กลับไปที่นวัตกรรมทั้งหมด

การพัฒนาน้ำผลไม้เสริมโพรไบโอติก Bacillus coagulans

Development of fruit juice supplemented with probiotic Bacillus coagulans

@คณะอุตสาหกรรมอาหาร

#KLLC 2024
#Industry 4.0
การพัฒนาน้ำผลไม้เสริมโพรไบโอติก Bacillus coagulans

รายละเอียด

ปัจจุบันคนทั่วโลกให้ความสนใจกับการดูแลรักษาสุขภาพมากขึ้น ส่งผลให้มีการศึกษาค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์และอาหารเสริมสุขภาพต่างๆ จนค้นพบคุณประโยชน์ของอาหารต่อสุขภาพมากขึ้นเรื่อยๆ โดยผลิตภัณฑ์อาหารที่มีการเสริมโพรไบโอติก เป็นผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพอีกประเภทหนึ่งซึ่งเป็นที่คุ้นเคยของผู้บริโภค งานวิจัยนี้มีการศึกษาผลของการห่อหุ้มเซลล์ต่อการรอดชีวิตของเชื้อโพรไบโอติกในน้ำผลไม้ โดยใช้ผลไม้ 2 ชนิด ได้แก่ ลูกหม่อน และมะม่วง โดยนำมาเสริมจุลินทรีย์โพรไบโอติกที่ถูกห่อหุ้ม ได้แก่ Bacillus coagulans เพื่อพัฒนาน้ำผลไม้เสริมโพรไบโอติก จึงมีการศึกษาเทคนิคการห่อหุ้มเซลล์ด้วยเทคนิคเอนแคปซูเลชัน (Encapsulation) ได้แก่ การทำสเฟียริฟิเคชัน (Spherification) แบ่งออกเป็น 2 วิธี คือ Basic spherification และ Reverse spherification และการใช้ไลโปโซมในการห่อหุ้ม (liposome entrapment) เพื่อเพิ่มอัตราการอยู่รอดของโพรไบโอติกร่วมกับพรีไบโอติกในน้ำผลไม้ โดยทางผู้วิจัยมีความคาดหวังว่างานวิจัยนี้จะสามารถเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของจุลินทรีย์โพรไบโอติกผ่านการห่อหุ้มด้วยเทคนิคต่างๆข้างต้น สามารถเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการให้กับน้ำผลไม้ได้มากขึ้น และสามารถยกระดับน้ำผลไม้ให้มีมูลค่าที่สูงขึ้นได้

