธี มีคาคอนไปทางกรดเล็กนอย การวิเคราะหปริมาณน้ําอิสระของใยอาหารที่ ไดจากการเตรียมทั้ง 4 วิธีมีความแตกตางอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ 95 ใยอาหารที่ ผานการเตรียมวัตถุดิบดวยวิธกี ารบดแหง มีปริมาณน้ําอิสระสูงที่สุด รองลงมาไดแก ใยอาหารที่ เตรียมดวยวิธกี ารบดเปยก และวิธีการบดเปยกและลางน้ํารอนอุณหภูมิ 95 ๐ ซ และใยอาหารที่ เตรียมดวยวิธกี ารบดเปยกและลางน้ําอุณหภูมิหอง ตามลําดับ การตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพ ความสามารถในการอุมน้ํา (water holding capacity ) และอุมน้ํามัน (oil holding capacity) ของใยอาหาร ผลการทดลองพบวา วิธกี ารเตรียมวัตถุดิบดวยวิธกี ารบดเปยกและลางดวยน้าํ อุณหภูมิหอง ทําใหใยอาหารมีคาความอุมน้ําและมีคาความอุมน้ํามันสูงสุด คือ 10.52 กรัมน้ํา/กรัม ใยอาหาร และ 5.77 กรัมน้าํ มัน/กรัมใยอาหาร ตามลําดับ การคํานวณตนทุนการผลิตใยอาหารจากเปลือกกลวยน้าํ วา พบวา ตนทุนการผลิตประมาณ 739 บาทตอกิโลกรัม
37
ขอเสนอแนะ 1. ผลิตภัณฑที่ไดมีสีน้ําตาลคล้ํา ซึ่งเปนขอจํากัดในการเลือกใชกับผลิตภัณฑอาหาร จึงควรมี การศึกษาการฟอกสีของผลิตภัณฑเพิ่มเติม รวมทั้งศึกษาผลของการฟอกสีตอสมบัติของใย อาหารดานตางๆ 2. ควรมีการศึกษาหา ชนิด ระยะเวลา และปริมาณของเอนไซมที่เหมาะสมในการสกัดโปรตีน ออกจากวัตถุดบิ เชน เอนไซมโปรตีเอส (Protease) เนื่องจากเอนไซมนิวเทรส (Neutrase) ที่ใช ในการทดลองครั้งนี้ สามารถกําจัดโปรตีนออกไดเพียงเล็กนอยเทานั้น แตเนื่องจากราคาของ เอนไซมนิวเทรสมีราคาไมสูงมากนัก ผูว ิจยั จึงเลือกนํามาใชในการทดลอง 3. ขนาดของอนุภาคใยอาหารอาจมีผลตอคุณสมบัติดานความสามารถในการอุมน้ําและน้ํามัน ของใยอาหาร จึงควรมีการศึกษาถึงผลของขนาดอนุภาคตอคุณสมบัติของใยอาหาร เพื่อใหได ชวงคาที่เหมาะสมในการลดขนาดเพื่อใหใยอาหารที่ไดมคี าความสามารถในการอุมน้าํ และ น้ํามันของใยอาหารสูงสุด 4. ควรมีการศึกษาการนําผลิตภัณฑใยอาหารจากเปลือกกลวยน้ําวาไปใชประโยชนใน ผลิตภัณฑอาหาร เพื่อดูผลกระทบตอผลิตภัณฑอาหารชนิดนั้นๆ และปริมาณของใยอาหารที่ เหมาะสมสําหรับผลิตภัณฑ
38
เอกสารอางอิง แกว กังสดาลอําไพ. 2529. ไขมัน ใยอาหาร และมะเร็ง, น.191-200. ใน สมใจ วิชยั ดิษฐ, วิชัย ตัน ไพจิตร และ ทรงศักดิ์ ศรีอนุชาต (ผูร วบรวม). โภชนศาสตรประยุกต. บริษัทประยูรวงศ จํากัด, กรุงเทพฯ ชนินันท วรรธนะหทัย. 2549 . Resistance Maltodextrin: A Unique Soluble Dietary Fiber Source. J. Food Focus Thailand, September p. 35.
