ปิดหน้าต่าง
 

จุลินทรีย์โพรไบโอติก : การเลือกใหม่ในอุตสาหกรรมอาหาร

    จุลินทรีย์เป็นสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ที่เกิดคู่กับมนุษย์มาช้านาน ซึ่งโดยขนาดแล้วไม่สามารถที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าโดยจุลินทรีย์นั้นสามารถ แบ่งได้ออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์และเป็นโทษต่อร่างกาย สำหรับจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ (จุลินทรีย์โพรไบโอติค) นั้นได้อาศัยอยู่ในร่างกายตรงส่วนของลำไส้เล็กของมนุษย์ ซึ่งจุลินทรีย์เหล่านี้เอง ที่เป็นที่มาของการพัฒนาและค้นคว้า Research and Development (R&D) ของบรรดาผู้ประกอบการ และนักวิทยาศาสตร์ในสายอาหารต่างๆ อันนำไปสู่การคิดค้นผลิตภัณฑ์อาหารใหม่ๆ ในท้องตลาด

    ในการขยายผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ นั้นผู้ประกอบการ จำเป็นต้องมีการศึกษาถึงความต้องการของผู้บริโภคให้มากที่สุดในทุกๆ มิติเท่าที่จะทำได้เพื่อให้มั่นใจว่า เมื่อผลิตออกมาแล้ว สินค้านั้นๆ จะสามารถตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคให้มากที่สุดในทุกๆ มิติเท่าที่จะทำได้เพื่อให้มั่นใจว่าเมื่อผลิตออกมาแล้ว สินค้านั้นๆ จะสามารถตอบสนองความต้องการ ของผู้บริโภคอย่างแท้จริง และหากเราจับกระแสของรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพในปัจจุบันเราจะพบว่า ตลาดของผู้บริโภคได้เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ และส่งผลให้ภาวะการแข่งขันในการผลิตสินค้าอาหารเพื่อสุขภาพ นับวันเริ่มที่จะทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งกระแสดังกล่าวนอกจากจะศึกษาจากสถิติที่ในหลายๆ องค์กรรวบรวมขึ้นมาแล้ว หากเราสังเกตให้ดีๆ จะพบว่ามีผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เกิดขึ้นมามากมายไม่ว่าจะเป็น ในรูปของอาหารสำเร็จรูป หรือผลิตภัณฑ์เสริมอาหารซึ่งมีการจำหน่ายผ่านช่องทางทั้งแบบ Retailing sales หรือ direct sales ซึ่งมีผู้ประกอบการจำนวนไม่น้อยที่ประสบความสำเร็จทางการตลาด อย่างสูงในการผลิตสินค้าอาหารเพื่อสุขภาพ

    จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์อาหารพบว่า ในขณะนี้มีผู้บริโภค จำนวนไม่น้อยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารบางชนิดแบบคนปกติทั่วไปได้ เนื่องจากการแพ้สารอาหาร เช่น การรับประทานนม แล้วท้องเสีย ทั้งๆที่นมนั้นเป็นแหล่งที่อุดมด้วยสารอาหารและจุลินทรีย์สุขภาพต่างๆ มากมาย ดังนั้นจากจุดนี้เองได้มีการค้นคว้า วิจัยและพบว่าหากมีการประยุกต์ใช้จุลินทรีย์สุขภาพลงในอาหารเหลวชนิดอื่นแทนที่ผลิตภัณฑ์นม เช่น น้ำผลไม้ ผู้บริโภค ก็สามารถที่จะได้รับสารอาหารและได้รับคุณค่าทางโภชนาการอาหารได้โดยไม่เกิดอาการแพ้แต่อย่างใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้จุลินทรีย์ที่ดีแก่ผู้บริโภค

