คุณภาพของน้ำผัก/ผลไม้รวมจากของเหลือในการตัดแต่งผักสลัด ภายใต้กระบวนการแปรรูปโดยความดันสูง

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์และที่มา : เทคโนโลยีการแปรรูปอาหารด้วยความดันสูงเป็นการแปรรูปแบบไม่ใช้ความร้อนซึ่งเป็นนวัตกรรมการแปรรูปอาหารที่สามารถยับยั้งจุลินทรีย์และเอนไซม์ โดยยังคงรักษาคุณค่าทางโภชนาการ สารให้กลิ่นรส และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพไว้ได้ การแปรรูปโดยความดันสูงประยุกต์ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหาร เช่น น้ำผลไม้ แยม และผลิตภัณฑ์ผลไม้อื่น ๆ ข้อดีของการแปรรูปโดยความดันสูงสามารถกำจัดการใช้ความร้อนซึ่งลดการทำลายองค์ประกอบของอาหารได้ นอกจากนี้ผักผลไม้ส่วนคัดทิ้งที่เหลือจากการตัดแต่งมีจำนวนมากซึ่งไม่สามารถขายได้เนื่องจากลักษณะที่ไม่น่ารับประทาน แต่ยังคงคุณค่าในด้านสารอาหารและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น สารต้านอนุมูลอิสระ เป็นต้น ไม่แตกต่างจากผักสลัดสด จึงจำเป็นต้องมีการแปรรูปเพื่อเปลี่ยนรูปลักษณ์ดังกล่าวแต่ยังคงรักษาคุณค่าของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพไว้ให้มากที่สุด การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการแปรรูปด้วยความดันสูงที่ระดับของความดันและเวลาต่างๆ ที่มีผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพ เคมีและจุลชีววิทยาของน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวม

วิธีดำเนินการวิจัย : นำผักกรีนโอ๊ค ผักเรดโอ๊ค และผักมินิคอสที่เหลือทิ้งจากกระบวนการตัดแต่งผักสลัดในสัดส่วน 45:45:10 โดยน้ำหนัก  และผลไม้ ได้แก่ องุ่นแดง แอปเปิ้ลแดง และมะนาว มาสกัดด้วยเครื่องสกัดแบบเย็นและผสมในสัดส่วนของน้ำผักสลัดผสม น้ำองุ่นแดง น้ำแอปเปิ้ลและน้ำมะนาวที่ 59.58:23.57:14.85:2 โดยน้ำหนัก บรรจุน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวมปริมาณ 150 มิลลิลิตรในขวดพลาสติก จากนั้นนำน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวมไปแปรรูปด้วยความดันสูงที่ระดับความดัน 300, 400, และ 500 MPa นาน 3, 6 และ 9 นาที วิเคราะห์คุณภาพทางกายภาพ เคมี และจุลินทรีย์ ได้แก่ ค่าสี ค่าความขุ่น ปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้ ค่าความเป็นกรดด่าง สารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด กิจกรรมการต้านอนุมูลอิสะด้วยวิธี DPPH และ FRAP ปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมดและปริมาณยีสต์และรา

ผลการวิจัย : ความดันและเวลามีอิทธิพลร่วมอย่างมีนัยสำคัญต่อความเป็นสีแดง (a*) และปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด (p≤0.05)  นอกจากนี้ระดับความดันยังมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อความสว่าง (L*) ความเป็นสีแดง (a*) ความเป็นสีเหลือง (b*) ความเป็นกรด-ด่าง และกิจกรรมของสารต้านอนุมูลอิสระที่วัดโดยวิธี FRAP (p≤0.05) การใช้ความดันที่ 500 MPa นาน 9 นาที ส่งผลต่อค่าความเป็นสีแดงมากขึ้น (a* = -0.50, p≤0.05) ในขณะที่ความดันและเวลาไม่มีผลต่อค่าความขุ่น  และปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้ในตัวอย่างน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวม (p>0.05) การเพิ่มระดับความดันมีความสัมพันธ์กับการลดลงของกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระ FRAP (p≤0.05) การใช้ความดันที่ 500 MPa นาน 3-9 นาที  ในน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวม พบว่ามีค่ากิจกรรมต้านอนุมูลอิสระ FRAP ในช่วง 7.45-7.93 µg TE/100  กรัมตัวอย่าง ในขณะที่ระดับความดัน เวลา และอิทธิพลร่วมระหว่างความดันและเวลาไม่มีอิทธิพลต่อปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมดและกิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี DPPH (p>0.05) ปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมดและกิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี DPPH ของน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวมมีค่าในช่วง 35.94-41.21 µg GAE/100  กรัมตัวอย่าง และ 4.26-4.56  µg TE/100  กรัมตัวอย่างตามลำดับ ส่วนระยะเวลาในการแปรรูปมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสว่างและความเป็นกรดด่าง (p≤0.05) น้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวมที่ผ่านความดัน 300 MPa นาน 3-6 นาที มีค่าความเป็นกรดด่าง ในช่วง 3.83-3.84 เมื่อระดับความดันและเวลาเพิ่มขึ้นส่งผลให้ปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมดลดลง (p≤0.05) ปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมดของตัวอย่างน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวมที่ผ่านความดันสูงที่ระดับมากกว่า 300 MPa นาน 3-9 นาทีมีค่าในช่วง 3.33-6.00 CFU/ml. ความดัน เวลา และอันตรกิริยาระหว่างทั้งสองปัจจัยจะไม่มีผลกระทบต่อปริมาณยีสต์และราในตัวอย่างน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวม (p>0.05) แต่พบว่าปริมาณยีสต์และราลดลงเมื่อเที่ยบกับตัวอย่างที่ไม่ผ่านความดันสูง อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างที่ผ่านการแปรรูปทั้งหมดมีปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด และยีสต์และราต่ำกว่าเกณฑ์ทั่วไปและขอบเขตที่กำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความเป็นกรด (pH≤4.64) ที่ผ่านการฆ่าเชื้อด้วยความดันสูง ผลการศึกษานี้สอดคล้องกับแนวทางของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของไทยปี พ.ศ. 2562 (Food and Drug Administration, 2019) ซึ่งแนะนำให้ใช้ความดันอย่างน้อย 400 MPa เป็นเวลา 1-20 นาที สำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้

สรุปผลการวิจัย : การแปรรูปน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวมด้วยความดันสูงที่ 400 MPa เป็นเวลา 6 นาที เป็นวิธีการแปรรูปแบบไม่ใช้ความร้อนที่มีศักยภาพสูงสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม ซึ่งสภาวะนี้สามารถรักษาปริมาณฟีนอลิกทั้งหมด กิจกรรมต้านอนุมูลอิสระ DPPH และ FRAP ในตัวอย่างน้ำน้ำผักสลัดผสมน้ำผลไม้รวมไว้ได้มาก ปริมาณจุลินทรีย์เป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐานด้วยต้นทุนที่เหมาะสม วิธีการนี้ไม่เพียงแต่รับประกันความปลอดภัยทางจุลชีววิทยาและคุณภาพเท่านั้น แต่ยังนำเสนอโอกาสในการเพิ่มมูลค่าให้กับผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมผักและผลไม้ตัดแต่งพร้อมบริโภคหรือผักที่ไม่ได้มาตรฐาน โดยแปรรูปให้เป็นเครื่องดื่มเพื่อสุขภาพที่มีคุณค่าทางโภชนาการ