ข้าวโอ๊ตเป็นพืชล้มลุกในวงศ์หญ้า (Gramineae) หรือที่รู้จักกันในชื่อข้าวโอ๊ตป่าและข้าวโอ๊ตเปลือย เป็นพืชอาหารที่พบได้ทั่วไปและปลูกหลักในเขตอบอุ่นของซีกโลกเหนือ ข้าวโอ๊ตเป็นพืชที่อุดมด้วยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลายชนิด และมีคุณค่าทางโภชนาการสูงกว่าธัญพืชอื่นๆ หลายชนิด (เช่น ข้าวบาร์เลย์ ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ข้าวฟ่างหางกระรอก เป็นต้น) โดยมีโปรตีน ไขมัน สารประกอบเอนไซม์ แร่ธาตุ และสารอาหารต่างๆ เช่น β-กลูแคน เม็ดแป้งมีขนาดละเอียด ย่อยและดูดซึมได้ง่าย และมีหน้าที่ทางสรีรวิทยาหลายประการ เช่น ช่วยลดไขมันในเลือด ควบคุมน้ำตาลในเลือด ควบคุมความดันโลหิต และลดการอักเสบของทางเดินอาหาร

ตั้งแต่ปี 2008 เป็นต้นมา ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าข้าวโอ๊ตและผลพลอยได้จากข้าวโอ๊ตมีส่วนช่วยในการรักษาโรคเบาหวานและโรคหัวใจและหลอดเลือด ดังนั้น การใช้ข้าวโอ๊ตเป็นวัตถุดิบในการผลิตเครื่องดื่มธัญพืชจากพืชจึงมีข้อดีหลายประการ เช่น รสชาติที่ละเอียดนุ่ม คุณค่าทางโภชนาการสูง และคุณสมบัติเพื่อสุขภาพ

การทดลองนี้ใช้ข้าวโอ๊ตบดเป็นวัตถุดิบหลัก และศึกษาผลของเวลาแช่ อัตราส่วนน้ำต่อวัตถุดิบ สารทำให้คงตัว รสชาติ และเงื่อนไขการฆ่าเชื้อ เพื่อวิจัยเทคโนโลยีการแปรรูปเครื่องดื่มโปรตีนจากพืชที่ทำจากข้าวโอ๊ต ได้พัฒนาเครื่องดื่มโปรตีนจากพืชที่มีใยอาหารสูง ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันทางการตลาดของเครื่องดื่มโปรตีนจากพืช และตอบสนองความต้องการในชีวิตประจำวันของผู้บริโภค

1 วัสดุและวิธีการ
1.1 วัสดุและสารรีเอเจนต์
ข้าวโอ๊ตบด; ซูโครส; โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสเกรดอาหาร; แซนแทนกัมเกรดอาหาร; โมโนกลีเซอไรด์เกรดอาหาร; ซูโครสเอสเทอร์เกรดอาหาร
1.2 เครื่องมือและอุปกรณ์หลัก
รีแฟรกโตมิเตอร์แบบมือถือ; โฮโมจีไนเซอร์; เครื่องหมุนเหวี่ยงควบคุมอุณหภูมิ; หม้อนึ่งฆ่าเชื้อ; เตาอบควบคุมอุณหภูมิไฟฟ้า; อ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิแบบแสดงผลดิจิทัล; เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์
1.3 วิธีทดสอบ
1.3.1 กระบวนการผลิตเครื่องดื่มจากข้าวโอ๊ต
คัดเลือกวัตถุดิบ → แช่ → กรอง → บดและโม่ → กรอง → ผสม → โฮโมจีไนซ์ → บรรจุ → ซีล → ฆ่าเชื้อ → บรรจุภัณฑ์ → ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
1.3.2 การศึกษากระบวนการแปรรูปเครื่องดื่มจากข้าวโอ๊ต
1.3.2.1 การทดลองปัจจัยเดี่ยวของสูตรหลักเครื่องดื่มจากข้าวโอ๊ต
1.3.2.1 1 เวลาแช่
ใช้ข้าวโอ๊ตบด 5.00 กรัมเป็นเกณฑ์ โดยควบคุมปริมาตรน้ำ เวลาพักตกตะกอน และเวลาในการกรอง เพื่อศึกษาผลของเวลาแช่ที่แตกต่างกัน (10, 20, 30, 40, 50 และ 60 นาที) ต่อการดูดซึมน้ำและการพองตัวของข้าวโอ๊ตบด
