| รหัสโครงการ : | R000000323 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | ศึกษาผลของการแช่น้ำและสภาวะอับอากาศต่อร้อยละการแตกร้าวและคุณภาพเนื้อสัมผัสของข้าวเปลือกงอกหุงสุก |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | Effects of Soaking and Anaerobic Condition on Textural Properties of Cooked Germinated Paddy |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | ข้าวเปลือกงอก (germinated paddy), ร้อยละการแตกร้าว (Fissured kernel), สภาวะอับอากาศ (Anaerobic condition), Texture analysis (คุณลักษณะเนื้อสัมผัส) |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | แผนงานวิจัยหรือชุดโครงการวิจัยและโครงการวิจัยที่เสร็จสิ้นแล้ว |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 50000 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 50,000.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 01 ตุลาคม 2559 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 30 กันยายน 2560 |
| ประเภทของโครงการ : | การพัฒนาทดลอง |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี |
| สาขาวิชาการ : | อื่นๆ |
| กลุ่มวิชาการ : | อื่นๆ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ไม่ระบุ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | ไม่สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| 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 |
| จุดเด่นของโครงการ : | - |
| 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 |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | 9.1 ข้าว
ข้าว (Rice) เป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญต่อประเทศไทยมาตั้งแต่อดีตกาล ผู้ผลิตข้าว คือ ชาวนาผู้เป็นกระดูกสันหลังของชาติ คำว่า “ข้าว” ตามพจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน 2496 อธิบายไว้ว่า เป็นเมล็ดของพืชจำพวกหญ้าที่ใช้เป็นอาหารสำคัญ ปลูกกันในประเทศร้อน ดังแสดงในรูปที่ 9.1 มีชนิดใหญ่ๆ 2 ชนิด คือ ข้าวเจ้า และข้าวเหนียว มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Oryza sativa L. เจริญเติบโตได้ดีในเขตร้อน (tropical) และเขตอบอุ่น (temperate) สามารถขึ้นได้ตั้งแต่ระดับน้ำทะเลและเหนือระดับน้ำทะเลถึง 2,500 เมตร หรืออาจมากกว่านี้ ข้าวสามารถปลูกได้ทั้งในดินกรดและด่างที่มี pH ตั้งแต่ 3 - 10 หรือในดินเค็มที่มีเกลือ 0 - 1 % อุณหภูมิเหมาะสมอยู่ระหว่าง 30 – 34oC แต่ก็สามารถงอกได้ที่อุณหภูมิ 10 – 40oC ทั่วโลกมีพันธุ์ข้าวประมาณ 120,000 พันธุ์ สำหรับประเทศไทยมีอยู่ประมาณ 3,500 พันธุ์ (งามชื่น, 2546)
9.1.1 โครงสร้างและองค์ประกอบของเมล็ดข้าว
