รายละเอียดโครงการวิจัย
- ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) :
- การผลิตไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัว
- ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) :
- Manufacture of Synbiotic Ice-Cream from lotus root
- หน่วยงานเจ้าของโครงการ :
- คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
- ลักษณะโครงการวิจัย :
- โครงการวิจัยเดี่ยว
- ลักษณะย่อยโครงการวิจัย :
- ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย
- ประเภทโครงการ :
- โครงการวิจัยใหม่
- วันเริ่มต้นโครงการ :
- 30 ตุลาคม 2560
- วันสิ้นสุดโครงการ :
- 29 ตุลาคม 2561
- ประเภทของการวิจัย :
- งานวิจัยประยุกต์
- ความสำคัญและที่มาของปัญหา :
- ปัจจุบันอาหารเพื่อสุขภาพได้เข้ามามีบทบาทต่อชีวิตประจำวันมากยิ่งขึ้น ซึ่งโดยส่วนใหญ่ผู้ที่หันมาบริโภคอาหารเพื่อสุขภาพเนื่องจากไม่มีเวลาในการออกกำลังกายอย่างสมํ่าเสมอ และต้องการหลีกเลี่ยงอาหารที่ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อโรค แต่ผลิตภัณฑ์อาหารเสริมมักจะทำออกมาในรูปแบบของแคปซูลยา ทำให้ผู้บริโภคไม่อยากรับประทานอย่างต่อเนื่อง เพราะอาจทำให้เกิดความรู้สึกทางจิตใจ ว่าเหมือนการรับประทานยา จึงเกิดแนวคิดที่จะแก้ไขปัญหาโดยการผลิตอาหารเพื่อสุขภาพออกมาในรูปแบบที่เป็นอาหารปกติ แต่จะมีการเติมจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ นั่นก็คือจุลินทรีย์โปรไบโอติกเสริมลงไปในผลิตภัณฑ์ ไอศกรีมเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีการยอมรับอย่างกว้างขวางในกลุ่มเด็ก วัยรุ่น ผู้ใหญ่รวมไปถึงผู้สูงอายุในประเทศไทย เนื่องจากประเทศไทยเป็นเมืองร้อนประชากรจึงต้องการผลิตภัณฑ์ที่มีความเย็นสามารถแก้กระหาย และให้ความรู้สึกสดชื่นได้ ไอศกรีมนมสดทั่วไปมักใส่น้ำตาลและสารให้ความหวานสูงซึ่งเมื่อรับประทานบ่อยๆทำให้ความเสี่ยงต่อการเกิดโรคเบาหวาน อีกทั้งยังมีผลโดยตรงต่อผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวาน พรีไบโอติก( Prebiotic) หมายถึง สารอาหารที่ร่างกายไม่สามารถย่อยได้ด้วยระบบทางเดินอาหารส่วนบน เมื่อผ่านเข้าไปสู่บริเวณลำไส้ใหญ่จะกลายเป็นอาหารของแบคทีเรีย และช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ นอกจากนี้ยังส่งเสริมสุขภาพให้ดีขึ้นด้วย ตัวอย่างสารในกลุ่มนี้ เช่น อินนูลิน (inulin) และโอลิโก ฟรุคโตส (FOS) เป็นต้น ดังนั้นเมื่อเรารับประทานอาหารที่มีสารพรีไบโอติกเข้าไปจะไปกระตุ้นการเจริญของแบคทีเรียที่มีประโยชน์ (probiotic) ให้เพิ่มจำนวนขึ้น เมื่อโปรไบโอติกมีจำนวนมากขึ้นก็จะทำให้เชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคลดปริมาณลงตามไปด้วยเนื่องมาจากโปรไบโอติกจะไปยับยั้งการเจริญของจุลลินทรีย์ก่อโรคทำให้จุลินทรีย์ในลำไส้เกิดภาวะสมดุล ช่วยให้ลำไส้ทำการดูดซึมอาหารได้ดียิ่งขึ้น จุลินทรีย์ในกลุ่มโปรไบโอติกได้แก่แบคทีเรียที่อยู่ในกลุ่มที่สามารถผลิตกรดแลกติกได้หรืออาจเรียกว่า แลคติกแอซิดแบคทีเรีย เช่น ปิฟิโดแบคทีเรียม ไบฟิดัม (Bifidobacterium bifidum) , แลคโตบาซิลัส อะซิโดฟิลลัส (Lactobacillus acidophilus) (Gibson and Roberfroid. 