การพัฒนาแป้งผสมจากมันสำปะหลังหมักร่วมกับผงข้าวกล้องงอกและแป้งข้าว: คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ สมบัติเชิงหน้าที่ และคุณภาพทางจุลชีววิทยา

สัญทัศน์  สินจรูญศักดิ์; ธีรวัฒน์ อ่อนลมูล; ฐิตินันท์ บุญแช่มชู

ผู้แต่ง

สัญทัศน์ สินจรูญศักดิ์ คณะเกษตรศาสตร์, มหาวิทยาลัยนราธิวาสราชนครินทร์, นราธิวาส, ประเทศไทย
ธีรวัฒน์ อ่อนลมูล วิทยาลัยนวัตกรรมอาหารและอุตสาหกรรมบริการ มหาวิทยาลัยราชภัฏเพชรบุรี, เพชรบุรี, ประเทศไทย
ฐิตินันท์ บุญแช่มชู คณะเกษตรศาสตร์, มหาวิทยาลัยนราธิวาสราชนครินทร์, นราธิวาส, ประเทศไทย

คำสำคัญ:

ข้าวกล้องงอก, มันสำปะหลังหมัก, แป้งผสม, ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ, Rhizopus oligosporus

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาแป้งผสมจากมันสำปะหลังหมักร่วมกับผงข้าวกล้องงอกและผงแป้งข้าว และประเมินคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ สมบัติเชิงหน้าที่ องค์ประกอบทางโภชนาการ และคุณภาพทางจุลชีววิทยาของแป้งที่พัฒนาได้ มันสำปะหลังสดถูกเตรียมโดยการล้าง ปอกเปลือก หั่น แช่น้ำ ต้ม และหมักด้วยหัวเชื้อ Rhizopus oligosporus ร้อยละ 5 (w/w) เป็นเวลา 36 ชั่วโมง จากนั้นอบแห้งที่อุณหภูมิ 60°c เป็นเวลา 3 วัน และบดเป็นผงแป้งมันสำปะหลังหมัก ก่อนนำไปพัฒนาเป็นแป้งผสม 3 สูตร ได้แก่ สูตรผสมกับผงข้าวขาวและผงข้าวกล้องงอก สูตรผสมกับผงข้าวเหนียวและผงข้าวกล้องงอก และสูตรผสมกับผงข้าวขาว ผงข้าวเหนียว และผงข้าวกล้องงอก โดยเปรียบเทียบกับผงมันสำปะหลังหมักเดี่ยว แป้งมันสำปะหลังทางการค้า และแป้งสาลีอเนกประสงค์ทางการค้า พบว่า แป้งผสมที่พัฒนามีความชื้น 7.75–9.12% ค่า pH 5.31–5.56 และมีปริมาณเถ้าสูงกว่าแป้งทางการค้าอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) แป้งสูตรที่พัฒนาได้มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าแป้งทางการค้า โดยมีค่า IC₅₀ อยู่ในช่วง 272.69–293.86 mg/mL และมีปริมาณ GABA 0.717–0.799 mg/g ผลวิเคราะห์องค์ประกอบทางโภชนาการพบว่ามีโปรตีนทั้งหมด 4.59–5.68 g/100 g เส้นใยหยาบ 2.50–3.39 g/100 g และมีแร่ธาตุสำคัญ ได้แก่ ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม แคลเซียม เหล็ก และสังกะสี ผลตรวจจุลินทรีย์พบว่า ทุกสูตรมีจำนวนจุลินทรีย์ทั้งหมดระดับ 10³ CFU/g ยีสต์และรา <100/g และไม่พบ Salmonella sp., Staphylococcus aureus และ Bacillus cereus อย่างไรก็ตาม แป้งสูตรที่พัฒนาได้มีค่าความสว่างต่ำกว่าแป้งทางการค้า งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าผงแป้งหมักมันสำปะหลังร่วมกับผงข้าวกล้องงอกสามารถใช้เป็นแนวทางในการพัฒนาแป้งผสมเชิงหน้าที่ที่มีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและคุณค่าทางโภชนาการเพิ่มขึ้นได้

เอกสารอ้างอิง

Anderson, A. K., & Guraya, H. S. (2006). Effects of Microwave Heat-Moisture Treatment on Properties of Waxy and Non-Waxy Rice Starches. Food Chemistry, 97(2), 318–323. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.04.025

AOAC International. (2005). Official methods of analysis of AOAC International (18th ed.). AOAC International.

