บทที่ 6 อาหารแปรรูปผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พณัฐ กิตติพัฒนบวร

สาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอาหาร

คณะเทคโนโลยีและการพัฒนาชุมชน

มหาวิทยาลัยทักษิณ วิทยาเขตพัทลุง

phanat@scholar.tsu.ac.th

บทนํา• ทําไมต้องแปรรูปอาหาร ????

o ถนอมอาหาร/ยืดอายุการเก็บรักษาo ให้อาหารมีความปลอดภัยต่อการบริโภคo เพิ่มมูลค่าo เพื่อเพิม่ความหลากหลายของผลติภัณฑ์o สะดวกในการบริโภคo สะดวกในการเกบ็รักษา และขนส่ง

บทนํา• อะไรที่ทําให้อาหารเสื่อมเสีย ????

o จุลินทรีย์ (ส่วนใหญ่เจริญได้ดีที่อุณหภูมิ 20-40 C)o แบคทีเรีย ปกติชอบ pH กลาง บางชนิดทนกรด บางชนิดเติบโตได้ทั้งมีและไม่มีอากาศ บางชนิด

ผลิตสปอร์ทนร้อน

o รา เจริญได้ดีในสภาพที่มีออกซิเจน pH กลาง พบมากที่ผิวหน้าอาหาร ผลิตสปอร์ทนร้อนo ยีสต์ สามารถเจริญได้ที่ pH ต่ํา มีความเค็ม ไมม่อีอกซิเจน

o ปฏิกิริยาเคมีในอาหาร เกิดจากการทํางานของเอนไซม์ในอาหารo การเหม็นหืนo การเกิดสีน้ําตาลo เนื้อสัมผัสนิ่ม เละ

o ปัจจัยกายภาพ ปัจจัยภายนอกที่ทําให้อาหารเกิดการเปลี่ยนแปลงคุณภาพ

ความหมายของอาหารแปรรูป• ผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงสภาพไปจากธรรมชาติ• ความร้อน ความเย็น การกําจัดน้ํา (ทําให้เข้มข้น, ทําแห้ง) น้ําตาล สารเคมี

รัง สี หรือกรรมวิธีแปรรูป อื่นๆ เช่น คลื่นไมโครเวฟ อัลตร้าซาวด์

กระแสไฟฟ้า ความดันสูง

• มีลักษณะที่เป็นไปตามความต้องการผู้บริโภค• เก็บรักษาได้นานขึ้น• สะดวกในการบริโภค• ปลอดภัยต่อการบริโภค

แบ่งได้เป็น 3 ชนิด ตามระดับการแปรรูป

• อาหารแปรรูปขั้นต้น ล้าง ลดขนาด หั่น ตัดแต่ง เอาเมล็ดออก

เก็บที่อุณหภูมิต่ํา และเก็บได้ไม่นาน

• อาหารแปรรูปขั้นกลาง (อาหารกึ่งสําเร็จรูป) ผ่านกระบวนการแปรรูปมาระดับหนึ่ง ไม่สามารถบริโภคได้ทันที

อายุการเก็บรักษานานขึ้น

• อาหารแปรรูปขั้นสูง (อาหารสําเร็จรูป) ผ่านกระบวนการแปรรูปต่างๆ โดยเฉพาะความร้อน สามารถบริโภคได้ทันที

เก็บรักษาได้นาน

ชนิดของอาหารแปรรูป

• การใช้ความร้อน• การใช้ความเย็น• การทําแห้ง• การใช้น้ําตาล• การหมักดอง• การฉายรังสี• การใช้สารเคมี

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร

• ทําลายจุลินทรีย์ก่อโรค + จุลินทรีย์ทีท่าํให้อาหารเน่าเสยี + เอนไซม์ต่างๆ• มีความปลอดภัยในการบริโภค + ยืดอายุการเก็บรักษา• แบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม ตามวัตถุประสงค์ของการให้ความร้อน

1) การลวก (blanching)

ทําลายเอนไซม์

60-80 Cผักและผลไม้

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ความร้อน

• แบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม ตามวัตถุประสงค์ของการให้ความร้อน2) การพาสเจอร์ไรซ์ (pasteurization)

ทําลายจุลนิทรีย์ก่อโรค (pathogen) และเอนไซม์ (enzyme)

< 100 Cเก็บที่อุณหภูมิต่ํา (แช่เย็น)

การสเตอริไลซ์ (sterilization)