1.3.2.1 2 อัตราส่วนของวัตถุดิบต่อน้ำ
ใช้ข้าวโอ๊ตบด 5.00 กรัมเป็นเกณฑ์ โดยควบคุมเวลาแช่และพารามิเตอร์ของเตาอบ เพื่อศึกษาผลของอัตราส่วนวัตถุดิบต่อน้ำที่แตกต่างกัน (1:5, 1:10, 1:20, 1:30 และ 1:40) ต่อการใช้ประโยชน์ของวัตถุดิบและปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ในเนื้อข้าวโอ๊ต
1.3.2.2 การทดสอบปัจจัยเดี่ยวของสารทำให้คงตัวผสมในเครื่องดื่มจากข้าวโอ๊ต
1.3.2.2 1 ปริมาณการเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส
โดยใช้น้ำข้าวโอ๊ต 200 มล. เป็นฐาน กำหนดปริมาณการเติมแซนแทนกัม โมโนกลีเซอไรด์ และซูโครสเอสเทอร์ไว้ที่ 0.01% 0.03% และ 0.05% ตามลำดับ ศึกษาผลของการเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสในระดับต่างๆ (0.10%, 0.15%, 0.20%, 0.25% และ 0.30%) ต่ออัตราการแยกชั้นแบบนิ่งของน้ำข้าวโอ๊ต
1.3.2.2 2 ปริมาณการเติมแซนแทนกัม
โดยใช้น้ำข้าวโอ๊ต 200 มล. เป็นฐาน กำหนดปริมาณการเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส โมโนกลีเซอไรด์ และซูโครสเอสเทอร์ไว้ที่ 0.2% 0.03% และ 0.05% ตามลำดับ ศึกษาผลของการเติมแซนแทนกัมในระดับต่างๆ (0.005%, 0.010%, 0.025%, 0.040% และ 0.055%) ต่ออัตราการแยกชั้นแบบนิ่งของน้ำข้าวโอ๊ต
1.3.2.2 2 ปริมาณการเติมโมโนกลีเซอไรด์
โดยใช้น้ำข้าวโอ๊ต 200 มล. เป็นฐาน กำหนดปริมาณการเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส แซนแทนกัม และซูโครสเอสเทอร์ไว้ที่ 0.20% 0.01% และ 0.05% ตามลำดับ ศึกษาผลของการเติมโมโนกลีเซอไรด์ในระดับต่างๆ (0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07% และ 0.09%) ต่ออัตราการแยกชั้นแบบนิ่งของน้ำข้าวโอ๊ต
1.3.2.2 3 ปริมาณการเติมซูโครสเอสเทอร์
โดยใช้น้ำข้าวโอ๊ต 200 มล. เป็นฐาน กำหนดปริมาณการเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส แซนแทนกัม และโมโนกลีเซอไรด์ไว้ที่ 0.2% 0.01% และ 0.03% ตามลำดับ ศึกษาผลของการเติมซูโครสเอสเทอร์ในระดับต่างๆ (0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07% และ 0.09%) ต่ออัตราการแยกชั้นแบบนิ่งของน้ำข้าวโอ๊ต
1.3.2.3 การทดสอบแบบออร์โธโกนัลของสารทำให้คงตัวผสมในเครื่องดื่มจากข้าวโอ๊ต

บนพื้นฐานของการวิเคราะห์ปัจจัยเดี่ยว ได้คัดเลือกระดับที่เหมาะสมของปัจจัย 4 ประการ ได้แก่ ปริมาณการเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ปริมาณการเติมแซนแทนกัม ปริมาณการเติมโมโนกลีเซอไรด์ และปริมาณการเติมซูโครสเอสเทอร์ จากผลการประเมินคุณภาพเครื่องดื่ม จึงได้ทำการทดลองแบบออร์โธโกนัล 4 ปัจจัย 3 ระดับ เพื่อกำหนดสารทำให้คงตัวที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องดื่มจากข้าวโอ๊ต

