cache
cache
cache
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
วิทยานิพนธ<br />
เรื่อง<br />
อิทธิพลของอินูลินในลูกกวาดแบบแข็ง<br />
Effect of Inulin as an Ingredient in Hard Candy<br />
โดย<br />
นางสาวชีพหทัย ชีพจําเปน<br />
เสนอ<br />
บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร<br />
เพื่อความสมบูรณแหงปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต<br />
(เทคโนโลยีชีวภาพ)<br />
พ.ศ. 2549<br />
ISBN 974-16-2143-4
กิตติกรรมประกาศ<br />
ขาพเจาขอกราบขอบพระคุณ รองศาสตราจารย ดร.สาวิตรี จันทรานุรักษ ประธานกรรมการที่<br />
ปรึกษา และรองศาสตราจารย ดร.สิรี ชัยเสรี กรรมการที่ปรึกษาวิชารอง<br />
ที่ไดชวยเหลือในการวางแผน<br />
งานวิจัยในวิทยานิพนธฉบับนี้<br />
ตลอดจนการใหคําปรึกษาแนะนําและตรวจแกไขขอบกพรองตางๆ ขอ<br />
กราบขอบพระคุณรองศาสตราจารย ดร.สาโรจน ศิริศันสนียกุล กรรมการที่ปรึกษาวิชาเอกและผูชวย<br />
ศาสตราจารย ดร.รวิพิมพ ฉวีสุข ผูแทนบัณฑิตวิทยาลัยที่กรุณาตรวจแกไขวิทยานิพนธฉบับนี้ใหถูกตอง<br />
สมบูรณยิ่งขึ้น<br />
ขอกราบขอบพระคุณคุณพอ คุณแม และขอขอบคุณพี่ๆ<br />
นองๆและเพื่อนๆทุกคน<br />
ที่คอยให<br />
ความชวยเหลือ กําลังใจ และสนับสนุนการทําวิทยานิพนธจนสําเร็จลุลวงได<br />
ขอกราบขอบพระคุณ ดร.พิลาณี ไวถนอมสัตย หัวหนาฝายเอนไซมและการจัดการของเสีย ตึก<br />
ปฏิบัติการวิจัยกลางที่ใหความชวยเหลือและอํานวยความสะดวกในการใชเครื่อง<br />
HPLC ที่ใชในงานวิจัย<br />
และขอขอบคุณบริษัทเฮลมมหาบุญ จํากัด และคุณจารุวรรณ พัฒนอริยางกูล ที่อนุเคราะหอินูลิน<br />
ที่ใช<br />
ในการศึกษาครั้งนี้<br />
ขอขอบคุณบริษัทเมลเลอร โทเลโด คุณทรงพล ทรงสิทธิโชค คุณฉัตรีญา สวมสูง และคุณ<br />
อนันต ตั้งเสถียรกิจ<br />
ที่อนุเคราะหและใหความชวยเหลือในการใชเครื่อง<br />
Diffrential Scaning<br />
Calorimetry (DSC) และเครื่อง<br />
Karl Fisher และขอขอบคุณสถาบันเทคโนโลยีโลหะและวัสดุแหงชาติ<br />
ที่ชวยอํานวยความสะดวกในการวิเคราะห<br />
ดวยเครื่อง<br />
Diffrential Scaning Calorimetry (DSC) ที่ใชใน<br />
งานวิจัย<br />
หากการศึกษาวิจัยในครั้งนี้มีประโยชนและสามารถนําไปใชได<br />
ขาพเจาขอมอบใหแดทุกทานที่<br />
มีพระคุณ หากมีขอผิดพลาดประการใดใหถือเปนความบกพรองของขาพเจาเพียงผูเดียวและขออภัยมา<br />
ณ ที่นี้ดวย<br />
ชีพหทัย ชีพจําเปน<br />
มีนาคม 2549
สารบัญ<br />
สารบัญ<br />
หนา<br />
(1)<br />
สารบัญตาราง (2)<br />
สารบัญภาพ (4)<br />
คํานํา 1<br />
วัตถุประสงค 3<br />
การตรวจเอกสาร 4<br />
อินูลิน 4<br />
ลูกกวาด 20<br />
วิตามินซี 28<br />
อุปกรณและวิธีการ 32<br />
อุปกรณ 32<br />
วิธีการ 34<br />
ผลและวิจารณการทดลอง 39<br />
สรุปผลการทดลอง 62<br />
ขอเสนอแนะ 65<br />
เอกสารและสิ่งอางอิง<br />
66<br />
ภาคผนวก 72<br />
ภาคผนวก ก 73<br />
ภาคผนวก ข 82<br />
ภาคผนวก ค 84<br />
(1)
สารบัญตาราง<br />
่<br />
่<br />
ตารางที<br />
หนา<br />
1 เปอรเซ็นตอินูลินที่มีในน้ําหนักสดของแหลงอาหารที่สําคัญบางชนิด<br />
5<br />
2 อิทธิพลของอุณหภูมิและความเขมขนของอินูลินตอการเกิดเจล 7<br />
3 อิทธิพลของการบริโภค sucrose, Inulin และ oligofructose 15 กรัม/วัน<br />
ที่มีตอสัดสวนชนิดของจุลินทรียในลําไสของมนุษย<br />
11<br />
4 ตัวอยางของอาหารที่มีอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดในตลาดยุโรป<br />
15<br />
5 ลักษณะทางเคมี-กายภาพของอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดในทางการคา 18<br />
6 ตัวอยางลูกกวาดและองคประกอบหลักทั้งหมดที่ทําในการทดลอง<br />
34<br />
7 ผลของอุณหภูมิสุดทายที่กําหนดที่ใชในการผลิตลูกกวาดสูตรตางๆในการทดลอง<br />
39<br />
8 คาสี L ของลูกกวาดทุกตัวอยางที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
47<br />
9 คาสี a ของลูกกวาดทุกตัวอยางที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
48<br />
10 คาสี b ของลูกกวาดทุกตัวอยางที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
49<br />
11 การเปรียบเทียบคา Tg ของลูกกวาดผสมอินูลินกับลูกกวาดสูตรพื้นฐานที<br />
อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
52<br />
12 ความสัมพันธระหวางคา Tg และคาเปอรเซ็นตความชื้นของลูกกวาดที่อุณหภูมิ<br />
สุดทายตางๆ 54<br />
13 คะแนนความชอบตอความเปรี้ยวของปริมาณน้ํามะนาวเขมขนที่เติมลงในตัวอยางลูกกวาด<br />
ผสมอินูลินจากการทดสอบทางประสาทสัมผัส 55<br />
14 คะแนนความชอบตอคุณลักษณะดานตางๆในลูกกวาดที่ทดสอบทางประสาทสัมผัส<br />
56<br />
15 คา Tg ของตัวอยางสูตรพื้นฐานและตัวอยางลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
เมื่อเก็บรักษาที่คาERH<br />
ตางๆเปนเวลา 1 เดือน 58<br />
16 คาเปอรเซ็นตความชื้นของตัวอยางสูตรพื้นฐาน<br />
1และลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1<br />
เมื่อเก็บรักษาที่คา<br />
ERH ตางๆเปนเวลา 1 เดือน 59<br />
17 การเปลี่ยนแปลงปริมาณวิตามินซีในลูกกวาดผสมอินูลินระหวางการเก็บ<br />
รักษาที่อุณหภูมิหองในเดซิเคเตอรทุกสัปดาหเปนเวลา<br />
1 เดือน 60<br />
(2)
สารบัญตาราง (ตอ)<br />
่ ตารางผนวกที<br />
หนา<br />
ข1 คา Response factor ของอินูลิน 82<br />
ข2 คา Response factor ของน้ําตาลซูโครส<br />
82<br />
ข3 คา Response factor ของน้ําตาลกลูโคส<br />
83<br />
ข4 คา Response factor ของน้ําตาลฟรุกโทส<br />
83<br />
ค1 เวลาโดยเฉลี่ยที่ใชในการละลายสวนผสมของตัวอยางลูกกวาดจากอุณหภูมิเริ่มตน<br />
27 o C จนถึงอุณหภูมิสุดทายที่กําหนด<br />
84<br />
(3)
สารบัญภาพ<br />
่<br />
่<br />
ภาพที<br />
หนา<br />
1 โครงสรางของอินูลิน 4<br />
2 ความสามารถในการละลายของอินูลินเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น<br />
6<br />
3 คุณสมบัติที่เปนประโยชนของ<br />
bifidobacteria ที่ชวยสงเสริมสุขภาพในมนุษย<br />
11<br />
4 พฤติกรรมของอินูลินเมื่อเปนพรีไบโอติกในลําไสมนุษย<br />
12<br />
5 การผลิตอินูลินและโอลิโกฟรุกโทสทางอุตสาหกรรม 13<br />
6 (a) การผลิตและโครงสรางทางเคมีของฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดเมื่อใชซูโครสเปนวัตถุดิบ<br />
(b) การผลิตและโครงสรางทางเคมีของฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดเมื่อใชอินูลินเปนวัตถุดิบ<br />
16<br />
7 โครงสรางทางเคมีของฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด ทั้ง<br />
2 แบบ 17<br />
8 แผนภาพการผลิตลูกกวาด 21<br />
9 วิธีการผลิตลูกกวาดจาก State Diagram ของระบบซูโครสกับน้ํา<br />
22<br />
10 สัณฐานวิทยาของโพลีเมอรแสดงสวนที่เปนผลึกและอสัณฐาน<br />
24<br />
11 Moisture Sorption Isotherms 28<br />
12 ออกซิเดชั่นและรีดักชั่นของกรดแอสคอรบิค<br />
29<br />
13 แผนผังแสดงการวิจัยโดยรวม 33<br />
14 แสดงกระบวนการผลิตลูกกวาด 35<br />
15 ลักษณะเจลของอินูลินที่เกิดขึ้นหลังจากใหความรอนที<br />
90 o C และทิ้งใหเย็นที่อุณหภูมิหอง<br />
41<br />
16 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดน้ําตาลลวน<br />
1 42<br />
17 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดน้ําตาลลวน<br />
2 42<br />
18 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาด<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 43<br />
19 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาด<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 44<br />
20 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลอินูลิน<br />
ซูโครส กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาด<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 45<br />
21 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลอินูลิน<br />
ซูโครส กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาด<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 2 45<br />
(4)
สารบัญภาพ (ตอ)<br />
่ ภาพที<br />
หนา<br />
22 ลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1 และลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1<br />
ที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
51<br />
23 เปอรเซ็นตความชื้นของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินกับลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
ที่อุณหภูมิสุดทายของการผลิตแตกตางกัน<br />
53<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก1 อินูลิน (Frutafit ®HD) จากบริษัทเฮลมมหาบุญ จํากัด 73<br />
ก2 เครื่องDSC<br />
รุน<br />
Mettler Toledo DSC822 e ่<br />
74<br />
ก3 เครื่องคูลซิเบิ้ลใชปดฝาอะลูมิเนียมแพนที่ใสตัวอยางกอนเขาเครื่อง<br />
DSC 75<br />
ก4 แสดงโครมาโตแกรมที่ไดจากเครื่อง<br />
DSCของลูกกวาดทางการคา 75<br />
ก5 แสดงโครมาโตแกรมที่ไดจากเครื่อง<br />
DSCของลูกกวาดผสมอินูลิน 76<br />
ก6 เครื่อง<br />
Karl fisher รุน<br />
DL 38 77<br />
ก7 เครื่อง<br />
HPLC ของบริษัท Shimadzu 79<br />
ค1 กราฟเปรียบเทียบคา Tg ของตัวอยางสูตรพื้นฐานและลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
เมื่อเก็บรักษาที่คาความชื้นสัมพัทธ<br />
ตางๆเปนเวลา 1 เดือน 84<br />
ค2 กราฟเปอรเซ็นตความชื้นของลูกกวาดสูตรพื้นฐานและลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
เมื่อเก็บรักษาที่คาความชื้นสัมพัทธ<br />
ตางๆเปนเวลา 1 เดือน 85<br />
ค3 กราฟการเปลี่ยนแปลงปริมาณวิตามินซีในลูกกวาดจากตารางที<br />
17 85<br />
(5)
อิทธิพลของอินูลินในลูกกวาดแบบแข็ง<br />
Effect of Inulin as an Ingredient in Hard Candy<br />
คํานํา<br />
อินูลิน (inulin) เปนคารโบไฮเดรตกลุม<br />
fructan พบในพืชธรรมชาติทั่วไปหลายชนิด<br />
ถูกใชเปน<br />
สารแทนน้ําตาลและไขมันในผลิตภัณฑอาหารหลายอยาง<br />
ปจจุบันไดรับความสนใจเพิ่มมากขึ้นเพราะ<br />
จากการศึกษาวิจัยพบวา อินนูลินมีสมบัติเปนพรีไบโอติก (Prebiotic) คือไมสามารถถูกยอยดวยน้ํายอย<br />
ในระบบทางเดินอาหารของมนุษยแตถูกใชในกระบวนการหมักของแบคทีเรียที่มีประโยชนในลําไส<br />
เชนบิฟโดแบคทีเรีย (Bifidobacteria) และแลกโทบาซิลัส ( lactobacilli ) ทําใหเกิดประโยชนตอสุขภาพ<br />
เชนชวยรักษาสมดุลของจุลินทรียในลําไส ชวยรักษาอาการไมสามารถยอยน้ําตาลแลกโตส<br />
ปองกันเนื้อ<br />
งอกในลําไส ชวยลดระดับคอเลสเทอรอลในซีรัม ชวยกระตุนภูมิคุมกันของรางกาย<br />
ชวยสังเคราะห<br />
วิตามินบีชวยดูดซึมแคลเซียมไดดีขึ้น<br />
และไมเปนสาเหตุใหฟนผุ และมีสมบัติเปนใยอาหาร (dietary<br />
fiber ) (Kolida et al, 2002; Tuohy et al, 2001)<br />
ในอุตสาหกรรมการผลิตลูกกวาดและช็อกโกเเลต (Confectionery) เปนการแปรรูปในขั้นทุติย<br />
ภูมิ ซึ่งปจจุบันมีความสนใจอยูที่การใชสารใหความหวานชนิดอื่นแทนน้ําตาลซูโครสและกลูโคสซีรัป<br />
ในสูตร confectionery แบบดั้งเดิม<br />
เนื่องจากผูบริโภคมีความตองการอาหารที่เปนประโยชนตอสุขภาพ<br />
(functional food) และตองการอาหารที่มีพลังงานแคลอรี่ต่ํา<br />
และสะดวกในการบริโภค จึงมีแนวคิดที่จะ<br />
ผลิตลูกกวาดใหเปนผลิตภัณฑเพื่อสุขภาพ<br />
(functional food product) เพราะวาเปนผลิตภัณฑที่รูจักและ<br />
ไดรับการยอมรับมานาน สามารถพกติดตัวไดงาย เก็บรักษางาย และมีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน<br />
จึง<br />
เลือกใช Frutafit ® HD ซึ่งเปนอินูลินที่สกัดมาจาก<br />
chicory root และใชน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ซึ่งเปน<br />
การแปรรูปในขั้นปฐมภูมิเปนสวนผสมในการผลิตลูกกวาดโดยน้ํามะนาวเขมขนใหรสเปรี้ยว<br />
และให<br />
คุณคาจากวิตามินซีซึ่งเปนวิตามินที่รางกายตองการในปริมาณมากที่สุด<br />
(35-80 มิลลิกรัม/วัน) และใชอิ<br />
นูลินแทนกลูโคสซีรัปเนื่องจากละลายน้ําแลวใหความหนืด<br />
และมีสมบัติเปนใยอาหาร (dietary fiber)<br />
ซึ่งรางกายตองการวันละ<br />
25 กรัม/วัน และสมบัติพรีไบโอติก โดยขนาดรับประทานที่สงผลดีตอสุขภาพ<br />
คือ รับประทาน 5-20 กรัม/วัน ซึ่งสวนใหญพบวาผูบริโภคมักบริโภคใยอาหารเพียง<br />
10-20 กรัม/วัน<br />
เนื่องจากความนิยมรับประทานอาหารจานดวนและบริโภคอาหารไมครบ<br />
5 หมูในปจจุบัน<br />
ซึ่งใยอาหาร<br />
1
จะชวยระบบขับถายใหมีประสิทธิภาพ และรักษาสมดุลในรางกาย โดยผลิตภัณฑเสริมใยอาหารสวน<br />
ใหญอยูในพวกเครื่องดื่ม<br />
ผลิตภัณฑนมและขนมอบ ซึ่งสวนใหญมีอายุการเก็บรักษาสั้นและไมสะดวก<br />
ตอการพกพา<br />
ถึงแมวาคุณสมบัติทางดานโภชนาการของอินูลินไดมีการรายงานไวมาก โดยมีการนําไปใช<br />
เปนสารผสมอาหาร (food ingredients) ในอาหารหลายชนิด แตวาลักษณะทางเคมีกายภาพและบทบาท<br />
ในอาหารยังมีการศึกษาไมมาก โดยเฉพาะการทําปฏิกิริยากับองคประกอบของอาหารอื่น<br />
ๆ และ<br />
อิทธิพลตอเนื้อสัมผัสและอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑดังนั้นขอบเขตที่จะศึกษาคือการศึกษาอิทธิพลของ<br />
อุณหภูมิในการผลิตลูกกวาดผสมอินูลิน ตอการละลายสวนผสม (ซูโครสและอินูลิน) การเปลี่ยนแปลง<br />
ปริมาณน้ําตาลกลูโคส<br />
ฟรุกโทส ซูโครสและอินูลิน และการเปลี่ยนแปลงคาสีของลูกกวาดเปรียบเทียบ<br />
กับตัวอยางสูตรพื้นฐานเพื่อหาชวงอุณหภูมิการผลิตที่เหมาะสมในกระบวนการผลิตลูกกวาดแบบแข็ง<br />
ผสมอินูลิน ความชอบตอความเปรี้ยวเมื่อเติมน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ในลูกกวาด และความคงตัวของ<br />
ลูกกวาดสูตรที่ใชอินูลินแทนกลูโคสซีรัประหวางการเก็บรักษาที่อุณหภูมิหองที่คาความชื้นสัมพันธที่<br />
สภาวะสมดุลตางๆ<br />
2
วัตถุประสงค<br />
1. การเลือกชวงอุณหภูมิที่เหมาะสมในการผลิตลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
2. ศึกษาปริมาณการใชน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ในลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินใหเปนที่ยอมรับ<br />
ของผูบริโภค<br />
3. ความคงตัวของตัวอยางลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินเมื่อเก็บที่อุณหภูมิหองเปนเวลา<br />
1 เดือน<br />
3
1. โครงสรางและองคประกอบทางเคมี<br />
glucose<br />
fructose<br />
fructose<br />
fructose<br />
fructose<br />
การตรวจเอกสาร<br />
อินูลิน<br />
ภาพที่<br />
1 โครงสรางของอินูลิน<br />
ที่มา: Montserrat et al . (2001)<br />
อินูลิน (inulin) เปนคารโบไฮเดรตกลุมฟรุกแทน คือประกอบดวยพันธะ fructosyl-fructose<br />
linkage จํานวนมาก โดยในอินูลินสวนใหญเปนพันธะ β(2-1) fructosyl-fructose linkage เชื่อมระหวาง<br />
โมเลกุลของฟรุกโทส และสวนมากพบวามีโมเลกุลของกลูโคสที่ปลายสายของหนวยฟรุกโทส ดังนั้น<br />
โครงสรางของอินูลินสวนมาก (ภาพที่1) จึงมีแผนภาพเปน G(F)n โดย G = glucose, F = fructose n =<br />
จํานวนโมโนเมอรของอินูลิน ดังนั้นความยาวของอินูลินแปรผันตามจํานวนโมเลกุลของฟรุกโทสที่มา<br />
เชื่อมตอกัน โดยมีความยาวอยูระหวาง 2-60 หนวยฟรุกโทสและมีคาเฉลี่ย Degree of polymerization<br />
(DP) ประมาณ 13<br />
4
2. แหลงของอินูลิน<br />
อินูลินเปนคารโบไฮเดรตที่พบในพืชธรรมชาติและในอาหารทั่วไปหลายชนิดของมนุษย เชน<br />
ผลไม ผัก นม และน้ําผึ้งสวนมากพบอยูในพืชตระกูล mono และ dicotyledonous เชน Liliaceae,<br />
Amaryllidaceae, Gramineae, และ Compositae และสวนหนึ่งอยูในพืชชนิดอื่น เชน หนอไมฝรั่ง,<br />
กระเทียม, หัวหอม, Jerusalem artichoke, chicory เปนตน ตารางที่ 1 แสดงเปอรเซนตอินูลินที่พบใน<br />
พืชเหลานี้<br />
ตารางที่ 1 เปอรเซ็นตอินูลินที่มีในน้ําหนักสดของแหลงอาหารที่สําคัญบางชนิด<br />
Source Inulin (%)<br />
Garlic 15-20<br />
Asparagus root 10-15<br />
Salisfy 15-20<br />
Jerusalem artichoke 15-20<br />
Dahlia tubers 15-20<br />
Chicory root 15-20<br />
ที่มา:<br />
Narinder and Gupta (2002)<br />
อยางไรก็ตามมีเพียงพืชบางชนิดเทานั้นที่มีความเหมาะสมสําหรับการใชงานในอุตสาหกรรม<br />
อาหาร เพราะมีฟรุกแทนที่ประกอบดวยอินูลินเปนสวนใหญโดยไมมีองคประกอบอื่นที่ปนเปอน ทําให<br />
สามารถทําการสกัดและทําใหบริสุทธิ์ไดงาย พืชอุตสาหกรรมเหลานี้ไดแก พืชพวก Liliaceae,<br />
Amaryllidaceae, และ Compositae ซึ่งเปนพืชที่เก็บฟรุกแทนอยูในสวนของ หัว (bulbs), หัวใตดิน<br />
(tubers) และราก (tuberousroots) ในปจจุบันมีพืช 2 ชนิดที่นิยมใชในการผลิตอินูลิน ในระดับ<br />
อุตสาหกรรม คือ Jerusalem artichoke (Helianthustuberosus) และ chicory (Cichorium intybus)<br />
3. สมบัติทางดานกายภาพของอินูลิน<br />
3.1 ปฏิสัมพันธระหวางน้ํากับอินูลิน<br />
5
Gennaro et al. (2000) ไดศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติของสารละลายอินูลินโดยดูจากปฏิสัมพันธ<br />
ระหวางน้ํากับสารละลาย เนื่องจากน้ําเปนตัวกลางสําคัญในการขนสงรสชาติ น้ําจึงชวยกระตุนตอมรับ<br />
รสและมีผลตอการรับรูรสหวานของสารละลาย<br />
ปฏิสัมพันธระหวางน้ํากับสารละลายที่ทดสอบในการ<br />
ทดลองนี้ไดแก สมบัติที่สารนั้นมีความชอบตอน้ํา (water affinity) โดยใชเครื่อง Isentropic apparent<br />
specific compressibility เมื่อคานี้มากขึ้น แสดงวามีการรับรสไดดีขึ้น<br />
และสมบัติ hydrostatic packing<br />
โดยใชเครื่อง apparent specific volumes (ASV) โดยคาที่วัดไดจากเครื่อง<br />
ASV ที่ต่ํากวาแสดงถึง<br />
ลักษณะ hydrostatic packing ของตัวถูกละลายกับโมเลกุลของน้ําดีกวา จากผลการทดลองพบวา ที่<br />
ความเขมขน 2.5, 5, 10, 15, 17.5, 20 และ 25 กรัมในน้ํา 100 กรัม พบวา คา water affinity จะเพิ่มขึ้น<br />
