RESEARCH & ARTICLES

เศษเหลือของผลเกรปฟรุท ส้ม มะนาว และ แอบเปิล : แหล่งของเส้นใยอาหารเข้มข้นสำหรับการปรับคุณลักษณะของอาหาร

เศษเหลือของผลเกรปฟรุท ส้ม มะนาว และ แอบเปิล

: แหล่งของเส้นใยอาหารเข้มข้นสำหรับการปรับคุณลักษณะของอาหาร[1]

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ทศพร  นามโฮง

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ

บทนำ

     เส้นใยอาหาร (Dietary fibre) เป็นองค์ประกอบที่ประกอบไปด้วยโพลีแซคคาไรด์ที่ไม่ใช่แป้ง ได้แก่ เซลลูโลส (cellulose) เฮมิเซลลลูโลส (hemicellulose) เพคติน (pectin) เบต้ากลูแคน (beta-glucans)  กัม (gum) และ ลิกนิน (lignin) เมื่อกล่าวถึงเส้นใยอาหารจะครอบคลุมไปถึงส่วนของเซลล์พืชที่สามารถบริโภคได้ ได้แก่ ผัก ผลไม้ ธัญพืช รวมถึงถั่วเมล็ดแห้ง ชนิดต่างๆ นั่นเอง การบริโภคเส้นใยอาหารจะก่อให้เกิดผลดีต่อร่างกาย การบริโภคอาหารที่มีเส้นใยอาหารสูงจะช่วยในการ ลด หรือ รักษา โรคต่างๆ ได้ เช่น โรคที่เกี่ยวกับระบบทางเดินอาหาร โรคหัวใจ เป็นต้น ประสิทธิภาพของเส้นใยอาหารขึ้นกับแหล่งที่มา และ วิธีที่ใช้ในการเตรียมวัตถุดิบที่มีเส้นใยอาหารนั้นๆ การบริโภคเส้นใยอาหารที่มีแหล่งที่มา และวิธีในการเตรียมที่ต่างกันออกไปนั้น จะส่งผลให้เส้นใยอาหารนั้นๆ มีสมบัติทางเคมี (chemical properties) และ สมบัติทางเคมีฟิสิกส์ (physicochemical properties) ทำให้ส่งผลที่แตกต่างกันในระบบทางเดินอาหารหลังจากบริโภคเข้าไป เส้นใยอาหารสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆ ได้แก่

  1. เส้นใยอาหารที่ละลายได้ในน้ำ (soluble dietary fibre; SDF) ซึ่งพบมากใน ผัก ผลไม้ และ ถั่วเมล็ดแห้ง เส้นใยอาหารประเภทนี้ ได้แก่ รีซิสแทนซ์สตาร์ช (resistant starch) เช่น มอลโทเดกซ์ทริน (maltodextrin) อินูลิน (inulin); โอลิโกแซ็กคาไรด์ (Oligosaccharide) เช่น ฟรุกโต-โอลิโกแซคคาไรด์ (fructo-oligosaccharide); น้ำตาลที่ไม่ถูกดูดซึม (unabsorb sugar) เช่น sugar alcohol;  เฮเทอโรโพลีแซคคาไรด์ (heteropolysaccharide) เช่น เพคติน (pectin) กลูโคแมนแนน (glucomannan) กัม เช่น กัวกัม (guar gum), แซนแทน (xanthan gum) และ กัมอาราบิก (gum arabic) เป็นต้น
  2. เส้นใยอาหารที่ไม่ละลายในน้ำ (insoluble dietary fibre; IDF) ซึ่งพบมากในวัตถุดิบพวกธัญพืช เส้นใยอาหารประเภทนี้ ได้แก่ เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และ ลิกนิน  

