โครงการวิจัย
การวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 ที่มีสรรพคุณเป็นโภชนเภสัช
Research and Development of Rice Products from Med Fai 62 Varity Rice (Oryza sativa L.) with Nutraceutical Properties
รายละเอียดโครงการ
| ปีงบประมาณ | 2565 |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ | |
| ลักษณะโครงการ | โครงการใหม่ |
| ประเภทโครงการ | โครงการเดี่ยว |
| ประเภทงานวิจัย | โครงการวิจัยและพัฒนา |
| วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 ตุลาคม 2564 |
| วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 30 กันยายน 2565 |
| วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) | 1 ธันวาคม 2564 |
| ประเภททุนวิจัย | ทุน ววน. |
| สถานะโครงการ | สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว) |
| เลขที่สัญญา | |
| เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา | ไม่ใช่ |
| เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม | ไม่ใช่ |
| บทคัดย่อโครงการ | ชุดโครงการวิจัยนี้ประกอบด้วย 3 โครงการย่อย คือ 1) การวิจัยและพัฒนาอาหารตามประเพณีและวัฒนธรรมในจังหวัดนครศรีธรรมราชจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 ที่มีสรรพคุณเป็นโภชนเภสัชเพื่อยกระดับในเชิงธุรกิจ 2) การพัฒนาเครื่องดื่มเพื่อสุขภาพจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 สำหรับผู้สูงอายุ และ 3) การพัฒนาแป้งข้าวกล้องงอกกาบาสูงจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 โดยมีจุดประสงค์คือ 1) ศึกษาผลของการแปรรูปต่อปริมาณและการออกฤทธิ์ของสารพฤษเคมีในข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 2) ออกแบบและสร้างระบบผลิตข้าวกล้องงอกและแป้งข้าวกล้องงอกที่มีปริมาณสารกาบาสูง และ 3) พัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มที่มีสรรพคุณเป็นโภชนเภสัชจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 โครงการย่อยที่ 1 มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณภาพด้านกายภาพ เคมี เภสัชวิทยา และคุณค่าโภชนาการของผลผลิตจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 และศึกษาผลของการแปรรูปต่อคุณภาพผลิตภัณฑ์จากรำและจมูกข้าวของข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 จำนวน 2 ผลิตภัณฑ์ ได้แก่ ชาผสมรำจมูกข้าวและผงโรยข้าวผสมรำจมูกข้าวเสริมพรีไบโอติกเพื่อเป็นผลิตภัณฑ์อาหารที่มีสรรพคุณเป็นโภชนเภสัชเพื่อยกระดับในเชิงธุรกิจเหมาะสำหรับกลุ่มผู้รักสุขภาพ ผลการตรวจสอบสารสำคัญในข้าวกล่อง จมูกข้าว และรำข้าว พบว่า สารสำคัญที่พบในข้าวกล้อง ได้แก่ อะลานีน อาร์จินีน กรดแอสปาร์ติก และอะไมโลส ปริมาณที่พบเท่ากับ 0.60, 1.01, 0.76 และ 12.38 กรัม/100 กรัม ตามลำดับ วิตะมินบีคอมเพล็กซ์ และ กรดไมรีสติก พบปริมาณ 2.07 และ 