นิธิมา อรรถวานิช. 2544. ใยอาหารผงจากสมและการประยุกต. วิทยานิพนธวิทยาศาสตร มหาบัณฑิต จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ. เบญจมาศ ศิลายอย. 2538. กลวย. พิมพครั้งที่ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร, กรุงเทพฯ. น. 290 .
4.
ภาควิชาพืชสวน
คณะเกษตร
ปทุม พุทธิวนิช และ พิมพาภรณ ไตรณรงคสกุล. 2540. ใยอาหาร สารทีไ่ มมีคณ ุ คาแตนาสนใจ. วารสารกรมวิทยาศาสตรบริการ 45(145) : 26-32. ปาริชาติ สักกะทํานุ. 2540. คุณคาอาหารเสนใยปองกันบําบัดสารพัดโรค. พิมพครั้งที่ 2. สํานักพิมพ รวมทรรศน, กรุงเทพฯ. 119 น. ประภาศรี ภูวเสถียร, 2534. ใยอาหาร : ชนิด, คุณสมบัติของใยอาหารและแหลงอาหาร, น.303320. ในเอกสารการประชุมวิชาการโภชนาการ เรื่อง กาวไปกับโภชนาการเพื่อสุขภาพ, 1315 ธันวาคม 2532. สถาบันวิจัยโภชนาการ และคณะแพทยศาสตร โรงพยาบาล รามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล, นครปฐม. ประภาศรี ภูวเสถียร, อุรุวรรณ วลัยพัชรา และรัชนี คงคาฉุยฉาย. 2533. ใยอาหารในอาหารไทย. โภชนาการสาร 24(2) : 43-68.
39
ปรียา ลีฬกุล. 2535. การรักษาโรคอวนดวยใยอาหาร, น. 16-17. ใน รายงานการประชุมวิชาการ โภชนาการดี ชีวียั่งยืน, 25-26 มิถุนายน 2535. หองวิภาวดีบอลลูม โรงแรมเซ็นทรัลพลาซา, กรุงเทพฯ. ไพศาล วุฒิจํานงค, ดร.. 2545. เอกสารประกอบการฝกอบรมหลักสูตร การประเมินอายุการเก็บ รักษาผลิตภัณฑอาหาร. รวมจัดโดยมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร, สถาบันอาหาร, ศูนยพนั ธุ วิศวกรรมและเทคโนโลยีชวี ภาพแหงชาติ. หนา 51-53. ไพโรจน หลวงพิทักษ และ เบญจวรรณ ธรรมธนารักษ. 2538 ก. เสนใยอาหารกับคุณภาพชีวิต. วารสารเพื่อสุขภาพ 2(8) : 63-68. ____________________________________________. 2538 ข. เสนใยอาหารกับคุณภาพชีวิต. วารสารเพื่อสุขภาพ 2(9) : 65-68. มณฑาทิพย ยุน ฉลาด. 2545. เรื่องกลวย กลวย . www.ku.ac.th/e-magazine/august 45/agri/banana.html. Print 27/6/49
วิจิตร บุณยะโหตระ. 2536. ความเสื่อมจากการบริโภคอาหารกากใยต่ํา, น.33-54. ใน ภัยจากอาหาร. สยามบรรณาการพิมพ, กรุงเทพฯ. วิมล ศรีสุข. 2537. ใยอาหารกับสุขภาพ. จุลสารขอมูลสมุนไพร 11(2) : 9-20. สุรัตน โคมินทร. 2534. ผลกระทบของใยอาหารและไฟเตตตอสุขภาพและภาวะโภชนาการ, น. 339- 349. ใน เอกสารการประชุมวิชาการโภชนาการ เรื่อง กาวไปกับโภชนาการเพื่อ สุขภาพ, 13-15 ธันวาคม 2532. สถาบันวิจยั โภชนาการ และคณะแพทศาสตร โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล, นครปฐม. สันทนา อมรไชย. 2537. ใยอาหาร. วารสารกรมวิทยาศาสตรบริการ 42(135) : 27-33. ไสวรินทร กุลพงษ. 2536. สารอาหารปองกันมะเร็ง. วารสารโภชนบําบัด 4(2) : 81-87.
