สภาวะเหมาะสมในการผลิตผงจิ้งหรีดเอกซ์ทรูดด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนองและการปรับปรุงคุณสมบัติด้วยกรดอินทรีย์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
จิ้งหรีดแหล่งโปรตีนทางเลือกคุณภาพสูง การแปรรูปเป็นผงจิ้งหรีดที่มีโปรตีนสูงจะช่วยเพิ่มมูลค่าของวัตถุดิบได้ กระบวนการเอกซ์ทรูชันเป็นการแปรรูปอาหารที่ทำได้ง่าย ให้ผลผลิตสูง ของเสียน้อย รวมทั้งสามารถปรับสูตร รูปร่าง เนื้อสัมผัส สี กลิ่น-รส และคุณค่าทางโภชนาการได้ตามที่ต้องการ นอกจากนี้ การเติมไฮโดรคอลลอยด์ มอลโทเดกทรินซ์ และกรดอินทรีย์ร่วมกับกระบวนการเอกทรูชันจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของผงจิ้งหรีดเอกซ์ทรูดได้อีกด้วย การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาสภาวะเหมาะสมในการผลิตผงจิ้งหรีดด้วยกระบวนเอกทรูชันเพื่อให้มีคุณสมบัติสูงสุดด้วยวิธีการพื้นผิวตอบสนอง (Response Surface Methodology; RSM) รวมถึงศึกษาผลของการปรับสภาพด้วยกรดอินทรีย์ต่อการปรับปรุงคุณสมบัติของผงจิ้งหรีดเอกซ์ทรูด (Extrude cricket powder; ECP) การหาสภาวะเหมาะสมในการผลิต ECP ศึกษา 3 ปัจจัยคือ อัตราส่วนของผงจิ้งหรีด (Cricket powder; CP) ต่อมอลโทเดกซ์ทริน (Maltodextrin; MD) (x1) ปริมาณคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (Carboxymethyl cellulose; CMC) (x2) และปริมาณน้ำ (x3) เพื่อให้ค่าตอบสนองสูงสุดของปริมาณโปรตีน ความสามารถในการละลาย และดัชนีความขาว โดยวางแผนการทดลองแบบการออกแบบส่วนผสมกลาง (Central composite design; CCD) มีทั้งหมด 20 การทดลอง จากการวิเคราะห์การถดถอยด้วยวิธีการพื้นผิวการตอบสนองพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตผงจิ้งหรีดเอกซ์ทรูดคือ อัตราส่วนของ CP:MD, ปริมาณ CMC และปริมาณน้ำ เท่ากับ 83:17, 1.6% และ 41% โดยน้ำหนักผงจิ้งหรีด ตามลำดับ ณ สภาวะดังกล่าวให้ค่าตอบสนองสูงสุดของปริมาณโปรตีน (63.0%) ความสามารถในการละลาย (74.9%) และดัชนีความขาว(46.7) เมื่อทวนสอบความน่าเชื่อถือของแบบจำลอง พบว่าค่าที่ได้จากการทดลองและค่าที่ได้จากการทำนายมีค่าความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 5% แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองที่ได้มีความน่าเชื่อถือในการทำนายค่าตอบสนอง นอกจากนี้ การปรับสภาพ ECP ด้วยกรดอินทรีย์ ได้แก่ กรดซิตริก กรดฟูมาริก และกรดแอสคอร์บิก ที่ระดับความเข้มข้น 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, และ 1.0% โดยน้ำหนักผงจิ้งหรีด พบว่า เมื่อระดับความเข้มข้นของกรดอินทรีย์ทั้งสามชนิดสูงขึ้นส่งผลให้ผงจิ้งหรีดเอกซ์ทรูดมีความสามารถในการละลาย ดัชนีความขาว และความสามารถในการต้านจุลินทรีย์มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และการเติมกรดฟิวมาริกที่ระดับความเข้มข้น 1% ทำให้ได้ผงจิ้งหรีดเอกซ์ทรูดที่มีคุณสมบัติสูงสุด ผลการวิจัยนี้ยืนยันได้ว่า RSM เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการหาสภาวะเหมาะสมในการผลิตผงจิ้งหรีดเอกซ์ทรูด รวมทั้งการเติมกรดอินทรีย์ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ได้ ซึ่งนับว่าเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับจิ้งหรีดในการใช้ประโยชน์เป็นวัตถุดิบในผลิตภัณฑ์อาหารโปรตีนสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Abdullahi, N., Igwe, E. C., Dandago, M. A., Rilwan, A., Jibril, H., & Iliyasu, R. (2022). Utilization of edible insects as protein substitute in food and effects of processing on their nutrient contents and protein functionalities. Food ScienTech Journal, 4(2), 83–93. https://doi.org/10.33512/fsj.v4i2.14527
Adebowale, A. A., Sanni, S. A., & Oladapo, F. O. (2009). Chemical, functional and sensory properties of instant yam–breadfruit flour. Nigerian Food Journal, 26(1), 1–10. https://doi.org/10.4314/nifoj.v26i1.47417
Ali, I. M., Forsido, S. F., Kuyu, C. G., Ahmed, E. H., Andersa, K. N., Chane, K. T., & Regasa, T. K. (2024). Effects of extrusion process conditions on nutritional, anti-nutritional, physical, functional, and sensory properties of extruded snack: A review. Food Science
& Nutrition, 12(11), 8755–8761. https://doi.org/10.1002/fsn3.4472
Anankware, J. P., Roberts, B. J., Cheseto, X., Osuga, I., Savolainen, V., & Collins, C. M. (2021). The nutritional profiles of five important edible insect species from West Africa—An analytical and literature synthesis. Frontiers in Nutrition, 8, Article 792941. https://doi.
org/10.3389/fnut.2021.792941
AOAC. (2000). Official methods of analysis of AOAC Intl (17th ed.). Association of Official Analytical Chemists.
Chaipoot, S., Phongphisutthinant, R., Wiriyacharee, P., Kanthakat, G., Wongwatcharayothin, W., Somjai, C., Danmek, K., & Chuttong, B. (2024). Application of carboxymethyl cellulose and glycerol monostearate as binder agents for protein powder production from
honey bee brood using foam-mat drying technique. Foods, 13(14), Article 2265. https://doi.org/10.3390/foods13142265
Chuaychan, S., & Benjakul, S. (2016). Effect of maltodextrin on characteristics and antioxidative activity of spray-dried powder of gelatin and gelatin hydrolysate from scales of spotted golden goatfish. Journal of Food Science and Technology, 53(9), 3583–3592.
https://doi.org/10.1007/s13197-016-2340-7
Cunha, N., Andrade, V., Macedo, A., Ruivo, P., & Lima, G. (2025). Methods of protein extraction from house crickets (Acheta domesticus) for food purposes. Foods, 14(7), Article 1164. https://doi.org/10.3390/foods14071164
Halloran, A., Roos, N., Flore, R., & Hanboonsong, Y. (Eds.). (2017). Edible insects in sustainable food systems. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-74011-9
Hanboonsong, Y., Jamjanya, T., & Durst, P. B. (2013). Six-legged livestock: Edible insect farming, collecting and marketing in Thailand. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO).
