ขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน

นางสาวสนทร เจรญพร

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ปการศกษา 2555

REFORMED RICE USING EXTRUSION

Suntaree Charoenporn

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the

Degree of Master of Science in Food Technology

Suranaree University of Technology

Acedemic Year 2012

 

 

 

 

 

 

 

 

ขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร อนมตใหนบวทยานพนธฉบบนเปนสวนหนงของการศกษา

ตามหลกสตรปรญญามหาบณฑต

คณะกรรมการสอบวทยานพนธ

___________________________

(ผศ. ดร.สเวทย นงสานนท)

ประธานกรรมการ

___________________________

(ผศ. ดร.สนนทา ทองทา)

กรรมการ (อาจารยทปรกษาวทยานพนธ)

___________________________

(ผศ. ดร.วระศกด เลศสรโยธน)

กรรมการ

___________________________ ___________________________

(ศ. ดร.ชกจ ลมปจานงค) (ผศ. ดร.สเวทย นงสานนท)

รองอธการบดฝายวชาการ คณบดสานกวชาเทคโนโลยการเกษตร

 

 

 

 

 

 

 

 

สนทร เจรญพร : ขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน (REFORMED RICE USING

EXTRUSION) อาจารยทปรกษา : ผชวยศาสตราจารย ดร.สนนทา ทองทา, 66 หนา.

การศกษาการแปรรปขาวขนรปจากแปงขาวพนธชยนาท (อะมโลส 32.9%) ดวยเครอง

เอกซทรเดอรแบบสกรคหมนตามกน ใชหนาแปลนรปเมลดขาว โดยใชความชนของการเอกซ

ทรชน (em) 28 และ 33% อณหภมบาเรล 90 และ 110°C อตราการปอนวตถดบ 0.5 กโลกรมตอ

ชวโมง ความเรวรอบสกร 30 รอบตอนาท ขาวขนรปทผลตไดมระยะเวลาการหงตมนอยลง

4 – 8 นาท ใชปรมาณนาในการหงตมมากขน 13 - 29% มความเหนยว และแรงกดอดภายในภาชนะ

มากกวาขาวสารปกต มระดบการสลายตวในสารละลายเบสสงทสดทระดบ 7 และสงกวาขาวสาร

ปกตทระดบ 6 เมอศกษาโครงสรางระดบจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด

พบวาขาวขนรปสญเสยโครงสรางทเปนรปทรงหลายเหลยมของเมดแปง ภาพตดขวางของขาวขน

รปมลกษณะเปนมวลเนอเดยวกนแนนแปงขาวขนรปมระดบการเกดเจลลาตไนเซชน 22 – 49%

ดชนการอมน า 1.53 – 15.58 g/g และดชนการละลายน า 2.73 – 4.21% สงกวาแปงขาวพนธชยนาท

เมอความชนของการเอกซทรชนและอณหภมบาเรลเพมขน ระดบการเกดเจลลาตไนเซชนมคา

เพมขน การเพมความชนของการเอกซทรชนทาใหดชนการอมนา ดชนการละลายน า ระยะเวลาการ

หงตมปรมาณน าในการหงตม ความเหนยว และแรงกดอดภายในภาชนะมคามากขน การศกษา

โครงสรางผลกดวยการกระเจงของรงสเอกซ (WAXS) พบวาแปงขาวขนรปทสภาวะ em28% +

90°C, em 28% + 110°C และ em33% + 90°C แสดงลกษณะผลกแบบ A + V ปรมาณเลกนอย

ในขณะทแปงขาวขนรปทสภาวะ em33% + 110°C มโครงสรางผลกแบบ V เมอศกษาคณสมบต

ทางความรอนดวย Differential Scanning Colorimeter พบวาแปงขาวขนรปมคาอณหภมเรมตนของ

การหลอม (onset temperature, To), อณหภมสงสดของการหลอม (peak temperature, Tp), อณหภม

สดทายของการหลอม (conclusion temperature, Tc) สงกวาแปงขาวพนธชยนาท แปงขาวขนรปท

สภาวะ em33% + 110°C มคา To, Tc และ Tp สงทสด คอ 104, 109 และ 117°C ตามลาดบการศกษา

ความหนดดวยเค รองว เคราะหความหนดแบบรวดเรว (RVA) พบวาแปงขาว ขนรปมคา

peak viscosity (PV), peak time, setback, breakdown แ ล ะ final viscosity ต า ก ว า แ ป ง ข า ว พน ธ

ชยนาท แปงขาวขนรปเกดความหนดเรมตนทอณหภม 25°C (initial paste viscosity, IPV) แปงขาว

ขนรปทสภาวะ em33% + 110°C ม PV และ IPV สงทสด การศกษาพฤตกรรมการไหลพบวาแปง

ขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาท มพฤตกรรมการไหลแบบ Shear thinning แปงขาวขนรปมคา

ดชนแสดงพฤตกรรมการไหล (Flow behavior index, n) ตากวาแปงขาวพนธชยนาท โดยทสภาวะ

 

 

 

 

 

 

 

 

ข

em33% + 110°C ทาใหคา n ตาทสด สวนสมประสทธความคงตว (Consistency coefficient) และ

ความหนดปรากฏทอตราเฉอน 100 s-1 (Apparent viscosity) สงทสด

สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ลายมอชอนกศกษา_______________________

ปการศกษา 2555 ลายมอชออาจารยทปรกษา_________________

 

 

 

 

 

 

 

 

SUNTAREE CHAROENPORN : REFORMED RICE USING EXTRUSION.

THESIS ADVISOR : ASST. PROF. SUNANTA TONGTA, Ph.D., 66 PP.

REFORMED RICE/EXTRUSION/PHYSICAL PROPERTIES/

PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES

Chainat rice flour (amylose 32.9%) was extruded as reformed rice grains using

a co-rotating twin screw extruder with a rice-shaped die. The extrusion moistures (em)

were studied at 28% and 33% and the barrel temperatures were varied at 90°C and

110°C. The feed rate and screw speed were set at 0.5 kg/hr and 30 rpm respectively.

Reformed rice showed a lower cooking time of 4-8 minutes, but a higher water intake

of 13-29%. Its stickiness and back extrusion force were higher than those of native

rice. Reformed rice had the highest alkali spreading value of 7, which was higher than

that of native rice grain with the value of 6. Images from the scanning electron

microscope revealed that the structure of reformed rice did not show a polygonal

granular structure. The images of a cross-section of reformed rice showed a compact

homogeneous mass. The reformed rice flour exhibited a higher degree of

gelatinization (DG, 22 – 49%), water absorption index (WAI, 1.53 – 15.58 g/g) and

water solubility index (WSI, 2.73 – 4.21%) than those of native rice flour. The DG

was increased when the extrusion moisture and the barrel temperature were higher. An

increase in extrusion moisture raised WAI, WSI, minimum cooking time, percentage

water intake, and the stickiness and back extrusion force of reformed rice. Wide Angle

X-ray Scattering (WAXS) demonstrated that the reformed rice flour using conditions

of extrusion at em 28% + 90°C, em28% + 110°C and em33% + 90°C showed an A +

V-type pattern crystalline structure but that of em33% +110°C had a V-type structure.

 

 

 

 

 

 

 

 

ง

The thermal properties were studied by using a Differential Scanning Colorimeter.

The reformed rice flours showed a higher onset temperature (To), peak temperature

(Tp) and conclusion temperature (Tc) than those of native rice flour. The To, Tp and

Tc of reformed rice flour at em33% +110°C were the highest, being 104, 109 and

117°C, respectively. The pasting properties obtained from the Rapid Visco Analyser

(RVA) showed that peak viscosity (PV), peak time, setback, breakdown and final

viscosity of the reformed rice flour decreased after extrusion when compared with the

native rice flour. The reformed rice flour showed an initial paste viscosity (IPV) at

25°C. The highest PV and IPV were observed from the reformed rice flour of em33%

+110°C. The reformed rice flour and native rice flour displayed shear thinning

behavior. The flow behavior index (n) of reformed rice flour was lower than that of

native rice flour. The processing condition of em33% +110°C led to the lowest n, but

the consistency coefficient and the apparent viscosity at shear rate 100 s-1 were the

highest.

School of Food Technology Student’s Signature__________________

Academic Year 2012 Advisor’s Signature__________________

 

 

 

 

 

 

 

 

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธนสาเรจลลวงดวยด ผวจยขอกราบขอบพระคณ ผชวยศาสตราจารย ดร.สนนทา

ทองทา อาจารยทปรกษาวทยานพนธทใหโอกาสทางการศกษา ใหความรความเอาใจใส ให

คาปรกษาและคาแนะนาในดานการศกษาวจยและดานอน ๆ ดวยดยง ตลอดมาตลอดจนเสยสละ

เวลาในการตรวจแกไขงานและใหความชวยเหลอในทก ๆ ดาน รวมถงใหคาแนะนาในการเขยน

และตรวจแกไขวทยานพนธจนเสรจสมบรณ ขอกราบขอบพระคณ ผชวยศาสตราจารย ดร.วระศกด

เลศสรโยธน กรรมการทปรกษาวทยานพนธ ทกรณาใหคาปรกษา ชแนะ ใหความชวยเหลอใน

การศกษาวจยอยางดยงตลอดมา

ขอขอบคณ คณวนชย จอกกระโทก และเจาหนาทอาคารศนยเครองมอ 1, 3 และ 6 ทกทาน

เจาหนาทฝายธรการ สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ทเสยสละเวลา ใหความชวยเหลอ และอานวยความ

สะดวกแกผวจยดวยดตลอดมา

ขอขอบคณ คณสกฤษฏ สนามะ และเพอน ๆ พ ๆ นอง ๆ ทกคน ทคอยชวยเหลอและเปน

กาลงใจใหกนดวยดตลอดระยะเวลาทผานมา

ขอขอบคณญาตพนองทกคนในครอบครว ตลอดจนครอาจารยทเคารพรกทกทาน

ทายน ขอกราบขอบพระคณนายสบสวสด เจรญพร และนางดวงใจ เจรญพร ผเปนบดา

มารดา ผใหกาเนด ใหความรก ใหการอบรมเลยงด สงเสรมการศกษาเปนกาลงใจใหจนวทยานพนธ

นสาเรจลลวงไปดวยด

สนทร เจรญพร

 

 

 

 

 

 

 

 

สารบญ

หนา

บทคดยอ (ภาษาไทย) ก

บทคดยอ (ภาษาองกฤษ) ค

กตตกรรมประกาศ จ

สารบญ ฉ

สารบญตาราง ฌ

สารบญรป ญ

บทท

1 บทนา 1

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา 1

1.2 วตถประสงคของการวจย 3

1.3 สมมตฐานของการวจย 3

1.4 ขอบเขตการวจย 3

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 3

2 ปรทศนวรรณกรรมและงานวจยทเกยวของ 4

2.1 ความรทวไปเกยวกบขาว 4

2.1.1 โครงสรางของเมลดขาว 4

2.1.2 องคประกอบทางเคมของขาว 5

2.2 คณสมบตของขาวและแปงขาว 9

2.2.1 ลกษณะทางโครงสรางผลก 9

2.2.2 สมบตการเกดเจลลาตไนซเซชน 10

2.2.3 พฤตกรรมทางความหนด 12

2.3 การแปรรปอาหารโดยกระบวนการเอกซทรชน 13

2.3.1 หลกการทางานของเอกซทรเดอร 13

2.3.2 ประเภทของผลตภณฑทไดจากการเอกซทรด 14

2.3.3 ประเภทของเครองเอกซทรเดอร 14

 

 

 

 

 

 

 

 

ช

สารบญ (ตอ)

หนา

2.4 คณสมบตทางรโอโลย (Rheology) 17

3 วธดาเนนการวจย 20

3.1 วตถดบ และการเตรยมวตถดบ 20

3.2 การวเคราะหองคประกอบทางเคม 20

3.2.1 การวเคราะหองคประกอบทางเคมของแปงขาว 20

3.2.2 การหาปรมาณอะมโลส 21

3.3 การศกษาสภาวะการผลตโดยกระบวนการเอกซทรชน 21

3.4 คณสมบตทางกายภาพของขาวขนรป 23

3.4.1 ลกษณะปรากฏของขาวขนรป 23

3.4.2 การทดสอบคณภาพการหงตม 23

3.4.3 การทดสอบคณสมบตลกษณะเนอสมผส 24

3.4.4 การวเคราะหความสามารถในการสลายตวในสารละลายเบส 25

3.4.5 การศกษาโครงสรางระดบจลภาคดวยกลองจลทรรศน

อเลคตรอนชนดสองกราด 25

3.5 การวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพของแปงขาวขนรป 25

3.5.1 คณสมบตทางเคมกายภาพของแปงขาวขนรป 25

3.5.2 การวเคราะหคณสมบตทางความรอน 28

3.5.3 คณสมบตทางความหนด 28

3.6 การวเคราะหทางสถต 29

3.7 สถานททาการทดลองและเกบขอมล 29

4 ผลและวจารณผลการวจย 30

4.1 องคประกอบทางเคมของขาว 30

4.2 การศกษาเบองตนการแปรรปขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน 30

4.2.1 คาจากดความของ “ขาวขนรป” 30

4.2.2 การศกษาเบองตนการผลตขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน 30

4.3 ผลของสภาวะการผลตตอลกษณะปรากฏของขาวขนรป 31

 

 

 

 

 

 

 

 

ซ

สารบญ (ตอ)

หนา

4.3.1 ลกษณะปรากฏของขาวขนรป (Appearance of reformed rice) 31

4.3.2 การศกษาโครงสรางระดบจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอน

ชนดสองกราด 35

4.3.3 สมบตการสลายตวในสารละลายเบส 36

4.4 การวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพของแปงขาวขนรป 38

4.4.1 ระดบการเกดเจลลาตไนเซชน (Degree of gelatinization, DG) 38

4.4.2 ดชนการดดซบนาและการละลาย 39

4.5 การวเคราะหคณสมบตทางกายภาพของขาวขนรป 41

4.5.1 คณภาพการหงตม (Cooking quality) 41

4.5.2 คณสมบตลกษณะเนอสมผสของขาวขนรปหงสก 42

4.6 การวเคราะหลกษณะทางโครงสรางผลกของแปงขาวขนรป 44

4.7 การวเคราะหคณสมบตทางความรอนของแปงขาวขนรป 45

4.8 การวเคราะหคณสมบตทางความหนดของแปงขาวขนรป 48

4.8.1 สมบตการเกดเพสท 48

4.8.2 พฤตกรรมการไหล 51

5 สรปผลการวจย 53

รายการอางอง 55

ภาคผนวก 62

ประวตผเขยน 66

 

 

 

 

 

 

 

 

สารบญตาราง

ตารางท หนา

3.1 แสดงรปแบบการจดเรยงสกร (จากทางปอนวตถดบถงหนาแปลน) 22

3.2 แสดงการตงอณหภมของบาเรล 23

3.3 แสดงแผนการทดลองทใชในการขนรปขาวโดยกระบวนการเอกซทรชน 23

3.4 คาสภาวะในการวดคณสมบตลกษณะเนอสมผส 24

4.1 แสดงการตงอณหภมของบาเรล 31

4.2 แผนการทดลองทใชในการขนรปขาวโดยกระบวนการเอกซทรชน

พนธขาวขาวดอกมะล 105 (KDML105)และ พนธสพรรณบร 90 (SPBR 90) 31

4.3 แสดงคาทอรค(%) ทไดจากกระบวนการเอกซทรชน 32

4.4 ความสามารถในการตดเพอขนรป 35

4.5 แสดงระดบการสลายตวในสารละลายเบสของขาวขนรปเปรยบเทยบกบ

ขาวสารพนธชยนาท 38

4.6 แสดงระดบการเกดเจลาตไนซเซชน (Degree of gelatinization, DG)

ของแปงขาวขนรป 39

4.7 แสดงคาดชนการดดซบนา (Water Absorption Index, WAI) และคาดชน

การละลาย (Water Solubility Index , WSI) ของแปงขาวขนรป 41

4.8 แสดงระยะเวลาการหงตม (นาท) ปรมาณนาทใชในการหงตม (%)

ของขาวขนรป 42

4.9 แสดงคาความแขง และความเหนยวของขาวขนรป 43

4.10 แสดงรปแบบผลก (Crystal pattern) ของแปงขาวพนธชยนาท และแปงขาวขนรป 44

4.11 แสดงคาคณสมบตทางความรอนของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธ

ชยนาทดวยเครอง Differential Scanning Colorimeter (DSC) 47

4.12 แสดงการเปลยนแปลงทางความหนดของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาท

ดวยเครองวเคราะหความหนดแบบรวดเรว RVA (Rapid visco analyzer) 50

4.13 คา Flow behavior index (n), Consistency coefficient (k) Pa.sn และ

Apparent viscosity (η100) ของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาท 52

 

 

 

 

 

 

 

 

สารบญรป

รปท หนา

2.1 โครงสรางของเมลดขาว 5

2.2 โครงสรางทางเคมของ ( a ) อะมโลส ( b ) อะไมโลเพคตน 6

2.3 ลกษณะโครงสรางอะไมโลเพคตนทประกอบดวยสายA, B และC 7

2.4 ลกษณะโครงสรางแบบกงผลก (semi-crystalline structure) ของเมดแปง 7

2.5 ลกษณะโครงสรางผลกชนด A และ B 10

2.6 รปแบบการเลยวเบนของรงสเอกซทมโครงสรางผลกแบบ A, B และ Vh 10

2.7 แสดงการเปลยนแปลงความหนดของแปงเมอใหความรอน 11

2.8 ตวอยางกราฟทไดจากการวเคราะหดวยเครอง DSC ของสารผสมแปงมนสาปะหลง

กบนา (30 :70) 12

2.9 ตวอยางกราฟทไดจากการความหนดของแปงดวยเครอง Rapid Visco Analyzer 13

2.10 ลกษณะของพฤตกรรมการไหล 19

3.1 ลกษณะของเมลดขาวทละลายในสารละลายเบส 27

4.1 ลกษณะปรากฏของขาวขนรปเปรยบเทยบกบขาวสารพนธชยนาท

(a) em 28% + 90°�C (b) em 28% + 110�°C (c) em 33% + 90�°C

(d) ขาวสารพนธชยนาท (em : extrusion moisture) 33

4.2 แสดงตวอยางของผลตภณฑทไมสามารถผลตเปนขาวขนรปได 34

4.3 โครงสรางจลภาคของขาวตางๆทตรวจสอบดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนด

สองกราด (SEM): ขาวสารพนธชยนาท (a) em 28% + 90�°C (b) em 28% + 110�°C

(c) และ em 33% + 90� °C (d) 36

4.4 แสดงลกษณะของเมลดขาวขนรปและขาวสารพนธชยนาททสลายตว

ในสารละลายเบส 37

4.5 ลกษณะทางโครงสรางผลก (Crystallinity) ของแปงขาวพนธชยนาท

และแปงขาวขนรป ดวยรปแบบการเลยวเบนของรงสเอกซ

(Wide Angle X-ray Scattering) (WAXS) 45

 

 

 

 

 

 

 

 

ฎ

สารบญรป (ตอ)

รปท หนา

4.6 กราฟแสดงการเปลยนแปลงทางความหนดของแปงขาวขนรป และ

แปงขาวพนธชยนาท ดวยเครองวเคราะหความหนดแบบรวดเรว RVA

(Rapid visco analyzer) (em: extrusion moisture; LT: low temperature;

HT: high temperature) 50

 

 

 

 

 

 

 

 

บทท 1

บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา

ขาวเปนพชอาหารทสาคญชนดหนงของโลก โดยเฉพาะประเทศในภมภาคเอเชยทนยม

รบประทานขาวเปนอาหารประจาวนมากกวาในภมภาคอน ๆ (สมาคมผสงออกขาวไทย, 2552)

ขาวเปนพชเศรษฐกจทมความสาคญตอประเทศไทย เปนอาหารทมการบรโภคเปนหลกของคนไทย

และเปนอาชพหลกของเกษตรกรแลว โดยไทยเปนผสงออกขาวอนดบ 1 ของโลก โดยในป 2554

ไทยมสวนแบงตลาดรอยละ 30.70 (สานกงานเศรษฐกจการเกษตร, 2555) อาจกลาวไดวา ขาวเปน

ผลตผลทางการเกษตรททารายไดเขาสประเทศไทยมานานตงแตอดตจนปจจบน แตอยางไรกตาม

ยงมประเทศอน ๆ เชน สหรฐอเมรกา เวยดนาม อารเจนตนา ออสเตรเลย จน สหภาพยโรป

และอนเดย ทมความสามารถในการสงออกเพมขนเปนลาดบดวยเชนกน จงมความจาเปนอยางยง

ทไทยควรมการพฒนาปรบปรงการแปรรปขาวสารใหเปนผลตภณฑสาเรจรปหรอผลตภณฑ

กงสาเรจรปทสามารถสรางมลคาเพมใหสงขน และมราคาทคอนขางเสถยรภาพ ไมขนลงตามภาวะ

สนคาเกษตร และเพอเพมศกยภาพในการแขงขนกบประเทศคแขง

เมลดขาว ประกอบดวยสองสวนหลก คอ สวนทหอหมเมลดขาวหรอผล เรยกวาแกลบ

(hull หรอ husk) และสวนเนอผล หรอผลแท ( true fruit หรอ caryopsis grain) หรอขาวกลอง

(caryopsis หรอ brown rice) ซงในการบรโภคตองมการแปรรปจากขาวเปลอกใหเปนขาวสาร

โดยผานกระบวนการพนฐาน 4 ขนตอน คอ การทาความสะอาด การกะเทาะ การขดขาว และ

การคดแยก การกระเทาะเปลอกหรอกระบวนการสขาว สวนเปลอกทหลดออกมาเรยกวา แกลบ

จากนนทาการแยกแกลบ และขดขาวขาวกลองใหเปนขาวขาว เมอขาวกลองผานการขดขาวจนเปน

ขาวสารแลว อาจยงมสวนของราตดอยทผวขาว ดงนนจงตองทาการขดมนเพอขจดราทผวขาวออก

ใหหมด ทาใหผวขาวสารมความเรยบมน อาจกลาวไดวากระบวนการสขาวมวตถประสงคเพอแยก

เปลอก รา และคพภะ (germ หรอ จมกขาว) ออกจากเนอเมลดขาว ไดเปนขาวสารทมปรมาณขาว

เตมเมลดมากทสด หรอมขาวหกนอยทสด (อรอนงค นยวกล , 2547) ซงจากกระบวนการ

ตาง ๆ เหลานทาใหเมลดขาวบางสวนเกดการแตกหกเสยหาย ขายไดในราคาตา จงตองทาการคด

ขนาดขาวสารเพอแยกสวนตาง ๆ ของขาว เปนขาวเตมเมลด ตนขาว ขาวหกใหญ ขาวหกเลก และ

ปลายขาว ซงแตละสวนของขาวมราคาทขายตามทองตลาดแตกตางกนตามคณภาพ เชน วนท 3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