ทําลายจุลนิทรีย์ก่อโรค + จุลินทรีย์ที่ทาํให้อาหารเน่าเสยี + เอนไซม์ต่างๆ

> 100 Cเก็บที่อุณหภูมิห้อง

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ความร้อน

• ตัวอย่างอาหาร

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ความร้อน

• การลดอุณหภูมิของอาหาร• ชะลอหรือยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ ปฏิกิริยาเคมี และเอนไซม์ในอาหาร• แบ่งได้เป็น 2 ระดับ 1) การแช่เย็น (chilling)

ชะลอการเจริญของจุลินทรีย์ ปฏิกิริยาเคมี และเอนไซม์ในอาหารลดอุณหภูมิของอาหารลด แต่สูงกว่าจุดเยือกแข็ง => อาหารยังไม่แข็ง

คุณภาพของอาหารเกิดการเปลีย่นแปลงน้อยมาก => ใกล้เคียงกับอาหารสด

อายุการเก็บรักษา 1-4 สัปดาห์

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ความเย็น

• แบ่งได้เป็น 2 ระดับ 2) การแช่แข็ง (freezing)

ยับยั้งการเจริญของจุลนิทรีย์ ปฏิกิริยาเคมี และเอนไซม์ในอาหารลดอุณหภูมิของอาหารลดต่ํากว่าจุดเยือกแข็ง => น้ําในอาหารแปรสภาพเป็น

น้ําแข็ง

คุณภาพของอาหารขึ้นกับอัตราเร็วในการแช่แข็ง และความเสถียรของอุณหภูมิในการเก็บรักษา => เร็ว + เสถียร = คุณภาพ อายุการเก็บรักษา 6-12 เดือน

ตู้เย็นในครัวเรือน => แช่แข็งแบบช้า

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ความเย็น

• ตัวอย่างอาหารแช่เย็น/แช่แข็ง

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ความเย็น

• การลดปริมาณน้ําในอาหารให้อยู่ในระดับต่ําเพียงพอที่จะสามารถยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ และชะลอการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและชีวเคมีของอาหาร

• ยืดอายุการเก็บรักษา สะดวกต่อการขนส่ง• การตากแดด (sun drying), การใช้ตู้อบแห้งแบบลมร้อน (hot air drier) การทําแห้ง

โดยใช้พลังงานแสงอาทติย์ (solar drying) ตู้อบแห้งแบบสุญญากาศ (vacuum shelf

drier) การทําแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (freeze drying) การทําแห้งแบบพ่นฝอย (spray

drying) การทําแห้งแบบลูกกลิง้(drum drying)

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ทําแห้ง

• เสียจากรา ยีสต์• ตัวอย่างอาหารแห้ง

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: ทําแห้ง

• การแช่อิ่มอาหาร• เป็นกระบวนการดึงน้ําออกจากอาหารด้วยกระบวนการออสโมซิส• ปริมาณของแข็งที่ละลายได้ (ความเข้มข้นของน้ําตาล) มากกว่าร้อยละ 70 สามารถ

ยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ (แบคทีเรีย และรา) ยกเว้นยีสต์

• หากน้อยกว่าร้อยละ 70 ต้องแปรรูปร่วมกับวิธีอื่นจึงสามารถยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ได้

• ตัวอย่างอาหาร

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: การใช้น้ําตาล

• กระบวนการแปรรูปทีม่ีการใช้เชื้อจุลนิทรีย์• เปลี่ยนสารอินทรีย์ในอาหาร => กรด, แอลกอฮอล์, กลิ่นรสเฉพาะตัว• อายุการเก็บรักษานานขึ้น• ตัวอย่างอาหาร

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: การหมักดอง

หมักโดยยีสต์

น้ําตาล => แอลกอฮอล์ + CO2ไม่มี O2

• ตัวอย่างอาหาร

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: การหมักดอง

หมักโดย ยีสต์ + แบคทีเรีย

น้ําตาล => แอลกอฮอล์ + CO2 => กรดอะซิติก

หมักโดย Lactic acid bacteria (LAB)

น้ําตาล => กรดแลคติก

ไม่มี O2 มี O2

ไม่มี O2

• แปรรูปอาหารโดยไม่ใช้ความร้อน• ใช้รังสีแกมมา รังสีเอ๊กซ์ หรือรังสีอิเล็กตอน• ทําลายหรือยับยั้งจุลินทรีย์• ชะลอการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีของอาหาร• เพื่อ