Haug, W., & Lantzsch, H.-J. (1983). Sensitive method for the rapid determination of phytate in cereals and cereal products. Journal of the Science of Food and Agriculture, 34(12), 1423–1426. https://doi.org/10.1002/jsfa.2740341217
Islam, M., Huang, Y., Islam, M. S., Lei, N., Shan, L., Fan, B., Tong, L., & Wang, F. (2022). Effect of highmoisture extrusion on soy meat analog: Study on its morphological and physicochemical properties. Italian Journal of Food Science, 34(2), 9–20. https://doi.
org/10.15586/ijfs.v34i2.2141
Janssen, R. H., Lakemond, C. M. M., Riedl, H., van der Fels-Klerx, H. J., & van Boekel, M. A. J. S. (2017). Nitrogen-to-protein conversion factors for three edible insects: Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, and Hermetia illucens. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 65(10), 2275–2278. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b00471
Kovanda, L., Zhang, W., Wei, X., Luo, J., Wu, X., Atwill, E. R., Vaessen, S., Li, X., & Liu, Y. (2019). In vitro antimicrobial activities of organic acids and their derivatives on several species of Gram-negative and Gram-positive bacteria. Molecules, 24(20), Article3770. https://doi.org/10.3390/molecules24203770
Leonard, W., Zhang, P., Ying, D., & Fang, Z. (2019). Application of extrusion technology in plant food processing by-products: An overview. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(1), 1–20. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12514
Mancini, S., Moruzzo, R., Riccioli, F., & Paci, G. (2019). European consumers’ readiness to adopt insects as food: A review. Food Research International, 122, 661–678. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.01.041
Mazumder, M. A. R., Panpipat, W., Chaijan, M., Shetty, K., & Rawdkuen, S. (2023). Role of plant protein on the quality and structure of meat analogs: A new perspective for vegetarian foods. Future Foods, 8, Article 100280. https://doi.org/10.1016/j.fufo.2023.100280
Montowska, M., Kowalczewski, P. Ł., Rybicka, I., & Fornal, E. (2019). Nutritional value, protein and peptide composition of edible cricket powders. Food Chemistry, 289, 130–138. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.03.062
Natukunda, S., Muyonga, J. H., & Mukisa, I. M. (2015). Effect of tamarind (Tamarindus indica L.) seed on antioxidant activity, phytocompounds, physicochemical characteristics, and sensory acceptability of enriched cookies and mango juice. Food Science &
Nutrition, 4(4), 494–507. https://doi.org/10.1002/fsn3.311
Osorio, C., & Hofmann, T. (2024). Role of analytical and organic chemistry supporting the challenges in food preservation and safety. ACS Food Science & Technology, 4(1), 1–2. https://doi.org/10.1021/acsfoodscitech.3c00683
Pervez, M., & Manzoor, F. (2022). Role of edible insects as food source to combat food security challenges: Innovative and traditional approaches. In Food security challenges and approaches. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.106809
Pismag, R. Y., Polo, M. P., Hoyos, J. L., Bravo, J. E., & Roa, D. F. (2024). Effect of extrusion cooking on the chemical and nutritional properties of instant flours: A review. F1000Research, 12, Article 1356. https://doi.org/10.12688/f1000research.140748.2
Shi, Y., Pu, D., Zhou, X., & Zhang, Y. (2022). Recent progress in the study of taste characteristics and the nutrition and health properties of organic acids in foods. Foods, 11(21), Article 3408. https://doi.org/10.3390/foods11213408
Sobowale, S. S., Obadina, A. O., Omemu, A. M., & Adegunwa, M. O. (2016). Process optimization of extrusion variables and its effect on properties of extruded cocoyam (Xanthosoma sagittifolium) noodles. Journal of Food Processing and Preservation, 40(3),
–527. https://doi.org/10.1111/jfpp.12630
Sorathiya, K. B., Melo, A., Hogg, M. C., & Pintado, M. (2025). Organic acids in food preservation: Exploring synergies, molecular insights, and sustainable applications. Sustainability, 17(8), Article 3434. https://doi.org/10.3390/su17083434
Yu, X., Wang, H., Yuan, Y., Shi, J., Duan, Y., Wang, L., Wang, P., & Xiao, Z. (2023). Changes in physicochemical and structural properties of pea protein during the high moisture extrusion process: Effects of carboxymethylcellulose sodium and different extrusion zones. International Journal of Biological Macromolecules, 243, Article 126350. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.126350