ตลาคม 2555 ขาวหอมมะลใหม 100% ชน 1 มราคา 3,250 – 3,300 บาท/100 กโลกรม ในขณะท

ปลายขาวหอมมะล มราคา 1,680 – 1,700 บาท/100 กโลกรม (สมาคมโรงสขาวไทย, www, 2555)

การแปรรปโดยกระบวนการเอกซทรชน เปนกระบวนการแปรรปอาหารทรวมหลาย ๆ

กรรมวธเขาดวยกน เชน การผสม การตม การนวด การเฉอน การขนรป หลกการทางานของเอกซ

ทรเดอร คอ วตถดบจะถกสงไปทสวนรบวตถดบ (feed hopper) จากนนสงผานไปทตวเอกซทรเดอร

วตถดบจะหลอมเหลวอยในรปคลายพลาสตก เนองจากความดนสง อณหภมสง และแรงเฉอน

(shear force) ทเกดขนในบาเรล จากนนวตถดบจะอยในรปของโด และเคลอนทไปตามทศทางการ

หมนของสกร ชวงระยะทผานสกรเหลาน โดจะถกทาใหสกเนองจากเกดการเจลลาตไนเซชน

และทาใหเกดรปรางโดยผานหนาแปลน (die) ซงเปนรเปดหรอชองอยสวนสดทายของเครองเอกซ

ทรเดอร ผลตภณฑทออกจากเครองเอกซทรเดอร เรยกวา เอกซทรเดท (extrudate) (กมลวรรณ

แจงชด, 2541) ผลตภณฑทไดจากการกระบวนการเอกซทรชนแบงออกเปนสองประเภทไดแก

ผลตภณฑกรอบพองสกทนท (direct expanded product) เปนผลตภณฑทพองตวทนทเมอออกจาก

หนาแปลนของเครองอดพอง และไมตองแปรรปอนนอกจากการทาแหง เชน ขนมขบเคยวพอง

กรอบ ผลตภณฑอาหารเชา และผลตภณฑซงย งไมสกพองทนท (indirect expanded product)

หรอเรยกวาผลตภณฑกงสาเรจรป (half products หรอ intermediate products ) ตองมขนตอนของ

กระบวนการผลตเพมขนมาอกจงสามารถรบประทานได เชน การทอด การอบ หรอการตมสก

ตวอยางอาหารในกลมนไดแก ขาวเกรยบ สปาเกตตพาสตา เปนตน (ประชา บญญสรกล, 2537)

ในการผลตขาวขนรป จดอยในกลมของผลตภณฑกงสาเรจรป ซงการขนรปอาหาร (forming)

เหลานตองอาศยหนาแปลนทไดรบการออกแบบมาเพอไดผลตภณฑทมรปรางลกษณะตาง ๆ ทาให

อาหารทผานกระบวนการผลตมรปรางตาง ๆ ตรงตามตองการ ในการผลตขาวขนรปกเชนเดยวกน

โดยใชหนาแปลนทออกแบบมาเปนรปเมลดขาว ทาใหเมอทาการเอกซทรชนแลวไดขาวขนรปทม

ลกษณะทเหมอนหรอคลายคลงกบขาวสารปกต ซงการศกษาของ Cheyne, Barnes, Gedney and

Wilson., 2005; Guha, Ali and Bhattacharya., 1998 พบวาแปงทผานกระบวนการเอกซทรชน จะม

ความสามารถในการดดนา (hydrate) ไดเรวกวาแปงตามธรรมชาต

ขาวเตมเมลดตามปกตจะจาหนายในรปของขาวสารและมการแปรรปเปนผลตภณฑบาง

ชนด เชน ขาวนง ขาวกงสาเรจรป ขาวบรรจกระปอง สวนขาวหกและปลายขาวเนองจากมราคาตา

จงมกถกนาไปใชประโยชนในดานอน เชน เปนอาหารสตว เปนตนและนยมนาไปแปรรปตอเปน

ผลตภณฑตาง ๆ ไดแก แปงขาว (flour) ผลตภณฑเสนและแผน เชน กวยเตยวเสนใหญ กวยเตยว

เสนเลก เสนหม ขนมจน แปงแผน ขนมลอดชอง เปนตน ซงสามารถเพมมลคาใหแกขาวเหลานได

ในระดบหนงเทานน ซงหากสามารถทาการพฒนาขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน โดยใช

ขาวหกหรอปลายขาวซงเปนผลตผลพลอยไดจากกระบวนการสขาวเปนวตถดบในการผลต

 

 

 

 

 

 

 

 

3

จะสามารถชวยเพมมลคาใหแกขาวหกและปลายขาวไดอกดวย นอกจากนหากมการพฒนาเพมเตม

โดยใหขาวกลมนเปนขาวทมคณคาทางโภชนาการสงขน และสามารถเปนอาหารเพอสขภาพได

ซงในปจจบนเปนกลมอาหารทกาลงไดรบความสนใจอยางสงจากประชาคมโลก กจะเปนการเพม

มลคาใหแกขาวหกและปลายขาวเหลานไดมากยงขน

1.2 วตถประสงคของการวจย

1.2.1 เพอผลตขาวขนรปจากกระบวนการเอกซทรชน

1.2.2 เพอศกษาคณสมบตทางกายภาพ และเคมกายภาพของขาวขนรป และแปงขาวขนรป

ทไดจากกระบวนการเอกซทรชน

1.3 สมมตฐานของการวจย

กระบวนการเอกซทรชนสามารถใชในการขนรปขาวไดเมอมสภาวะการผลตทเหมาะสม

สภาวะการผลตทใชในกระบวนการเอกซทรชนมความสมพนธกบการขนรป และคณสมบตทาง

กายภาพ และเคมกายภาพของขาวขนรป และแปงขาวขนรป

1.4 ขอบเขตการวจย

งานวจยนศกษาตวแปรทเกยวกบการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนแบบสกรค

ทสภาวะการผลตตาง ๆ ซงมผลตอลกษณะหรอคณสมบตทางกายภาพ และเคมกายภาพของขาวขน

รป และแปงขาวขนรปโดยใชขาวพนธชยนาทเปนวตถดบ

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1.5.1 ไดขาวขนรปจากกระบวนการเอกซทรชนทมมลคาสงขน

1.5.2 ทราบถงผลทเกดจากตวแปรตาง ๆ ทมความสาคญในการผลตขาวขนรปและเปน

ประโยชนในการพฒนาผลตภณฑขาวตอไป

1.5.3 ทราบความสมพนธของลกษณะทางกายภาพของขาวขนรปกบตวแปรดานวตถดบ

ดานการแปรรป และลกษณะคณสมบตทางกายภาพ และเคมกายภาพของขาวขนรป และแปงขาวขน

รปทได เพอนาไปสความเขาใจของกระบวนการเปลยนแปลงจากวตถดบไปเปนผลตภณฑดวย

กระบวนการเอกซทรชน

 

 

 

 

 

 

 

 

บทท 2

ปรทศนวรรณกรรมและงานวจยทเกยวของ

2.1 ความรทวไปเกยวกบขาว

“ขาว”จดเปนพชลมลกตระกลหญา (Gramineae) จดอยในสกล(genus) ออไรซา (Oryza)

สกลนประกอบดวยชนด (species) ตาง ๆ ถง 25 ชนดแตชนดทเพาะปลกเปนอาหารมเพยง 2 ชนด

คอ ขาวปลกเอเชย (Oryza sativaLinn.) และ ขาวปลกแอฟรกา (OryzaglaberrimaSteud.) ซงขาว

ทคาขายกนในตลาดโลกเกอบทงหมดเปนขาวทปลกจากแถบเอเชย สามารถแบงไดตามแหลงปลก

อกคอขาวอนดกา (Indica) มลกษณะเมลดยาวร ตนสง เปนขาวทปลกในเอเชยเขตมรสม ตงแต จน

เวยดนาม ฟลปปนส ไทย อนโดนเซย อนเดย และศรลงกา ขาวพนธนคนพบครงแรกในอนเดยและ

ตอมาไดพฒนาไปปลกททวปอเมรกาขาวจาปอนกา (Japonica) เปนขาวทปลกในเขตอบอน เชน จน

ญปน เกาหล มลกษณะเมลดปอมกลมร ตนเตยขาวจาวานกา (Javanica) ปลกในอนโดนเซยและ

ฟลปปนส มเมลดปอมใหญ แตไมไดรบความนยมเพราะใหผลผลตตา (ขาว, 2547)

ขาวเปนพชอาหารทสาคญชนดหนงของโลก โดยเฉพาะประเทศในภมภาคเอเชยทนยม

รบประทานขาวเปนอาหารประจาวนมากกวาในภมภาคอน ๆ สาหรบประเทศไทยแลว ขาวเปนพช

อาหารประจาชาตทมตานานประวตศาสตรยาวนาน ปรากฏเปนรองรอยพรอมกบอารยธรรมไทยมา

ไมนอยกวา 5,500 ป ซงมหลกฐานจากเครองปนดนเผา เถาถานในดน และโบราณวตถอน ๆ

(สมาคมผสงออกขาวไทย, 2552) ขาวเปนพชเศรษฐกจทมความสาคญตอประเทศไทย โดยนอกจาก

เปนอาหารทมการบรโภคเปนหลกของคนไทยและเปนอาชพหลกของเกษตรกรแลว ไทยยงเปน

ผสงออกขาวอนดบ 1 ของโลก โดยในป2554 ไทยมสวนแบงตลาดรอยละ 30 ซงนารายไดเขาส

ประเทศมากกวาสองแสนลานบาท (สมาคมโรงสขาวไทย, 2555)

2.1.1 โครงสรางของเมลดขาว

เมลดขาว ประกอบดวยสองสวนหลก คอ สวนทหอหมเมลดขาวหรอผล เรยกวา

แกลบ (hull หรอ husk) และสวนเนอผล หรอผลแท (true fruit หรอ caryopsis grain) หรอขาวกลอง

(caryopsis หรอ brown rice) แกลบ ประกอบดวย เปลอกใหญ (lemma) เปลอกเลก (palea) ประกบ

กนโดยแกลบจะถกกาจดออกระหวางการสขาว (ชาญ มงคล, 2536) ซงสวนนประกอบดวยขน หาง

(awn) ขวเมลด (rachilla) และกลบรองเมลด (sterile lemmas) ซงเชอมตอกบกาน (pedicel) สวนเนอ

ผลหรอขาวกลอง (รปท 2.1) มสวนประกอบเรยงลาดบจากชนนอกถงชนใน ดงน คอเยอหมผล

(pericarp) เยอหม เมลด (seed coat) นวเซลลส(nucellus) เยอหมช นใน (aleurone layer) เอนโด

สเปรม (endosperm) หรอสวนของขาวสาร ในสวนนประกอบดวย เยอชนในสด (subaleurone)

 

 

 

 

 

 

 

 

5

และสวนของเนอสตารช (starchy endosperm) ซงมมากทสดในเมลดขาว (ประมาณ 80% ของเมลด

ทงหมด) ซงประกอบดวยเมดสตารชมลกษณะหาเหลยมขนาดประมาณ 2 – 10 ไมครอนจบเปนกลม

แนนสวนโปรตนมลกษณะเปนกอนกลมขนาด 1 – 4 ไมครอนแทรกอยกบเมดสตารชทกระจาย

ตวอยางอสระโดยมเมดไขมนอยใกล ๆ แตมในปรมาณนอยกวาโปรตน (อรอนงค นยวกล, 2547)

รปท 2.1 โครงสรางของเมลดขาว

ทมา : อรอนงค นยวกล (2547)

2.1.2 องคประกอบทางเคมของขาว

องคประกอบทางเคมทสาคญของเมลดขาวคอคารโบไฮเดรตโปรตนไขมนและ

นา หรอความชน

2.1.2.1 สตารช

สตารชเปนคารโบไฮเดรตประเภทพอลแซกคาไรดทพบมากทสดในเนอ

เมลดของขาวเม ดสตารชมรปร างลกษณะเปนหลายเหลยมและมขนาดเล กประมาณ 2-

9 ไมครอนรวมตวกนอยภายในอะไมโลพลาส (amyloplast) จานวน 20-60 เมดสตารชเปนกลมกอน

กลมหรอยาวรมขนาดเสนผานศนยกลางของกลมเมดสตารชในอะไมโลพลาสนประมาณ 7-

39 ไมครอนโครงสรางทางเคมของสตารชจะประกอบดวยน าตาลกลโคสตอกนเปนสายยาวทม

ขนาดใหญโมเลกลของสตารชประกอบดวยสารประกอบทางเคม 2 ชนด คอ อะมโลส และอะไมโล

เพคตนโดยอะมโลสเปนโพลเมอรเชงเสนทประกอบดวยกลโคสประมาณ 2,000 หนวยตอกนเปน

สายโซยาวแบบขดเปนเกลยวแบบฮลกซ (helix) เชอมตอกนดวยพนธะ α-1,4-glucosidic bond และ

 

 

 

 

 

 

 

 

6

สวนนอยเปน α-1,6-glucosidic bond ในขณะทอะไมโลเพคตนเปนโพลเมอรเชงกงของกลโคสโดย

สวนทเปนเสนตรงของกลโคสเชอมตอกนดวยพนธะ α-1,4-glucosidic bond ในขณะทสวนทเปน

กงกานสาขาซงเปนโพลเมอรกลโคสสายสนเชอมตอกนดวยพนธะ α-1,6-glucosidic bond ดงแสดง

ในรปท 2.2

( a )

( b )

รปท 2.2 โครงสรางทางเคมของ (a) อะมโลส (b) อะไมโลเพคตน

ทมา : อรอนงค นยวกล (2547)

Hizukuri (1996) แสดงแบบจาลองลกษณะโครงสรางของอะไมโลเพคตนดงรป

ท 2.3 โครงสรางแบบกงของอะไมโลเพคตนจะประกอบดวยสายโซ 3 ชนดคอสาย A (A chain)

เชอมตอกบสายอนทตาแหนงเดยวไมมกงเชอมตอออกจากสายชนดน (unbranched structure) สาย B

(B chain) มโครงสรางแบบกงเชอมตอกบสายอน ๆ 2 สายหรอมากกวาสาย C (C chain) ซงเปนสาย

แกนทประกอบดวยหมรดวซง 1 หมในอะไมโลเพคตนแตละโมเลกลจะประกอบดวยสาย C หนง

สายเทานน

 

 

 

 

 

 

 

 

7

เมดแปงมโครงสรางเปนแบบกงผลก (semi-crystalline) โดยโมเลกลของ

อะมโลสและอะไมโลเพคตนจดเรยงตวในเมดแปงเปนโครงสรางทงสวนทเปนผลก (crystallite)

และสวนอสณฐาน (amorphous) ดงรปท 2.4 สวนสายโซส นของอะไมโลเพคตนจดเรยงตวใน

ลกษณะเกลยวมวนค (double helices) ซงบางสวนเกดเปนโครงสรางทเปนผลกสวนอสณฐานของ

เมดแปงประกอบดวยโมเลกลของอะมโลสและสายโซยาวของอะไมโลเพคตน (Jacobs and

Delcour, 1998)

รปท 2.3 ลกษณะโครงสรางอะไมโลเพคตนทประกอบดวยสายA B และ C

ทมา : Hizukuri (1996)

รปท 2.4 ลกษณะโครงสรางแบบกงผลก (semi-crystalline structure) ของเมดแปง

ทมา : Jacobs and Delcour (1998)

 

 

 

 

 

 

 

 

8

เมลดขาวมคณสมบตของแปงแตกตางกน ขนกบปรมาณอะมโลส โดยขาว

เหนยว จะมปรมาณอะมโลสตาทสด อยระหวาง 0 – 2% สวนในพวกขาวเจา ยงแบงออกไดอกเปน

ขาวอะมโลสตา กลาง และสง ซงมปรมาณอะมโลสอยระหวาง 7 – 20%, 20 – 25% และมากกวา

25% ตามลาดบ โดยปกตเมดสตารชจะไมละลายในน าเยน แตเมอใหความรอนแกสวนผสมน ากบ

เมดสตารชนน เมดสตารชจะดดซมนาเขาไป พองตวมากขน จนในทสดจะแตกออก ทาใหเกดความ

หนดขน เรยกวา เจลลาตไนเซชน ลกษณะทสาคญนมผลตอการนาไปแปรรปเปนอาหารชนดตาง ๆ

(อรอนงค นยวกล, 2547) ซงปรมาณอะมโลสมผลตอเนอสมผสของเมลดขาวสก ความสามารถใน

การดดซบนาของแปงขาวความเหนยวการขยายปรมาตรความแขงความขาว และความเลอมมนของ

เมลดขาวสก (Juliano, 1971) เปนสาเหตทาใหขาวสกมความเหนยวลดลงหรอรวนมากขน และทา

ใหขาวนมนอยลง ท งนเ นองจากคณสมบตการคนตวของอะมโลส (Retrogradation) (ชนดา

หนสวาสด พระศกด ฉายประสาท และปณฑรกา รตนตรยวงศ, 2548)

2.1.2.2 โปรตน

โปรตนในขาวแบงออกเปน 4 ชนด ตามสมบตทางการละลาย คอ

อลบมน (albumin) มปรมาณ 3.8-8.8% ของโปรตนทงหมดเปนโปรตนท

ละลายในน า หรอละลายในน าทมกรดอยเพยงเลกนอยและตกตะกอนทนทเมอไดรบความรอน

โปรตนนเปนองคประกอบทสาคญของเอนไซม

โกลบลน (globulin) มปรมาณ 9.6-10.8% ไมละลายในน าแตละลายใน

นาเกลอ

โปรลามน (prolamin) มปรมาณ 2.6-3.3% ไมละลายในน าแตละลายในเอทา

นอลเขมขน 70-80%

กลตลน (glutelin) มปรมาณ 66-78% ละลายในน าซงมกรดหรอดางเลกนอย

โปรตนชนดนเปนโปรตนหลกทพบอยเปนจานวนมากในขาวและสามารถแยกออกมาไดโดยการใช

สารละลายดางดงนนในกระบวนการผลตแปงสตารชขาวทวไปจงใชการลางแปงฟลาวรขาวดวย

สารละลายดางโปรตนในขาวมกลตลนเปนองคประกอบหลก จงมชอเรยกอกอยางหนงวาโอรซนน

(Oryzenin) (Matsuo, Futsuhara, Kikuchi and Yamaguchi, 1997)

2.1.2.3 ไขมน

ขาวมปรมาณไขมนประมาณ 1-3% โดยพบมากทสดในสวนของ คพภะ

รองลงมาคอ สวนเปลอก และมในสวนเนอเมลดนอยทสด ทาใหในขาวกลองมไขมนมากกวา

ขาวสาร คอมไขมนอยถง 1.5-2.5% สวนในขาวสารมเพยง 0.5-1.2 % ไขมนเหลานอยในรปของ

กลเซอไรดของกรดไขมนเปนสวนใหญ โดยกรดไขมนทพบจะพบทงประเภทอมตว และไมอมตว

และอาจอย ใน รปของฟอสโฟล ปด (phospholipids) เ ชน เ ล ซ ตน (lecithin) ไกลโคไล ปด

 

 

 

 

 

 

 

 

9

(glycolipids) เทอรพนอยด (terpenoids) ไขมนสามารถทาปฏก รยากบเอนไซมเกดเปนสาร

กลเซอรอลและกรดไขมนอสระ ซงสามารถกอใหเกดสารทใหกลนเหมนหนได เชนเดยวกบ

ปฏกรยาออกซเดชนของไขมนกทาใหเกดกลนหนไดเชนกน (อรอนงค นยวกล, 2547)

2.2 คณสมบตของขาวและแปงขาว

2.2.1 ลกษณะทางโครงสรางผลก

เมดแปงมลกษณะโครงสรางผลก4 แบบขนอยกบความหนาแนนในการจดเรยงตว

ของเกลยวค (รปท 2.5) ถามการจดเรยงตวหนาแนนมากและมปรมาณน าตาจะเกดเปนผลกแบบ A

(แปงจากธญพชตาง ๆ) ถามการจดเรยงตวกนหลวม ๆ และมปรมาณน าสงจะเกดผลกแบบ B

(แปงจากพชหว) ถาเกดการเรยงตวทงแบบ A และ B รวมกนจดเปนผลกแบบ C (แปงจากพชตระกล

ถว) นอกจากนยงมอกรปแบบหนงคอโครงสรางผลกแบบ V พบในสตารชทมอะมโลสสงบางชนด

แตโดยทวไปเปนสตารชทเกดเจลาตไนซแลวจบตวกบไขมน (Zobel, Young and Rocca, 1988)

แปงสตารชมโครงสรางผลกแบบกงผลก (semi-crystallinity) คอมทงสวนทเปน

ผลก (crystalline) และสวนทเปนอสณฐาน (amorphous) โครงสรางผลกทตางกนของแปงสตารช

จะสงผลใหมลกษณะการกระจายตวของแสงตางกน ลกษณะทางโครงสรางและปรมาณผลก

สามารถตรวจสอบไดดวยเทคนคทางการเลยวเบนของรงสเอกซ (X-ray diffractometry) ซงแปง

สตารชทมโครงสรางผลกแบบ A จะใหพคค (doublet peak) ทตาแหนง 2θ ท 17-18° และพคเดยว

(singlet peak) ทตาแหนง 2θ ท 23° แตไมมพคทตาแหนง 2θ ท 5.6° ซงจะพบในสตารชทมาจาก

ธญพชเปนสวนใหญ ขณะทแปงสตารชทมโครงสรางผลกแบบ B จะให singlet peak ทตาแหนง

2θ ท 5.6 และ 17° แตไมมพคทตาแหนง 2θ ท 18° และม doublet peak ทตาแหนง 2θ ท 22 และ 24°

ซงจะพบในแปงสตารชทมาจากพชหว สวนแปงสตารชทมโครงสรางผลกแบบ C ใหลกษณะรวม

กนระหวางผลกแบบ A และ B กลาวคอ ม singlet peak ทตาแหนง 2θ ท 5.6 และ 17.9° ตวอยางเชน