ตามคา DP และความเขมขนของอินูลิน สวนคา hydrostatic packing ของอินูลินต่ํากวาสารละลาย<br />
ซูโครส<br />
3.2 ความสามารถในการละลายของอินูลิน (Solubility)<br />
Kim et al . (2001) ศึกษาความสามารถในการละลายของอินูลิน ในน้ําในชวงอุณหภูมิ 25<br />
– 90 o C โดยเติมอินูลินในน้ําทีละ 1 กรัม คนอยางตอเนื่องดวย stirer ที่<br />
150 rpm เปนเวลา 2 นาที<br />
กําหนดใหความเขมขนอิ่มตัวของอินูลินคือเมื่อมีอนุภาคของอินูลินที่ไมละลายหลังจากคนอยางตอเนื่อง<br />
2 นาที จากผลการทดลองพบวาความสามารถในการละลายของอินูลินที่อุณหภูมิ 70 80 และ 90 o C มีคา<br />
เทากับ 14, 24 และ 34 % (w/v) ตามลําดับ ดังแสดงในภาพที่ 2<br />
Water solubility (%w/v)<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
ภาพที่<br />
2 ความสามารถในการละลายของอินูลินเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น<br />
ที่มา:<br />
Kim et al. (2001)<br />
6
3.3 ความสามารถในการเกิดเจลของอินูลิน<br />
Kim et al. (2001) ไดศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิและความเขมขนของอินูลินตอการเกิดเจล<br />
(volumetric gel index; VGI) โดยการใหความรอนแกอินูลินที่ความเขมขนตางๆ 5 นาที แลวปลอยให<br />
เย็นที่อุณหภูมิหอง<br />
จากนั้นจึงวัดคา volumetric gel index ตามสูตร<br />
volumetric gel index = 100 x volume of gel / total volume<br />
จากผลการทดลอง (ตารางที่<br />
2) พบวาความสามารถในการเกิดเจลของอินูลินพบวาขึ้นอยู<br />
กับอุณหภูมิและความเขมขนของอินูลิน โดยที่อุณหภูมิต่ําเชน<br />
20-30 o C ไมเกิดเจล เพราะอินูลินละลาย<br />
น้ําไดนอยและถาความเขมขนอินูลินต่ําเชน<br />
5 % ไมสามารถเกิดเจลไดทุกอุณหภูมิเพราะวาโครงสราง<br />
ของอินูลินไมหนาแนนพอที่จะทําใหเกิดเจล<br />
ดังนั้นสภาวะที่ดีที่สุดในการเกิดเจลของอินูลินในการ<br />
ทดลองนี้คือ ความเขมขนของอินูลินอยูระหวาง<br />
20-30 % (w/v) เมื่อใหความรอน<br />
80-90 o C เปนเวลา 3-<br />
5 นาที<br />
ตารางที่ 2 อิทธิพลของอุณหภูมิและความเขมขนของอินูลินตอการเกิดเจล<br />
ความเขมขน<br />
ของอินูลิน (%<br />
(w/v))<br />
5<br />
10<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
40<br />
ที<br />
volumetric gel index (VGI %)<br />
25 oC 30 oC 40 oC 50 oC 60 oC 70 oC 80 oC 90 oC 100 oC 0<br />
0<br />
0<br />
่มา: Kim et al. (2001)<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
100<br />
0<br />
0<br />
100<br />
0<br />
80<br />
100<br />
0<br />
100<br />
100<br />
100<br />
0<br />
12.5<br />
75<br />
100<br />
100<br />
0<br />
0.5<br />
15<br />
75<br />
100<br />
100<br />
100<br />
0<br />
0.25<br />
7.5<br />
13.25<br />
30<br />
45<br />
98.75<br />
100<br />
7
3.4 การไฮโดรลิซิสของอินูลิน<br />
Shu et al. (1998 ) ไดศึกษาการไฮโดรลิซีสของอินูลินเปนฟรุกโทสในสารละลาย ดวยการ<br />
วัดปริมาณน้ําตาลรีดิวซโดยใชเครื่อง spectrophotometer ที่ OD 570 nm โดยมีฟรุกโทสเปน standard<br />
curve พบวา อินูลิน 1 กรัมในน้ํา 50 มิลลิลิตรที่อุณหภูมิ<br />
150 o C อินูลินูลินถูกไฮโดรไลซเปนฟรุกโทส<br />
ประมาณ 40 % ของอินนูลินเริ่มตน และที่อุณหภูมิ 90 o C ในเวลา 2 ชั่วโมง อินูลินูลินถูกไฮโดรลิซีส<br />
เปนฟรุกโทสประมาณ 10 % ของอินนูลินเริ่มตน แตถาใหความรอนสูงเกินอุณหภูมิ 180 o C เปนเวลา 30<br />
นาที สารละลายอินูลินจะถูกไฮโดรลิซีสและตามมาดวยปฏิกิริยาคาราเมลไรเซชั่น (silva, 1997)<br />
Kim et al. (2001) ไดศึกษาอิทธิพลของพีเอช 1-10 ตอการเกิดเจลของสารละลายอินูลิน<br />
25% (w/v) เมื่อใหความรอน<br />
80 o C เปนเวลา 5 นาทีพบวาสารละลายอินูลินที่พีเอช 1-3 ไมเกิดเจลเนื่อง<br />
จากเกิดน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวมากซึ่งเปนสารโมเลกุลต่ําที่ไมทําใหเกิดเจล แตสารละลายอินูลินที่พีเอช 4-<br />
10 สามารถเกิดเจลไดซึ่งแสดงวาสารละลายอินูลินไมถูกไฮโดรไลซที่พีเอชสูงๆ<br />
ดังนั้นสารละลายอินูลินสามารถถูกไฮโดรไลซเมื่อใหความรอนสูงหรืออยูในสารละลายที่<br />
มีพีเอชต่ํากวา 3 โดยขึ้นอยูกับปริมาณน้ําอิสระในระบบดวย<br />
4. ประโยชนของอินนูลิน<br />
จากองคประกอบที่กลาวมาทั้งหมดของอินูลินจึงทําใหอินูลินมีสมบัติเดน ที่ไดรับการยอมรับ<br />
อยางกวางขวางใหเปนสวนผสมอาหาร ในอุตสาหกรรมอาหาร ดานใยอาหาร (Dietary fiber), พรีไบโอ<br />
ติก (Prebiotic) ดังนี้<br />
4.1 อินูลินเปนใยอาหาร<br />
ใยอาหาร คือเซลลของพืชสวนที่เปนโพลีแซ็คคาไรดซึ่งสามารถทนตอการยอยโดย<br />
เอนไซมในตับออนของมนุษย แตสามารถถูกยอยไดโดยจุลลินทรียในลําไสใหญ ใยอาหารจึงมี<br />
ประโยชนตอสุขภาพเมื่อผานกระบวนการทางสรีรวิทยา<br />
โดยมีสมบัติที่เกี่ยวกับทางชีววิทยา,<br />
ทางเคมี<br />
และทางกายภาพที่สงผลดีตอสุขภาพของลําไสเล็กและลําไสใหญ<br />
เชน ความสามารถกระจายตัวไดใน<br />
น้ํา จึงถูกยอยโดยจุลินทรียไดมากกวา เมื่อถูกยอยจะมีความหนืดเพิ่มขึ้น<br />
โดยจะความหนืดจะเพิ่มขึ้น<br />
8
ตามคาการละลาย และความสามารถดูดซับจับสารประกอบตัวอื่น<br />
เชน แคลเซียม เปนตน (Cherbut et<br />
al. , 2002)<br />
อินูลินเปนคารโบไฮเดรตสะสม (storage carbohydrate) ในผัก ผลไม และเมล็ดที่สมบูรณ อิ<br />
นูลินสามารถทนทานตอการยอยและการถูกดูดซึมในทองและลําไสเล็กของมนุษยเนื่องจากเอนไซมที่<br />
ใชในการยอยอาหารของมนุษย (เชน α-glucosidase, maltase, isomaltase และ sucrase ) มีความจําเพาะ<br />
ตอ α -glucosidic bonds เทานั้น เอนไซมที่ใชในระบบยอยอาหารของมนุษยจึงไมสามารถยอยพันธะ<br />
β (2-1) fructosyl-fructose linkage ใน fructose monomers ของอินนูลินได จากการทดลองของ<br />
Ellegard et al. (1997) ไดทําการศึกษาความสามารถของอินูลินตอการทนทานตอการยอยและการถูกดูด<br />
ซึมในทองและลําไสเล็กของมนุษย โดยใชวิธีศัลยกรรมสรางทางผานเขาไปในลําไสเล็กทอนปลายโดย<br />
ผานผนังชองทอง (ileostomy) ของอาสาสมัคร พบวาอินูลิน (ความเขมขน 10, 17, 30 กรัม) ที่ถูกปลอย<br />
ออกมาจากลําไสเล็กมีปริมาณ ถึง 86-88 % แสดงใหเห็นวาในทางปฏิบัติอินูลินไมสามารถถูกยอยได<br />
ในลําไสเล็กของมนุษย และการสูญเสียอินนูลินเล็กนอยระหวางการเดินทางผานลําไสเล็กอาจ<br />
เนื่องมาจากการถูกหมักโดยแบคทีเรียที่สวนปลายสุดของลําไสเล็ก (ileum) ซึ่งจํานวนแบคทีเรียในผูที่<br />
ผาตัดเปดลําไสเล็กสวนปลายจะมากกวาในคนปกติ เปน 100 เทา<br />
นอกจากนี้การบริโภคอินูลินชวยใหอุจจาระมีความออนนุมและถายไดงายขึ้นเนื่องจากเพิ่มมวล<br />
จุลินทรียและปริมาณน้ําในเซลลของแบคทีเรีย ดังนั้นอินูลินจึงชวยปรับปรุงการระบาย โดยเฉพาะอยาง<br />
ยิ่งในผูที่มีอาการทองผูก มีรายงานวาอินูลิน 1 กรัมที่บริโภคเขาไปจะชวยเพิ่มมวลอุจจาระ (Bulking<br />
capacity) 1.2 - 2.1 กรัม นอกจากนั้น คุณสมบัติในการหมักไดของอินูลินโดยจุลินทรียในลําไสใหญ จะ<br />
ชวยเสริมการปองกันเยื่อบุผิวของลําใสและลดความเสี่ยงตอการเกิดโรคที่เกี่ยวกับกระเพาะอาหารและ<br />
ลําไส เพราะจุลินทรียที่ทําใหเกิดโรคจะมีจํานวนลดลง และลําไสเคลื่อนไหวไดสะดวกขึ้น<br />
เนื่องจากอินูลินไมถูกยอยในลําไสเล็กแตถูกหมักไดในลําไสใหญ คาพลังงานของอินูลิน จึง<br />
ขึ้นอยูกับความสามารถในการหมักในลําไสใหญ คาพลังงานของอินูลินจะสูญเสียไปกับการเปนมวล<br />
ชีวภาพของจุลินทรีย, กาซไฮโดรเจน, กาซมีเทน, ความรอนจากการหมัก, กรดไขมันสายโซสั้น<br />
และ<br />
กรดแลคติก จากการวัดคาพลังงานของอินูลินที่ถูกเผาผลาญในรางกายโดยตรงดวยเครื่อง calorimeter<br />
พบวาคาพลังงานของอินูลิน มีคาเฉลี่ย 12 kJ/g เมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานที่ไดจากคารโบไฮเดรตที่<br />
สามารถยอยได ซึ่งมีคา 17 kJ/g พบวาพลังงานจากอินูลินมีคาต่ํากวา<br />
9
ดังนั้นอินนูลินจึงถูกจัดเปนใยอาหารเพราะสามารถผานกระเพาะอาหารและลําไสสวนบนไปสู<br />
ลําไสใหญไดโดยไมถูกยอยและสามารถถูกหมักไดโดยจุลินทรียในลําไสใหญ<br />
4.2 อินูลินเปนพรีไบโอติก<br />
พรีไบโอติก คือ อาหารที่ไมถูกยอยตั้งแตปากจนถึงลําไสเล็ก แตจะถูกหมักในลําไสใหญ<br />
และกลายเปนอาหารใหแกโปรไบโอติก โดยโปรไบโอติกเปนจุลินทรียชนิดที่มีประโยชนที่มีอยูใน<br />
ลําไสใหญ เมื่อไดรับสารอาหารพรีไบโอติก โปรไบโอติกจะมีการเจริญและมีกิจกรรมของจุลินทรียที่<br />
มากขึ้นจนสามารถแยงพื้นที่ในการเกาะลําไสของจุลินทรียเชื้อโรค (pathogens) ทําใหจุลินทรียเชื้อโรค<br />
ลดลงจํานวนลง ดังนั้นพรีไบโอติก จึงสามารถชวยปรับปรุงสุขภาพของผูบริโภคได ดวยการเพิ่ม<br />
สัดสวนของจุลินทรียที่มีประโยชนและมีอยูแลวในลําไสของมนุษยเชน bifidobacteria และ lactobacilli<br />
ใหมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ชวยลดจุลินทรียเชื้อโรคลง สวนผสมอาหาร ที่จัดวาเปนพรีไบโอติกจะตอง<br />
มีมาตรฐานดังนี้ (Kolida et al. , 2002)<br />
4.2.1 ไมถูกไฮโดรไลซหรือถูกดูดซึม ในบริเวณทางเดินของกระเพาะอาหารและลําไสเล็ก<br />
4.2.2 ถูกยอยไดโดยแบคทีเรียบางชนิดที่เปนประโยชนในลําไสใหญอาทิ<br />
bifidobacteria<br />
และ lactobacilli ซึ่งถูกกระตุนใหเจริญเติบโตและเกิดเมแทบอลิซึมได<br />
4.2.3 ตองสามารถชวยเปลี่ยนแปลงจํานวนสัดสวนของกลุมจุลินทรียในลําไสใหญ<br />
(colonicmicroflora) โดยชวยสนับสนุนชนิดที่เปนประโยชน เชนเพิ่มจํานวนของจุลินทรียบางประเภท<br />
ขณะเดียวกันชวยลดจํานวนจุลินทรียซึ่งเปนอันตราย<br />
การศึกษาของ Gibson (1995) พบวา อินูลินที่ทดลองในสิ่งมีชีวิต (in vivo) สามารถปรับ<br />
สัดสวนชนิดของแบคทีเรีย โดยกระตุนการการเจริญของ bifidobacteria และยังลดจํานวน bacterids,<br />
fusobacteria และ clostridia (ตารางที่ 3) โดย bifidobacteria จะไปแขงขันการใชสับสเตรทหรือไปแยง<br />
เกาะที่เยื่อบุผิวภายในลําไส<br />
หรือไปกระตุนระบบภูมิคุมกัน นอกจากนี้อินูลินยังชวยในการดูดซึมแรธาตุ<br />
และสังเคราะหวิตามินบี<br />
10
ตารางที่ 3 อิทธิพลของการบริโภค sucrose, inulin และ oligofructose 15 กรัม/วัน ที่มีตอสัดสวนชนิด<br />
ของจุลินทรียในลําไสของมนุษย<br />
Feed<br />
Microflora Sucrose Oligofructose Inulin<br />
Bacteroids<br />
Bifidobacteria<br />
Clostridia<br />
Fusobacteria<br />
ที<br />
72<br />
17<br />
2<br />
9<br />
่มา: Kathy and Niness (1999)<br />
จากการทดลองของ Menne et al. (2000) พบวาโอลิโกฟรุกโทสชนิด GFn สามารถเปนพรีไบ<br />
โอติกในมนุษยไดดีพอๆกับ fructans ชนิด Fn และการเพิ่มจํานวน bifidobacteria แสดงคุณสมบัติที่<br />
เปนประโยชน ที่ชวยสงเสริมสุขภาพในมนุษยดังภาพที่ 3<br />
Reduced blood ammonia level Lower blood chlesterol level Act as immuno modulations<br />
Bifidobacteria<br />
Produce Vitamin of B group and Restore the normal intestinal flora Inhibit the growth of<br />
Therapy Folic acid etc during antibiotic thrapy Potential pathogens<br />
ภาพที่<br />
3 คุณสมบัติที่เปนประโยชนของ bifidobacteria ที่ชวยสงเสริมสุขภาพในมนุษย<br />
ที่มา:<br />
Narinder and Gupta (2002)<br />
ดังนั้นอินูลินจึงมีคุณสมบัติเปนพรีไบโอติก ซึ่งสามารถสรุปพฤติกรรมของอินูลินในทางเดิน<br />
กระเพาะอาหารและลําไสของมนุษยดังภาพที่ 4 จากภาพพบวาอินูลินเมื่อผานระบบการยอยอาหารของ<br />
มนุษยเริ่มตั้งแตในปาก พบวาไมถูกไฮโดรไลซจากเอนไซมในปาก เมื่อผานไปถึงกระเพาะอาหารก็ไม<br />
ถูกไฮโดรไลซจากกรดในกระเพาะอาหารและไมถูกดูดซึมในนี้ จากนั้นเมื่อมาถึงลําไสเล็กก็ไมถูก<br />
16<br />
82<br />
1<br />
1<br />
26<br />
71<br />
0.3<br />
3<br />
11
ไฮโดรไลซจากเอนไซมในลําไสเล็กและไมถูกดูดซึมในนี้<br />
เมื่อมาถึงลําไสใหญจะถูกหมักโดยแบคทีเรีย<br />
บางชนิดเชน bifidobacteria และ lactobacilli การหมักนี้เกิดขึ้นอยางสมบูรณเพราะไมพบอินูลินและโอ<br />
ลิโกฟรุกโทสในอุจจาระที่ปลอยออกมา<br />
Mouth-no hydrolysis,<br />
minimal bacterial breakdown<br />
Stools-no prebiotic<br />
excretion<br />
body<br />
ภาพที่<br />
4 พฤติกรรมของอินูลินเมื่อเปนพรีไบโอติกในลําไสมนุษย<br />
ที่มา:<br />
Kolida et al. (2002)<br />
5. การผลิตอินูลินในอุตสาหกรรม<br />
Stomach -no acid<br />
hydrolysis, no absorption<br />
Small intestine-no enzymatic<br />
hydrolysis, no absorption<br />
Colon-bacterial fermentation<br />
by bifidobacteria and<br />
lactobacilli<br />
อินูลินที่สกัดจาก chicory roots จะประกอบดวยฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดบางสวนและโพ<br />
ลีแซ็กคาไรดเปนสวนใหญ โดยโอลิโกแซ็กคาไรดที่มีสายยาวกวาใชเปนสารทดแทนไขมัน โดยรูปการ<br />
ผลิตอินูลินและโอลิโกฟรุกโทสทางอุตสาหกรรม จาก chicory roots แสดงในภาพที่ 5<br />
12
Spray - drying<br />
Standard inulin<br />
Chicory roots<br />
Hot water extration<br />
Purification<br />
ภาพที่<br />
5. การผลิตอินูลินและโอลิโกฟรุกโทสทางอุตสาหกรรม<br />
ที่มา:<br />
Franck (2002)<br />
6. การประยุกตใชอินูลินในอุตสาหกรรมอาหาร<br />
อินูลินเปนสวนผสมอาหารถูกพัฒนาขึ้นมาใหม อินูลินถูกใชในผลิตภัณฑอาหารดวยเหตุผล<br />
หลัก 2 ประการ คือ<br />
6.1 สารแทนน้ําตาลและไขมัน<br />
Removal of low<br />
Spray - drying<br />
High performance inulin<br />
Partial enzymatic<br />
hydrolysis<br />
Purification<br />
Evaporation<br />
Spray - drying<br />
Oligofructose syrup Oligofructose<br />
น้ําตาลและไขมันเปนสวนผสมหลักที่สําคัญในผลิตภัณฑอาหารหลายชนิดเชน นม ชีส<br />
เนยแข็ง ไอศกรีม โยเกริต และขนมปง เปนตน เนื่องจากอินูลินเมื่อรวมกับน้ําสามารถสรางเนื้อสัมผัส<br />
และความรูสึกในปากเหมือนอาหารที่มีไขมันเปนสวนประกอบหลัก โดยทั่วไปไขมัน<br />
1 กรัม สามารถ<br />
ทดแทนโดยใชอินูลิน 0.25 กรัม ในผลิตภัณฑประเภทแยมทาขนมปง (spreads) พบวา สามารถใช<br />
13
อินูลินแทนไขมันไดตั้งแต 2- 24 % ขึ้นกับปริมาณไขมันที่ตองการใหมีปริมาณลดลง และอินูลินยังถูก<br />
ใชแทนน้ําตาลในผลิตภัณฑช็อกโกแล็ตและลูกกวาด<br />
ดังนั้นอินูลินจึงชวยลดการใชไขมันหรือน้ําตาล<br />
ในผลิตภัณฑตางๆได (Phillips, 2000)<br />
6.2 คุณสมบัติดานอื่นๆในอาหาร<br />
คุณสมบัติดานอื่นๆในอาหารของอินูลินไดแก อินูลินมีความสามารถในการจับกับน้ํา<br />
ประมาณ 2 ตอ 1 ใหรสชาติและสีที่เปนกลาง ทําใหอินูลินสามารถการปรับปรุงเนื้อสัมผัสใหมี<br />
ลักษณะเฉพาะ เชนสามารถปรับปรุงสมบัติการเคลื่อนที่ของอาหารและชวยปรับปรุงความรูสึกในปาก<br />
และเนื้อสัมผัสใหดีขึ้น และสามารถเกิดอีมัลชั่นในระบบ<br />
อินูลิน-น้ํา-น้ํามัน และระบบอินูลิน-น้ํา-กัม<br />
เมื่อเรารับประทานอินูลิน อินูลินจะผานระบบการยอยพื้นฐานของรางกายเราโดยไมมีการ<br />
เปลี่ยนแปลงจนกระทั่งถึงลําไสใหญซึ่งเปนแหลงที่กลุมจุลินทรียที่อยูในนั้นจะทําการหมักอินูลินเพื่อ<br />
ผลิตเปนผลิตภัณฑที่เกิดจากการสันดาปและผลิตภัณฑสุดทาย ทําใหอินูลินมีคุณสมบัติเปนใยอาหาร<br />
และเปนพรีไบโอติก จึงถูกใชเปนสวนผสมในอาหารในผลิตภัณฑหลายชนิด<br />
จากคุณสมบัติที่มีอิทธิพลที่เปนประโยชนตอสุขภาพ ผลิตภัณฑที่เติมพรีไบโอติกจึงเริ่มไดรับ<br />
การยอมรับมากขึ้นและขยายตัวอยางรวดเร็ว โดยในตารางที่<br />
4 แสดงตัวอยางของอาหารที่มีอินูลินและ<br />
ฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดหรือโอลิโกฟรุกโทสที่เริ่มเปนที่ยอมรับในตลาดยุโรป<br />
นอกจากตัวอยางที่แสดงในตารางที่ 4 ยังมีการใชอินูลินในผลิตภัณฑอื่น ๆ อีกมากมาย เชน<br />
ผลิตภัณฑอาหารเสริมและผลิตภัณฑอาหารเพื่อสุขภาพซึ่งสามารถหาซื้อไดตามรานขายอาหารเพื่อ<br />
สุขภาพทั่วไป<br />
14
ตารางที่ 4 ตัวอยางของอาหารที่มีอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดในตลาดยุโรป<br />
Product Company Active Ingredients<br />
Symbalance (yogurt)<br />
Jour après Jour (milk)<br />
Probiotic plus Oligofructose (yogurt)<br />
Actiline (spread)<br />
Ligne Bifide dietetic range (biscuits,ready<br />
meals)<br />
Aviva (biscuits,chocolate drink)<br />
Low-sugar sorbet<br />
Fysiq (dairt drink)<br />
ที่มา:<br />
Young (1998)<br />
7. ประโยชนอื่นๆของอินูลิน<br />
Tonilait (Switzerland)<br />
Lactel (France)<br />
Baucer (Germany)<br />
Vamdermoortele<br />
Vivis (France)<br />
Novartis (Switzerland)<br />
Thiriet (France)<br />
Mona (Holland)<br />
Three Lactobacillus strains plus inulin<br />
Vitamins plus oligofructose (from<br />
sucrose)<br />
Two Lactobacillus strains plus<br />
oligofructose<br />
Inulin<br />
Oligofructose (from sucrose)<br />
Oligofructose (from sucrose)<br />
Oligofructose (from sucrose)<br />
L.acidophilus plus inulin<br />
อินูลินที่สกัดมาจาก chicory roots สามารถนํามาใชเปนวัตถุดิบในการผลิตฟรุกโทโอลิโกแซ็ก<br />
คาไรด โดยใชเอนไซม inulinase ยอย ผลิตภัณฑที่ไดมีคาเฉลี่ย DP 3-5 และมีโมโนแซ็กคาไรด<br />
(ฟรุกโทส) 2-10 หนวย เชื่อมกันดวยพันธะ<br />
β 21 –glycosidic linkage เชนเดียวกับอินูลิน<br />
การผลิตฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด ทําได 2 วิธี (ภาพที่ 6) คือ<br />
วิธีที่ 1. การผลิตฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดโดยใชน้ําตาลซูโครสเปนวัตถุดิบ<br />
(ภาพที่ 6a) การ<br />
สังเคราะหฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดจากน้ําตาลซูโครสนี้ใชเอนไซม<br />
β -fructosidase จากเชื้อ<br />
Aspergillus niger หรือ Fusarium oxysporum เอนไซมนี้มี<br />
transfructosylation activity ชวยในการ<br />
สังเคราะหฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด โดยฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดที่ไดจะมีโครงสรางของสาย<br />
ฟรุกโทสที่เชื่อมกันดวยพันธะ β 21 ระหวางโมเลกุลของฟรุกโทส และมีสวนปลายเปนโมเลกุลของ<br />
กลูโคส (GFn)<br />
15
วิธีที่ 2. การผลิตฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดโดยใชอินูลิน (ภาพที่ 6 b) การสังเคราะหฟรุกโทโอลิ<br />
โกแซ็กคาไรดจากอินูลินนี้ใชเอนไซม<br />
inulinase ยอยอินูลิน โครงสรางทางเคมีของฟรุกโทโอลิโกแซ็ก<br />
คาไรดที่ผลิตไดจากวิธีนี้จะมีทั้งสายของฟรุกโทสสั้น<br />
ๆ (Fm) และสายของฟรุกโทสที่มีปลายเปน<br />
กลูโคส (GFn) โดยมีพันธะ β 21 ระหวางโมเลกุลของฟรุกโทสและโครงสรางทั้งคูใหประโยชน<br />
ทางสารอาหารเหมือนกัน โดยภาพที่ 7 แสดงโครงสรางทางเคมีของฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดทั้ง 2 แบบ<br />
Sucrose<br />
α-D- Glu-(1-2) β -D - Fru<br />
Oligofructose<br />
α -D- Glu-(1-2)-[ β -D – Fru- (1-2)-]n where n = 2-4<br />
Transfructosylation by ≤-fructofuranosidase<br />
(a)<br />
Inulin<br />
α -D- Glu-(1-2)-[ β -D – Fru- (1-2)-]n where n = 2-65<br />
Oligofructose<br />
β -D – Fru- (1-2) - [β -D – Fru- (1-2)-]n where n = 1-9<br />
and<br />
α -D- Glu-(1-2)-[ β -D – Fru- (1-2)-]n where n = 2-9<br />
16<br />
Controlled enzymatic hydrolysis using inulinase<br />
(b)<br />
ภาพที่<br />
6 แผนภาพการผลิตและโครงสรางทางเคมีของฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดเมื่อใชซูโครสเปนวัตถุดิบ (a)<br />
และ เมื่อใชอินูลินเปนวัตถุดิบ (b) โดย Glu แทน glucosyl, Fru แทน fructosyl monomer, และ n<br />
เปนจํานวนของ monomer<br />
ที่มา:<br />
Marcel and Roberfroid (2002)
ภาพที่<br />
7 โครงสรางทางเคมีของฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด ทั้ง<br />
2 แบบ , G:glucose ;<br />
F:fructose; n or m เปนจํานวนของ fructose moieties ในโมเลกุล.<br />
ที่มา:<br />
Marcel และคณะ (1997)<br />
จากภาพที่<br />
7 ฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดที่มีโครงสรางแบบ GFn คือสวนปลายเปนโมเลกุลของ<br />
กลูโคสตอดวยสายโซของโมเลกุลฟรุกโทส โดยฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดที่สังเคราะหขึ้นจากซูโครส<br />
จะพบโครงสรางแบบนี้เทานั้น สวนฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดที่ผลิตมาจากอินูลินจะมีโครงสรางทั้ง 2<br />
แบบ คือ แบบ GFn และ Fm โดยทั้งคูมีพันธะ β 21 ระหวางโมเลกุลของฟรุกโทสเชนเดียวกัน<br />
อินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดมีความแตกตางกันที่ความยาวของสายโซฟรุกโทส<br />
ทําให<br />
มีสมบัติในการใชงานที่ตางกัน ดังนั้นการตัดสินใจใชอินูลินหรือฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด<br />
จึงขึ้นอยู<br />
กับผลิตภัณฑสุดทายที่ตองการ<br />
เชน การใชอินูลินที่มีน้ําหนักโมเลกุลสูงจะใชในสูตรอาหารที่เปนครีม<br />
ไขมันต่ําและไมมีความหวาน สวนฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดจะใชในผลิตภัณฑโยเกิรตผลไมไขมัน<br />
ต่ํา สามารถชวยเสริมรสชาติของผลไมใหเดนชัดและปดบังรสชาติที่ไมตองการ<br />
(Narinder Kaur et al.<br />
, 2002) โดยตารางที่<br />
5 เปรียบเทียบลักษณะทางเคมี-กายภาพของอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด<br />
ทางการคา<br />
17
ตารางที่ 5 ลักษณะทางเคมี-กายภาพของอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดในทางการคา<br />
Standard inulin High performance inulin Oligofructose powder<br />
Chemical structure GFn (2
8. สถานะทางกฎหมายและความปลอดภัยในการบริโภค<br />
ในยุโรป สามารถหาซื้ออินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด ไดตามทองตลาดมานานกอนที่<br />
กฎหมายอาหาร (Novel Foods Regulation (EC 258/97)) จะเขามามีบทบาท ในยุโรปเมื่อป<br />
ค.ศ.1995<br />
และในอเมริกา เมื่อป 1992 มีการจัดสถานภาพของอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด ใหเปน<br />
สวนผสมอาหาร (food ingredients) สําหรับประเทศไทยอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรด จัดเปน<br />
อาหารตามพระราชบัญญัติอาหาร พ.ศ. 2522 เมื่อนําไปใชในสูตรอาหารการแสดงฉลากโภชนาการจะ<br />
แสดงเปนปริมาณใยอาหาร และการกลาวอางในลักษณะบทบาทที่เปนประโยชน (Nutrient-function)<br />
กระทําไดตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 182 (พ.ศ.2541) เรื่อง<br />
ฉลากโภชนาการ<br />
ขอจํากัดในการบริโภคอินูลินและฟรุกโทโอลิโกแซ็กคาไรดคือการทําใหเกิดแกสไอโดรเจนใน<br />
ลําไสใหญ แตจากการศึกษาความเปนพิษในสัตวทดลอง พบวา ระดับที่ใชในอาหารจะไมสงผลราย<br />
ใด ๆ จากการทดสอบของ Orafti และจากประสบการณหลายอยาง พบวา อาจเกิดอาการอึดอัดไม<br />
สบายทอง อาการทองเสีย อาการปวดทอง และการเคลื่อนไหวของลําไสที่ผิดปกติ สําหรับคนที่มีความ<br />
ไวตอ คารโบไฮเดรตที่ถูกหมักในลําไสใหญ โดยความไวตออินูลินขึ้นอยูกับเพศหรืออายุ<br />
แตมี<br />
แนวโนมขึ้นอยูกับน้ําหนักรางกายเล็กนอย อาจแบงคนออกเปน 3 กลุมตามความออนไหวตออินูลิน<br />
ดังนี้ (Paul and Coussement ,1999)<br />
1. กลุมที่ไมมีความไวตออินูลิน<br />
สามารถบริโภคไดมากกวา 30 กรัม/วัน โดยไมมีผลขางเคียงใด ๆ ที่<br />
ไดอธิบายไวขางบน<br />
2. กลุมที่มีความไวตออินูลิน สามารถบริโภคได 10 กรัม/วัน โดยไมมีผลขางเคียงแตอาจจะมี<br />
ผลขางเคียงบางเมื่อบริโภคมากกวา 20 กรัม/วัน<br />
3. กลุมที่มีความไวตออินูลินอยางมาก สามารถเกิดผลขางเคียงเมื่อบริโภคนอยกวา<br />
10 กรัม/วัน<br />
19
1. ความหมาย<br />
ลูกกวาด<br />
ลูกกวาด ในพจนานุกรมหมายถึง ของหวานทําดวยน้ําตาล มีลักษณะแนนแข็งกลม ๆ บางอยาง<br />
มีถั่วหรือสิ่งอื่นอยูขางใน ใชเคี้ยวหรืออมใหคอย<br />
ๆ ละลายไปเอง (คําวาลูกกวาดเปนคําแปลของคําวา<br />
confection ในภาษาอังกฤษ ซึ่งหมายถึงการปรุง การผสมดวยน้ําตาล ไดแกการทําช็อกโกเลตและ<br />
ลูกกวาด ซึ่งอาจจะไมมีลักษณะแนนแข็งกลม ๆ เสมอไป โดยเฉพาะถาเปนลูกกวาดชนิดเนื้อแข็ง<br />
สามารถหยอดขึ้นรูปตาง ๆ เชน สี่เหลี่ยม รูปไข หรือรูปดอกไม ไดตามแมพิมพที่ใช) แตในมาตรฐาน<br />
ผลิตภัณฑอุตสาหกรรม ใหความหมายวาลูกกวาด (hard candy) หมายถึงผลิตภัณฑทําดวยน้ําตาลมี<br />
ลักษณะเนื้อแข็ง เมื่อเคี้ยวจะแตก<br />
ผลิตโดยละลายน้ําตาล กลูโคสซีรัป น้ํา นํามาเคี่ยวจนไดที่ นวดผสม<br />
รีดอัดเปนเม็ด แลวทําใหเย็นลง ในระหวางกรรมวิธีอาจเติมสวนประกอบอื่น<br />
ๆ อีกก็ได<br />
2. ลูกกวาดเนื้อแข็ง (Hard candy)<br />
ผลิตภัณฑลูกกวาดเนื้อแข็งนี้เปนผลิตภัณฑที่รูจักกันดี มีจําหนายอยูทั่วไปตามทองตลาดมาก<br />
ที่สุด โดยมีลักษณะคลาย ๆ กันคือ เนื้อแข็งมาก เม็ดใสหรือขุน กัดเคี้ยวไมได ตองอมใหละลายชาๆ ทํา<br />
รูปแบบตาง ๆ กัน เชน เปนเม็ดรูปไข เม็ดสี่เหลี่ยม เม็ดกลมรูปดอกไม รูปหัวใจ รูปทรงกลม [ตัวอยาง<br />
คืออมยิ้ม (lollipops)] และรูปไมเทา (candy canes) เปนตน การทําผลิตภัณฑนี้ตองตมเคี่ยวน้ําตาลที่<br />
อุณหภูมิสูง จึงจัดอยูในพวก high-boiled sweets ถือวาเปนผลิตภัณฑที่มีประโยชนในทางการแพทยดวย<br />
เนื่องจากลูกกวาดละลายไดชาทําใหตัวยาที่ผสมลงไปในสวนผสม (เปน medicated confectionery) ของ<br />
ลูกกวาด ออกฤทธิ์ไดนานขึ้น<br />
กรรมวิธีการผลิตตองอาศัยความรูความชํานาญอยางยิ่งในการที่จะรูวา<br />
ตองตอมเคี่ยวน้ําตาลเพียงใดจึงจะไดผลดี นับเปนจุดที่สรางความสนใจเชิงวิทยาศาสตร<br />
จนทําใหมี<br />
การศึกษาคนควาเกี่ยวกับเรื่องน้ําตาลกันอยางลึกซึ้ง ในระหวางศตวรรษที่ 16 และ 17 ผูคนนิยมใชรูป<br />
ปนที่ทําจากน้ําตาลเคี่ยวประดับตกแตงโตะอาหารในงานเลี้ยงหรูหรา<br />
และชางสเปนไดชื่อวามีฝมือ<br />
ทางดานนี้<br />
จุดที่นาสนใจในแงฟสิกสเคมีของลูกกวาดเนื้อแข็งนี้คือ<br />
เปนผลิตภัณฑที่ประกอบดวยน้ําตาล<br />
เกือบทั้งหมด โดยมีความเขมขนของน้ําตาลในสารละลายสูงเกินจุดอิ่มตัวของน้ําตาลแตไมมีผลึกน้ําตาล<br />
อยูในเนื้อ (non crystalline) ลักษณะภายนอกที่มองเห็นคือ<br />
เปนของแข็ง แทจริงแลวคือสถานะที่เปน<br />
ของเหลวเย็นตัวยวดยิ่ง<br />
(super-cooled liquid) ซึ่งเปนสถานะที่มีความใสมากที่สุดเหมือนแกวที่หลอม<br />
20
โดยปกติเมื่อตมน้ําเชื่อมซึ่งมีสวนผสมของน้ําตาลทรายกับกลูโคสซีรัปจนเดือดแลวตมตอไปอีก<br />
ความ<br />
เขมขนของน้ําเชื่อมนั้นจะเพิ่มขึ้น จนถึงขั้นอิ่มตัวแลวอิ่มตัวยวดยิ่ง<br />
คือน้ําเชื่อมนั้นจะมีน้ําตาลมากกวา<br />
66 สวน ละลายอยูในน้ํา<br />
34 สวนโดยน้ําหนัก (ที่อุณหภูมิ<br />
20 o C) ซึ่งเปนสภาวะที่ไมคงตัว<br />
ไมเปน<br />
ธรรมชาติ ดังนั้นเมื่อปลอยทิ้งไวใหเย็นลง น้ําตาลในน้ําเชื่อมจะตองตกผลึกออกมา<br />
ซึ่งเปนสิ่งที่ไม<br />
ตองการในผลิตภัณฑชนิดนี้ จึงตองหาวิธีการที่จะรักษาสภาวะที่น้ําตาลยังคงละลายอยูในน้ําไวได<br />
ในขณะที่ตมเคี่ยวน้ําเชื่อมอยูนั้น<br />
น้ําในน้ําเชื่อมจะระเหยออกไป<br />
ทําใหน้ําเชื่อมหนืดมากขึ้น น้ําตาลไม<br />
สามารถมารวมตัวกันเพื่อตกผลึกได<br />
ทั้งกลูโคสซีรัปที่ใสลงไปก็มีความหนืดคอนขางสูง<br />
เมื่อเคี่ยวจน<br />
ผลิตภัณฑสุดทายมีความชื้นต่ํา (ไมเกินรอยละ 3) จึงชวยทําหนาที่ปองกันการตกผลึกไดอีกทางหนึ่งเปน<br />
อยางดี เมื่อปลอยใหน้ําเชื่อมที่ขนหนืดเย็นตัวลงจนถึงอุณหภูมิที่มันควรจะเปนของแข็ง<br />
ก็จะไดลักษณะ<br />
ที่เรียกวา<br />
Liquid sugar glass ตามตองการ โดยขั้นตอนการผลิตลูกกวาดโดยทั่วไปเปนดังแผนภาพใน<br />
ภาพที่<br />
8 คือเริ่มจาก นําวัตถุมาผสมเขาดวยกันและใหความรอนจนแนใจวาน้ําตาลทั้งหมดละลายเขา<br />
ดวยกัน และทําใหน้ําเชื่อมมีความเขมขนเพิ่มมากขึ้นอยางรวดเร็วโดยใหความรอนตอไปจน<br />
สารละลายน้ําตาลเดือดที่อุณหภูมิสูง (120-130 o C) ดังนั้นความเร็วในการทําใหสารละลายน้ําตาลเขมขน<br />
เปนจุดสําคัญที่ทําใหเกิดความคงตัวในสภาวะ<br />
sugar glass ถาระเหยน้ําชาเกินไป อาจจะเกิดการตก<br />
ผลึกขึ้นแทนได จากนั้นทําใหเนื้อน้ําตาลที่เขมขนนี้เย็นลงอยางรวดเร็วประมาณ<br />
70-80 o C และจากนั้น<br />
เทใสพิมพหรือตัดตามรูปแบบที่ตองการและปลอยใหเย็นที่อุณหภูมิหองหรืออธิบายไดดัง<br />
Phase<br />
diagram ในภาพที่ 9.<br />
การทําลูกกวาดแบบทั่วไป น้ํา + กลูโคสซีรัป+ ซูโครส<br />
ใหความรอนจนสารละลายทั้งหมดละลายเขาดวยกัน<br />
ทําใหน้ําเชื่อมเขมขนขึ้นอยางรวดเร็ว<br />
โดยทําใหสารละลายน้ําตาลเดือดที่อุณหภูมิ<br />
120-130 oC ทําใหสารละลายเย็นตัวลงอยางรวดเร็วที่อุณหภูมิ 70-80 o C<br />
เทใสพิมพ ทิ้งใหเย็นที่อุณหภูมิหอง<br />
หอทันที<br />
ภาพที่ 8 แผนภาพการผลิตลูกกวาด<br />
ที่มา: Richard (2006)<br />
21
ภาพที่<br />
9 วิธีการผลิตลูกกวาดจาก State Diagram ของระบบซูโครสกับน้ํา<br />
ที่มา:<br />
Richard (2006)<br />
การผลิตลูกกวาดแบบแข็งใน phase diagram เปนดังนี้<br />
เมื่อน้ําตาลมีความเขมขนถึงจุดหนึ่ง<br />
ตองทําใหเย็นตัวอยางรวดเร็วเพื่อปองกันการตกผลึก<br />
อยางไรก็ตาม มวลของน้ําตาลนี้ตองคงอยูในรูป<br />
ของไหล (fluid) และออนตัว (pliable) เพื่อสามารถขึ้นรูปตามรูปรางและขนาดที่ตองการ<br />
ที่อุณหภูมิ<br />
75-80 o C เปนอุณหภูมิที่มวลน้ําตาลมีความหนืดเพียงพอที่ยั้บยั้งการตกผลึกไดเปนเวลานาน<br />
แตยังคง<br />
อยูในรูปของไหลที่สามารถขึ้นรูปไดตามรูปแบบที่ตองการ ดังนั้นลูกกวาดตองถูกทําใหเย็นตัวลงภายใต<br />
glass transition temperature (Tg) ภายหลังการขึ้นรูปและการบรรจุเพื่อใหแนใจวาผลิตภัณฑมีความคง<br />
ตัว หากมวลของน้ําตาลอยูในสภาวะที่อุณหภูมิสูงกวา<br />
Tg เปนเวลานานจะเกิดผลึกขนาดใหญ (การตก<br />
ผลึกของซูโครส) เพิ่มขึ้น<br />
และทําใหมวลของน้ําตาลที่เหลือจากการระเหยเย็นตัวลงและกวนเบาๆเพื่อ<br />
ปองกันการตกผลึก<br />
3. ปจจัยที่มีผลตอลักษณะของลูกกวาด<br />
ปจจัยสําคัญที่มีผลตอลักษณะผลิตภัณฑสุดทายของลูกกวาดคือ องคประกอบของลูกกวาด โดย<br />
ที่ซูโครสและกลูโคสซีรัปเปนองคประกอบหลักในลูกกวาด<br />
ดังนั้นปริมาณและชนิดของซูโครสและ<br />
กลูโคสซีรัปในสูตรจึงเปนปจจัยสําคัญในการกําหนดลักษณะตางๆประกอบดวย ความหวาน<br />
(sweetness) ความรูสึกในปาก<br />
(mouthfeel) การดูดความชื้น<br />
(hygroscopicity) และแนวโนมการตก<br />
ผลึก (graining defect) ของลูกกวาดระหวางการเก็บรักษา ดังนี้<br />
22
3.1 ปริมาณของซูโครส ถามีปริมาณซูโครสมากชวยเพิ่มความหวาน<br />
ชวยเพิ่มกลิ่นรส แตมี<br />
แนวโนมการตกผลึกเพราะคา Tg ต่ํากวา<br />
3.2 ปริมาณและชนิดของกลูโคสซีรัป<br />
การเติมกลูโคสซีรัปชวยปองกันการตกผลึกของน้ําตาลในลูกกวาด<br />
ถาลูกกวาดในสูตรที่มี<br />
กลูโคสซีรัปมากก็จะมีความหวานลดลง ทําใหกลิ่นรสลดลง แตมีคา Tg สูงกวา<br />
ชนิดของกลูโคสซีรัปแบงตามคา dextrose equivalent (DE) คือรอยละโดยน้ําหนักแหงของ<br />
น้ําตาลรีดิวซ<br />
ถากลูโคสซีรัปมีคา DE สูง ใหความหวานมากกวา ชวยเพิ่มกลิ่นรสรสมากกวา<br />
แตมีความ<br />
หนืดนอยกวา เพราะมีน้ําตาลที่มีคามวลโมเลกุลต่ําอยูมากซึ่งทําใหคา<br />
Tg ของผสม (กลูโคสซีรัปกับ<br />
ซูโครส) ต่ํากวา<br />
กลูโคสซีรัปที่มีคา DE ต่ํา ใหความหวานนอยกวา ชวยเพิ่มกลิ่นรสรสไดนอยกวา<br />
ซึ่งสวน<br />
ใหญประกอบดวยโพลิเมอรของกลูโคสมีน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวอยูเล็กนอย<br />
ซึ่งทําใหคา Tg ของสวนผสม<br />
(กลูโคสซีรัปกับซูโครส) เพิ่มขึ้น<br />
4. ผลึก (Crystalline) และ อสัณฐาน (Amorphous)<br />
ผลึกหมายถึงโพลีเมอรที่มีสัณฐานการเรียงตัวเปนระเบียบ ทําใหมีความหนาแนนสูง โดยจะ<br />
เรียกอุณหภูมิที่ผลึกเกิดการหลอมเหลววาจุดหลอมเหลว (melting temperature, T m)<br />
อสัณฐานคือโพลีเมอรที่ไมมีการจัดเรียงตัวและมีชองวางระหวางโซสูง (ความหนาแนนต่ํา) มี<br />
รูปรางที่เรียกวา "random coil" โดยจะเรียกอุณหภูมิที่สวนอสัณฐานเปลี่ยนเปนของเหลววาอุณหภูมิ<br />
คลายแกว (glass transition temperature, Tg) โพลีเมอรบางชนิดอาจจะมีสวนทั้งที่เปนทั้งอสัณฐานและผลึกเรียก"Semi-crystalline polymer"<br />
ซึ่งมีทั้ง<br />
Tg และ Tm โดยภาพที่ 10 แสดงสัณฐานวิทยาของสวนที่เปนผลึกและอสัณฐาน<br />
23
ผลึก<br />
ภาพที่<br />
10 สัณฐานวิทยาของโพลีเมอรแสดงสวนที่เปนผลึกและอสัณฐาน<br />
ที่มา:<br />
มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ (ม.ป.ป.)<br />
5. Glass Transition (Tg)<br />
Tg คืออุณหภูมิ ที่มีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ<br />
ระหวางของเหลวเย็นตัวยวดยิ่ง (super-cooled<br />
liquid หรือ rubber state) เปนของแข็งที่เรียกวา glass ของมวลอสัณฐาน หรืออุณหภูมิที่ทําใหโพลี<br />
เมอรของแข็งที่มีสภาพคลายแกว (glass) เมื่อไดรับความรอน เปลี่ยนสภาพเปนโพลีเมอรที่มีลักษณะ<br />
ออนนิ่มคลายยาง<br />
Tg เปนอุณหภูมิที่มีความสําคัญเพราะเปนจุดที่โพลีเมอรมีการเปลี่ยนแปลงของสมบัติเกิดขึ้น<br />
มาก เชนเปลี่ยนรูปรางไดงายขึ้นและสามารถดัดใหโคงงอได โดยจะเปนผลดีหรือผลเสียก็ขึ้นอยูกับ<br />
วัตถุประสงคการนําโพลีเมอรนั้นไปใชงาน<br />
การผลิตลูกกวาดแบบแข็ง ตองทําใหลูกกวาดอยูในสภาวะ Glassy state เพราะ<br />
1. ลูกกวาดสามารถละลายไดอยางรวดเร็วในปาก เมื่อเปรียบเทียบกับรูปผลึก (crystalline state)<br />
2. ชวยใหสีและกลิ่นกระจายตัวในรูปแบบเดียวกัน<br />
อสัณฐาน<br />
3. ในสภาวะอสัณฐาน (amorphous) สามารถเทเนื้อลูกกวาดใสพิมพตามรูปแบบที่ตองการได<br />
24
โดยปกติแลวอายุการเก็บรักษาของลูกกวาดจะถูกจํากัดดวยความชื้น<br />
(เพราะลูกกวาดมีการดูด<br />
ความชื้น) หรืออาจดวยอุณหภูมิในบางกรณี แตจุดประสงคในการผลิตลูกกวาดแบบแข็งที่ดีคือ<br />
การทํา<br />
ใหคา Tg ของลูกกวาดมีคาสูงกวาอุณหภูมิหอง (หรือสามารถเก็บไวที่อุณหภูมิไมเกิน<br />
35-40 o C) และมี<br />
การดูดความชื้นที่ต่ํา (hygroscopicity) แตปญหาคือ แมวาในตอนแรกผลิตภัณฑจะมีความคงตัว เพราะ<br />
มีคา Tg ที่สูงกวา<br />
อุณหภูมิหอง ก็ตาม แตถาความชื้นหรืออุณหภูมิหองมีการเปลี่ยนแปลงเชนมีคา<br />
เพิ่มขึ้น ลูกวาดก็จะเกิดความไมเสถียรไดในภายหลัง เชนเมื่อเก็บไวในที่มีความชื้นสูง<br />
ลูกกวาดจะดูด<br />
ซับน้ําไดมากขึ้น<br />
คา Tg ของลูกกวาดจึงอาจลดลง จนต่ํากวาอุณหภูมิหองได<br />
หรือ เมื่อเก็บรักษา<br />
ลูกกวาด ไวในหองที่มีอุณหภูมิสูง Tg (แมวา ความชื้นจะมีคาที่คงที่<br />
ก็ตาม) ดังนั้น การเก็บรักษา<br />
ลูกกวาดจะทําไดดีแคไหน ก็ขึ้นกับคา Tg ของลูกกวาด ความชื้นของอากาศ และอุณหภูมิหอง นั่นเอง<br />
5. ปจจัยที่มีผลตอคา Tg ของลูกกวาด<br />
5.1. ปริมาณน้ําในวัตถุดิบ<br />
น้ําเปน plasticizer ที่ดี ขององคประกอบในอาหารตางๆ (แปง โปรตีน น้ําตาล) โดยปกติน้ํา<br />
ทําใหคา Tg ลดลง เชนคา Tg ของซูโครสบริสุทธิ์ โดยปรกติมีคาอยูระหวาง<br />
65-70 o C แตเมื่อเพิ่มน้ํา<br />
เพียง 2 % คา Tg ของสารละลายซูโครสจะลดลงเหลือ 50 o C และเมื่อเพิ่มน้ํา 5 % ทําใหTg ลดลงได<br />
ต่ํากวาอุณหภูมิหอง ดังนั้นปริมาณความชื้นที่สูงขึ้นเพียงเล็กนอยทําให sugar glass ไมเสถียร เพราะคา<br />
Tg ต่ํากวาอุณหภูมิหองนั่นเอง<br />
5.2 . องคประกอบของลูกกวาด<br />
ปรกติกลูโคสซีรัปที่มีคา DE ต่ํา<br />
จะประกอบดวยโพลีแซคคาไรดสายโชยาวจํานวนมาก ดังนั้น<br />
เมื่อนํากลูโคสซีรัปนี้มาผสมกับซูโครส<br />
จะทําใหคา Tg ของลูกกวาดมีคาสูงขึ้น<br />
ในทางตรงกันขาม<br />
กลูโคสซีรัปที่มีคา DE สูง จะประกอบดวยปริมาณกลูโคส อยูมาก<br />
(กลูโคสมีคา Tg ประมาณ 30 o C)<br />
ดังนั้นเมื่อนํากลูโคสซีรัปนี้มาผสมกับซูโครส จะทําใหคา Tg ของลูกกวาดมีคาลดลง<br />
