ปริมาณบีตาแคโรทีนในมะม่วงแห้งเยือกแข็ง

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=IMC8u2RSFlo[/youtube]

บทวิทยุรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.”

ออกอากาศวัน เสาร์ ที่ 18  เดือน มกราคม  พ.ศ. 2557

เรื่อง ปริมาณบีตาแคโรทีนในมะม่วงแห้งเยือกแข็ง

บทวิทยุโดย วิทวัส ยุทธโกศา

……………………………………………………………………………………………………

 

-เพลงประจำรายการ-

สวัสดีครับ คุณผู้ฟังทุกท่านครับ พบกันอีกครั้งกับรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ซึ่งออกอากาศเป็นประจำทุกวันเสาร์ ทางสถานีวิทยุ มก. แห่งนี้ครับ รายการนี้ผลิตโดย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ รายการของเราเป็นรายการที่จะนำเสนอเรื่องราวผลงานวิจัยดีๆ ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เพื่อให้คุณผู้ฟังได้นำมาปรับใช้ในชีวิตประจำวัน หรือเพื่อสร้างรายได้ให้กับตนเอง โดยมีกระผมวิทวัส ยุทธโกศา เป็นผู้ดำเนินรายการครับ

คุณผู้ฟังครับ วันนี้กระผมมีผลงานวิจัยที่น่าสนใจมาฝากคุณผู้ฟังครับ เป็นผลงานของ รศ.สงวนศรี เจริญเหรียญ ภาควิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการอาหาร คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขน เป็นผลงานเกี่ยวกับการหาผลของสภาวะการแช่เยือกแข็งของกระบวนการทำแห้งเยือกแข็งต่อปริมาณบีตาแคโรทีนในมะม่วงแห้งเยือกแข็ง ก่อนอื่นเรามาฟังเรื่องของมะม่วงกันก่อนนะครับ

คุณผู้ฟังครับมะม่วงเป็นผลไม้ที่ได้รับความนิยมในการบริโภคกันอย่างแพร่หลายในประเทศไทยครับ และได้รับความสนใจเป็นอย่างมากจากชาวต่างชาติ เนื่องจากกลิ่นและรสชาติที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งอันเป็นที่ชื่นชอบ ประกอบกับมะม่วงสุกมีสารอาหารสำคัญ คือ บีตาแคโรทีน ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณสมบัติการเป็นวิตามินเอ เมื่อเข้าสู่ร่างกายและเป็นสารต่อต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อร่างกาย อย่างไรก็ตาม เมื่อมะม่วงสุกจะมีอายุการเก็บรักษาที่สั้นและเน่าเสียอย่างรวดเร็ว จะมีการแปรรูป เช่น การทำแห้งจึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อยึดอายุของการเก็บรักษา เพื่อคงคุณค่าทางโภชนาการและเพิ่มมูลค่าให้แก่มะม่วงสุก

ที่ทำแห้งเยือกแข็ง หรือ Freeze drying ซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนการแช่เยือกแข็งอาหารแล้วระเหิดน้ำแข็งออกทำให้ได้อาหารแห้ง จัดเป็นวิธีการทำแห้งที่ช่วยรักษาคุณภาพของมะม่วงให้ได้มากที่สุด รวมถึงมีความสามารถในการคืนรูปด้วยน้ำสูง ทำให้ได้มะม่วงที่มีคุณลักษณะใกล้เคียงกับของสด และยังสามารถเก็บรักษาผลผลิตดังกล่าวไว้ได้ที่อุณหภูมิห้องต่างจากการแช่เยือกแข็ง ซึ่งต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส การทำแห้งแบบเยือกแข็งจึงเริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นในวงการอุตสาหกรรมของอาหารไทย นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยจำนวนมากแสดงให้เห็นว่า การทำแห้งเยือกแข็งสามารถถนอมรักษาสารอาหารที่สำคัญที่มีในผลผลิตทางการเกษตรได้ดีกว่าการทำแห้งแบบอื่นๆ เนื่องจากวิธีดังกล่าวเป็นการแปรรูปได้ อย่างไรก็ดีในระหว่างการเก็บรักษาอาหาร สารอาหารต่างๆ ยังคงมีการสลายตัวอย่างต่อเนื่อง ในช่วงนี้เราพักกันก่อนสักครู่นะครับ แล้วกลับมาฟังกันต่อในช่วงหน้าครับ