40
สิขรินทร กอนในเมือง และปราณี อานเปรื่อง. 2003. เสนใยอาหารจากหัวกระเทียม. ว.อาหาร : 33(4): 283-290. AACC Methods Manual. 1983. Revised ed., Method 88-04. American Association of Cereal chemists, ST. Paul, MN. Anderson, J. W. and Chen, W. J. L.. 1979. Plant fiber. Carbohydrate and Lipid metabolism. Amer. J. Clin Nutr. 32 : 346-363 America Cristal Sugar Company. 1991. To Move a Product Through the Market with Regularity, You Need the Right Kind of Fiber in Techn. Bull., MB, USA AOAC. 1997. Offcial Methods of Analysis,16th Edition, Volumn П, Section 45.4.07, Method 985.29. AOAC. 2002. Offcial Methods of Analysis of AOAC International (18th ed.). Gaithersburg, MD, USA: AOAC International Archer Daniels Midlan Co. 1992. The ADM Ready Reference. Fiber Guide in Techn. Bull., Decatur, USA Annon. 1987. Dietary fiber Guide in Cereal Food World 32, 555-565 Baghurst, P.A., K.I. Baghurst and S.J. Record. 1996. Dietary Fiber, non-starch polysaccharides and resistant starch-A. review. Supplement to J. Food Australia 48 (3): S3-S35. Bernado, A.M.B., Dumoulin, E.D., Lebert, A.M. and Bimbenet, j.j..1990. Drying of Sugar Beet Fiber With Hot Air or Super heat Steam in Drying Technol. 8, 767-779 Brodribb, A. J. M. and Humphreys, D. M.. 1976. Diverticular disease part Π treatment with bran. Brit. Med. J. 1: 425 Eastwood, M. 1997. Principles of Human Nutrition. Chapman & Hall, London. 565p. Eastwood, M.A., Anderson, R. and W.D. Mitchell.1976. A method to measure the absorption of bile salt to vegetable fiber of differing water-holding capacity.
อางโดย สุรตั น โคมินทร. ผลกระทบของใยอาหารและไฟเตตตอสุขภาพและภาวะ โภชนาการ, น.339- 343. ใน เอกสารการประชุมวิชาการโภชนาการ เรื่อง กาวไปกับ
41
โภชนาการเพือ่ สุขภาพ, 13-15 ธันวาคม 2532. สถาบันวิจัยโภชนาการ และคณะ แพทยศาสตร โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล, นครปฐม. Ferguson, R. and Fox, K. 1978. Dietary Citrus Fibers in Trans. ASME Citrus Eng. Conf., 24, Winterhaven, FL Figuerola, F., Hurtado, M. L., Estevez, A. M., Chiffelle, I., and Asenjo, F. 2005. Fibre concentrates from apple pomace and citrus peel as potential fibre sources for food enrichment. Food Chemistry (91): 395-401 Heaton, K.W. 1980. Food intake regulation and fiber. อางโดย สุขศิริ
โตกระแสร. การ พัฒนา ผลิตภัณฑ และการยอมรับไอศกรีมโยเกิรต ชนิดไขมันต่าํ เสนใยสูง โดยการผสม เสนใยจากฝรั่ง. วิทยานิพนธปริญญาโท มหาวิทยาลัยมหิดล, กรุงเทพฯ
Heaton, K. W. 1983. Dietary fiber in perspective. Hum. Nutr. : Clin. Nutr. 37: 151170. Heaton, K.W. P.M. Emmett, C.L. Henry, J.P. Thronton, A. Manhire and Hartog. 1983. Not just fiber the international consequences of refined carbohydrate foods. อางโดย สุขศิริ โตกระแสร. การพัฒนา ผลิตภัณฑ และ การ