แปงสตารชจากพชตระกลถว ราก ลาตน และแปงสตารชจากผลไมบางชนด นอกจากนลกษณะผลก

แบบ V ซงเปนรปแบบทเกดจากการรวมตวกนของอะมโลสกบไขมนเกดเปนสารประกอบเชงซอน

ของอะมโลสกบไขมน (amylose-lipid complex) จะให singlet peak ทตาแหนง 2θ ท 13 และ 20°

(รปท 2.6) (Buleon, Colonna, Planchot and Ball,1998)

 

 

 

 

 

 

 

 

10

รปท 2.5 ลกษณะโครงสรางผลกชนด A และ B

ทมา : Buleon et al. (1998)

รปท 2.6 รปแบบการเลยวเบนของรงสเอกซทมโครงสรางผลกแบบ A, B และ Vh

ทมา : Buleon et al. (1998)

2.2.2 สมบตการเกดเจลลาตไนซเซชน

โมเลกลของแปงประกอบดวยหมไฮดรอกซล (hydroxyl groups) จานวนมากยด

เกาะกนดวยพนธะไฮโดรเจนการจดเรยงตวในลกษณะนทาใหเมดแปงละลายในน าเยนไดยากใน

ขณะทแปงอยในนาเยนเมดแปงสามารถดดนาและพองตวไดเพยงเลกนอยแตเมอใหความรอนกบน า

แปงพนธะไฮโดรเจนจะคลายตวลงทาใหเมดแปงสามารถดดน าและพองตวไดมากขนทาใหน าแปง

 

 

 

 

 

 

 

 

11

มความหนดมากขนเนองจากโมเลกลของน าอสระทเหลออยรอบ ๆ เมดแปงเหลอนอยลงเมดแปง

เคลอนไหวไดยากขนเกดความหนดปรากฎการณนเรยกวาการเกดเจลลาตไนซเซชน (gelatinization)

อณหภมทสารละลายเรมเกดความหนดเรยกวาอณหภมเรมเกดเพสท (pasting temperature) ดงรปท

2.7 ชวงอณหภมของการเกดเจลลาตไนซเซชนและปรมาณความรอนทใชในการเกดเจลลาตไนซ

เซชนของแปงสามารถตรวจวดไดโดยใชเครอง DSC (Differential Scanning Calorimeter) (รปท

2.8) และใหผลเปนคาพลงงานเรยกวาคาเอนทาลป (ΔH) (Zobel et al., 1988) อณหภมและปรมาณ

ความรอนทใชในการเกดเจลลาตไนซเซชนสามารถแสดงใหเหนถงโครงสรางและความแขงแรง

ภายในโมเลกลของแปงไดแปงทมความแขงแรงภายในโมเลกลมากมคาพลงงานความรอนทใชใน

การเกดเจลลาตไนซเซชนมากเนองจากตองใชปรมาณความรอนจานวนมากในการทาใหเมดแปง

ทงหมดเกดการพอง

รปท 2.7 การเปลยนแปลงความหนดของแปงเมอใหความรอน

ทมา : กลาณรงค ศรรอตและเกอกล ปยะจอมขวญ (2546)

 

 

 

 

 

 

 

 

12

รปท 2.8 ตวอยางกราฟทไดจากการวเคราะหดวยเครอง DSC ของสารผสมแปงมนสาปะหลงกบนา

(30 : 70) (To = Onset temperature, Tp = Peak temperature)

ทมา : กลาณรงค ศรรอต และ เกอกล ปยะจอมขวญ (2546)

2.2.3 พฤตกรรมทางความหนด

การตรวจวดการเปลยนแปลงความหนดของสารละลายน าแปงในขณะทไดรบ

ความรอนและเกดเจลลาตไนซเซชนสามารถกระทาไดหลายวธและเครองมอทใชวดมหลายชนด

เชนการใชเครองวดความหนดแบบบรคฟลด (Brookfield viscometer) เครองบราเบนเดอรอะมโล

กราฟ (Brabenderamylograph) และเครองวดความหนดอยางรวดเรว Rapid Visco Analyzer (RVA)

เปนตนสามารถตดตามลกษณะการเปลยนแปลงความหนด (pasting curve) ของสารละลายน าแปง

ขณะทาใหรอนและเยนไดแสดงดงรปท 2.9 (กลาณรงค ศรรอต และ เกอกล ปยะจอมขวญ, 2546)

 

 

 

 

 

 

 

 

13

รปท 2.9 กราฟทไดจากการความหนดของแปงดวยเครอง Rapid Visco Analyzer

ทมา : กลาณรงค ศรรอต และ เกอกล ปยะจอมขวญ (2546)

2.3 การแปรรปอาหารโดยกระบวนการเอกซทรชน

กระบวนการเอกซทรชน เปนกระบวนการแปรรปทผสมผสานกนระหวางแรงกลและแรง

เฉอน เปนกระบวนการแปรรปอาหารทไดรบความนยมในอตสาหกรรมอาหารประเภทตาง ๆ ไดแก

การผลตอาหารขบเคยวประเภทพองตวทนท อาหารขบเคยวประเภททตองผานกระบวนการเพอทา

ใหเกดการพองตวในภายหลง อาหารเชาธญชาต พาสตา เปนตน เปนกระบวนการทรวมหลาย ๆ

กรรมวธเขาดวยกน เชน การผสม การตม การนวด การเฉอน การขนรป ซงในการผลตอาหารดวย

กระบวนการเอกซทรชนมขอดมากมาย ทาใหกระบวนการแปรรปอาหารงายขน (วไล รงสาดทอง,

2547) เพมความหลากหลายของอาหาร โดยเพมชนดของอาหารจากสวนผสมพนฐานใหม รปราง

เนอสมผส ส กลน รส แบบตาง ๆ เปนวธทมคาใชจายตา ประหยดเวลา พลงงานและแรงงาน รวมถง

พนทสาหรบการผลต ใหอตราการผลตสง นอกจากนยงเปนกระบวนการผลตแบบตอเนองทใช

อณหภมสง เวลาสน (HTST) ซงสามารถลดการปนเปอนของเชอจลนทรยและยบย งการทางานของ

เอนไซมไดอกดวย (Harper, 1981)

2.3.1 หลกการทางานของเอกซทรเดอร

หลกการทางานของเอกซทรเดอร คอ วตถดบจะถกสงไปทสวนรบวตถดบ (feed

hopper) จากน นสงผานไปทตวเอกซทรเดอร วตถดบจะหลอมเหลวอยในรปคลายพลาสตก

เนองจากความดนสง อณหภมสง และแรงเฉอน (shear force) ทเกดขนในบาเรล จากนนวตถดบ

จะอยในรปของโด และเคลอนทไปตามทศทางการหมนของสกร ชวงระยะทผานตวเอกซทรเดอรน

โดจะถกทาใหสกเนองจากเกดการเจลลาตไนซเซชน และทาใหเกดรปรางโดยผานหนาแปลน (die)

ซงเปนรเปดหรอชองอยสวนสดทายของเครองเอกซทรเดอร (กมลวรรณ แจงชด, 2541)

 

 

 

 

 

 

 

 

14

2.3.2 ประเภทของผลตภณฑทไดจากการเอกซทรด

1) ผลตภณฑกรอบพองสกทนท (direct expanded products) เปนผลตภณฑทพอง

ตวทนทเมอออกจากหนาแปลนของเครองอดพองและไมตองแปรรปอนนอกจากการทาแหง

2) ผลตภณฑ ทย งไมพองสกทนท (indirect expanded products) หรอเ รยกวา

ผลตภณฑกงสาเรจรป (half products หรอ intermediate products) คาจากดความของผลตภณฑกง

สาเรจรปหมายถงผลตภณฑอาหารทไดจากการทาแปงใหชนรอนหนดเหนยวจนกระทงกลายเปน

เจล (แปงสก) ไดอยางสมบรณแลวอดผานรเปดของหนาแปลนหรอรดใหเปนแผนออกมาแลวตด

เปนชนหรอแผนบาง ๆ จากนนนาไปอบไลความชนจนกระทงเหลอความชนประมาณรอยละ

12 โดยน าหนกหรอนอยกวาเพอใหเกบไวไดนานแตเนองจากเปนผลตภณฑกงสาเรจรปดงนนจง

ตองมขนตอนของกระบวนการผลตเพมเขามาอกจงจะรบประทานไดซงขนตอนการผลตทเพมเขา

มานเปนตวทาใหเกดรปรางปรากฏขนหรอเกดลกษณะเนอสมผสทเปนจรงตามสภาพของผลตภณฑ

นน ๆ ตามแบบชนดของขนตอนหรอกระบวนการผลตทเพมเขามาซงอาจประกอบดวยการทอดใน

นามนการอบดวยความรอนสงหรอการตมสก (ประชา บญสรกล, 2537)

2.3.3 ประเภทของเครองเอกซทรเดอร

แบงประเภทของเครองอดพองตามจานวนสกรแบงได 2 ประเภทคอ

1) เครองอดพองแบบสกรเดยว (single screw extruder) เปนเครองอดพองแบบทม

สกร 1 อนวางตลอดภายในตวเครอง

2) เ ค ร อ ง อดพอ ง แบบสก ร ค (twin screw extruder) เ ป น เ ค ร อ ง อดพอ ง ท

ประกอบดวยสกร 2 อนมความยาวเทากนอยในบาเรลเดยวกนเครองอดพองแบบสกรคยงแบงได

หลายชนดขนกบแบบของสกร (screw configuration) โดยขนอยกบทศทางการหมนของสกรทงค

(แบบหมนตามกนและแบบหมนตรงขามกน) และลกษณะของสกรทซอนกน(สกรซอนกนและสกร

ไมซอนกน)

อยางไรกตามเครองอดพองแบบสกรเดยวมการใชประโยชนคอนขางจากดและมก

มปญหาในการสงผานสวนผสมทมความหนดตาเครองอดพองแบบสกรคจะเปนทนยมใชกน

มากกวาในอตสาหกรรมอาหารเนองจากใชไดกบวตถดบหลายประเภทรวมทงใชไดกบวตถดบทม

ความชนหลายระดบและวตถดบทมปรมาณไขมนปานกลางดวย (กมลวรรณ แจงชด, 2541)

การเปลยนแปลงของวตถดบทเกดขนภายในบาเรล สงผลตอคณสมบตของ

ผลตภณฑ ซงขนกบตวแปรตาง ๆ จานวนมาก ทงทางดานเครองมอและวตถดบ เชน ความชน

เรมตนของวตถดบ รปแบบการจดเรยงสกร ความเรวรอบสกร อณหภมของบาเรล อตราการปอน

วตถดบ ความชนของวตถดบภายในบาเรล รปแบบของหนาแปลน คาแรงททาใหหมน (Torque

หรอคาแรงทอรค) ความดนทบรเวณหนาแปลน เปนตน (Chang, 2003) น าทาหนาทในการถายเท

 

 

 

 

 

 

 

 

15

ความรอนและเปนสารหลอลน ชวยในการควบคมความดนและแรงเฉอนภายในเครองเอกซทรเดอร

(Bhattacharya and Hanna, 1987) Chaiyakul, Jangchud, Jangchud, Wuttijumnong and Winger

(2009) ทาการศกษาผลของสภาวะของกระบวนการเอกซทรชนตอสมบตทางทางกายภาพ และทาง

เคมของขนมพองกรอบทผลตจากแปงขาวเหนยวเสรมโปรตน พบวาทปรมาณความชนตาสงผลให

อณหภมทตองการเพอทาใหเกดการเจลลาตไนซเซชนสงขนทง Akdogan (1996) ททาการศกษาผล

ของความดน คาแรงทอรค และพลงงานตอบสนองของกระบวนการเอกซทรชนแบบสกรคทมตอ

สตารชขาวความชนสง (57, 60 และ 65%) และ Chuang and Yeh (2004) ททาการศกษาผลของการ

เรยงสกรตอระยะเวลาทอาหารอยในบาเรล และการเกดเจลลาตไนซเซชนของฟลาวรขาวระหวาง

กระบวนการเอกซทรชนดวยเครองเอกซทรเดอรแบบสกรเดยว พบวาเมอปรมาณความชน

และอณหภมของบาเรลเพมขน แรงทอรคจะมคาลดลง โดยแรงทอรคแสดงถงแรงตานทานตอการ

หมนของสกรของเครองเอกซทรเดอร ซงจะสมพนธกบความหนดของอาหารภายในบาเรลทง Ding,

Ainsworth, Tucker and Marson (2005) ทท าการศกษาศกษาผลของสภาวะของกระบวนการ

เอกซทรชนทมตอคณสมบตทางเคมกายภาพและคณสมบตทางประสาทสมผสของขนมพองกรอบท

ผลตจากแปงฟลาวรขาวและผลการศกษาของ Chaiyakul et al. (2009) และGuha et al. (1997) พบวา

เมอปรมาณความชนเพมมากขน ความหนดของอาหารภายในบาเรลจะลดลง ทาใหมแรงตานทาน

ตอการหมนต า คาแรงทอรคจงลดลง Singh, Sekhon and Singh (2007) ทาการศกษาผลของ

ความชน อณหภม และระดบของการเตมแปงถวลนเตาทมตอลกษณะของผลตภณฑจาก

กระบวนการเอกซทรชนแปงขาว พบวาการเพมอตราปอนวตถดบมผลทาใหคาแรงทอรค คาความ

แขง (hardness) และการขยายตวของผลตภณฑเพมขน เมอความเรวรอบสกรเพมขน การขยายตว

ของผลตภณฑจะตาลง เนองจากเวลาเฉลยทอาหารอยในบาเรลตา จงทาใหการเกดเจลลาตไนเซชน

อยในระดบทตาลงและแรงทอรคจะมคาลดลงความดนทหนาแปลนจะลดลงเมอความชนและ

อณหภมบาเรลมคาสงขนจากการศกษาผลของอณหภมบาเรลและความเรวรอบสกรทมตอ

กระบวนการเอกซทรชนแบบสกรคของฟลาวรขาว และคณสมบตของเอกซทรเดตของ Guha, Ali

and Bhattacharya (1997) และจากผลการทดลองของ Chaiyakul et al. (2009) พบวาการ เพ ม

อณหภมของบาเรลสงผลใหการขยายตวของผลตภณฑสงขน คาแรงทอรค ความหนาแนน และ

ความชนของผลตภณฑตาลง นอกจากนจากผลการศกษาของ กมลวรรณ แจงชด (2541) พบวา

อณหภมทตงไวตลอดความยาวของเครองเอกซทรเดอรยงมผลตอคณภาพของผลตภณฑทได ถา

อณหภมทางออกของเครองมากกวา 100°C จะไดผลตภณฑทพองตวทนท เนองจากเกดการระเหย

ของนาและการเปลยนแปลงความดนอยางรวดเรว สวนผลตภณฑทมลกษณะไมพองทนทหลงออก

จากเครองเกดจากการลดอณหภมชวงใกลทางออกลงตากวา 100°C จากผลการศกษาคณสมบตของ

แปงมนฝรงจากกระบวนการเอกซทรชนของ Cheyne, Barnes, Gedney and Wilson (2005) และ

 

 

 

 

 

 

 

 

16

การศกษาผลของอณหภมบาเรล และความเรวรอบสกรทมตอพฤตกรรมความหนดของแปงขาว

ของ Guha etal. (1998) พบวาแปงทผานกระบวนการเอกซทรชน จะมความสามารถในการดด

นา (hydrate) ไดเรวกวาแปงตามธรรมชาต

นอกจากนยงมการศกษาวจยทเกยวของกบการพฒนาเกยวกบขาวขนรป ขาวหงสก

เรว และขาวเสรมคณคาทางโภชนาการ ซงแสดงใหเหนวากลมอาหารเหลานกาลงไดรบความสนใจ

จากประชาคมโลกอยางสง ดงสทธบตรญปนเลขท JP5013874B2 ซงทาการผลตขาวขนรปจากขาว

หก ทมรปรางลกษณะเหมอนเมลดขาว ผลตขาวขนรปผสมวตามนเพอแกปญหาการขาดสารอาหาร

ของประชากรบางพนททาการผลตโดยใชแปงฟลาวรขาวความชน 15-35 % เตมอมลซไฟเออร

เตมน า และน ามน ผานกระบวนการเอกซทรชนทอณหภมบาเรล 60-120°C โดยมระยะเวลาทแปง

ขาวอยในบาเรลอยในชวง 1-90 วนาท Keshani (2011) ทาการผลตขาวขนรปเพอใชในการควบคม

ความดนเลอด ชดเชยภาวะโลหตจาง การขาดแคลเซยม และโปรตน เพสทของแปงจะถกกดภายใต

ภาวะสญญากาศโดยเครองโครโมลา (cromola machine)โดยกดใสโมลรปเมลดขาวเพอขนรป

ทาการทาแหง และบรรจลงบรรจภณฑสทธบตรเกาหลเลขท KR101171258B1 ทาการผลตขาว

เทยมทใหรกษาระดบน าตาลในเลอดใหอยในระดบต า โดยแปงขาวขนาดอนภาค 200-300

ไมโครเมตรผสมกบ Xylose crystal (บรสทธ 97%) ขนาดอนภาค 180-200 ไมโครเมตร และผาน

กระบวนการเอกซทรชน และขนรปเมลดขาวโดยใชโมลสทธบตรญปนเลขท JP2012139158A

ทาการผลตขาวขนรปโดยใชสตารชขาว ผสมอลจนก เอซด ทาใหเปนเจล ทาแหง ผานกระบวนการ

เอกซท รชน ขน รปเมลดขาวโดยใชโมล เพ อทาให เ ปนรปเมลดขาวสทธบตรจนเลข ท

CN102599433A ผลตขาวขนรปเพอแกปญหาดานโภชนาการ โดยผลตจากแปงขาว แปงจากธญชาต

หลายชนด เสรมดวยวตามน นาโดของแปงมาทาเปนรปรางเมลดขาว แลวทาการอบแหงสทธบตร

จนเลขทCN102578475A ผลตขาวโภชนาการสงเพอปองกนการขาดสารอาหาร และปองกนโรค

ตาง ๆ โดยผสมขาว ธญพช กบนา บดแลวรอนดวยตระแกรง mesh no. 80 ผานกระบวนการเอกซทร

ชนทความเรวรอบสกร 160rpm แลวขนรปเพอใหเปนรปเมลดขาว จากนนทาการอบแหงสทธบตร

ญปนเลขท JP2012120537A ผลตขาวโภชนาการสงโดยการเตมวตามนรวม เพอแกปญหาการขาด

แคลนสารอาหารในประชากรแถบอเมรกาใต ตะวนออกกลาง อเมรกากลาง โดยกระบวนการเอกซ

ทรชนตดโดของแปงใหมขนาดใกลเคยงกบเมลดขาว สทธบตรญปนเลขท JP4953452B2 ทาการ

ผลตขาวเทยม โดยวตถดบคอแปงขาวผสมแปงถวเหลอง ใชกระบวนการเอกซทรชน อณหภมบาเรล

75-155°C เพอนวดแปง จากนนนาสกระบวนการเอกซทรชน อณหภมบาเรล 0-95°C เพอผสมแปง

ขาวและแปงถวเหลอง ขนรปเปนเมลดขาว โดยใช extrusion molding หลงจากน นจงทาแหง

สทธบตรจนเลขท CN102396664A ทาการผลตขาวหงสกเรวโดยใชใชกรรมวธอดแปงสกเปน

pellets สทธบตรเกาหลเลขทKR1020120008735A ทาการผลตขาวเทยมเสรมโภชนาการ โดยการแช

 

 

 

 

 

 

 

 

17

ขาวในน าอณหภมประมาณ 5-20°C ลาง 1-5 ครง ทงใหแหง บดแลวรอนดวยตระแกรงรอน mesh

no.50 ผสมกบ medical plant ในอตราสวนแปงขาว:medical plantคอ 30:70 นงสวนผสมทอณหภม

90-120°C ระยะเวลา 10-60 นาท ขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชนใหมขนาด 0.5-10 mm ทาแหง

นาน 6-24 ชวโมงสทธบตรเกาหลเลขท KR1020120008734A ทาการผลตขาวขนรป วตถดบคอแปง

ขาวผสมสาหราย โดยกระบวนการเอกซทรชน ขนรปใหมขนาด 0.5-10mm สทธบตรญปนเลขท

JP2011211929A ผลตขาวเสรมโภชนาการ วตถดบคอขาวผสมราขาว พฒนาขนเพอเพมคณคา

สารอาหาร เพมคณคาทางโภชนาการ Yun (2009) ผลตขาวหงสกเรวทาโดยนาขาวไปแชน าอน

จากนนอบแหง และทาการ Puffing สทธบตรจนเลขท CN1115107C ทาการผลตขาวโภชนาการสง

จากขาวสนลโดยกระบวนการเอกซทรชน โดยใชอณหภมบาเรล 125 - 135°C ขนรปใหมขนาด

ใกลเคยงกบเมลดขาว Wang, Shen and Wang (1997) ททาการผลตขาวหงสกเรวโดยกระบวนการ

เอกซทรชนขนรปเมลดขาวโดยใชโมลเพอทาให เ ปนรปเมลดขาวและสทธบตรเกาหล

เลขท KR1020020026765A ผลตขาวขนรปโดยการนงแปงขาวใหสกแลวขนรปดวยกระบวนการ

เอกซทรชน

2.4 คณสมบตทางรโอโลย (Rheology)

รโอโลยเปนศาสตรทเกยวของกบการไหล (Flow) และการผดรปของวตถ (Deformation)

ภายใตการกระทาของแรง (Steffe, 1996) ลกษณะพฤตกรรมการไหลของของไหลโดยทวไป

สามารถแบงออกเปน 2 กลม ใหญ ๆ คอ

1. Newtonian Fluids เปนลกษณะการไหลของของไหลทเปนไปตามการสนนษฐานของ

นวตน คอ ทอณหภมหนง ๆ ของไหลจะมคาคงทไมเปลยนแปลงขนกบอตราเฉอน หรอความเรวใน

การกวน ตวอยางเชน นา นามน นาเชอม นาผลไม นาผง นม กาแฟ กลเซอรน แอลกอฮอล เปนตน

2. Non-newtonian Fluids เปนลกษณะการไหลของของไหลทไม เปนไปตามกฎการ

สนนษฐานของนวตน คอ ทอณหภมหนง ๆ ของไหลมคาความหนดไมคงท การเปลยนแปลงขนอย

กบอตราเฉอน (Shear rate) ลกษณะการไหลแบบนยงสามารถแบงออกเปน 2แบบ ไดแก

2.1 พวกทไมขนกบเวลา (Time independent non-newtonian fluids) คาความหนดของ

ของไหลพวกนจะขนอยกบอตราความเคนเฉอนกบความเครยดเฉอนทไดรบ แตจะไมขนอยกบ

ระยะเวลาทของไหลไดรบความเคนเฉอน นนคอความสมพนธระหวางความเคนเฉอนและ

ความเครยดเฉอนซงจะมคาคงทไมขนอยกบเวลา ตวอยางของไหลประเภทน แสดงดงรปท 2.10

 

