รายละเอียดโครงการวิจัย
- ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) :
- ศึกษาผลของการแช่น้ำและสภาวะอับอากาศต่อร้อยละการแตกร้าวและคุณภาพเนื้อสัมผัสของข้าวเปลือกงอกหุงสุก
- ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) :
- Effects of Soaking and Anaerobic Condition on Textural Properties of Cooked Germinated Paddy
- หน่วยงานเจ้าของโครงการ :
- คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม
- ลักษณะโครงการวิจัย :
- โครงการวิจัยเดี่ยว
- ลักษณะย่อยโครงการวิจัย :
- ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย
- ประเภทโครงการ :
- โครงการวิจัยใหม่
- วันเริ่มต้นโครงการ :
- 1 ตุลาคม 2559
- วันสิ้นสุดโครงการ :
- 30 กันยายน 2560
- ประเภทของการวิจัย :
- การพัฒนาทดลอง
- ความสำคัญและที่มาของปัญหา :
- ปัจจัยที่สำคัญในการพัฒนาประเทศได้แก่คุณภาพชีวิตของประชากร กล่าวคือประชากรต้องได้รับการตอบสนองความต้องการ ทั้งด้านร่างกาย จิตใจ สังคม จนก่อให้เกิดความมีสุขภาพกาย สุขภาพจิตที่ดี เพราะสภาวะสุขภาพที่สมบูรณ์และแข็งแรงของประชากร ย่อมนำไปสู่การมีศักยภาพทั้งด้านสติปัญญา และความคิดสร้างสรรค์ อันเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาประเทศชาติให้เจริญก้าวหน้า ผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพจึงถูกยอมรับและได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง เนื่องจากประโยชน์ในเรื่องคุณค่าทางโภชนาการที่สูง ช่วยลดความอ้วนและช่วยป้องกันโรคต่างๆ ข้าวกล้องเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพที่เป็นที่นิยม เนื่องจากข้าวกล้องเป็นข้าวที่อุดมไปด้วยสาร ที่สำคัญ เพราะไม่ได้ถูกขัดสีออกไป โดยสารอาหารที่มีประโยชน์ในข้าวกล้อง เช่น โปรตีน ไขมัน เส้นใยอาหาร วิตามินบี1 วิตามินบี2 แคลเซียม และธาตุเหล็ก ทำให้ข้าวกล้องเป็นที่นิยมบริโภคในกลุ่มผู้บริโภคอาหารเพื่อสุขภาพ แต่ถึงแม้ข้าวกล้องจะมีประโยชน์มากเพียงใด แต่ก็ยังไม่เป็นที่นิยมสำหรับผู้บริโภคทั่วไป เนื่องจากเนื้อสัมผัสของข้าวกล้องภายหลังการหุงต้มที่ค่อนข้างแข็ง อย่างไรก็ตาม ข้าวกล้องงอกก็มีข้อจำกัดก็คือมีสีเข้ม ความเข้มข้นของสาร Gamma-aminobutyric acid (GABA) ซึ่งเป็นสารสื่อในระบบประสาทในน้ำไขสันหลังของสัตว์ที่เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ยังมีไม่เพียงพอต่อการแสดงกิจกรรมในการรักษาโรคต่าง ๆ ได้ เช่น โรคมะเร็ง โรคอัลไซเมอร์ ป้องกันโรคหัวใจ ช่วยลดความตึงเครียด รักษากิจกรรมการทำงานของไต ป้องกันความผิดปกติช่วงเปลี่ยนวัยหมดประจำเดือน และช่วยลดความดันโลหิต เป็นต้น ซึ่งจากปัญหาดังกล่าวจึงได้แก้ปัญหาโดยการนำข้าวกล้องมางอกแบบทั้งเปลือก เนื่องจากการนำข้าวกล้องมางอกแบบทั้งเปลือกนั้น