การประยุกต์ใช้จุลินทรีย์โพรไบโอติกในผลิตภัณฑ์อาหาร

    การใช้จุลินทรีย์ที่ดี (โพรไบโอติค) เพื่อประโยชน์ทาง ด้านสุขภาพนั้น มีมานานกว่า 20 ปี แล้ว เนื่องจากเป็นจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์โดยจะทำให้เกิดความสมดุล ของจุลินทรีย์ที่อยู่ในลำไส้ นอกจากนี้ยังช่วยควบคุมระดับคอเรสเตอรอลในกระแสเลือด เสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน ช่วยการย่อยน้ำตาลแลคโตสในคนที่ไม่สามารถย่อยได้ และยังช่วยลดการเกิดมะเร็งอีกด้วย เพื่อที่จะให้ได้ประโยชน์สูงสุดนี้ ปริมาณจุลินทรีย์โพรไบโอติคในผลิตภัณฑ์อาหารควรมีอย่างน้อย 107 cfu ต่อกรัมหรือมิลลิลิตรของอาหาร

    ในปัจจุบันนี้ อาหารที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติดส่วนใหญ่จะอยู่ในกลุ่มของนม และผลิตภัณฑ์นม เช่น โยเกิรต์ และผลิตภัณฑ์นมหมักอย่างไรก็ตาม มีผู้บริโภคบางกลุ่มที่ไม่สามารถบริโภคผลิตภัณฑ์นมได้ เนื่องจากผู้บริโภคอาจมีปัญหาในเรื่องของการย่อยน้ำตาลแลคโตสไม่ได้หรือไม่สามารถดื่มนมที่มีปริมาณคลอเรสเตอรอล ดังนั้นผลิตภัณฑ์ผลไม้ที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติค เช่น น้ำผลไม้ และผลไม้อบแห้ง จึงเป็นทางเลือกใหม่เพื่อสุขภาพของผู้บริโภค ที่ไม่สามารถบริโภคผลิตภัณฑ์นมได้ อีกทั้งผลไม้เองยังเป็นอาหารที่มีประโยชน์ อีกด้วยเนื่องจากมีสารต้านอนุมูลอิสระ วิตามิน แร่ธาตุ และเส้นใยอาหารอยู่มาก นอกจากนี้ ผลไม้ยังไม่มีสารที่ก่อให้เกิดการแพ้เหมือนที่มีในนม

ผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ทีมีจุลินทรีย์โพรไบโอติค

    น้ำผลไม้นั้นเป็นที่นิยมกันอย่างแพร่หลายในหมู่ผู้บริโภคทุกเพศทุกวัย และในแต่ละปีปริมาณการผลิตได้เพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งน้ำผลไม้ ถือได้ว่าเป็นตัวนำพาที่ดีของจุลินทรีย์โพรไบโอติค การศึกษาเรื่องน้ำผลไม้ที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติคได้รวบรวม และแสดงไว้ในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 การศึกษาน้ำผลไม้ทีมีจุลินทรีย์โพรไบโอติค

Type of fruit

culture used

Application method

Level of micoorgansism (cfu ml-1)

Storage condition

References

Tomato

Lactobacillus acidophilus LA39 L.plantarum C3 L.casei A3 L.delbrueckii D7

Fermentation at 30 0 C for 72 hrs.

1.4 X 10 9

> 10 6

>10 6

8.1X10 8

4 weeks at 4 0 C

Yoon et al. (2004)

Orange

Lactobacilus GG

N*

N

4 0 C

Luckow and Delahunty (2004a)

Blackcurrants

Lactobacillus plantarum 229v

N

N

4 0 C

Luckow and Delahunty (2004a)

Whey-based orange

Lactobacillus

Rhamnosus E800

Mixed cultures of Lactobacillus rhamnosus Lc705 and Propionibacterium freudenreichii ssp shermanii

Fermentation at 37 0 C for 22-24 hrs.