 

 

 

 

 

 

 

18

2.1.1 Pseudoplastic เปนของไหลทมคาความหนดลดลง เ มอเพมอตราเฉอน

พฤตกรรมแบบนแสดงสมบตเปน “shear thinning” ตวอยางเชน น าผลไมเขมขน สารชวยแขวน

ตะกอน สารละลายพอลเมอรทไดจากธรรมชาต สารละลายพอลเมอรสงเคราะห เปนตน

2.1.2 Bingham plastic ของไหลประเภทนทคาแรงเฉอนมคาต า ๆ จะไมมการ

เคลอนท แตเมอแรงเคนเฉอนเพมขนถงคา Yield stress ของไหลจะแสดงพฤตกรรมเหมอน

Newtonian fluids ตวอยางของของไหลทมพฤตกรรมแบบนไดแก ซอสมะเขอเทศ เปนตน สวนของ

ไหลพลาสตกนนเมอออกแรงจนถงจด Yield stress ของไหลกจะมพฤตกรรมการไหลคลายกบของ

ไหล Pseudoplastic

2.1.3 Dilatant ลกษณะของการไหลประเภทนคอ คาความหนดมคาเพมขนเมอเพม

อตราเฉอนลกษณะของการไหลประเภทนพบเหนไดยากกวาประเภท Pseudoplastic พฤตกรรมแบบ

นแสดงสมบตเปน “shear thickening” พบไดในของไหลหรออาหารลกษณะทมตะกอนของแขง

นอนกน เชน นาแปง

2.2 พวกทขนกบเวลา (Time dependent non-newtonian fluids)

คาความหนดของของไหลพวกนนอกจากจะขนอยกบคาความเคนเฉอนและ

ความเครยดเฉอน แลวยงขนอยกบระยะเวลาทของไหลไดรบความเคนเฉอนอกดวย ตวอยางของ

ไหลประเภทนไดแก

2.2.1 ของไหลทกโซโทรปก (Thixotropic fluids) ของไหลประเภทนคาความหนด

จะลดลงตามระยะเวลา เมอของไหลไดรบความเคนเฉอนในอตราคงท ของไหลทมลกษณะการไหล

ประเภทนไดแก วสดประเภทสทาบาน และนาหมกสาหรบเครองพมพขนาดใหญเปนตน

2.2.2 ของไหลรโอเพคซค (Rheopecxic fluids) ของไหลประเภทนคาความหนด

จะเพมขนตามระยะเวลาเมอของไหลไดรบแรงเคนเฉอนในอตราคงท

ความสมพนธระหวางความเคนเฉอนและอตราการเฉอน ของสารละลาย Non-newtonian

สวนใหญพบวาเปนไปตามสมการยกกาลง(power law) แสดงดงสมการท 2.1

σ = 𝑘��𝑛 (2.1)

เมอ σ คอ ความเคนเฉอน (Pa)

�� คอ อตราเฉอน (s-1)

k คอ คาสมประสทธความคงตว (consistency coefficient) (Pa.Sn)

n คอ ดชนแสดงพฤตกรรมการไหล (flow behavior index)

 

 

 

 

 

 

 

 

19

โดยสารละลายนอนนวโตเนยนอาจจาแนกออกโดยการใชคา n ทเบยงเบนออกจาก 1 เมอ

n > 1 , ของไหลมคณสมบต dilatant หรอ Shear thickening

n < 1 , ของไหลมคณสมบต pseudoplasticหรอ Shear thinning

n = 1 ,ของไหลมคณสมบตนวโตเนยน

รปท 2.10 ลกษณะของพฤตกรรมการไหล

ทมา : Steffe (1996)

Shiau and Yeh, (2004) ไดทาการศกษาคณสมบตทางวทยากระแสของแปงฟลาวร

ขาวสาลทไดจากกระบวนการเอกซทรชน โดยศกษาเปรยบเทยบระหวาง Slit die rheometer และ

Capillary rheometer ระหวางกระบวนการเอกซทรชน โดยมอตราเฉอน 10 – 500 s-1พบวาคาความ

หนดปรากฏทไดเปนไปตามสมการยกกาลงและเมออณหภมบาเรลเพมขน (50 -80°C) คา n จะมคา

ลดลง แตคา k จะมคาสงขน Dautant, Simancas, Sandoval and Muller (2007) ไดทาการศกษาผล

ของอณหภมบาเรล ความชน และปรมาณไขมน ตอคณสมบตทางวทยากระแสของแปง ฟลาวรขาว

โดยใช Capillary rheometer พบวา แปงฟลาวรขาวมพฤตกรรมการไหลแบบ pseudoplastic และ

เปนไปตามสมการยกกาลง เมออณหภมบาเรล (90-150°C) ความชน (21-29%) และปรมาณไขมน

(3-7%) เพมขน คา n จะมคาลดลง และ Xie et al. (2009) ทาการศกษาคณสมบตทางวทยากระแส

ของสตารชขาวโพดทมสดสวนปรมาณอะมโลสและอะไมโลเพคตนทแตกตางกน ศกษาดวย

Capillary rheometer ระหวางกระบวนการเอกซทรชน พบวาทกสภาวะการทดลองเปนไปตาม

สมการยกกาลง เมอความชน และอณหภมบาเรลเพมขน คา k จะมคาลดลง เมอสดสวนปรมาณ

อะมโลสเพมขน คาความหนดปรากฏจะมคามากขน แตคา n จะมคาลดลง

 

 

 

 

 

 

 

 

บทท 3

วธดาเนนการวจย

3.1 วตถดบ และการเตรยมวตถดบ

ขาวสารพนธชยนาท บดเปนแปงโดยใชกรรมวธการบดแหงดวยเครองบดแบบคอน

(Hammer mill) จากนนนาไปรอนดวยตระแกรงรอน โดยผานตระแกรงรอนขนาด mesh no. 20 และ

คางอยบนตระแกรงรอนขนาด mesh no. 40 และเกบแปงขาวเจาทผลตไดทอณหภม 4 องศา

เซลเซยสเพอรอทาการวเคราะหและทดลองตอไป

3.1.1 การปรบความชนวตถดบ

วดความชนแปงขาวเจาทผลตได จากนนทาการปรบความชนแปงขาวเจาใหเปน

28 และ 33% ตามตองการ ทาการคานวณปรมาณนาทตองเตมโดยใชสตรสมดลมวล จากสมการ

M2= ( M3Xw, 3 - M1Xw, 1 ) / Xw, 2

M1 + M2 = M3

เมอ M1 = มวลแปงขาวเจา (กโลกรม)

M2 = มวลของนาทตองเตมเขาไป (กโลกรม)

M3 = มวลแปงขาวทมความชนตามตองการ (กโลกรม)

Xw, 1 = สดสวนความชนแปงขาวเจาเรมตน

Xw, 2 = ความชนนา (100%)

Xw, 3 = สดสวนความชนแปงขาวเจาตามตองการ (28 และ 33%)

เกบแปงขาวทเตรยมไดในถงพลาสตกปดผนกไวทอณหภม 4°C เปนเวลา 24 ชวโมงเพอใหเกด

สมดลของความชน

3.2 การวเคราะหองคประกอบทางเคม

3.2.1 การวเคราะหองคประกอบทางเคมของแปงขาว

3.2.1.1 ปรมาณความชนดวยวธ AOAC (1997)

 

 

 

 

 

 

 

 

21

3.2.1.2 ปรมาณโปรตนดวยวธ AOAC (1997)

3.2.1.3 ปรมาณไขมนดวยวธ AOAC (1997)

3.2.2 การหาปรมาณอะมโลส

ทาตามวธการของ Juliano (1971) โดยชงแปง 0.10 กรมใสในขวดปรบปรมาตร

ขนาด 100 มลลลตรเตมเอธานอลความเขมขน 95% ปรมาณ 1 มลลลตรเขยาเบา ๆ เพอใหแปง

กระจายตวเตมสารละลาย NaOH ความเขมขน 1 นอรมลปรมาณ 9 มลลลตรนาไปตมในอางน า

ควบคมอณหภม 100 °C นาน 10 นาททงให เยนแลว เตมน ากลนเพอปรบปรมาตรให เปน

100 มลลลตรดดสารละลายน าแปงทเตรยมไดมา 5 มลลลตรใสลงในขวดปรบปรมาตรขนาด

100 มลลลตรทมน ากลน 50 มลลลตรกรดอะซตกความเขมขน 1 นอรมลปรมาณ 1 มลลลตรและ

สารละลายไอโอดนปรมาณ 2 มลลลตรแลวเตมน ากลนจนไดปรมาตร 100 มลลลตรเขยาใหเขากน

แลวตงทงไวประมาณ 20 นาทนาไปวดคาความเขมสของสารละลายดวยเครองสเปกโตรโฟโต

มเตอรโดยอานคาการดดกลนแสงทมความยาวคลนแสง 620 นาโนเมตรโดยใชอะมโลสบรสทธใน

การสรางกราฟมาตรฐาน โดยนาอะมโลสบรสทธ 0.04 กรมเตรยมเปนสารละลายแปงเชนเดยวกบ

ตวอยางทงไวคางคนเขยาใหเขากนแลวดดสารละลายอะมโลสมาตรฐานมา 1, 2, 3, 4 และ

5 มลลลตรใสในขวดปรบปรมาตรขนาด 100 มลลลตรทมน ากลนปรมาณ 50 มลลลตรจากนนเตม

กรดอะซตกความเขมขน 1 นอรมลปรมาตร 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 และ 1 มลลลตรตามลาดบเตม

สารละลายไอโอดน 2 มลลลตรลงในแตละขวดแลวปรบปรมาตรดวยน ากลนใหได 100 มลลลตร

ทงไวประมาณ 20 นาทอานคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 620 นาโนเมตรเขยนกราฟระหวาง

ความเขมขนของอะมโลสกบคาการดดกลนแสงคานวณปรมาณอะมโลสจากการเปรยบเทยบคาท

ไดกบกราฟมาตรฐานแลวแสดงคาเปน % โดยนาหนก

3.3 การศกษาสภาวะการผลตโดยกระบวนการเอกซทรชน

การผลตขาวขนรปจากแปงขาวพนธชยนาท ใชเครองเอกซทรเดอรชนดสกรคหมนตามกน

(co-rotating intermeshing twin screw extruder: APV MPF19:25, APV Baker, Inc., Grand Rapid,

MI, USA) ซงเครองเอกซทรเดอรประกอบดวยสกรทมเสนผานศนยกลาง 19 มลลเมตร อตราสวน

ความยาวเทยบกบเสนผานศนยกลางของสกร (L/D) เทากบ 25:1 มรปแบบการจดเรยงสกร

เปนแบบผลตภณฑไมพองตว (non-expanded product) ดงแสดงในตารางท 3.1 ในขณะทผนงบาเรล

มหนวยใหความรอนทสามารถแบงการควบคมอณหภมได 4 ชวง โดยควบคมอณหภมของบาเรล

ในชวงท 1 ไวท 55 องศาเซลเซยส และควบคมอณหภมของบาเรลชวงท 2, 3 และ 4 ไวทระดบ

อณหภมเดยวกน เปน 2 ระดบคอ 90 และ 110 องศาเซลเซยสตามลาดบ (ตารางท 3.2) และปอนแปง

 

 

 

 

 

 

 

 

22

ขาวเขาสเครองเอกซทรเดอรผานทางถงปอน ทใตถงมเกลยวสกรคเปนตวปอนแบบปรมาตร

(K-tron Crop., Pitman, NY, USA) ปอนวตถ ดบดวยอตราประมาณ 0.5 กโลก รม ตอชวโมง

โดยวตถดบทปอนเขาสเครองเอกซทรเดอรนนทาการปรบความชนใหมปรมาณตามทตองการสอง

ระดบคอ 28% และ 33% รปแบบการต งอณหภมบาเรลแสดงดงตารางท 3.1 ความเรวรอบสกร

30 รอบตอนาทหนาแปลน (die) ทใชขนรปเปนรปทรงเมลดขาว แผนการทดลองแสดงดงตารางท

3.3 เมอคาแรงทอรคคงท เกบขอมลจากเครองเอกซทรเดอร เชน อณหภมของเอกซทรเดต (product

temperature) อณหภมในแตละชวงของบาเรล คาแรงทอรค (% torque) และเกบตวอยางเอกซทรเดต

ทาแหงตวอยางทอณหภมหอง เกบรกษาเพอทาการทดลองขนตอไป

ตารางท 3.1 รปแบบการจดเรยงสกร (จากทางปอนวตถดบถงหนาแปลน)

Screw element type No. of amount

1.5D Feed screw 2

1.0D Feed screw 2

60° Forward paddle 6

1.5D Feed screw 2

1.0D Feed screw 2

60° Forward paddle 5

1.5D Feed screw 1

1.0D Feed screw 1

60° Forward paddle 3

1.0D Single lead screw 2

60° Forward paddle 5

1.0D Single lead screw 3

60° Forward paddle 3

1.0D Single lead screw 1

1.0D Disch Single lead screw 1

 

 

 

 

 

 

 

 

23

ตารางท 3.2 การตงอณหภมของบาเรล

อณหภมบาเรล (°C) อณหภมบาเรลชวงท 1-4 (°C)

90 55/ 90/ 90/ 90

110 55/ 110/ 110/ 110

ตารางท 3.3 แผนการทดลองทใชในการขนรปขาวโดยกระบวนการเอกซทรชน

Exeriment run ความชนของวตถดบภายในบาเรล

(%) อณหภมบาเรลชวงท 2-4 (°C)

1 28 90

2 28 110

3 33 90

4 33 110

3.4 คณสมบตทางกายภาพของขาวขนรป

3.4.1 ลกษณะปรากฏของขาวขนรป (Appearance of reformed rice)

ตรวจสอบลกษณะปรากฏของขาวขนรปทผลตไดกบขาวสารพนธชยนาทดวย

วธการถายรป

3.4.2 การทดสอบคณภาพการหงตม (Cooking quality)

3.4.2.1 การหาระยะเวลาในการหงตม (cooking time)

ดดแปลงจากวธการของ Singh et al. (2007)โดยชงตวอยางใหมน าหนก

ประมาณ 5 กรม ใสในกระปองโลหะเสนผานศนยกลาง 3.5 เซนตเมตรเตมน ากลนใหมปรมาณมาก

เกนพอนาไปวางในอางน าควบคมอณหภม 100 °C จบเวลาเมอตวอยางเมออณหภมตวอยาง

ถง 100 °C นาตวอยางออกมาบบกดดวยกระจก 2 แผน ทก 1 นาท ซงถาตวอยางสกสมบรณแกน

แขงทอยภายในตวอยางจะหายไป ทาการบนทกเวลา (นาท)

3.4.2.2 การหาปรมาณนาทใชในการหงตม

ดดแปลงจากวธการของ Sodhi, Singh, Arora and Singh (2003) โดยชง

ตวอยางใหมน าหนกททราบแนนอนประมาณ 5 กรม ใสในกระปองโลหะเสนผานศนยกลาง

3.5 เซนตเมตร เตมน ากลนใหมปรมาณมากเกนพอนาไปวางในอางน าควบคมอณหภม 100 °C

จนกระทงสก ขนอยกบระยะเวลาในการหงตม จากนนนาตวอยางไปลดอณหภมอยางรวดเรวใน

อางน าแขง แลวพกบนตะแกรงเพอสะเดดน าเทใสกระดาษชาระทงไวทอณหภมหอง 4 ชวโมง

ชงนาหนก แลวคานวณหาปรมาณนาทใชในการหงตมซงเปนปรมาณนาทเหมาะสมในการหงตม

 

 

 

 

 

 

 

 

24

ปรมาณนาทใชในการหงตม (%)= (นาหนกหลงตม- นาหนกกอนตม) x 100

นาหนกกอนตม

3.4.3 การทดสอบคณสมบตลกษณะเนอสมผส (textural properties)

ทาการวเคราะหลกษณะทางเนอสมผสของขาวสก ดดแปลงตามวธการของ

Leelayuthsoontorn and Thipayarat (2006) ซงวดดวยเครอง Texture Analyzer ชงตวอยาง 10 กรม

ใสกระปองโลหะเสนผานศนยกลาง 3.5 เซนตเมตร เตมน ากลนเทากบปรมาณน าทใชในการหงตม

ตามขอ 3.4.2.2 นาไปวางในอางน าควบคมอณหภม 100 °C จนกระทงสก ขนอยกบระยะเวลาตาม

ขอ 3.4.2.1 จากนนปดฝาแลวตงทงไวใหเยน 6 ชวโมง เพอใหความชนเขาสสมดล นาไปวดสมบต

ทางเนอสมผ สโดยใชเครอง Texture Analyzer โดยใชหวว ด cylinder probe P/35 และกาหนด

ความเรวในการวด 5.0 mm/s วดคาของแรงกดอดภายในภาชนะ (Back extrusion force) ตอหนวย

เวลา ทาการวดตวอยางทอณหภมหอง ออกมาเปนคาความเหนยว (Stickiness) และคาแรงกดอด

ภายในภาชนะ (Back extrusion force)

ตารางท 3.4 คาสภาวะในการวดคณสมบตลกษณะเนอสมผส

สภาวะ คา

Pre test speed 1 mm/sec

Test speed 5 mm/sec

Post test speed 5 mm/sec

Target mode Distance

Distance 5 mm

Trigger type Auto(force)

Time 5 sec

Trigger force 5 g

 

 

 

 

 

 

 

 

25

3.4.4 การวเคราะหความสามารถในการสลายตวในสารละลายเบส

ทาการวเคราะหความสามารถในการสลายตวในสารละลายเบส ตามวธการของ

อรอนงค นยวกล (2547) โดยวางเมลดขาวประมาณ 6 – 10 เมลดลงในจานแกวมฝาปด (petridish)

เตมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดเขมขน 1.7% ใหเมลดขาวจมในสารละลายเบสน ปดฝาทงไว

23 ชวโมง ทอณหภมหอง (30°C) วดคาการสลายตวเปนคะแนน 1 ถง 7 ดงน 1 = เมลดขาวยง

สมบรณ 2 = เมลดขาวเรมพองตว 3 = เมลดขาวพองตวและมโครงรางเมลดอยบาง 4 = เมลดขาว

พองตวเตมทและไมเหนโครงรางเมลด 5 = เมลดขาวแยกจากกน 6 = เมลดขาวสลายตวแตยงเหน

เนอเมลดขาว 7 = เมลดขาวสลายตวหมดโดยไมเหนลกษณะเมลดขาวเหลออย แสดงดงภาพท 3.1

3.4.5 การศกษาโครงสรางจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด

(scanning electron microscope; SEM)

ทาการศกษาโครงสรางภายในดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด

ดดแปลงตามวธการของ Dexter, Dronzek and Matsuo (1978) โดยหกตวอยางเมลดขาวสารและ

เมลดขาวขนรปตามแนวขวาง ตดลงบนแทนตดตวอยาง (stub) จากนนทาการเคลอบตวอยางดวย

ทองใหมความหนาประมาณ 10 ไมครอนดวยเครอง Sputter coated (Ion Sputtering Device JFC-

110E, Japan) นาไปทาการศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด (JSM-6400, LV,

Jeol, Japan) โดยใชความเขมขนอเลคตรอน 10kV ทกาลงขยาย 1,500X แลวบนทกภาพ

3.5 การวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพของแปงขาวขนรป

3.5.1 คณสมบตทางเคมกายภาพของแปงขาวขนรป

3.5.1.1 การวเคราะหระดบการเจลลาตไนเซชนของสตารช (degree of gelatinization)

การวเคราะหระดบการเกดเจลลาตไนเซชนของสตารชสาหรบผลตภณฑท

ไดดดแปลงจากวธของ Chaing and Johnnson (1977) โดยเตรยมแปงเจลลาตไนเซชนสมบรณโดย

การออโตเคลฟแปงขาวเจาความเขมขน 2% (w/w) ทอณหภม 121°C เปนระยะเวลา 1 ชวโมง

จากนนผสมกบเมทานอลดวยปรมาณ 3เทา กรอง ทาแหงและบดเพอรอใชงานตอไป ชงแปงขาว

ขนรป 25 มลลกรมใน centrifuge tube ขนาด 50 มลลลตรสาหรบตวอยางแปงขาวขนรปเตมน ากลน

5 มลลลตรตวอยางแปงขาวทเจลลาตไนเซชนสมบรณ เตมน ากลน 3 มลลลตรจากน นเตม

สารละลายNaOH ความเขมขน 1 นอรมอล ปรมาณ 1 มลลลตรตงทงไว 5 นาทแลวเตมสารละลาย

HCl คว าม เ ขม ขน 1 นอ รมอล ป รม าณ 1 ม ล ล ล ต ร จ ากน นทา ก า ร ย อ ย ด ว ย เ อนไซม

amyloglucosidase ท 40°C เปนเวลา 30 นาท แลวหยดปฏกรยาดวยสารละลาย thrichloroacetic acid

ความเขมขน 25% ปรมาณ 2 มลลลตร ปนเหวยงทความเรว 10,000 g เปนเวลา 5 นาท สารละลาย

 

 

 

 

 

 

 

 

26

สวนใสทไดนามาทาปฏกรยากบ PGO enzyme (Sigma, P7119) วดคาการดดกลนแสงท 440

นาโนเมตร ดวยเครองสเปคโตรโฟโตมเตอร (spectrophotometer) โดยใชกลโคสบรสทธในการ

สรางกราฟมาตรฐานคานวณระดบการเกดเจลลาตไนเซชนจากสมการ

Y = [100(B-k)]/(A-k) ; k = [A(C-B)]/(A-2B+C)

เมอ A = คาการดดกลนแสงของตวอยางแปงเจลลาตไนเซชนสมบรณ

B = คาการดดกลนแสงของตวอยางทผานการใหความรอนทผานการยอย 30 นาท

C = คาการดดกลนแสงของตวอยางทผานการใหความรอนทผานการยอย 60 นาท

k = คาการดดกลนแสงของ 1% of intact sample ทผานการยอย 30 นาท

Y = ระดบการเกดเจลลาตไนเซชนของตวอยาง (%)