5.3. การเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นระหวางการผลิต<br />
25
ตัวอยางของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่อาจเกิดขึ้นระหวางการผลิต<br />
และมีผลตอความคงตัวของ<br />
ลูกกวาดแบบแข็ง เชนอุณหภูมิที่สูงขึ้นในสภาวะที่เปนกรด<br />
จะกระตุนใหเกิดการไฮโดรลิซีสของ<br />
ซูโครส หรือการเกิดอินเวิรทชั่น<br />
(กลาวคือการที่ซูโครสถูกไฮโดรไลซเปนกลูโคสและฟรุกโทส)<br />
ทําให<br />
คาเฉลี่ยมวลโมเลกุลของระบบลดลง<br />
ดังนั้นคา Tg จึงลดลง นั่นคือการเกิดอินเวิรทชั่นอยางมากใน<br />
ระหวางกระบวนการผลิตอาจทําใหลูกกวาดแบบแข็งมีความคงตัวลดลง<br />
6. ความสัมพันธระหวางคา a w ความชื้นสัมพัทธ และความชื้นในลูกกวาด<br />
6.1 ความสัมพันธระหวางคา a w กับความชื้นสัมพัทธ<br />
aw หรือกิจกรรมน้ํา (Water activity) เปนสัดสวนระหวางความดันไอของสารละลายตอความ<br />
ดันไอของน้ําที่อุณหภูมิเดียวกัน<br />
P<br />
a w [<br />
P<br />
o<br />
เมื่อ<br />
P = ความดันไอของสารละลาย<br />
Po = ความดันไอของน้ําที่อุณหภูมิเดียวกัน<br />
คา aw ของผลิตภัณฑสามารถวัดไดจากคาความชื้นสัมพัทธของอากาศที่อยูในสภาวะสมดุล (<br />
Equilibrium Relative Humidity : ERH ) กับผลิตภัณฑนั้น<br />
ดังนั้นการวัดคา aw ผลิตภัณฑจะตองถูกวาง<br />
ไวในระบบปด เพื่อใหเกิดความสมดุลได<br />
จุดที่เกิดความสมดุลคือจุดที่ aw ของตัวอยางมีคาเทากับ<br />
ความชื้นสัมพัทธในอากาศนั่นเอง<br />
ความชื้นสัมพัทธ เปนคารอยละของความชื้นในอากาศ ที่แสดงถึงความสามารถของอากาศที่จะ<br />
เก็บไอน้ําไวได ณ อุณหภูมินั้น ความชื้นสัมพัทธจะระบุวาในขณะนั้นอากาศมีความชื้นตางจากคา<br />
ความชื้นอิ่มตัวเพียงใด<br />
โดยเรียกวาไอน้ําที่มีอยูในบรรยากาศอยางเต็มที่วา "อากาศอิ่มตัว" (saturation)<br />
หรืออากาศที่มีความชื้นสัมพัทธรอยละรอยนั่นเอง<br />
ดังนั้นผลิตภัณฑอาหารที่มีคา aw เทากับ 0.70 จะไดคาความชื้นสัมพัทธเทากับ 70 % นอกจาก<br />
การวัดคา aw โดยการวัดความชื้นสัมพัทธสมดุลแลวยังมีเครื่องมือวัดคา<br />
aw โดยตรงเพื่อความสะดวกใน<br />
การใชงานดวย<br />
26
6.2 ความสัมพันธระหวางคา a w กับความชื้น<br />
ปริมาณน้ําที่มีอยูในอาหารทั้งหมดประกอบดวย<br />
2 สวนไดแก น้ําที่เกาะติดกับอาหาร<br />
หรือถูกใช<br />
ไปในการสรางพันธะตาง ๆ เชน พันธะไอออนิก พันธะไฮโดรเจน และปริมาณน้ําอิสระที่ไมไดถูก<br />
นําไปใชในการเกิดพันธะใด ๆ โดยจะอยูภายในชองวางของอาหาร<br />
ปริมาณความชื้น (Moisture Content) เปนปริมาณน้ําทั้งหมดที่มีอยูในอาหาร โดยจะรวมน้ําทั้ง<br />
สองสวนนี้เขาดวย ในขณะที่ aw เปนโมเลกุลของน้ําที่พรอมจะเปลี่ยนสภาวะจากของเหลวไปเปนไอ<br />
จึง<br />
เปนสวนของน้ําอิสระเทานั้น ซึ่งสามารถระเหยออกไป ในการทําใหขนหรือการทําแหง สวนการเติม<br />
เกลือ น้ําตาล หรือสวนผสม (Ingredient) อื่น<br />
ๆ ลงไป โมเลกุลของสารเหลานั้นจะไปจับพันธะกับน้ํา<br />
อิสระทําใหคา aw ลดลงไปดวย สามารถหาความสัมพันธระหวางปริมาณความชื้น และคา aw ของ<br />
ผลิตภัณฑหนึ่ง ๆ ไดจากการทดลองวัดคาทั้งสองของผลิตภัณฑแตละชนิด ณ อุณหภูมิที่คงที่คาหนึ่ง<br />
เทานั้น แลวบันทึกคาทั้งสองเปรียบเทียบกันในรูปกราฟ เรียกกราฟความสัมพันธที่ไดวา Moisture<br />
Sorption Isotherms ดังภาพที่ 11 ซึ่งวิธีการหากราฟความสัมพันธสามารถทําไดงาย ๆ โดยนําอาหารไป<br />
ใสในภาชนะที่ทราบคาความชื้นสัมพัทธ ซึ่งควบคุมความชื้นสัมพัทธโดยใชสารละลายเกลืออิ่มตัวชนิด<br />
ตาง ๆ ใสลงไปในภาชนะแตละใบ ภาชนะที่ใชตองสามารถควบคุมความชื้นสัมพัทธไดเปนอยางดี<br />
เพื่อใหมีความชื้นสัมพัทธ ณ จุดตาง ๆ จากนั้น ตั้งอาหารทิ้งไวจนเขาสูสภาวะสมดุล ซึ่ง ณ จุดสมดุลนี้<br />
จะทราบคาawจากนั้นวัดคาปริมาณความชื้นแลวนําคาทั้งสองไปสรางกราฟความสัมพันธ ภาพที่<br />
11 Moisture Sorption Isotherms<br />
ที่มา:<br />
เครือขายขอมูลวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยว (2545)<br />
27
จากกราฟจะพบวาเมื่อปริมาณความชื้นเพิ่มขึ้น คา a w มักเพิ่มขึ้นดวย แตเปนการเพิ่มแบบไม<br />
เปนเสนตรง นอกจากนี้กราฟ Moisture Sorption Isotherms ของผลิตภัณฑคนละชนิดจะมีลักษณะที่<br />
แตกตางกัน ทั้งนี้ขึ้นอยูกับความดันไอของโมเลกุลของน้ําในชองวางเหนือผลิตภัณฑ และพลังงานของ<br />
การจับพันธะของน้ําในผลิตภัณฑแตละชนิด<br />
ในผลิตภัณฑลูกกกวาดแบบแข็ง คาความชื้นสัมพัทธที่สภาวะสมดุล<br />
( ซึ่งคือคา<br />
aw ในอีก<br />
หนวยหนึ่งดวย)<br />
ของลูกกวาดจะขึ้นอยูกับอัตราสวนระหวางน้ําตาลซูโครสกับกลูโครสซีรัปและ<br />
ความชื้นสุดทายของผลิตภัณฑ<br />
ซึ่งสามารถคํานวณไดจากสมการคณิตศาสตร<br />
โดยปกติลูกกกวาดแบบ<br />
แข็งจะมีคาความชื้นสัมพัทธที่สภาวะสมดุลประมาณรอยละ 30 ดังนั้นถาเก็บในบรรยากาศที่มีความชื้น<br />
สูงกวานี้<br />
ลูกกวาดจะดูดซับไอน้ําเขาหาตัว<br />
ดังนั้นการเก็บรักษาที่ไมดี นอกจากจะทําใหลูกกวาดเกิด<br />
ความเหนียวจนยึดติดกันได แลวยังอาจเกิดการตกผลึกของน้ําตาล<br />
(graining)ได อันทําใหลูกกวาด<br />
สูญเสียความแวววาว และผิวจะออนตัวลงจนอาจใชเล็บจิกเขาไปได และถาผาครึ่ง<br />
จะเห็นมีชั้นของผลึก<br />
น้ําตาลเขยายจากผิวดานนอกเขาหาตรงกลาง<br />
ทั้งนี้การดูดซับไอน้ําที่ผิวของลูกกวาด<br />
จะทําใหน้ําตาลใน<br />
สภาวะอิ่มตัวยวดยิ่งในเนื้อลูกกวาดละลายออกมาบาง ดังนั้นการเก็บรักษาลูกกวาดควรหอดวยวัสดุที่กัน<br />
ความชื้น และควรทําการหอลูกกวาดทันทีเมื่อเคาะออกจากแมพิมพ<br />
หรือนําไปเก็บไวในหองที่แหงกอน<br />
เพื่อกันไมใหลูกกวาดดูดความชื้นจากอากาศ<br />
ในโรงงานผลิตมักสงผานผลิตภัณฑลูกกวาดที่เย็นตัวแลว<br />
เขาไปในหองบรรจุซึ่งติดตั้งเครื่องปรับอากาศ<br />
และอุปกรณดูดความชื้น (dehumidifier) ดวย หรืออาจ<br />
ใชเทคนิคการตมเคี่ยวอยางรวดเร็ว เพื่อเพิ่มความหนืดของสวนผสมใหมีลักษณะเปนพลาสติกจนทําให<br />
ปฏิกิริยาตางๆ เกิดไดชาลง และทําใหอุณหภูมิในขณะนั้น<br />
มีคาใกลเคียงกับจุด Tg ในสภาวะปรกติ ทํา<br />
ใหเมื่อเก็บผลิตภัณฑไวในอุณหภูมิหอง ปฏิกิริยาดังกลาวจะไมเกิดขึ้นไดอีก (สุวรรณา, 2543)<br />
1. องคประกอบทางเคมีของวิตามินซี<br />
วิตามินซี (Vitamin C)<br />
วิตามินซี หรือ กรดแอสคอรบิค (ascorbic acid) มีลักษณะโมเลกุลคลายกับน้ําตาลกลูโคส<br />
ธรรมชาติของวิตามินซีเปน L-ascobic acid (น้ําหนักโมเลกุล 176) มีคุณสมบัติเปนสารที่มีฤทธิ์รีดิวสอ<br />
ยางแรง วิตามินซีในรางกายจะอยูในสภาพรีดิวส แตเมื่อถูกออกซิไดสแลวจะเปลี่ยนไปเปน<br />
Ldehydroascorbic<br />
acid โดยสารประกอบทั้ง 2 ชนิดนี้สามารถเปลี่ยนกลับไปมาระหวางกันได ดวย<br />
28
ปฏิกิริยา oxidation-reduction (ภาพที่ 12) ที่ถูกกระตุนโดยเอนไซมแอสคอรบิคออกซิเดสและกลูตาไธ<br />
โอนดีฮัยโดรจีเนส ทั้ง กรดแอสคอรบิค และ dehydroascorbic acids ตางมีฤทธิ์เปนวิตามิน<br />
Szent and Gyorgyi (1907) เปนผูแยกวิตามินนี้ไดเปนครั้งแรกจากตอมแอดรีนัลและสม และตั้ง<br />
ชื่อวา hexuronic acid ตอมา Glennking (1932) ทําการแยกไดจากมะนาวและพบวา กรด hexuronic นี้<br />
เหมือนวิตามินซี ในดานการมีฤทธิ์ปองกันและรักษาหนูตะเภาที่เปนโรคลักปดลักเปดได จึงตั้งชื่อวา<br />
วิตามินซี (สมทรง, 2543)<br />
HO OH O O<br />
C C OH [O] H2O C C OH<br />
O C C CH O C C CH<br />
O CH2OH GSSG 2 GSH O CH2OH Ascorbic acid Glutathione dehydrogenase Dehydroascorbic acid<br />
ภาพที่<br />
12 ออกซิเดชั่นและรีดักชั่นของกรดแอสคอรบิค<br />
ที่มา:<br />
Basu and Schorah (1982)<br />
2. คุณสมบัติทางฟสิกสและทางเคมีของวิตามินซี<br />
วิตามินซีเปนสารอินทรียที่มีปฏิกิริยาเปนกรด น้ําหนักโมเลกุล 176.13 มีจุดหลอมเหลวที่ 192 o<br />
C วิตามินซีเปนวิตามินที่สลายหรือถูกทําลายไดงายกวาวิตามินตัวอื่น<br />
ๆ ไมเสถียรเมื่อไดรับความรอน<br />
แสงสวาง ในสภาพที่เปนดาง และมีเอนไซม ในการเก็บรักษาวิตามินซีจึงควรเก็บไวในสภาพที่เปนกรด<br />
และเก็บไวในที่เย็น (จินตนา, 2543)<br />
ในธรรมชาติวิตามินซีอยูใน<br />
2 ลักษณะคือ L-Ascobic acid ซึ่งเปนรูปรีดิวซ<br />
และ L-<br />
Dehydroascorbic acid ซึ่งเปนรูปออกซิไดส เนื่องจากวิตามินซีที่มีประสิทธิภาพสูงในการเปนตัวรีดิวซิ่ง<br />
(Reducing agent ) เปน Levorotary ดังนั้นสารที่มีประสิทธิภาพสูงจึงอยูในรูป L-form มากกวา D-form<br />
เนื่องจากวิตามินซีเปนเปนสารรีดิวซิ่งอยางแรงจึงถูกออกซิไดสไดงายในอากาศ โดยโลหะที่ชวยเรงให<br />
วิตามินซีถูกทําลายไดดีขึ้นไดแก<br />
เหล็ก (Fe 2- ) และทองแดง (Cu 2+ ) วิตามินซีบริสุทธิ์มีลักษณะเปนผลึกสี<br />
ขาว เมื่ออยูในรูปผลึกมีความคงทนมาก วิตามินซีสามารถละลายน้ําไดดีโดยวิตามินซี 1 กรัมจะละลาย<br />
29
ในน้ํา 3 มิลลิกรัม และสามารถละลายในแอลกอฮอลและกลีเซอรอลไดเล็กนอยแตไมละลายในอีเทอร<br />
คลอโรฟอรมและเบนซิน แตถาอยูในรูปสารละลายจะถูกทําลายไดงายดวยความรอน<br />
แสงแดด และถูก<br />
ออกซิไดสไดงาย วิตามินซีถาละลายในน้ําดางจะเสื่อมเร็วขึ้น<br />
แตถาอยูในสารละลายที่มีพีเอชต่ํากวา 7<br />
จะไมถูกออกซิไดสดวยอากาศหรือแสงสวาง และถาอยูในสารละลายที่มีทองแดง ทองแดงจะไปเรง<br />
ปฏิกิริยาทําใหเกิดออกซิไดสไดเปน Dehydroascorbic acid ซึ่งสารละลายนี้เสถียรพอควรในสารละลาย<br />
ที่มีพีเอชต่ํากวา 4 ดังนั้นไมควรหุงตมวิตามินซีในภาชนะทองแดง<br />
3. หนาที่ของวิตามินซี<br />
3.1 เปน antioxidant ชวยปองกันการสูญเสียวิตามิน A, E<br />
3.2 เปนโคเอนไซมในปฏิกิริยา hydroxylation เชน<br />
3.2.1 collagen tissue synthesis ไดแกปฏิกิริยา hydroxylation ของ proline เปน<br />
hydroxyproline<br />
3.2.2 เกี่ยวของกับเมตาบอลิซึมอื่นๆ เชนออกซิเดชันของ phenylalanine และ tyrosine<br />
และชวยดูดซึมเหล็กจากลําไสและใหเหล็กอยูในลักษณะ Fe ++<br />
4. ความตองการวิตามินซี<br />
ความตองการวิตามินซีของรางกายจะแตกตางกันไปตามสภาพความเปนอยูของประชากรใน<br />
แตละประเทศในสหรัฐอเมริกาไดมีการกําหนดคาความตองการวิตามินซีไว ดังนี้<br />
เด็ก 35 ม.ก.ตอวัน<br />
ผูใหญ 60 ม.ก.ตอวัน<br />
หญิงตั้งครรภ 100 ม.ก.ตอวัน<br />
นอกจากนี้ความตองการวิตามินซียังขึ้นอยูกับสภาวะโภชนาการ กระบวนการเมแทบอลิซึมที<br />
่<br />
ตองใชวิตามินซี การขับถายออกจากรางกาย ตลอดจนสภาพเมแทบอลิซึมที่เปลี่ยนแปลงไปของแตละ<br />
คน ทําใหความตองการวิตามินซีแตกตางกันไปได เชน ในหญิงตั้งครรภ การติดเชื้อ คนที่ดื่มสุราจัดมาก<br />
30
การสูบบุหรี่และภาวะเครียดตาง<br />
ๆ และการขาดวิตามินซี พบมากในผูสูบบุหรี่ ดื่มสุรา และคนที่มีความ<br />
ผิดปกติทางดานจิต (สมทรง, 2543)<br />
5. ภาวะบกพรองวิตามินซี<br />
เปนที่ทราบทั่วไปวาการขาดวิตามินซีทําใหเกิดโรคลักปดลักเปด (scurvy) ซึ่งเปนโรคที่รูจักกัน<br />
มานาน ในศตวรรษที่ 15 ที่ยุโรปมีคนเปนโรคนี้กันมาก พบบอยในพวกกลาสีเรือที่เดินทางไปกับเรือ<br />
ไกล ๆ และไมไดขึ้นบกเปนเวลานาน ทําใหขาดอาหารประเภทผักสดและผลไมสดซึ่งเปนตนตอที่<br />
สําคัญ ซึ่งจะมีอาการดังนี้<br />
ถาเปนในเด็ก จะมีอาการกระวนกระวาย (irritability) เบื่ออาหาร ปวดแขนขา เนื่องจากบวม<br />
และเลือดออกใตผิวกระดูก (subperiosteal hemorrhage) โดยเฉพาะบริเวณเขา ขอศอก เด็กมักจะนอน<br />
แบะทากบ (frog position) เหงือกบวมแดง เลือดออก ฟนหลุด รอยตอกระดูกซี่โครงกับกระดูกออนจะมี<br />
ตุมเรียก Scorbutic beads ผิวหนังและรางกายมีจุดเลือดออกซึ่งอาจจะรุนแรงถึงตายได<br />
อาการขาดวิตามินซีในผูใหญ ระยะแรกจะพบจุดเลือดออกตามผิวหนัง (petichial spots) จุด<br />
เลือดออกอาจจะโตขนาดจ้ําเลือดออกตามขุมขน (perifollicular petichiae) ผิวหยาบแหง ขนรวง เหงือก<br />
บวม เลือดออกตามไรฟน ฟนหลุดและอาจมีอารมณเปลี่ยนแปลงเศราซึม<br />
วิตามินซีสวนใหญมีตนตอมาจากอาหารที่เปนพืช ในสัตวมีนอยมาก ยกเวนที่ไต อาหารที่มีมาก<br />
ไดแก สม มะนาว มะขามปอม ลําไย มะเขือเทศ พริกหยวกและผักใบสีเขียว ในน้ํานมคนมีนอยแตยังมี<br />
มากกวาในน้ํานมวัว 3-4 เทา อาหารที่จัดวามีวิตามินซีนอยมาก หรือไมมีเลยไดแก เนื้อสัตว ไข ขาว เปน<br />
ตน ปจจุบันนี้มีการเติมวิตามินซีลงในเครื่องดื่มเปนแอนติออกซิแด็นท<br />
(antioxidant) เพื่อคงสภาพของ<br />
รสชาติเดิมเอาไว หรือเติมลงในเนื้อสัตว ขนมปง และอาหารอื่นๆ<br />
เพื่อชวยในการเก็บรักษาไมใหเสื่อม<br />
คุณภาพ ดังนั้นในอาหารที่เสริมวิตามินซีดังกลาวจึงเปนแหลงวิตามินซีที่ดีสําหรับผูบริโภค (Basu,<br />
1982)<br />
31
1. วัตถุดิบ<br />
อุปกรณและวิธีการ<br />
อุปกรณ<br />
1.1 อินูลิน (Frutafit ®HD) จากบริษัทเฮลมมหาบุญ จํากัด<br />
1.2 น้ําตาลซูโครส<br />
(น้ําตาลทราย)<br />
ของบริษัท น้ําตาลมิตรผลจํากัด<br />
1.3 กลูโคสซีรัปเกรดทั่วไป<br />
(DE 42)<br />
1.4 น้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % เตรียมตามสูตรของอรุณรัศมี (2546) โดยใชมะนาวพันธุแปน<br />
(Citrus aurantifolia)<br />
2. เครื่องมือที่ใชในการทดลอง<br />
1.1 เตาไฟฟา (Electric hot plate)<br />
1.2 เทอรโมมิเตอร (Thermometer)<br />
1.3 เครื่องชั่งชนิดละเอียด<br />
1.4 เครื่องชั่งชนิดหยาบ<br />
1.5 เครื่องวัดคาสี<br />
(Minolta Spectrophotometer model CM-3500d)<br />
1.6เครื่องลิควิดโครมาโตรกราฟประสิทธิภาพสูง<br />
(High Performance Liquid Chromatography;<br />
HPLC) ประกอบดวยคอลัมน Aminex HPX-87× (Bio-Rad) anion exchange<br />
1.7 เครื่องวัดปริมาณน้ํา<br />
(Karl Fisher) รุน<br />
DL 38 ของบริษัทเมลเลอร โทเลโด<br />
1.8 เครื่องวัดคา<br />
Tg (Diffrential Scaning Calorimetry ; DSC) รุน<br />
Mettler Toledo DSC822 e<br />
ของบริษัทเมลเลอร โทเลโด<br />
1.9 เครื่องแกวและอุปกรณอื่น<br />
ๆ ที่จําเปน<br />
32
แผนการวิจัยโดยรวม<br />
คัดเลือกอุณหภูมิและอัตราสวนน้ําตาลซูโครสและอินูลินที่เหมาะสมในการผลิตลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลิน เปรียบเทียบกับตัวอยางสูตรพื้นฐานที่อัตราสวนเหมือนกันจากอุณหภูมิสุดทายที่<br />
กําหนดคือ 135 140 145 150 155 160 o C โดยดูอุณหภูมิที่สวนผสมละลายเขากันหมด,<br />
ปริมาณ<br />
องคประกอบน้ําตาลที่ถูกไฮโดรไลซที่อุณหภูมิตางๆของตัวอยางลูกกวาดดวยเครื่อง<br />
HPLC, วัดคาสีดวย<br />
เครื่อง<br />
Minolta cm 3500 d, วัดคา Tg ดวยเครื่อง<br />
DSC และเปอรเซ็นตความชื้นดวยเครื่อง<br />
Karl Fisher<br />
จากนั้นนําตัวอยางลูกกวาดที่ผานการคัดเลือกมาหาปริมาณน้ํามะนาวเขมขนที่เหมาะสมที่จะใชเติมเปน<br />
รสชาติเปรี้ยวของลูกกวาดโดยประเมินผลทางประสาทสัมผัสและทดสอบผลทางประสาทสัมผัส<br />
ลักษณะดานอื่นๆ<br />
คือ ความหวาน ความแข็ง การละลายในปาก และความชอบรวมโดยใชวิธีทดสอบ<br />
Hedonic Scoring คะแนน 9 ระดับ จํานวนผูทดสอบ<br />
50 คนและความคงตัวของผลิตภัณฑเมื่อเก็บไวที่<br />
อุณหภูมิหองเปนเวลา 1 เดือนโดยวัดคา Tg และปริมาณความชื้นที่เปลี่ยนแปลงไป<br />
การคัดเลือกอุณหภูมิการผลิตและตัวอยางลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลินที่เหมาะสม<br />
1. อุณหภูมิที่สวนผสมละลายได<br />
2. การเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ําตาล<br />
3. วัดคาสี<br />
4. วัดคา Tg และเปอรเซ็นตความชื้น<br />
ทดสอบลักษณะความชอบดานอื่นๆ<br />
1.ความหวาน 2.ความแข็ง 3.การละลายในปาก 4.ความชอบรวม<br />
ภาพที่<br />
13 แผนผังแสดงการวิจัยโดยรวม<br />
33<br />
ผลิตตัวอยางลูกกวาดที่<br />
อุณหภูมิที่ผาน<br />
การคัดเลือก<br />
ศึกษาปริมาณการใชน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ใน<br />
ลูกกวาดผสมอินูลินที่เปนที่ยอมรับของผูบริโภค<br />
ความคงตัวของลูกกวาด<br />
1.วัดคา Tg และ<br />
เปอรเซ็นตความชื้น<br />
2. วัดปริมาณวิตามินซี
วิธีการ<br />
1. การเลือกชวงอุณหภูมิที่เหมาะสมในการผลิตลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
1.1 อุณหภูมิที่สามารถผลิตตัวอยางลูกกวาดจากอุณหภูมิสุดทายที่กําหนดได<br />
จากการละลาย<br />
เขากันหมดของสวนผสมในการผลิตลูกกวาดและการคงรูปหลังแกะออกจากแมพิมพ<br />
จากการทดลองไดผลิตลูกกวาด โดยใชอินูลินแทนกลูโคสซีรัปทั้งหมด<br />
ซึ่งลูกกวาดที่ทําการ<br />
ทดลองมีสวนผสมระหวางซูโครสและอินูลินรอยละ 75 มีน้ํารอยละ<br />
25 ทําการทดลองผลิตที่อัตราสวน<br />
เดียวกับลูกกวาดสูตรพื้นฐานซึ่งเปนสูตรที่ใชในการผลิตลูกกวาดทั่วไปในระบบเปดแสดงผลดังตาราง<br />
ที่<br />
6<br />
ตารางที่<br />
6 ตัวอยางลูกกวาดและองคประกอบหลักทั้งหมดที่ทําในการทดลอง<br />
ชื่อตัวอยาง<br />
ลูกกวาดกลุมที่<br />
1 ลูกกวาดกลุมที่<br />
2<br />
ความเขมขนรวมของ น้ําตาลทั้งหมด<br />
(w/w) ความเขมขนรวมของ น้ําตาลทั้งหมด<br />
(w/w)<br />
64.3 % 75 % 67.7% 75 %<br />
สูตรน้ําตาล<br />
ลวน1<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1<br />
องคประกอบ S<br />
S:G<br />
6 : 4<br />
ซูโครส 45 g 45 g<br />
(64.3%) (45%)<br />
กลูโคสซีรัป<br />
อินูลิน<br />
(Frutafit<br />
- 30 g<br />
(30%)<br />
@ HD)<br />
สูตร<br />
ดัดแปลง<br />
อินูลิน 1<br />
S:I<br />
6 : 4<br />
45 g<br />
(45%)<br />
หมายเหตุ S, G , I หมายถึง น้ําตาลซูโครส,<br />
กลูโคสซีรัป และอินูลินตามลําดับ<br />
สูตรน้ําตาล<br />
ลวน2<br />
S<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2<br />
S:G<br />
7: 3<br />
52.5 g<br />
(52.5%)<br />
สูตรดัดแปลง<br />
อินูลิน 2<br />
S:I<br />
7: 3<br />
52.5 g<br />
(52.5%)<br />
-<br />
-<br />
52.5 g<br />
(67.7%)<br />
- 22.5<br />
(22.5%)<br />
- - 30 g - - 22.5<br />
(30%)<br />
(22.5%)<br />
น้ํา<br />
25 g 25 g 25 g 25 g 25 g<br />
25 g<br />
(35.7)% (25%) (25%) (32.3%) (25%) (25%)<br />