วัตถุประสงค์

ปัจจุบันคนทั่วโลกให้ความสำคัญต่อการดูแลสุขภาพมากขึ้น โดยเฉพาะกระแสการตื่นตัวของผู้บริโภคเกี่ยวกับอาหารเพื่อสุขภาพ ส่งผลให้มีการศึกษาค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์และอาหารเสริมสุขภาพต่างๆ จนค้นพบคุณประโยชน์ของอาหารต่อสุขภาพมากขึ้นเรื่อยๆ รวมทั้งผู้บริโภคปัจจุบันมีความต้องการในเรื่องความสะดวกและรวดเร็วของการนำอาหารเสริมสุขภาพไปใช้ โดยยังคงคุณค่ารวมถึงคุณสมบัติในการรักษา การเสริมสุขภาพไว้เหมือนที่มีตามธรรมชาติเดิม (เทพ เฉลิมชัย, ม.ป.ป) ผู้บริโภคมีความสนใจในการเลือกบริโภคอาหารมากขึ้น เนื่องจากสภาวะและสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปซึ่งทำให้มีผลต่อสุขภาพ รวมทั้งผู้บริโภคเริ่มมีความเข้าใจถึงคุณค่าทางอาหารที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ ดังนั้น อาหารฟังก์ชัน (Functional food) จึงได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็วโดยมีการพัฒนาอาหารฟังก์ชันหลากหลายชนิดและรูปแบบมากมาย (เอกชัย จารุเนตรวิลาส, 2558) 
อาหารฟังก์ชัน (Functional food) มีความหลากหลายและแตกต่างกันไปตามหน้าที่ของสารที่ทำหน้าที่ เช่น ผลิตภัณฑ์อาหารที่มีการเสริมโพรไบโอติก เป็นผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพอีกประเภทหนึ่งซึ่งเป็นที่คุ้นเคยของผู้บริโภค โดยส่วนใหญ่ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวใช้เชื้อแบคทีเรียแลคติกเป็นจุลินทรีย์เริ่มต้น ส่วนจุลินทรีย์โพรไบโอติกเป็นจุลินทรีย์ที่ต้องการให้มีชีวิตอยู่ในผลิตภัณฑ์ปริมาณไม่ต่ำกว่า 106 cfu/g หรือ ml (Dave and Shah, 1996) ซึ่งโพรไบโอติก เป็นจุลชีพที่มีชีวิต มีประโยชน์ต่อร่างกาย เช่น ลดจำนวนของแบคทีเรียที่ก่อโรค กําจัดสารพิษต่างๆ และสารก่อมะเร็ง ช่วยสร้างภูมิคุ้มกันต้านทานโรค โดยเฉพาะโรคติดเชื้อระบบทางเดินอาหาร ช่วยสร้าง และช่วยการดูดซึมวิตามิน เกลือแร่หลายชนิด และอาจช่วยลดการดูดซึมไขมันโคเลสเตอรอล (Cholesterol) แต่เมื่อผ่านกระบวนการผลิต ส่งผลให้โพรไบโอติกที่มีในผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ มีปริมาณลดน้อยลงเนื่องจากโพรไบโอติกในอาหาร ไม่ทนต่อสภาวะแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ pH อากาศ เป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อการรอดชีวิตของจุลินทรีย์ นอกจากนี้ในสภาวะปกติในกระเพาะอาหารมีความเป็นกรดสูง ส่งผลให้โพรไบโอติกมีจํานวนลดน้อยลง วิธีการเพิ่มการรอดชีวิตของโพรไบโอติกโดยการเติมพรีไบโอติกเป็นอาหาร เรียกว่า ซินไบโอติก (Synbiotic) ในการผลิต ผลิตภัณฑ์ซินไบโอติกที่เป็นพรีไบโอติกทํางานร่วมกับโพรไบโอติก เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะทางกายภาพและทางประสาทสัมผัสที่ดี และปริมาณเชื้อโพรไบโอติกที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ในปริมาณที่เหมาะสมนั้นเป็นสิ่งสําคัญ แต่การเสริมโพรไบโอติกลงในผลิตภัณฑ์ มักประสบปัญหา เนื่องจากโพรไบโอติกที่เสริมลงไปมีอัตราการเจริญตํ่าหรือไม่สามารถอยู่รอดได้ในกระบวนการผลิต หรือการเก็บรักษา (Gibson et al.,1995) มีรายงานถึงการเพิ่มการอยู่รอดของโพรไบโอติก เช่น การเติมน้ำผลไม้ลงไปในผลิตภัณฑ์ เป็นแนวทางหนึ่งในการส่งเสริมและเพิ่มอัตราการอยู่รอดของโพรไบโอติกที่สูงขึ้น (Gibson et al., 1995) เนื่องจากในน้ำผลไม้มีน้ำตาลสูงที่เป็นแหล่งคาร์บอนให้แก่โพรไบโอติก จึงมีอัตราการอยู่รอดที่สูงขึ้นในกระบวนการผลิต นอกจากนี้ยังเป็นการเพิ่มกลิ่น และสารที่มีคุณค่าทางโภชนาการให้แก่ผลิตภัณฑ์ได้ ดังนั้นน้ำผลไม้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการนำมาเพิ่มการรอดชีวิต หรือที่เรียกว่า ซินไบโอติก (Synbiotic) แต่ทั้งนี้ในการผลิตซินไบโอติก ส่วนมากนั้นมักอยู่ในรูปของของเหลว ซึ่งไม่สะดวกต่อการนำไปใช้งาน ไม่เอื้ออำนวยต่อการขนส่ง และอาจสูญเสียคุณค่าทางโภชนาการสูง ส่งผลให้จำนวนโพรไบโอติกลดจำนวนลงในระหว่างการเก็บรักษา อีกทั้งจุลินทรีย์ไม่ทนต่ออุณหภูมิ