ยอมรับไอศกรีม โยเกิรตชนิด ไขมันต่ํา เสนใยสูง โดยการผสมเสนใยจาก ฝรัง่ . วิทยานิพนธปริญญาโท มหาวิทยาลัยมหิดล, กรุงเทพฯ Jenkins, D. J., Reynolds, A.D., Leeds, A .R., Waller, A. L. and Cummings, J. H.. 1979. Hypocholesterolemic action of dietary fiber: unrelated to fecal bulking effect. Amer. J. Clin. Nutr. 32 :2430. Kleiner, S.M. and Robinson, M.G.. 1996. High Performance Nutrition. John Wiley & Sons Inc., New York. 280 p. Lanza, E. and Butrum, P. R. 1986. A critical review of food fiber analysis and data. J. Amer. Diet. Ass. 86 : 732-740 Larrauri,J. A., P. Ruperez, B.Borroto and F. Saura-Calixto. 1996. Mango Peels as a New Tropical Fibre: Preparation and Characterization. Lebensm.- Wiss. u.Technol. 29 : 729-733. Larrauri, J. A.. 1999. New approaches in the preparation of high dietary fibre powders from fruit by – products. Trends in Food Science &Technology 10: 3-8 Lairon, D. 1996. Dietary fiber : effect on lipid metabolism and mechamism of action. European J. of Cli Nutr. 50: 125-133
42
Monro, J.A. 1996. Dietary fiber, pp.1051-1088. In Leo M.L. Nollet (ed.). Handbook of Food Analysis Vol.I. Marcel Dekkar Inc., New York.
1982. Effect of fiber on breath hydrogen response and symptoms after oral lactose metabolism. อาง โดยสุรัตน โคมินทร. ผลกระทบของใยอาหารและไฟเตตตอสุขภาพและภาวะโภชนาการ, น.339- 349. ใน เอกสารการประชุมวิชาการโภชนาการ เรื่อง กาวไปกับโภชนาการเพื่อ สุขภาพ, 13-15 ธันวาคม 2532. สถาบันวิจยั โภชนาการ และคณะแพทยศาสตร โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล, นครปฐม.
Nguyen, K.N., Welsx, J.D., Manion, C.V. and Ficken, V.J..
Nuria Grigelmo-miguel and olga Martin-Belloss. 1999. Characterization of dietary fiber from orange juice extraction. Food Research International 3(5): 355361 Prakongpan T, Nittihamyong A, Luangpituksa P. 2002. Extraction and Application of Dietary Fiber and Cellulose from Pineapple Cores. J. Food Science 67(4) :1308- 1313 Prosky, L. and J.W. DeVries. 1992. Controlling Dietary Fiber in Food Products. Van Nostrand Reinhold, New York. 161 p. Rampton, D.S.,S.L. Cohen and V.B. Crammond.1984. Treatment of chronic renal failure with dietary fiber. อางโดย สุรัตน โคมินทร.ผลกระทบของใยอาหารและไฟเตต
ตอสุขภาพ และภาวะโภชนาการ, น.339-349. ใน เอกสารการประชุมวิชาการ โภชนาการ เรือ่ ง กาวไปกับ โภชนาการเพือ่ สุขภาพ, 13-15 ธันวาคม 2532. สถาบันวิจัยโภชนาการ และคณะแพทศาสตร โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล, นครปฐม. Schneeman, B.O.1986. Dietary Fiber : physical and chemical properties, method of analysis and physiological effects. Food Technol. 40(2): 104-110. Southgate, D.A.T. 1981. Use of the Southgate methood for unavailable carbohydrates in the measurement of dietary fiber, pp. 1-19. In W.P.T. James and O. Theander (eds.). The Analysis of Dietary Fiber in Foods. Marcel Dekkar, New York. Spiller, G. A. and Kay, R. M.. 1980 .Medical Aspects of Dietary Fiber. Plenum medical book company, New York. 229 p.
43
Stanley, M.M., Paul, D., Gackek, D. and Murphy, J.. 1973. Effect of cholestyramine, Metamucil and cellulose on fecal bile excretion in man. อางโดย สุรัตน โคมินทร.
