ผลของการแปรรูปด้วยความร้อนและคลื่นเสียงความถี่สูงต่อคุณภาพบางประการของน้ำมะเกี๋ยง (Cleistocalyx nervosum var. paniala)
คำสำคัญ:
น้ำมะเกี๋ยง , การแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง , สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ , ความปลอดภัยทางอาหารบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์และที่มา : Cleistocalyx nervosum var. paniala ซึ่งรู้จักกันในชื่อ “มะเกี๋ยง” อยู่ในวงศ์ Myrtaceae พืชชนิดนี้ เป็นต้นไม้ขนาดเล็กถึงขนาดกลางที่พบในเขตร้อนและเขตร้อนชื้นโดยเฉพาะในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เป็นพืชที่ได้รับความสนใจเนื่องจากเป็นผลไม้ที่กินได้และอุดมไปด้วยสารชีวภาพที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพหลายประการอาทิเช่นสารต้านอนุมูลอิสระและสารต้านการอักเสบการแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (ultra-sonic processing) โดยปกติจะอยู่ในช่วงคลื่นความถี่ 20 กิโลเฮิร์ต ถึงหลายเมกะเฮิร์ต เพื่อสร้างคลื่นความถี่ที่เข้มข้นภายในตัวกลางที่เป็นของเหลว เทคนิคนี้มีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหารอย่างมาก รวมถึงการผลิตน้ำผลไม้ เนื่องจากสามารถปรับปรุงในด้านการสกัด ด้านรสชาติและช่วยยืดอายุการเก็บรักษาอาหารได้ดียิ่งขึ้น แรงเฉือนที่รุนแรงและความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงยังสามารถทำลายหรือยับยั้งจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย ยีสต์ และรา) ในน้ำผลไม้ได้ ทำให้คุณภาพทางจุลชีววิทยาของผลิตภัณฑ์ดีขึ้นและช่วยยืดอายุการเก็บรักษา อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับความเข้มข้น ระยะเวลา และความถี่ของคลื่นเสียงความถี่สูงที่ใช้ ในภาพรวมการใช้ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงถือเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการแปรรูปน้ำผลไม้ เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่สามารถคงรักษาสารสำคัญและประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระของน้ำผลไม้ไว้ได้ดีกว่าการแปรรูปด้วยความร้อน ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงต่อคุณภาพด้านต่าง ๆ ของเครื่องดื่มน้ำมะเกี๋ยงเปรียบเทียบกับการแปรรูปด้วยความร้อน
วิธีดำเนินการวิจัย : ในการเตรียมน้ำมะเกี๋ยงทำได้โดยนำผลมะเกี๋ยงล้างทำความสะอาดและสะเด็ดน้ำออก จากนั้นนำไปแช่เย็นที่อุณหภูมิ 6 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมงก่อนนำไปแปรรูป การสกัดน้ำมะเกี๋ยงทำได้โดยนำผลมะเกี๋ยงมาสกัดด้วยเครื่องคั้นน้ำผลไม้ ปรับปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ทั้งหมด (total soluble solids) เท่ากับ 16 องศาบริกซ์ ด้วยน้ำตาลฟรุกโตส นำน้ำมะเกี๋ยงที่เตรียมได้มาแปรรูปด้วยเครื่อง High Intensity Ultra-Sonic Processor โดยใช้ความถี่คลื่นเสียงที่ 20 กิโลเฮิร์ต ผันแปรระดับความเข้มของคลื่นความถี่เสียงตั้งแต่ 20 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ เป็นเวลา 30 นาที สำหรับการแปรรูปด้วยความร้อน นำน้ำมะเกี๋ยงที่เตรียมได้มาให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 นาที จากนั้นทำให้เย็นทันทีโดยการแช่ในอ่างน้ำผสมน้ำแข็ง เป็นเวลา 5 นาที นำตัวอย่างที่ผ่านการแปรรูปทั้งหมดไปเก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส ก่อนนำไปวิเคราะห์คุณภาพ วิเคราะห์คุณภาพทางกายภาพและเคมีของตัวอย่าง ได้แก่ ค่าสี เช่น L (ค่าความสว่าง), a* (ค่าความเป็นสีแดง/ค่าความเป็นสีเขียว), b* (ค่าความเป็นสีเหลือง/ค่าความเป็นสีน้ำเงิน), C* (ค่าความเข้มของสี) และค่าความแตกต่างของสีทั้งหมด (∆E) ค่าความหนืด ปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ทั้งหมดค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) และปริมาณกรดที่ไตเตรทได้ทั้งหมด (total titratable acidity) เพื่อศึกษาประโยชน์ต่อสุขภาพของตัวอย่างจึงได้ดำเนินการวิเคราะห์หาปริมาณแอนโธไซยานินทั้งหมด ปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด และความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ ได้แก่ 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, ferric-reducing antioxidant power (FRAP) และ 2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS+) radical scavenging activity รวมทั้งวิเคราะห์หาค่ากิจกรรมของเอนไซม์โพลีฟีนอลออกซิเดส (polyphenol oxidase, PPO) และเปอร์ออกซิเดส (peroxidase, POD) และคำนวณหาปริมาณของเอนไซม์ทั้ง 2 ชนิดที่หลงเหลืออยู่ นอกจากนั้นเพื่อความปลอดภัยในการบริโภคจึงได้ทำการวิเคราะห์หาจำนวนจุลินทรีย์บ่งชี้ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนสำหรับน้ำมะเกี๋ยง (มผช. 484/2557) ได้แก่ จำนวนจุลินทรีย์ทั้งหมด ยีสต์และรา แบคทีเรียโคลิฟอร์ม Escherichia coli, Salmonella, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus และ Clostridium perfringens อีกด้วย
ผลการวิจัย : จากผลการทดลอง พบว่า ค่าความสว่าง (L) ของน้ำมะเกี๋ยงมีค่าลดลงหลังจากผ่านการแปรรูปด้วยความร้อนและคลื่นเสียงความถี่สูงเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมะเกี๋ยงสด (ชุดควบคุม) และจะเห็นได้ชัดว่าเมื่อระดับความเข้มของคลื่นความถี่เสียงเพิ่มขึ้นค่าสี L จะมีค่าลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ น้ำมะเกี๋ยงที่แปรรูปด้วยความร้อนมีค่าความเป็นสีแดง (a*) ต่ำที่สุด และมีค่าความเป็นสีเหลือง (b*) สูงที่สุด สำหรับตัวอย่างที่ผ่านการแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงพบว่า ค่าสี a* และค่าสี b* ของตัวอย่างมีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นตามระดับความเข้มของคลื่นความถี่เสียงที่เพิ่มขึ้น ซึ่งความสัมพันธ์สอดคลองกับค่าความเข้มของสี (C*) และค่าความแตกต่างของค่าสีทั้งหมด (∆E) ในตัวอย่าง ค่าความหนืด ปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ทั้งหมด ค่า pH และปริมาณกรดที่ไตเตรทได้ทั้งหมดของน้ำมะเกี๋ยงที่ผ่านการแปรรูปด้วยความร้อนและคลื่นเสียงความถี่สูงที่ระดับต่าง ๆ ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างที่ไม่ผ่านการแปรรูป การแปรรูปด้วยวิธีการนี้มีผลต่อค่าสีของผลิตภัณฑ์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การแปรรูปด้วยความร้อน และตัวอย่างที่ผ่านการแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงยังคงมีปริมาณสารสำคัญต่าง ๆ (แอนโธไซยานิน และสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด) และประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระ (วิธี DPPH, FRAP และ ABTS+) ในระดับที่สูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างสด และมีปริมาณมากกว่าตัวอย่างที่ผ่านการแปรรูปด้วยความร้อน กิจกรรมของเอนไซม์โพลีฟีนอลออกซิเดสและเปอร์ออกซิเดสในตัวอย่างมีค่าลดลงหลังจากผ่านการแปรรูป นอกจากนั้นยังพบว่าการแปรรูปด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 นาที และการแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่ระดับความเข้มของคลื่นความถี่เสียง 80 เปอร์เซ็นต์ สามารถยับยั้งจุลินทรีย์ชี้วัดในด้านสุขาภิบาลและความปลอดภัยของน้ำมะเกี๋ยงให้มีจำนวนน้อยกว่าที่มาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนกำหนด (มผช. 484/2557)