- ควบคุมการงอกของพืชผักในระหว่างการเก็บรักษา

- ควบคุมการแพร่พันธุ์ของแมลงในระหว่างการเก็บรักษา

- ยืดอายุการเก็บรักษาอาหารสด

- ทําลายเชื้อโรคและพยาธิในอาหาร ผลิตภัณฑ์ที่ทําจากเนื้อสัตว์อาจมีพยาธิหรือเชื้อโรคติดอยู่ได้

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: การฉายรังสี

• ยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ทีท่าํให้อาหารเน่าเสยี• ชะลอการเปลี่ยนแปลงทางด้านกายภาพ และเคมีและชีวเคมีของอาหาร• ชนิดและปริมาณการใช้ต้องเป็นไปตาม พรบ.อาหาร กระทรวงสาธารณสุข• ตัวอย่างสารเคมี

o สารกลุ่มซัลไฟต์ (sulfites/sulphites) ป้องกันการเกิดสีน้ําตาลในผลไม้ เช่น ลําใยo ไนไทรต์ (NO2) ป้องกันการเจริญของ Clostidium botulinum , ทําให้เนื้อมีสีแดง ใช้ในผลิตภัณฑ์เนื้อหมักo โซเดียมเบนโซเอท (Sodium benzoate) หรือโปแตสเซียมเบนโซเอท (Potassium benzoate) โซเดียม

ซอร์เบท (Sodium sorbate) หรือโปแตสเซียมซอร์เบท (Potassium sor bate) ใช้ในอาหารที่เป็นกรด (pH

ต่ํา) เช่น แยม เยลลี่ และอาหารหมักดอง

o Propionic acid ยับยั้งเชื้อราในผลิตภัณฑ์เบเกอรี่o BHA, BHT, TBHQ, PG, Vitamin E เป็นสารกันหืน

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: การใช้สารเคมี

• ตัวอย่างสารเคมีที่ไมอ่นุญาตให้ใช้ในอาหาร แต่มักพบปนเปื้อนในอาหารo กรดซาลิไซลิค (Salicylic acid) ใช้เป็นสารกันบูด ทําให้เกิดแผลในกระเพาะอาหารได้o บอแรกซ์ (Borax) หรือโซเดียมบอเรต (Sodium borate หรือผงกรอบ น้ําประสานทอง หรือเพ่งแซ)

ผู้ผลิตบางรายนํามาใช้เติมในอาหาร ได้แก่ ลูกชิ้น หมูยอ ทอดมัน ไส้กรอก ผักกาดดองเค็ม มะม่วงดอง

แป้งกรุบทาํลอดช่อง ทับทิมกรอบ เพื่อทําให้อาหารเหล่านี้มคีวามหยุ่น เหนียว กรอบ แต่สารนี้มีอันตราย

ทําให้กระเพาะอาหาร ลําไส้ ตับ อักเสบ การทํางานของไตล้มเหลว อาจมีปัสสาวะออกน้อยหรือไมอ่อก

ทําให้เกิดอาการพิษและตายได้

o ฟอร์มาลิน (formalin) มักใสล่งในอาหารสดเพื่อให้คงความสดได้นาน ไม่เน่าเสยีเร็ว ซึ่งอาหารที่มักจะพบว่ามีฟอร์มาลินอยู ่อาทิ อาหารทะเลต่างๆ โดยเฉพาะปลาหมกึ เนื้อสัตว์ต่างๆ ผักสด เช่น ถั่วฝักยาว

หน่อไม้ ยอดมะพร้าว ผักกาดขาว หากบริโภคอาหารที่ถูกปนเปื้อนเข้าไปในปริมาณมาก จะเกิดพิษต่อ

ระบบทางเดินอาหาร ปวดหัวอย่างรุนแรง ปวดท้อง ในปากและคอแห้ง หัวใจเต้นเร็ว แน่นหน้าอก อาจมี

อาการถ่ายท้อง คลื่นไส้ อาเจียน ปัสสาวะไม่ออกหรือปัสสาวะเป็นเลือด มีอาการเพลีย เหงื่อออก ตัวเยน็

คอแข็ง

หลักการทั่วไปของการแปรรูปอาหาร: การใช้สารเคมี

• Bioavailability ???• คุณค่าของอาหารเกิดการสูญเสยีตั้งแต่กระบวนการเก็บเกี่ยวจนถึงการเกบ็รักษา• การเปลี่ยนแปลงทางด้านเคมีและชีวเคมีของอาหาร => ความร้อน ความชื้น (น้ํา)

ออกซิเจน แสง และความเป็นกรดด่าง

• ปัจจัยสําคัญที่มีผลต่อ bioavailability => วิธีการและความรุนแรงของการแปรรูปและการเกบ็รักษา

• รุนแรงมากๆ => bioavailability สูง หรือ ต่ํา ???