-เพลงคั่นรายการ-

กลับมาฟังกันต่อนะครับ คุณผู้ฟังครับ การทำแห้งเยือกแข็ง และการเก็บรักษาล้วนมีผลต่อการสลายตัวของสารบีต้าแคโรทีนของอาหารแห้ง เนื่องจากผู้บริโภคในปัจจุบันมีความสนใจ และใส่ใจในการบริโภคอาหาร เพื่อเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพกันมากยิ่งขึ้น การแสวงหาวิธีแปรรูป เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา อาหาร และยังสามารถถนอมสารสำคัญที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพไว้ให้ได้มากที่สุด จึงเป็นสิ่งที่ควรให้ความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะสารบีต้าแคโรทีนที่เป็นสารกลุ่มที่ละลายได้ในไขมัน และประกอบด้วยโครงสร้างโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวขนาดใหญ่ มีฉนวนพันธะคู่ถึง 11 คู่ ทำให้เกิดการสลายตัวด้วยปฏิกิริยาออกซิเดนชันได้ง่าย เมื่อสัมผัสกับออกซิเจน ส่วนปัจจัยที่ช่วยเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวดังกล่าว ได้แก่ ความร้อน กรด แสง และ โลหะ เช่นเหล็ก เอ็นไซม์  เป็นต้นครับ

ซึ่งงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาผลของสภาวะในการทำแห้งเยือกแข็งต่อปริมาณสารเบต้าแคโรทีนในผลิตภัณฑ์มะม่วงแช่เยือกแข็ง ซึ่งในปัจจุบันยังไม่มีผู้ศึกษาถึงปริมาณสารบีต้าแคโรทีนที่มีอยู่ในมะม่วงแห้งเยือกแข็ง งานวิจัยนี้จึงเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมการทำแห้งเยือกแข็ง เพื่อเพิ่มมูลค่าของผลิตผลในแง่ของคุณค่าทางโภชนนาการครับ

เรามาฟังวัตถุประสงค์ของการวิจัยในครั้งนี้กันนะครับว่ามีอะไรบ้าง โดย รศ.สงวนศรี ได้กล่าวไว้ว่า

1. เพื่อศึกษาสภาวะในการแช่เยือกแข็งที่สามารถรักษาปริมาณสารบีต้าแคโรทีนในมะม่วงทำแห้งเยือกแข็งไว้ได้มากที่สุด
2. ศึกษาผลของสภาวะในการแช่เยือกแข็งต่อปริมาณสารบีต้าแคโรทีนในช่วงการเก็บรักษา
3. ศึกษาผลของสภาวะในการแช่เยือกแข็งที่มีต่อโครงสร้างของมะม่วงแห้งเยือกแข็ง
4. ตีพิมพ์ผลงานในวารสารวิชาการระดับนานาชาติอย่างน้อย 1 เรื่อง
5. สร้างบัณฑิตระดับปริญญาเอกอย่างน้อย 1 คน

ช่วงนี้พักกันก่อนสักครู่นะครับ แล้วกลับมาฟังกันต่อช่วงหน้าครับ

-เพลงคั่นรายการ-

กลับมาฟังกันต่อนะครับ คุณผู้ฟัง เมื่อมีการเปรียบเทียบวิธีการแช่เยือกแข็ง ในการทำแห้งเยือกแข็งยังมีข้อได้เปรียบในเรื่องของการประหยัดพลังงาน เนื่องจากเก็บรักษาผลิตภัณฑ์แห้งเยือกแข็งไว้ได้ที่อุณหภูมิห้อง โดยผลผลิตทางงการเกษตรไม่เน่าเสีย ในขณะที่การถนอมอาหาร ด้วยการแช่เยือกแข็ง ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส ดังนั้นการทำแห้งแบบเยือกแข็งจึงเริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นในวงการอุตสาหกรรมอาหารของไทยครับ