19.17 มิลลิกรัม/100 กรัม ตามลำดับ แคลเซียม และเหล็ก พบปริมาณ 38.73 และ 0.74 มิลลิกรัม/100 กรัม ตามลำดับ สำหรับ ไอโซเควอซิทิน พบปริมาณ 30.34 มิลลิกรัม/กิโลกรัม สารสำคัญที่พบในจมูกข้าว ได้แก่ อะลานีน อาร์จินีน และกรดแอสปาร์ติก ปริมาณที่พบ 0.68, 1.35 และ 0.79 กรัม/100 กรัม ตามลำดับ วิตะมินบี คอมเพล็กซ์ แคลเซียม และเหล็กพบปริมาณ 2.03, 61.70 และ 3.50 มิลลิกรัม/100 กรัม ตามลำดับ ส่วนไอโซเควอซิทิน พบในปริมาณ 26.28 มิลลิกรัม/กิโลกรัม สารสำคัญที่พบในรำข้าว ได้แก่ อะลานีน อาร์จินีน และกรดแอสปาร์ติก ปริมาณที่พบเท่ากับ 0.93, , 1.21 และ 0.98 กรัม/100 กรัม ตามลำดับ สำหรับ วิตะมินบี คอมเพล็กซ์ กรดไมรีสติก แคลเซียม และเหล็ก พบในปริมาณ 1.91, 85.77, 120.78 และ7.94 มิลลิกรัม/100 กรัม ตามลำดับ ส่วนไอโซเควอซิทินพบในปริมาณ 23.40 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ผลการทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี DPPH พบว่า ข้าวกล้อง จมูกข้าว และรำข้าว มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ เท่ากับ 8.15, 10.12 และ 4.05 มิลลิโมลTrolox/กรัม ตามลำดับ ผลการพัฒนาผลิตภัณฑ์ชารำข้าวและจมูกข้าว โดยศึกษาปริมาณรำข้าวและจมูกข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 ที่เหมาะสมต่อซองบรรจุขนาด 5x8 เซนติเมตร พบว่า จากการทดสอบทางประสาทสัมผัสจากผู้ทดสอบจำนวน 30 คนชารำข้าวและจมูกข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 ที่ปริมาณ 5 กรัม ได้รับการยอมรับมากที่สุด อุณหภูมิการคั่วและการชงที่เหมาะสมของชารำข้าวและจมูกข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 ที่ผู้บริโภคให้การยอมรับ คือ อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 15 นาที การพัฒนาผงโรยข้าวเสริมพรีไบโอติก โดยคัดเลือกสูตรมาตรฐานจากสูตรพื้นฐานการทำผงโรยข้าวเพื่อพัฒนาสูตร พบว่าสูตรที่ 2 ได้รับการยอมรับมากที่สุดจากการทดสอบทางประสาทสัมผัส ผลการเปรียบเทียบความชอบของผู้บริโภคต่อชนิดและปริมาณของสารพรีไบโอติก 2 ชนิด ได้แก่ อินูลิน โอลิโกฟรุคโตส และ อินูลินผสมโอลิโกฟรุคโตส (1:1) ที่ปริมาณ 3 ระดับ ได้แก่ 2 4 และ 6 กรัม ผู้บริโภคให้การยอมรับผงโรยข้าวสูตรที่มีการเสริม อินูลิน 4 กรัม โดยคะแนนความชอบในคุณลักษณะทางประสาทสัมผัส มีดังนี้ ลักษณะปรากฏ 8.13 สี 7.76กลิ่นรส 8.16 รสชาติ 8.16 และความชอบรวมมีค่ามากที่สุดที่ 8.50 ผลการเปรียบเทียบความชอบของผู้บริโภคต่อปริมาณการใช้รำและจมูกข้าวที่ 3 อัตราส่วน ได้แก่ 75:25 50:50 และ 25:75 พบว่า ผู้บริโภคให้การยอมรับการใช้รำและจมูกข้าวที่อัตราส่วน 25:75 โครงการย่อยที่ 2 มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องดื่มเสริมสุขภาพจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 สำหรับผู้สูงวัย