AOAC International. (2019). Official Method 984.27: Calcium, copper, iron, magnesium, manganese, phosphorus, potassium, sodium, and zinc in infant formula. In G. W. Latimer Jr. (Ed.), Official methods of analysis of AOAC International (21st ed.). AOAC International.

Canoy, T. S., Wiedenbein, E. S., Bredie, W. L. P., Meyer, A. S., Wösten, H. A. B., & Nielsen, D. S. (2024). Solid-State Fermented Plant Foods as New Protein Sources. Annual Review of Food Science and Technology, 15, 189–210. https://doi.org/10.1146/annurev-food-060721-013526

Chien, P.-J., Sheu, F., Huang, W.-T., & Su, M.-S. (2007). Effect of Molecular Weight of Chitosans on Their Antioxidative Activities in Apple Juice. Food Chemistry, 102(4), 1192–1198. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.07.007

Department of Medical Sciences. (2017). Microbiological quality criteria for foods and food contact containers (3rd ed.). Ministry of Public Health. (in Thai)

Dubois, M., Gilles, K. A., Hamilton, J. K., Rebers, P. A., & Smith, F. (1956). Colorimetric Method for Determination of Sugars and Related Substances. Analytical Chemistry, 28(3), 350–356. https://doi.org/10.1021/ac60111a017

Gautheron, O., Nyhan, L., Torreiro, M. G., Tlais, A. Z. A., Cappello, C., Gobbetti, M., …, & Sahin, A. W. (2024). Exploring the Impact of Solid-state Fermentation on Fava Bean Flour: A comparative Study of Aspergillus oryzae and Rhizopus oligosporus. Foods, 13(18), 1-27. https://doi.org/10.3390/foods13182922

Jabeen, R., Jan, N., Naseer, B., Sarangi, P. K., Sridhar, K., Dikkala, P. K., …, & Inbaraj, B. S. (2024). Development of Germinated-Brown-Rice-Based Novel Functional Beverage Enriched with γ-Aminobutyric Acid: Nutritional and Bio-Functional Characterization. Foods, 13(8), 1-14. https://doi.org/10.3390/foods13081282

Jiang, X., Xu, Q., Zhang, A., Liu, Y., Zhao, L., Gu, L., …, & Zhang, D. (2021). Optimization of γ-Aminobutyric Acid (GABA) Accumulation in Germinating Adzuki Beans (Vigna angularis) by Vacuum Treatment and Monosodium Glutamate, and the Molecular Mechanisms. Frontiers in Nutrition, 8, 1-12. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.693862

Katunzi-Kilewela, A., Rweyemamu, L. M. P., Kaale, L. D., Kibazohi, O., & Fortunatus, R. M. (2023). Proximate Composition, Pasting and Functional Properties of Composite Flour Blends from Cassava and Chia Seeds Flour. Food Science and Technology International, 29(3), 217–227. https://doi.org/10.1177/10820132211069471

Leach, H. W., McCowen, L. D., & Schoch, T. J. (1959). Structure of the Starch Granule. I. Swelling and Solubility Patterns of Various Starches. Cereal Chemistry, 36, 534–544.

