การผลิตเส้นขนมจีนแป้งหมักและเส้นขนมจีนแป้งหมักอบแห้งเสริมโพรไบโอติกโดยการแทนที่แป้งข้าวเจ้าด้วยแป้งข้าวมะลินิลสุรินทร์

Abstract

This research was conducted to study the physicochemical properties of fermented rice flours for production of fermented rice noodles. Fermented rice noodles were produced by substitution of fermented Chai Nat flour (FCHI) with fermented Mali Nil Surin flour (FSU) at the level of 0, 10, 20, and 30%. The production of dried fermented rice noodles was performed by using three drying processes including tray drying, vacuum oven drying with operating pressure at 0.2 bar and vacuum infrared drying with Infrared radiation at 1,700 watts and pressure at 0.8 bar. The temperature of each drying method was varied at 50, 60, and 70 °C. Xanthan gum was added at 0.5% to improve the texture properties of dried fermented rice noodles after rehydration. The suitable drying methods were selected to produce dried fermented rice noodles fortified with probiotics. The results indicated that after fermentation process, protein content of Chai Nat and Mali Nil Surin rice flours was decreased, while amount of amylose and total starch content significantly increased (p<0.05). Swelling power and solubility of fermented rice were decreased, while water solubility index increased (p<0.05). Pasting properties measured by RVA showed that peak viscosity values ​​of Chai Nat and Mali Nil Surin flour increased after fermentation. Retrogradation of rice flour after fermentation of Chai Nat rice variety was increased, while decreased in Mali Nil Surin rice variety.

Bioactive compounds of Khanom Jeen obtained by replacing FCHI with FSU were evaluated at the substitution levels of 0, 10, 20, and 30 %. Total phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins content, and antioxidant activity of rice noodles were increased after fermentation (p<0.05). Texture characteristics of noodles showed that increasing substitution level of FSU flour had significantly decreased (p<0.05) in hardness and adhesiveness of noodles. The studies on relationship between viscosity and shear rate of rice noodle paste (Before extrusion) revealed that when the shear rate increased, the viscosity of all paste samples tended to decrease, showing rheological behavior of Non-Newtonian type, and exhibiting shear-thinning (Pseudoplastic) characteristics. For rheological properties of rice noodle paste, all paste samples had a higher G' than G", indicating that the paste had more solid-like characteristic than liquid-like characteristic and as the substitution level increased, the G' and G" values decreased. The sensory evaluation of fermented rice noodles indicated that the panelists decided to buy the fermented rice noodle products because of their quality and texture characteristics. The fermented rice noodles without replaced FSU showed the highest overall acceptance followed by the fermented rice noodles replaced with FSU at the level of 10 and 20%, respectively.

The moisture content and aw of dried fermented rice noodles obtained by replacing FCHI with FSU and added 0.5 % of xanthan gum using tray dryer, vacuum dryer and vacuum infrared dryer at 50, 60, and 70 °C were in the range of 9.02-9.80% (DW) and 0.35-0.43, respectively. For the rehydration ratio analysis, fermented rice noodles dried by using vacuum infrared at three levels of drying temperature had the highest rehydration rate and rehydration ratio was higher as the temperature increased from 50 to 70 °C (p<0.05). The fermented rice noodles obtained from vacuum infrared oven at various temperatures had the lowest cooking time and cooking loss, while the water absorption value was the highest compared to other drying processes. Hardness and adhesiveness of fermented rice noodles dried by using tray dryer at three temperature levels was higher than those without addition of xanthan gum. The fermented rice noodles dried at 50 °C using vacuum dryer showed the highest hardness value compared to other drying methods. The tensile strength of all dried fermented rice noodles was not significantly different. Rice noodles dried at 70 °C by using vacuum dryer had the highest level of total phenolic content (p<0.05). Fermented rice noodles dried at 50 and 70 °C contained highest amounts of flavonoid content, while dried at 50 °C had highest amounts anthocyanin content (p<0.05). The antioxidant activity measured by DPPH•, ABTS•+, and FRAP assays was highest in fermented rice noodle dried by using tray dryer at 50 and 70 °C. Fermented rice noodle dried at 70 °C using vacuum dryer had high antioxidant properties as measured by DPPH• and ABTS•+ assay, while the highest value measured by FRAP assay was found in sample dried at 50 °C (p<0.05). For vacuum infrared drying, the noodle samples dried at 50 °C contained highest amount of antioxidant activity measured by DPPH•, ABTS•+, and FRAP assay.