ข้าวเปลือก (whole grain rice หรือ rough rice) เมล็ดข้าวประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ (1) ส่วนที่ห่อหุ้มเมล็ดข้าว (หรือผล) เรียกว่า แกลบ (hull หรือ husk) และ (2) ส่วนเนื้อผล หรือผลแท้ (true fruit หรือ caryopsis grain) หรือ ข้าวกล้อง (caryopssis หรือ brown rice) โดยมีรายละเอียดของแต่ละส่วน ดังแสดงในรูปที่ 9.2 และรูปที่ 9.3 (อรอนงค์, 2547)
(1) แกลบ เป็นส่วนที่ห่อหุ้มเมล็ดข้าว ประกอบด้วยเปลือกใหญ่ (lemma) เปลือกเล็ก (palea) หาง (awn) ขั้วเมล็ด (rachilla) และกลีบรองเมล็ด (sterile lemmas) ซึ่งเชื่อมต่อก้าน (Pedicel) เปลือกใหญ่จะ ปกคลุมอยู่ใน 2ใน 3 ของเนื้อที่เมล็ด เปลือกเล็กจะยึดแน่นอยู่ภายในส่วนของเปลือกใหญ่ด้วยโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายตะขอ (hooklike structure) ดังนั้นเปลือกข้าวจึงปิดแน่น โดยแกลบมีสัดส่วนประมาณ 16 -28 % หรือมีค่าเฉลี่ยประมาณ 20 % ของเมล็ดข้าว (อรอนงค์, 2547 และกัญญา, 2547)
(2) ข้าวกล้อง หรือ เนื้อผล (brown rice) เป็นส่วนที่ใช้บริโภคประกอบด้วยคัพภะ (embryo) และส่วนที่เป็นแป้ง (starchy endosperm) โดยข้าวกล้อง ประกอบด้วย (กัญญา, 2547)
ก. เยื่อหุ้มข้าวกล้อง (caryopsis coat) ประกอบด้วยเนื่อเยื่อ 3 ชั้น ได้แก่ เยื่อชั้นนอก (pericarp) เยื่อหุ้มเมล็ด (seed coat) และเยื่อคั่น (nucellus)
ข. เยื่อหุ้มเนื้อเมล็ด (aleurone layer) ซึ่งเป็นชั้นที่มีคุณค่าทางอาหารสูงสุด ดังแสดงในตารางที่ 2.1 อยู่ด้านในต่อจากเยื่อคั่น (nucellus) เป็นเนื้อเยื่อชนิดเดียวกับเนื้อเมล็ด (endosperm) เซลล์ของเยื่อหุ้มเนื้อเมล็ดประกอบด้วย โปรตีน และ ไขมัน
ค. ส่วนที่เป็นแป้ง (starchy endosperm)หรือส่วนที่เป็นข้าวสารจะอยู่ชั้นในสุดของเมล็ด ประกอบด้วยแป้งเป็นส่วนใหญ่ และมีโปรตีนอยู่บ้าง
ง. จมูกข้าว หรือ คัพภะ (embryo) เป็นส่วนที่ติดอยู่กับส่วนที่เป็นแป้งทางด้านท้องของเมล็ด (ventral side) คัพภะเป็นส่วนที่จะเจริญเป็นต้นอ่อนต่อไป ดังนั้นจึงประกอบด้วย ต้นอ่อน (plumule) รากอ่อน (radicle) เยื่อหุ้มต้นอ่อน (coleoptile) และเยื่อหุ้มรากอ่อน (coleorhiza) เป็นต้น
สำหรับข้าวแต่ละพันธุ์จะมีคุณภาพข้าวสวยแตกต่างกัน เนื่องจากในส่วนของเอนโดสเปิร์ม (Endosperm) ที่มีแป้งเป็นองค์ประกอบหลักอยู่ประมาณ 84 – 93 % โดยน้ำหนักแห้ง และมีโปรตีนประมาณ 5 – 14 % ในส่วนของแป้งยังสามารถแยกออกเป็นแป้ง 2 ชนิด คือ
1) อะไมโลเพคติน (Amylopectin) เป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวของโมเลกุลของกลูโคส (glucose) จำนวนมาก และมีโครงสร้างเชื่อมต่อกันแบบแยกเป็นกิ่งก้านสาขา (branched chain) อะไมโลเพคตินเมื่อย้อมสี ด้วยสารละลายไอโอดีนจะมีสีน้ำตาลแดง (red brown) เมื่อทำให้สุก (Gelatinized) ในน้ำเดือดจะค่อนข้างแข็ง คงสภาพเดิมได้นาน และเป็นส่วนที่ทำให้ข้าวสุกเหนียวติดกัน
