เทคโนโลยีการหมัก: ศาสตร์ของอาหารเชิงหน้าที่ Fermentation Technology: Science of Functional Foods

เทคโนโลยีการหมัก: ศาสตร์ของอาหารเชิงหน้าที่
Fermentation Technology: Science of Functional Foods

By:   อรธิรา ใจโน
Onthira Jaino
Research and Development
Food Innovation and Packaging Center (FIN)
Chiang Mai University
onthirajaino.fin@gmail.com


วรรณิภา สมผุด
Wunnipa Sompud
Assistant Manager Research and Development
Food Innovation and Packaging Center (FIN)
Chiang Mai University
fininfo.fin@gmail.com

รศ.ดร. ยุทธนา พิมลศิริผล
Assoc. Prof. Yuthana Phimolsiripol, Ph.D.
Dean
Faculty of Agro-Industry
Chiang Mai University
yuthana.p@cmu.ac.th

 

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการหมักกับอาหารเชิงหน้าที่
อาหารหมักจัดเป็นอาหารเชิงหน้าที่ประเภทหนึ่ง เนื่องจากประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย โดยเทคโนโลยีการหมักมีบทบาทสำคัญต่อการผลิตอาหารเชิงหน้าที่ ดังนี้                                                                                              

1. การเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการและเพิ่มประสิทธิภาพในการย่อยและการดูดซึม
          กระบวนการหมักถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซึมให้กับอาหารได้ การหมักผลิตภัณฑ์นม เช่น โยเกิร์ตและคีเฟอร์ สามารถเพิ่มการดูดซึมแคลเซียมและสารอาหารอื่นๆ ได้ เนื่องจากกระบวนการหมักทำให้เกิดการย่อยหรือไฮโดรไลซ์คาร์โบไฮเดรตและโปรตีนให้มีขนาดโมเลกุลที่เล็กลง จึงทำให้ร่างกายสามารถย่อยและดูดซึมสารอาหารได้ง่ายยิ่งขึ้น

2. การผลิตและเพิ่มปริมาณสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ
          ในระหว่างกระบวนการหมักจะเกิดการสังเคราะห์หรือผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น วิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ พรีไบโอติกส์ และโพรไบโอติกส์ ตัวอย่างเช่น กะหล่ำปลีดองและกิมจิที่มีปริมาณวิตามิน แร่ธาตุ และจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์มากกว่าผักสด จึงช่วยส่งเสริมสุขภาพลำไส้ให้ดียิ่งขึ้น

3. การยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์
          การหมักเป็นวิธีการถนอมอาหารตามธรรมชาติด้วยการสร้างสภาวะแวดล้อมที่เป็นกรด รวมทั้งการผลิตแบคเทอริโอซิน (bacteriocin) ที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ก่อโรค จึงช่วยยืดอายุการเก็บรักษาอาหารได้ โดยที่ไม่ต้องใช้วัตถุกันเสีย

4. การปรับปรุงรสชาติ กลิ่นรส และเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์
          กระบวนการหมักส่งผลให้เกิดสารประกอบที่ให้รสชาติต่างๆ เช่น กรดเอสเทอร์ และแอลกอฮอล์ รวมถึงช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์ จึงทำให้อาหารหมักมีรสชาติ กลิ่นรส และเนื้อสัมผัสที่เป็นเอกลักษณ์

5. การสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์อาหารในรูปแบบที่หลากหลายมากขึ้น
          เทคโนโลยีการหมักสามารถนำไปใช้ในการผลิตอาหารเชิงหน้าที่ได้หลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่อาหารหมักแบบดั้งเดิม เช่น โยเกิร์ต ชีส และขนมปังซาวโดวจ์ไปจนถึงผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรม เช่น เครื่องดื่มโพรไบโอติกส์ โปรตีนทางเลือก และอาหารว่างที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพเพื่อเป็นทางเลือกที่หลากหลายให้กับผู้บริโภค อาทิผลิตภัณฑ์ไอศกรีมโยเกิร์ตเสริมใยอาหาร ซึ่งมีขั้นตอนการผลิต ดังนี้ 1) การหมักโยเกิร์ต โดยเริ่มจากการผสมวัตถุดิบ ได้แก่ ใยอาหาร นม และสารให้ความคงตัว ก่อนนำไปพาสเจอไรซ์ และเติมหัวเชื้อโยเกิร์ตหรือจุลินทรีย์โพรไบโอติกส์ Lacticaseibacillus rhamnosus แล้วนำไปบ่มภายใต้สภาวะที่เหมาะสม 2) การผลิตไอศกรีมโยเกิร์ต โดยนำโยเกิร์ตที่ได้จากขั้นตอนแรกมาปั่นผสมกับไอศกรีมมิกซ์ในอัตราส่วน 30:70 ก่อนบรรจุลงในบรรจุภัณฑ์

 
Applications of Fermentation Technologies in Functional Foods
          Fermented foods, inherently rich in probiotics and other bioactives, serve as a cornerstone in functional food development. Fermentation technologies contribute to functional food production in several ways:

1. Enhancing Nutritional Value and Digestibility
          Fermentation improves nutrient availability and digestibility. Fermented dairy products such as yogurt and kefir can enhance calcium absorption, as fermentation breaks down or hydrolyzes carbohydrates and proteins into more bioavailable forms, which are easier for the body to absorb.

2. Increasing Bioactive Compounds
          During the fermentation process the synthesis or production of bioactive compounds, such as vitamins, antioxidants, prebiotics, and probiotics. For instance, fermented cabbage (Sauerkraut) and Kimchi contain higher amounts of vitamins, minerals, and beneficial microorganisms compared to fresh vegetables, which help promote better gut health.

3. Extending Shelf Life
          Fermentation is a natural method of preserving food by creating an acidic environment and producing bacteriocins, which inhibit growth of pathogenic microorganisms. This extends shelf life without the need for preservatives.

4. Enhancing Taste, Flavor, and Texture
          Fermentation generates flavor-enhancing compounds such as esters and alcohols, contributing to unique taste profiles. It also modifies texture, adding unique tastes, flavors, and textures to food products.

5. Developing New and Innovative Food Products
          Fermentation technologies enable the production of a wide range of functional foods, including traditional options like yogurt, cheese, and sourdough; innovative products such as probiotic drinks and alternative proteins; and healthy alternative snacks, providing diverse choices for consumers.  For example, dietary fiber-enriched yogurt ice cream. To produce yogurt ice cream, key ingredients—including dietary fiber, milk, and a stabilizing agent—are first mixed and pasteurized. A yogurt starter culture or probiotic strain, Lacticaseibacillus rhamnosus, is then inoculated, and the mixture undergoes incubation under controlled conditions. The resulting fermented yogurt is subsequently blended with an ice cream mix at a 30:70 ratio.