1995:1401-1412) สารพรีไบโอติกเมื่อถูกย่อยโดยเชื้อโปรไบโอติกจะได้ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญคือ กรดไขมันที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ได้แก่ Acetate, Propionate และ Butyrate ซึ่งกรดไขมันเหล่านี้จะไปช่วยเพิ่มสภาวะเป็นกรดของลำไส้ทำให้เชื้อโปรไบโอติกเจริญได้ดีและเพิ่มจำนวนมากขึ้น นอกจากนี้กรดไขมันเหล่านี้ ยังถูกดูดซึมนำไปใช้ประโยชน์ต่อร่างกายได้อีก Acetate ถูกนำไปใช้โดยตับ กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อต่างๆ Propionate จะถูกเปลี่ยนเป็นกูลโคสเพื่อนำไปใช้ต่อไป Butyrate ช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์ การแบ่งเซลล์ และการตายของเซลล์ ช่วยป้องกันการเกิดมะเร็ง (Gibson and Roberfroid. 1995 :1401-1404 ; วันทนีย์ เกรียงสินยศ. 2542 : 63) นอกจากร่างกายจะได้รับประโยชน์โดยตรงจากการรับประทานพรีไบโอติกแล้ว ยังได้รับประโยชน์ทางอ้อมอีกนั้นคือประโยชน์ที่ได้รับจากการที่พรีไบโอติกไปเป็นอาหารของเชื้อโปรไบโอติกเมื่อเชื้อโปรไบโอติกเพิ่มจำนวนขึ้นเราก็จะได้รับประโยชน์จากเชื้อโปรไบโอติกด้วยเช่น 1. ช่วยลดจำนวนแบคทีเรียที่ก่อโรค เพราะ Bifidobacteria จะผลิตสารปฏิชีวนะและกรดไขมันออกมาช่วยควบคุมจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคและควบคุมจำนวนของ normal flora โดยกรดไขมันที่พบส่วนใหญ่จะเป็นกรดอะซิติคและกรดแลคติค ซึ่งกรดเหล่านี้จะช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรค 2. ช่วยลดอาการท้องผูก กรดไขมันซึ่งผลิตโดย Bifidobacteria จะช่วยกระตุ้นการบีบตัวของลำไส้และเพิ่มความชื้นของอุจจาระซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันออสโมติค 3. ช่วยลดระดับคลอเรสเตอรอลในเลือด โดย Lactobacillus acidophilus ซึ่งเป็น normal flora อยู่ในลำไส้จะช่วยย่อยสลายคลอเรสเตอรอล และยับยั้งการดูดซึมคลอเรสเตอรอลผ่านผนังลำไส้ 4. ช่วยลดความดันโลหิต ได้มีการศึกษาพบว่าความดันโลหิตจะแปรผกผันกับจำนวนของ Bifidobacteria ในลำไส้ 5. ช่วยเพิ่มวิตามินบางชนิด พบว่า Bifidobacteria สามารถผลิตวิตามิน B1, B2, B6, B12, nicotinic acid และ folic acid 6. ช่วยเพิ่มการดูดซึมแคลเซียมและเหล็กในลำไส้ทำให้ไม่เป็นโรคกระดูกพุ 7. ช่วยลดปริมาณสารพิษและเอนไซม์ที่เป็นพิษจากกระบวนการเมตาบอลิซึมของแบคทีเรียได้ด้วย 8. ช่วยป้องกันการทำงานของตับ การที่ช่วยลดสารพิษจากกระบวนการเมตาบอลิซึมของแบคทีเรีย เป็นผลทำให้สารพิษเข้าสู่ตับลดลงด้วย(Hideo Tomomatsu. 1994 : 61-65 ; Judith E. Spiegel and others. 1994 : 85-89) จากประโยชน์ข้างต้นจึงมีแนวคิดที่จะทำผลิตภัณฑ์ให้ผู้บริโภคไม่รู้สึกเบื่อหน่ายที่จะต้องรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพ และการเติมสารสกัดจากรากบัวจะช่วยให้เกิดรสชาติที่ดีและมีกลิ่นหอมจากรากบัว โดยรากบัวจะมีกลิ่นเฉพาะตัวคล้ายกลิ่นน้ำผึ้ง อีกทั้งสารสกัดจากรากบัวยังมีคุณสมบัติเป็นสารพรีไบโอติก โดยสามารถช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเชื้อ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus ซึ่งเป็นเชื้อโปรไบโอติก (Sajilata and others, 2006) นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มมูลค่าของผลผลิตทางการเกษตรให้กับเกษตรกรผู้ปลูกบัวหลวงให้มีรายได้เพิ่มมากขึ้นด้วย