รวม 70 g 100 g 100 g 77.5 g 100 g 100 g<br />
34
กระบวนการผลิตตัวอยางลูกกวาด (แสดงดังภาพที่<br />
14) โดยชั่งน้ําหนักน้ําตาลซูโครสและอิ<br />
นูลินที่ความเขมขนและอัตราสวนที่จะทําการวิเคราะหดังตารางที่<br />
6 เทลงในบีกเกอรขนาด 250<br />
มิลลิลิตรจากนั้นเติมน้ําลงไป<br />
นําบีกเกอรที่มีตัวอยางไปใหความรอนดวยเตาไฟฟาที่มีแทนคนเมกเนติก<br />
บาร ใชไฟปานกลาง คนตัวอยางดวยแทนคนเมกเนติกบารเบอร1 พล็อตกราฟระหวางเวลากับอุณหภูมิ<br />
ที่เปลี่ยนแปลงไป<br />
โดยใหเวลานาทีที่<br />
0 นาที เปนเวลาที่เริ่มวางบีกเกอรลงบนเตาไฟฟาสุมตัวอยางที่<br />
อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆดังนี้<br />
135, 140, 145, 150, 155 และ 160 o C โดยดูจากการละลายเขากัน<br />
หมดของมวลน้ําตาล<br />
ตักตัวอยางหยอดใสพิมพอะลูมิเนียม ทิ้งใหเย็นที่อุณหภูมิหอง<br />
เก็บตัวอยางในเด<br />
ซิเคเตอรเพื่อวิเคราะหดานอื่นๆตอไป<br />
เติมน้ํามะนาว<br />
ภาพที่<br />
14 กระบวนการผลิตลูกกวาด<br />
ชั่งน้ําหนัก<br />
สวนผสมตางๆ<br />
ซูโครส อินูลิน/กลูโคสซีรัป น้ํา<br />
ใสในบีกเกอร<br />
ใหความรอนบนเตาไฟฟาจนถึงอุณหภูมิสุดทายที่กําหนด<br />
คนดวยเมกเนติกบารเบอร1<br />
เทใสพิมพ และตั้งทิ้งไวให<br />
เย็นที่อุณหภูมิหอง<br />
เก็บตัวอยางใสในเดซิเคเตอร<br />
35
1.2 การเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ําตาลซูโครส,<br />
อินูลิน, กลูโคส และฟรุกโทส ระหวางการใหความ<br />
รอนที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆโดยใช<br />
HPLC<br />
ผลิตตัวอยางลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินตามสูตรจากตารางที่<br />
6 และกระบวนการผลิตดังภาพ<br />
ที่<br />
14 ที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายที่คัดเลือกไดจากขอ<br />
1.1 เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ําตาล<br />
ชนิดตางๆ ไดแก น้ําตาลซูโครส,<br />
อินูลิน, กลูโคส และฟรุกโทส ระหวางการใหความรอนที่อุณหภูมิ<br />
การผลิตสุดทายตางๆ ที่สามารถผลิตลูกกวาดไดในแตละตัวอยางลูกกวาด<br />
โดยใชเครื่อง<br />
HPLC<br />
เปรียบเทียบกับการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ําตาลในลูกกวาดสูตรพื้นฐานและลูกกวาดที่ประกอบดวย<br />
น้ําตาลซูโครสลวนอยางเดียว<br />
1.3 คาสีของตัวอยางลูกกวาดที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
ผลิตตัวอยางลูกกวาดตามสูตรจากตารางที่<br />
6 และกระบวนการผลิตดังภาพที่<br />
14 ที่อุณหภูมิการ<br />
ผลิตสุดทายที่คัดเลือกไดจากขอ<br />
1.1 เพื่อวัดคาสีที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
ที่สามารถผลิตลูกกวาด<br />
ไดในแตละตัวอยางโดยวัดคาสีดวยเครื่อง<br />
Minolta cm 3500 d<br />
1.4 คา Tg และความชื้นในลูกกวาดแบบแข็งที่อุณหถูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
ทําการผลิตตัวอยางลูกกวาดที่อัตราสวนตางๆตามตารางที่<br />
6 ตรวจสอบอุณหภูมิสุดทายที่<br />
กําหนดที่ผลิตเปนลูกกวาดไดโดย<br />
วัดคา Tg ของตัวอยางหลังจากการผลิตได 24 ชั่วโมง<br />
โดยเก็บรักษา<br />
ตัวอยางในเดซิเคเตอร ดวยเครื่อง<br />
DSC และวัดปริมาณน้ําของตัวอยางดวยเครื่อง<br />
Karl Fisher โดย<br />
ทั้งหมดนี้ทําการเปรียบเทียบกับตัวอยางสูตรพื้นฐานที่อัตราสวนเดียวกันกับลูกกวาดสูตรดัดแปลงอิ<br />
นูลิน<br />
2. ศึกษาปริมาณการใชน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ในลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินใหเปนที่ยอมรับ<br />
ของผูบริโภค<br />
36
เลือกอุณหภูมิที่เหมาะสมในการทําลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
โดยดูทั้งจากการ<br />
เปลี่ยนแปลงปริมาณน้ําตาลจากขอ<br />
1.3 และความคงตัวของลูกกวาด (คา Tg) จากขอ 1.4<br />
ผลิตลูกกวาดซูโครสผสมอินูลินที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายที่คัดเลือกไดจากขอ<br />
1 เติมน้ํา<br />
มะนาวเขมขนตามสูตรของอรุณรัศมี (2546) โดยเติมที่ระดับ<br />
4 , 5 และ 6 % ของความเขมขน<br />
ทั้งหมดของน้ําตาล<br />
ประเมินผลทางประสาทสัมผัสเพื่อประกอบการพิจารณาหาแนวโนมปริมาณ<br />
น้ํามะนาวเขมขนที่เหมาะสมและการยอมรับผลิตภัณฑลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
โดยใชวิธี<br />
ทดสอบ Hedonic Scoring คะแนน 9 ระดับ จํานวนผูทดสอบ<br />
50 คน ลักษณะที่ทําการประเมินผล<br />
คือ ความเปรี้ยว<br />
ความหวาน ความแข็ง การละลายในปาก และความชอบรวม<br />
3. ศึกษาความคงตัวของผลิตภัณฑเมื่อเก็บผลิตภัณฑที่อุณหภูมิหองเปนเวลา<br />
1 เดือน<br />
3.1 ศึกษาความคงตัวของผลิตภัณฑที่คาความชื้นสัมพัทธที่สภาวะสมดุล<br />
(ERH) ตางๆ<br />
เก็บตัวอยางลูกกวาดสูตรพื้นฐานและลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินในเดซิเคเตอรที่บรรจุ<br />
สารละลายอิ่มตัวของเกลือชนิดตางๆ<br />
ซึ่งมีคา<br />
ERH ตางๆกัน เชน P2O5 ใหคา ERH = 0 %, MgCl2 ใหคา ERH = 33 % , NaCl ใหคา ERH =75 % และ KNO3 ใหคา ERH = 93 % ตามลําดับที่อุณหภูมิ<br />
25 o C เก็บตัวอยางไวอยางนอย 3 อาทิตยจนกระทั่งตัวอยางถึงจุดสมดุล<br />
แลวทําการวิเคราะหดังนี้<br />
1. วัดคา Tg ของตัวอยางดวยเครื่อง<br />
DSC เปรียบเทียบกับตัวอยางสูตรพื้นฐาน<br />
2. วัดปริมาณน้ําของตัวอยางดวย<br />
Kart Fisher method เปรียบเทียบกับตัวอยางสูตรพื้นฐาน<br />
3.2 ศึกษาความคงตัวของวิตามินซีในน้ํามะนาวที่เติมลงในลูกกวาดเมื่อเก็บตัวอยางที่<br />
อุณหภูมิหองในเดซิเคเตอร<br />
4. การวางแผนการทดลอง<br />
การทดลองในขอ 1-3 ใชแผนการทดลองแบบสุมในบล็อคสมบูรณและวิเคราะหขอมูลโดย<br />
โปรแกรม SPSS ที่ระดับความเชื่อมั่นรอยละ<br />
95<br />
37
5. สถานที่ทําการทดลอง<br />
หองปฏิบัติการภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ หองปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพ คณะ<br />
อุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร บางเขน<br />
หองปฎิบัติการ บริษัทเมลเลอรโทเลโด ซอยศูนยวิจัย 4 ถนนพระรามเกา กรุงเทพฯ<br />
ภาควิชาเทคโนโลยีการอาหาร คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยา<br />
เขตบางเขน<br />
หองปฎิบัติการ ฝายเอนไซมและการจัดการของเสีย ชั้น7<br />
ตึกปฏิบัติการวิจัยกลาง<br />
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตบางเขน<br />
6. ระยะเวลาดําเนินการวิจัย<br />
ระยะเวลาเริ่มตั้งแต<br />
มกราคม 2548 – มีนาคม 2549<br />
38
ผลและวิจารณผลการทดลอง<br />
1. ศึกษาการเลือกชวงอุณหภูมิที่เหมาะสมในผลิตลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
1.1 อุณหภูมิที่สามารถผลิตลูกกวาดแบบแข็งจากอุณหภูมิสุดทายที่กําหนดได<br />
จากการละลาย<br />
เขากันหมดของสวนผสมในการผลิตลูกกวาดและการคงรูปหลังแกะออกจากแมพิมพ<br />
ขั้นตอนการละลายน้ําตาลและตมเคี่ยวใหถึงอุณหภูมิที่กําหนดเปนขั้นตอนสําคัญในการผลิต<br />
ลูกกวาดแบบแข็งเพื่อใหไดลูกกวาดที่มีคุณภาพดีน้ําตาลซูโครสและอินูลินตองละลายเขากันหมดเพื่อ<br />
ปองกันการตกผลึกจากการทดลองพบวา ลูกกวาดที่มีสวนผสมของอินูลินเมื่อใหความรอนรวมกับ<br />
ซูโครสสามารถผลิตเปนมวลลูกกวาดไดที่อุณหภูมิแตกตางจากกลูกกวาดสูตรพื้นฐานดังตารางที่<br />
7<br />
ตารางที่<br />
7 ผลของอุณหภูมิสุดทายที่กําหนดใชในการผลิตลูกกวาดสูตรตางๆในการทดลอง<br />
ตัวอยาง<br />
อุณหภูมิ (องศาเซลเซียล)<br />
135 140 145 150 155 160<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 × ↔ ↔ ↔ ↔ ↔<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 × ↔ ↔ ↔ ↔ ↔<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 • • • • ↔ ↔<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 2 • • • ↔ ↔ ↔<br />
× หมายถึงไมสามารถผลิตลูกกวาดแบบแข็งที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายที่กําหนดไดเนื่องจาก<br />
ตัวอยางสูตรพื้นฐานไมแข็งหลังจากแกะจากแมพิมพ<br />
• หมายถึงไมสามารถผลิตลูกกวาดแบบแข็งที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายที่กําหนดไดเนื่องจากอิ<br />
นูลินยังละลายไมหมด<br />
↔ หมายถึงสามารถผลิตลูกกวาดแบบแข็งที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายที่กําหนดได<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 6:4<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 7:3<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 6:4<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 2 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 7:3<br />
39
จากผลการทดลองพบวา อุณหภูมิที่สามารถใชละลายสวนผสมของลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1 และ<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 เพื่อผลิตลูกกวาดแบบแข็งได<br />
คืออุณหภูมิในชวง 140-160 o C แตอุณหภูมิที่สามารถใช<br />
ละลายสวนผสมของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 และสูตรดัดแปลงอินูลิน 2 ตองใชอุณหภูมิสูงกวา<br />
ลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
คือตองใชอุณหภูมิในชวง 150-160 o C โดยที่ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
2<br />
สามารถผลิตเปนลูกกวาดแบบแข็งจากการละลายสวนผสมเขากันหมดไดกอนลูกกวาดสูตรดัดแปลงอิ<br />
นูลิน 1 คือเริ่มที่อุณหภูมิสุดทายที่กําหนด<br />
150 o C แตลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 ซึ่งมีสัดสวนอิ<br />
นูลินมากกวาจะเริ่มผลิตเปนลูกกวาดแบบแข็งจากการละลายสวนผสมเขากันหมดที่อุณหภูมิสุดทายที่<br />
กําหนด 155 o C แสดงวาอินูลินมีผลตอระบบการผลิตลูกกวาดโดยไปขัดขวางทําใหการละลายน้ําของ<br />
มวลน้ําตาลโดยรวมยากขึ้นจึงตองใชอุณหภูมิสูงกวาระบบลูกกวาดสูตรพื้นฐานและยิ่งมีสัดสวนอินูลิน<br />
มากยิ่งตองใชอุณหภูมิสูงขึ้นในการละลายอินูลิน<br />
เนื่องจากโครงสรางของอินูลินเปนโพลีเมอรสายโซ<br />
ยาวที่ละลายน้ําไดไมดี<br />
แตสามารถละลายน้ําไดดีขึ้นเมื่อใหความรอนและการละลายน้ําของอินูลินจะ<br />
เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่สูงขึ้นโดย<br />
Kim et al. (2001) ไดศึกษาการละลายของอินูลินที่อุณหภูมิระหวาง<br />
25<br />
- 90 o C พบวา ความสามารถในการละลายของอินูลินที่อุณหภูมิ<br />
90 o C มีคา 34 % (w/v) ซึ่งนอยกวา<br />
ซูโครสที่สามารถละลายเพิ่มมากขึ้นอยางมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นคือ<br />
294-378 % (w/v) ที่อุณหภูมิ<br />
90 o C<br />
ดังนั้นการละลายของอินูลินที่อุณหภูมิสูงขึ้นในระบบที่มีน้ํานอยในกระบวนการผลิตลูกกวาดนี้จึงเกิด<br />
จากการหลอมเหลวของอินูลินซึ่งปกติอินูลินมีอุณหภูมิในการหลอมเหลวสูงกวาน้ําตาลซูโครสคือ<br />
178<br />
o o<br />
C สวนซูโครสมีอุณหภูมิหลอมเหลว 173 C (Roos, 1993) ซึ่งมีคาใกลเคียงกันสวนปริมาณน้ําที่<br />
เหลืออยูในระบบ<br />
(ที่เหลือจากการละลายซูโครสและที่เหลือจากการระเหย)<br />
ทําใหอุณหภูมิในการ<br />
หลอมเหลวของอินูลินต่ําลง<br />
และอินูลินจะละลายหมดเมื่ออุณหภูมินั้นเปนจุดหลอมเหลวใหมของ<br />
สารละลายอินูลินในลูกกวาด และขณะทําการทดลองพบวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินมวลน้ําตาลมี<br />
ความหนืดมากกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐานเนื่องจากอินูลินมีสมบัติทําใหเกิดเจล<br />
ซึ่งตรงกับผลการทดลอง<br />
ของ Niness et al. (1999) ไดทําการทดลองวัดความหนืดของสารละลายอินูลินในน้ําพบวาสารละลายอิ<br />
นูลินที่ความเขมขนต่ํากวา<br />
15 % เมื่อวัดความหนืดของสารละลายอินูลินพบวาสารละลายมีความหนืด<br />
คอยๆเพิ่มขึ้นทีละนอยตามปริมาณอินูลิน<br />
แตความเขมขนของสารละลายอินูลินที่ระดับ<br />
15-25 %<br />
สารละลายจะเริ่มมีลักษณะขน<br />
(Thicken) ในขณะที่ความเขมขนของอินูลินที่ระดับสูงกวา<br />
25 %<br />
สารละลายจะเริ่มอยูในรูปของอนุภาคเจลซึ่งมีลักษณะเรียบและลื่น<br />
และที่ความเขมขนมากกวา<br />
50 %<br />
เจลยังคงมีเนื้อสัมผัสเรียบและลื่นแตจะมีเนื้อสัมผัสที่แข็งขึ้นเหมือนเนยแข็งดังภาพที่<br />
15<br />
40
20% w/v<br />
30 %w/v 40 %w/v 50 %w/v<br />
ภาพที่<br />
15 ลักษณะเจลของสารละลายอินูลินที่เกิดขึ้นหลังจากใหความรอนที่<br />
90 o C และทิ้งใหเย็นที่<br />
อุณหภูมิหอง<br />
1.2 เปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ําตาลอินูลิน<br />
ซูโครส กลูโคสและฟรุกโทสใน<br />
ลูกกวาดขณะใหความรอน<br />
การทดลองนี้ตรวจสอบความสัมพันธระหวางอุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆกับปริมาณ<br />
น้ําตาลซูโครส,<br />
อินูลิน, กลูโคส และฟรุกโทสในลูกกวาด เพื่อเลือกอุณหภูมิที่อินูลินถูกไฮโดรไลซ<br />
เปนน้ําตาลฟรุกโทสนอยที่สุดเพื่อใหลูกกวาดยังคงมีสมบัติความเปนใยอาหารและสมบัติพรีไบโอติก<br />
จากอินูลินมากที่สุด<br />
และอุณหภูมิที่มีน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวนอยที่สุดเพื่อปองกันการดูดความชื้นจาก<br />
น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวซึ่งมีผลตอความคงตัวของลูกกวาด<br />
41
ปริมาณน้ําตาลชนิดตางๆ<br />
(กรัม)<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
ิอุณหภูมิ ( o C)<br />
ซูโครส กลูโคส ฟรุกโทส<br />
ภาพที่<br />
16 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดน้ําตาลลวน<br />
1<br />
ปริมาณน้ําตาลชนิดตางๆ<br />
(กรัม)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
ซูโครส กลูโคส ฟรุกโทส<br />
ภาพที่<br />
17 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดน้ําตาลลวน<br />
2<br />
จากภาพที่<br />
16 - 17 พบวาลูกกวาดน้ําตาลลวน1<br />
และ 2 มีกราฟการเปลี่ยนแปลงของน้ําตาล<br />
ซูโครส กลูโคส และฟรุกโทสเหมือนกันคือ น้ําตาลซูโครสมีแนวโนมลดลงจากเริ่มตนในขณะที่มี<br />
42
เปอรเซ็นตการเกิดน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสเพิ่มขึ้นจากเริ่มตนเล็กนอย<br />
โดยปริมาณน้ําตาลซูโครส<br />
เริ่มตนของลูกกวาดน้ําตาลลวน<br />
1 ที่อุณหภูมิหองเทากับ<br />
45 กรัม เมื่อใหความรอนที่อุณหภูมิตางๆ<br />
มี<br />
เปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครสลดลงจากเริ่มตนอยูในชวง<br />
10.09-32.13 % สวน<br />
เปอรเซ็นตการเกิดน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสอยูในชวง<br />
0-2.87 % และ 0.24-0.67 % ตามลําดับ และ<br />
ปริมาณน้ําตาลซูโครสเริ่มตนของลูกกวาดน้ําตาลลวน<br />
2 ที่อุณหภูมิหองเทากับ<br />
52.5 กรัม เมื่อใหความ<br />
รอนที่อุณหภูมิตางๆ<br />
มีเปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครสลดลงจากเริ่มตนอยูในชวง<br />
11.57-<br />
19.55 % สวนเปอรเซ็นตการเกิดน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสอยูในชวง<br />
0.24-0.63 % และ 0.39-0.48 %<br />
ตามลําดับ สวนปริมาณน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสที่เกิดขึ้นในระหวางการใหความรอนที่อุณหภูมิ<br />
ตางๆ สามารถเปลี่ยนเปนสารโพลีเมอรไรซที่ทําใหเกิดสีหรือกลิ่นในลูกกวาดทําใหปริมาณน้ําตาล<br />
กลูโคสหรือฟรุกโทสที่วัดไดมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กนอย<br />
เชนที่อุณหภูมิ<br />
150 o C อาจทําใหน้ําตาล<br />
กลูโคส เปลี่ยนโครงสรางเปนโพลีแซ็กคาไรดและโอลิโกแซ็กคาไรดโดยปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นไดสูงสุด<br />
เมื่อน้ํา<br />
1 โมลทําปฏิกิริยากับน้ําตาล<br />
1 โมล (Sugisawa and Edo, 1966) สวนน้ําตาลฟรุกโทสที่เกิดขึ้น<br />
สามารถเกิดโพลีเมอรไรซทําใหเกิดสารประกอบที่ทําใหเกิดสี<br />
(สุวรรณา, 2543)<br />
ปริมาณน้ําตาลชนิดตางๆ<br />
(กรัม)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
ซูโครส กลูโคส ฟรุกโทส<br />
ภาพที่<br />
18 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1<br />
43
ปริมาณน้ําตาลชนิดตางๆ<br />
(กรัม)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
ซูโครส กลูโคส ฟรุกโทส<br />
ภาพที่<br />
19 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
2<br />
จากภาพที่<br />
18-19 พบวากราฟการเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครส<br />
กลูโคส และฟรุกโทส ของ<br />
ลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1และสูตรพื้นฐาน<br />
2 มีลักษณะเหมือนกันคือน้ําตาลซูโครสมีแนวโนมลดลงจาก<br />
เริ่มตนในขณะที่มีเปอรเซ็นตการเกิดน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสเพิ่มขึ้นจากเริ่มตนเล็กนอยโดยปริมาณ<br />
น้ําตาลซูโครสเริ่มตนของลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1 ที่อุณหภูมิหองเทากับ<br />
45 กรัม เมื่อผานอุณหภูมิตางๆ<br />
มีเปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครสลดลงจากเริ่มตนอยูในชวง<br />
6.67-26.59 % สวน<br />
เปอรเซ็นตการเกิดน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสอยูในชวง<br />
0.33-1.24 % และ 0.59-1.16 % ตามลําดับ และ<br />
ปริมาณน้ําตาลซูโครสเริ่มตนของลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
2 ที่อุณหภูมิหองเทากับ<br />
52.5 กรัม เมื่อผาน<br />
อุณหภูมิตางๆ มีเปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลซูโครสลดลงจากเริ่มตนอยูในชวง<br />
1.98-21.35 %<br />
สวนเปอรเซ็นตการเกิดน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสอยูในชวง<br />
0.32-2.39 % และ 0.55-2.88 %<br />
ตามลําดับ โดยปริมาณน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสที่เกิดขึ้นในระหวางการใหความรอนที่อุณหภูมิ<br />
