การผลิตด้วยเอนไซม์และการหาลักษณะเฉพาะของไซรัปมะตูม Aegle marmelos (L.) Correa

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากระบวนการแปรรูปไซรัปมะตูมด้วยเอนไซม์ และศึกษาลักษณะ เฉพาะของไซรัปมะตูม จากการคัดเลือกระดับความสุกของมะตูมพบว่า มะตูมแก่จัดบ่มที่อุณหภูมิ 30±2ºC เป็นเวลา 10 วัน จะมีเนื้อสีส้มอมเหลือง ให้กลิ่นมะตูมชัดเจน และมีรสหวานมากกว่าระดับอื่นอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ดังนั้นจึงเลือกใช้มะตูมสุกระดับนี้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไซรัปมะตูม โดยพบว่าเนื้อมะตูมสุกมีปริมาณใยอาหารทั้งหมด ใยอาหารที่ละลายน้ำ และใยอาหารที่ไม่ละลายน้ำ เท่ากับ 19.84, 11.22 และ 8.62 g/ 100 g dry weight (dw) ตามลำดับ มีฤทธิ์ต้านออกซิเดชันเท่ากับ 6.21 µg dw/ µg DPPH หรือ 102.74 µM trolox equivalent/ g dw มีปริมาณฟีนอลิก ฟลาโวนอยด์ แคโรทีนอยด์ และวิตามินซี เท่ากับ 87.34 mg gallic acid equivalent/ g dw, 15.20 mg catechin equivalent/ g dw, 32.98 µg/ g dw และ 26.17 mg/ 100 g dw ตามลำดับ มีค่าแอกทิวิตีของสารพรีไบโอติกโดยใช้ B. lactis Bb12 และ L. acidophilus La5 เป็นโพรไบโอติกเท่ากับ 0.20 และ 0.01 ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์สารระเหยด้วยวิธี SPME/GC/MS พบว่าเนื้อมะตูมสุกมีสารระเหยทั้งหมด 28 ชนิด โดยมีสารกลุ่ม terpenes เป็นสารระเหยที่ให้กลิ่นรสหลักของมะตูม และในการทดลองหาภาวะควบคุมการเกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาลของเนื้อมะตูมโดยใช้กรดอินทรีย์ 2 ชนิด คือ กรดแอสคอร์บิกและกรดซิตริก แปรความเข้มข้นกรดในช่วง 0-0.5% (w/w) ร่วมกับการให้ความร้อนด้วยไอน้ำจนเนื้อมะตูมมีอุณหภูมิ 85ºC แปรเวลาการให้ความร้อนในช่วง 0-5 นาที พบว่า การเติมกรดแอสคอร์บิกเข้มข้น 0.3% (w/w) ร่วมกับการให้ความร้อนนาน 3 นาที เป็นภาวะที่เหมาะสมในการควบคุมการเกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาลในเนื้อมะตูม และจากการทดลองแปรรูปไซรัปมะตูมด้วยเอนไซม์ Pectinex® Ultra SP-L ควบคุมอุณหภูมิที่ 32±2ºC แปรความเข้มข้นเอนไซม์ในช่วง 1.0-3.0% (v/w) แปรเวลาการย่อย 0-6 ชั่วโมง พบว่า การใช้เอนไซม์เข้มข้น 2.5% (v/w) เวลาการย่อย 0, 1, 2, 4 และ 6 ชั่วโมง สามารถแบ่งระดับการตัดพันธะไกลโคซิลของพอลิเมอร์ในเนื้อมะตูมด้วยเอนไซม์ที่ประเมินจากค่าของน้ำตาลรีดิวซ์ได้เป็น 5 ช่วง โดยประมาณคือ 39, 55, 68, 77 และ 85 mg glucose/ g fresh weight จากการศึกษาลักษณะเฉพาะของไซรัปมะตูมช่วงดังกล่าวพบว่า ไซรัปมะตูมที่ใช้เวลาในการย่อย 2 และ 4 ชั่วโมงขึ้นไป มีปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดและฤทธิ์ต้านออกซิเดชันสูงกว่าภาวะอื่นอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ตามลำดับ ส่วนที่เวลาการย่อย 6 ชั่วโมง ไซรัปมะตูมจะมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเล็กที่สุดคือ 79.92 µm และไซรัปมะตูมทุกภาวะจะมีพฤติกรรมการไหลแบบ pseudoplastic with yield stress ที่ขึ้นกับเวลา (thixotropic) เมื่อใช้ Herschel-Bulkley model ในการทำนายค่า เมื่อเวลาการย่อยมากขึ้น ไซรัปจะมีค่า yield stress (τo) และ flow behavior index (Ƞ) มากขึ้น แต่มีค่า consistency coefficient (K) apparent viscosity (Ƞ) ที่อัตราเฉือน 100 s-1 และ hysteresis loop area ลดลง สำหรับผลการประเมินคุณภาพทางประสาทสัมผัสพบว่า ไซรัปมะตูมที่ใช้เวลาในการย่อย 4 ชั่วโมงขึ้นไป จะมีสีส้มอมเหลืองและมีกลิ่นรสมะตูมชัดเจน โดยมีเนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนมากกว่าและมีความข้นเหนียวน้อยกว่าไซรัปมะตูมที่ภาวะอื่นอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) จากการเปรียบเทียบปริมาณใยอาหาร ค่าแอกทิวิตีของสารพรีไบโอติก และสารระเหยในไซรัปมะตูมที่ใช้เวลา ในการย่อย 6 ชั่วโมง กับเนื้อมะตูมสุกตีป่นและควบคุมการเกิดสีน้ำตาลพบว่า ไซรัปมะตูมจะมีปริมาณใยอาหารที่ละลายน้ำและชนิดสารระเหยเพิ่มขึ้น แต่มีค่าแอกทิวิตีของสารพรีไบโอติกคงที่ และจากการทดลองใช้ไซรัปมะตูมที่มีระดับการตัดพันธะไกลโคซิลด้วยเอนไซม์ต่างกันเป็นส่วนผสมในไส้ขนมเอแคลร์พบว่า ไส้ขนมที่มีส่วนผสมของไซรัปมะตูมที่ใช้เวลาในการย่อย 4 ชั่วโมงขึ้นไป มีคะแนนด้านสี กลิ่นรสมะตูม ลักษณะเนื้อสัมผัส และการยอมรับโดยรวมสูงกว่าภาวะอื่นอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05)