Addition of probiotic B. coagulans to fermented rice noodles dried at 50 °C using tray dryer, vacuum oven dryer and vacuum infrared dryer and kept at room temperature for 0, 3, 6 and 9 days revealed that B. coagulans spores were not significantly different on day 0 (p>0.05) with initial spores of 11.47, 11.41, and 11.19 log CFU/g, respectively. After 9 days of storage, survival rates of B. coagulans spores were 88.40, 92.29, and 89.54 %, respectively and vacuum dryer (10.14 log CFU/g) showed the highest count of B. coagulans spores (p<0.05). The correlation between storage time and survival of B. coagulans spores data was performed using a linear regression analysis technique to determine the storage time trend of dried fermented rice noodles until reduction to 6 log CFU/g of spores. The results indicated that dried fermented rice noodles obtained from tray dryer, vacuum oven and vacuum infrared dryer had the storage time of 33, 45, and 39 days, respectively before the B. coagulans spores reduced to 6 log CFU/g. The studied of total microbial count of the dried fermented rice noodles after storage indicated that the dried fermented rice noodles obtained from vacuum drying (10.11 log CFU/g) showed highest total microbial count on day 0. After 9 days of storage, total microbial count of dried fermented rice noodles obtained from tray dryer and vacuum dryer tended to increase (p<0.05), while dried fermented rice noodles obtained from vacuum infrared dryer tended to decrease (p<0.05). Yeast and mold count of fermented rice noodles dried by using different drying processes did not detected after storage for 9 days. The aw values and moisture content of dried fermented rice noodles from tray dryer and vacuum dryer tended to increase after 9 days of storage, while the aw of dried fermented rice noodles obtained from vacuum infrared dryer increased (p<0.05).

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของแป้งข้าวที่ผ่านกระบวนหมักเพื่อนำไปใช้ในการผลิตเส้นขนมจีนแป้งหมักที่ได้จากการแทนที่แป้งหมักจากข้าวพันธุ์ชัยนาทด้วยแป้งหมักจากข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์ในระดับการแทนที่ร้อยละ 0, 10, 20 และ 30 โดยน้ำหนักแป้งแห้ง จากนั้นทำการศึกษาการผลิตเส้นขนมจีนแป้งหมักอบแห้งโดยกระบวนการอบแห้ง 3 แบบ ได้แก่ การอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อน การอบแห้งแบบสุญญากาศโดยใช้ความดัน 0.2 บาร์ และการอบแห้งด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศโดยกำหนดรังสีอินฟราเรดที่ 1,700 วัตต์ และความดัน 0.8 บาร์ โดยในแต่ละวิธีการอบแห้งมีการแปรระดับอุณหภูมิในการอบที่ 50, 60 และ 70 องศาเซลเซียส และมีการเติมแซนแทนกัมร้อยละ 0.5 ของน้ำหนักแป้ง เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติด้านเนื้อสัมผัสของเส้นขนมจีนอบแห้งหลังการคืนตัว จากนั้นทำการคัดเลือกวิธีการอบแห้งที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเป็นเส้นขนมจีนแป้งหมักอบแห้งเสริมโพรไบโอติก จากการทดลองพบว่าหลังผ่านกระบวนการหมักข้าวพันธุ์ชัยนาทและข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์มีปริมาณโปรตีนลดลง ในขณะที่ปริมาณอะมิโลสและปริมาณสตาร์ชทั้งหมดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) กำลังการพองตัวและการละลายลดลง แต่มีดัชนีการดูดซับน้ำเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) จากการวิเคราะห์คุณสมบัติด้านความหนืดด้วยเครื่องวิเคราะห์ความหนืดแบบรวดเร็ว พบว่าค่าความหนืดสูงสุดของแป้งข้าวพันธุ์ชัยนาทและมะลินิลสุรินทร์มีค่าสูงขึ้นเมื่อผ่านกระบวนการหมัก ส่วนค่าการคืนตัวหลังผ่านการหมักของแป้งข้าวพันธุ์ชัยนาทมีค่าเพิ่มขึ้นในขณะที่ข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์มีค่าลดลง

จากการศึกษาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของเส้นขนมจีนที่ได้จากการแทนที่แป้งหมักจากข้าวพันธุ์ชัยนาทด้วยแป้งหมักจากข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์ในระดับการแทนที่ร้อยละ 0, 10, 20 และ 30 โดยน้ำหนักแป้ง พบว่าสารประกอบฟีนอลิก ฟลาโวนอยด์ แอนโทไซยานิน และฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระของเส้นขนมจีนแป้งหมักมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อระดับการทดแทนเพิ่มสูงขึ้น (p<0.05) และเมื่อระดับการแทนที่ด้วยแป้งหมักข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เส้นขนมจีนแป้งหมักมีค่าความแข็งและค่าการยึดเกาะลดลง (p<0.05) ในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความหนืดและอัตราการเฉือนของน้ำแป้งก่อนโรยเส้น พบว่าเมื่ออัตราเฉือนเพิ่มขึ้นค่าความหนืดของน้ำแป้งก่อนโรยเส้นมีแนวโน้มลดลงในทุกระดับการแทนที่ แสดงการไหลประเภท Non-newtonian และแสดงลักษณะการไหลแบบ Pseudoplastic น้ำแป้งก่อนโรยเส้นมีค่า G' สูงกว่า G" แสดงให้เห็นว่าน้ำแป้งที่ได้จากการแทนที่ดังกล่าวมีลักษณะความเป็นของแข็งมากกว่าความเป็นของเหลว และเมื่อระดับการแทนที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ค่า G' และ G" ลดลง จากการประเมินลักษณะทางประสาทสัมผัสของเส้นขนมจีนแบบ 9-points Hedonic scale พบว่าผู้ทดสอบชิมตัดสินใจเลือกซื้อผลิตภัณฑ์เส้นขนมจีนแป้งหมักจากคุณภาพของเส้นขนมจีนและลักษณะเนื้อสัมผัส โดยเส้นขนมจีนแป้งหมักที่ไม่ผ่านการแทนที่ด้วยแป้งหมักข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์มีคะแนนความชอบโดยรวมสูงที่สุด รองลงมาได้แก่เส้นขนมจีนแป้งหมักที่ได้ผ่านการแทนที่ด้วยแป้งหมักข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์ที่ระดับร้อยละ 10 และ 20

จากการวิเคราะห์ปริมาณความชื้น และ aw ในเส้นขนมจีนอบแห้งที่ได้จากการแทนที่แป้งหมักข้าวพันธุ์ชัยนาทด้วยแป้งหมักข้าวพันธุ์มะลินิลสุรินทร์ที่ระดับร้อยละ 20 และมีการเติมแซนร้อยละ 0.5 โดยผ่านการอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อน อบแห้งแบบสุญญากาศ และอบแห้งด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 50, 60 และ 70 องศาเซลเซียส พบว่าปริมาณความชื้นและค่า aw อยู่ในช่วงร้อยละ 9.02-9.80 และ 0.35-0.43 ตามลำดับ เส้นขนมจีนอบแห้งด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศที่อุณหภูมิทั้ง 3 ระดับ มีอัตราการคืนตัวสูงสุด โดยอัตราการคืนตัวสูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิที่ใช้ในการอบสูงขึ้น (p<0.05) ซึ่งมีระยะเวลาที่ใช้ในการต้มและปริมาณของแข็งที่สูญเสียระหว่างการต้มต่ำที่สุด โดยมีค่าการดูดซับน้ำของเส้นขนมจีนอบแห้งหลังคืนตัวสูงสุดเมื่อเทียบกับการอบด้วยวิธีการอื่น เส้นขนมจีนที่ผ่านการอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อนทั้ง 3 ระดับอุณหภูมิมีค่าความแข็งและค่าการยึดเกาะเพิ่มขึ้น (p<0.05) เมื่อเทียบกับตัวอย่างเส้นที่ไม่เติมแซนแทนกัม ส่วนเส้นขนมจีนที่ผ่านการอบแห้งแบบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส มีค่าความแข็งสูงสุด (p<0.05) เมื่อเทียบการอบแห้งด้วยวิธีการอื่น ค่าความต้านทางแรงดึงไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในทุกตัวอย่าง เส้นขนมจีนที่อบแห้งด้วยตู้อบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส มีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกสูงที่สุด (p<0.05) ส่วนเส้นขนมจีนที่อบแห้งด้วยตู้อบลมร้อนที่อุณหภูมิ 50 และ 70 องศาเซลเซียส พบปริมาณฟลาโวนอยด์สูงที่สุด (p<0.05) และที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส จะมีปริมาณแอนโทไซยานินสูงที่สุด (p<0.05) เส้นขนมจีนที่ผ่านการอบด้วยตู้อบลมร้อนที่อุณหภูมิ 50 และ 70 องศาเซลเซียส มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระวัดด้วยวิธี DPPH•, ABTS•+ และ FRAP สูงที่สุด (p<0.05) การอบแห้งด้วยตู้อบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระวัดด้วยวิธี DPPH• และ ABTS•+ สูงที่สุด และที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส จะมีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี FRAP สูงสุด (p<0.05) สำหรับเส้นขนมจีนจากการอบด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส จะมีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี DPPH•, ABTS•+ และ FRAP สูงที่สุด (p<0.05)