ตางๆ สามารถเปลี่ยนเปนสารโพลีเมอรไรซที่ทําใหเกิดสีหรือกลิ่นในลูกกวาดทําใหปริมาณน้ําตาล<br />
กลูโคสหรือฟรุกโทสที่วัดไดมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กนอยเชนเดียวกับลูกกวาดน้ําตาลลวน<br />
1 และ 2<br />
44
ปริมาณน้ําตาลชนิดตางๆ<br />
(กรัม)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
อินูลิน ซูโครส กลูโคส ฟรุกโทส<br />
ภาพที่<br />
20 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลอินูลิน<br />
ซูโครส กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลิน 1<br />
ปริมาณน้ําตาลชนิดตางๆ<br />
(กรัม)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
อินูลิน ซูโครส กลูโคส ฟรุกโทส<br />
ภาพที่<br />
21 การเปลี่ยนแปลงของน้ําตาล<br />
อินูลิน ซูโครส กลูโคส และฟรุกโทสของลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลิน 2<br />
45
จากภาพที่<br />
20 และ 21 พบวากราฟการเปลี่ยนแปลงของน้ําตาลอินูลิน<br />
ซูโครส กลูโคส และ<br />
ฟรุกโทสของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 และ 2 มีลักษณะเหมือนกันคือปริมาณน้ําตาลซูโครส<br />
ลดลงจากเริ่มตนเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น<br />
แตปริมาณน้ําตาลอินูลินมีแนวโนมคอนคงที่<br />
โดยจากผลการ<br />
ทดลองพบวาเปอรเซ็นตการลดลงของซูโครสจะมากกวาของอินูลิน ซึ่งตรงกับผลการรายงานของ<br />
Tony, 1996 รายงานไววาโครงสรางของอินูลินทนความรอนมากกวาน้ําตาลซูโครส<br />
โดยลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลิน 1 มีเปอรเซ็นตการลดลงของซูโครสจากเริ่มตนเทากับ<br />
12.35-33.64 % สวนอินูลินมี<br />
เปอรเซ็นตลดลงจากเริ่มตนเทากับ<br />
3.65-10.25 % และลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 2 มีเปอรเซ็นตการ<br />
ลดลงของซูโครสจากเริ่มตนเทากับ<br />
3.94-16.81 % สวนอินูลินมีเปอรเซ็นตลดลงจากเริ่มตนเทากับ<br />
0.67-<br />
4.75 % ดังนั้นเปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงน้ําตาลฟรุกโทสที่เพิ่มขึ้นในลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินจึง<br />
มาจากการไฮโดรไลซน้ําตาลซูโครสมากกวาการไฮโดรไลซ<br />
อินูลิน ซึ่งสอดคลองกับการทดลองของ<br />
Ted et al . (2000) ไดศึกษาปฏิกิริยาคาราเมลไรเซซั่น<br />
ของอินูลิน และพบวาผลิตภัณฑสวนใหญที่<br />
เกิดขึ้นจะเปนโอลิโกแซ็คคาไรดที่อยูในรูป<br />
Di-D-fructose Dianhydrides ที่มีโครงสรางแตกตางกัน<br />
14<br />
แบบโดยโอลิโกแซ็คคาไรดเหลานี้มีสมบัติเปนพรีไบโอติกเชนกัน<br />
สวนปริมาณน้ําตาลกลูโคสและ<br />
ฟรุกโทสของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 เมื่อใหความรอนผานอุณหภูมิตางๆ<br />
มีเปอรเซ็นตการ<br />
เพิ่มขึ้นของน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสในชวง<br />
0.54-1.26 % และ 0.75-1.06 % ตามลําดับ สวน<br />
ปริมาณน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
2 เมื่อใหความรอนผานอุณหภูมิ<br />
ตางๆ มีเปอรเซ็นตการเพิ่มขึ้นของน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสในชวง<br />
0.47-2.43 % และ 0.53-0.90 %<br />
ตามลําดับ ซึ่งปริมาณน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสมีการเปลี่ยนแปลงเล็กนอยเมื่อเทียบกับปริมาณ<br />
น้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสเริ่มตนที่อุณหภูมิ<br />
25 o C<br />
ดังนั้นลูกกวาดอินูลินถึงแมจะผลิตที่อุณหภูมิสูงกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐานแตยังคงสมบัติที่เปน<br />
ประโยชนของอินูลินไวโดยอินูลินสวนใหญเมื่อถูกไฮโดรไลซจะอยูในรูป<br />
Di-D-fructose Dianhydrides<br />
(Ted et al., 2000) ซึ่งยังคงมีสมบัติเปนพรีไบโอติก<br />
และมีปริมาณน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโทสนอยกวา<br />
ลูกกวาดสูตรพื้นฐานในชวงอุณหภูมิ<br />
150-155 o C ซึ่งจะชวยเพิ่มความคงตัวตอความชื้นของลูกกวาดอิ<br />
นูลินในระหวางการเก็บรักษา<br />
46
1.3 คาสีของตัวอยางลูกกวาดที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
ตารางที่<br />
8 ผลคาสี L ของลูกกวาดทุกตัวอยางที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
อุณหภูมิ ( คาสี L<br />
oC) สูตรพื้นฐาน<br />
1 สูตรดัดแปลง สูตรพื้นฐาน<br />
2 สูตรดัดแปลงอิ<br />
ตัวอยาง<br />
อินูลิน 1<br />
นูลิน 2<br />
135 - - - -<br />
140 20.40 aB - 31.80 aA -<br />
145 20.08 aB - 26.87 aA -<br />
150 18.32 bB - 25.98 aA 21.81 aA<br />
155 20.09 aB 19.87 aB 23.08 aA 21.31 aA<br />
160 18.90 bB 18.73 aB 25.50 aA 19.00 bB<br />
a,b ขอมูลที่มีอักษรกํากับตางกันในแนวตั้งเดียวกัน<br />
แตกตางอยางมีนัยสําคัญ (p
Wedzicha (1984) ไดรายงานไววาอัตราการเกิดสีน้ําตาลของกลูโคสและฟรุกโทสกับกรดอะมิโนใน<br />
สารละลายที่ไมมีบัฟเฟอรพบวาอัตราการเกิดสีน้ําตาลของฟรุกโทสมากกวากลูโคส<br />
สอดคลองกับผล<br />
ปริมาณฟรุกโทสของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินนอยกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
แสดงวาฟรุกโทสใน<br />
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินถูกเปลี่ยนเปนสารที่ทําใหเกิดสีในปฏิกิริยาคาราเมลไรเซซั่น<br />
และ Ted et<br />
al. (2000) ไดศึกษาปฏิกิริยาคาราเมลไรเซซั่นของอินูลินซึ่งพบวาจะเกิดผลิตภัณฑในรูป<br />
Di-D-fructose<br />
Dianhydrides ซึ่งมีโครงสรางที่ตางกันถึง<br />
14 แบบ ซึ่งเรียกวาเปนฟรุกโทสคาราเมล<br />
ตารางที่<br />
9 ผลคาสี a ของลูกกวาดทุกตัวอยางที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
ตัวอยาง<br />
คาสี a<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 สูตรดัดแปลง สูตรพื้นฐาน<br />
2 สูตรดัดแปลง<br />
อินูลิน 1<br />
อินูลิน 2<br />
135 - - - -<br />
140 -0.27 b - -0.49 b -<br />
145 -0.64 b - -0.31 b -<br />
150 -0.70 b - -0.57 b -1.02 b<br />
155 -1.13 bA -0.04 bA -0.86 bA -0.87 bA<br />
160 0.77 aC 1.92 aA 0.90 aB 0.39 aD<br />
a,b ขอมูลที่มีอักษรกํากับตางกันในแนวตั้งเดียวกัน<br />
แตกตางอยางมีนัยสําคัญ (p
ลูกกวาดมีแนวโนมเปนสีเหลืองถึงสีน้ําตาล<br />
แตคาสี a แสดงถึงชวงสีแดงถึงสีเขียว ซึ่งไมใชชวงสีของ<br />
ตัวอยางลูกกวาด<br />
ตารางที่<br />
10 คาสี b ของลูกกวาดทุกตัวอยางที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
อุณหภูมิ ( คาสี b<br />
oC) ตัวอยาง<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 สูตรดัดแปลง<br />
อินูลิน 1<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 สูตรดัดแปลง<br />
อินูลิน 2<br />
135 - - - -<br />
140 0.34 dB - 2.51 cA -<br />
145 1.27 cB - 2.55 cA -<br />
150 1.59 cB - 3.44 cA 3.51 cA<br />
155 4.68 bB 5.51 bA 4.87 bC 4.16 bC<br />
160 6.28 aA 6.24 aA 6.48 aA 6.45 aA<br />
a, b, c, d ขอมูลที่มีอักษรกํากับตางกันในแนวตั้งเดียวกัน<br />
แตกตางอยางมีนัยสําคัญ (p
จากผลการทดลองตารางที่<br />
10 พบวาเมื่ออุณหภูมิการผลิตสุดทายสูงขึ้น<br />
ลูกกวาดทุกตัวอยางมี<br />
พิสัยแถบสีเหลืองเพิ่มขึ้น<br />
และเมื่อเปรียบเทียบลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1 และ 2 พบวาลูกกวาดสูตร<br />
พื้นฐาน<br />
2 มีคาพิสัยแถบสีเหลืองมากกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1 แตกตางกันอยางมีนัยสําคัญทางสถิติ<br />
(p
ภาพที่<br />
22 ลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1 และลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 ที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 6:4<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 6:4<br />
1.4 ความสัมพันธระหวางอุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆกับคา Tg และเปอรเซ็นตความชื้นของ<br />
ลูกกวาด<br />
ลูกกวาดแบบแข็งเปนวัตถุดิบที่อยูในรูปอสัณฐาน<br />
(glass) ซึ่งคาTg<br />
เปนอุณหภูมิที่เฉพาะของ<br />
วัตถุดิบที่ยังคงอยูในรูปอสัณฐาน<br />
ดังนั้นลูกกวาดแบบแข็งที่มีคา<br />
Tg สูงกวาจึงมีความเสถียรมากกวาที่<br />
อุณหภูมิหองเดียวกัน เนื่องจากคา<br />
Tg ของลูกกวาดขึ้นอยูกับองคประกอบของลูกกวาดและความชื้นใน<br />
ลูกกวาด โดยลูกกวาดที่มีองคประกอบที่มีมวลโมเลกุลสูงกวาอยูจํานวนมากและความชื้นต่ํากวาจะมีคา<br />
Tg สูงกวา จากการเปรียบเทียบคา Tg ของลูกกวาดผสมอินูลินกับลูกกวาดสูตรพื้นฐานที่อุณหภูมิ<br />
สุดทายตางๆ แสดงผลในตารางที่<br />
11 ดังนี้<br />
51
ตารางที่<br />
11 การเปรียบเทียบคา Tg ของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินกับลูกกวาดสูตรพื้นฐานที่มี<br />
อุณหภูมิสุดทายของการผลิตแตกตางกัน<br />
คา Tg ( o ตัวอยาง<br />
C)<br />
อุณหภูมิ ( oC) 135 140 145 150 155 160<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 • 43.92 bA 49.33 abA 52.3 aA 51.57 aA 55.63 aB<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 • 39.13 cA 50.74 bA 52.90 bA 52.50 bA 60.50 aA<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 • • • • 53.84 aA 57.68 aB<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 2 • • • 51.97 bA 52.11bA 57.47aAB<br />
• หมายถึงอุณหภูมิการผลิตสุดทายที่ยังไมสามารถผลิตเปนลูกกวาดแบบแข็งได<br />
a ,b, c ขอมูลที่มีอักษรกํากับตางกันในแนวนอนเดียวกัน<br />
แตกตางอยางมีนัยสําคัญ (p
หนาที่เปน<br />
plasticizer ของอินูลินทําใหคา Tg ของอินูลินต่ําลงจึงทําใหลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
2<br />
มีตา Tg ต่ํากวาลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
2<br />
% ความชื้นในลูกกวาด<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
140 145 150 155 160<br />
อุณหภูมิ ( o C)<br />
พื้นฐาน<br />
1 พื้นฐาน<br />
2 ดัดแปลงอินูลิน 1 ดัดแปลงอินูลิน 2<br />
ภาพที่<br />
23 เปอรเซ็นตความชื้นของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินกับลูกกวาดสูตรพื้นฐานที่มีอุณหภูมิสุด<br />
ทายของการผลิตแตกตางกัน<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 6:4<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 7:3<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 6:4<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 2 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 7:3<br />
จากภาพที่<br />
23 พบวาความสัมพันธระหวางอุณหภูมิการผลิตกับคาเปอรเซ็นตความชื้นของ<br />
ลูกกวาดทุกสูตรมีแนวโนมเหมือนกันคือเปอรเซ็นตความชื้นมีแนวโนมลดลงเมื่ออุณหภูมิการผลิต<br />
สูงขึ้น<br />
ยกเวนลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน1 กลับพบวาเปอรเซ็นตความชื้นมีคาเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิการ<br />
ผลิตสูงขึ้นดวย<br />
อาจเปนเพราะวาหลังจากการบดตัวอยางเพื่อรอการวิเคราะห<br />
ตัวอยางอาจมีการดูด<br />
ความชื้นเพิ่มขึ้นทําใหสูตรดัดแปลงอินูลิน1<br />
มีแนวโนมความชื้นเพิ่มขึ้น<br />
53
ตารางที่<br />
12 ความสัมพันธระหวางคา Tg และคาเปอรเซ็นตความชื้นของลูกกวาดที่อุณหภูมิตางๆ<br />
อุณหภูมิ สูตรพื้นฐาน<br />
1 สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 สูตรพื้นฐาน<br />
2 สูตรดัดแปลงอินูลิน 1<br />
ในการผลิต ( oC) คา Tg %น้ํา<br />
คา Tg %น้ํา<br />
คา Tg %น้ํา<br />
คา Tg %น้ํา<br />
135 - - - - - - - -<br />
140 43.92 4.05 - - 39.13 4.45 - -<br />
145 49.33 3.99 - - 50.74 4.09 - -<br />
150 52.3 3.28 - - 52.9 3.24 51.97 3.89<br />
155 51.57 4.01 53.84 3.4 52.5 4.35 52.11 3.49<br />
160 55.63 3.40 55.8 3.87 60.5 3.58 57.47 3.06<br />
- อุณหภูมิที่ไมผานการคัดเลือกเปนลูกกวาดแบบแข็ง<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 6:4<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 6:4<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 7:3<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 2 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 7:3<br />
จากตารางที่<br />
12 พบวาที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
คา Tg ของลูกกวาดมีความสัมพันธแบบ<br />
แปรผกผันกับกับคาเปอรเซ็นตความชื้นดวยคืออุณหภูมิที่มีคาเปอรเซ็นตความชื้นสูงก็จะมีคา<br />
Tg ของ<br />
ลูกกวาดต่ํากวาซึ่งเปนผลมาจากน้ําเปน<br />
plasticizer ทําใหคา Tg ของลูกกวาดต่ําลง<br />
ยกเวนลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลิน 1 ซึ่งพบวา<br />
คา Tg ของลูกกวาด ยังคงสูงขึ้นแมวาเปอรเซ็นตความชื้นจะสูงขึ้นก็ตาม<br />
ซึ่งเปนผลมาจากการที่ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
1 มีอินูลินอยูปริมาณมากทําใหยังคงมีคา<br />
Tg สูงขึ้น<br />
เมื่ออุณหภูมิการผลิตสูงขึ้นแมวาเปอรเซ็นตความชื้นจะเพิ่มขึ้นดวย<br />
และเปอรเซ็นตความชื้นที่เพิ่มขึ้น<br />
ไมไดเพิ่มขึ้นมากเกิน<br />
5 % ทําใหลูกกวาดยังคงเปนลูกกวาดแบบแข็งอยู<br />
2. ศึกษาการใชน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ในลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินใหเปนที่ยอมรับของผูบริโภค<br />
เลือกอุณหภูมิและอัตราสวนซูโครสตออินูลินที่เหมาะสมในการทําลูกกวาดที่มีอินูลินเปน<br />
สวนผสมโดยดูทั้งจากการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ําตาล<br />
คา Tg และคาสีของตัวอยางลูกกวาดที่อุณหภูมิ<br />
การผลิตสุดทาย จากผลการทดลองพบวาเลือกลูกกวาดกลุมที่<br />
1 คือ ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 ที่<br />
54
อุณหภูมิการผลิตสุดทาย 155 o C เพราะที่อุณหภูมิ<br />
160 o C มีกลิ่นไหมมากแมจะมีคา<br />
Tg สูงกวา และ<br />
เลือกลูกกวาดกลุมที่<br />
2 คือ ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 2 ที่อุณหภูมิการผลิตสุดทาย<br />
160 o C เพราะมีคา<br />
Tg สูงสุดในกลุมเปนตัวอยางที่เหมาะสมในการทดสอบทางประสาทสัมผัสตอไป<br />
ซึ่งในการทดทองนี้<br />
ทําการทดสอบทางประสาทสัมผัสโดยการเติมน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % เพื่อหาปริมาณน้ํามะนาวเขมขนที่<br />
เหมาะสมเปนตัวใหรสชาติของตัวอยางลูกกวาด (ความเปรี้ยว)<br />
ทดสอบสี ความหวาน ความแข็ง การ<br />
ละลายในปาก และความชอบรวม ของตัวอยางลูกกวาดดวยโดยวิธีทดสอบ Hedonic Scoring ระดับ<br />
คะแนนความชอบ 1-9 จํานวนผูทดสอบ<br />
50 คน<br />
2.1 ความเปรี้ยว<br />
จากผลการทดลองพบวาปริมาณน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ที่เติมลงในลูกกวาดที่ไดคะแนน<br />
ความชอบมากที่สุดคือ<br />
5 % ไมแตกตางอยางมีนัยสําคัญ (p
2.2 คะแนนความชอบของผลิตภัณฑลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินดานอื่นๆ<br />
คะแนนความชอบของผลิตภัณฑลูกกวาดแบบแข็งสูตรดัดแปลงอินูลินดานอื่นๆ<br />
ที่<br />
ทดสอบไดแก สี ความหวาน ความแข็ง การละลายในปาก และความชอบรวม จากผลการทดลองพบวา<br />
ตารางที่<br />
14 แสดงผลคะแนนความชอบตอคุณลักษณะดานตางๆในตัวอยางลูกกวาดที่ทดสอบทาง<br />
ประสาทสัมผัส<br />
คุณลักษณะ<br />
คะแนนความชอบตอคุณลักษณะดานตางๆ<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 สูตรดัดแปลงอินูลิน 2<br />
สี 7.02 A 6.40 B<br />
ความหวาน 6.46 A 6.30 A<br />
ความแข็ง 5.34 A 5.98 A<br />
การละลายในปาก 6.37 B 6.98 A<br />
ความชอบรวม 7.32 A 6.44 A<br />
A,B ขอมูลที่มีอักษรกํากับตางกันในแนวนอนเดียวกัน<br />
แตกตางอยางมีนัยสําคัญ (p
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 มีผลความชอบคาความหวานมากกวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอิ<br />
นูลิน 2 ไมแตกตางอยางมีนัยสําคัญ (p
3.1 การทดสอบความคงตัวของลูกกวาดที่คา<br />
Equlibrium Relative Humidities (ERH) ตางๆ<br />
ตารางที่<br />
15 และ 16 แสดงผลจากการเก็บรักษาตัวอยางลูกกวาดทั้ง<br />
2 สูตรในสภาวะสมดุล<br />
ภายในเดซิเคเตอรที่บรรจุสารละลายของเกลืออิ่มตัวชนิดตางๆที่ใหคา<br />
ERH ตางๆกัน เพื่อเปรียบเทียบ<br />
ความคงตัวของลูกกวาด โดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงคา<br />
Tg และเปอรเซ็นตความชื้นเปนเวลา<br />
1<br />
เดือน<br />
ตารางที่<br />
15 คา Tg ของตัวอยางสูตรพื้นฐานและตัวอยางลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินเมื่อเก็บ<br />
รักษาที่คา<br />
ERH ตางๆ เปนเวลา 1 เดือน<br />
คา ERH<br />
0 %<br />
33 %<br />
75 %<br />
93 %<br />
คา Tg ( o C)<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 สูตรดัดแปลงอินูลิน 1<br />
32.28<br />
41.24<br />
30.99<br />
37.78<br />
30.07<br />
36.42<br />
27.55<br />
35.75<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 6:4<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 6:4<br />
ลูกกวาดมีสมบัติเปน hygroscopic คือสามารถดูดซับไอน้ําเขาหาตัวได<br />
โดยปกติลูกกวาดจะมี<br />
คาความชื้นสัมพัทธ<br />
(ซึ่งก็คือคา<br />
aw ที่ภาวะสมดุล)<br />
ประมาณรอยละ 30 โดยที่บรรยากาศปกติจะมี<br />
ความชื้นสัมพัทธ<br />
อยูระหวางรอยละ<br />
40-70 ดังนั้นเมื่อเก็บลูกกวาดไวที่บรรยายกาศปกติลูกกวาดจะดูด<br />
ซับไอน้ําเขาหาตัว<br />
จึงตองทําการหอหรือเคลือบ ผิวลูกกวาดเพื่อมิใหดูดซับความชื้นได<br />
จากผลการ<br />
ทดลองที่อุณหภูมิการเก็บรักษาคงที่พบวา<br />
เมื่อเติมน้ํามะนาวเขมขนทําใหคา<br />
Tg ของลูกกวาดลดลงเมื่อ<br />