โดยศึกษาการการเตรียมและคุณสมบัติการเสริมสุขภาพของโปรตีนไฮโดรไลเซทจากรำข้าวและนำไปใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม 2 แบบ คือ แบบเข้มข้นและผงชงดื่ม ในการเตรียมโปรตีนไฮโดรไลเซทใช้โปรตีนจากรำข้าวที่ผ่านการกำจัดไขมันและย่อยด้วยเอนไซม์โปรตีเอส 3 ชนิด คือ โบรมิเลน protease MSD และ protease A2D พบว่า โปรตีนไฮโดรไลเซทที่ได้จากการย่อยด้วยเอนไซม์โบรมิเลนมีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าการย่อยด้วยเอนไซม์ protease MSD และ protease A2D โดยมีการยับยั้ง (DPPH) แตกต่างกันทางสถิติอย่างมีนัยสำคัญ (p ≤ 0.05) การทดสอบการยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลส และ อัลฟา-กลูโคซิเดส พบว่า โปรตีนไฮโดรไลเซทมีกิจกรรมการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลส และอัลฟา-กลูโคซิเดสทุกตัวอย่าง โดยการย่อยด้วยเอนไซม์ protease MSD มีผลในการยับยั้งเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลส มากที่สุด 42.83 เปอร์เซ็นต์ รองลงมา คือ โบรมิเลน (41.64) และ protease A2D (36.16) ในขณะที่ไฮโดรไลเซทที่ได้ จากการย่อยด้วยเอนไซม์ โบรมิเลนมีผลในการยับยั้งอัลฟา-กลูโคซิเดสมากที่สุด 48.15 เปอร์เซ็นต์ รองลงมา คือ protease A2D (20.80) และ protease MSD (0.35) จึงเลือกโปรตีนไฮโดรไลเซทที่ย่อยด้วยเอนไซม์โบรมิเลนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มเข้มข้นและผงชงดื่มต่อไป การพัฒนาสูตรเครื่องดื่มเข้มข้นใช้แป้งข้าวกล้องงอกที่ผ่านการย่อยด้วยเอนไซม์อัลฟา-อะไมเลสและบีตา- อะไมเลส ลูกเดือย ถั่วหรั่ง งาดำ และน้ำตาลทราย ในสัดส่วน 30:2:2:0.24:5 เปอร์เซ็นต์ ชนิดและปริมาณสารให้ความคงตัวที่เหมาะสม คือ แซนแทนกัม 0.15 เปอร์เซ็นต์ ผลการทดสอบทางประสาทสัมผัสของเครื่องดื่มเข้มข้นที่เติมโปรตีนไฮโดรไลเซทจากรำข้าวที่ระดับต่างๆ แบบเรียงลำดับ พบว่า ผู้ทดสอบชิมให้ความชอบสูตรที่มีการเติมโปรตีนไฮโดรไลเซทจากรำข้าว 5 เปอร์เซ็นต์ มากที่สุด การศึกษาสภาวะฆ่าเชื้อที่เหมาะสมสำหรับเครื่องดื่มบรรจุขวดแก้ว คือ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 15 นาที โดยการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส มีผลให้ค่าสี L*a*b* เพิ่มขึ้นและปริมาณโปรตีนมีปริมาณลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับการฆ่าเชื้อที่ 100 องศาเซลเซียส การประเมินอายุการเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส พบว่า สามารถเก็บรักษาได้เป็นเวลาอย่างน้อย 1 เดือน โดยคุณภาพทางเคมี จุลินทรีย์และกายภาพไม่แตกต่างทางสถิติ (p ≤ 0.05) คุณค่าทางโภชนาการของเครื่องดื่มแบบเข้มข้นต้นแบบ พบว่า มีปริมาณคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมันทั้งหมด ใยอาหาร เถ้า และน้ำตาล 8.39, 1.29, 0.12, 0.54, 6.12 และ 0.21 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ มีปริมาณโซเดียม แคลเซียม