จะส่งผลทำให้สีข้าวสวยกว่าข้าวกล้องงอกทั่วไป และเพื่อเพิ่มปริมาณสาร GABAให้มีในปริมาณที่สูงขึ้น จึงได้นำข้าวเปลือก นำมาอยู่ในสภาวะอับอากาศ หลังจากผ่านการแช่น้ำมาแล้วเป็นระยะเวลาหนึ่ง เพราะจากการศึกษาของ Young-Su Youn et al (2011) พบว่าการควบคุมสภาวะการงอกให้อยู่ในสภาพอับอากาศ (anerobic condition) ควบคู่กับการให้ความร้อนมีผลทำให้ปริมาณสารGABA ในข้าวสาลี (wheat) มีปริมาณเพิ่มขึ้น 40-57 เท่าของปริมาณสาร GABA เริ่มต้นและ Ratiya Thuwapanichayanan (2014) พบว่าปริมาณ GABA ในข้าวเปลือกงอกมีปริมาณเพิ่มขึ้น 29 เท่า ดังนั้นเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวจึงได้ปรับปรุงคุณภาพของข้าวกล้องทั้งในด้านเนื้อสัมผัส และคุณภาพทางโภชนาการ โดยนำข้าวกล้องไปผ่านกระบวนการงอก เพราะกระบวนการงอกจะช่วยปรับปรุงเนื้อสัมผัสของข้าวกล้องให้มีเนื้อสัมผัสหลังการหุงที่นุ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับข้าวกล้องปกติที่มีเนื้อสัมผัส หลังการหุงที่ค่อนข้างแข็ง รวมถึงศึกษาเมล็ดร้าว (Fissured kernel) เพื่อเป็นข้อมูลพื้นฐานของการทำข้าวกล้องงอกในสภาวะอับอากาศต่อไป
- วัตถุประสงค์ของโครงการ :
- 1 เพื่อศึกษาผลของการแช่น้ำต่อเนื้อสัมผัสของข้าวกล้องงอกหุงสุก 2 เพื่อศึกษาผลของการแช่น้ำต่อเมล็ดร้าว (Fissured kernel) 3 เพื่อศึกษาผลของการแช่น้ำต่อเปอร์เซนต์การงอก (Percentage of germination) 4 เพื่อศึกษาผลของสภาวะอับอากาศต่อเนื้อสัมผัสของข้าวกล้องงอกหุงสุก 5 เพื่อศึกษาผลของสภาวะอับอากาศต่อเมล็ดร้าว (Fissured kernel) 6 เพื่อศึกษาผลของสภาวะอับอากาศต่อเปอร์เซนต์การงอก (Percentage of germination)
- ขอบเขตของโครงการ :
- 1 ข้าวเปลือกงอกเตรียมจากข้าวขาวดอกมะลิ 105 จากศูนย์วิจัยพันธุ์ข้าวราชบุรี ซึ่งเป็นข้าวในกลุ่มอะมิโลสต่ำ (มีปริมาณอะมิโลส 10-19%) โดยเริ่มจากการนำข้าวเปลือกมาแช่น้ำที่อุณหภูมิ 35oC เป็นเวลา 24-72 ชั่วโมง และนำข้าวเปลือกงอกไปอยู่ในสภาวะสภาพอับอากาศ (anaerobic condition) เป็นเวลา 24-48 ชั่วโมงในท่อ PVC ขนาด 3 นิ้ว สูง 30 เซนติเมตร มีฝาปิดหัว-ท้าย หลังจากนั้นนำมา Shade drying เป็นเวลา 7 วันจนกระทั่งความชื้นของข้าวเปลือกงอกเหลือ 13-15% (d.b.) สุดท้ายจึงนำข้าวไปกระเทาะเปลือก และนำไปเก็บในตู้เย็นที่อุณหภูมิ 4-6oC เพื่อรอการตรวจสอบคุณภาพของข้าวเปลือกงอก 2 ศึกษาผลกระทบของการแช่น้ำและการให้สภาวะอับอากาศ ต่อลักษณะเนื้อสัมผัสหลังการหุงต้มของข้าวเปลือกงอกและการแตกร้าวของเมล็ดข้าว
- ผลที่คาดว่าจะได้รับ :
- 16.1 ผลสำเร็จเบื้องต้น (P) - ได้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการผลิตข้าวเปลือกงอก 16.2 ผลสำเร็จกึ่งกลาง (I) - ได้ข้อมูลเกี่ยวกับการผลิตข้าวเปลือกงอกแบบสภาวะอับอากาศ ที่สามารถเพิ่มปริมาณสาร GABA 16.3 ผลสำเร็จตามเป้าหมาย (G) - เพิ่มมูลค่าผลผลิตทางการเกษตร
- วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล :
- 13.1 วัสดุ ข้าวเปลือกพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ข้าวเปลือกมีความชื้น 13-14% (d.b.) เส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่า (Equivalent diameter) ของข้าวขาวดอกมะลิ 105 เท่ากับ 2.97 มิลลิเมตร ซึ่งเป็นข้าวในกลุ่มอะมิโลสต่ำ (มีปริมาณอะมิโลส 10-19%) โดยเริ่มจากการนำข้าวเปลือกมาแช่น้ำครั้งละ 4 กิโลกรัม โดยก่อนนำมาแช่น้ำจะต้องคัดแยกข้าวลีบเพื่อแยกข้าวที่ไม่ดีออก โดยเทข้าวเปลือกลงในถังพลาสติกสีดำ ใส่น้ำลงไปจนเต็มถังพลาสติก จากนั้นกวนให้ข้าวลีบลอยขึ้นมาด้านบนและคัดแยกออก นำข้าวเปลือกที่ไม่ลอยน้ำนำไปใช้ในการทดลอง สำหรับกรณี Control จะนำข้าวเปลือกไปแช่น้ำที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส ใน Water Bath เป็นเวลา 72 ชั่วโมง สำหรับกรณีการให้สภาวะไร้อากาศ (anaerobic condition) จะนำข้าวเปลือกงอกหลังการแช่น้ำ 24 ชั่วโมง มาใส่ในท่อ PVC ขนาด 3 นิ้ว สูง 30 เซนติเมตร มีฝาปิดหัว-ท้าย เป็นเวลา 24 และ 48 ชั่วโมง หลังจากนั้นนำทั้งสองกรณีมา Shade drying เป็นเวลา 7 วันจนกระทั่งความชื้นของข้าวเปลือกงอกเหลือ 13-15% (d.b.) สุดท้ายจึงนำข้าวไปกระเทาะเปลือก เก็บไว้ในตู้แช่เย็นที่ถูกปรับตั้งไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 4-6 ?C เพื่อสำหรับเก็บเมล็ดข้าวเพื่อไม่ให้เกิดการแลกเปลี่ยนความชื้นระหว่างเมล็ดข้าวกล้องงอกกับความชื้นอากาศแวดล้อม เป็นเวลา 7 วัน ก่อนนำไปทดสอบหาคุณภาพเนื้อสัมผัสของข้าวกล้องงอกและตรวจสอบการแตกร้าวของเมล็ดข้าวกล้องงอก 13.2 อุปกรณ์และวิธีการทดลอง 13.2.1 Water Bath นำข้าวเปลือกพันธุ์หอมดอกมะลิ 105 มาแช่น้ำครั้งละ 4 กิโลกรัม โดยก่อนนำมาแช่น้ำจะต้องคัดแยกข้าวลีบเพื่อแยกข้าวที่ไม่ดีออก โดยเทข้าวเปลือกลงในถังพลาสติกสีดำ ใส่น้ำลงไปจนเต็มถังพลาสติก จากนั้นกวนให้ข้าวลีบลอยขึ้นมาด้านบนและคัดแยกออก นำข้าวเปลือกที่ไม่ลอยน้ำ ไปแช่อุณหภูมิน้ำแช่ที่ใช้ 35 องศาเซลเซียส ในอ่างน้ำร้อนใช้เวลาในการแช่น้ำเป็นเวลา 72 ชั่วโมง สำหรับ Control และเป็นเวลา 24 ชั่วโมง สำหรับการนำไปให้สภาวะไร้อากาศ 13.2.2 ท่อ PVC ท่อ PVC ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7.62 เซนติเมตร ความสูง 30 เซนติเมตร ดังแสดงในรูปที่ 3.2 มีฝาปิดหัว-ท้าย ใส่ข้าวเปลือกที่ผ่านการแช่น้ำที่อุณหภูมิ 35oC เป็นเวลา 24 ชั่วโมง รินน้ำที่แช่ข้าวออก จากนั้นนำมาข้าวใส่ในตะกร้า เพื่อให้น้ำที่อยู่บริเวณผิวของเปลือกข้าวไหลออก แล้วจึงนำมาใส่ท่อ PVC ปิดฝาหัว-ท้าย พันเทปกาวสีน้ำตาลโดยรอบเพื่อป้องกันอากาศภายนอกเข้าไป