จากการเติมโพรไบโอติก B. coagulans ในเส้นขนมจีนแป้งหมักอบแห้งที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ด้วยกระบวนการอบแห้งทั้ง 3 วิธี ได้แก่ การอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อน อบแห้งแบบสุญญากาศ และการอบแห้งด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศ โดยเก็บรักษาเส้นจีนแห้งที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 0, 3, 6 และ 9 วัน พบว่าในวันที่ 0 ปริมาณของสปอร์ B. coagulans ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (p>0.05) โดยมีสปอร์เริ่มต้นเท่ากับ 11.47, 11.41 และ 11.19 log CFU/g ตามลำดับ หลังจากผ่านไป 9 วัน พบอัตราการรอดชีวิตของสปอร์ B. coagulans ร้อยละ 88.40, 92.29 และ 89.54 ตามลำดับ ซึ่งในการทำแห้งแบบสุญญากาศ (10.14 log CFU/g) มีปริมาณสปอร์ของ B. coagulans เหลือรอดสูงที่สุด (p<0.05) เมื่อนำข้อมูลที่ได้มาหาความสัมพันธ์ระหว่างอายุการเก็บรักษากับการชีวิตของสปอร์ B. coagulans โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้นเพื่อหาแนวโน้มอายุการเก็บรักษาเส้นขนมจีนอบแห้งจนกว่าปริมาณของโพรไบโอติกจะลดลงเหลือ 6 log CFU/g พบว่าเส้นขนมจีนที่ผ่านการอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อน อบแห้งแบบสุญญากาศ และอบแห้งด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศมีอายุการเก็บประมาณ 33, 45 และ 39 วัน ก่อนที่สปอร์ของ B. coagulans จะลดลงเหลือ 6 log CFU/g จากการตรวจสอบปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมดในเส้นขนมจีนแป้งหมักอบแห้งหลังจากทำการเก็บรักษา พบว่าในวันที่ 0 เส้นขนมจีนที่ผ่านการอบแห้งแบบสุญญากาศ (10.11 log CFU/g) มีปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมดสูงสุด (p<0.05) และหลังจากผ่านไป 9 วัน เชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมดในตัวอย่างเส้นขนมจีนแป้งหมักที่ผ่านการอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อนและอบแห้งแบบสุญญากาศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น (p<0.05) ในขณะที่ตัวอย่างเส้นขนมจีนแป้งหมักที่ผ่านการอบแห้งด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศมีแนวโน้มลดลง (p<0.05) และเส้นขนมจีนแป้งหมักอบแห้งทั้ง 3 วิธี ไม่พบการเจริญเติบโตของยีสต์และราหลังจากเก็บรักษาเป็นเวลา 9 วัน ค่า aw และปริมาณความชื้นของขนมจีนแป้งหมักอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อนและอบแห้งแบบสุญญากาศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อระยะเวลาในการเก็บรักษานานขึ้น (p<0.05) ส่วนค่า aw ของเส้นขนมจีนที่ผ่านการอบแห้งด้วยอินฟราเรดแบบสุญญากาศมีค่าเพิ่มขึ้นหลังผ่านการเก็บรักษา (p<0.05)