ดังนั้นเรามาฟังรายละเอียดในการทำแข็งเยือกแข็งกันนะครับ กระบวนการทำแห้งเยือกแข็งประกอบด้วยขั้นตอนหลัก 2ขั้นตอน คือ การแช่เยือกแข็งเพื่อให้น้ำในอาหารที่เปลี่ยนสถานะเป็นน้ำแข็ง และการกำจัดน้ำออกที่ความดันต่ำ ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กระบวนการย่อย คือ การระเหิดน้ำแข็งและระเหยน้ำที่ไม่ถูกแช่แข็ง คุณผู้ฟังครับ โดยทั่วไปแล้วการทำแห้งเยือกแข็งจะรักษาโครงสร้างของอาหารไว้ได้เหมือนของสดหากใช้สภาวะที่เหมาะสม

คุณผู้ฟังครับ ปรากฎการณ์หนึ่งที่มักเกิดกับลักษณะอาหารแห้งเยือกแข็ง คือ การยุบตัวครับ ซึ่งมีการให้คำนิยามไว้ว่า เป็นการเคลื่อนที่ของโครงสร้าง ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการลดลงของความหนืด เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิของอาหารสูงกว่าอุณหภูมิกลาสทรานซิซัน การยุบตัวหรือการสูญเสียโครงสร้างเกิดขึ้น เนื่องจากโครงสร้างอาหารไม่สามารถรองรับน้ำหนักของตัวโครงสร้างไว้ได้ จึงเกิดการยุบตัวลงครับคุณผู้ฟัง นอกจากนี้ยังมีนักวิจัยบางกลุ่มยังอธิบายความหมายของการยุบตัว รวมไปถึงการลดขนาดของรูพรุนของโครงสร้าง และการหดตัว โดยปริมาตรของอาหารแห้ง กระบวนการทำแห้งเยือกแข็งที่ใช้สภาวะที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดปรากฎการณ์ยุบตัว คุณผู้ฟังครับในระหว่างกระบวนการทำแห้งเยือกแข็งการยุบตัวของโครงสร้างอาหาร อาจเกิดได้จากการมีความดันของไอน้ำในช่วงการระเหิดเพิ่มขึ้น หรือความร้อนจากชั้นวางอาหารสูงเกินกว่าความต้องการในการทำแห้ง

คุณผู้ฟังครับแม้ว่าจะมีงานวิจัยจำนวนมากที่แสดงให้เห็นว่าการทำแห้งแบบเยือกแข็งสามารถถนอมรักษาสารสำคัญที่มีในผลิตผลทางการเกษตรได้ดีกว่าการทำแห้งแบบอื่นๆ ดังที่ได้กล่าวมาบ้างแล้วนะครับ การที่เราจะเก็บสารสำคัญต่างๆ ก็ยังมีการสลายตัวกันอย่างต่อเนื่อง โดยสภาวะต่างๆ ในช่วงก่อนการทำแห้งเยือกแข็ง ในขณะทำแห้งเยือกแข็ง และการเก็บรักษาล้วนมีผลต่อการสลายตัวของสารบีตาแคโรทีน ของอาหารแห้ง คุณผู้ฟังครับการสลายตัวของสารอาหารต่างๆ ระหว่างการเก็บอาหารที่ผ่านการทำแห้งเยือกแข็งมีการศึกษากันบ้างแล้ว แต่ยังไม่มากเท่าการเปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการ การทำเยือกแข็ง และในบางครั้งก็ศึกษาวิจัยในระบบโมเดลอาหาร นอกจากการตรวจเอกสารยังไม่พบงานวิจัยที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างผลของกระบวนการแช่เยือกแข็งต่อลักษณะโครงสร้างของอาหารจริง เช่น เนื้อมะม่วงสุก และโยงถึงปริมาณบีตาแคโรทีนที่เหลืออยู่ในระหว่างการเก็บรักษาที่ระดับความชื้นสัมพัทธ์ต่างกันครับ ช่วงนี้พักกันก่อนสักครู่นะครับ ช่วงหน้าเรามาฟังวิธีวิจัยกันนะครับ