โดยใส่ข้าวเปลือกในปริมาณ 3/4 ของความจุของกระบอกท่อ PVC เพื่อให้สภาวไร้อากาศ (anaerobic condition) แก่ข้าวเปลือกงอก 13.2.3 ตู้อบแห้งแบบเปิด ตู้อบแห้งแบบเปิด (Hot-air oven) แสดงดังรูปที่ 13.3 สามารถปรับอุณหภูมิและปริมาณอากาศภายในห้องอบแห้งได้ ตู้อบแห้งนี้ใช้สำหรับอบหามวลแห้งของข้าวเปลือกโดยตั้งอุณหภูมิไว้ที่ 103 ?C ใช้เวลาอบแห้งเพื่อหาความชื้นเป็นเวลา 72 ชั่วโมง 13.2.4 ตู้แช่เย็น ตู้แช่เย็นถูกปรับตั้งไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 4-6 ?C เพื่อสำหรับเก็บเมล็ดข้าวเพื่อไม่ให้เกิดการแลกเปลี่ยนความชื้นระหว่างเมล็ดข้าวเปลือกกับความชื้นอากาศแวดล้อม โดยหลังจากการทดลองเสร็จสิ้น จะนำไปเก็บไว้ในห้องเย็นที่มีการรักษาอุณหภูมิประมาณ 4-6 ?C เป็นเวลา 1 สัปดาห์ก่อนนำไปทดสอบคุณภาพด้านต่างๆ โดยข้าวกล้องงอกที่นำมาทดสอบ 13.2.5 กระป๋องความชื้น (Moisture can) ใช้กระป๋องที่ทำจากอะลูมิเนียม หนา 0.5 มิลลิเมตร มีรูปทรงกระบอกเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เซนติเมตร ความสูง 4.5 เซนติเมตร ในการทดลองแต่ละขั้นตอนจะต้องเก็บตัวอย่างข้าวมาทำการหาความชื้นทุกๆ ครั้ง โดยนำข้าวเปลือกที่ต้องการหาความชื้นจำนวน 30-40 กรัม ใส่ในกระป๋องความชื้นจำนวน 3 กระป๋องตัวอย่าง และนำเข้าตู้อบแห้งแบบเปิด (Memmert, model no ULE500, Schwabach, Germany) ที่อุณหภูมิอบแห้ง 103 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 72 ชั่วโมง จากนั้นนำออกจากตู้อบแล้วพักไว้ที่โถดูดความชื้นประมาณ 30 นาที เพื่อให้อุณหภูมิเมล็ดข้าวเปลือกลดลงใกล้เคียงอุณหภูมิแวดล้อม จากนั้นนำกระป๋องดังกล่าวไปชั่งน้ำหนักด้วยเครื่องชั่งดิจิตอล ยี่ห้อ Sartorius รุ่น CP3202S แล้วนำค่าที่ได้ไปคำนวณหาความชื้นมาตรฐานแห้ง 13.2.6 โถแก้วดูดความชื้น (Desiccator) เป็นโถแก้ว แสดงดังรูปที่ 13.4 ใช้สำหรับพักข้าวที่ออกจากเครื่องอบแห้งแบบเปิด (Hot-air oven dryer) เพื่อให้อุณหภูมิเมล็ดข้าวเปลือกเย็นตัว ก่อนนำไปชั่งน้ำหนักวิเคราะห์ หาความชื้นของข้าวเปลือก 13.2.7 ถุงพลาสติก เป็นถุงพลาสติกชนิดทนเย็นที่มีขนาดต่างๆ ใช้สำหรับบรรจุเมล็ดข้าวเปลือกที่ผ่านกระบวนการกะเทาะข้าวเปลือกเรียบร้อยแล้ว โดยจะรัดด้วยหนังยางยึดให้แน่นก่อนที่จะนำไปเก็บไว้ในห้องเย็นที่มีอุณหภูมิ 4-6 องศาเซลเซียส 13.2.8 เครื่องกะเทาะข้าวเปลือก เป็นเครื่องกะเทาะข้าวเปลือกที่สามารถแยกแกลบออกจากเมล็ดข้าวกล้องได้ภายในการทำงานเพียงครั้งเดียว การศึกษาทดลองนี้เลือกใช้เครื่องกะเทาะเปลือก รุ่น P-1 กำลังผลิต 50 กิโลกรัม/ชั่วโมง โดยมีมอเตอร์ขนาด 1/2 แรงม้า (220 โวลล์) ลูกยางกะเทาะขนาด 1.5 ? 