ผลกระทบของใยอาหารและไฟเตตตอสุขภาพ และภาวะโภชนาการ, น.339-349. ใน เอกสารการประชุมวิชาการโภชนาการ เรื่อง กาวไปกับโภชนาการเพื่อสุขภาพ, 13-15 ธันวาคม 2532. สถาบันวิจัยโภชนาการ และคณะแพทยศาสตร โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล, นครปฐม. Saura-Calixto, F. and Larrauri, j.A. 1996. Nuevos Tipos de Fibra Dieteticca de Alta Calidad in Rev Aliment. Equipos y Tecnol., XV, 71-74 Sathe, S. K. and Salunkhe, D. K. 1981. Functional Properties of Great Northern Bean (Phaseolus vulgaris L.) Protein: Emultions, Foaming, Viscosity and Gelation properties. J. Agric. Food. 46: 71-74, 81. Slavin, J.L. 1987. Dietary fiber: classification, chemical, analysis and food sources. J. Amer. Diet. Ass. 87: 1163-1171 Sosulski, F. W., Humbert, E. S., Bui, K. and Jones, J.D. 1976. Function Properties of Rapeseed Flours, Concentrates and Isolate. J. Food Sci. 41 : 1349-1352. Stark, A. and Madar, Z.. 1994. Dietary Fiber, pp.183-201. In I. Golberg (ed.). Functional Foods. Chapman & Hall Inc., New York. Tastee Apple Inc. 1991. Apple Fiber in Techn. Bull., OH, USA Woodstone Food Limited. 1991. Anything You Make, We Can Help Make Butter in Techn. Bull., MB, Cannada. Yoshimoto, M., Yamasawa, O. and Tanoue, H. 2005. Potential Chemopreventive Properties and Varietal Difference of Dietary Fiber from Sweet potato (Ipomoea batatas L.) root. J. JARQ 39 (1): 37-43.
44
ภาคผนวก ก
45
ภาคผนวก ก วิธวี ิเคราะหและการคํานวณ 1. การวิเคราะหปริมาณไขมัน (AOAC 2002) อุปกรณ 1. ตูอบ 2. ชุดวิเคราะหปริมาณไขมัน สารเคมี Petroleum ether
วิธกี าร 1. 2. 3. 4. 5.
ชั่งตัวอยางแหง 2 กรัม แลวหอดวยกระดาษกรอง Whatman NO. 1 ใสหอตัวอยางลงใน thimble ซึ่งบรรจุอยูใ นขวดสกัดที่แหงสนิท และทราบน้ําหนักที่แนนอน เติม Petroleum ether เปนตัวสกัด 200 มิลลิลิตร ลงในขวดสกัด สกัดไขมันเปนเวลา 13-14 ชั่วโมง ระเหย Petroleum ether ออกจากไขมันที่สกัดได แลวอบขวดสกัดที่ 100 องศาเซลเซียส เปนเวลา 1 ชัว่ โมง หรือจนน้าํ หนักคงที่ 6. ทําใหเย็นใน dessicator แลวชั่งน้ําหนักขวดสกัดคํานวณปริมาณไขมันโดยใชสูตร ปริมาณไขมัน(รอยละ) = ปริมาณไขมันที่สกัดได (กรัม) X 100 น้ําหนักตัวอยาง (กรัม)
2. การวิเคราะหปริมาณโปรตีน (AOAC 2002) อุปกรณ ชุดวิเคราะหปริมาณโปรตีน สารเคมี 1. สารละลายกรดซัลฟวริคเขมขน
46
2. สารละลายไฮโดรคลอริคเขมขน 0.1 N 3. สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซดเขมขน รอยละ 40 โดยปริมาตร 4. สารละลายกรดบอริคเขมขน รอยละ 4 โดยปริมาตร 5. kjeldahl tabletten วิธกี าร 1. 2. 3. 4. 5. 6.