2) อะไมโลส (Amylose) เป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวของกลูโคสจำนวนมากเช่นกัน แต่มีโครงสร้างต่อกันเป็นแนวยาว (linear chain) เมื่อย้อมสี ด้วยสารละลายไอโอดีน จะมีสีน้ำเงิน เมื่อทำให้สุกในน้ำเดือดและทำให้เย็นจะเกิดการคืนตัวเป็นของแข็ง (retrogradation) ขึ้น ทำให้ความสามารถในการละลายน้ำลดลง และมีผลให้ข้าวสุกร่วน และแข็งกระด้างมากขึ้น ในแป้งข้าวจะมีอะไมโลสเป็นส่วนรอง โดยอยู่ปะปนกับอะไมโลเปกติน
ข้าวเหนียวมีองค์ประกอบทางเคมีของเนื้อเมล็ดเป็นคาร์โบไฮเดรตประเภทสตาร์ช (Starch) ที่ประกอบด้วยอะไมโลเพคติน (Amylopectin) มากกว่า 90 % ส่วนข้าวเจ้ามีองค์ประกอบทางเคมี ในเนื้อเมล็ดเป็นคาร์โบไฮเดรตประเภทสตาร์ช ประกอบด้วยอะไมโลเพคตินและอะไมโลสในสัดส่วนที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถจำแนกตามปริมาณอะไมโลสได้ดังนี้
ข้าวที่มีปริมาณอะไมโลสต่ำมาก มีประมาณ < 10 % เช่น ข้าวพันธุ์ กข 6 กข 10 ข้าวเหนียวสันป่าตอง เป็นต้น
ข้าวที่มีปริมาณอะไมโลสต่ำ โดยมีอะไมโลสระหว่าง 10-19 % เช่น ข้าวขาวดอกมะลิ 105 กข 15 ปทุมธานี 1 เป็นต้น
ข้าวที่มีปริมาณอะไมโลสปานกลาง โดยมีอะไมโลสระหว่าง 20-25 % เช่น กข 7 ขาวตาแห้ง สุพรรณบุรี 1 สุพรรณบุรี 60 เป็นต้น
ข้าวที่มีอะไมโลสสูง โดยมีอะไมโลสระหว่าง 26-34 % เช่น เสาไห้ ชัยนาท 1 ปทุมธานี 60 เหลืองประทิว 123 เป็นต้น
9.1.2 คุณภาพการหุงต้มและรับประทานของข้าว (Cooking and eating quality)
คุณภาพการหุงต้มและรับประทานของข้าว เป็นคุณภาพที่ผู้บริโภคต้องการใช้ในการตัดสินใจเลือกซื้อ ทั้งนี้เพราะความชอบของแต่ละคนแตกต่างกัน เช่น บางคนชอบข้าวแข็งร่วนหุงขึ้นหม้อ บางคนชอบข้าวนุ่มเหนียว คุณภาพการหุงต้มและรับประทานนี้สามารถคาดคะเนโดยคุณสมบัติเมล็ดทางเคมีได้จากคุณสมบัติเมล็ดทางเคมี (Grain chemical properties) โดยปัจจัยที่ทำให้ข้าวพันธุ์ต่างๆ มีคุณภาพของข้าวสุกแตกต่างกันขึ้นกับองค์ประกอบ ดังนี้
1) ปริมาณอะไมโลส (Apparent amylose content) แม้ว่าแป้งข้าวจะมีอะไมโลเพคติน (Amylopectin) ปริมาณมากกว่าอะไมโลส (Amylose) แต่โดยทั่วไปมักนิยมแบ่งประเภทข้าว โดยถืออะไมโลสเป็นหลัก ซึ่งหากแสดงเปอร์เซนต์อะไมโลสแล้ว ส่วนที่เหลือของแป้งจะเป็นปริมาณอะไมโลเพคติน โดยอัตราส่วนของอะไมโลสและอะไมโลเปคตินเป็นปัจจัยที่สำคัญที่ทำให้ข้าวสุกมีคุณสมบัติแตกต่างกัน เช่น แป้งข้าวเหนียวมีแต่อะไมโลเพคตินหรือมีอะไมโลสอยู่เพียงเล็กน้อย ส่วนในแป้งข้าวเจ้ามีอะไมโลสปนอยู่ประมาณ 10-34% โดยปริมาณอะไมโลสเป็นสาเหตุ ทำให้ข้าวสุกมีความเหนียวลดลงหรือร่วนมากขึ้นและทำให้ข้าวนุ่มน้อยลงด้วยทั้งนี้เนื่องจากคุณสมบัติการคืนตัวของอะไมโลสที่สุกแล้ว (Retrogradation) ได้มีการจัดแบ่งประเภทข้าวตามปริมาณอะไมโลส ดังแสดงในตารางที่ 9.2 ข้าวที่มีอะไมโลสสูงจะดูดน้ำได้มากในระหว่างการหุงต้ม ดังนั้นปริมาณน้ำที่ใช้ในการหุงต้มจึงมีส่วนกระทบต่อคุณภาพข้าวหุงสุก เช่น ข้าวอะไมโลสต่ำต้องการน้ำน้อย หากใส่น้ำมากเกินไปจะได้ข้าวสุกที่แฉะและเละ แต่สำหรับข้าวที่อะไมโลสสูง หากใส่น้ำเท่ากับการหุงต้มข้าวอะไมโลสต่ำจะได้ข้าวสุกที่แข็งกระด้างมาก เนื่องจากการหุงต้มข้าวอะไมโลสสูงต้องการน้ำมาก