สรุปผลการวิจัย : จากงานวิจัยนี้สรุปได้ว่า การแปรรูปน้ำมะเกี๋ยงด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่ 20 กิโลเฮิร์ต ระดับความเข้มของคลื่นความถี่เสียง 80 เปอร์เซ็นต์ เป็นเวลา 20 นาที เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากสามารถคงรักษาคุณภาพด้านต่าง ๆ และสารสำคัญ รวมทั้งประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระของผลิตภัณฑ์เอาไว้ได้ดีกว่าการแปรรูปภายใต้สภาวะอื่น ๆ นอกจากนั้นในภาพรวมสามารถกล่าวได้ว่าการแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการแปรรูปน้ำผลไม้และสามารถนำไปใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ได้ สำหรับการวิจัยในอนาคตอาจจะต้องมีการประเมินทางประสาทสัมผัสก่อนนำเทคโนโลยีไปต่อยอดในเชิงอุตสาหกรรม รวมทั้งต้องศึกษาผลของการแปรรูปด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงต่ออายุการเก็บรักษา และสารสำคัญอื่น ๆ ในมะเกี๋ยงอีกด้วย
References
AOAC. (2005). Official methods of analysis (18th ed.). Washington, DC: Association of Official Analytical Chemists.
Apichartsrangkoon, A., Srisajjalertwaja, S., Chaikham, P., & Hirun, S. (2013). Physical and chemical properties of Nam Prig Nhum, a Thai green chili paste, following ultra-high pressure and thermal processes. High Pressure Research: An International Journal, 31(1), 83-95.
Aslam, R., Alam, M. S., Ali, A., Tao, Y., & Manickam, S. (2023). A chemometric approach to evaluate the effects of probe-type ultrasonication on the enzyme inactivation and quality attributes of fresh amla juice. Ultrasonics Sonochemistry, 92, 106268.
Benzie, I. F. F., & Stain, J. J. (1996). The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power; the FRAP assay. Analytical Biochemistry, 239, 70-76.
Bhat, R., & Goh, K. M. (2017). Sonication treatment convalesces the overall quality of hand pressed strawberry juice. Food Chemistry, 215, 470–476.
Cao, X., Cai, C., Wang, Y., & Zheng, X. (2018). The inactivation kinetics of polyphenol oxidase and peroxidase in bayberry juice during thermal and ultrasound treatments. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 45, 169–178.
Chaikham, P. (2015). Comparison of high hydrostatic pressure and thermal processing on physicochemical and antioxidant properties of Maoberry (Antidesma thwaitesianum Müell. Arg.) juice. International Food Research Journal, 22(5), 1993-2001.
Chaikham, P., & Apichartsrangkoon, A. (2012). Comparison of dynamic viscoelastic and physicochemical properties of pressurised and pasteurised longan juices with xanthan addition. Food Chemistry, 134, 2194-2200.
Chaikham, P., & Prangthip, P. (2015). Alteration of antioxidative properties of longan flower-honey after high pressure, ultra-sonic and thermal processing. Food Bioscience, 10, 1-7.
Chaikham, P., Kemsawasd, V., & Apichartsrangkoon, A. (2016a). Effects of conventional and ultrasound treatments on physicochemical properties and antioxidant capacity of floral honeys from Northern Thailand. Food Bioscience, 15, 19-26.
Chaikham, P., Prangthip, P., & Seesuriyachan, P. (2016b). Ultra-sonication effects on quality attributes of maoberry (Antidesma bunius L.) juice. Food Science and Technology Research, 22(5), 647-654.
Cruz-Cansino, N., Pérez-Carrera, G., Zafra-Rojas, Q., Delgado-Olivares, L., Alanís-García, E., & Ramírez-Moreno, E. (2013). Ultrasound processing on green cactus pear (Opuntia ficus Indica) juice: Physical, microbiological and antioxidant properties. Journal of Food Processing and Technology, 4, 1-6.