ชั่งตัวอยาง 2.5 กรัมลงในขวดยอย เติม kjeldahl tabletten 1 เม็ด เติม สารละลายกรดซัลฟวริคเขมขน 25 มล. ยอยตัวอยางดวยขวดยอย จนกระทั่งไดสารละลายใสสีเหลืองออน เติมน้ํากลั่น 300 มล. ลงในขวดยอย กลั่นตัวอยางทีย่ อยไดดว ยชุดกลั่นโปรตีน โดยใชสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซดเปนตัวทํา ปฎิกิรยิ า และเก็บสารที่กลัน่ สารละลายกรดบอริค ซึ่งเติม methyl red เพื่อใชเปน indicator 5-6 หยด 7. ไตเตรทสารละลายที่กลั่นไดดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอริค ความเขมขน 0.1 Nคํานวณ ปริมาณโปรตีนโดยใชสูตร 8. ปริมาณโปรตีน (รอยละ) = มล.ของกรด x 0.1 x14.007 x 6.25 x 100 1000 x นน.ตัวอยาง
3. การวิเคราะหหาปริมาณแปง (AOAC 2002) อุปกรณ 1. เครื่องชั่ง 2 ตําแหนง 2. ขวดปรับปริมาตร 100 มล. และ 250 มล. 3. Polarimeter 4. Funnel 5. อางควบคุมอุณหภูมิ (Water bath) 6. กระดาษกรองเบอร 1 และ 42 7. ปเปต ขนาด 50 มล.
47
สารเคมี 1. สารละลายกรดไฮโดรคลอริคเขมขน 0.304 N และสารละลายกรดไฮโดรคลอริคเขมขน 40 เปอรเซ็นตโดยน้ําหนัก 2. สารละลายโซเดียมฟอสโฟทังสเตท หรือ กรดโดเดคคะฟอสโฟทังสติค วิธกี าร 1.
Total Rotary power, P
ใสตัวอยาง 2.50 กรัม ในขวดปรับปริมาตรขนาด 100 มล.โดยใช funnel เติมกรด ไฮโดรคลอริค (HCl)เ ขมขน 0.3094 N 25 มล. จากนั้นจุม ขวดปรับปริมาตรลงในอางควบคุมอุณหภูมิ (Water bath) ที่มีน้ําเดือด เหวี่ยงอยางแรง 3 นาที และทิ้งไว 15 นาที จากนั้นนําออกจากอางควบคุมอุณหภูมิ (Water bath) เติมน้ําเย็น 30 มล. และทําใหเย็นทันที เติม 10 มล. ของสารละลายโซเดียมฟอสโฟทังสเตท เหวี่ยงอยางแรงจนตกตะกอน และปรับปริมาตร ดวยน้ํา ผสมใหเขากัน กรองสารละลายที่ไดดวยกระดาษกรองเบอร 1 โดยทิ้งสารละลายที่กรองไดครั้ง แรก 25 มล. นําสารละลายที่กรองไดใสหลอด 200 มม. ของ Polarimeter อานคา total rotary power (P) ที่วัดได (กอนอานคา P ของสารละลายที่กรองได ทดสอบการตกตะกอนโดยการหยด defecant ลง ในสารละลาย รอประมาณ 3 นาที หากเกิดตะกอนใหหยด defecant ลงไปในปริมาณที่เพิ่มขึ้น) 2.