เพื่อพัฒนาน้ำผลไม้เสริมโพรไบโอติก จึงมีการศึกษาเทคนิคการห่อหุ้มเซลล์ด้วยวิธีสเฟียริฟิเคชัน (Spherification) และการใช้ไลโปโซมในการห่อหุ้ม (liposome entrapment) เพื่อเพิ่มอัตราการอยู่รอดของโพรไบโอติกร่วมกับพรีไบโอติกในน้ำผลไม้ โดยน้ำผลไม้ที่ใช้ในการศึกษาร่วมเป็นน้ำผลไม้ที่มาจากลูกหม่อน ซึ่งกำลังเป็นที่นิยม และมะม่วง จากกระแสการรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพ ผัก ผลไม้ที่มีสีสันต่าง ๆ ตามธรรมชาติ จัดเป็นกลุ่มที่ถูกจับตามอง และนำมารับประทานเพื่อให้ร่างกายได้รับประโยชน์ หนึ่งในผลไม้กลุ่มสีม่วงแดง ที่มาแรง และราคาไม่แพง เช่น ผลลูกหม่อน หรือ มัลเบอร์รี (Mulberry) เป็นผลไม้ที่อุดมไปด้วยวิตามิน และแร่ธาตุ อาทิ กรดโฟลิก (Folic Acid) ซึ่งพบว่า ทารกที่เกิดจากมารดาที่ขาดกรดโฟลิก มีความเสี่ยงที่จะพิการทางสมอง และประสาทไขสันหลัง นอกจากนั้นยังพบสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น แอนโทไซยานิน (Anthocyanin) เควอซิติน (Quercetin) ที่มีส่วนลดความเสี่ยงในการเกิดโรคมะเร็ง ตำรับยาโบราณมีการใช้ผลหม่อนต้มบริโภคทั้งเนื้อ และน้ำ แก้โรคไขข้ออักเสบ ท้องผูก โลหิตจาง และขับเสมหะ เป็นต้น มะม่วงเป็นผลไม้ชนิดหนึ่งที่มีรสชาติดี รับประทานได้ทั้งผลดิบและผลสุก ให้พลังงานสูง เป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของโพแทสเซียม เส้นใยอาหาร และวิตามิน หลายคนเชื่อว่ามะม่วงอาจมีคุณสมบัติต้านเบาหวาน มะเร็ง การอักเสบ การติดเชื้อต่าง ๆ และต้านสารอนุมูลอิสระได้ นอกจากรสชาติจะเป็นที่โปรดปรานของใครหลายๆคนแล้ว มะม่วงยังอุดมไปด้วยสารพอลิฟีนอล (Polyphenols) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น แมงจิเฟอริน (Mangiferin) กรดแกลลิก (Gallic Acid) แกลโลแทนนิน (Gallotannins) เควอซิทิน (Quercetin) ไอโซเควอซิทิน (Isoquercetin) กรดเอลลาจิก (Ellagic Acid) และเบต้ากลูโคแกลลิน (β-Glucogallin) นับเป็นผลไม้ที่มีรสชาติหวานมากชนิดหนึ่ง จึงมีปริมาณน้ำตาลสูงตามไปด้วย แต่ผลไม้ที่มีรสหวานจะมีเส้นใยอาหารและคุณค่าทางโภชนาการอื่น ๆ รวมอยู่ด้วย ทำให้ความหวานของมะม่วงแตกต่างจากความหวานของน้ำตาลทรายขาวที่ผ่านกระบวนการฟอก นอกจากนี้ มะม่วงยังเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับผู้ที่อยากรับประทานขนมหวาน เพราะได้รับสารอาหารอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย เป็นต้น ดังนั้นเราสามารถเสริมจุลินทรีย์โพรไบโอติกลงในน้ำผลไม้เหล่านี้ เพื่อเพิ่มคุณประโยชน์ให้กับอาหารฟังก์ชันนี้มากยิ่งขึ้นไปอีกได้ ทำให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ที่อุดมไปด้วยคุณค่าทางโภชนาการที่สูงขึ้นกว่าน้ำผลไม้ทั่วไป

ผู้จัดทำ

ปันฑิตา ร่มจันทร์
PANTITA ROMJAN

#นักศึกษา

สมาชิก
พิราภรณ์ วงศ์ภา
PIRAPORN WONGPA

#นักศึกษา

สมาชิก
วิภาวินี เตชะพงษ์
WIPAWINEE TACHAPONG

#นักศึกษา

สมาชิก
ทรงศักดิ์ วัฒนชัยเสรีกุล
Songsak Wattanachaisaereekul

#อาจารย์

อาจารย์ที่ปรึกษา

โหวตนวัตกรรมนี้

กำลังดาวน์โหลด