และเหล็ก 48.84 2.76 และ 0.15 มิลลิกรัม ตามลำดับ ตรวจพบสารสำคัญที่มีผลดีต่อสุขภาพ คือ กาบาปริมาณ 5.95 มิลลิกรัม/กิโลกรัม สำหรับผลิตภัณฑ์ข้าวผงชงดื่มใช้สูตรเดียวกับเครื่องดื่มเข้มข้นและใช้มอลโทเดกซ์ทรินเป็นสารเพิ่มปริมาณและผ่านการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง พบว่า คุณค่าทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์ 100 กรัม ให้พลังงานทั้งหมด 387.14 กิโลแคลอรี่ มีปริมาณคาร์โบไฮเดรต โปรตีนไขมันทั้งหมด ใยอาหาร เถ้า ความชื้น และน้ำตาล เท่ากับ 87.93, 4.58, 1.90, 0.97, 1.263, 3.96 และ 21.19 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ โซเดียม แคลเซียม และเหล็ก 440.41, 42.196 และ 0.981 ตามลำดับ วิตะมินบี 2 0.04 มิลลิกรัม กาบา 52.90 มิลลิกรัม และโคเลสเตอรอล 1 มิลลิกรัม ผลิตภัณฑ์สามารถเก็บที่อุณหภูมิ 35 และ 45 องศาเซลเซียส ได้อย่างน้อย 8 สัปดาห์ โดยปริมาณน้ำอิสระและจุลินทรีย์ทั้งหมดและยีสต์รา อยู่ในเกณฑ์ มผช.1068/2562 การทดสอบการยอมรับของผู้บริโภคของผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มทั้งสอง แบบโดยใช้ผู้ทดสอบจำนวน 100 คน พบว่า ผู้บริโภคยอมรับผลิตภัณฑ์ทั้งสองแบบไม่แตกต่างทางสถิติโดยมีระดับความชอบด้านลักษณะปรากฏ สีม่วงอ่อน กลิ่นรสข้าว และรสหวานในระดับชอบปานกลาง และในด้านความลื่นคอ และความชอบโดยรวมในระดับชอบมาก โครงการย่อยที่ 3 มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างระบบผลิตข้าวกล้องงอกและแป้งข้าวกล้องงอกที่มีปริมาณสารกาบาสูงให้เหมาะสมกับวิสาหกิจชุมชนในอำเภอทุ่งสง จังหวัดนครศรีธรรมราช รวมทั้งพัฒนาผลิตภัณฑ์จากข้าวกล้องงอกพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 เป็นผลิตภัณฑ์ข้าวกล้องงอกพองกรอบผสมเมล็ดธัญพืชชนิดแท่ง ระบบผลิตข้าวกล้องงอกและแป้งข้าวกล้องงอกกาบาสูงจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 ที่ได้ออกแบบและสร้างขึ้น ซึ่งประกอบด้วย 4 ระบบผลิตย่อย ได้แก่ 1) ระบบเพาะงอกข้าวเปลือกแบบอัตโนมัติ (ออนไลน์) ขนาดกำลังการผลิต 50-60 กิโลกรัมข้าวเปลือกต่อรอบการผลิต และ 2) ระบบกะเทาะเปลือกสำหรับทำข้าวกล้อง และ 3) ระบบคัดแยกข้าวเปลือกออกจากข้าวกล้อง (หลังกะเทาะเปลือก) และ 4) ระบบบดละเอียดกึ่งอัตโนมัติสำหรับทำผง/แป้งข้าวกล้องงอก ซึ่งระบบผลิตย่อย (2) (3) และ (4) มีขนาดกำลังการผลิต 40-50 กิโลกรัมต่อชั่วโมง เงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการผลิตแป้งข้าวกล้องงอกที่มีปริมาณสารกาบาสูงจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 โดยใช้ข้าวเปลือกที่ผ่านขั้นตอนการแช่น้ำที่ควบคุมอุณหภูมิ 33±2 องศาเซลเซียส และเปลี่ยนน้ำแช่ทุก 4 โมง แช่ข้าวเปลือกเป็นเวลา 48 ชั่วโมง จากนั้นเก็บไว้ในที่อับอากาศ เป็นระยะเวลา 15-18 ชั่วโมง ส่งผลทำให้ข้าวเปลือกงอกมีเปอร์เซ็นต์การงอกมากกว่า 85 เปอร์เซ็นต์ และความชื้นภายในเมล็ด 30-35 % (ฐานเปียก) แล้วจึงนำมาอบแห้งแบบชั้นบางในโรงอบแห่งพลังงานแสงอาทิตย์ อุณหภูมิอบแห้ง 50-55 องศาเซลเซียส เปรียบเทียบกับการอบแห้งข้าวเปลือกงอกด้วยระบบอบแห้งแบบฟลูอิไดเซชันแบบต่อเนื่อง โดยใช้อุณหภูมิอากาศอบแห้ง 105 และ 115 องศาเซลเซียส พบว่า อุณหภูมิอบแห้งไม่ส่งผลทำให้ปริมาณสารกาบาในข้าวกล้องงอกแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับที่เงื่อนไขการอบแห้งที่อุณหภูมิ 115 องศาเซลเซียส และความชื้นข้าวเปลือกงอกหลังอบแห้ง 18-20 เปอร์เซ็นต์ (ฐานเปียก) พบว่า ข้าวที่ผ่านการอบแห้งกลายเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ที่เรียกว่า ข้าวงอกนึ่ง และมีระดับการเกิดเจลาทิไนเซชันของสตาร์ชภายในเมล็ดข้าว มากกว่า 82 % ผลการทดลองการพัฒนาผลิตภัณฑ์แป้งข้าวกล้องงอกจากข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62 และผลิตภัณฑ์ข้าวกล้องงอกพองกรอบผสมเมล็ดธัญพืชชนิดแท่งที่ใช้ข้าวกล้องงอกเม็ดฝ้าย 62 เป็นวัตถุดิบหลัก พบว่า ข้าวกล้องงอกมีปริมาณสารกาบา มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 19.21 และ 9.35 มิลลิกรัม/100 กรัม DW ตามลำดับ มีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด 283.9±11.3 และ174.0±10.8 มิลลิกรัม เทียบเท่า GA/100 กรัม DW ตามลำดับ และมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ เท่ากับ119.50±3.19 และ 81.63±1.18 Trolox ไมโครโมล/100 กรัม DW ตามลำดับ สำหรับกิจกรรมสร้างความยั่งยืนให้ผลิตภัณฑ์ข้าวกล้องงอก/แป้งข้าวกล้องงอกที่มีปริมาณ สารกาบาสูง ในพื้นที่อำเภอทุ่งสง จังหวัดนครศรีธรรมราช โดยทางคณะผู้วิจัยได้จัดโครงการบริการวิชาการแก่สังคมและถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่กลุ่มเป้าหมาย รวมทั้งจัดนิทรรศการทางวิชาการ เผยแพร่ และสาธิตการทำข้าวกล้องงอก แป้งข้าวกล้องงอก และผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มสุขภาพจากแป้งข้าวกล้องงอก เพื่อให้คนในชุมชนรู้จักและตระหนักถึงข้าวเม็ดฝ้าย 62 และผลิตภัณฑ์ที่มีสรรพคุณเป็นโภชนเภสัชมากยิ่งขึ้น คำสำคัญ: ข้าวพันธุ์เม็ดฝ้าย 62, เครื่องดื่มจากข้าว, ไฮโดรไลเซทรำข้าว, ผู้สูงอายุ, ระบบผลิตข้าว กล้องงอก, แป้งข้าวกล้องงอก, สารกาบา |
| รายละเอียดการนำไปใช้งาน | |
| เอกสาร Final Paper(s) |
|
ทีมวิจัย
| ที่ | นักวิจัย | หน่วยงาน | ตำแหน่งในทีม | การมีส่วนร่วม (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ผศ.ดร. น้อมจิตต์ แก้วไทย อันเดร | คณะอุตสาหกรรมเกษตร ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | หัวหน้าโครงการ | 40 |
| 2 | ผศ.ดร. กฤตยา หนูสาย | คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | ผู้ร่วมวิจัย | 30 |
| 3 | ปิติพัฒน์ บุตรโคตร | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | ผู้ร่วมวิจัย | 30 |