Dabir, M. P., & Ananthanarayan, L. (2017). Effect of heat processing and ultrasonication treatment on custard apple peroxidase activity and vitamin C. International Journal of Food Engineering, 13, 99562367.
Dajanta, K., Chattong, U., & Rongkom, H. (2019). Color, pigments and antioxidant quality of red yeast rice (Angkak) fermented by various rice varieties. KKU Science Journal, 47(3), 468-477. (in Thai)
Engmann, F. N., Ma, Y., Tchabo, W., & Ma, H. (2014). Ultrasonication treatment effect on anthocyanins, color, microorganisms and enzyme inactivation of mulberry (Moraceae nigra) juice. Journal of Food Processing and Preservation, 39, 854-862.
Hasheminya, S. M., & Dehghannya, J. (2022). Non-thermal processing of black carrot juice using ultrasound: intensification of bioactive compounds and microbiological quality. International Journal of Food Science and Technology, 57, 5848–5858.
Iqbal, A., Murtaza, A., Marszalek, K., Iqbal, M. A., Chughtai, M. F., Hu, W., Barba, F. J., Bi, J., Liu, X., & Xu, X. (2020). Inactivation and structural changes of polyphenol oxidase in quince (Cydonia oblonga Miller) juice subjected to ultrasonic treatment. Journal of the Science of Food and Agriculture, 100, 2065–2073.
Kerdsup, P., Hattayapichat, P., Silva, J. L., & Tantratian, S. (2022). Survival of potential probiotic isolated from fermented tea leaf and encapsulated in multilayer beads stored in makiang (Cleistocalyx nervosum var. paniala) juice. Food Bioscience, 50, 102015.
Kumar V., & Banker G. S. (2005). Maillard reactions in chemistry, food and health (pp. 20-27). Elsevier; Amsterdam, The Netherlands.
Kwaw, E., Ma, Y., Tchaboa, W., Sackey, A. S., Apaliya, M. T., Xiao, L., Wu, M., & Sarpong, F. (2018). Ultrasonication effects on the phytochemical, volatile and sensorial characteristics of lactic acid fermented mulberry juice. Food Bioscience, 24, 17–25.
Lepaus, B. M., Valiati, B. S., Machado, B. G., Domingos, M. M., Silva, M. N., Faria-Silva, L., Bernardes, P. C., da Silva Oliveira, D., & de Sao Jose, J. F. B. (2023). Impact of ultrasound processing on the nutritional components of fruit and vegetable juices. Trends in Food Science & Technology, 138, 752–765.
Liu, M., Li, J., Zong, W., Sun, W., Mo, W., & Li, S. (2022). Comparison of calcium and ultrasonic treatment on fruit firmness, pectin composition and cell wall-related enzymes of postharvest apricot during storage. Journal of Food Science and Technology, 59, 1588–1597.
Mohideen, F. W., Solval, K. M., Li, J., Zhang, J., Chouljenko, A., Chotiko, A., Prudente, A. D., Bankston, J. D., & Sathivel, S. (2015). Effect of continuous ultra-sonication on microbial counts and physico-chemical properties of blueberry (Vaccinium corymbosum) juice. LWT - Food Science and Technology, 60, 563-570.
Nadeem, M., Ranjha, M. M. A. N., Ameer, K., Ainee, A., Yasmin, Z., Javaria, S., & Teferra, T. F. (2022). Effect of sonication on the functional properties of different citrus fruit juices. International Journal of Fruit Science, 22, 568-580.
Nantacharoen, W., Baek, S. J., Plaingam, W., Charoenkiatkul, S., Tencomnao, T., & Sukprasansap, M. (2022). Cleistocalyx nervosum var. paniala berry promotes antioxidant response and suppresses glutamate-induced cell death via SIRT1/Nrf2 survival pathway in hippocampal HT22 neuronal cells. Molecules, 27(18), 5813.