determination of rotary power of active water-soluble substances after treatment with hydrochloric acid (P’)
ใสตัวอยาง 12.50 กรัม ลงขวดปรับปริมาตรขนาด 250 มล. เติมน้ําลงไปประมาณ 200 มล. เขยาใหเขากันและตั้งทิ้งไวทอี่ ุณหภูมิหอง 1 ชั่วโมง เขยาเปนครั้งคราว 6 ครั้งปรับปริมาตรใหเปน 250 มล. ผสมจนเขากัน ตั้งทิ้งไวจนกระทั่งแปงตกตะกอน กรองดวยกระดาษกรองเบอร 42 (สารละลายที่ กรองไดตองปราศจากแปง ทดสอบโดยการหยดสารละลายไอโอดีนลงไปในสารละลายที่กรองได โดย สารละลายตองไมเปลี่ยนเปนสีน้ําเงิน)
48
ปเปตสารละลายที่กรองได 50 มล. ลงในขวดปรับปริมาตรขนาด 100 มล. เติม 2.1 ของกรด ไฮโดรคลอริคเขมขน 25% โดยน้ําหนัก และเขยาใหเขากัน วาง funnel ลงบนขวดปรับปริมาตร และจุม ลงในน้ําเดือด เติมน้ําเย็นลงไป 30 มล. ทําใหเย็นทันที เติมสารละลายโซเดียมฟอสโฟทังสเตท หรือ กรดโดเดคคะฟอสโฟทังสติคลงไป 10 มล. เขยาอยางแรงจนเกิดตะกอน ปรับปริมาตรเปน 100 มล. เขยาใหเขากันและกรอง (ทิ้งสารละลายที่กรองไดครั้งแรกไป 25 มล.) อานคา:’ ของสารละลายที่กรองไดโดยใชวิธกี ารเดียวกันกับการอานคา P A = 2000 x (P-P’) ΑD
คํานวณ A = ปริมาณแปง% โดยน้ําหนัก P = total rotary power P’= rotary power of soluble substance α D = คาเฉพาะของแปง (แปงมันสําปะหลังมีคา α D = 184.0)
4. การวิเคราะหปริมาณใยอาหาร( AOAC 1997) อุปกรณ 1. อางน้ําควบคุมอุณหภูมิแบบเขยา (Water bath shaker) 2. ไมโครปเปต 3. บีกเกอร 4. Filler crucible เบอร 2 5. ขวดรูปชมพู สารเคมี 1. 2. 3. 4.
เอนไซมแอลฟาอะไมเลส (α- amylase) เอนไซมโปรตีเอส (Protease) เอนไซมอะไมโลกลูโคซิเดส (amyloglucosidase) สารชวยกรอง Celite
49
5. Ethanol 78% 6. Ethanol 95% 7. อะซิโตน (Acetone) 8. Phosphate Buffer 0.08 M 9. กรดไฮโดรคลอริค (HCl) 0.325M 10. สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด (NaOH) 0.275 N วิธกี าร 1. 2. 3. 4.
ชั่งตัวอยาง 1 กรัมใสบีกเกอร เติม Phosphate Buffer 0.08 M 50 มล. เติมเอนไซมแอลฟาอะไมเลส (α-amylase) 0.1 มล และคนใหเขากัน ปดฝาบีกเกอรดวยฟอลยอลูมิเนียม วางบีกเกอรลงในอางน้ําควบคุมอุณหภูมิแบบเขยา (Water bath shake) ที่อุณหภูมิ 95 ° C เขยาอยางแรงทุกๆ 5 นาที จนครบ 15 นาที 5. ตั้งทิ้งไวใหเย็นที่อุณหภูมิหอง 6. ปรับ pH ของสารละลายเปน 7.5 ± 0.2 โดยเติม 10 มล. ของโซเดียมไฮดรอกไซด 0.275 N 7. เติมเอนไซมโปรตีเอส (Protease) 0.1 มล. และปดฝาบีกเกอรดว ยฟอลยอลูมิเนียม วางบีก เกอรลงในอางน้ําควบคุมอุณหภูมิแบบเขยา (Water bath shaker) นาน 30 นาที 8. ตั้งทิ้งไวใหเย็นที่อุณหภูมิหอง 9. ปรับ pH ของสารละลายใหได 4.0-4.6 ดวย กรดไฮโดรคลอริก 0.325 M 10 มล. 