3.5.1.2 ความสามารถในการอมนาและละลายนา (Water absorption index (WAI),

water solubility index (WSI))

ศกษาความสามารถในการอมน าและละลายน า ตามวธการของกลาณรงค

ศรรอตและ เกอกลปยะ จอมขวญ (2546) ซงดดแปลงจาก Schoch (1964) โดยชงตวอยางแปง

0.5 กรม (คดตอน าหนกแปงแหง) ลงในหลอดพลาสตกสาหรบปนเหวยง (ททราบน าหนกหลอด

เรมตนแลว) เตมน ากลนลงในหลอดปรมาตร 6 มลลลตรผสมใหเขากน จากนนแชในอางควบคม

อณหภมทอณหภม 30 องศาเซลเซยสเขยาดวยความเรว 174 รอบตอนาท เปนเวลา 30 นาทนา

ตวอยางมาเหวยงแยกสวนใสออกดวยเครองปนเหวยง (Centrifuge, Hettich, Universal 16 R,

Germany) ความเรว 2,500 รอบตอนาทเปนเวลา 15 นาทแยกสวนใส (supernatant) ทไดลงในจาน

ระเหยททราบน าหนกแลว และชงน าหนกสวนใสกอนทาการระเหยจนแหง สวนตะกอนแปงทกน

หลอดใหนามาชงนาหนกเพอใชในการหาความสามารถในการดดซบน าของแปงระเหยสวนใสบน

อางนาเดอดจนแหงและจงนาไปอบทตอบทอณหภม 105 องศาเซลเซยส เปนเวลา 12 ชวโมง แลวจง

นาจานระเหยเกบไวในโถดดความชน ประมาณ 1-2 ชวโมง แลวนามาชงน าหนกเพอใชในการ

คานวณหาสวนทสามารถละลายได ดงสตรตอไปน

Water solubility index (WSI, %) = นาหนกสวนใสหลงระเหยแหง X 100 (%)

นาหนกตวอยางแปงแหงเรมตน

 

 

 

 

 

 

 

 

27

Water absoption index (WAI, กรม/กรม) = นาหนกตะกอนแปงหลงการปนเหวยง

นาหนกตวอยางแปงแหงเรมตน

รปท 3.1 ลกษณะเมลดขาวทสลายตวในสารละลายเบส

ทมา : อรอนงค นยวกล (2547)

3.5.1.3 การเปลยนแปลงลกษณะทางโครงสรางผลก (Crystallinity)

ศกษาลกษณะทางโครงสรางผลกดวย Wide Angle X-ray Scattering

(WAXS) ณ สถาบนวจยแสงซนโครตรอน ดาเนนการท beam line2.2: SAXS โดยใสตวอยางแปง

ปรมาณ 20 มลลกรม ลงในวสดใสตวอยางซงปดดวยฟอยลอะลมเนยมทงสองดานแลวนาไป

วเคราะหกาหนดคาพลงงานรงสเอกซ 8keV ในการวด รงสเอกซถกสงผานในแนวนอนสวสดใส

ตวอยางทวางในแนวต ง ทาการทดลองทอณหภมหอง (25°C) ระยะทางจากตวอยางถงตวรบ

 

 

 

 

 

 

 

 

28

สญญาณ (image plate detector) เทากบ 300 มลลเมตร แปรผลการกระเจงของรงสเอกซดวย

โปรแกรม SAXSIT 3.52

3.5.2 การวเคราะหคณสมบตทางความรอน

ศ ก ษ า ด ว ย เ ค ร อ ง Differential Scanning Colorimeter (DSC1, Mettler-Toledo,

Switzerland) โดยใสตวอยางแปงขาว 7 มลลกรมลงในถวยสแตนเลส (stainless pan) แลวเตมน า

กลนลงไปในสดสวนน าหนกแปง : น าเปน 1:4 จากนนปดฝาใหสนทบมทอณหภมหองขามคน

จงนามาวเคราะหสมบตการเกดเจลลาตไนเซชนดวย DSC โดยใชอตราการเพมอณหภม 10 องศา

เซลเซยสตอนาทจาก 5 ถง 150 องศาเซลเซยสโดยใชภาชนะสแตนเลสเปลาเปนตวอางองทาการ

วเคราะหอณหภมเรมตนในการเกดเจลลาตไนเซชน (onset gelatinization temperature, To) อณหภม

สงสดของการเกดเจลลาตไนเซชน (peak temperature, Tp), อณหภมสดทายของการเกดเจลลาตไน

เซชน (conclusion temperature, Tc) และชวงอณหภมทของการเกดเจลลาตไนเซชน (Tc-To) โดยใช

โปรแกรม STAResoftware (Mettler-Toledo)

3.5.2 คณสมบตทางความหนด

3.5.3.1 การวเคราะหคณสมบตการเกดสตารชเพสท (pasting properties)

วเคราะหคณสมบตการเกดสตารชเพสท ตามวธของ Guha et al. (1998)

โดยวดความหนดดวยเครอง Rapid viscoanalyser (RVA, Newport Scientific Pty, Ltd., Australia)

ตวอยางคดจากน าหนกแหง 3 กรมทความชน 14 % ใสใน aluminum RVA sample canister เตมน า

กลนลงไปใหน าหนกรวมได 28 กรมจากอณหภม 50 องศาเซลเซยส ใหความรอนแกตวอยางดวย

อตรา 6 องศาเซลเซยสตอนาท จนถง 95 องศาเซลเซยส รกษาอณหภมตวอยางท 95 องศาเซลเซยส

เปนเวลา 5 นาท และลดอณหภมกลบไปท50 องศาเซลเซยส ดวยอตรา 6 องศาเซลเซยสตอนาท และ

รกษาอณหภมตวอยางท 50 องศาเซลเซยสเปนเวลา 1 นาท คาทบนทกคอคาของอณหภม ไดแก

peak viscosity (PV), peak time (PT), setback (SB), Final viscosity (FV) และ breakdown (BD)

3.5.3.2 ผลของพฤตกรรมการไหล

ศกษาผลของพฤตกรรมการไหลของแปงขาวขนรปซงผลตทสภาวะตาง ๆ

ดดแปลงตามวธการของ Doublier, Colona and Mercier (1986) โดยเตรยมแปงความเขมขน 20%

ในขวดแกวมฝาปดนามาใหความรอนโดยอางน ารอนทอณหภม 55 องศาเซลเซยสเขยาทความเรว

รอบ 170 รอบ/นาท เปนเวลา 1 ชวโมง จากนนนาไปศกษาผลของพฤตกรรมการไหลดวยเครองวด

คณสมบตทางวทยากระแส (AR-G2 Rheometers, TA Instruments, New Castle, USA) โดยใช

parallel plate ทมขนาดเสนผานศนยกลาง 40 mm ทาการวดคาความเคนเฉอนทอตราการเฉอน

ในชวง 1 – 1,000 s-1ระยะหางระหวาง plate 4 ,000 µmทาการทดลองทอณหภม 25°C ศกษา

 

 

 

 

 

 

 

 

29

ความสมพนธระหวางคาความเคนเฉอนกบอตราเฉอนในรปแบบสมการคณตศาสตร (mathematical

model) คานวณคาสมประสทธความคงตว (consistency coefficient) และคาดชนพฤตกรรมการไหล

(flow behavior index) ทาการศกษาพฤตกรรมการไหลโดยศกษาความสมพนธระหวางความเคน

เฉอนและอตราการเฉอน พบวาเปนไปตามสมการยกกาลง (power law) แสดงดงสมการท 3.1

σ = 𝑘��𝑛 (3.1)

เมอ σ คอ ความเคนเฉอน

�� คอ อตราเฉอน

k คอ คาสมประสทธความคงตว (consistency coefficient) (Pa.sn)

n คอ ดชนแสดงพฤตกรรมการไหล (flow behavior index)

3.6 การวเคราะหทางสถต

วางแผนการทดลองแบบ Completely Randomized Design (CRD) วเคราะหขอมลโดยใช

โปรแกรมคอมพวเตอร SPSS 10.0.1 (SPSS Inc., Illinois, USA) และทดสอบความแตกตางดวยวธ

Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)

3.7 สถานททาการทดลองและเกบขอมล

หองปฏบตการเทคโนโลยอาหาร ณ อาคารเครองมอ 3 ฝายวเคราะหดวยเครองมอศนย

เครองมอวทยาศาสตรและเทคโนโลยมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนารและสถาบนวจยแสง

ซนโครตรอน (องคการมหาชน) กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย

 

 

 

 

 

 

 

 

บทท 4

ผลและวจารณผลการวจย

4.1 องคประกอบทางเคมของขาว

เมอวเคราะหองคประกอบทางเคมของขาวพนธชยนาท พบวาองคประกอบทางเคมของ

ขาวสารพนธชยนาทมปรมาณความชน 9% ปรมาณโปรตน 6.5% ปรมาณไขมน 0.65% และ

ปรมาณอะมโลส 32.9% และเมอทาการแบงกลมตามปรมาณอะมโลสพบวาขาวสารพนธชยนาทจด

อยในกลมของขาวทมปรมาณอะมโลสสง

4.2 การศกษาเบองตนการแปรรปขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน

4.2.1 คาจากดความของ “ขาวขนรป”

“ขาวขนรป” หมายถง ขาวทผานการแปรรปโดยกระบวนการเอกซทรชน และม

รปรางลกษณะปรากฏเหมอน หรอคลายคลงกบเมลดขาวสาร

4.2.2 การศกษาเบองตนการผลตขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน

ทาการศกษาเบองตนการผลตขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชนโดยใชขาว

สองพนธคอ ขาวพนธขาวดอกมะล 105 (ความชน 12.85 %) และขาวพนธสพรรณบร 90 มความชน

(11.09%) ต ง อณหภมบาเรลดงตารางท 4.1 และแผนการทดลองทใชในการขนรปขาวโดย

กระบวนการเอกซทรชนขาวพนธขาวดอกมะล 105 (KDML105) และ พนธสพรรณบร 90 (SPBR

90) แสดงดงตารางท 4.2 โดยมความชนของแปงขาวภายในบาเรลอยในชวง 33 - 46% จากการทา

การทดลองพบวา สภาวะการผลตดงกลาวไมสามารถผลตขาวขนรปได ผลตภณฑทออกสหนา

แปลนมความเหลว ไมสามารถตดดวยใบมดใหมรปรางลกษณะเปนเมลดขาวได จงไดทาการเปลยน

พนธขาวเปนพนธชยนาท ซงมปรมาณอะมโลสสง (32.9%) และจากดขอบเขตของการทดลอง

โดยลดปรมาณความชนลงอยในชวง 28 – 33% ทาการปรบความชนแปงขาวใหไดตามทตองการ

กอนนาไปผลตเปนขาวขนรปและอณหภมบาเรลชวงท 1 คอ 55°C อณหภมบาเรลชวงท 2 – 4 คงท

ทอณหภม 90°Cและ 110°C

 

 

 

 

 

 

 

 

31

ตารางท 4.1 การตงอณหภมของบาเรล

อณหภมของบาเรลชวงท 3 (°C) อณหภมบาเรลชวงท 1-4 (°C)

95 55/ 90/ 95/ 95

120 55/ 90/ 120/ 95

ตารางท 4.2 แผนการทดลองทใชในการขนรปขาวโดยกระบวนการเอกซทรชนพนธขาวขาว

ดอกมะล 105 (KDML105) และ พนธสพรรณบร 90 (SPBR 90)

สภาวะการ

ทดลองท พนธขาว อณหภมบาเรลชวงท 3 (°C)

ความชนของวตถดบภาย

ในบาเรล (%)

1 KDML105 95 34.47

2 KDML105 95 41.90

3 KDML105 95 46.20

4 KDML105 120 34.47

5 KDML105 120 41.90

6 KDML105 120 46.20

7 SPBR 90 95 33.15

8 SPBR 90 95 40.73

9 SPBR 90 95 45.12

10 SPBR 90 120 33.15

11 SPBR 90 120 40.73

12 SPBR 90 120 45.12

4.3 ผลของสภาวะการผลตตอลกษณะปรากฏของขาวขนรป

4.3.1 ลกษณะปรากฏของขาวขนรป (Appearance of reformed rice)

ลกษณะปรากฏของขาวขนรปแสดงดงรปท 4.1โดยเปรยบเทยบขาวขนรปทได

กบขาวสารพนธชยนาท พบวาขาวขนรปทผลตไดมรปรางลกษณะปรากฏคลายคลงกบขาวสารพนธ

ชยนาท จากผลการทดลอง พบวาทสภาวะการผลตทความชน (extrusion moisture, em) 33% และ

อณหภมบาเรล 110°C (em33% + 110°C) ไมสามารถผลตเปนขาวขนรปไดเนองจากผลตภณฑท

ออกจากบาเรล มลกษณะหนดเหนยวจนไมสามารถตดดวยใบมดใหเกดเปนลกษณะเมลดขาวได

ตวอยางของผลตภณฑทไมสามารถผลตเปนขาวขนรปไดแสดงดงรปท 4.2

 

 

 

 

 

 

 

 

32

เมอพจารณาจากคาทอรคจะพบวาคาทอรคของสภาวะการผลตท em 33% +110°C

มคานอยทสดเมอเทยบกบสภาวะการผลตอน ๆ เนองจากการเพมความชนวตถดบในชวงของ

ความชนทจดอยในระดบต า (low water content) ทาใหอณหภมการเกดเจลลาตไนเซชนหรอ

อณหภมการหลอมเหลว (melting temperature, Tm) ของแปงขาวมคาลดลง เมออณหภมบาเรล

เพมขนทาใหเมดแปงถกทาลายไดมากขน สงผลใหแปงเกดเจลลาตไนซเซชนไดมากยงขน ทาใหได

ทอยภายในบาเรลจะมความเหลว มความหนดตา มแรงตานการหมนของสกรภายในบาเรลตา ซงคา

ทอรค หมายถงคาความตานทานตอการหมนของสกรในบาเรล ซงสมพนธกบความหนดของอาหาร

ภายในบาเรลจงทาใหคาทอรคมคาตาทสดเมอเทยบกบสภาวะการผลตอน ๆ ดงตารางท 4.3

เมอปรมาณความชนวตถดบและอณหภมบาเรลเพมขน ความหนดของอาหารภายในบาเรลจะลดลง

ทาใหความตานทานการหมนของสกรในบาเรลตา คาทอรคจงตาลง ซงสอดคลองกบการศกษาของ

Chaiyakul, Jangchud, Jangchud, Wuttijumnong and Winger (2009); Chuang and Yeh

(2004); Ding, Ainsworth, Tucker and Marson (2005); Guha, Ali and Bhattacharya (1997) ทาใหไม

สามารถทาการตดใหมลกษณะเปนเมลดขาวได เนองจากผลตภณฑทออกจากบาเรลมความหนด

นอยไปซงความสามารถในการตดเพอขนรปแสดงดงตารางท 4.4

ตารางท 4.3 คาทอรค (%) ทสภาวะตาง ๆ ของกระบวนการเอกซทรชน

Extrusion moisture (%) Barrel temperature (°C) Torque (%)

28 90 40a

28 110 30ab

33 90 25bc

33 110 18c

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

 

 

 

 

 

 

 

 

33

(a) (b)

(c) (d)

รปท 4.1 ลกษณะปรากฏของขาวขนรปเปรยบเทยบกบขาวสารพนธชยนาท (a) em 28% + 90°C

(b) em28% + 110°C (c) em 33% + 90°C (d) ขาวสารพนธชยนาท

(em : extrusion moisture)

 

 

 

 

 

 

 

 

34

(1) (2)

(3) (4)

(5) (6)

รปท 4.2 ลกษณะของตวอยางทไมสามารถผลตเปนขาวขนรปไดทสภาวะการผลตท

em 33% + 110°C

 

 

 

 

 

 

 

 

35

ตารางท 4.4 ความสามารถในการตดเพอขนรป

สภาวะการทดลอง ความสามารถในการตดเพอขนรป

em 28% + 90°C แปงขาวททาการเอกซทรด สามารถตดดวยใบมดตดไดลกษณะขาว

เปนเมลด ตดไดดทสดเมอเปรยบเทยบกบทกสภาวะการทดลอง

em 28% + 110°C

แปงขาวททาการเอกซทรด สามารถตดดวยใบมดตดไดลกษณะขาว

เปนเมลดตดไดดพอประมาณ แปงขาวทออกจากหนาแปลนจะเหลว

กวาทสภาวะการทดลองท 1 เลกนอย

em 33% + 90°C

แปงขาวททาการเอกซทรด สามารถตดดวยใบมดตดไดลกษณะขาว

เปนเมลดตดไดดพอประมาณ แปงขาวทออกจากหนาแปลนจะเหลว

กวาทสภาวะการทดลองท 1 และ2 เลกนอย

em33% + 110°C

แปงขาวททาการเอกซทรด มลกษณะเหลว และหนดเหนยว เมอตด

ดวยใบมดตดแลวแปงขาวตดใบมดตด ดงแปงขาวใหยดออก ไม

สามารถตดใหเปนเมลดขาวได (รปท 4.2)

4.3.2 โครงสรางระดบจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด

จากการศกษาโครงสรางระดบจลภาคของขาวขนรปและขาวสารพนธชยนาทใน

ภาคตดขวาง (cross section) โดยใชกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด (Scanning electron

microscope : SEM ไดผลการศกษาแสดงดงรปท 4.3ซงพบวาเมลดขาวสารพนธชยนาทจะพบเมด

สตารชขาวดบซงมลกษณะเปนรปหลายเหลยมอดเรยงตวกนดงแสดงในรปท 4.3 (a) ในขณะทขาว

ขนรปจะไมพบลกษณะดงกลาว คอไมพบลกษณะรปหลายเหลยมของเมดสตารชขาว ดงแสดงใน

รปท 4.3 (b), (c) และ (d) เนองจากขาวขนรปผานกระบวนการเอกซทรชนซงเปนกระบวนการทาง

ความรอนโดยเปนกระบวนการแปรรปทผสมผสานกนระหวางแรงกลและแรงเฉอน ทาใหโมเลกล

ของเมดสตารชถกทาลายดวยแรงกล แรงเฉอนและความรอน สงผลใหโครงสรางเกดการเปดออกทา

ใหสตารชเกดการเปลยนแปลงของโครงสรางภายใน ทาใหเมดสตารชของขาวขนรปเกดการ

หลอมเหลว และสญเสยโครงสรางทเปนรปทรงหลายเหลยมไป เมอพจารณาภาคตดขวางของขาว

ขนรปในทกสภาวะการทดลอง พบวามลกษณะเปนแปงหลอมตวอดกนแนนเปนเนอเดยวกน

 

 

 

 

 

 

 

 

36

(a) (b)

(c) (d)

รปท 4.3 โครงสรางจลภาคของขาวตาง ๆ ทตรวจสอบดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนด

สองกราด (SEM) : ขาวสารพนธชยนาท (a) em 28% + 90°C

(b) em 28% + 110°C (c) และ (d) em 33% + 90°C

4.3.3 สมบตการสลายตวในสารละลายเบส

การทดสอบการสลายตวของขาวขนรปในสารละลายเบสเปรยบเทยบกบขาวสาร

พนธชยนาท แสดงผลการทดลองดงตารางท 4.5 พบวาเมอแชเมลดขาวขนรปในสารละลายเบสทง

ไว 23 ชวโมง ขาวขนรปมคาการสลายตวในสารละลายเบสทระดบคะแนนสงสด คอ ระดบคะแนน

7 เมลดขาวสลายตวหมดโดยไมเหนลกษณะเมลดขาวเหลออย ในขณะทขาวสารพนธชยนาทมคา

การสลายตวในสารละลายเบสทระดบคะแนนตากวา คอระดบคะแนน 6 เมลดขาวสลายตวแตยง

เหนเนอเมลดขาวอย แสดงดงรปท 4.4 การทดลองนแสดงใหเหนวาขาวขนรปมความสมบรณ

(integrity) ของเมลดตากวาขาวสารพนธชยนาท เนองจากขาวขนรปเกดจากการแปรรปจากแปงขาว

 

 

 

 

 

 

 

 

37

โดยผานกระบวนการเอกซทรชน ทาใหสญเสยโครงสรางของเมลดทมตามธรรมชาตไป

และสญเสยโครงสรางของสตารชแกรนลซงสมพนธกบผลการศกษาโครงสรางระดบจลภาคดวย

กลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด (รปท 4.3) เมอทดสอบโดยการแชในสารละลายเบส

พบวาสารละลายเบสจะสามารถแทรกซมเขาสเมลดขาวขนรปไดดกวาเมลดขาวสารทยงม

โครงสรางของเมลดตามธรรมชาตอย จงทาใหมระดบการสลายตวในสารลายเบสทคะแนนสงกวา

และสงทสด คอ ระดบคะแนน 7 ในขณะทขาวสารพนธชยนาทมระดบการสลายตวในสารลายเบส

ทคะแนนตากวา คอ ระดบคะแนน 6

(a) (b)

(c) (d)

รปท 4.4 ลกษณะของเมลดขาวขนรปและขาวสารพนธชยนาททสลายตวในสารละลายเบส

(a) em 28% + 90°C (b) em28% + 110°C (c) em 33% + 90°C

(d) ขาวสารพนธชยนาท (em : extrusion moisture)

 

 

 

 

 

 

 

 

38

ตารางท 4.5 ระดบการสลายตวในสารละลายเบสของขาวขนรปเปรยบเทยบกบขาวสารพนธชยนาท

ตวอยาง ระดบการสลายตวในสารละลายเบส

28% mc, 90°C 7

28% mc, 110°C 7

33% mc, 90°C 7

33% mc, 110°C -

Chainat rice grain 6

4.4 คณสมบตทางเคมกายภาพของแปงขาวขนรป

4.4.1 ระดบการเกดเจลลาตไนเซชน (Degree of gelatinization, DG)

การศกษาระดบการเกดเจลลาตไนเซชนของแปงขาวขนรปแสดงดงตารางท 4.6

พบวาระดบการเกดเจลลาตไนเซชนของแปงขาวขนรปมคามากกวาแปงขาวพนธชยนาท โดยอย

ในชวง 38 - 65% โดยความชนวตถดบและอณหภมบาเรลมผลตอระดบการเกดเจลลาตไนเซชน

อยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05) เมอความชนวตถดบ และอณหภมบาเรลเพมขน DG จะมคามาก

ขน ทงนเนองจากทความชนของวตถดบท 28 และ 33% เปนชวงของความชนทจดอยในชวงระดบ

ตา (low water content) การเพมความชนในชวงนทาใหอณหภมการเกดเจลลาตไนเซชนหรอ

อณหภมการหลอมเหลว (melting temperature, Tm) ของแปงขาวมคาลดลง (Roos, 1995) จงทาให

แปงขาวสามารถเกดการเจลลาตไนซไดมากขนสงผลใหระดบการเกดเจลลาตไนเซชนของขาวมคา

มากขนเมอความชนวตถดบสงขนสวนเมออณหภมภายในบาเรลเพมขน ทาใหระดบการเกด

เจลลาตไนเซชนสงขน (Chinnaswamy and Hanna, 1988) เนองจากอณหภมบาเรลทเพมขนทาให

พลงงานภายในระบบทงหมดมปรมาณเพมขนปรมาณความรอนทไดรบมากขนความรอนทเพมขน

ภายในระบบมปรมาณมากพอในการทาลายเมดแปงทปรมาณความชนวตถดบและอณหภมบาเรลสง

โครงสรางของเมดแปงภายในบาเรลจะถกทาลายไดมากกวา (Bilisderis, Page, Maurice and Juliano,

1986) ดงนนจงทาใหเกดการเจลลาตไนเซชนไดมากขนสอดคลองกบผลการศกษาของ Wani et al.