4-5X10 9

1-2 X 10 9

3 weeks at 4 0 C

Suomalainen et al. (2006)

   จากการทดลองผลิตน้ำมะเขือเทศที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติคโดย ใช้กระบวนการที่เรียกว่า Probiotication Process ซึ่งเป็นกระบวน การที่ให้จุลินทรีย์โพรไบโอติคเจริญเติบโตในน้ำผลไม้ ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 72 ชั่วโมง จะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณจุลินทรีย์สูงกว่า 10 6 เมื่อเก็บไว้ที่ 4 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 อาทิตย์ นอกจากนี้ได้ มีการศึกษาการปรับปรุงการมีชีวิตอยู่รอดของจุลินทรีย์โพรไบโอติค ในน้ำผลไม้ชนิดต่างๆ ด้วยวิธีการตรึงเซลไว้ในเม็ดอัลจิเนตที่เคลือบด้วยไคโตแซนที่ได้มีการทดสอบแล้วว่าสามารถช่วย ให้การมีชีวิตอยู่รอดของจุลินทรีย์โพรไบโอติคในโยเกริต์ได้ดี

    ปัจจุบันนี้ น้ำผลไม้ที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติคนั้นมีอยู่ไม่มากนัก ยี่ห้อแรกที่ผลิตออกมาคือ Case Valio Gefilue ? ที่ผลิตโดยบริษัท Valio Ltd. ประเทศฟินแลนด์ ในปี 1977 อีกยี่ห้อหนึ่งก็คือ ProViav SHOT ! ที่ผลิตโดยบริษัท ProViva ประเทศอังกฤษ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้การหมัก Oatmeal Gruel ที่มีน้ำผลไม้ผสมอยู่ ซึ่งมีรายงานว่าสามารถช่วยให้เด็กที่เป็นออทิสติคมีพัฒนาการที่ดีขึ้นได้ สำหรับประเทศไทยนั้น บริษัท ซี และ เอ โพรดักส์ จำกัด ได้ผลิตน้ำผลไม้ที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติคออกมาภายใต้ชื่อว่า Y-Za

ผลไม้อบแห้งที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติค

     นอกจากน้ำผลไม้แล้วผู้ผลิตอาจประยุกต์ การใช้จุลินทรีย์ลงในการผลิตผลไม้อบแห้งได้เช่นกัน เพื่อเป็นการเพิ่มช่องทางของการจัดจำหน่ายและกลุ่มผู้บริโภค ซึ่งในการทดลองทางวิทยาศาสตร์จะใช้วิธีการแพร่กระจายภายใต้สุญญากาศ หรือที่เรียกว่ากันว่า Vacuum Impregnation ซึ่งก็คือ การประยุกต์ใช้แรงขับเคลื่อนในการแพร่กระจายน้ำจากเนื้อเยื่อไปสู่ที่ทีมีแรงดันออสโมซิสที่สูงกว่าของสารละลายไฮเปอร์โทนิค ( hypertonic solution ) ด้วยการใช้วิธีการแพร่กระจายภายใต้สุญญากาศ หรือที่เรียกกันว่า Vacuum Impregnation ซึ่งก็คือการประยุกต์ใช้แรงขับเคลื่อนในการแพร่กระจายของน้ำจากเนื้อเยื่อไปสู่ที่ที่มีแรงดันออสโมซิสที่สูงกว่าของสารละลายไฮเปอร์โทนิค ( hypertonic solution ) ด้วยการใช้ระบบสุญญากาศ การลดลงของความดันจะทำให้ปริมาณของก๊าซที่อยู่ในโครงสร้างของผลไม้ลดน้อยลง และเมื่อความดันกลับเข้าสู่ภาวะปกติ สารละลายออสโมซิสก็จะแพร่กระจายเข้าอยู่ในโครงสร้างเล่านี้ ทำให้การเคลื่อนย้ายมวลสารต่อพื้นที่ก็จะ เพิ่มมากขึ้นในที่สุดชิ้นผลไม้ก็จะมีปริมาณของแข็งเพิ่มขึ้น