1.3.2.4 การวัดปริมาณซูโครสในเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ต
ตามผลลัพธ์ที่ดีที่สุดที่ได้จากหัวข้อ 1.3.2.1, 1.3.2.2 และ 1.3.2.3 จะดำเนินการตามขั้นตอนกระบวนการ โดยเติมซูโครส 3%, 4%, 5%, 6% และ 7% ลงในตัวอย่าง 50 mL จากนั้นทำการประเมินทางประสาทสัมผัสเพื่อหาปริมาณซูโครสที่เติมที่เหมาะสมที่สุด
1.3.2.5 การกำหนดเงื่อนไขการฆ่าเชื้อ
ตัวอย่างเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตที่เตรียมไว้ถูกฆ่าเชื้อที่ 110 ℃/25 นาที, 110 ℃/30 นาที, 115 ℃/20 นาที, 115 ℃/25 นาที, 121 ℃/15 นาที และ 121 ℃/20 นาที ตามลำดับ และทำการสังเกตความคงตัวที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 60 วัน

2 ผลการทดลองและการวิเคราะห์
2.1 ผลการทดสอบปัจจัยเดี่ยวของสูตรหลักของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ต
2.1.1 ผลของระยะเวลาการแช่ต่อการดูดน้ำและอัตราการพองตัวของข้าวโอ๊ต
เมื่อระยะเวลาการแช่เพิ่มขึ้น การดูดน้ำและการพองตัวของข้าวโอ๊ตจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นก่อน; เมื่อระยะเวลาการแช่ 30 นาที อัตราการดูดน้ำและการพองตัวของข้าวโอ๊ตจะสูงสุด; หลังจากแช่นานกว่า 30 นาที อัตราการดูดน้ำและการพองตัวของข้าวโอ๊ตจะลดลง; ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกเวลาแช่ข้าวโอ๊ต 30 นาที
2.1.2 ผลของอัตราส่วนวัตถุดิบต่อน้ำต่อประสิทธิภาพการใช้วัตถุดิบข้าวโอ๊ตและปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ในกากข้าวโอ๊ต
ปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้จะค่อย ๆ ลดลงและมีแนวโน้มคงที่เมื่อสัดส่วนของน้ำในอัตราส่วนวัตถุดิบต่อน้ำเพิ่มขึ้น อัตราการใช้ประโยชน์วัตถุดิบจะเพิ่มขึ้นก่อนตามสัดส่วนของน้ำในอัตราส่วนวัตถุดิบต่อน้ำ เมื่ออัตราส่วนวัตถุดิบต่อน้ำถึง 1:20 g/mL อัตราการใช้ประโยชน์วัตถุดิบจะสูงสุด และจะลดลงเมื่ออัตราส่วนวัตถุดิบต่อน้ำเพิ่มขึ้นต่อไป เมื่อพิจารณาร่วมกันของเส้นโค้งทั้งสอง พบว่าคุณภาพของกากข้าวโอ๊ตดีที่สุดเมื่ออัตราส่วนวัตถุดิบต่อน้ำเท่ากับ 1:20 g/mL
2.2 ผลการทดสอบปัจจัยเดี่ยวของสารคงตัวผสมในเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ต
เมื่อเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส 0.3% เครื่องดื่มแทบไม่เกิดการแยกชั้นหลังตั้งทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง แสดงให้เห็นว่าการเติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส 0.3% สามารถช่วยเพิ่มความคงตัวของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตได้ เมื่อเติมแซนแทนกัม 