     คุณสมบัติของเส้นใยอาหารเมื่อใช้เป็นส่วนประกอบของอาหาร หรือเมื่อบริโภคเข้าไปในร่างกาย ได้แก่ การอุ้มน้ำ การพองตัว การเพิ่มความหนืด การสร้างเจล เส้นใยอาหารยังมีคุณสมบัติในการรวมตัวกับน้ำดี และ การแลกเปลี่ยนประจุ ประสิทธิภาพในการทำงานของเส้นใยอาหารขึ้นกับหลายปัจจัย ประกอบด้วย อัตราส่วนของเส้นใยอาหารที่ไม่ละลายในน้ำ และเส้นใยที่ละลายได้ในน้ำ ขนาดอนุภาคของเส้นใยอาหาร วิธีการสกัดเส้นใย และ แหล่งของเส้นใยอาหาร ดังนั้นจากการที่การบริโภคอาหารที่มีอัตราส่วนของการบริโภคเส้นใยอาหารที่ละลายน้ำได้ และ ไม่สามารถละลายน้ำได้นี้ จะส่งผลต่อประสิทธิภาพของเส้นใยอาหารในระบบทางเดินอาหารที่แตกต่างกัน จึงมีข้อแนะนำในการบริโภคเส้นใยอาหารว่า ควรบริโภคอาหารที่ให้มีอัตราส่วนองค์ประกอบของเส้นใยอาหารอาหารประเภทที่สามารถละลายน้ำได้ต่อเส้นใยอาหารที่ไม่สามารถละลายในน้ำได้ ในอัตราส่วนเท่ากับ 1 ต่อ 2 จะให้ประโยชน์กับร่างกายได้ดี

     การศึกษาครั้งนี้มีเป้าหมายเพื่อศึกษาคุณสมบัติเชิงหน้าที่ในด้านต่างๆ ของเส้นใยอาหารเข้มข้นที่ได้จาก กากแอบเปิล และ ผลไม้ตระกูลส้มบางชนิด (citrus fruit) เพื่อใช้เป็นแหล่งของเส้นใยอาหาร ใช้เพื่อเสริมคุณค่าในอาหาร  

วัสดุและวิธีการศึกษา

     ในการศึกษาครั้งนี้ใช้แหล่งของเส้นใยอาหาร ได้แก่ กากเหลือที่เหลือจากการผลิตน้ำผลไม้ ได้แก่ เกรปฟรุท (Ruby และ Marsh cultivars) เลมอน (Eureka และ Fino 49 cultivars) ส้ม (Valencia cultivar) และ แอปเปิลพันธุ์รอยัลกาลา (Granny Smith และ Liberty cultivars)

     ในการเตรียมเส้นใยอาหารจากผลแอปเปิล แอปเปิลถูกนำมาล้าง เอาแกนออก สับให้ละเอียด ก่อนทำการแยกน้ำออกจากเนื้อโดยการบีบ กากแอบเปิลถูกนำมาล้างด้วยน้ำอุ่นสองครั้ง ก่อนนำมาอบที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที เมื่อแห้งบดให้ละเอียดจนมีขนาดประมาณ 500 ถึง 600 ไมโครเมตร สำหรับการเตรียมเส้นใยอาหารจากเกรปฟรุท เลมอน และ ส้ม นั้น วัตถุดิบถูกนำมาหั่นเป็นชิ้นๆ ก่อนนำมาบีบเอาน้ำออก สับให้ละเอียด ล้างด้วยน้ำอุ่น แล้วทำการอบแห้งและบดละเอียด ด้วยวิธีที่เหมือนกับการเตรียมแอปเปิล ในการเตรียมวัตถุดิบสำหรับการผลิตเส้นใยอาหารนั้นจะทำด้วยวิธีการที่ไม่รุนแรงเพื่อป้องกันการสูญเสียเส้นใยอาหารประเภทที่สามารถละลายน้ำได้ เช่น เพคติน และ เพนโทแซน และ หลีกเลี่ยงการลดลงขององค์ประกอบบางอย่าง เช่น สารฟลาโวนอยด์ โพลีฟีนอล แคโรทีนอยด์ และ น้ำตาลอิสระ เป็นต้น ในการอบแห้งจะใช้อุณหภูมิในการอบแห้งไม่เกิน 65 องศาเซลเซียส เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงของการแสดงคุณสมบัติเชิงหน้าที่ที่สำคัญ รวมถึงปริมาณของสารโพลีฟีนอล แทนนิน แอนโทไซยานิน และ โปรตีน เป็นต้น ในการบดลดขนาดทำการบดลดขนาดโดยคำนึงถึงการสูญเสียความชื้นของตัวอย่างให้เกิดขึ้นน้อยที่สุด

