KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

Characteristics and nutrition values of cereal bar fortified with Asian sea bass bone bio-calcium powder.

Abstract

Bio-calcium powders were extracted from Asian sea bass bone by heat-treated alkaline with fat removal and bleaching supplementary method. Cereal bars (CBs) were fortified with produced bio-calcium at 3 levels: (1) increased calcium (IS-Ca; calcium ≥10% Thai RDI), (2) good source of calcium (GS-Ca; calcium ≥15% Thai RDI), and (3) high calcium (H-Ca; calcium ≥30% Thai RDI) which were consistent with the notification of the Ministry of Public Health, Thailand: No. 445; Nutrition claim issued in B.E. 2023. Moisture content, water activity, color, calcium content and FTIR analysis of bio-calcium powders were measured. Dimension, color, water activity, pH and texture of fortified CBs were determined. Produced bio-calcium could be classified as a dried food with light yellow-white color. Calcium contents in bio-calcium powder was 23.4% (w/w). Dimension, weight and color except b* and ΔE* values of fortified CBs were not different (P > 0.05) from those of the control. Fortifying of bio-calcium resulted in harder texture CBs. An increase of fortified bio-calcium amounts decreased carbohydrate and fat but increased of protein, ash and calcium in the fortified CBs. Shelf life of CBs was to be shorten by fortification of bio-calcium powder because of the increment of moisture, water activity and pH. Yield of bio-calcium production was 40.30%. Production cost of bio-calcium was approximately 7,416 Bth/kg while cost of fortified CBs increased almost 2-3 times compared to the control. Calcium contents in IS-Ca (921.12 mg/100g), GS-Ca (1,287.10 mg/100g) and H-Ca (2,639.70 mg/100g) cereal bars could be claimed as increased calcium, good source of calcium and high calcium, respectively. In conclusion, production of cereal bar fortified with Asian sea bass bone bio-calcium powder as a fortified food was possible. However, checking the remained hazardous reagents in bio-calcium powder must be carried out before using in food products and analysis of calcium bioavailability, sensory acceptance and shelf life of the developed products should be determined in further studies.

