การประเมินลักษณะเส้นใยเนื้อสัตว์เทียมด้วยเทคนิคการเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์
Translated and Compiled By:Rawiporn Polpued
Food Focus Thailand Magazine
editor@foodfocusthailand.com
เครื่องมือ และวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการประเมินคุณภาพของอาหารค่อนข้างมีความสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารจากพืช โดยเฉพาะการพัฒนาเนื้อสัตว์เทียมที่ต้องคำนึงถึงปัจจัยหลักสองประการ ได้แก่ คุณภาพทางประสาทสัมผัส และคุณสมบัติด้านเนื้อสัมผัส เพื่อใช้เป็นแนวทางในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้มี
ความใกล้เคียงกับเนื้อสัตว์จริงมากที่สุด ด้วยเหตุนี้ จึงมีการคิดค้นวิธีการตรวจสอบแบบใหม่ที่ให้ผลลัพธ์ทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ เพื่อใช้สำหรับยืนยันความคล้ายคลึงกับผลิตภัณฑ์ต้นแบบให้มีความชัดเจนยิ่งขึ้น
การประยุกต์ใช้เทคนิคการเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์
ฟลูออเรสเซนต์สเปคโตรสโคปี (Fluorescence spectroscopy) เป็นหนึ่งในเทคนิคที่มีความไวและจำพาะเจาะจง ซึ่งสามารถใช้ในการวิเคราะห์คุณสมบัติของสาร โดยอาศัยการดูดกลืนแสงในช่วงอัลตราไวโอเลต (UV) ที่ส่งผลให้โมเลกุลถูกกระตุ้น และเกิดการสั่นสะเทือนภายในโมเลกุลจากระดับชั้นพลังงานสถานะพื้น (Ground state) ไปสู่ระดับชั้นพลังงานที่สูงขึ้น (Excited state) ซึ่งการเคลื่อนที่ของโมเลกุลไปยังระดับชั้นพลังงานที่สูงขึ้นนั้นจะไม่มีความเสถียร โมเลกุลจึงต้องปลดปล่อยพลังงาน และตกลงมายังระดับชั้นพลังงานที่ต่ำกว่า โดยพลังงานที่โมเลกุลปลดปล่อยออกมาจะทำให้เกิดเป็นสเปกตรัมในช่วงฟลูออเรสเซนต์ที่จำเพาะเจาะจงกับ
สารชนิดนั้นๆ โดยสารที่สามารถเปล่งแสงฟลูออเรสเซนต์ได้มีหลายชนิด เช่น กรดอะมิโน คอลลาเจน วิตามิน และผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเมลลาร์ด โดยสารเหล่านี้เป็นองค์ประกอบทั่วไปที่พบได้ในเนื้อสัตว์ปกติและ
เนื้อเทียมจากพืช
เทคนิคนี้นิยมนำมาใช้อย่างแพร่หลายสำหรับการประเมินคุณภาพอาหาร ซึ่งเมื่อรวมเข้ากับแสงโพลาไรซ์จะ
ทำให้สามารถวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของโมเลกุล (Molecular mobility) และบ่งบอกถึงระดับการจัดเรียงตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้ โดยเฉพาะเนื้อสัตว์เทียมชนิดความชื้นสูงที่ผ่านกระบวนการ
เอ็กซ์ทรูชัน (High-moisture extrusion) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์อาหารทางเลือกจากพืชที่จำเป็นต้องพัฒนาให้มีลักษณะปรากฏ และความเป็นเส้นใยใกล้เคียงกับเนื้อสัตว์จริง อย่างไรก็ตาม เทคนิคการตรวจสอบลักษณะ
เนื้อสัมผัส หรือการศึกษาโครงสร้างระดับจุลภาคอาจจะให้ข้อมูลไม่เพียงพอในการยืนยันความเหมือนกับผลิตภัณฑ์ต้นแบบ และถึงแม้ว่าจะใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีความละเอียดสูง แต่ยังมีข้อจำกัดด้านการเตรียมตัวอย่าง รวมถึงการประเมินด้วยสายตาอาจจะไม่สามารถให้ข้อมูลเชิงตัวเลขที่แม่นยำในการเปรียบเทียบระหว่างตัวอย่างได้
Effective instruments and methods are quite important to investigate the quality of plant-based foods. In particular, the development of meat analogs should consider two main factors: sensory characteristics and texture properties, which can be used as guidelines to develop an alternative product. So, new methods have been developed which provide both qualitative and quantitative results to obtain more accurate confirmation of the similarity with the original sample.
Application of fluorescence spectroscopy
Fluorescence spectroscopy is one of the most sensitive and selective techniques that can be used to analyze the properties of substances by absorbing ultraviolet (UV). It causes molecule stimulation and intramolecular vibration from the ground state to the higher energy level (Excited state). The movement of molecules into an excited state is unstable, so they must release the energy and fall to a lower energy level. This energy released during the molecule transition can produce a specific fluorescence spectrum depending on the individual substance. There are various types of fluorophores, such as amino acids, collagen, vitamins, and products from Maillard reactions, which have been widely found in both normal and meat analogs.
This technique is often used for assessing food quality. When combined with polarized light, it has been a useful tool for molecular mobility measurement and indicates the muscle fiber direction in various products, especially high-moisture meat analogs made by the extrusion process. These alternative products have to develop close to real meat in terms of appearance and fiber formation. However, texture profile analysis and microstructure could not adequately describe the fiber formation to confirm the similarity with the original product. Although a high-resolution camera can capture the structure, it has limitations in the sample preparation step, and visual examination does not provide an accurate numeric index comparison between products.