0.055% หลังตั้งทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง เครื่องดื่มแทบไม่เกิดการแยกชั้น แสดงให้เห็นว่าการเติมแซนแทนกัม 0.055% สามารถทำให้เครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตมีความคงตัวที่ดีได้ เมื่อเพิ่มปริมาณโมโนกลีเซอไรด์ที่เติม อัตราการแยกชั้นแบบคงที่ของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตมีแนวโน้มลดลงก่อน เมื่อเติมโมโนกลีเซอไรด์ 0.07% อัตราการแยกชั้นแบบคงที่ของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตต่ำที่สุด เมื่อเติมโมโนกลีเซอไรด์มากกว่า 0.07% อัตราการแยกชั้นแบบคงที่ของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกเติมโมโนกลีเซอไรด์ 0.07% เมื่อเพิ่มปริมาณซูโครสเอสเตอร์ที่เติม อัตราการแยกชั้นแบบคงที่ของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตมีแนวโน้มลดลง เมื่อเติมซูโครสเอสเตอร์ 0.07% อัตราการแยกชั้นแบบคงที่ของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตต่ำที่สุด เมื่อเติมซูโครสเอสเตอร์มากกว่า 0.05% อัตราการแยกชั้นแบบคงที่ของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกเติมโมโนกลีเซอไรด์ 0.07%
2.3 ผลการทดลองแบบออร์โธกอนัลของสารคงตัวผสมในเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ต
ผลการออกแบบการทดลองแบบออร์โธกอนัลโดยใช้อัตราการแยกชั้นแบบคงที่เป็นตัวชี้วัดแสดงไว้ในตารางที่ 2 และผลการออกแบบการทดลองแบบออร์โธกอนัลโดยใช้อัตราการตกตะกอนจากแรงเหวี่ยงเป็นตัวชี้วัดแสดงไว้ในตารางที่ 3
จากผลการวิเคราะห์เชิงสังเกตในตารางที่ 3 และ 4 จะเห็นได้ว่า เมื่อใช้อัตราการแยกชั้นแบบคงที่เป็นดัชนีประเมิน อิทธิพลของปัจจัยทั้ง 4 ต่ออัตราการแยกชั้นแบบคงที่เรียงลำดับเป็น B>A>C>D กล่าวคือ ปริมาณแซนแทนกัมที่เติม > ปริมาณโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสที่เติม > ปริมาณโมโนกลีเซอไรด์ที่เติม > ปริมาณซูโครสเอสเตอร์ที่เติม แผนการผสมที่เหมาะสมที่สุดคือ A3B3C2D3 เมื่อใช้อัตราการตกตะกอนจากแรงเหวี่ยงเป็นตัวชี้วัด อิทธิพลของปัจจัยทั้ง 4 ต่ออัตราการตกตะกอนจากแรงเหวี่ยงคือ B>A>C>D เช่นเดียวกัน ได้แก่ ปริมาณแซนแทนกัมที่เติม > ปริมาณโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสที่เติม > ปริมาณโมโนกลีเซอไรด์ที่เติม > ปริมาณซูโครสเอสเตอร์ที่เติม แม้ว่าตัวชี้วัดการประเมินจะแตกต่างกัน แต่ปัจจัยทั้ง 4 มีลำดับผลกระทบเหมือนกัน กล่าวคือ แซนแทนกัมและโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสเป็นปัจจัยหลักที่มีผล ขณะที่โมโนกลีเซอไรด์และซูโครสเอสเตอร์เป็นปัจจัยรอง หลังจากพิจารณาโดยรวมแล้ว จึงใช้อัตราการแยกชั้นแบบคงที่เป็นเกณฑ์อ้างอิงหลัก และเลือก A3B3C2D3 เป็นชุดสารคงตัวผสมที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งประกอบด้วยโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส 0.3%, แซนแทนกัม 0.04%, โมโนกลีเซอไรด์ 0.07% และซูโครสเอสเตอร์ 0.07%