    การผลิตผลไม้อบแห้งด้วยกระบวนการแพร่กระจายภายใต้สุญญากาศ ประกอบไปด้วย 3 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนที่หนึ่ง หลังจากที่แช่ผลไม้ในสารละลายที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติคแล้วก็ดูดเอาอากาศออกทำ ให้ระบบเป็นสุญญากาศประมาณ 5-15 นาที เพื่อให้อากาศถูกดูดออกมาจากโครงสร้างของผลไม้ ในขณะที่อากาศถูกขับออกมา จากเซลล์สารละลายที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติคก็จะแพร่กระจายเข้าไปในช่องว่าง ขั้นตอนที่สอง คือ การทำให้ระบบกลับเข้าสู่สภาวะเดิม ที่ความดันบรรยากาศปกติ ในขั้นตอนนี้ความดันจะเพิ่มขึ้นทำให้ปริมาตรอากาศที่เหลืออยู่ในเซลล์ลดน้อยลง เป็นผลทำให้มีการเคลี่อนย้ายของของเหลวที่อยู่รอบๆ เข้าไปในโครงสร้างได้มากขึ้น นอกจากนี้ความดัน ที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ขนาดของรูเล็กลง ซึ่งขึ้นอยู่กับความทนทานของโครงสร้างผลไม้นั้นๆ ขั้นตอนสุดท้าย คือ การนำไปอบแห้งจนได้ระบบความชื้นที่ต้องการการศึกษาทางด้านผลไม้อบแห้งที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติคได้แสดงไว้ในตารางที่ 2

ตารางที่ 2 การผลิตผลไม้ที่มีจุลินทรีย์โพรไบโอติค ด้วยวิธีการแพร่กระจายภายใต้สุญญากาศ

Type of Fruit

Culture used

Impregnation solution

Vacuum pressure used (mmHg)

Level of probiotic (cfu g -1 )

References

Apple

Lactobacillus acidophilus

Isotonic sucrose

75 – 425

N*

Rodriguez (1998)

Apple

Bifidobacterium sp. “Bb12”

Isotonic sucrose

101 – 425

10 8

Maguina et al. (2002)

Guava

Bifidobacterium sp.

N

400

10 7

Ortiz et al. (2002)

Apple

Lactobacillus casei ssp. Rhamnosus CELT 245

Apple juice Whole mill

38

108

Betoret et al. (2003)

Apple or quince

Lactobacillus casei

Synthetic medium

675

N

Kourkoutas et al. (2003)

    ในช่วงแรกการทดลองโดยส่วนใหญ่จะทำ ในแอบเปิ้ล เนื่องจากเป็นผลไม้ที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน พบว่าหลังจากกระบวนการผลิตแล้ว ปริมาณของ จุลินทรีย์โพรไบโอติคจะมีอยู่สูงถึง 108 cfu ต่อกรัม อาหารและเมื่อเก็บผลิตภัณฑ์ไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 วัน ปริมาณจุลินทรีย์โพรไบโอติคลดลง 1 log ในวันที่หกของการเก็บรักษา นอกจากนี้ยังได้มีการทดลอง กับฝรั่ง และ Quince พบว่า ปริมาณจุลินทรีย์โพรไบโอติค หลังกระบวนการแปรรูปก็มีอยู่สูงเช่นกัน ซึ่งค่าที่ได้ก็สอดคล้องกับค่าเฉลี่ยที่พบในผลิตภัณฑ์นมหมัก

    ดังนั้นในช่วงที่เรียกว่า ยุคแห่งการบริโภคอาหารเพื่อสุขภาพนี้ ผู้ประกอบการควรที่จะสร้างศักยภาพในการแข่งขันด้วยการสร้างมูลค่า เพิ่มลงในผลิตภัณฑ์ ของตนเองโดยการต่อยอดแนวความคิดไปสู่การแสวงหา และค้นพบสิ่งทีโดนใจผู้บริโภคมากที่สุด เพราะหากว่าน้ำขึ้น แล้วไม่รีบตักจะไปตักตอนที่ส่วนแบ่งการตลาดเต็มหมดแล้วย่อมไม่มีความหมายต่อความสำเร็จใดใดทางธุรกิจเลย

 

 

 

ที่มา : Asia Pacific Food Industry Thailand September – October 2006 หน้าที่ 31-34

 
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)
ฝ่ายเทคโนโลยีอาหาร
35 เทคโนธานี คลองห้า ตำบลคลองห้า อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 10120
โทร.: (662) 577-9000, 577-9155-56
โทรสาร : (662) 577-9128, 577-9009

E-mail :