10. เติม เอนไซมอะไมโลกลูโคซิเดส (Amyloglucosidase) 0.1 มล. และปดฝาบีกเกอรดวย ฟอลยอลูมิเนียม วางบีกเกอรลงในอางน้ําควบคุมอุณหภูมิแบบเขยา(Water bath shaker) ที่อุณหภูมิ 60 ° C นาน 30 นาที 11. จากนั้นนํากากที่ไดมากรองดวย Filler crucible เบอร 2 ที่ทราบน้ําหนักแนนอน ลางกากที่กรองดวย เอทานอล 78 % 20 มล. จํานวน 3 ครั้ง เอทานอล 95 % 10 มล. จํานวน 2 ครั้ง อะซิโตน (Acetone) 10 มล. จํานวน 2 ครั้ง 12. นํากากทีผ่ านการลางขางตน อบแหงที่อุณหภูมิ 105 ° C ขามคืน 13. นํากากทีไ่ ดมาชั่งน้ําหนัก และนําไปวิเคราะหหาปริมาณโปรตีนและเถาตอไป
50
14. สวนสารละลายที่ถกู แยกกากออกไปนํามาเติม เอทานอล 95 % ปริมาณ 4 เทาของปริมาตร ทิ้งไวขามคืนใหตกตะกอน 15. กรองตะกอนที่ไดนําไปอบแหงที่อุณหภูมิ 105 ° C ขามคืน 16. นําตะกอนที่ไดมาชั่งน้ําหนัก และนําไปวิเคราะหหาปริมาณโปรตีนและเถาตอไป 5. การวัดความสามารถในการอุมน้าํ (Water holding capacity) ดัดแปลงจากวิธี AACC Methods Manual (1983) และ Sosulski และคณะ(1976) อุปกรณ 1. หลอด Centrifuge ขนาด 25 มล. 2. เครื่องเหวีย่ งแยกความเร็วสูง (Centrifuge) 3. ตูอบ 4. เครื่องชั่งน้ําหนัก วิธกี าร 1. 2. 3. 4.
ชั่งตัวอยาง 0.5 กรัมใสหลอด Centrifuge เติมน้ํากลั่น 10 มล. ผสมใหเขากัน ตั้งทิ้งไวที่อุณหภูมิหอ ง 1 ชั่วโมง เหวี่ยงแยกดวยความเร็ว 3000 rpm เปนเวลา 20 นาที รินสวนใสทิ้ง ชัง่ น้ําหนักตัวอยางเปยก นําตัวอยางไปอบแหงที่อุณหภูมิ 105 องศาเซลเซียส ขามคืน ชั่งน้ําหนักตัวอยางแหง
ความสามารถในการอุมน้ํา = น้ําหนักตัวอยางเปยก- น้ําหนักตัวอยางแหง (กรัมน้ํา/กรัมตัวอยางแหง) น้ําหนักตัวอยางแหง 6. การวัดความสามารถในการอุมน้าํ มัน (Oil holding capacity) ดัดแปลงจากวิธีของ Sathe และ Salunkhe (1981) อุปกรณ 1. หลอด Centrifuge ขนาด 25 มล. 2. เครื่องเหวีย่ งแยกความเร็วสูง (Centrifuge) 3. เครื่องชั่งน้ําหนัก
51
สารเคมี น้ํามันพืช วิธกี าร 1. ชั่งตัวอยาง 0.5 กรัมใสหลอด Centrifuge 2. เติมน้ํามันพืช 10 มล. ผสมใหเขากัน ตั้งทิ้งไวที่อณ ุ หภูมิหอง 1 นาที 3. เหวีย่ งแยกดวยความเร็ว 3000 rpm เปนเวลา 30 นาที รินสวนใสทิ้ง ชั่งน้ําหนักตัวอยางที่ ดูดน้ํามันไว ความสามารถในการอุมน้ํามัน = น้ําหนักตัวอยางที่ดูดน้ํามันไว - น้ําหนักตัวอยางเริ่มตน (กรัมน้ํามัน/กรัมตัวอยาง) น้ําหนักตัวอยางเริ่มตน
52
ภาคผนวก ข
53
ภาคผนวก ข เครือ่ งมือที่ใชในการวิเคราะห
ภาพที่ 1 เครื่องวัดความชื้น Satorius MA 30
ภาพที่ 2 เครื่องวัดคาสี Minolta CR 200 Japan
54
ภาพที่ 3 เครื่องวิเคราะหปริมาณแปง Polarimeter Polax-D
ภาพที่ 4 เครื่องวัดคาปริมาณน้ําอิสระ Water Activity Meter Model MS1 aw