-เพลงคั่นรายการ-

กลับมาฟังกันต่อนะครับ มาฟังวิธีในการวิจัยกันครับ

ทางผู้วิจัยได้นำมะม่วงน้ำดอกไม้พันธุ์สีทองสุก ซึ่งได้จัดซื้อจากบริษัท จันทบุรีโกลบอลเทรด จำกัด จังหวัดจันทบุรี จำนวน 40 กิโลกรัม แล้วนำมาคัดเลือกเพื่อใช้ในกระบวนการทำแห้งเยือกแข็ง โดยพิจารณาจากลักษณะทางกายภาพ คือ ผลที่ได้ขนาด สีผิวน้ำหนักที่ใกล้เคียงกัน และผลที่ลอยน้ำเกลือ ที่ระดับความเข้มข้น 3-4 เปอร์เซ็นต์ และมีปริมาณของแข็งที่ละลายอยู่ระหว่าง 16-20 บริกซ์ จากนั้นนำมะม่วงที่ผ่านการคัดเลือกมาล้างให้สะอาด ปอกเปลือกและนำส่วนเนื้อมาหั่นเป็นทรงลูกบาศก์ยาวด้านละ 1 เซนติเมตร และอุณภูมิช่วงทำแห้ง โดยกำหนดสภาวะที่ใช้ในการทำแห้งเยือกแข็งมะม่วงน้ำดอกไม้ ดังนี้ เครื่องทำแห้งเยือกแข็งอยู่ที่อุณภูมิ -35 องศาเซลเซียส มีอุณภูมิของถาดช่วงทำแห้งอยู่ที่ -40 องศาเซลเซียส ให้เป็นสภาวะที่ 1 ส่วน อุณภูมิของถาดช่วงทำแห้งอยู่ที่ -15 องศาเซลเซียส กำหนดเป็น 2 และ แช่ไนโตรเจนเหลว เป็นเวลา 5 นาที  อุณภูมิของถาดช่วงทำแห้งอยู่ที่ -40 องศาเซลเซียส เป็นสภาวะที่ 3 ครับ

โดยให้แช่มะม่วงในสภาวะการทำแห้งเยือกแข็งที่ 1 และ 2 สำหรับสภาวะที่ 3 ใช้การแช่เยือกแข็งโดยการแช่ในไนโตรเจนเหลว เป็นเวลา 5 นาที จากนั้นจึงนำเข้าเครื่องทำแห้งเยือกแข็ง และทำแห้งโดยกำหนดอุณหภูมิของถาดเป็น -40 องศาเซลเซียส และกำหนดสุดท้ายของผลผลิตภัณฑ์ เป็น 30 องศาเซลเซียส สำหรับทุกสภาวะการทำแห้งเยือกแข็ง

จากนั้นนำผลิตภัณฑ์มะม่วงแห้งเยือกแข็งมาเก็บที่เดซิเคเตอร์ซึ่งบรรจุซิลิกาเจลเป็นเวลา 3-4 วัน เพื่อดึงน้ำบางส่วนที่ยังเหลือในมะม่วงแห้งเยือกแข็งออก แล้วนำไปเก็บรักษาในเดซิเคเตอร์ซึ่งบรรจุสารละลายเกลืออิ่มตัวลิเทียมคลอไรด์ และแทสเซียมแอซีเตต เพื่อควบคุมระดับความชื้นสัมพัทธ์ เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องและในสภาวะที่มีแสง ช่วงนี้พักกันก่อนสักครู่นะครับ ช่วงหน้ามาฟังการวิเคราะห์ผลกันนะครับ