4 นิ้ว ในการใช้งานต้องปรับระดับลูกยางให้มีระยะห่างประมาณ 1 มิลลิเมตร 13.2.9 เครื่อง Texture Analyzer เครื่อง Texture Analyzer (TA.XT Plus, Stable Micro System, Ltd in Godalming, Surrey UK.) 13.3 การแตกร้าวของเมล็ดข้าวกล้องงอก การตรวจสอบการแตกร้าวของเมล็ดข้าวกล้องงอก ทำได้โดยการสุ่มตัวอย่างเมล็ดข้าวกล้องงอก 100 เมล็ดและนำมาส่องกับแสงไฟเพื่อสังเกตการแตกร้าวของเมล็ด ถ้าพบการแตกร้าวของเมล็ดจะพิจารณาว่าเป็นเมล็ดร้าว (Fissured kernel) จำนวนเมล็ดข้าวที่เกิดการแตกร้าวแสดงด้วยค่าร้อยละการแตกร้าวของเมล็ด ในการหาร้อยละการแตกร้าวของเมล็ดทำ 3 ซ้ำและรายงานผลในรูปของค่าเฉลี่ย 13.4 การหาคุณภาพเนื้อสัมผัสของข้าวกล้องงอก ก่อนการทดสอบคุณภาพด้านเนื้อสัมผัส นำข้าวกล้องงอกไปหุงในกระป๋องอลูมิเนียมโดยใช้อัตราส่วนข้าว 1 ส่วนต่อน้ำ 1.5 ส่วน ใช้เวลาการหุง 30 นาที หลังจากนั้นนำข้าวกล้องหุงสุก มาวัดคุณภาพด้านเนื้อสัมผัสด้วยเครื่อง Texture Analyzer (TA.XT Plus, Stable Micro System, Ltd in Godalming, Surrey UK.) ในการทดสอบความแข็ง (Hardness) และความเหนียว (Stickiness) ของเมล็ดข้าวจะใช้หัวกดทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มิลลิเมตร กดลงบนเมล็ดข้าวกล้องงอกหุงสุก ซึ่งเมล็ดข้าวกล้องงอกหุงสุกจำนวน 12 เมล็ดถูกวางอยู่บนแท่นของเครื่องทดสอบ แรงจากหัวกดที่กดลงบนเมล็ดข้าวแทนแรงในการเคี้ยวข้าว โดยหัวกดกดลงด้วยความเร็ว 1 มิลลิเมตร/วินาทีและถูกยกกลับด้วยความเร็ว 10 มิลลิเมตร/วินาที ดังแสดงในรูปที่ 13.5 และรูปที่ 13.6 ซึ่งหัวกดจะถูกกดลงบนข้าวเป็นจำนวนสองครั้ง โดยค่าความแข็งและความเหนียวสามารถแสดงในรูปของ Texture Profile ดังแสดงในรูปที่ 13.7 ค่าความแข็งของเมล็ดข้าวนิยามเป็นแรงกดสูงสุดที่ทำให้เมล็ดข้าวเกิด 85 % stain ซึ่งแสดงด้วยค่าแรงสูงสุดจากการกดครั้งแรก และค่าความเหนียวแสดงด้วยค่าแรงสูงสุดในการดึงหัวกดขึ้นจากการกดครั้งแรก 13.5 การวิเคราะห์ค่าความแปรปรวน วิธีการวิเคราะห์ค่าความแปรปรวนแบบ One-way (ANOVA) ใช้ในการตรวสอบผลคุณภาพเนื้อสัมผัสของข้าวกล้องและข้าวกล้องงอกหุงสุกที่เพาะงอกด้วยวิธีต่างๆ นำข้อมูลทั้งหมดมาวิเคราะห์ค่าทางสถิติ โดยใช้โปรแกรม SPSS Statics 22.0 (SPSS Inc., Thailand) ในการประเมินการแตกร้าวของเมล็ดข้าวกล้องงอกและคุณภาพด้านเนื้อสัมผัสที่ระดับความเชื่อมั่น p<0.05
- คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) :
- -
- รายชื่อนักวิจัยในโครงการ :
-
ลำดับที่ รายชื่อ ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่ สัดส่วน 1 นายจักราวุฒิ เตโช นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 100%
สถาบันวิจัยและพัฒนา
มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์ ศูนย์การศึกษาย่านมัทรี398/1 หมู่ 3 ตำบลย่านมัทรี อำเภอพยุหะคีรี
จังหวัดนครสวรรค์ 60130