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร

• ความร้อน กรดและเกลือ มีบทบาทสําคญัต่อ bioavailability ของโปรตีน• ความร้อน กรดและเกลือ => โครงสร้างโปรตีนเกิดการเสยีสภาพ (denaturation)

หรือคลายตัว (unfolding)

o ปริมาณเหมาะสม => bioavailability เพิ่มขึ้น (ร่างกายดูดซึมได้ดี)o ร่างกายสามารถย่อยโปรตีนเป็นกรดอะมิโนได้ดีขึ้นo สามารถได้รับสารอาหารประเภทอื่นที่โปรตีนไปจับอยู่ได้มากขึ้น เช่น beta-carotene ใน

แครอท และ lycopene ในมะเขือเทศ ที่จับอยู่กับโปรตีน

o ปริมาณสูงเกินไป => เกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ด (ปฏิกิริยาระหว่างโปรตีนกับน้ําตาล)o สูญเสียกรดอะมิโนจําเป็นบางชนิด ได้แก่ ไลซีน o โปรตีนเกิดการเชื่อมประสานกัน (crosslinking) => เอนไซม์ย่อยได้น้อยลง

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร: โปรตีน

• กระบวนการหมักจุลินทรีย์ที่ใช้ในกระบวนการหมัก => โปรตีนมีสายสั้นลง (เปปไทด์ หรือ

กรดอะมิโน) => ร่างกายดูดซึมได้ง่ายขึ้น (bioavailability )

• การล้าง การแช่ การลวก การทําละลายอาหารแช่แข็ง การผันแปรของอุณหภูมิในการเก็บรักษาอาหารแช่แข็ง

=> สูญเสียโปรตีนที่ละลายน้ํา

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร: โปรตีน

• แป้ง และน้ําตาล• ความร้อน

o เกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ด => bioavailability o แป้งเกิดเจลาติไนเซชั่น => เอนไซม์ย่อยได้มากขึ้น => bioavailability

• การล้าง การแช่ การลวก การทําละลายอาหารแช่แข็ง การผันแปรของอุณหภูมิในการเก็บรักษาอาหารแช่แข็ง => น้ําตาลในอาหารอาจจะถูกชะออกไป

• การดึงน้ําออกจากอาหาร และการทาํแห้งความเข้มข้นของน้ําตาลในอาหารเพิ่มขึ้น => ร่างกายได้รับน้ําตาลในปริมาณ

มากเกินไป

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร: คาร์โบไฮเดรต

• ไขมันไม่อิ่มตัว เช่น linolenic acid, EPA, DHA, linoleic acid => เป็นประโยชน์ต่อร่างกาย

• ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (lipid oxidation) => สูญเสียไขมันไม่อิ่มตัว (bioavailability ) และเกิดกลิน่หืน

o แสง ออกซิเจน และโลหะ (ธาตุเหล็กในอาหาร)o การฉายรังสี

• อนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น => ทําลายสารอาหารอื่น• การทอดแบบน้ํามันท่วม => อาหารดูดซับน้ํามันทอด (ส่วนใหญ่เป็นไขมันอิ่มตัว => ไม่

ดีต่อสุขภาพ) => ควรลดการดูดซับน้ํามัน (ทําได้โดยทอดสุญญากาศ สะเด็ด/สลดัน้ํามนั

ทิ้งหลังทอด)

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร: ไขมัน

• ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของไขมัน => สูญเสียวิตามินทีล่ะลายในไขมัน เช่น วิตามินอี• การปอกเปลือก => สูญเสียวิตามินที่อยู่ในเปลอืก• การหั่น ตัดแต่ง ปั่น => สัมผัสกับแสง และ O2 ได้มากขึ้น => สูญเสียวิตามิน• การล้าง การแช่ การลวก => สูญเสยีวิตามินที่ละลายน้ํา เช่น วิตามินซี ไทอามีน

และโฟเลท

• การให้ความร้อน => สูญเสียวิตามินซี• บรรจุภัณฑ์ที่ป้องกันแสง => ลดการสูญเสยีวิตามิน