-เพลงคั่นรายการ–

กลับมาฟังกันต่อนะครับ จากนั้นก็วิเคราะห์โครงสร้างภายในและภายนอกของมะม่วงแห้งเยือกแข็ง และต่อมาวิเคราะห์สารบีต้าแคโรทีน ผลของสภาวะการทำแห้งเยือกแข็งของมะม่วงที่มีอิทธิพลต่อโครงสร้างถายใน ลักษณะปรากฏ และอัตราการสลายตัวของสารบีต้าแคโรทีนในระหว่างการเก็บรักษา คือ การทำแห้งเยือกแข็งที่อุณหภูมิทำแห้งสูงกว่า อุณหภูมิหลอมเหลวของน้ำแข็ง ทำให้เกิดการยุบตัวของโครงสร้าง ซึ่งเป็นลักษณะที่ไม่เป็นที่ยอมรับ แต่ในขณะเดียวกันการยุบตัวดังกล่าวจะช่วยถนอมสารบีต้าแคโรทีนเอาไว้ ได้ในระหว่างการเก็บรักษา เมื่อเทียบกับโครงสร้างที่มีรูพรุนสูง เนื่องจากชั้นที่ยุบตัวจะป้องกันการซึมผ่านของออกซิเจนเข้าสู่อาหาร นอกจากนี้การทำแห้งเยือกแข็งโดยแช่เยือกแข็งด้วยไนโตรเจนเหลว ทำให้เกิดรอยแตกบนมะม่วงแห้ง ซึ่งช่วยในการซึมผ่านของออกซิเจนเข้าสู่อาหาร นำไปสู่การสลายตัวของสารบีตาแคโรทีนในอัตราสูง และผลออกมาว่า ผู้บริโภคมีความชื่นชอบผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทำแห้งเยือกแข็งในสภาวะที่ 1 มากที่สุดครับ คือจะชอบแบบปานกลางค่อนข้างมาก รองลงมาคือ สภาวะที่ 2 คือ ชอบเล็กน้อย ในขณะที่ 3 อยู่ในระดับที่ไม่ชอบเล็กน้อย คุณผู้ฟังครับ การที่เราศึกษาระดับที่เหมาะสมระหว่างการยุบตัวและความสามารถในการเก็บรักษาสารบีต้าแคโรทีนจึงเป็นสิ่งที่ควรพิจารณาในการผลิตภัณฑ์ผลไม้แห้งเยือกแข็งต่อไป เพื่อเป็นการส่งเสริมการแปรรูปผลผลิตทางการเกษตร เพื่อให้เกษตรกรมีรายได้ที่เพิ่มขึ้น และแก้ปัญหาการเก็บรักษาผลผลิตให้ยาวนานขึ้น และแน่นอนว่างานวิจัยนี้ต้องได้รับการพัฒนาต่อไปในอนาคตครับ  วันนี้กระผม วิทวัส ยุทธโกศา ขอจบรายการไว้เพียงเท่านี้ครับ

สัปดาห์หน้ากระผม จะนำเรื่องราวผลงานวิจัยอะไรดีๆ มาฝากคุณผู้ฟังอีก อย่าลืมติดตามรับฟังได้ในรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ในวันและเวลาเดียวกันนี้ หากคุณผู้ฟังมีข้อเสนอแนะนำติชมรายการหรือจะสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม สามารถเขียนจดหมายมายังรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ตู้ ปณ. 1077 ปทฝ. เกษตรศาสตร์ กรุงเทพฯ 10903 หรือโทรสอบถาม ได้ที่ 0-2561-1474 สำหรับวันนี้รายการจากแฟ้มงานวิจัย มก. ได้หมดเวลาลงแล้วครับ พบกันใหม่ในสัปดาห์หน้า สำหรับวันนี้ลาไปก่อน สวัสดีครับ