(2012) ททาการศกษาผลของโครงสรางสณฐาน ความรอน และคณสมบตทางเคมกายภาพของแปง

ขาวทมปรมาณอะมโลสแตกตางกน ทพบวาอณหภมทเพมสงขนสงผลใหโครงสรางผลกของแปง

ถกทาลายมากขน และเมอไดรบความชนแปงจะดดน า เกดการพองตว และโครงสรางผลกเกดการ

หลอมเหลว แปงจะสญเสยไบรฟรนเจนซ (birefringence) และเกดเจลลาตไนเซชนมากขน

และสมพนธกบผลการทดลองของ Zhuang et al. (2009) ททาการศกษาผลของสภาวะการผลตโดย

กระบวนการเอกซทรชนตอคณสมบตทางเคมกายภาพของขาวอนดกาทพบวาเมออณหภมบาเรล

เพมขน DG จะมคามากขน

 

 

 

 

 

 

 

 

39

ตารางท 4.6 ระดบการเกดเจลลาตไนเซชน (Degree of gelatinization, DG) ของแปงขาวขนรป

Extrusion moisture (%) Barrel temperature (°C) DG (%)

28 90 38d

28 110 48c

33 90 54b

33 110 65a

native rice flour 16e

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

4.4.2 ดชนการดดซบนาและการละลาย

ผลการศกษาดชนการดดซบน า (Water Absorption Index, WAI) และคาดชนการ

ละลาย (Water Solubility Index , WSI) แสดงดงตารางท 4.7

WAI และ WSI ของแปงขาวขนรปมคามากกวาแปงขาวพนธชยนาท เมอความชน

วตถดบและอณหภมบาเรลเพมขน คา WAI มคามากขนเนองมาจากการเปลยนแปลงโครงสรางของ

เมดแปง เมออณหภมบาเรลและความชนวตถดบเพมขนหลงจากแปงไดรบความรอนทาให

โครงสรางของแปงเปดมากขน น าสามารถแทรกเขาไปในเมดแปงไดมากขน (Artz, Warren and

Villota, 1990) สมพนธกบระดบการเกดเจลลาตไนเซชน ทาใหคา DG สงขน (ตารางท 4.6)

แปงสามารถอมน าไดมากขนทาให WAI สงขน ซงผลการศกษานสมพนธกบการทดลองของ

Dileep, Shamasundar, Binsi and Howell (2009), Abdel-Aal et al. (1992), Rolfe et al. (2001) แ ล ะ

Sacchetti, Pinnavaia, Guidolin and Dalla (2004) ทพบวาผลตภณฑทมคา WAI ตา เกดจากผลของ

อณหภมในกระบวนการเอกซทรชนตา และสอดคลองกบผลการทดลองของรตนาวด ปตถะเมฆ

อรวรรณ อนนคา และ ศรสวรรณ นฤนาทวงศสกล (ม.ป.ป.) ทไดทาการศกษาการผลตขาวขนรป

จากปลายขาวโดยใชเครองเอกซทรเดอรแบบสกรเดยว พบวา WAI ของขาวขนรปมคาสงขนเมอ

ปรมาณความชนในปลายขาวบดเพมขน และสอดคลองกบผลการทดลองของ Zhuang et al. (2009)

ททาการศกษาผลของสภาวะการผลตโดยกระบวนการเอกซทรชนตอคณสมบตทางเคมกายภาพของ

ขาวอนดกา พบวาเมออณหภมบาเรลสงขน WAI จะมคาเพมขน สวนผลทมตอ WSI พบวา

เมอความชนวตถดบสงขนคา WSI มคาเพมขน (p<0.05) ทงนเนองจากเมดแปงเกดการแตกหกได

มากขนเนองจากไดรบทงความรอนและแรงเฉอน ดงนนเมอมปรมาณเมดแปงทแตกหกมากกวาจง

ทาใหการละลายของแปงขาวขนรปมคาเพมขน สอดคลองกบผลการทดลองของ Lopes, Batista,

Fernandes และ Santiago (2012) ททาการศกษาคณสมบตเชงหนาท ชวเคม และคณสมบตการเกด

เพสทของเอกซทรเดตแปงถวพบวาเมอปรมาณความชนสงขน WSI จะมคามากขน แตเมออณหภม

บาเรลเพมขนพบวาไมมผลตอคา WSI

 

 

 

 

 

 

 

 

40

คณสมบตของแปงขาวหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมการ

เปลยนแปลงเกดขน โดยกระบวนการเอกซทรชนสงผลใหคณสมบตทางดานความหนดมคาลดลง

แตสงผลให WAI และ WSI มคาเพมขน (Kadan, Bryant and Pepperman, 2003; Hagenimana, Ding

and Fang, 2006; Bryant, Kadan, Champagne, Vinyardand Boykin, 2001) ท ง WAI แ ล ะ WSI

เปนตวแปรสาคญในการทานายพฤตกรรมของวตถดบในกระบวนการผลต (Lopeset al., 2012)

โดยคา WAI ยงสามารถใชเปนดชนชวดระดบการเกดเจลลาตไนเซชนได (DG) (Zhuang et al.,

2009) แปงดบโดยทวไปจะไมสามารถละลายในน าเยนทมอณหภมตากวาอณหภมในการเกดเจลลา

ตไนเซชน แตเมอเตมน าลงในแปงและตงทงไวทอณหภมหอง เมดแปงจะดดซมน าจากบรรยากาศ

ไดจนเกดสมดลระหวางความชนภายในเมดแปงกบความชนในบรรยากาศ ซงเปนกระบวนการแบบ

ผนกลบได (กลาณรงค ศรรอต และ เกอกล ปยจอมขวญ, 2546) สวนคา WSI มความสมพนธกบ

ระดบการแตกของโมเลกล (degree of molecular damage) (Bryant et al., 2001) และขนอยกบ

ปรมาณของสารทละลายน าไดซงอาจจะมากขนเนองจากการสลายของแปงและสวนประกอบ

อน ๆทเกดขนในกระบวนการผลต (Guha et al., 1997) กระบวนการเอกซทรชนเปนกระบวนการ

แปรรปทผสมผสานกนระหวางแรงกลและแรงเฉอน ทาใหโมเลกลของสตารชถกทาลายดวยแรงกล

แรงเฉอนและความรอน สงผลใหโครงสรางหรอโมเลกลของสตารชในบางสวนเกดการเปดออก

และหลดออกจากเมดแปง มผลใหโมเลกลสตารชขนาดเลกสามารถจบกบโมเลกลของน าไดมากขน

และสามารถจบกบโมเลกลของน าไดดกวาโมเลกลสตารชขนาดใหญ เนองจากโมเลกลของสตารช

ทมขนาดเลกมพนทผวสมผสมากกวาโมเลกลของสตารชทมขนาดใหญ ดงนน การทสตารชถก

ทาลายทาใหมระดบการแตกของโมเลกลมากขนทาใหของแขงทละลายไดนนหลดออกมามากขน

สงผลใหคา WSI มคาเพมขนเมอเทยบกบแปงดบทไมผานการแปรรป

ตารางท 4.7 คาดชนการดดซบนา (Water Absorption Index, WAI) และคาดชนการละลาย

(Water Solubility Index , WSI) ของแปงขาวขนรป

Extrusion moisture (%) Barrel temperature (°C) WAI (g/g) WSI (%)

28 90 3.36c 5.62b

28 110 4.57c 6.02b

33 90 7.42b 7.10a

33 110 17.41a 6.09b

native rice flour 1.83d 2.89c

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

 

 

 

 

 

 

 

 

41

4.5 การวเคราะหคณสมบตทางกายภาพของขาวขนรป

4.5.1 คณภาพการหงตม (Cooking quality)

ในการหงตมขาวสารใหเปนขาวสกทสวยและสกพอดน น ตองมระยะเวลา

และปรมาณน าทใชในการหงทพอดและเหมาะสมกบปรมาณขาวสาร การหงขาวนานเกนไปทาให

เมลดแตก และอาจไหมการใสน านอยหรอมากเกนไปจะทาใหขาวไมสก หรอขาวแฉะ ทาการ

ทดสอบคณภาพการหงตมโดยทาการศกษาระยะเวลาการหงตม (minimum cooking time) และ

ปรมาณน า ทใชในการหงตม (% water intake) แสดงในตารางท 4.8พบวา ขาวขนรปทผาน

กระบวนการเอกซทรชนจะมระยะเวลาทใชในการหงตมสนลงเมอเปรยบเทยบกบขาวสารปกตทงน

เนองมาจากกระบวนการเอกซทรชนเปนกระบวนการทางความรอนรปแบบหนง ขาวขนรปทผลต

โดยกระบวนการเอกซทรชนไดผานกระบวนการทางความรอนมาแลวทาใหขาวขนรปเกดการเจลลา

ตไนเซชนบางสวน ซง Cheyne et al. (2005); Guha et al. (1998) และ Chinnaswamy and Hanna.

(1988) รายงานวาแปงทผานกระบวนการเอกซทรชนจะสามารถละลายและกระจายตวไดดในน าเยน

หรอทอณหภมหอง และมความสามารถในการดดซบน า (hydrate)ไดเรวกวาแปงดบตามธรรมชาต

ทาใหขาวขนรปทผลตไดใชเวลาในการหงตมส นลงในขณะทปรมาณน าทใชในการหงตมเพมขน

เมอเปรยบเทยบกบขาวสารปกต ปรมาณน าทใชในการหงตมของขาวขนรปมคาเพมขนเนองมาจาก

ขาวขนรปทผลตไดจากกระบวนการเอกซทรชนมโครงสรางภายในทเปลยนแปลงไปจากการศกษา

โครงสรางภายในดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด (SEM) จะสงเกตเหนวาขาวขนรป

สญเสยลกษณะของเมดสตารช มลกษณะเปนแปงหลอมตวอดกนแนนเปนเนอเดยวกน (รปท 4.3)

ซงลกษณะทปรากฏดงน จะทาใหน าแทรกซมเขาไปในเมลดไดยากขนเมอเปรยบเทยบกบเมลด

ขาวสารปกต ตองใชปรมาณนาในการหงตมมากขนจงจะทาใหขาวขนรปสกพอด สมพนธกบผลของ

คา WAI (ตารางท 4.4) ทพบวาแปงขาวขนรปมคา WAI สงกวาแปงขาวพนธชยนาท ขาวขนรป

สามารถดดซบน าไดดกวาขาวสารปกต จงทาใหปรมาณน าทใชในการหงตม (% water intake)

ขาวขนรปมคามากกวาขาวสารพนธชยนาทนอกจากนนเมอความชนวตถดบเพมขน ระยะเวลาการ

หงตมและปรมาณนาทใชในการหงตมมคาเพมขน สมพนธกบผลระดบการเกดเจลลาตไนเซชนดงท

กลาวไปแลวขางตน (ตารางท 4.6) สวนการเพมอณหภมบาเรลใหผลไมแตกตางกนทางสถต

 

 

 

 

 

 

 

 

42

ตารางท 4.8 ระยะเวลาการหงตม ปรมาณนาทใชในการหงตม ของขาวขนรป

Extrusion moisture (%) Barrel temperature (°C) Minimum cooking

time (min) % water intake

28 90 13c 169.32c

28 110 13c 176.12b

33 90 17b 185.17a

33 110 - -

Chainat rice grain 21a 156.40d

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

4.5.2 ลกษณะเนอสมผสของขาวขนรปหงสก

ลกษณะเนอสมผสของขาวขนรปหงสกทศกษา คอความเหนยวและแรงกดอด

ภายในภาชนะ แสดงในตารางท 4.9 โดยพบวาคาความเหนยวและแรงกดอดภายในภาชนะของขาว

ขนรปมคาเพมขนเมอเปรยบเทยบกบขาวสารพนธชยนาท ทงนความเหนยวทเพมขนของเมลดขาว

ขนรปทผานกระบวนการหงตม เกดจากการทผวดานนอกของเมลดขาวขนรปสญเสยโครงสรางของ

เมลดทมตามธรรมชาตทาใหเมอทาการหงตม ผวดานนอกของเมลดขาวขนรปมการละลายออกมา

ในนาทใชในการหงตมจงทาใหผวของเมลดขาวขนรปมความเหนยว ซงผลนสอดคลองกบคา WAI

(ตารางท 4.7) ซงอาจกลาวไดวาเมลดขาวขนรป เปนเมลดขาวทผานกระบวนการใหความรอน

มาแลวสวนหนง เกดการเจลลาตไนเซชนแลว ขาวขนรปมลกษณะของเมลดขาวทเปนเจลสตารช

ทละลายน าไดงาย เมอผานกระบวนการหงตมจงทาใหผวดานนอกของเมลดทมลกษณะเปน

เจลสตารชนละลายออกมากบน าทใชในการหงตม ขาวขนรปจงมความเหนยวมากกวาขาวสารปกต

ซงสอดคลองกบคาดชนการดดซบนาทวเคราะหได (ตารางท 4.7) ทาใหเมลดขาวขนรปหงสกทไดม

ความเหนยวมากกวาเมลดขาวสารปกตหงสกสวนแรงกดอดภายในภาชนะทเพมขน เนองมาจากขาว

ขนรปทผลตไดจากกระบวนการเอกซทรชนมโครงสรางภายในทเปลยนแปลงไป โดยแปงขาวจะถก

ทาใหรอน สก และนวด ใหมลกษณะเปนโด (dough) ทมลกษณะคลายพลาสตกหยนเหนยวภายใน

บาเรล แลวอดผานรเปดโดยใชหนาแปลนซงไดรบการออกแบบมาใหมรปรางเปนเมลดขาวออกมา

และขาวขนรปมโครงสรางภายในเปนเนอเดยวกนทอดแนนดงผลการศกษาโครงสรางภายในดวย

กลองจลทรรศนอเลคตรอนชนดสองกราด (SEM) (รปท 4.3) จงทาใหขาวขนรปมแรงกดอดภายใน

ภาชนะมากกวาขาวสารปกต

 

 

 

 

 

 

 

 

43

การเพมปรมาณความชนวตถดบทาใหคาความเหนยวและแรงกดอดภายในภาชนะ

มคาเพมขน (p>0.05) สมพนธกบระดบการเกดเจลลาตไนเซชน (ตารางท 4.6) ความชนของวตถดบ

ทสงขน สงผลใหระดบการเกดเจลลาตไนเซชน ดชนการดดซบน า และดชนการละลายน าสงขน

ทาใหคาความเหนยวสงขนนอกจากนเมอปรมาณความชนของวตถดบมากขน สงผลใหความหนด

ของแปงขาวซงเปนวตถดบภายในบาเรลลดลง ทาใหความตานทานการหมนของสกรในบาเรลตา

คาทอรคจงตาลงเจลแปงขาวขนรปทออกสหนาแปลนรปเมลดขาวจงมความแนนมากขน สงผลให

แรงกดอดภายในภาชนะมคาเพมขนสมพนธกบผลการทดลองของรตนาวด ปตถะเมฆ และคณะ

(ม.ป.ป.) ทไดทาการศกษาการผลตขาวขนรปจากปลายขาวโดยใชเครองเอกซทรเดอรแบบสกร

เดยว พบวาความแนนเนอของขาวขนรปหงสกเพมขนเมอปรมาณความชนเพมขน และสมพนธกบ

ผลการทดลองของ Zhuang et al. (2009) ททาการศกษาผลของสภาวะการผลตโดยกระบวนการ

เอกซทรชนตอคณสมบตทางเคมกายภาพของขาวขนรปอนดกาพบวาเมอปรมาณความชน

เพมขน ความแขงของเอกซทรเดตมคาเพมขนสวนการเพมอณหภมบาเรลใหผลไมแตกตางกนทาง

สถต

ตารางท 4.9 คาความเหนยวและแรงกดอดภายในภาชนะของขาวขนรปหงสก

Extrusion moisture

(%)

Barrel temperature

(°C)

Back extrusion force

(g)

Stickiness

(g)

28 90 3,933c 12.95c

28 110 5,676b 23.95b

33 90 7,056a 42.60a

33 110 - -

Chainat rice grain 2,641d 7.40d

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

4.6 ลกษณะทางโครงสรางผลกของแปงขาวขนรป

ลกษณะทางโครงสรางผลก (Crystallinity) ของแปงขาวพนธชยนาท และแปงขาวขนรป

แสดงดงรปท 4.5 และตารางท 4.10 เมอพจารณารปแบบผลกของแปงขาวพนธชยนาทและแปงขาว

ขนรปจากการตรวจสอบลกษณะทางโครงสรางผลกดวยเทคนค Wide Angle x-ray Scattering

(WAXS) พบวาแปงขาวพนธชยนาทปรากฏพคค (doublet peak) ท 2θ ท 17 และ 18° และพคเดยว

(singlet peak) ท 2θ ท 15 และ 23° ซงแสดงถงโครงสรางผลกชนด A และเปนลกษณะผลกทพบได

 

 

 

 

 

 

 

 

44

ทวไปในแปงจากธญชาต (Cheetham and Tao, 1998) ขณะทแปงขาวขนรปทสภาวะการผลต

em 28% + 90°C, em 28% + 110°C และ ทสภาวะการผลต em 33% + 90°C ปรากฏ singlet peak

ท 2θ ท 15 และ 23° ปรากฏ doublet peak ทตาแหนง 2θ ท 17° และ 18° ซงแสดงถงโครงสรางผลก

แบบ A นอกจากนยงเหนลกษณะของ singlet peak ทต าแหนง 2θ ท 13, 19.7° ซงเปนลกษณะ

โครงสรางผลกแบบ V ซงเปนสารประกอบเชงซอนระหวางอะมโลสกบไขมน (amylose-lipid

complex) (Derycke et al., 2005) เนองจากแปงขาวพนธชยนาททใชเปนวตถดบมองคประกอบของ

ไขมนอย 0.65% ดงนนจงสามารถรวมตวกบอะมโลสเกดเปนสารประกอบเชงซอนดงกลาวไดใน

ระหวางกระบวนการเอกซทรชน ทสภาวะการผลต em 33% + 110°C ปรากฏ singlet peak ท 2θ

ท 13 และ 19.7° ซงแสดงถงโครงสรางผลกแบบ V ผลทไดนแสดงใหเหนวากระบวนการ

เอกซทรชนมผลใหเกดการเปลยนแปลงลกษณะโครงสรางผลกจาก A เปน A+V และ V

ตารางท 4.10 รปแบบผลก (Crystal pattern) ของแปงขาวพนธชยนาท และแปงขาวขนรป

Extrusion moisture (%) Barrel temperature (°C) Crystal pattern

28 90 A + V

28 110 A + V

33 90 A + V

33 110 V

native rice flour A

 

 

 

 

 

 

 

 

45

รปท 4.5 ลกษณะทางโครงสรางผลก (Crystallinity) ของแปงขาวพนธชยนาท และแปงขาว

ขนรปดวยรปแบบการเลยวเบนของรงสเอกซ (Wide Angle X-ray Scattering)

(WAXS)

4.7 คณสมบตทางความรอนของแปงขาวขนรป

คณสมบตทางความรอนของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาทสามารถศกษาไดดวย

เครอง Differential Scanning Colorimeter (DSC) ชวงอณหภมของการเกดเจลลาตไนเซชนและ

ปรมาณความรอนทใชในการเกดเจลลาตไนเซชนของแปงสามารถตรวจวดไดโดยใชเครอง DSC

ซงปรมาณความรอนทใชในการเกดเจลลาตไนเซชน หรอคาพลงงานของการเปลยนเฟสคอคาเอน

ทาลป (ΔH) (Zobel et al., 1988) อณหภมและปรมาณความรอนทใชในการเกดเจลลาตไนเซชน

สามารถแสดงใหเหนถงโครงสรางและความแขงแรงภายในโมเลกลของแปงได แปงทมความ

แขงแรงภายในโมเลกลมาก มคาพลงงานความรอนทใชในการเกดเจลลาตไนเซชนมากเนองจาก

ตองใชปรมาณความรอนจานวนมากในการทาใหเมดแปงท งหมดเกดการพอง สลายพนธะ

ไฮโดรเจน ทาใหแปงเกดการเจลลาตไนซนอกจากนคาอณหภมเรมตนของการเปลยนเฟส (onset

0

2E-09

4E-09

6E-09

8E-09

1E-08

1.2E-08

1.4E-08

1.6E-08

1.8E-08

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Intensity

2 Theta

Native

em28%, 90C

em28%, 110C

em33%, 90C

em33%, 110C

 

 

 

 

 

 

 

 

46

temperature, To) คาอณหภมสงสดของการเปลยนเฟส (peak temperature, Tp) และคาอณหภม

สดทายของการเปลยนเฟส (conclusion temperature, Tc) ทแตกตางกนขนอยกบความแตกตางของ

ขนาด รปแบบ และการกระจายตวของสตารชแกรนล คาพลงงานของการเปลยนเฟส (ΔH) ขนกบ

ปจจยหลายปจจย เชน รปรางของสตารชแกรนล สดสวนของขนาดแกรนล (Kaur and Singh, 2000;

Addo, Xiong and Blanchard, 2001)

