การผลิตด้วยเอนไซม์และการหาลักษณะเฉพาะของไซรัปมะตูม Aegle marmelos (L.) Correa

Enzymatic production and characterization of bael fruit Aegle marmelos (L.) Correa syrup

Name: สุวิมล เจริญสิทธิ์

ThaSH: มะตูม -- วิเคราะห์และเคมี

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)

Abstract: The objective of this research was to study the production of bael fruit (Aegle marmelos (L.) Correa) syrup using enzyme processing and the characterization of this syrup. From the selection of the ripeness level, results showed that ripened fruit at 30±2ºC for 10 days had yellowish-orange pulp, fragrant and pleasant flavor and sweet taste significantly higher than other levels (p<0.05). Therefore, the bael fruit at this ripeness level was used as raw material in bael fruit syrup production. This pulp had total, soluble, and insoluble dietary fiber contents of 19.84, 11.22 and 8.62 g/ 100 g dry weight (dw), respectively. It was also found that the antioxidant activities, phenolic, flavonoid, carotenoid, and ascorbic acid contents were 6.21 µg dw/ µg DPPH or 102.74 µM trolox equivalent/ g dw, 87.34 mg gallic acid equivalent/ g dw, 15.20 mg catechin equivalent/ g dw, 32.98 µg/ g dw, and 26.17 mg/ 100 g dw, respectively. Prebiotic activity scores for B. lactis Bb12 and L. acidophilus La5 were 0.20 and 0.01, respectively. A total of 28 volatile compounds were identified by SPME/GC/MS method, and the dominant component of bael fruit flavor was terpenes. The optimum condition to control browning reaction in bael fruit pulps was evaluated by varying the acid content and blanching time during pretreatment (0-0.5% w/w ascorbic acid or citric acid and 0-5 min for blanching at 85ºC). The result showed that browning reaction was controlled when treated with 0.3% ascorbic acid and blanching at 85ºC for 3 min. The process conditions (1.0-3.0% v/w enzyme concentration, 0-6 h hydrolysis time and controlled temperature at 32±2ºC) of bael fruit syrup treated with Pectinex® Ultra SP-L were studied. The results showed that bael fruit pulp treated with enzyme concentration of 2.5% and hydrolyzed for 0, 1, 2, 4, and 6 h can be hydrolyzed in five levels different in the amount of reducing sugars (39, 55, 68, 77 and 85 mg glucose/ g fresh weight) released during the treatment. The effect of these treatment conditions on bael fruit syrup properties showed that syrup at hydrolysis time higher than 2 and 4 h had significantly greater total carotenoid content and antioxidant activities, respectively than other hydrolysis times (p<0.05). The bael fruit syrup at a hydrolysis time of 6 h had the smallest particle size of 79.92 µm. The rheological behavior of bael fruit syrup from all treatments fitted the Herschel-Bulkley model exhibited pseudoplastic with yield stress and thixotropic behavior. An increase in hydrolysis time is associated with an increase in yield stress (o) and flow behavior index (n) while the consistency coefficient (K), apparent viscosity (Ƞ) at shear rate 100 s-1, and hysteresis loop area decreased. In addition, bael fruit syrup at hydrolysis time higher than 4 h also had significantly higher yellowish-orange color, pleasant flavor and smoothness, but lower thickness than other hydrolysis times (p<0.05). When compare with the homogenized and antibrowning controlled bael fruit pulp, bael fruit syrup at 6 h hydrolysis time gave higher in soluble dietary fiber and volatile compounds, but constant in prebiotic activity score. Sensory evaluation on assorted éclair stuffed with bael fruit syrup at hydrolysis time higher than 4 h showed significantly greater scoring in color, bael fruit flavor, texture, and overall acceptability than other hydrolysis times (p<0.05).

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ปราณี อ่านเปรื่อง

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2551

Modified: 2565-12-30

Issued: 2565-12-30

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78373

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีทางอาหาร

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4972550623_2551[1].pdf	2.09 MB	1	2023-07-10 15:13:25

ใช้เวลา

0.021939 วินาที