Objective

Cereal bars (CBs) are considered convenient and popular foods and play a role in response to health and natural perception for consumers (1). The global CBs market has been becoming gradually increase and spreading from America and Europe to Asia-Pacific region including Thailand. [1–5]. Generally, CBs are bar-shaped food products, made by pressing mixture of cereals and dried fruits which are held together by binder ingredients, cut, and shaped in the form of a bar [1]. The preparation of CBs can be broadly divided into two methods: (i) Hot process and (ii) Cold process. In hot or oven process of CBs making all ingredient and baked whereas in cold process all the ingredients are made into bar shape after mixing then stored in cool temperature. As nutritional viewpoint, CBs may be classified into four types: fibrous, energy, diet (light), and protein bars [2]. Physicochemical and nutritional qualities of CBs are varied by a wide variety of ingredients that the bars made from. The benefit of CBs is proposed as a great source of fiber, sufficient protein, fat, and carbohydrate especially high sugars that the bars become a quality source of energy. Nevertheless, CBs are rarely considered as a good choice for a source of minerals such as calcium and phosphorus for health-conscious consumers suggesting by limitation of reports in market analysis and current trends of CBs [3-5]. In Thailand, CBs products are categorized in a group of desserts that defined 30 grams for their serving size [6] and recently accepted as alternative snack products by various age consumers especially officers in urban area and sport persons. Asian sea bass (Lates calcarifer) is native species cultured in the coastal area of Thailand. The cultured Asian sea bass has been broadened mainly to the Central and Eastern areas of Thailand and is mostly marketed in form of frozen fish and fillets to consuming in the country and exporting abroad. According to data in 2021, the initial production of Asian sea bass from aquaculture is 49,060.2 tons and the expected production in 2022 is 53,725.5 tons, with an increase of 9.5 percent from the previous year [7]. Recently, fish bones plenty obtained from fish industry waste known as a by-product has gained interest for bio-calcium production which is used as an alternative raw material in the production of calcium supplements to create value-added food products because they contain high calcium and phosphorus [8-10]. Fish bones generally contain high calcium and phosphorus, depending on the species, and comprise several minerals e.g. iron, magnesium, copper, zinc, and others (8). The calcium in the fishbone is in the form of calcium phosphate similarly to the composition of human bones and teeth [10]. Fortification of minerals and vitamins in foods is commonly accepted for daily intake [11]. With an increasing of healthy product demands in markets, several fortified food products with health-promoting ingredients have been developed including egg-shell bio-calcium supplemented biscuit [12], bio-calcium Asian sea bass enriched bread [10] and tuna bone bio-calcium fortified cracker [13]. According to cereal bars are on-to-go and ready-to-eat products which is a good vehicle for healthy food products whereas utilization of fish bone calcium can reduce environmental problems and increase the value of these by-products [9]. Calcium fortification in cereal bars with bio-calcium Asian sea bass is not only improving CBs nutritional quality but also enhancing fishery waste value. Nevertheless, fish bone bio-calcium fortification might contribute to characteristics and quality of cereal bars. This study was aimed to develop cereal bar fortified with Asian sea bass bone bio-calcium powders in three levels of calcium contents (1) increased calcium (calcium ≥10% Thai RDI), (2) good source of calcium (calcium ≥15% Thai RDI), and (3) high calcium (calcium ≥30% Thai RDI) which were consistent with the notification of the Ministry of Public Health, Thailand: No. 445; Nutrition claim issued in B.E. 2023 [6]. Characteristics and chemical compositions of