นมผงขาดมันเนยและน้ำตาลเพื่อเป็นสารปกป้องเซลล์ในการทำแห้งแบบพ่นกระจายแบคทีเรียโพรไบโอติก

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสัดส่วนของนมขาดมันเนย (milk non fat: MNF) ต่อน้ำตาลซูโครสและแลคโตสที่เหมาะสมในการผลิตแบคทีเรียโพรไบโอติก 3 ชนิด ได้แก่ Lactobacillus gasseri L. johnsonii และ L. salivarius ให้อยู่ในรูปผง จากการศึกษาพบว่า L. gasseri มีการเจริญได้ดีที่สุดในอาหารน้ำมะพร้าว บ่มที่ 37℃ จึงคัดเลือก L. gasseri เพื่อศึกษาการทำแห้งแบบพ่นกระจาย แปรความเข้มข้นของ MNF ซึ่งใช้เป็นสารปกป้องเซลล์เป็น 5% 10% 20% 30% (w/v) ที่อุณหภูมิลมเข้า 160℃ อัตราการป้อน 34 mL/min พบว่าความเข้มข้นของสารละลาย MNF ที่เพิ่มขึ้นทำให้เชื้อรอดชีวิตหลังการทำแห้งลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) โดยเชื้อรอดชีวิตสูงสุดเท่ากับ 97.55±1.76% เมื่อใช้ MNF 5% เป็นสารปกป้องเซลล์ แต่ในระหว่างการเก็บรักษาเป็นเวลา 60 วัน ที่ 30℃ จำนวนเชื้อมีอัตราการลดลงเร็วกว่าที่ความเข้มข้นระดับอื่น จึงเลือกระดับ MNF ที่ให้เชื้อรอดชีวิตรองลงมาคือ 10% ซึ่งมีการรอดชีวิตเท่ากับ 95.0±90.83% ไปศึกษาภาวะการทำแห้งที่เหมาะสม โดยแปรอุณหภูมิลมเข้าเป็น 160℃ และ 180℃ อัตราการป้อนตัวอย่าง 16 ML/min และ 34 mL/min พบว่าที่อุณหภูมิลมเข้า 160℃ อัตราการป้อนตัวอย่าง 16 mL/min เป็นภาวะที่เหมาะสมกว่าภาวะอื่น สามารถผลิตเชื้อผงที่มีความชื้นเท่ากับ 2.22±0.14% ขั้นตอนต่อมาเป็นการศึกษาสัดส่วน MNF: น้ำตาล (ซูโครสหรือแลคโตส) ที่เหมาะสมโดยแปร MNF: น้ำตาล ในสัดส่วนต่างๆ คือ 9:1 7:3 5:5 พบว่า สัดส่วนของ MNF: น้ำตาล ที่ทำให้เชื้อรอดชีวิตสูงสุดคือ MNF: ซูโครส = 7:3 ซึ่งมีจำนวนเชื้อรอดชีวิตเท่ากับ 97.05±0.31% และเมื่อนำเชื้อที่ผลิตได้ไปเก็บรักษาในถุง laminated (PP/PE/Alu/PE/LL) ที่ปิดผนึกแบบสุญญากาศที่ 30℃ เป็นเวลา 8 และ 16 สัปดาห์ พบว่ามีจำนวนเชื้อที่รอดชีวิตเท่ากับ 9.66±0.05 และ 9.42±0.03 log (CFU/g) ตามลำดับ โดยมีจำนวนเชื้อที่รอดชีวิตสูงกว่าการใช้สารละลาย MNF 10% เพียงชนิดเดียวเมื่อเก็บรักษาเป็นเวลา 8 สัปดาห์ ซึ่งมีปริมาณเชื้อเท่ากับ 6.40±0 log(CFU/g) ดังนั้นสารละลาย MNF: ซูโครส = 7:3 จึงเป็นสัดส่วนที่หมาะสมในการผลิตแบคทีเรียโพรไบโอติกผงเมื่อใช้ภาวะในการทำแห้งที่มีอุณหภูมิลมเข้าเท่ากับ 160℃ อัตราการป้อน 16 mL/min