ผลการวเคราะห To, Tp, Tc, ชวงอณหภมของการเปลยนเฟส (Tc– To) และΔH ของแปง

ขาวพนธชยนาทและแปงขาวขนรปแสดงดงตารางท 4.11 พบวาแปงขาวพนธชยนาท เกดพคการ

เปลยนแปลงทางความรอนขนทชวง To ถง Tc ทชวงอณหภม 67.82 -89.77°C ซงแสดงถงชวง

อณหภมของการเกดเจลลาตไนเซชนของแปงโดยจะม Tc-To ทกวางกวาแปงขาวขนรป (21.95°C)

และม ΔH สงกวาแปงขาวขนรป (8.10J/ g) เนองจากโครงสรางของแปงขาวพนธชยนาทม

โครงสรางสวนทเปนผลกมากกวาแปงขาวขนรป แปงจงตองใชปรมาณความรอนมากกวาเพอทา

การสลายพนธะไฮโดรเจน และทาใหแปงเกดการเจลลาตไนเซชนแปงขาวขนรปมคา To, Tc และ

Tp สงกวาแปงขาวพนธชยนาท เนองมาจากแปงขาวขนรปเกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะ

มโลสและไขมน (amylose-lipid complexes) ระหวางกระบวนการเอกซทรชนซงแสดงลกษณะ

โครงสรางผลกแบบ Vและแสดงลกษณะโครงสรางผลกแบบ A ซงเปนโครงสรางผลกสวนทยง

หลงเหลออยจากกระบวนการเอกซทรชนโดยโครงสรางผลกทยงหลงเหลออยนอาจเกดการ

เหนยวนาใหเกดผลกขนมาใหม ขาวขนรปจงมลกษณะโครงสรางผลกแบบ A + V และ แบบ V

จงทาใหคา To, Tc และ Tp ของขาวขนรปสงกวาขาวพนธชยนาทเมอพจารณาจากคา ΔH ของแปง

ขาวขนรปพบวามคาตาท งนอาจเปนเพราะผลกทเกดขนในขาวขนรปมปรมาณเพยงเลกนอย

นอกจากนคา Tc-To ของแปงขาวขนรปกแคบกวาแปงขาวพนธชยนาท ซงคา Tc-To ทแคบกวาน

แสดงใหเหนวาขนาดของผลกมความใกลเคยงกน ผลกมความ homomgeneity สงแตความเปนผลก

ตาจงทาใหคา ΔH ของแปงขาวขนรปตากวาแปงขาวพนธชยนาท

แปงขาวขนรปสภาวะการผลตท 1 -3 ม To, Tp และ Tc ทไมแตกตางกนทางสถตสภาวะ

การผลตท 1 -3 เกดพคของการเปลยนแปลงความรอนซงเปนพคของโครงสรางผลกแบบ A รวมกบ

พคของโครงสรางผลกแบบ V สวนทสภาวะการผลตท 4(em33% + 110°C) เกดพคของการ

เปลยนแปลงความรอนซงเปนพคของโครงสรางผลกแบบ V โดยพคของโครงสรางผลกแบบ V เปน

พคทแสดงวาเกดการหลอมของสารประกอบเชงซอนระหวางอะมโลสและไขมน (amylose-lipid

complexes) (Lamberts et al., 2009; Marti, Seetharaman and Pegina, 2010; Marti, Ambrogina and

Seetharaman, 2011) การเกดสารประกอบเชงซอนของสตารชและไขมนเ นองมาจากการ

เปลยนแปลงของสตารชภายในบาเรลโดยอะมโลสทมอยในแปงมความสามารถในการจบกบไขมน

 

 

 

 

 

 

 

 

ตารางท 4.11 คณสมบตทางความรอนของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาททตรวจสอบดวยเครอง Differential Scanning Colorimeter (DSC)

สภาวะการทดลอง To (°C) Tp (°C) Tc (°C) Tc-To (°C) ∆H (J/g)

28% mc + 90°C 89.65b 97.97b 106.52b 16.87cd 0.76b

28% mc + 110°C 90.04b 98.03b 105.30b 15.26c 0.71b

33% mc + 90°C 89.97b 98.05b 107.09b 17.12bc 0.78b

33% mc + 110°C 103.59a 108.81a 117.29a 13.70d 0.53b

Native flour 67.82c 73.09c 89.77c 21.95a 8.10a

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

47

 

 

 

 

 

 

 

 

48

หรอกรดไขมน และรวมตวกนเปนสารประกอบเชงซอนเกดขน (Bhatnagar and Hanna., 1994;

Cheyne et al., 2005) สมพนธกบผลการทดลองของ Marti et al. (2010) ซงทาการศกษาเปรยบเทยบ

การทาพาสตาแปงขาวเจาแบบธรรมดาและดวยกระบวนการเอกซทรชน พบวาในการผลตพาสตา

แปงขาวเจาโดยกระบวนการเอกซทรชนจะพบพคของสารประกอบเชงซอนระหวางอะมโลสและ

ไขมนทอณหภมการหลอมเหลวสงกวา 100°C ซงพคทปรากฏนแสดงใหเหนถงการจดเรยงตวกน

ใหมของสารประกอบเชงซอนระหวางอะมโลสและไขมนและสายโซสตารชระหวางกระบวนการ

เอกซทรชน ทาใหเกดการจดเรยงตวใหมของผลกในแปงและทาใหมความคงทนตอความรอน

เนองจากแปงขาวขนรปทสภาวะการผลต em33% + 110°C นมคา DG สงทสด มผลกแบบ A เหลอ

นอยมาก หรอไมเหลอเลย ทาใหแสดงลกษณะโครงสรางผลกแบบ V แบบเดยวซงมคา To, Tp และ

Tc สงกวาสภาวะการผลตอน และม Tc - To และ ΔH ตากวาสภาวะการผลตอน

4.8 คณสมบตทางความหนดของแปงขาวขนรป

4.8.1 สมบตการเกดเพสท

การศกษาการเปลยนแปลงความหนดดวยเครองวเคราะหความหนดแบบรวดเรว

RVA (Rapid visco analyzer) แสดงผลการทดลองดงรปท 4.6 และตารางท 4.12 โดยคา Peak

viscosity (PV), Peak time (PT), Setback (SB), Breakdown (BD) และFinal viscosity (FV) ของแปง

ขาวขนรปตากวาแปงขาวพนธชยนาท เนองมาจากโครงสรางของเมดแปงทผานกระบวนการเอกซ

ทรชนจะถกทาลายเนองมาจากการเสยดสของแปงกบผนงบาเรลและพลงงานความรอนทไดรบ

ดงนนจงทาใหแปงเกดการเจลลาตไนเซชนดงคา DG ทสงกวาของแปงขาวพนธชยนาท (ตารางท

4.6) ซงสอดคลองกบงานวจยของ Hagenimana et al., (2006) ทไดทาการศกษาเกยวกบคณสมบต

ของแปงขาวเจาหลงผานการดดแปรดวยกระบวนการเอกซทรชนไดรายงานวาคณสมบตการเกด

เพสทของเอกซทรเดตแปงขาวเจามคาลดลงเมอเทยบกบคณสมบตการเกดเพสทของแปงขาวทไม

ผานการดดแปรแปงขาวขนรปแสดงคาความหนดเรมตน (initial paste viscosity, IPV) ทอณหภม

เรมตนการวเคราะห (25°C) ในขณะทแปงขาวพนธชยนาทไมปรากฏลกษณะดงกลาว ท งน

Doublier et al., (1986) ไดทาการศกษาการใหความรอนดวยกระบวนการเอกซทรชนกบแปงสาล

พบวา เพสทของแปงสาลทผานกระบวนการเอกซทรชนมพฤตกรรมทางความหนดทคลายคลงกบ

ของเหลว เนองมาจากการถกทาลายของเมดแปงอนเนองมาจากความรอนและแรงเฉอนในระหวาง

กระบวนการเอกซทรชน การใหความรอนแกสารละลายแปงจนเกดการเจลลาตไนเซชนทสมบรณ

จะทาใหความหนดของสารละลายแปงลดลง (Schweizer, Reimann, Solms, Eliasson and Asp,

1986) ความหนดของแปงขนกบระดบการแตกสลายของโมเลกลสตารช (E-dash et al., 2003) แปง

ขาวขนรปเกดการเจลลาตไนเซชนบางสวนจงทาใหคา PV, PT, SB, BD และ FV ของแปงขาวขนรป

 

 

 

 

 

 

 

 

49

ตากวาแปงขาวพนธชยนาท คา PV คอคาความหนดสงสดของแปงเมอเกดการเจลลาตไนเซชน

ซงไดรบผลกระทบจากสภาวะตาง ๆ ในกระบวนการแปรรปรวมดวย นอกจากนยงสมพนธกบการ

พองตวของเมดแปง การหลดออกของอะมโลส ความเปนผลกของแปง ปรมาณอะมโลส

การกระจายตวของสายโซอะไมโลเพคตน และปรมาณของสวนประกอบอน ๆ ทมในเมดแปง

เชน โปรตน ไขมน (Liu, Donner, Yin, Huang and Fan, 2006; Chuang, Liu, Pauls, Fan and Yada,

2008) คา PT แสดงถงระยะเวลาทแปงแสดงคาความหนดสงสดแปงขาวขนรปผานกระบวนการทาง

ความรอนมาแลว มลกษณะเปนแปงพรเจลลาตไนซจงทาใหคา PT ตากวาแปงขาวพนธชยนาท

คา BD แสดงถงความคงตวของเพสท โดยแปงทมคา BD ตา จะมความคงตวของเพสทสง คา SB

แสดงถงแนวโนมของการเกดรโทรเกรเดชน (retrogradation) ของแปงเมอเพสทแปงสกเยนตวลง

สมพนธกบคาความคงตวของเพสทคา FV แสดงถงความสามารถของแปงทจะสามารถเกดเจลและ

ความหนด เมอเพสทแปงเยนตวลง (Lopeset al., 2012; Hagenimana et al., 2006)

ความหนดทเพมขนขณะใหความรอน (25 - 95°C) แสดงใหเหนถงความสามารถ

ในการดดน า และการพองตวของแปง (Sandhu et al., 2007) ทสภาวะการผลต 33% mc + 110°C

มคา Initial Paste Viscosity (IPV) และ PV สงทสดซงสมพนธกบคาDG และ WAI ทมคาสงสด

(ตารางท 4.4) แสดงใหเหนวาแปงทไดจากกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะนมสดสวนของสตารช

ทเกดเจลลาตไนเซชนทมากกวา และสามารถกระจายตวไดในน าเยนไดดกวาจงทาใหเกดความหนด

ในน าเยนไดเนองจากเปนสภาวะทเมดสตารชถกทาลายไปมากโครงสรางของเมดสตารชและ

โมเลกลของสตารชสวนใหญเกดการเปดออกและโมเลกลสตารชหลดออกจากเมดสตารช มผลให

โมเลกลสตารชสามารถจบกบโมเลกลของน าไดมากขน ทาใหสามารถละลายหรอกระจายตวไดใน

น าเยน จงทาใหเกด IPV สงสดเมอเทยบกบแปงขาวขนรปทสภาวะการผลตอน ๆ นอกจากนนการ

ใหความหนดในเฟสตอเนองของระบบทสงน เนองมาจากการเกดปฏสมพนธกบสวนของสตารชท

ไมเกดการเจลลาตไนซทมอยในระบบ จงทาให PV ทสภาวะการผลตน มคาสงสด

เมออณหภมของ RVA ลดลง จาก 95 -25°C ความหนดของเพสทแปงจะมคามาก

ขนเนองมาจากการจดเรยงตวของอะมโลส และเกดปฏสมพนธกนระหวางองคประกอบตาง ๆ

ภายในเพสทแปง เชน คารโบไฮเดรต ไขมน และโปรตน (Kaur, Singh, Sodhi and Rana, 2009) และ

ความหนดของขาวขนรปทชวงอณหภมนมคานอยกวาความหนดของแปงขาวพนธชยนาท เนองจาก

แปงขาวขนรปเกดการเจลลาตไนเซชนบางสวน โมเลกลของสตารชเกดการแตกตว ดงทมคา WSI

สงกวาแปงขาวพนธชยนาทถง 3 เทา ดงนนเมออณหภมของ RVA ลดลงสตารชจงมความสามารถ

ในการจดเรยงตวกนใหมตา แปงขาวขนรปในชวงอณหภมนจงมคาความหนดตากวาแปงขาวพนธ

ชยนาท

 

 

 

 

 

 

 

 

50

รปท 4.6 ลกษณะการเกดเพสทของแปงขาวขนรป และ แปงขาวพนธชยนาท ดวยเครองวเคราะห

ความหนดแบบรวดเรว RVA (Rapid visco analyzer) (em: extrusion moisture)

ตารางท 4.12 การเปลยนแปลงทางความหนดของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาท

ดวยเครองวเคราะหความหนดแบบรวดเรว RVA (Rapid visco analyzer)

Extrusion conditions Peak

viscosity

(RVU)

Peak

time

(min)

Breakdow

nviscosity

(RVU)

Setback

viscosity

(RVU)

Final

viscosity

(RVU)

Initial

paste

viscosity

(RVU)

Extrusion

moisture

(%)

Barrel

temperature

(°C)

28 90 18.12c 7.14ab 7.25b 20.25b 31.11b 2.62bc

28 110 17.49c 7.10ab 6.79b 20.70b 31.40b 3.91b

33 90 15.99c 8.00a 4.49b 18.18b 29.68b 2.33bc

33 110 27.77b 6.50b 14.44a 14.73b 28.06b 8.47a

Native rice flour 78.80a 8.13a 14.83a 60.94a 124.91a 1.54c

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

0

20

40

60

80

100

120

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Tem

pera

ture

(◦C

)

Vis

cosi

ty (R

VU

)

Time (min)

Native flour

em 28%, 90°C

em 33%, 90°C

em 28%, 110°C

em 33%, 110°C

 

 

 

 

 

 

 

 

51

4.8.2 พฤตกรรมการไหล

การศกษาพฤตกรรมการไหลของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาท แสดงดง

ตารางท 4.13 จากการศกษาความสมพนธระหวางคาความเคนเฉอน และอตราการเฉอนของแปงขาว

และแปงขาวขนรป พบวาเปนไปตามกฎสมการยกกาลง (power law) แสดงดงสมการท 1

σ = 𝑘��𝑛 (4.1)

เมอ σ คอ ความเคนเฉอน (Pa)

�� คอ อตราเฉอน (s-1)

k คอ คาสมประสทธความคงตว (consistency coefficient) (Pa.sn)

และ n คอ ดชนแสดงพฤตกรรมการไหล (flow behavior index)

โดย n = 1, ของไหลมคณสมบตนวโตเนยน

n > 1, ของไหลมคณสมบต Shear thickening

n < 1, ของไหลมคณสมบต Shear thinning

จากการศกษาความสมพนธระหวางคาความเคนเฉอน และอตราการเฉอนของแปง

ขาวพนธชยนาท และแปงขาวขนรป พบวาแปงขาวขนรปมคาดชนแสดงพฤตกรรมการไหล (n)

ตากวาแปงขาวพนธชยนาทแตมคาสมประสทธความคงตว (k) และ คาความหนดปรากฏทอตารา

เฉอน 100 s-1 (η100) สงกวาแปงขาวพนธชยนาทสอดคลองกบผลการทดลองของ Shiaun and Yeh

(2004) ทท าการศกษาคณสมบตทางวทยากระแสของแปงฟลาวรขาวสาลจากกระบวนการ

เอกซทรชน เนองมาจากแปงขาวขนรปผานกระบวนการทางความรอนมาแลวเกดการเจลลาต

ไนเซชนบางสวน โครงสรางของแปงถกทาลาย โมเลกลสตารชสามารถจบกบโมเลกลของน าไดด

ดง WAI ทมคาสงขนทาใหสารละลายแปงเกดความหนดไดงาย และเกดความหนดไดทอณหภมตา

จงทาใหคา n ตา คา k และคา η100 สงกวาแปงขาวพนธชยนาท เมอพจารณาถงคาดชนแสดง

พฤตกรรมการไหลของแปงขาวขนรปแตละสภาวะการทดลองและแปงขาวพนธชยนาท มคาเทากบ

0.48, 0.45, 0.56, 0.21 และ 0.62 ตามลาดบ ซงมคานอยกวา 1 แสดงถงพฤตกรรมการไหลแบบ

Shear thinning (pseudoplastic) (Doublier, 1981)

การเพมความชนวตถดบสงผลใหคา η100 มคาเพมขนในกรณทอณหภม 110°C

การเพมอณหภมบาเรลสงผลให คา n ลดลง แตคา k และ η100 มคาเพมขนในกรณทความชน

วตถดบ 33% ทงนเนองมาจาก เมอความชนวตถดบและอณหภมบาเรลเพมขน แปงขาวขนรปเกด

การเจลลาตไนซเซชนไดมากขน ดงคา DG ทเพมขน สดสวนของแปงทเกดการเจลลาตไนซเซชนม

 

 

 

 

 

 

 

 

52

มากกวาแปงทไมเกดการเจลลาตไนซเซชน เมอศกษาผลของพฤตกรรมการไหล แปงขาวขนรปท

สภาวะทมความชนวตถดบและอณหภมบาเรลสงกวาน แปงมความเปนเจล และมโครงสรางสามมต

ของโครงขายเจลทมากกวา จงทาใหสามารถจบกบน าไดดกวา ดงคา WAI เจลของแปงขาวขนรปท

สภาวะการผลตทมความชนวตถดบและอณหภมบาเรลสงกวาจงมคาสมประสทธความคงตว และคา

ความหนดสงกวา สวนคา n ของแปงขาวขนรปทลดลง เนองมาจากเจลของแปงขาวขนรปมความ

หนดสง ทาใหเกดการไหลไดนอยกวา จงทาใหคา n มคาตา

แปงขาวขนรปทสภาวะการผลต em33% + 110°C มคา n ตาทสดแตมคา k และ

η100 สงทสดเนองมาจากสภาวะการผลตนเปนสภาวะการผลตทรนแรงทสด สดสวนของแปงเกด

การเจลลาตไนเซชนมากทสดจากทม DG สงสด โครงสรางของเมดแปงถกทาลายไปมาก จงทาให

ดชนแสดงพฤตกรรมการไหลมคาตาทสด นอกจากนแปงทสภาวะการผลตนม WAI สงทสด

ซงสมพนธกบสมบตการเกดเพสท โดยแปงมคา IPV และ PV สงทสด แสดงใหเหนวาแปงทสภาวะ

การผลตนสามารถดดซบนาและเกดเจลทอณหภมตาไดดทสด จงสงผลใหคา k และคา η100 มคาสง

ทสด

ตารางท 4.13 คา Flow behavior index (n), Consistency coefficient (k) Pa.sn และ Apparent

viscosity (η100) ของแปงขาวขนรป และแปงขาวพนธชยนาท

Sample Flow behavior index

(n)

Consistency coefficient

(k) Pa.sn

Apparent viscosity

(η100) Pa.s

28% mc + 90°C 0.48c 3.04b 0.28b

28% mc + 110°C 0.45c 4.74b 0.38b

33% mc + 90°C 0.56b 2.63b 0.34b

33% mc + 110°C 0.21d 103.73a 2.72a

Native flour 0.62a 1.12b 0.19b

ตวอกษรทแตกตางกนในแนวตง แสดงความแตกตางอยางมนยสาคญทางสถต (p<0.05)

 

 

 

 

 

 

 

 

บทท 5

สรปผลการวจย

จากการศกษาการแปรรปขาวขนรปโดยกระบวนการเอกซทรชน พบวาขาวขนรปทผลตได

มลกษณะปรากฏทเหมอนหรอคลายคลงกบขาวสารพนธชยนาท สภาวะการผลตทมความเหมาะสม

ทสดในการผลตขาวขนรป คอ สภาวะการผลตท em 28% + 90°C เนองจากเปนสภาวะการผลต

ทสามารถผลตเปนขาวขนรปทมลกษณะปรากฏทเหมอนหรอคลายคลงกบขาวสารพนธชยนาทมาก

ทสด และความหนดของแปงขาวขณะออกจากบาเรลมความเหมาะสม ทาใหเมอทาการตดดวย

ใบมดตดแลวไดเมลดขาวขนรปทมลกษณะปรากฏเหมอนหรอคลายคลงกบขาวสารพนธชยนาท

มากทสด สวนสภาวะการผลตท em 33% + 110°C ไมสามารถผลตเปนขาวขนรปได เนองจาก

มความหนดนอยเกนไป ไมสามารถตดดวยใบมดตดเพอผลตใหมลกษณะเปนเมลดขาวสารได

ขาวขนรปทผลตไดมคณสมบตทางกายภาพ และเคมกายภาพแตกตางจากขาวสารพนธ

ชยนาทปกต โดยขาวขนรปเกดเจลลาตไนเซชนบางสวน ทาใหแปงขาวขนรปมระดบการเกด

เจลลาตไนเซชน (DG) ดชนการดดซบน า (WAI) และ ดชนการละลายน า (WSI) สงกวาแปงขาว

พนธชยนาท ทาใหขาวขนรปใชระยะเวลาในการหงตมสนลง แตใชปรมาณน าในการหงตมมากขน

ซงสอดคลองกบคา WAI ขาวขนรปมความเหนยว และความแนนเนอมากกวาขาวสารพนธชยนาท

สมพนธกบคา WSI ขาว ขนรปสญเสยโครงสรางของเมดสตารชทม รปทรงหลายเหลยม

แตมลกษณะเปนเจลแปงขาวอดแนนเปนเนอเดยวกน ทาใหน าแทรกเขาไปในโครงสรางไดยากขน

จงตองใชปรมาณน าในการหงตมมากขน และทาใหความแนนเนอของขาวขนรปมคามากกวา

ขาวสารพนธชยนาท ซงสอดคลองกบความแกรงของเมลดขาวขนรป (integrity) ทมคาการสลายตว

ในสารละลายเบสทระดบสงกวาขาวสารพนธชยนาทกระบวนการเอกซทรชนทาใหบางสวนของ

สตารชเกดการเปลยนรป (transform)เกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะมโลสกบไขมน (amylose-

lipid complex) ซ ง ม ลกษณะโครงส ร า งผ ล กแบบ V แ ตก ย ง เห ล อลกษณะผ ลกแบบ A

อยบาง จงแสดงลกษณะโครงสรางผลกแบบ A + V แตสภาวะการผลตท em 33% + 110°C แปงขาว

ขนรปแสดงลกษณะโครงสรางผลกแบบ V (amylose-lipid complex) ซงสอดคลองกบคณสมบต

ทางความรอนเนองจากการจดเรยงตวกนใหมของผลกในแปงสงผลใหมความคงทนตอความรอน

จงทาใหมคา To, Tp และ Tc สงทสด ซงสงกวาแปงขาวขนรปทมลกษณะโครงสรางผลกแบบ A +

V สอดคลองกบสมบตการเกดเพสททพบวาแปงขาวขนรปทสภาวะการผลต em 33% + 110°C

 

 

 

 

 

 

 

 

54

มคา PV และ IPV สงทสด สมพนธกบผลของ DG และ WAI ทมคามากทสด แปงทม DG สงทสด

สามารถเกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะมโลสกบไขมนไดงายทสด ดดซบน าไดดทสด

เกดความหนดไดในน าเยน เกดความหนดไดดทสดและมความคงทนตอความรอนมากทสด

การศกษาพฤตกรรมการไหลพบวาทงแปงขาวขนรปและแปงขาวพนธชยนาทมพฤตกรรมการไหล

แบบ Shear thinning โดยแปงขาวพนธชยนาทมคา n นอยกวาแปงขาวขนรป แปงขาวขนรป

ทสภาวะการผลต em 33% + 110°C มคาดชนแสดงพฤตกรรมการไหล (n) นอยทสด แตมคา

สมประสทธความคงตว (k) และ คาความหนดปรากฏทอตราเฉอน 100 S-1(η100) มากทสด

 

 

 

 

 

 

 

 

รายการอางอง

กมลวรรณ แจงชด. (2541). การแปรรปอาหารโดยวธเอกซทรชน. อตสาหกรรมเกษตร. 9 (2): 4-8.