เปรียบเทียบกับลูกกวาดที่ไมมีการเติมน้ํามะนาวเขมขน<br />
(ตารางที่<br />
11) เปนผลมาจากปริมาณน้ําที่ทํา<br />
หนาที่เปนตัว<br />
plasticizer เพิ่มขึ้นจากน้ํามะนาวเขมขน<br />
(ที่คา<br />
ERH = 0%) และเมื่อปลอยใหลูกกวาด<br />
สัมผัสกับความชื้นเปนระยะเวลาหนึ่ง<br />
ลูกกวาดทั้งสองชนิดมีคา<br />
Tg ลดลงเมื่อคา<br />
ERH เพิ่มขึ้น<br />
เนื่องจากน้ําที่ทําหนาที่เปนตัว<br />
plasticizer มีคาเพิ่มขึ้น<br />
เมื่อเปรียบเทียบระหวางลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1<br />
และลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 ที่คา<br />
ERH เดียวกัน พบวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 มีคา Tg<br />
58
มากกวา ทั้งนี้เพราะโครงสรางอสัณฐานของลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
1 มีการจัดเรียงตัวที่เปน<br />
ระเบียบมากกวา และมีความเสถียรมากกวา เนื่องจากโครงสรางอสัณฐานของลูกกวาดอินูลิน<br />
ประกอบดวยโอลิโกแซ็กคาไรดที่เปนโพลีเมอรสายโซยาวจํานวนมากที่ชวยในการลดชองวางที่เกิดจาก<br />
โพลีเมอรสายสั้นๆ<br />
ภายในโครงสรางอสัณฐาน โดยคา Tg ที่สูงกวานี้จะทําใหลูกกวาดยังคงอยูในสภาพ<br />
glass ไดดีที่อุณหภูมิหอง<br />
โดยในสภาพนี้<br />
ปฏิกิริยาตางจะเกิดขึ้นอยางชาๆ<br />
ทําใหมีการเปลี่ยนแปลงทาง<br />
กายภาพนอยมาก ดังนั้นอายุการเก็บรักษาจึงยาวนานขึ้น<br />
(Hinrichs et al., 2001)<br />
ตารางที่<br />
16 คาเปอรเซ็นตความชื้นของตัวอยางสูตรพื้นฐาน<br />
1 และลูกกวาดสูตรดัดแปลงอิ<br />
นูลิน1เมื่อเก็บรักษาที่คา<br />
ERH ตางๆ เปนเวลา 1 เดือน<br />
คา ERH<br />
0 %<br />
33 %<br />
75 %<br />
93 %<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1<br />
เปอรเซ็นตความชื้น<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1<br />
8.89<br />
6.75<br />
9.14<br />
7.05<br />
9.48<br />
7.12<br />
11.66<br />
7.43<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 6:4<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 6:4<br />
จากผลการทดลองพบวาความสัมพันธระหวางคาเปอรเซ็นตความชื้น<br />
กับคา ERH ของลูกกวาด<br />
ทั้งสอง<br />
พบวาเปอรเซ็นตความชื้นของลูกกวาดทั้งสองสูตรมีคาเพิ่มขึ้นตามคา<br />
ERH ที่สูงขึ้น<br />
แตที่คา<br />
ERH = 0 มีเปอรเซ็นตความชื้นเพิ่มขึ้นมากอาจมีผลมาจากการดูดความชื้นระหวางการรอการวิเคราะห<br />
ดวย แตที่คา<br />
ERH เดียวกันเปอรเซ็นตความชื้นในลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
1 มีคานอยกวา เพราะวา<br />
จากการวิเคราะหองคประกอบน้ําตาลดวย<br />
HPLC พบวาที่อุณหภูมิการผลิต<br />
155 o C ลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลิน 1 มีการไฮโดรไลซไปเปนน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว<br />
เชนกลูโคส ฟรุกโทส นอยกวาลูกกวาด<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 ดังนั้นลูกสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
1 มีองคประกอบของน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวนอยกวา<br />
จึงดูด<br />
ความชื้นไดนอยกวา<br />
นั่นคือความสามารถในการจับกับน้ํา<br />
(water-binding capacity) มีคานอยกวา<br />
ดังนั้นลูกกวาดสูตรพื้นฐานจึงมีแนวโนมที่จะถูกทําลายดวยความชื้นมากกวา<br />
จนเกิดสภาพ ผิวหนา<br />
59
เหนียวเยิ้ม<br />
มีคา Tg ที่ลดลง<br />
(Hinrichs et al., 2001; Zimeri et al., 2002; Smidova et al., 2003)<br />
นอกจากนั้นแลวการดูดความชื้นที่เพิ่มขึ้นนี้ยังชวยเรงใหเกิดการตกผลึกในลูกกวาดอีกดวย<br />
3.2 การเปลี่ยนแปลงปริมาณวิตามินซีในลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
การทดสอบความคงตัวของวิตามินซีในระหวางการเก็บรักษาที่อุณหภูมิหอง<br />
โดยใชตัวอยาง<br />
เปนลูกกวาดที่มีอุณหภูมิการผลิตสุดทายเปน<br />
155 o C ทําการเก็บในเดซิเคเตอร และทําการตรวจวัดคา<br />
วิตามินซีทุกสัปดาหเปนเวลา 1 เดือน โดยวิตามินซีที่เติมลงไปมาจากน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ที่มี<br />
ปริมาณวิตามินซีเริ่มตนเปน<br />
21 มิลลิกรัม / 100 มิลลิลิตร<br />
่<br />
จากผลการทดลองพบวาวิตามินซีในตัวอยางลูกกวาดมีคามากที่สุดหลังจากการผลิตใหมๆ<br />
และ<br />
มีคาลดลงในสัปดาหตอมาแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญทางสถิติ (p
การเติมวิตามินซีลงไปในขณะที่ลูกกวาดมีอุณหภูมิสูงถึง<br />
150-160 oC เมื่อมวลน้ําตาลเย็นลงในภายหลัง<br />
จะมีความหนืดเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆจนกระทั่งแข็งตัวเปนลูกกวาดในสภาพนี้วิตามินซีจะลูกกักเก็บไวใน<br />
สภาพของแข็ง ซึ่งยากตอการสลายตัวเมื่อเปรียบเทียบกับวิตามินซีในรูปสารละลายของน้ํา<br />
ดังนั้นจึง<br />
พบวาหลังจากนั้นปริมาณวิตามินซีในสัปดาหตางๆไมแตกตางกันมากนัก<br />
61
สรุปผลการทดลอง<br />
1. อุณหภูมิสุดทายที่กําหนดที่สามารถผลิตลูกกวาดไดจากการละลายน้ําตาลซูโครสและอิ<br />
นูลินจนเขากันหมดพบวา ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 หรือลูกกวาดที่มีสวนผสมของซูโครสตออิ<br />
นูลิน อัตราสวน 6 ตอ 4 มีอุณหภูมิสุดทายที่สามารถผลิตลูกกวาดไดอยูระหวาง<br />
155 - 160 o C สวน<br />
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 2 หรือลูกกวาดที่มีสวนผสมของซูโครสตออินูลินอัตราสวน<br />
7 ตอ 3 มี<br />
อุณหภูมิสุดทายที่สามารถผลิตลูกกวาดไดอยูระหวาง<br />
150 - 160 o C<br />
2. จากการศึกษาเปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงน้ําตาลชนิดตางๆในลูกกวาดขณะใหความรอนที่<br />
อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ พบวา ลูกกวาดทุกชนิดมีเปอรเซ็นตการเปลี่ยนแปลงน้ําตาลซูโครสและอิ<br />
นูลินลดลงเมื่ออุณหภูมิการผลิตสูงขึ้น<br />
ยกเวนลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 และลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1<br />
มีสวนปริมาณกลูโคสและฟรุกโทสขณะใหความรอนที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
พบวา ลูกกวาด<br />
ทุกชนิดมีแนวโนมวามีปริมาณกลูโคสและฟรุกโทสสูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิการผลิตสูงขึ้น<br />
และเมื่อ<br />
เปรียบเทียบระหวางลูกกวาดสูตรพื้นฐานและลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูพบวาปริมาณน้ําตาลกลูโคสที่<br />
เกิดจากลูกกวาดสูตรพื้นฐานจะมีปริมาณมากกวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
เชนเดียวกับปริมาณ<br />
น้ําตาลฟรุกโทสพบวาปริมาณน้ําตาลฟรุกโทสที่เกิดจากลูกกวาดสูตรพื้นฐานจะมีปริมาณมากกวา<br />
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน ยกเวนที่อุณหภูมิ<br />
160 o C พบวาปริมาณน้ําตาลกลูโคสของลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลินมีปริมาณมากกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
3. การศึกษาคาสีของลูกกวาดที่อุณหภูมิการผลิตสุดทายตางๆ<br />
พบวา เมื่ออุณหภูมิการผลิต<br />
สุดทายสูงขึ้นลูกกวาดทุกตัวอยางมีแนวโนมคาความสวางลดลงโดยตัวอยางลูกกวาดในกลุมเดียวกัน<br />
พบวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินมีคาความสวางนอยกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
ตรงขามกับแนวโนม<br />
คาสีเหลืองของลูกกวาดซึ่งพบวาเมื่ออุณหภูมิการผลิตสูงขึ้นลูกกวาดทุกตัวอยางมีแนวโนมแสดงสีใน<br />
พิสัยแถบสีเหลืองเพิ่มขึ้น<br />
โดยในชวงอุณหภูมิการผลิตตั้งแต<br />
135 -155 o C พบวา ลูกกวาดสูตรดัดแปลง<br />
อินูลินมีคาพิสัยแถบสีเหลือง มากกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐานในกลุมเดียวกัน<br />
ยกเวนที่อุณหภูมิการผลิต<br />
160 o C ที่ลูกกวาดสูตรพื้นฐานมีคาพิสัยแถบสีเหลือง<br />
มากกวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน และในชวง<br />
อุณหภูมิการผลิตตั้งแต<br />
135 -155 o C พบวา ลูกกวาดทุกตัวอยาง แสดงสีในพิสัยแถบสีเขียว ยกเวนที่<br />
อุณหภูมิ 160 o C ซึ่งแสดงสีในพิสัยแถบสีแดง<br />
62
4. ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 มีคา Tg สูงกวาลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
1 ที่อุณหภูมิการผลิต<br />
เดียวกัน โดยมีคา Tg ในชวง 53.84 - 55.58 o C และมีเปอรเซ็นตความชื้นในชวง<br />
3.4 - 3.87 % สวน<br />
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 2 มีคา Tg ต่ํากวาลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
2 ที่อุณหภูมิการผลิตเดียวกัน<br />
โดยมี<br />
คา Tg ในชวง 51.97 - 57.47 o C และมีเปอรเซ็นตความชื้นในชวง<br />
3.89 - 3.06 %<br />
จากขอ 2 และ 4 ตัวอยางลูกกวาดที่ผานการคัดเลือกเพื่อนํามาทดสอบทางประสาทสัมผัสคือ<br />
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 ที่อุณหภูมิการผลิต<br />
155 o C และลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 2 ที่<br />
อุณหภูมิการผลิต 160 o C<br />
5. จากการศึกษาการเติมน้ํามะนาวเขมขน<br />
50 % ในปริมาณ 4, 5, และ 6% เพื่อเพิ่มวิตามินซีใน<br />
ลูกกวาด และหาแนวโนมความชอบตอรสเปรี้ยวในลูกกวาดแบบแข็งที่ใชอินูลินพบวา<br />
ปริมาณน้ํา<br />
มะนาว 5 % ในทั้ง<br />
2 สูตร ไดคะแนนความชอบมากที่สุดแตกตางอยางมีนัยสําคัญทางสถิติ<br />
(p
ประมาณ 2.3 เทาเมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณวิตามินซีที่มีในน้ํามะนาวเขมขนเริ่มตนคือ<br />
21 มิลลิกรัม/<br />
100 มิลลิลิตร<br />
64
ขอเสนอแนะ<br />
1. จากการทดสอบทางประสาทสัมผัสพบวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน 1 ซึ่งมีอัตราสวนอิ<br />
นูลินมากกวาไดรับคะแนนความชอบตอคาความแข็ง และการละลายในปากนอยกวาลูกกวาดสูตร<br />
ดัดแปลงอินูลิน 2 เนื่องจากผูทดสอบใหเหตุผลวาลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
1 มีความแข็งมากไป<br />
และการละลายในปากไมดี เนื่องจากอินูลินที่ใชในการทดลองนี้มีคาเฉลี่ย<br />
DP เทากับ 13 ดังนั้นสามารถ<br />
แกไขไดดวยการใชอินูลินที่มีคาเฉลี่ย<br />
DP สูงขึ้น<br />
เพื่อเพิ่มโพลีเมอรสายโซสั้นๆและโอลิโกแซ็คคาไรด<br />
ทําใหการละลายในน้ําดีขึ้นและลดความหนืดของระบบลง<br />
2. เนื่องจากลูกกวาดแบบแข็งเมื่อถูกบดจะยิ่งดูดความชื้นไดงายขึ้น<br />
ดังนั้นระหวางการบด<br />
เตรียมตัวอยางควรทําอยางรวดเร็ว และเก็บในภาชนะที่กันความชื้น<br />
เพื่อปองกันการดูดความชื้นจาก<br />
ภายนอกซึ่งอาจจะมีผลตอการวิเคราะหตัวอยาง<br />
65
เอกสารอางอิง<br />
เครือขายขอมูลวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยว.<br />
2545. Water Activity กับการควบคุมอายุการเก็บรักษา<br />
ผลิตภัณฑอาหาร. แหลงที่มา:<br />
http://www.phtnet.org/article/viewArticle.asp., 27 กุมภาพันธ<br />
2549.<br />
จินตนา ดํารงนุกูล. 2543. การวิเคราะหปริมาณวิตามินซีในน้ําผลไมสําเร็จรูป.<br />
วิทยานิพนธปริญญาโท,<br />
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.<br />
มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ. ม.ป.ป. โพลีเมอร. วิศวกรรมวัสดุ. Available Source: http://<br />
resource.wu.ac.th./2405-301/unit7_1. htm, 27 กุมภาพันธ 2549.<br />
สมทรง เลขะกุล. 2543. ชีวเคมีของวิตามิน. สํานักพิมพศุภวนิชการพิมพ, กรุงเทพฯ. 273 น.<br />
สุวรรณา สุภิมารส. 2543. เทคโนโลยีการผลิตลูกกวาดและช็อกโกเลต. สํานักพิมพจุฬาลงกรณ<br />
มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ. 493 น.<br />
อรุณรัศมี แสงศิลา. 2546. การพัฒนากรรมวิธีการผลิตน้ํามะนาวเขมขนและการประเมินอายุการเก็บ<br />
รักษา. วิทยานิพนธปริญญาโท, ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร,<br />
กรุงเทพฯ.<br />
AOAC. 1980. Official Methods of Analysis. 13 th Edition, Association of Official Analytical<br />
Chemists, Washington, D.C.<br />
AOAC. 2000. Official Methods of Analysis. 17 th Edition, Association of Official Analytical<br />
Chemists, Washington, D.C.<br />
Basu ,T.K. and C.J. Schorah. 1982. In: Vitamin C in Health and Disease. London: Croom Helm.<br />
66
Blaut, M., C. Criggs, M.D. Collins and G.W. Welling. 2002. Molecular biological methods for<br />
studying the gut microbiota: the EU human gut flora project. British journal of nutrition. 87,<br />
Suppl. 2, S203-S211.<br />
Bonet, F.R.J. 1993. Low-Calorie bulk sweetener: Nutrition and metabolism. pp.36-52. In F.R.J.<br />
Bonet (ed.). Low-Calorie Food and Food Ingredient. Blackie Academic Professional, New<br />
York.<br />
Cherbut, C. 2002. Inulin and oligofructose in the dietary fibre concept. British journal of nutrition.<br />
87, Suppl. 2, S159-S162.<br />
Crittenden, R.G. and M.J. Playne. 1996. Production, properties and applications of food-grade<br />
oligosaccharides. Trend in Food Sci. Technol. 7(11) : 353-360.<br />
Davies, C.G.A and T.P. Labuza. n.d. 1992. The Maillard Reaction Application to Confectionery<br />
Products. Department of Food Science and Nutrition University of Minnesota.<br />
Ellegard, L., H. Anderson and I. Bosaeus. 1997. Inulin and oligofructose do not influence the<br />
absorption of cholesterol or the excretion in ileostomy subjects. J. Clin. Nutrition. 51: 1-5.<br />
Franck, A. 2002. Technological functionality of inulin and oligofructose. British journal of<br />
nutrition. 87, Suppl. 2, S287-S291.<br />
Folkes, D.J.and Brookes A. Glucose Syrup: Science And Technology . 1983. Elsevier applied<br />
science pulishers London and New York. 197-245.<br />
Fujita, K., S. Hitahata, K. Hara and H. Hashimoto.1992. Production of Lactosucrose and Its<br />
Properties. Carbohydrate Research Laboratory, Ensuiko Sugar Refining Co., Ltd., Yokohama,<br />
Japan. 20 p.<br />
67
Fujiyama,T., T. Osawa, K.Mikuni, K. Hara, H.Hashimoto.and S.Kitahata. 1991a. Manufacturing of<br />
lactosucrose by using β–fructofuranosidase and its physical properties. Denpun Kagku<br />
38(1) : 1-7.<br />
Gennaro, S., G.G. Birch and B. Stancher. 2000. Studies on the physicochemical properties of inulin<br />
and inulin oligomers. Food Chemistry. Volume 68, Number 2, February, pp. 179-183(5)<br />
Gibson, G.R. and M.B. Roberfroid. 1995. Dietary modulation of the human colonic microflora:<br />
introducing the concept of prebiotics. Journal of nutrition. 125, 1401-1402.<br />
Hinrichs, W.L.J., M.G. Prinsen and H.W. Frijlink. 2001. Inulin glasses for the stabilization of<br />
therapeutic proteins. International Journal of Pharmaceutics. 215, 163-174.<br />
Ingram and H. Luthi. 1951. Microbiology of fruit juice. pp. 117-163. In D.K. Tressler and<br />
M.A.Joslyn (eds). Fruit and Vegetable Juice Processing Technology. AVI Publ. Co., Westport<br />
Connecticut.<br />
International Starch Institute. 1999. Equilibrium Relative Humidity.Available Sourse: http://starch<br />
equilibrium relative humidity.com, March 1, 2006.<br />
Jeanny J. 2003. European market developments in prebiotic and probiotic-containing foodstuffs.<br />
British journal of nutrition. 80, Suppl. 231-233.<br />
Kathy, R. and Niness. 1999. Inulin and oligofructose: What are they ? Nutritional and health<br />
benefits of inulin and oligofructose. American society for nutritional sciences. 1402S-<br />
1406S.<br />
Kefford, J.F. 1959. The chemical constituents of citrus fruits . Adv.Food Res. 9: 258-372.<br />
68
Kim, Y. and S.S. Wang. 2001. Kinetic study of thermally induced inulin gel. Journal of<br />
foodscience. 66(7), 991-997.<br />
Kolida, S., K. Tuohy and G. R. Gibson. 2002. Prebiotic effects of inulin and oligofructose. British<br />
journal of nutrition. 87, Suppl. 2, S193-S197.<br />
Marcel, B. and Roberfroid. 2002. Functional foods: concepts and application to inulin and<br />
oligofructose. British journal of nutrition. 87, Suppl. 2, S139-S143.<br />
Marcel, B., Roberfroid, A.E. Jan, van Loo and Glenn R. Gibson. 1997. The bifidogenic Nature of<br />
chicory insulin and its hydrolysis products. Critical review. American society for nutritional<br />
sciences. 11-19.<br />
Menne, E., N. Guggenbuhl and M. Roberfroid. 2000. Fn-type chicory inulin hydrolysate has prebiotic<br />
effect in humans. J. Nutrition. 130: 1197-1199.<br />
Montserrat, R. and S. Alicia. 2001. Oligosaccharides: application in infant food. Early human<br />
development, 65 suppl: S43-S52.<br />
Narinder, K. and A.K Gupta. 2002. Application of inulin and oligofructose in health and nutrition.<br />
J.Bioscience. 27 (7): 703-714.<br />
Niness, A.R. 1999. Inulin and Oligofrutose: what are they? J. Nutrition. 130: 1402S-1406S.<br />
Oku, T. 1994. Special physiological functions of newly developed mono-and oligosaccarides, pp.<br />