และเมื่อหุงสุกแล้วจะได้ข้าวหุงสุกที่ร่วนฟูไม่เหนียวติดกัน จึงทำให้ข้าวสุกขยายปริมาตรมากหรือข้าวหุงขึ้นหม้อกว่าข้าวอะไมโลสต่ำ ในขณะที่ข้าว อะไมโลสต่ำข้าวหุงสุกมีลักษณะเหนียวเกาะติดกันเป็นก้อน จึงหุงไม่ขึ้นหม้อ ดังแสดงในรูปที่ 9.4 และรูปที่ 9.5 ในการวิเคราะห์หาปริมาณอะไมโลส สามารถตรวจวิเคราะห์จากปฏิกิริยาเคมีระหว่างแป้งที่ละลายในสารละลาย โดยปรับสภาพความเป็นกรด-ด่างที่พอเหมาะ อะไมโลสเมื่อทำปฏิกิริยากับไอโอดีนจะได้สารละลายสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถหาปริมาณอะไมโลสในแป้งได้โดยการวัดด้วยเครื่อง Spectrophotometer ที่ช่วงแสง 610-620 นาโนมิเตอร์ (Nanometer: nm) และเปรียบเทียบกับสารละลายมาตรฐานแป้งข้าวที่มีปริมาณอะไมโลสระดับต่างๆ
ซึ่งสีของสารละลายจะแตกต่างกันดังแสดงในรูปที่ 9.6 การย้อมสีเมล็ดข้าวสารกับสารละลายไอโอดีนโดยตรงเป็นวิธีการที่แยกข้าวเจ้าและข้าวเหนียวได้ โดยแป้งข้าวเหนียวจะย้อมได้สีน้ำตาลแดง ส่วนแป้งข้าวเจ้าจะได้สารละลายสีน้ำเงินเข้ม
2) ความคงตัวของแป้งสุก (Gel consistency) แม้ปริมาณอะไมโลสจะเป็นปัจจัยสำคัญต่อคุณภาพข้าวสุก แต่ในระหว่าง ข้าวที่มีอะไมโลสเท่ากัน อาจมีความแข็งของข้าวสุกแตกต่างกัน ทั้งนี้ เนื่องจากคุณสมบัติของแป้งสุกมีอัตราการคืนตัวไม่เท่ากัน ทำให้แป้งสุกมีความแข็งและอ่อนแตกต่างกัน การทดสอบความแข็งของแป้งสุกสามารถทดสอบจากการอ่านระยะทางแป้งไหลไป แบ่งข้าวตามค่าความคงตัวของแป้งสุกเป็น 3 ประเภท ดังตารางที่ 9.3 ในการพิจารณาคุณภาพข้าวเจ้าโดยใช้ความคงตัวของแป้งสุกนั้น จะต้องพิจารณาบนพื้นฐานของข้าวที่มีปริมาณอะไมโลส อยู่ในประเภทเดียวกัน ดังนั้นหากมีข้าว 2 พันธุ์ มีปริมาณอะไมโลสใกล้เคียงกัน ข้าวที่มีค่าความคงตัวของแป้งสุกอ่อน เมื่อหุงเป็นข้าวหุงสุกแล้วจะได้ข้าวที่แข็งกระด้างน้อยกว่าข้าวที่มีค่าความความคงตัวของแป้งสุกแข็ง
3) ระยะเวลาในการหุงต้ม (Cooking Time) การหุงต้มเมล็ดข้าวให้สุกอาจใช้เวลา 14-24 นาทีหรือมากกว่านั้น เมล็ดข้าวสุกต้องไม่มีไตของแป้งดิบภายในเมล็ด ระยะเวลานี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแป้งสุก (Gelatinization temperature) แม้ว่าระยะเวลาหุงต้มจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแป้งสุก แต่ความหนาของเมล็ดข้าวทำให้ต้องยืดเวลาหุงต้มออกไปอีก เช่น ข้าวที่มีอุณหภูมิแป้งสุกเท่ากัน หรือข้าวที่มีเมล็ดหนาจะต้องใช้เวลาหุงต้มนานกว่าข้าวเมล็ดบางในทำนองเดียวกัน โปรตีนซึ่ง มีมากตามบริเวณผิวนอกของเมล็ดอาจเป็นอุปสรรคในการซึมผ่านของน้ำและทำให้เวลาหุงต้มนานออกไปอีก (งามชื่น, 2536)
ข้าวเจ้าของไทยแม้มีขนาดและรูปร่างเมล็ดที่ใกล้เคียงกัน คือ เป็นข้าวเมล็ดยาวแล |
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | - |
| 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) : | - |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 1352 ครั้ง |