กลาณรงค ศรรอต และ เกอกล ปยะจอมขวญ. (2546). เทคโนโลยของแปง. พมพครงท 3 สานกพมพ

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. กรงเทพมหานคร. 292 หนา.

ขาว. (2547). [ออนไลน]. ไดจาก : http://www.ku.ac.th/e-magazine/february47/agri/rice.html

ชนดา หนสวาสด พระศกด ฉายประสาท และปณฑรกา รตนตรยวงศ. (2548). การแปรรปผลตภณฑ

ขาวพองกรอบ. คณะเกษตรศาสตร ทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม มหาวทยาลย

นเรศวร

ชาญ มงคล. (2536). ขาว. ตาราเอกสารวชาการฉบบท 63. ภาพพฒนาตาราและเอกสารวชาการ

หนวยการศกษานเทศ. กรมวชาการฝกหดคร. กรงเทพมหานคร. 43 หนา.

ประชา บญญสรกล. (2537). บทบาทของเอกซทรเดอรทมตออตสาหกรรมอาหารในประเทศไทย.

อาหาร. 26: 235-248.

รตนาวด ปตถะเมฆ อรวรรณ อนนคา และ ศรสวรรณ นฤนาทวงศสกล. (ม.ป.ป.). การผลตขาวขน

รปจากปลายขาวโดยใชเครองเอกซทรเดอรแบบสกรเดยว. ภาควชาวศวกรรมอาหารคณะ

อตสาหกรรมเกษตรมหาวทยาลยเชยงใหม

วไล รงสาดทอง. (2547). เทคโนโลยการแปรรปอาหาร. พมพครงท 4. กรงเทพฯ. ภาควชาเทคโนโลย

อตสาหกรรมเกษตร คณะวทยาศาสตรประยกต สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนคร

เหนอ

สานกงานเศรษฐกจการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ. (2555). สถานการณสนคาเกษตรท

สาคญและแนวโนมป 2555 [ออนไลน].ไดจาก:http://www.oae.go.th/download/journal/

trends2555.pdf

สมาคมโรงสขาวไทย. (2555). ราคาขาว [ออนไลน] ไดจาก:http://www.thairicemillers.com /index.

php?option=com_content&task=category&sectionid=8&id=21&Itemid=53

สมาคมผ สงออกขาวไทย. (2552). ประวตศาสตรขาวโลก [ออนไลน]. ไดจาก: http://www.

riceexporters.or.th/rice_profile.htm

อรอนงค นยวกล. (2547). ขาว : วทยาศาสตรและเทคโนโลย. ภาควชาวทยาศาสตรและเทคโนโลย

การอาหาร. กรงเทพฯ : มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.

 

 

 

 

 

 

 

 

56

Abdel-aal, E.S.M., Sosulski, F.W., Adel, A., Shehata, Y., Youssef, M.M. and Ibave, J.L. (1992).

Effect of extrusion cooking on the physical and functional properties of wheat, rice and

fababean blend. Lebensm. Wiss. U. Technol. 25: 21–25.

Addo, K., Xiong, Y.L. and Blanchard, S.P. (2001). Thermal and dynamic rheological properties of

wheat flour fractions. Food Research Int. 34: 329-335.

Akdogan, H. (1996). Pressure, torque and energy responses of a twin screw extruder at high

moisture contents. J. Food Sci. Tech. 29: 423-429.

Artz, W.E., Warren, C.C. andVillota, R. (1990). Twin screw extrusion modification of corn fiber

and corn starch extruded blend. J. Food Sci. 55: 746–750, 754.

AOAC. (1997). Official Method of Analysis. 16th ed. Association of Official Analytical chemists,

Washington, D.C.

Bhatnagar, S. and Hanna, M.A. (1994). Amylose-Lipid complex formation during single-screw

extrusion of various corn starches. Cereal Chem. 71(6): 582-587.

Bhattacharya, S. and Hanna, M.A. (1987). Textural properties of extrusion-cooked corn starch.

Lebensm. Wiss. U. Technol. 20(4): 195.

Biliaderis, C.G., Page, C.M., Maurice, T.J. and Juliano, B.O. (1986). Thermal characterization of

rice starches: A polymeric approach to phase transitions of granular starch. J. Agri. Food

Chem. 34: 6-14.

Bryant, R.J., Kadan, R.S., Champagne, E.T., Vinyard, B.T. and Boykin, D. (2001). Functional

and digestive characteristics of extruded rice flour. Cereal Chem. 78(2): 131-137.

Buleon, A., Colonna, P., Planchot, V. and Ball, S. (1998). Starch granules: structure and

biosynthesis. Inter. J. Biol. Macro. 23: 85-112.

Chang, Y.K. (2003). Effects of acid concentration and extrusion variables on some physical

characteristics and energy requirements of cassava starch. J. Chem. Eng.

Chaiyakul, S., Jangchud, K., Jangchud, A., Wuttijumnong, P. and Winger, R. (2009). Effect of

extrusion conditions on physical and chemical properties of high protein glutinous rice-

based snack. J. Food Sci. Tech. 42: 781-787

Cheetham, N.W.H. and Tao, L. (1998). Variation in crystalline type with amylose content in

maize starchgranules: an X-ray powder diffraction study. Carbohydr Polym. 36: 277-

284.

 

 

 

 

 

 

 

 

57

Cheyne, A., Barnes, J., Gedney, S. and Wilson, D.I. (2005). Extrusion behaviour of cohesive

potato starch pastes: II. Microstructure–process interactions. J. Food Eng. 66: 13-24

Chaing, B. Y. and Johnson, J. A. (1977). Measurement of total and gelatinized starch by

glucoamylase and o-toluidine reagent. Cereal Chem. 54(3): 429-435.

Chinnaswamy, R. and Hanna, M.A. (1988). Relationship between amylase content and extrusion-

expansion properties of corn starch. Cereal Chem. 65(2): 138-143

Chuang, G.C.C. and Yeh, A.I. (2004). Effect of screw profile on residence time distribution and

starch gelatinization of rice flour during single screw extrusion cooking. J. Food Eng. 63:

21-31

Chung, H., Liu, Q., Pauls, K.P., Fan, M.Z. and Yada, R. (2008). In vitro starch digestibility,

expected glycemic index and some physicochemical properties of starch and flour

common bean (Phaseolus vulgaris L.) varieties grown in Canada. Food Research Int. 41:

869–875.

CN102396664A. (2010). Preparation method of instant rice with recombinant rice as raw

Material.

CN102578475A. (2012). A nutrition enhancing coarse grain rice, and its production method.

CN102599433A. (2012). A method for the production of coarse grain artificial m.

CN1115107C.(2001). Process for manufacturing natural nutritive black rice extract.

Dautant, F.J., Simancas, K., Sandoval, A.J. and Muller, A.J. (2007). Effect of temperature,

moisture and lipid content on the rheological properties of rice flour. J. Food Eng. 78:

1159-1166.

Dexter, J.E.,Dronzek, B.L., and Matsuo, R.R. (1978). Scanning electron microscopy of cooked

spaghetti. Cereal Chem. 55: 23-30.

Derycke, V., Vandeputte, G.E., Vermeylen, R., De Man, W., Goderis, B., Koch, M.H.J. and

Delcour, J.A. (2005). Starch gelatinization and amylose-lipid interactions during rice

parboiling investigated by temperature resolved wide angle X-ray scattering and

differential scanning calorimetry. J. Cereal Sci. 42(3): 334-343.

Dileep, A.O., Shamasundar, B.A., Binsi, P.K. and Howell, N.K. (2009). Composition and

quality of rice flour-fish mince based extruded products with emphasis on thermal

 

 

 

 

 

 

 

 

58

properties of rice flour. India: Karnataka Veterinary, Animal and Fisheries Sciences

University

Ding, Q.B., Ainsworth, P., Tucker, G. and Marson, H. (2005). The effect of extrusion conditions

on the physicochemical properties and sensory characteristics of rice-based expanded

snacks. J. Food Eng. 66: 283-289

Doublier, J.L. (1981). Rheological studies on starch-flow behavior of wheat starch pastes.

Starch/Starke. 33: 415-420.

Doublier, J.L., Colona, P. and Mercier, C. (1986). Extrusion of cooking and drum drying of wheat

starch. II Rheological characterization starch pastes. Cereal Chem. 63: 240-246.

E-Dash, A.A., Gonzales, R., Ciol, M., (1983). Response surface methodology in the control of

thermoplastic extrusion of starch. J. Food Eng. 2: 129–152.

Guha, M., Ali, S.Z. and Bhattacharya, S. (1997). Twin-screw extrusion of rice flour without a die :

effect of barrel temperature and screw speed on extrusion and extrudate characteristics. J.

Food Sci. Tech. 33: 251-267

Guha, M., Ali, S.Z. and Bhattacharya, S. (1998). Effect of barrel temperature and screw speed on

rapid visco analyser pasting behavior of rice extrudate. J. Food Sci. Tech. 33: 259-266

Hagenimana, A., Ding, X. and Fang, T. (2006). Evaluation of rice flour modified by extrusion

cooking. J. Cereal Sci. 43: 38–46.

Harper, J.M. (1981). Biotechnology and Food process engineering. Institute of Food

Technologists, International Union of Food Science and Technology

Hizukuri, S. (1996). Starch: analytical aspects. In A.-C.Eliasson (ed.). Carbohydrates in Food.

347-429. Marcel Dekker, Inc., New York.

Jacobs, H., and Delcour, J.A. (1998). Hydrothermal Modification of Granular Starch, with

Retention of the Granular Structure : A Review. J. Agri. Food Chem. 46 : 2895-2905.

JP2011211929A. (2010). Food composition containing defatted rice bran powder.

JP2012120537A. (2012). Rice-based food composition and method for the preparation.

JP2012139158A. (2010). Rice-like food product and production method thereof.

JP4953452B2. (2007). Artificial rice and its manufacturing method.

JP5013874B2. (2004). A base and a food and method for preparing the same.

 

 

 

 

 

 

 

 

59

Juliano, O.B. (1971). A simplified assay for milled-rice amylose. Cereal Science Today. 16: 334-

340, 360.

Kadan, R.S., Bryant, R.J. and Pepperman, A.B. (2003). Functional properties of extruded rice

flours. J. Food Sci. 68(5): 1669-1672.

Kaur, K. and Singh, N. (2000). Amylose-lipid complex formation during cooking of rice flour. J.

Food Chem. 71, 511-517.

Kaur, S., Singh, N., Sodhi, N.S. and Rana, J.C. (2009). Diversity in properties of seed and flour of

kidney bean germplasm. J. Food Chem. 117, 282–289.

Keshani, D. (2011). Artificial rice and a method of manufacturing the same using industrial

process. US20120201925A1.

KR101171258B1. (2010). A method for manufacturing an artificial rice lowering a blood

glucose level.

KR1020020026765A. (2000). Process for reformed rice using grain and functional food

materials.

KR1020120008735A. (2010). The manufacture method of imitaition rice using medicinal

plates.

KR1020120008734A. (2010). The manufacture method of imitaition rice using seaweeds and

cereal powder.

Leelayuthsoontorn, P. and Thipayarat, A. (1996). Textural and morphological changes of jasmine

rice under various elevated cooking conditions. J. Food Chem. 96: 606-613

Liu, Q., Donner, E., Yin, Y., Huang, R.L. & Fan, M.Z. (2006). The physicochemical properties

and in vitro digestibility of selected cereals, tubers and legumes grown in China. J. Food

Chem. 99: 470–477.

Lopes, L.C.M., Batista, K.A., Fernandes, K.F. and Santiago, R.A.C. (2012). Functional,

biochemical and pasting properties of extruded bean (Phaseolus vulgaris) cotyledons. J.

Food Sci. Tech. 47: 1859-1865.

Marti, A. Seetharaman, K. and Pagina, M.A. (2010). Rice-based pasta: A comparison between

conventional pasta-making and extrusion-cooking. J. Cereal Sci. 52: 404-409.

Marti, A., Ambrogina, M. and Seetharaman, K. (2011). Understanding starch organization in

gluten-free pasta from rice flour. Carbohydr Polym. 84: 1069-1074.

 

 

 

 

 

 

 

 

60

Matsuo, T., Futsuhara.Y., Kikuchi, F. and Yamaguchi, H. (1997). Science of the Rice Plant. 3:

496. Nosan Gyoson Banka Kyokai (Nobunkyo). Tokyo.

Rolfe, J.B., Ranjit, S.K., Elaine, T.C., Bryan, T.V. and Debbie, B. (2001). Functional and

digestive characteristics of extruded rice flour. Cereal Chem. 78: 131–137.

Roos, Y. H. (1995). Phase transitions in foods. Academic press, Inc. United Kingdom.

Sacchetti, G., Pinnavaia, G. G., Guidolin, E. and Dalla, R. M., (2004). Effects of extrusion

temperature and feed composition on the functional, physical and sensory properties of

chestnut and rice flour-based snack-like products, J. Food Sci. Tech. 37: 527–534.

Schweizer, T.F., Reimann, S., Solms, J., Eliasson, A.C. and Asp, N.G. (1986). Influence of drum-

drying and twinscrew extrusion cooking on wheat carbohydrates, II, Effect of lipids on

physical properties, degradation and complex formation of starch in wheat flour. J.

Cereal Sci. 4: 249–260.

Shiaun, S.Y. andYeh, A.I. (2004). On-line measurement of rheological properties of wheat flour

extrudates with added oxido-reductants, acid and alkali. J. Food Eng. 62: 193-202.

Singh, B., Sekhon, K.S. and Singh, N. (2007). Effects of moisture, temperature and level of pea

grits on extrusion behaviour and product characteristics of rice. J. Food Chem. 100: 198-

202

Sodhi, N.S., Singh, N., Arora, M. and Singh, J. (2003). Changes in physico-chemical, thermal,

cooking and textural properties of rice during aging. J. Food Proc. Preserv. 27: 387-400.

Steffe, J. F. (1996). Rheological methods in food process engineering (2nd ed). USA: Freeman

Press East Lansing, MI.

Wang, C., Shen, L. and Wang, S. (1997). Forming and extruding mould for instant rice.

Wani, A.A., Singh, P., Shah, M.A., Schweiggert-Weisz, U., Gul, K. and Wani, I.A. (2012). Rice

Starch Diversity : Effects on Structural, Morphological, Thermal and Physicochemical

Properties – A Review. Comprehensive reviews in food science and food safety. 11:

1541-4337

Xie, F., Yu, L., Su, B., Liu, P., Wang, J. Liu, H. and Chen, L. (2009). Rheological properties of

starches with different amylose/amylopectin ratios. J. Cereal Sci. 49: 371-377.

Yun, M. (2009). Instant convenient rice and preparation method thereof. CN101669602A.

 

 

 

 

 

 

 

 

61

Zhuang, H., AN, H., Chen, H., Xie, Z., Zhao, J., Xu, X. and Jin, Z. (2009). Effect of extrusion

parameters on physicochemical properties of hybrid indica rice extrudates. China:

Zhengzhou University of Technology

Zobel, H. F., Young, S. N. and Rocca, L. A. (1988). Starch gelatinization: an X-ray diffraction

study. Cereal Chem. 65:443-446.

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาคผนวก

การวเคราะหองคประกอบทางเคมของวตถดบ

 

 

 

 

 

 

 

 

63

การวเคราะหองคประกอบทางเคมของวตถดบ

1. ปรมาณความชน (AOAC, 1997)

วธการ

1. อบภาชนะสาหรบหาความชนในตอบลมรอนทอณหภม 105 องศาเซลเซยส นาน 2-3

ชวโมง นาออกจากตอบใสไวในโถดดความชน รอจนกระทงอณหภมของภาชนะลดลงถง

อณหภมหอง แลวชงและบนทกนาหนกทแนนอน

2. ชงตวอยางใหไดน าหนกทแนนอน 1-3 กรม ใสลงในภาชนะหาความชนททราบน าหนก

ทแนนอนแลว

3. อบตวอยางในตอบลมรอนทอณหภม 105 องศาเซลเซยส นาน 5-6 ชวโมง

4. เมอครบกาหนดเวลา นาออกจากตอบใสไวในโถดดความชน รอจนกระทงอณหภมของ

ภาชนะลดลงถงอณหภมหอง แลวชงนาหนก

5. คานวณหาปรมาณความชนจากสตร

ปรมาณความชน (%) = นาหนกตวอยางกอนอบ – นาหนกตวอยางหลงอบ x 100

นาหนกตวอยางกอนอบ

2. การวเคราะหปรมาณไขมน (AOAC, 1997)

วธการ

1. อบถวยแกวสาหรบวเคราะหปรมาณไขมนในตอบลมรอน ทงใหเยนในโถดดความชน

แลวชงและบนทกนาหนกทแนนอน

2. ชงตวอยางบนกระดาษกรองททราบนาหนก 3-5 กรม หอใหมดชดและใสลงใน cellulose

thimble คลมดวยใยแกวหรอสาลใหสารทาละลายมการกระจายตวอยางสมาเสมอ

3. นาหลอดตวอยางใสลงในซอคเลต

4. เตมสารตวทาละลายปโตรเลยมอเทอร ในขวดหาปรมาณไขมนประมาณ 150 มลลลตร

5. ประกอบอปกรณชดสกดไขมน พรอมทงเปดนาหลออปกรณควบแนน และเปดสวตซให

ความรอน โดยใชเวลาในการสกดไขมน 3-4 ชวโมง

6. ทงใหเยนในโถดดความชน แลวชงและบนทกนาหนกถวยแกว

7. คานวณปรมาณไขมนจากสตร

 

 

 

 

 

 

 

 

64

ปรมาณไขมน (%) = นาหนกไขมนหลงอบ x 100

นาหนกตวอยางเรมตน

3. ปรมาณโปรตน (AOAC, 1997)

วธการ

1. ชงน าหนกตวอยางบนกระดาษกรองใหไดน าหนกทแนนอนประมาณ 0.5-1.0 กรม

หอใหมดชดใสลงในหลอดยอยโปรตน

2. ใสสารผสมคอปเปอรซลเฟตและโพแทสเซยมซลเฟต5 กรม (อตราสวนระหวาง

คอปเปอรซลเฟตและโพแทสเซยมซลเฟต1 : 10) เพอเรงปฏกรยา

3. เ ตมกรดซลฟ รก เขมขนปรมาตร 15-20 มลล ลตร และสารปองกนการเกดโฟม

(anti-foaming agent) 4-5 หยด

4. ยอยตวอยางบนเตาเครองยอยโปรตนทอณหภม 380 องศาเซลเซยส จนไดสารละลายใส

ปลอยทงใหเยน

5. จดอปกรณการกลน แลวเปดสวตซไฟ และเปดนาหลอเยนเครองควบแนน

6. ใชขวดรปชมพขนาด 50 มลลลตร ซงบรรจกรดบอรก (ความเขมขน 4%) ปรมาตร

25 มลลลตร และนาซงเตมอนดเคเตอร 2-3 หยด เรยบรอยแลว ไปรองรบของเหลวทกลนได โดยให

สวนปลายของอปกรณควบแนนจมลงในสารละลายกรดน

7. กาหนดใหเค รองเตมน ากลนและสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดเขมขน 32%

โดยน าหนก และทาการกลนทประมาณ 10 นาท ลางปลายอปกรณควบแนนดวยน ากลนลงในขวด

รองรบ

8. ไตเตรทสารละลายทกลนไดกบกรดไฮโดรคลอรกทมความเขมขน 0.1 นอรมล จนสของ

สารละลายเปลยนแปลงจากสเขยวเปนสมวง

9. ทาแบลงคและปฏบตตามขอ 1-8 โดยไมเตมตวอยาง

10. คานวณปรมาตรโปรตนจากสตร

ปรมาณโปรตน (%) = (A-B)N x 1.4 x F

W

 

 

 

 

 

 

 

 

65

เมอ A = ปรมาตรกรดทใชไตเตรตตวอยาง (มลลลตร)

B = ปรมาตรกรดทใชไตเตรตกบblank (มลลลตร)

N = ความเขมขนของกรด (นอรมล)

F = คาคงทสาหรบแปงขาวเจาคอ 6.25

W = นาหนกตวอยางทเรมตน (กรม)

 

 

 

 

 

 

 

 

ประวตผเขยน

นางสาวสนทร เจรญพร เปนบตรของ นายสบสวสด เจรญพร และนางดวงใจ เจรญพร

เกดเมอวนท 16 เมษายน พ.ศ. 2529 ทอาเภอเมอง จงหวดชลบร เรมศกษาชนประถมทโรงเรยนรกษา

ทรพยพทยากร ชนมธยมศกษาทโรงเรยนเตรยมอดมศกษานอมเกลา กบนทรบร จงหวดปราจนบร

และสาเรจการศกษาระดบปรญญาตร สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

จงหวดนครราชสมา เมอป พ.ศ. 2550 โดยหลงจากสาเรจการศกษาป พ.ศ. 2551 เขาศกษาตอใน

ระดบปรญญาโท สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร โดยขณะศกษาไดเปน

ผชวยสอนสาขาวชาเทคโนโลยอาหาร