fortifying products were determined. Costs of fortified bio-calcium CBs production in a laboratory scale was calculated to evaluate possibility of commercial production. ธัญพืชอัดแท่ง (CBs) ถือเป็นอาหารที่สะดวกและได้รับความนิยมและมีบทบาทในการตอบสนองต่อสุขภาพและการรับรู้ทางธรรมชาติของผู้บริโภค (1) ตลาดธัญพืชอัดแท่งทั่วโลกมีการเติบโตอย่างต่อเนื่องและขยายจากอเมริกาและยุโรปไปยังภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก รวมถึงประเทศไทย [1–5] โดยทั่วไปแล้วบาร์ข้าวโอ๊ตเป็นผลิตภัณฑ์อาหารรูปแท่งที่ทำจากการกดผสมของธัญพืชและผลไม้แห้ง ซึ่งยึดติดกันด้วยส่วนผสมที่เป็นตัวจับตัวแล้วตัดและขึ้นรูปให้เป็นรูปแท่ง [1] การเตรียมธัญพืชอัดแท่งสามารถแบ่งออกเป็นสองวิธีหลัก ได้แก่ (i) กระบวนการร้อน และ (ii) กระบวนการเย็น ในกระบวนการร้อนหรือการอบส่วนผสมทั้งหมดจะถูกอบในขณะที่ในกระบวนการเย็นจะทำการผสมส่วนผสมทั้งหมดให้เข้ากันก่อนแล้วทำเป็นแท่งและเก็บในอุณหภูมิที่เย็น สำหรับมุมมองทางโภชนาการ ธัญพืชอัดแท่งสามารถจำแนกออกเป็นสี่ประเภท ได้แก่ บาร์ที่มีเส้นใย, บาร์พลังงาน, บาร์ลดน้ำหนัก (เบา), และบาร์โปรตีน [2] คุณสมบัติทางกายภาพและทางโภชนาการของธัญพืชอัดแท่งจะเปลี่ยนแปลงไปตามส่วนผสมที่ใช้ในการผลิต ธัญพืชอัดแท่งมักจะได้รับการเสนอว่าเป็นแหล่งที่ดีของไฟเบอร์, โปรตีน, ไขมัน, และคาร์โบไฮเดรต โดยเฉพาะน้ำตาลที่สูงทำให้บาร์เป็นแหล่งพลังงานที่ดี อย่างไรก็ตาม บาร์ข้าวโอ๊ตมักไม่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นแหล่งแร่ธาตุที่ดี เช่น แคลเซียมและฟอสฟอรัส สำหรับผู้บริโภคที่ใส่ใจในสุขภาพ เนื่องจากการรายงานที่จำกัดในการวิเคราะห์ตลาดและแนวโน้มปัจจุบันของธัญพืชอัดแท่ง [3-5] ในประเทศไทย ผลิตภัณฑ์ธัญพืชอัดแท่งจัดอยู่ในกลุ่มขนมหวานที่กำหนดขนาดการเสิร์ฟไว้ที่ 30 กรัม [6] และได้รับการยอมรับล่าสุดว่าเป็นทางเลือกของขนมสำหรับผู้บริโภคหลายวัย โดยเฉพาะพนักงานในเมืองและนักกีฬา ปลากะพงทะเลเอเชีย (Lates calcarifer) เป็นสายพันธุ์พื้นเมืองที่เลี้ยงในพื้นที่ชายฝั่งของประเทศไทย การเลี้ยงปลากะพงทะเลเอเชียได้ขยายไปยังพื้นที่กลางและตะวันออกของประเทศไทย และส่วนใหญ่จะถูกตลาดในรูปแบบปลาฟรีซและเนื้อปลาแช่แข็งที่บริโภคภายในประเทศและส่งออกไปต่างประเทศ จากข้อมูลในปี 2021 การผลิตปลากะพงทะเลเอเชียจากการเพาะเลี้ยงเริ่มต้นที่ 49,060.2 ตัน และคาดว่าการผลิตในปี 2022 จะอยู่ที่ 53,725.5 ตัน ซึ่งเพิ่มขึ้น 9.5 เปอร์เซ็นต์จากปีที่แล้ว [7] ล่าสุดกระดูกปลาได้รับความสนใจจากการผลิตไบโอแคลเซียมจากขยะอุตสาหกรรมปลา ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่ใช้เป็นวัตถุดิบทดแทนในการผลิตอาหารที่มีมูลค่าเพิ่ม เนื่องจากกระดูกปลาเหล่านี้มีแคลเซียมและฟอสฟอรัสสูง [8-10] กระดูกปลาโดยทั่วไปมีแคลเซียมและฟอสฟอรัสสูง ขึ้นอยู่กับชนิดของปลา และประกอบด้วยแร่ธาตุหลายชนิด เช่น เหล็ก แมกนีเซียม ทองแดง สังกะสี และอื่นๆ (8) แคลเซียมในกระดูกปลามีลักษณะเป็นแคลเซียมฟอสเฟต ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับองค์ประกอบของกระดูกและฟันมนุษย์ [10] การเสริมแร่ธาตุและวิตามินในอาหารเป็นที่ยอมรับกันทั่วไปสำหรับการบริโภคในชีวิตประจำวัน [11] ด้วยความต้องการผลิตภัณฑ์สุขภาพที่เพิ่มขึ้นในตลาด หลายผลิตภัณฑ์อาหารเสริมได้รับการพัฒนาขึ้น รวมถึงบิสกิตเสริมไบโอแคลเซียมจากเปลือกไข่ [12], ขนมปังเสริมไบโอแคลเซียมจากปลากะพงทะเลเอเชีย [10], และแครกเกอร์เสริมไบโอแคลเซียมจากกระดูกทูน่า [13] ธัญพืชอัดแท่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่พร้อมทานและสะดวกในการพกพา ซึ่งเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารสุขภาพ ในขณะที่การใช้แคลเซียมจากกระดูกปลาอาจช่วยลดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ [9] การเสริมแคลเซียมในธัญพืชอัดแท่งด้วยไบโอแคลเซียมจากปลากะพงทะเลเอเชียไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงคุณค่าทางโภชนาการของธัญพืชอัดแท่ง แต่ยังเพิ่มมูลค่าของขยะจากอุตสาหกรรมการประมงอีกด้วย อย่างไรก็ตาม การเสริมแคลเซียมจากกระดูกปลาอาจส่งผลต่อคุณลักษณะและคุณภาพของธัญพืชอัดแท่ง งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาธัญพืชอัดแท่งที่เสริมไบโอแคลเซียมจากกระดูกปลากะพงทะเลเอเชียในระดับแคลเซียมสามระดับ (1) แคลเซียมสูง (แคลเซียม ≥10% Thai RDI), (2) แหล่งแคลเซียมดี (แคลเซียม ≥15% Thai RDI), และ (3) แคลเซียมสูงมาก (แคลเซียม ≥30% Thai RDI) ซึ่งสอดคล้องกับประกาศกระทรวงสาธารณสุข ประเทศไทย เลขที่ 445; ข้อกำหนดโภชนาการที่ออกในปี พ.ศ. 2566 [6] คุณลักษณะและองค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ที่เสริมแคลเซียมได้รับการตรวจสอบ คำนวณต้นทุนการผลิตธัญพืชอัดแท่งเสริมไบโอแคลเซียมในขนาดห้องปฏิบัติการเพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการผลิตเชิงพาณิชย์

Other Innovations

Study of using ceramic tile powder instead of cement

คณะวิศวกรรมศาสตร์

Study of using ceramic tile powder instead of cement

This study focuses on the use of ceramic tile powder as a cement replacement material in concrete at an appropriate ratio. The objective is to investigate the properties of replacing cement with tile powder and to determine the optimal mixing ratio of tile powder in cement mortar that can yield properties equivalent to or superior to conventional cement mortar. The experiment involved preparing cement mortar samples by replacing cement with two types of ceramic tile powder waste from tile manufacturing plants: waste tile powder and rectified tile powder. The mixing process was divided into two parts: Part 1 used a cement and tile powder ratio, while Part 2 used the results of the strength analysis from Part 1 to adjust the ratio accordingly. Various properties were tested, including specific gravity, normal consistency, setting time, tensile strength, and compressive strength. The results of the study revealed that replacing of cement with rectified tile powder provided the highest tensile and compressive strength, comparable to that of conventional cement mortar. Therefore, the use of ceramic tile powder as a replacement can enhance compressive strength while reducing cement usage, which has positive environmental implications by decreasing greenhouse gas emissions from cement production. Furthermore, this approach promotes the effective use of waste materials from the ceramic industry, contributing to the sustainability of the construction industry.

Read more
"Blood D": Application and Campaign for Physically and Mentally Preparation of Thai Red Cross’s Blood Doner

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

"Blood D": Application and Campaign for Physically and Mentally Preparation of Thai Red Cross’s Blood Doner

In the world of blood donation, there are 2 types of people: those who donate blood and those who don't. Most campaigners emphasize how to persuade more people to donate blood and recruit more new blood donors. We believe that even though such focus is important, there're more critical aspects that might have been neglected, which is: for those who have already made up their minds to be blood doners, will they be successful in donating when the time comes? According to our studies, only 63 % of attempted doners are successful. Regrettably, 37 % has to go home disappointed as their bodies are not fit for the conditions required by Red Cross medical staff at blood donation centers (which include some most basic preparations such as low-fat food intake and 8-hours sleep on the night before). Our campaign, ‘Blood in Need, Buddy Indeed’, focuses on 2 aspects. Firstly, to persuade more people to donate blood. Secondly, for those who have made up their minds to donate blood, we will provide necessary support (both body and mind) so that they are fully prepared and successful in donating blood when the time comes via networks of systems, staffs and the newly designed and prototype of the application ‘Blood D’. Our campaign covers the whole ‘before/during/after’ experience of users (as blood doners). Support includes assessment of their current condition whether they are within the requirement of Red Cross Blood Bank. ‘Blood D’ will also provide relevant information on blood donating events, such as locations, and time booking. Once sign-up, the application “Blood D” will sent friendly reminder and clear infographic on how to prepare their bodies as daily notifications during the 7 days countdown. This is to ensure that the users’ blood will be ‘D’ (homophone of the Thai word ‘ดี’ which mean ‘good’ and at the same time playing on the word ‘ Buddy’) or be the ‘good blood’ that can save lives for those in need. After organizing 4 blood donation events both within and outside the KMITL. The numbers of successful blood doners have increased from 63 % to 78 % (this number is the average of 4 events, with the most successful event of 89%). The campaign has won the first runner up in national blood donation campaign competition. It is highly anticipated that once the application “Blood D” is fully launched, it will help increase the amount of blood collected up to 15% with the same numbers of existing doners.

Read more
Agricultural equipment propulsion system using RFID technology

วิทยาเขตชุมพรเขตรอุดมศักดิ์

Agricultural equipment propulsion system using RFID technology

This project aims to design and develop a propulsion system for agricultural equipment using RFID technology and evaluate its movement performance on different surfaces, including concrete and grass. The experiment focuses on examining the tag detection range under transmission power levels of 20 dBm, 23 dBm, and 26 dBm, as well as the impact of antenna angles on detection efficiency. Additionally, the system was tested in three movement scenarios: straight path, left turn, and right turn, at distances of 2 meters, 4 meters, and 6 meters. The results indicate that the system achieved the highest average speed of 0.4736 m/s and an average turning angle of 91.6° when moving in a straight path on a concrete surface at a distance of 4 meters. On a grass surface at the same distance, the average speed was 0.4483 m/s, with an average turning angle of 91.1°. For left and right turns, the movement on the concrete surface generally exhibited a higher average speed than on grass, particularly at a distance of 4 meters, where differences in turning angles were observed. This study provides insights into the factors affecting the movement of agricultural mowing equipment and serves as a foundation for enhancing the efficiency of propulsion systems in future developments.

Read more