Oladunjoye, A. O., & Awani-Aguma, E. U. (2023). Effect of thermosonication on physicochemical, bioactive, sensory and microbiological qualities of African mango fruit (Irvingia gabonensis) juice. Measurement: Food, 11, 100103.
Patthamakanokporn, O., Puwastien, P., Nitithamyong, A., & Sirichakwal, P. P. (2008). Changes of antioxidant activity and total phenolic compounds during storage of selected fruits. Journal of Food Composition and Analysis, 21, 241–248.
Phupinyokul, M. (2016). Acceptance and nutritive values of makiang juice and the analyses of antioxidants makiang fruits (Cleistocalyx nervosum var paniala). Agricultural Science Journal, 47(1), 103–113. (in Thai)
Piecko, J., Mieszczakowska, M., Celejewska, K., & Szwejda-Grzybowska, J. (2024). Impact of ultrasound pretreatment on juice yield and bioactive content in juice produced from selected berries fruit. Foods, 13, 1231.
Prasanth, M. I., Brimson, J. M., Chuchawankul, S., Sukprasansap, M., & Tencomnao, T. (2019). Antiaging, stress resistance, and neuroprotective efficacies of Cleistocalyx nerovosum var paniala fruit extracts using Caenorhabditis elegans model. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2019, 7024785.
Radziejewska-Kubzdela, E., Szwengiel, A., Ratajkiewicz, H., & Nowak, K. (2020). Effect of ultrasound, heating and enzymatic pretreatment on bioactive compounds in juice from Berberis amurensis Rupr. Ultrasonics Sonochemistry, 63, 104971.
Ravikumar, M. (2017). Ultrasonication: An advanced technology for food preservation. International Journal of Pure & Applied Bioscience, 5, 363–371.
Roobab, U., Abida, A., Madni, G. M., Ranjha, M. M. A. N., Zeng, X.-A., Khaneghah, A. M., & Aadil, R. M. (2023). An updated overview of ultrasound-based interventions on bioactive compounds and quality of fruit juices. Journal of Agriculture and Food Research, 14, 100864.
Shahid, M. B., Nadeem, M., Qureshi, T. M., Shahid, M. A., Asif, A., Balal, R. M., Ahmed, S., Rukh, L., Nawaz, A., & Ahmad, N. (2025). Comparison of thermo-sonication and conventional pasteurization on the quality attributes of some selected citrus fruit juices. Measurement: Food, 17, 100212.
Sudsanor, P., Chaikham, P., Thanaboonrongkom, S., & Dajanta, K. (2023). Physicochemical and antioxidative properties of Barringtonia acutangula leaf tea produced by hot-air drying and conventional roasting. Burapha Science Journal, 28(3), 1854-1870. (in Thai)
Thai Industrial Standards Institute. (2014). Thai Community Product Standard : Makiang Drink (TCPS. 484/2014). Ministry of Industry, Thailand.
Thuschana, W., Thumvijit, T., Chansakaow, S., Ruamrungsri, S., & Wongpoomchai, R. (2020). Chemical constituents and antioxidant activities of Cleistocalyx Nervosum fruits in in vitro and in vivo models. Thai Journal of Toxicology, 27(2), 194.
US Food and Drug Administration. (2001). Bacteriological analytical manual (BAM). Department of Health and Human Services, New Hampshire Avenue, Washington DC.
Xu, K., Fan, G., Wu, C., Suo, A., & Wu, Z. (2022). Preparation of anthocyanin-rich mulberry juice by microwave-ultrasonic combined pretreatment. Food Science and Biotechnology, 31, 1571–1581.
Zainol, M. K., Adb-Hamid, A., Yusof, S., & Muse, R. (2003). Antioxidative activity and total phenolic compounds of leaf, root and petiole of four accessions of Centella asiatica (L.) Urban. Food Chemistry, 81, 575–581.
Zhu, D., Zhang, Y., Kou, C., Xi, P., & Liu, H. (2022). Ultrasonic and other sterilization methods on nutrition and flavor of cloudy apple juice. Ultrasonics Sonochemistry, 84, 105975.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2025 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Burapha Science Journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information