Li, M., Zhang, Y., You, X., Wang, Y., Zhou, K., Wei, P., & Wei, L. (2023). Assessment of Functional Properties of Wheat–Cassava Composite Flour. Foods, 12(19), 1-15. https://doi.org/10.3390/foods12193585

Martins, S. I. F. S., Jongen, W. M. F., & van Boekel, M. A. J. S. (2000). A Review of Maillard Reaction in Food and Implications to Kinetic Modelling. Trends in Food Science & Technology, 11(9–10), 364–373. https://doi.org/10.1016/S0924-2244(01)00022-X

Miller, G. L. (1959). Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing Sugar. Analytical Chemistry, 31(3), 426–428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030

Ministry of Public Health. (2020). Notification of the Ministry of Public Health (No. 416) B.E. 2563 (2020) issued by virtue of the Food Act B.E. 2522: Prescribing the quality or standard, principles, conditions and methods of analysis for pathogenic microorganisms in foods. Government Gazette, 137(Special Part 237 Ngor), 9 October 2020. (in Thai)

Miszkiewicz, H., Bizukojc, M., Rozwandowicz, A., & Bielecki, S. (2003). Physiological Properties and Enzymatic Activities of Rhizopus oligosporus in Solid State Fermentations. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 68(2), 313–316.

Miszkiewicz, H., Rozwandowicz, A., & Bielecki, S. (2004). Physiological and Enzymatic Activities of Rhizopus oligosporus in Swing Solid-State Reactor. Chemical Papers, 58(6), 407–412.

Mohidin, S. R. N. S. P., Moshawih, S., Hermansyah, A., Asmuni, M. I., Shafqat, N., & Ming, L. C. (2023). Cassava (Manihot esculenta Crantz): A Systematic Review for the Pharmacological Activities, Traditional Uses, Nutritional Values, and Phytochemistry. Journal of Evidence-Based Integrative Medicine, 28, 1-26. https://doi.org/10.1177/2515690X231206227

Nguyen, B. C. Q., Shahinozzaman, M., Tien, N. T. K., Thach, T. N., & Tawata, S. (2020). Effect of Sucrose on Antioxidant Activities and Other Health-Related Micronutrients in Gamma-Aminobutyric Acid (GABA)-Enriched Sprouting Southern Vietnam Brown Rice. Journal of Cereal Science, 93, 102985. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2020.102985

Nielsen, S. S. (2010). Phenol-Sulfuric Acid Method for Total Carbohydrates. In S. S. Nielsen (Ed.), Food analysis laboratory manual (2nd ed.). Springer.

Nilusha, R. A. T., Jayasinghe, J. M. J. K., Perera, O. D. A. N., Perera, P. I. P., & Jayasinghe, C. V. L. (2021). Proximate Composition, Physicochemical, Functional, and Antioxidant Properties of Flours from Selected Cassava (Manihot esculenta Crantz) Varieties. International Journal of Food Science, 2021, 1-13. https://doi.org/10.1155/2021/6064545

Schoch, T. J. (1964). Swelling Power and Solubility of Granular Starches. In R. L. Whistler (Ed.), Methods in carbohydrate chemistry: Vol. 4. Starch (pp. 106–108). Academic Press.

Sitanggang, A. B., Joshua, M., Munarko, H., Kusnandar, F., & Budijanto, S. (2021). Increased γ-Aminobutyric Acid Content of Germinated Brown Rice Produced in Membrane Reactor. Food Technology and Biotechnology, 59(3), 295–305. https://doi.org/10.17113/ftb.59.03.21.6846

Tsou, S.-F., Hsu, H.-Y., & Chen, S.-D. (2024). Effects of Different Pretreatments on the GABA Content and Antioxidant Activity of Germinated Brown Rice. Applied Sciences, 14(13), 1-13. https://doi.org/10.3390/app14135771

Zhang, Q., Xiang, J., Zhang, L., Zhu, X., Evers, J. B., van der Werf, W., & Duan, L. (2014). Optimizing Soaking and Germination Conditions to Improve Gamma-Aminobutyric Acid Content in Japonica and Indica Germinated Brown rice. Journal of Functional Foods, 10, 283–291. https://doi.org/10.1016/j.jff.2014.06.009

Zhang, Y., Wei, R., Azi, F., Jiao, L., Wang, H., He, T., …, & Lu, B. (2022). Solid-State Fermentation with Rhizopus oligosporus RT-3 Enhanced the Nutritional Properties of Soybeans. Frontiers in Nutrition, 9, 1-14. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.972860