202-218. In I. Goldberg (ed.). Functional Foods. Chapman and Hall, New York.<br />
Paul, A. and A. Coussement. 1999. Inulin and Oligofructose: Safe Intakes and legal status. American<br />
society for nutritional sciences. 1412S-1417S.<br />
69
Phillips, G.O. and P.A. Williams. 2002. Handbook of hydrocolloids.CRC Press Boca Raton Boston,<br />
New York Washigton, D.C. 397-402.<br />
Richard, W. 2006. Freezing and Qulity of Frozen foods. University of Wisconsin-Mandision. 38p.<br />
Roos, Y. 1993. Melting and glass transitions of low molecular weight carbohydrates. Carbohydrate<br />
Research. 238: 39-48.<br />
Sawamura M., K. Takemoto, Y. Matsuzaki, H. Ukeda and H.Kusunose. 1994. Indtification of two<br />
degradation products from aqueous dehydroascorbic acid. J. Agric. Food Chem. 42: 1200-<br />
1203.<br />
Shu, CK. 1998. Flavor components gernerated from inulin. J. Agric. Food Chem. 46: 1964-1965.<br />
Smidova, I., J. Copikova , M. Maryska and M.A. Coimbra. 2003. Crystals in Hard Candies. Czech J.<br />
Food Science. 21 (5): 185-191.<br />
Silva, R. 1997. Inulin a functional ingredient for the baking industry. American Institues of<br />
Baking Research Department Technical Bulletin.<br />
Tannock, G. 2002. Methodologies for quantification of faecal bacteria: application to Prebiotic<br />
effects. British journal of nutrition. 87, Suppl. 2, S199-S201.<br />
Ted, J. and MM. Harris. 2000. Kinetics of Formation of Di-D-fructose Dianhydrides during Thermal<br />
Treatment of Inulin. J. Agric. Food Chem. 48: 1823-1837.<br />
Tomomatsu, H. 1994. Health effects of oligosaccharides. Food Technol. 48 (10): 61-65.<br />
70
Tony, W.Y. 1996. Physicochemical properties of Inulin. Chemical and Biochemical Engineering,<br />
Rutgers University.<br />
Tuohy, KM., S. Kolida and GR. Gibson. 2001. The prebiotic effects of biscuits containing partially<br />
hydrolyzed guar gum and fructooligosaccharides. British journal of nutrition. 86, 341-348.<br />
Wedzicha, B.L. 1984. Chemistry of sulphur dioxide in foods. Elsevier. London.<br />
Young, J. 1998. European market developments in prebiotic and probiotic-containing foodstuffs.<br />
British journal of nutrition. 80, Suppl. 231-233.<br />
Zimeri, J.E. and J.L. Kokini. 2002. The ettect of moisture content on the crystallinity and glass<br />
transion temperature of inulin. Carbohydrate Polymers. 48, 299-304.<br />
71
ภาคผนวก<br />
72
ภาคผนวก ก<br />
อินูลิน (Frutafit ® HD) จากบริษัทเฮลมมหาบุญ จํากัด<br />
ประกอบดวย<br />
คารโบไฮเดรต<br />
อินูลิน (DP 2-60) 93.3 %<br />
ฟรุคโทส 2.7 %<br />
กลูโคส 0.6 %<br />
ซูโครส 3.5 %<br />
เถา 0.02%<br />
คาเฉลี่ยความยาวสายโซ<br />
(DP) DP 13<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก1 อินูลิน (Frutafit ®HD) จากบริษัทเฮลมมหาบุญ จํากัด<br />
73
1. การวิเคราะหคา Tg ของตัวอยางลูกกวาดโดยเครื่อง<br />
Diffrential Scaning Calorimetry ;DSC รุน<br />
Mettler Toledo DSC822 e<br />
การเตรียมตัวอยางและการวิเคราะห<br />
ชั่งตัวอยาง<br />
5-10 mg ใสในอะลูมิเนียมแพนปดฝาดวย crucibles sealing (ภาพที่<br />
3) วางในชอง<br />
ใสตัวอยางโดยมีแพนเปลาเปน reference เพิ่มอุณหภูมิจาก<br />
20 o C- 100 o C ดวยอัตราการเพิ่มอุณหภูมิ<br />
เทากับ 10 o C/min ทดสอบภายใตบรรยากาศไนโตรเจนเพื่อปองกันตัวอยางเกิดการออกซิเดชั่น<br />
ขอ<br />
มูลคาการเปลี่ยนแปลงความจุความรอนจากตัวอยางถูกวิเคราะหดวยโปรแกรม<br />
STAR e version 8.10<br />
โดยที่คา<br />
Tg เปนการเปลี่ยนแปลงแบบ<br />
second-order transition เปนชวงที่มีการเปลี่ยนแปลง<br />
heat flow<br />
ใน DSC thermogram และจุดกึ่งกลางของ<br />
slope ที่มีการเปลี่ยนแปลงบน<br />
thermogram ถือวาเปนคา Tg<br />
ของตัวอยางที่ไดจากการวิเคราะห<br />
โดยรูปที่<br />
4 แสดงคา Tg บน thermogram จากเครื่อง<br />
DSC ของ<br />
ตัวอยางลูกกวาดทางการคา (รูปบน) และตัวอยางลูกกวาดผสมอินูลิน 75% อัตราสวน 7 ตอ 3 อุณหภูมิ<br />
155 o C (รูปลาง)<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก2 เครื่องDSC<br />
รุน<br />
Mettler Toledo DSC822 e<br />
74
ภาพผนวกที่<br />
ก3 เครื่องคูลซิเบิ้ลใชปดฝาอะลูมิเนียมแพนที่ใสตัวอยางกอนเขาเครื่อง<br />
DSC<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก4 แสดงโครมาโตรแกรมที่ไดจากเครื่อง<br />
DSC ของลูกกวาดทางการคา<br />
75
Tg 50.66<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก5 แสดงแสดงโครมาโตรแกรมที่ไดจากเครื่อง<br />
DSC ของลูกกวาดผสมอินูลิน<br />
2. การวิเคราะหปริมาณน้ําในตัวอยางลูกกวาดดวยเครื่อง<br />
Karl fisher รุน<br />
DL 38 ของบริษัทเมลเลอร<br />
โทเลโด<br />
<br />
หลักการคือการวิเคราะหหาปริมาณน้ําในตัวอยาง<br />
โดยเริ่มตนจากระบบการทํางานตองไตเตรต<br />
น้ําในตัวทําละลายใหหมดไปกอน<br />
(pretitration) จากนั้นหาอัตราการแพรของน้ําในอากาศวาเขาสู<br />
ระบบปริมาณเทาไหร (Drift หรือ Blank ของระบบ) จึงหาความเขมขนของ KF reagent และสุดทายถึง<br />
ทําการฉีดตัวอยาง การหาปริมาณน้ําในตัวอยางอาศัยสมการโดย<br />
R.W.Bunsen เปนผูคนพบ<br />
I2 + SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4 ทําใหสมการนี้สามารถใชหาปริมาณน้ําในตัวอยางที่ในระบบ<br />
non-aqueous system ที่มีซัลเฟอรได<br />
ออกไซดมากเกินพอ โดยเมทานอลเปนตัวทําละลายที่ถูกพิสูจนวาเหมาะสม<br />
โดยใชไพริมิดีนเปนตัว<br />
neutralize กรดที่เกิดขึ้น<br />
(HI และ H2SO4 ) ดังนั้นสมการใน<br />
Karl fisher จึงแบงเปน 2 ขั้นตอน<br />
I2+ SO2 + 3Py + H2O 2Py-H + I - + Py SO3 Py SO3 + CH3OH Py-H + -<br />
CH3SO4 ตามสมการเหลานี้ปฏิกิริยาระหวางไอโอดีนและน้ําเกิดขึ้นในอัตราสวน<br />
1 ตอ 1<br />
76
การเตรียมตัวอยางและการวิเคราะห<br />
ลูกกวาดถูกบดอยางละเอียด ชั่งตัวอยางลูกกวาดที่ถูกบดแลวมา<br />
0.1 กรัม ใสในขวดแกวที่<br />
บรรจุตัวทําละลาย (titration beaker) ในที่นี้ใชฟอรมาไมดและเมทานอลอยางละ<br />
20 มิลลิลิตร ตั้งเวลาสั่ง<br />
เครื่องให<br />
stir 420 วินาที เมื่อเครื่องไตเตรทเสร็จรายงานปริมาณน้ําของตัวอยางลูกกวาดเปนเปอรเซ็นต<br />
ภาพที่ผนวก<br />
4 แสดงเครื่อง<br />
Karl fisher รุน<br />
DL 38<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก6 เครื่อง<br />
Karl fisher รุน<br />
DL 38<br />
3. การวิเคราะหปริมาณน้ําตาลในตัวอยางลูกกวาดดวยเครื่อง<br />
HPLC<br />
3.1 การเตรียมตัวอยาง<br />
เตรียมสารละลายลูกกวาด 0.2 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร โดยชั่งตัวอยางลูกกวาด<br />
0.02 กรัม ในน้ํา<br />
กลั่นที่ผานการ<br />
deionize 100 มิลลิลิตร และกรองผานเมมเบรนที่มีความพรุน<br />
0.45 ไมครอน เก็บ<br />
สารละลายที่ไดไวในหลอดขนาด<br />
4 มิลลิลิตร ถาหากเก็บตัวอยางสารละลายลูกกวาดผสมอินูลินไวใน<br />
77
ตูเย็น<br />
อาจทําใหฟรุกแทนที่เปนสวนประกอบของอินูลินตกตะกอนไดใหนําไปอุนในหมออังน้ําที่<br />
อุณหภูมิ 80 o C กอนการวิเคราะห ดูดตัวอยางมา 0.9 มิลลิลิตรผสมกับ Internal standard 0.1 มิลลิลิตร<br />
ใสในขวด vial เพื่อเตรียมวิเคราะห<br />
3.2 วิธีการวิเคราะห<br />
การวิเคราะหหาปริมาณน้ําตาลโดยใชเครื่อง<br />
Shimadzu-HPLC ซึ่งประกอบดวย<br />
Shimadzu<br />
CBM-101 controller, Shimadzu LC-10AD pump และ Shimadzu In –Line Degasser ใชคอลัมนชนิด<br />
Carbohydrate Analysis Colum ขนาด 7.8 x 300 มิลลิเมตร (Aminex HPX-87C) โดยมีสวนของ Guard<br />
column (Gemini 5u 18.110A) และฉีดสารตัวอยางเขาสูคอลัมนดวยเครื่องฉีดสารอัตโนมัติ<br />
(Shimadzu<br />
Shimadzu SIL–10A Autosampler) ตรวจวัดปริมาณสารตัวอยางดวย Shimadzu RID-10A และควบคุม<br />
การทํางานของเครื่องโดยใชโปรแกรม<br />
Class LC 10 บนเครื่องคอมพิวเตอร<br />
ของ Dell ที่ตอพวงกับ<br />
เครื่อง<br />
HPLC สภาวะที่ใชวิเคราะหดังนี้<br />
Mobile phase น้ํากลั่น<br />
deionize<br />
Detector temperature 40 องศาเซลเซียล<br />
Column temperature 80 องศาเซลเซียล<br />
Inject volumn 20 ไมโครลิตร<br />
Flow rate 0.6 มิลลิลิตรตอนาที<br />
Analysis time 30 นาที<br />
Detector RI detector<br />
Calibration Internal standard calibration<br />
3.3 การเตรียมสารละลายน้ําตาลมาตรฐาน<br />
เตรียม stock สารละลายน้ําตาลมาตรฐานของน้ําตาลฟรุกโทส,<br />
กลูโคส, ซูโครส และอินูลิน 0.3<br />
มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร โดยชั่งน้ําหนักน้ําตาลดังกลาวชนิดละ<br />
0.03 กรัม ± 0.0001 กรัม และละลายดวย<br />
น้ํากลั่น<br />
deionize ปรับปริมาตรเปน 100 มิลลิลิตร เจือจางใหมีความเขมขน 20 40 60 จนถึง 260<br />
มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร ตามลําดับ สวนสารละลายน้ําตาลมาตรฐาน<br />
Internal standard ใชน้ําตาลไซลิทอล<br />
78
1 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร เตรียมโดยชั่งน้ําหนักน้ําตาลไซลิทอล<br />
0.1 กรัม ± 0.0001 กรัม และละลายดวย<br />
น้ํากลั่น<br />
deionize ปรับปริมาตรเปน 100 มิลลิลิตร นําสารละลายน้ําตาลมาตรฐานทุกชนิดและทุกความ<br />
เขมขนกรองผานเมมเบรนที่มีความพรุน<br />
0.45 ไมครอน เก็บในขวดใสตัวอยางขนาด 4 มิลลิลิตร แลว<br />
นําไปวิเคราะหดวยเครื่อง<br />
HPLC โดยสภาวะการวิเคราะหเหมือนกับตัวอยาง คํานวณความเขมขนที่<br />
แทจริง (ตัวอยางการคํานวณแสดงดังภาคผนวก ข)<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก7 เครื่อง<br />
HPLC ของบริษัท Shimadzu<br />
4. การวิเคราะหปริมาณวิตามินซีในตัวอยางลูกกวาดดวยวิธีไทเทรต (A.O.A.C., 2000)<br />
4.1 การเตรียมสารละลาย<br />
4.1.1 สารละลายกรดเมตาฟอสฟอริกเขมขนรอยละ 3 เตรียมโดยละลายกรดเมตา<br />
ฟอสฟอริก (HPO3) 15 กรัม ดวยน้ํากลั่นที่ตมรอนประมาณ<br />
60 o C ในขวดรูปชมพู ขนาด 500<br />
มิลลิลิตร ทิ้งใหเย็นแลวเติมกรดอะซีติก<br />
(CH3COOH) 40 มิลลิลิตร ปรับปริมาตดวยน้ํากลั่นจนครบ<br />
(เตรียมทิ้งไวไมเกิน<br />
1 สัปดาหและเก็บไวในตูเย็น)<br />
79
4.1.2 สารละลาย Dye เขมขนรอยละ 0.025 เตรียมโดยละลายเกลือโซเดียมของ<br />
2, 6- dichlorophenol indophenol Na salt 50 มิลลิกรัม ในน้ํากลั่นที่ตมรอน<br />
ประมาณ 60 o C ปริมาตร<br />
150 มิลลิลิตร ซึ่งมีโซเดียมไฮโดรเจนคารบอเนต<br />
(NaHCO3) ละลายอยูกอนแลว<br />
42 มิลลิกรัม ทําใหเย็น<br />
และปรับปริมาตรจนได 200 มิลลิลิตร กรองดวยกระดาษกรองเบอร 1 แลวเก็บในขวดสีชา (เตรียมทิ้ง<br />
ไวไมเกิน 1 สัปดาหและเก็บไวในตูเย็น)<br />
4.1.3 สารละลายกรดแอสคอรบิกมาตรฐาน (1มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร) เตรียมโดยละลาย<br />
สารมาตรฐานกรดแอสคอรบิก 50 มิลลิกรัม ดวยสารละลายกรดเมตาฟอสฟอริกเขมขนรอยละ 3<br />
พอประมาณในขวดปรับปริมาตรขนาด 50 มิลลิลิตร แลวปรับปริมาตรจนครบ 50 มิลลิลิตรดวย<br />
สารละลายเดิม<br />
ปเปตสารละลายกรดแอสคอรบิก 2 มิลลิลิตร ลงในขวดรูปชมพูปริมาตร<br />
125<br />
มิลลิลิตร เติมกรดเมตาฟอสฟอริกเขมขนรอยละ 3 ลงไป 5 มิลลิลิตร ไทเทรตดวยสารละลายสี 2,6 ได<br />
คลอโรฟนอล อินโดฟนอล จนเกิดสีชมพูคงตัว 15 วินาที<br />
คํานวณแฟคเตอรสี (F) = 1*ปริมาตรสารละลายกรดแอสคอรบิกที่ใช<br />
(มิลลิลิตร)<br />
ปริมาตรสารละลายสีที่ใชไทเทรต<br />
หาปริมาตรสี 2,6 ไดคลอโรฟนอล อินโดฟนอลที่ใชในการไทเทรตสารละลาย<br />
blank ซึ่งประกอบดวย<br />
สารละลายกรดเมตาฟอสฟอริกเขมขนรอยละ 3 จํานวน 7 มิลลิลิตรและเติมน้ําลงไป<br />
15 มิลลิลิตร<br />
จากนั้นจดปริมาตรสีที่ทําใหสารละลาย<br />
blank เปลี่ยนเปนสีชมพู<br />
(B)<br />
4.2 การเตรียมตัวอยาง<br />
บดตัวอยางลูกกวาดและ ชั่งตัวอยางลูกกวาด<br />
5 กรัม ละลายดวยสารละลายกรดเมตาฟอสฟอริก<br />
เขมขนรอยละ 3 จํานวน 40 มิลลิลิตร ปเปตตัวอยางมา 10 มิลลิลิตร ใสลงในขวดรูปชมพูปริมาตร<br />
125<br />
มิลลิลิตร ไทเทรตดวยสารละลายสี 2,6- ไดคลอโรฟนอล อินโดฟนอล จนเกิดสีชมพูคงตัว 15 วินาที<br />
80
4.3 การคํานวณหาปริมาณกรดแอสคอรบิก<br />
ปริมาณกรดแอสคอรบิก (มิลลิกรัม/กรัม) = (X-B) x (F/E) x (V/Y)<br />
โดยที่<br />
X = ปริมาตรของสารละลายสีที่ใชไทเทรตตัวอยาง<br />
B = ปริมาตรของสารละลายสีที่ใชไทเทรต<br />
blank<br />
F = คาแฟคเตอรสี<br />
E = จํานวนกรัมของตัวอยางที่ใชทดสอบ<br />
V = ปริมาตรของสารละลายกรดเมตาฟอสฟอริกเขมขนรอยละ 3 ที่เจือจางตัวอยาง<br />
Y = ปริมาตรของสารละลายตัวอยางที่ถูกไทเทรต<br />
81
ภาคผนวก ข<br />
1. การคํานวณปริมาณน้ําตาลในตัวอยางลูกกวาดจากการวิเคราะหดวยเครื่อง<br />
HPLC<br />
1. 1 การหาคา Response factor (RF ) ของน้ําตาล<br />
Standard<br />
่<br />
่<br />
RF = (As*Ci)<br />
(Ai*Cs)<br />
As = พื้นที<br />
peak ของน้ําตาลตัวอยาง<br />
Ai = พื้นที<br />
peak ของ internal standard<br />
Cs = ความเขมขนของน้ําตาลแตละชนิดหนวยเปน<br />
ppm<br />
Ci = ความเขมขนของ xylitol เปน internal standard หนวยเปน ppm<br />
ตารางผนวกที่<br />
ข1. คา Response factor ของอินูลิน Retention Time 7.138<br />
As Ci Ai Cs RF RF เฉลี่ย<br />
37103 100 205243 18 1.00 1.01<br />
68864 100 207742 36 0.92<br />
113154 100 193717 54 1.08<br />
150598 100 202930 72 1.03<br />
187271 100 204212 90 1.02<br />
ตารางผนวกที่<br />
ข2. คา Response factor ของน้ําตาลซูโครส<br />
Retention Time 9.322<br />
As Ci Ai Cs RF RF เฉลี<br />
่ย<br />
260978 100 245938 90 1.18 1.16<br />
253451 100 205593 108 1.14<br />
312197 100 211254 126 1.17<br />
372747 100 220102 144 1.18<br />
380215 100 207286 162 1.13<br />
82
ตารางผนวกที่<br />
ข3. คา Response factor ของน ำตาลกลูโคส Retention Time 11.475<br />
As Ci Ai Cs RF RF เฉลี่ย<br />
9875 100 235310 4.5 0.93 0.87<br />
24500 100 225187 9 1.21<br />
34927 100 232833 18 0.83<br />
59845 100 235310 36 0.71<br />
84156 100 225963 54 0.69<br />
ตารางผนวกที่<br />
ข4. คา Response factor ของน ำตาลฟรุกโทส Retention Time 14.818<br />
As Ci Ai Cs RF RF เฉลี่ย<br />
7308 100 211570 4.5 0.77 0.99<br />
19908 100 221343 9 1.00<br />
41908 100 221570 18 1.05<br />
83164 100 238675 36 0.97<br />
127831 100 204852 54 1.16<br />
1.2 การคํานวณหาปริมาณน้ําตาลในตัวอยาง<br />
Cs = (As*Ci)<br />
(Ai*RF)<br />
่<br />
่<br />
Cs = ความเขมขนของน้ําตาลที่ตองการหาหนวยเปน<br />
ppm<br />
Ci = ความเขมขนของ internal standard หนวยเปน ppm<br />
As = พื้นที<br />
peak ของน้ําตาลที่ตองการหา<br />
Ai = พื้นที<br />
peak ของ internal standard<br />
RF = Response Factor เฉลี่ยของน้ําตาล<br />
83
ภาคผนวก ค<br />
ตารางผนวกที่<br />
ค1 เวลาโดยเฉลี่ยที่ใชในการละลายสวนผสมของตัวอยางลูกกวาดจากอุณหภูมิเริ่มตน<br />
27 o Cจน ถึงอุณหภูมิการผลิตสุดทายที่กําหนด<br />
อุณหภูมิ<br />
เวลา (นาที)<br />
( oC) พื้นฐาน<br />
1 พื้นฐาน<br />
2 ดัดแปลงอินูลิน 1 ดัดแปลงอินูลิน 2<br />
135 19.14 19.02 - -<br />
140 19.39 19.59 - -<br />
145 17.15 18.02 - -<br />
150 17.51 19.05 - 18.25<br />
155 17.34 19.12 22.45 21.51<br />
160 20.12 20.42 20.27 18.28<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
1 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 6:4<br />
สูตรพื้นฐาน<br />
2 = ลูกกวาดซูโครสตอกลูโคสซีรัปอัตราสวน 7:3<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 1 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 6:4<br />
สูตรดัดแปลงอินูลิน 2 = ลูกกวาดซูโครสตออินูลินอัตราสวน 7:3<br />
Tg ( o C)<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100<br />
Relative Humidity (%)<br />
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
ลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
ภาพผนวกที่<br />
ค1 กราฟเปรียบเทียบคา Tg ของตัวอยางสูตรพื้นฐานและลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลินเมื่อ<br />
เก็บรักษาที่คาความชื้นสัมพัทธ<br />
ตางๆเปนเวลา 1 เดือน<br />
84
moisture content (%dry basis)<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
0<br />
33 75 93<br />
ERH (%)<br />
ภาพผนวกที่<br />
ค2 กราฟเปอรเซ็นตความชื้นในลูกกวาดสูตรพื้นฐานและลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
เมื่อเก็บรักษาที่คา<br />
ERH ตางๆ เปนเวลา 1 เดือน<br />
ปริมาณวิตามินซี<br />
(mg/100ml)<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
วิตามินซี<br />
ลูกกวาดสูตรพื้นฐาน<br />
ลูกกวาดสูตรดัดแปลงอินูลิน<br />
0 1 2 3 4<br />
สัปดาหที่<br />
ภาพผนวกที่<br />
ค3 กราฟการเปลี่ยนแปลงปริมาณวิตามินซีในลูกกวาดจากตารางที่<br />
17<br />
85
ประวัติการศึกษาและการทํางาน<br />
ชื่อ<br />
- สกุล นางสาวชีพหทัย ชีพจําเปน<br />
วัน เดือน ป เกิด 13 ตุลาคม 2522<br />
สถานที่เกิด<br />
กรุงเทพมหานคร<br />
ประวัติการศึกษา วิทยาศาสตรบัณฑิต (เทคโนโลยีชีวภาพ) มหาวิทยาลัยเกษตรศาตร<br />
วิทยาเขตบางเขน<br />
สถานที่ทํางานปจจุบัน<br />
-
Change language