     การวิเคราะห์เส้นใยอาหารเข้มข้น ทำโดยการวิเคราะห์หาองค์ประกอบของเส้นใย โดยวิธี enzymatic-gravimetric method ค่าองค์ประกอบโดยประมาณของเส้นใยอาหารทำโดย วิเคราะห์ค่าปริมาณความชื้น ไขมัน โปรตีน (Nx6.25) และ เถ้า โดยใช้วิธีที่กำหนดโดย AOAC  1996 ค่าปริมาณคาร์โบไฮเดรท หาโดยการหาค่าผลต่าง จากค่าผลรวมของเส้นใยอาหาร ไขมัน โปรตีน และ เถ้า ส่วนค่าพลังงานได้จากการคำนวณ คุณสมบัติเชิงหน้าที่ของเส้นใยอาหาร ได้แก่ ค่าการดูดน้ำ ค่าการพองตัว และ ค่าการดูดซับไขมัน ทำการหาค่าโดยวิธีที่กำหนด Feminia และคณะ[2] คุณลักษณะทางเนื้อสัมผัส ทำโดยการสัดค่าแรงกดที่ต้องใช้สูงสุดในการกดสารละลายเส้นใยอาหารที่มีความเข้มข้นร้อยละ 20 ในสารละลายบัฟเฟอร์ของฟอตเฟต (pH 6.3) ที่อุณหภูมิห้อง และ ภายหลังจากการให้ความร้อนที่ 80 องศาเซลเซียส นาน 2 ชั่วโมง ตามวิธีที่กำหนดโดย Feminia และคณะ[2]     

ผลการศึกษาและอภิปราย

     เส้นใยอาหารเข้มข้นที่ผลิตได้มีสภาพเป็นผงที่มีขนาดอนุภาคอยู่ในช่วงระหว่าง 460 ถึง 600 ไมครอน มีคุณสมบัติในการอุ้มน้ำ และ ดูดซับไขมันที่ดี เส้นใยอาหารที่ได้มีสีที่แตกต่างกันตามชนิดของวัตถุดิบที่ใช้ผลิต จากการวิเคราะห์เส้นใยอาหารที่เตรียมได้เกี่ยวกับองค์ประกอบของเส้นใยอาหารที่ละลายได้ในน้ำ (SDF) และไม่สามารถละลายได้ในน้ำ (IDF) ปริมาณของเส้นใยอาหารทั้งหมด (TDF) พบว่าเส้นใยอาหารที่ผลิตจากวัตถุดิบต่างชนิดกันมีความแตกต่างกัน จากตัวอย่างเกือบทั้งหมด ยกเว้นเส้นใยอาหารที่เตรียมจาก Marsh เกรปฟรุท แล้ว เส้นใยอาหารที่ได้จากวัตถุดิบอื่นๆ แสดงค่าปริมาณเส้นใยทั้งหมดมากกว่าร้อยละ 60 ซึ่งจัดว่าเป็นแหล่งวัตถุดิบที่มีเส้นใยอาหารสูง  จากการเปรียบเทียบอัตราส่งของ IDF ต่อ SDF พบว่า เส้นใยอาหารของเกรปฟรุท (Ruby cultivar) มีค่า TDF ในปริมาณที่สูง และ มีอัตราส่วนของ IDF/SDF ในปริมาณที่สูงด้วย (92.7% ของ TDF เป็น IDF) ในส่วนของเลมอน พบว่า Fino 49 cultivar มีปริมาณ TDF สูงที่สุด (90.8% ของ TDF เป็น IDF) เส้นใยอาหารที่ได้จากส้มวาเลนเซีย มีปริมาณใกล้เคียงกับปริมาณเส้นใยที่มีในเลมอน พันธุ์ Eureka เส้นใยอาหารที่พบในแอปเปิล มีปริมาณ TDF ในช่วงประมาณ 60-90%  เมื่อคำนวณอัตราส่วนของ IDF/SDF พบว่าแต่ละตัวอย่างมีอัตราส่วนที่แตก ต่างกัน โดยแอปเปิลพันธุ์ Granny Smith มีค่าอัตราส่วนสูงที่สุดที่ 12.9:1 ขณะที่ แอปเปิลพันธุ์ Royal Gala ที่อัตราส่วนที่ต่ำที่สุด ที่ 4.5:1 โดยทั่วไปแล้ว เส้นใยอาหารที่ได้จากวัตถุดิบทุกชนิดที่ทำการศึกษา มีค่าอัตราส่วนของ IDF/SDF มากกว่าร้อยละ 80 ซึ่งถือว่ามีปริมาณที่ค่อนข้างสูง

     จากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางด้านเคมีของเส้นใยอาหารชนิดต่างๆ พบว่ามีปริมาณโปรตีนในช่วงระหว่าง 3.12 ถึง 8.42 กรัม/100 กรัม ของน้ำหนักแห้ง ปริมาณไขมัน ในช่วงระหว่าง 0.89 ถึง 4.46 กรัม/100 กรัม ของน้ำหนักแห้ง และ ปริมาณเถ้า ในช่วงระหว่าง 0.56 ถึง 3.91 กรัม/100 กรัม ของน้ำหนักแห้ง เส้นใยอาหารที่ได้จากเกรปฟรุทพันธุ์ Marsh มีค่าปริมาณคาร์โบไฮเดรท สูงสุดที่ 45.0 กรัม/100 กรัม ของน้ำหนักแห้ง ในขณะที่เส้นใยอาหาร ที่ได้จากแอปเปิลพันธุ์ Liberty มีค่าปริมาณคาร์โบไฮเดรท ต่ำที่สุดที่เพียง 1.27 กรัม/100 กรัม ของน้ำหนักแห้ง ค่าพลังงานของเส้นใยอาหารที่ได้จากแหล่งต่างๆ มีความแตกต่างกัน โดยค่าพลังงานที่มากที่สุด และ น้อยที่สุด ได้จากเส้นใยอาหารจาก เกรปฟรุทพันธุ์ Marsh และ แอปเปิลพันธุ์ Liberty ที่ค่า 215.0 และ 50.8 kcal/100 g ของน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ

     ในการทดสอบคุณสมบัติเชิงหน้าที่ของเส้นใยชนิดต่างๆ นั้น เช่นคุณสมบัติในการอุ้มน้ำ (water retention capacity; WRC) ซึ่งเป้นการที่เส้นใยอาหารนั้นๆ สามารถเก็บน้ำเอาไว้ได้ในโครงสร้างของเส้นใยอาหารเอง เส้นใยที่มีการดูดน้ำได้ดีจะช่วยเพิ่มน้ำหนักให้อุจจาระ และลดอัตราการดูดซึมสารอาหารบางชนิดเข้าสู่ลำไส้ จากเส้นใยอาหารของตัวอย่างผลไม้ที่ทำการศึกษา เส้นใยอาหารจากเกรปฟรุทพันธุ์ Marsh และ แอปเปิลพันธุ์ Royal Gala มีความสามารถในการอุ้มน้ำ (WRC) มากและน้อยที่สุดตามลำดับ การที่มีค่า WRC สูงแสดงให้เห็นว่ามีเส้นใยอาหารที่ไม่ละลายในน้ำเป็นองค์ประกอบของเส้นใยอยู่เป็นจำนวนมากนั่นเอง สำหรับความสามารถในการพองตัวของเส้นใย (swelling capacity; SWC) มีค่าแตกต่างกันออกไปตามแหล่งของเส้นใยอาหารที่ได้จากแหล่งต่างๆ โดยค่า SWC ที่สูงที่สุดพบในเส้นใยอาหารของแอปเปิลพันธุ์ Liberty และน้อยที่สุดในเส้นใยอาหารของ ส้มวาเลนเซีย โดยค่า SWC นี้จะมีความสัมพันธ์กับปริมาณของเส้นใยที่ไม่ละลายในน้ำที่มีอยู่ในเส้นใยอาหารนั้นๆ ทั้งนี้องค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยเองก็มีผลต่อค่า SWC ด้วย เส้นใยอาหารมีความสามารถในการดูดซับน้ำมัน (fat adsorption capacity; FAC) ที่แตกต่างกัน การที่ความสามารถในการดูดซับน้ำมันของเส้นใยอาหารจะมีมากหรือน้อย ขึ้นกับคุณสมบัติของผิวนอก ควมหนาแน่นของประจุ ความหนา และ องค์ประกอบที่ไม่ชอบน้ำของตัวเส้นใยนั้นๆ ค่า FAC ของเส้นใยที่มากที่สุดได้แก่ เส้นใยอาหารที่ได้จากส้มวาเลนเซีย และ น้อยที่สุดได้แก่ เส้นใยอาหารที่ได้จากแอปเปิลพันธุ์ Liberty จากการทดสอบค่าแรงกดที่ได้จากสารละลายของเส้นใยก่อนและหลังจากการให้ความร้อน พบว่า ก่อนการให้ความร้อนเส้นใยอาหารมีค่าแรงกดระหว่าง 4.51 ถึง 48.64 นิวตัน โดยเส้นใยอาหารที่ได้จากเกรปฟรุท แอปเปิลพันธุ์ Liberty และ ส้มวาเลนเซีย เป็นเส้นใยอาหารที่มีค่าแรงกดที่สูงกว่าเส้นใยอาหารที่ได้จากแหล่งอื่นๆ ภายหลังจากการให้ความร้อน ค่าแรงกดที่วัดได้จากเส้นในอาหารทุกชนิดมีค่าเพิ่มมากขึ้น โดยมีค่าที่สูงกว่า 48.83 นิวตัน ขึ้นไป 