2.4 ผลของซูโครสต่อคุณภาพทางประสาทสัมผัสของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ต
เติมซูโครส 2%, 3%, 4%, 5%, 6% และ 7% ตามลำดับเพื่อทำการประเมินทางประสาทสัมผัส ผลของการเติมซูโครสต่อรสชาติของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตแสดงไว้ในตารางที่ 4
เมื่อเติมซูโครส 4.0% รสหวานของเครื่องดื่มจากพืชโอ๊ตจะดีกว่า
2.5 ผลของเงื่อนไขการฆ่าเชื้อที่แตกต่างกันต่อความคงตัวของเครื่องดื่ม
การฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงมีผลบางประการต่อความคงตัวของเครื่องดื่ม ในการทดลองนี้ใช้อุณหภูมิและระยะเวลาในการฆ่าเชื้อที่แตกต่างกัน และสังเกตความคงตัวหลังเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง 60 วัน ผลของเงื่อนไขการฆ่าเชื้อต่อความคงตัวของเครื่องดื่มแสดงไว้ในตารางที่ 5
การฆ่าเชื้อที่ 121 ℃ เป็นเวลา 15 และ 20 นาทีให้ผลด้านความคงตัวเท่ากัน และผ่านข้อกำหนดด้านสุขอนามัยจากการทดสอบจุลชีววิทยา ดังนั้น 121 ℃ เป็นเวลา 15 นาทีจึงเป็นเงื่อนไขการฆ่าเชื้อที่เหมาะสมที่สุด
โดยใช้ข้าวโอ๊ตและน้ำตาลทรายขาวเป็นวัตถุดิบหลัก พัฒนาเครื่องดื่มจากพืชโปรตีนสูงผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน เช่น การบด การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และการกำหนดสูตร จากการทดลองปัจจัยเดี่ยวและการทดลองแบบออร์โธกอนัล ได้กระบวนการที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องดื่มโปรตีนจากพืชข้าวโอ๊ต ได้แก่ แช่ข้าวโอ๊ต 30 นาที อัตราส่วนกากต่อ น้ำ 1:20 g/mL เติมโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส 0.3% เติมแซนแทนกัม 0.04% เติมโมโนกลีเซอไรด์ 0.07% และเติมซูโครสเอสเตอร์ 0.07% การเติมซูโครส 4% ให้ความคงตัวที่ดีหลังการฆ่าเชื้อที่ 121 ℃ เป็นเวลา 15 นาที ผลการทดลองมีความสำคัญเชิงชี้นำต่อการเตรียมและการผลิตเครื่องดื่มโปรตีนจากพืชข้าวโอ๊ต

Beyond Machinery เชี่ยวชาญด้านการออกแบบและการผลิตสายการผลิตนมข้าวโอ๊ต ลูกค้าของเรามาจากทั่วโลกและประสบความสำเร็จอย่างโดดเด่นในสาขาของตน เรามีประสบการณ์มากกว่า 20 ปีในด้านเครื่องจักรแปรรูปอาหาร เราพร้อมสร้างความสัมพันธ์ระยะยาวแบบได้ประโยชน์ร่วมกันกับลูกค้า เราแบ่งปันเทคโนโลยีและประสบการณ์ให้กับลูกค้า เพื่อช่วยให้ลูกค้าเปลี่ยนผลตอบแทนจากการลงทุนได้อย่างรวดเร็ว ติดต่อเราวันนี้ คุณจะได้รับโซลูชันการปรับแต่งผลิตภัณฑ์และใบเสนอราคาล่าสุด