- วัตถุประสงค์ของโครงการ :
- 1.เพื่อผลิตไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัว 2.เพื่อศึกษาการรอดชีวิตของเชื้อ Lactobacillus casei subsp. Rhamnosus ในไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัว 3.ส่งเสริมการแปรรูปผลิตภัณฑ์ไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัวแก่ชุมชน
- ขอบเขตของโครงการ :
- 1. กลุ่มตัวอย่าง 1.1 กลุ่มทดลองที่ 1 คือนมหมักมีการเติมสารสกัดจากรากบัว 1.2 กลุ่มทดลองที่ 2 คือไอศกรีมซินไบโอติก 2. ตัวแปรที่ศึกษา 2.1 ตัวแปรอิสระ คือ ไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัว 2.2 ตัวแปรตาม คือ การอยู่รอดของเชื้อ Lactobacillus casei subsp. Rhamnosus ในไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัว และคุณสมบัติทางกายภาพของไอศกรีม 2.3 ตัวแปรควบคุม 2.3.1 อุณหภูมิ 2.3.2 ระยะเวลาในการหมักนม 2.3.3 ปริมาณการถ่ายหัวเชื้อ 2.3.4 ปริมาณของนมหมัก 2.3.5 ค่า pH เริ่มต้น
- ผลที่คาดว่าจะได้รับ :
- 1.ผลิตไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัวได้ 2.ส่งเสริมการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่มีมากในท้องถิ่น 3.เพิ่มมูลค่าให้กับผลผลิตทางการเกษตรในท้องถิ่น
- วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล :
- 1. การเตรียมเชื้อแบคทีเรียโปรไบโอตติก L. casei subsp. rhamnosus เพื่อเก็บไว้เป็น Stock เชื้อในการทดลอง 2. การสกัดสารพรีไบโอติกจากรากบัว 2.1 ทำการปลอกเปลือกพืชตัวอย่าง ล้างให้สะอาดนำไปหั่นเป็นชิ้นบางๆจากนั้นนำไปอบให้แห้ง บดให้ละเอียดแล้วนำผงที่ได้ไปกรองด้วยตะแกรงที่มีขนาดของรูตะแกรง 75 ไมโครเมตร 2.2 นำผงพืชตัวอย่างไปสกัดด้วยน้ำกลั่นในอัตรา1:30 ที่ 85 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 15 นาที 2.3 ทิ้งให้เย็น นำไปปั่นเหวี่ยงโดยเครื่อง Centrifuge ที่ 10,000 รอบต่อนาที เป็นเวลา 15 นาที เพื่อให้ตกตะกอน 2.4 นำส่วนใสที่ได้แบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนที่หนึ่งนำไปวิเคราะห์หาปริมาณของ สารพรีไบโอติกและ ส่วนที่ 2 นำไปฆ่าเชื้อเพื่อเก็บตัวอย่างไว้ใช้ในกระบวนการผลิตไอศกรีม 3.การผลิตนมหมักจากเชื้อโปรไบโอติก การผลิตนมหมัก 3 สูตร โดยผลิตภัณฑ์นมหมักจะทำจากเชื้อโพรไบโอติก L. casei subsp. rhamnosus. การทำนมหมักสูตรที่ 1 จะให้มี Total solid 12 % ดังนั้นถ้าทำนมหมัก 100 ml ทำได้โดยนำนมผง 12 g ผสมกับ สารสกัดจากรากบัว 88 ml สูตรที่ 2 นมผง 12 g ผสมกับ สารสกัดจากรากบัว 78 ml และเติมน้ำตาลกูลโคส 10 ml และสูตรที่ 3 นมผง 12 g น้ำ 68 ml และเติมน้ำตาลกูลโคส 20 ml โดยใช้เชื้อเริ่มต้นที่ 2% (V/V)( เป็นหัวเชื้อที่เตรียมในนม) บ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส anaerobic jar จนกระทั่ง pH สุดท้ายอยู่ในช่วง 4.2- 4.6 และมีการเจริญของเชื้อที่ 9 ล็อกโคโลนีต่อมิลลิลิตร (log cfu/ml) จากนั้นนมหมักในอุณหภูมิตู้เย็นเพื่อนำไปใช้ในการผลิตไอศกรีมซินไบโอติกต่อไป 4. ศึกษาการผลิตไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัว ทดลองการผลิตไอศกรีม 3 สูตร โดยแต่ละสูตรจะใช้นมหมักที่มีการเติมสารสกัดในระดับที่แตกต่างกัน การผลิตไอศกรีมจะใช้ส่วนผสมต่างๆ คือ นมหมัก ครีม สเตบิไลเซอร์ และอิมัลซิไฟเออร์ โดยนำนมหมักและครีมใส่ลงในถังผสมและคนให้เข้านำส่วนผสมที่ได้ไปผสมให้เข้ากันด้วยเครื่อง bamix แล้วนำไปพาสเจอไรส์ที่อุณหภูมิ 69 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที (Marshall, 1996) ทำให้เย็นลงมาที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส นำส่วนผสมไปบ่มที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง จากนั้นนำส่วนผสมเข้าเครื่องปั่นไอศกรีม บรรจุใส่ภาชนะ นำไปแช่เยือกแข็งที่อุณหภูมิ -18 องศาเซลเซียส ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพ และศึกษาการอยู่รอดของเชื้อโพรไบโอติกในผลิตภัณฑ์ไอศกรีมซินไบโอติกจากรากบัวในระยะเวลาในการเก็บรักษา 0,7,14 และ 21 วัน ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส และจำนวนจุลินทรีย์โดยวิธี Pour plate โดยใช้อาหาร MRS 5. ทดสอบความชอบของผู้ทดสอบชิมต่อผลิตภัณฑ์ไอศกรีมซินไบโอติกที่ผลิตได้ทั้ง 3 สูตรใช้ผู้ทดสอบชิมที่ไม่ผ่านการฝึกฝนจำนวน 30 คน โดยใช้วิธี Preference test และให้คะแนนความชอบ (hedonic scale) มีระดับคะแนน 1 - 9 (1 = ไม่ชอบมากที่สุด 2 = ไม่ชอบมาก 3 = ไม่ชอบเล็กน้อย 4 = ไม่ชอบน้อยที่สุด 5 = เฉยๆ 6 = ชอบเล็กน้อย 7 = ชอบปานกลาง 8 = ชอบมาก 9 = ชอบมากที่สุด) สถานที่ทำการวิจัย คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์
- คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) :
- โครงการนี้เป็นโครงการทำผลิตภัณฑ์ให้ผู้บริโภคไม่รู้สึกเบื่อหน่ายที่จะต้องรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพ และการเติมสารสกัดจากรากบัวที่มีอยู่มากมายในท้องถิ่นช่วยให้เกิดรสชาติที่ดีและมีกลิ่นหอมจากรากบัว โดยรากบัวจะมีกลิ่นเฉพาะตัวคล้ายกลิ่นน้ำผึ้ง อีกทั้งสารสกัดจากรากบัวยังมีคุณสมบัติเป็นสารพรีไบโอติก โดยสามารถช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเชื้อ Lactobacillus casei subsp. rhamnosus ซึ่งเป็นเชื้อโปรไบโอติก (Sajilata and others, 2006) นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มมูลค่าของผลผลิตทางการเกษตรให้กับเกษตรกรผู้ปลูกบัวหลวงให้มีรายได้เพิ่มมากขึ้นด้วย
- รายชื่อนักวิจัยในโครงการ :
-
ลำดับที่ รายชื่อ ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่ สัดส่วน 1 ผู้ช่วยศาสตราจารย์พันธ์ระวี หมวดศรี นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 70% 2 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ธีระยุทธ เตียนธนา นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20% 3 นางสาวติยะภรณ์ เหลืองพิพัฒน์ นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 10%
สถาบันวิจัยและพัฒนา
มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์ ศูนย์การศึกษาย่านมัทรี398/1 หมู่ 3 ตำบลย่านมัทรี อำเภอพยุหะคีรี
จังหวัดนครสวรรค์ 60130