สรุปผลการศึกษา

     โดยสรุปแล้วเส้นใยอาหารที่เตรียมจากวัตถุดิบต่างชนิดกัน จะมีคุณสมบัติด้านต่างๆ ที่แตกต่างกัน ในการเติมเส้นใยอาหารชนิดต่างๆลงในอาหาร จะต้องคำนึงถึงปัจจัยเกี่ยวกับขนาดอนุภาคของเส้นใย อุณหภูมิ และ ประจุที่มีในอาหาร ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพ หรือ การแสดงคุณสมบัติเชิงหน้าที่ของเส้นใยชนิดต่างๆ จากสมบัติด้านต่างๆ ของเส้นใยที่ทำการศึกษา พบว่ามีศักยภาพในการนำมาใช้ในอาหาร โดยสามารถนำมาใช้ทดแทนปริมาตรที่มีการลดลง ทำให้อาหารมีความข้นหนืดมากขึ้น หรือ ช่วยปรับปรุงเนื้อสัมผัสของอาหารให้เกิดการเปลี่ยนแปลง การเติมเส้นใยอาหาร เป็นการลดค่าพลังงานของอาหาร และยังเป็นการช่วยเพิ่มเส้นใยให้กับอาหารนั้นๆ ได้ด้วย ทั้งนี้ในการเลือกใช้เส้นใยอาหารจากแหล่งใด ควรต้องคำนึงถึงสมบัติที่สำคัญที่มีของเส้นใยอาหารนั้นๆ โดยควรต้องมีการพิจารณาถึงผลของการเติมเส้นใยว่าจะมีผลในการทำให้สมบัติทางกายภาพ เคมี รวมถึงคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสของอาหารนั้นๆ มีการเปลี่ยนแปลงไปด้วย

เอกสารอ้างอิง

1. Figuerola, F., et al., Fibre concentrates from apple pomace and citrus peel as potential fibre sources for food enrichment. Food Chemistry, 2005. 91(3): p. 395-401.

2. Femenia, A., et al., Physical and sensory properties of model foods supplemented with cauliflower fiber. Journal of Food Science, 1997. 62(4): p. 635-639.

 

You may be interested in this?

“อาหารสำหรับผู้สูงอายุ” ความท้าทายของนักเทคโนโลยีการอาหาร

คำว่า “ผู้สูงอายุ” องค์การอนามัยโลก ( WHO ) ได้ให้นิยามว่า หมายถึงผู้ที่มีอายุเกิน 60 ปีขึ้นไป นอกจากนี้ยังแบ่งกลุ่มเป็น พวก young – old คืออายุช่วง 65-74 ปี middle old คืออายุช่วง 75-84 ปีและ o...

อ่านต่อ

โสม : อาหารฟังก์ชั่น

โสมหรือชื่อภาษาอังกฤษว่า “Ginseng” มีต้นกำเนิดจากประเทศจีน มีชื่อว่า “Jin-chen”, “ Jen-chen” หรือ Schinseng เป็นพืชในตระกูล Araliaceae และอยู่ในจีนัส Panax ต้นโสมมีชื่อทางพฤกษศาสตร์ว่า Panaceae...

อ่านต่อ

คุณค่าทางโภชนาการของเมล็ดแมงลัก และการนำไปใช้ในการเพิ่มคุณค่าของเครื่องดื่ม

เมล็ดแมงลัก ชื่อวิทยาศาสตร์ Ocimum basilicum L. เป็นพืชที่มีถิ่นกำเนิดในแถบเขตร้อน เป็นสมุนไพรที่ใช้ทั้งเป็นยาและอาหาร เมล็ดแมงลักใช้เป็นยาพื้นบ้านเพื่อรักษาอาการอาหารไม่ย่อย ลดไข้ คลายกล้ามเนื้อ...

อ่านต่อ
Not Found