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร: วิตามิน

• ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แมกนีเซียมo ส่วนใหญ่ไม่เกิดการสูญเสยีจากความร้อน แสง ออกซิเจน และความเป็นกรดด่างo การล้าง การแช่ การลวก การทําละลายอาหารแช่แข็ง การผันแปรของอุณหภูมิใน

การเก็บรักษาอาหารแช่แข็ง => สูญเสียแร่ธาตุ

• ธาตุเหล็ก แคลเซียม o มักจับอยู่กับโปรตีนo ความร้อน กรดด่าง => โปรตีนเสียสภาพ => ปลดปล่อยแร่ธาตุออกมาเป็นอิสระ

=> Bioavailibility • อาหารหมักดอง => อาจได้รับโซเดยีมมากเกินไป

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร: แร่ธาตุ

• ใยอาหาร (dietary fiber) : เป็นคาร์โบไฮเดรตที่ทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ แต่อาจถูกย่อยด้วยจุลนิทรีย์ (หมัก) ในระบบทางเดินอาหารโดยเฉพาะลาํไสใ้หญ่

• แหล่งใยอาหาร: ผักและผลไม้ ธัญพืช• ใยอาหาร (dietary fiber) แบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ

o ใยอาหารที่ไม่ละลายน้ํา เป็นส่วนของเปลือก เมล็ด และเยื่อหุ้มต่างๆ เช่น เซลลูโลส ลิกนิน กัม เพคติน

o ใยอาหารที่ละลายน้ํา เป็นส่วนของผล เช่น อินูลิน ฟรุคโตโอลิโกแซคคาไรด์ • การแปรรูปส่วนใหญ่แทบจะไมส่่งผลต่อปริมาณใยอาหาร• ส่วนใหญ่สูญเสียจากการขั้นตอนเตรียมวตัถุดิบ เช่น ตัดแต่ง ขัดสี การคั่น • ใยอาหารชนิดที่ละลายน้ําบางส่วนอาจสญูเสียไปกับน้ําที่ใช้ในกระบวนการผลิต

ผลของการแปรรูปอาหารต่อคุณค่าของอาหาร: ใยอาหาร

การเก็บรักษาอาหารแปรรูปชนิดของอาหารแปรรปู วิธีการเก็บรักษา

นมสดพาสเจอร์ไรซ์ เก็บรักษาในตู้เย็นนมสดสเตอริไลซ์ เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง และแห้ง ไม่ร้อน ไม่ถูกแสงแดดนมสดยูเอชที เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง และแห้ง ไม่ร้อน ไม่ถูกแสงแดดน้ําผลไม้พาสเจอร์ไรซ์ เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง และแห้ง ไม่ร้อน ไม่ถูกแสงแดดอาหารกระป๋อง เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง แห้ง ไม่รอ้น ไม่ถูกแสงแดด มีอากาศถ่ายเทได้สะดวกอาหารแห้ง เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง แห้ง และบรรจุในภาชนะปิดสนิทโยเกิร์ต นมเปรี้ยว เก็บรักษาในตู้เย็น ขนมปัง เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง และแห้งขนมปังกรอบ เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง แห้ง และบรรจุในภาชนะปิดสนิทอาหารทอด เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง แห้ง บรรจุในภาชนะปิดสนิท และหลีกเลี่ยงแสงเบียร์ ไวน์ เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง แห้ง หลีกเลี่ยงแสงผักดอง เก็บรักษาในตู้เย็นแหนม ปลาร้า เก็บรักษาในตู้เย็นอาหารแช่แข็ง เก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ํากว่า -18 องศาเซลเซียส และมีอุณหภูมิคงที่อาหารที่ปรุงสุกใหม่ๆ เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องได้ไม่เกิน 1 วัน

เก็บรักษาในตู้เย็นได้ 3-5 วัน

• สภาพของผลิตภัณฑ์• อ่านฉลากบนบรรจุภัณฑ์ของอาหาร

o ส่วนผสม และสารปรุงแต่งo วันผลิต วันหมดอายุo สถานที่ผลิตo มาตรฐานการผลิตของผู้ผลิต

• อ่านฉลากโภชนาการo ชนิดและปริมาณสารอาหารที่ได้รับo ปริมาณที่ร่างกายควรได้รับต่อวัน

• ควรเลือกรับประทานอาหารที่ผ่านการแปรรูปเพียงเล็กน้อย หรือหลีกเลี่ยงอาหารที่ผ่านการแปรรูปขั้นสูง => มักมีเกลือ น้ําตาล และไขมันสูง

การเลือกรับประทานอาหารแปรรูป