รีโอโลยี: ศาสตร์แห่งการไหลและการสร้างสรรค์เนื้อสัมผัสอาหารแห่งอนาคต
By: ผศ.ดร. นักสิทธิ์ ปัญโญใหญ่
Asst.Prof. Naksit Panyoyai, Ph.D.
Department of Food Science and Technology
Faculty of Agricultural Technology
Chiang Mai Rajabhat University
naksit_pan@cmru.ac.th
รีโอโลยีของอาหาร (Food Rheology) คือ การศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของอาหารที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมการไหล (Flow) และการเปลี่ยนรูป (Deformation) หรือในอีกความหมายหนึ่ง คือการศึกษาคุณสมบัติความหนืด (Viscosity) และความยืดหยุ่น (Elasticity) ของอาหาร ไม่ว่าจะเป็นกลุ่มของเหลว เช่น นม น้ำผลไม้ และซอส กลุ่มของกึ่งแข็งกึ่งเหลว เช่น โยเกิร์ต และแยม ไปจนถึงกลุ่มของแข็ง เช่น ขนมปัง เนื้อสัตว์ หรือชีส โดยทุกผลิตภัณฑ์ล้วนมีคุณสมบัติทางรีโอโลยีเฉพาะตัว ซึ่งสามารถวิเคราะห์ได้โดยการใช้รีโอมิเตอร์
รีโอโลยีกับการออกแบบนวัตกรรมอาหารแห่งอนาคต
ปัจจุบัน รีโอโลยีอาหารยังคงเป็นศาสตร์ที่มีการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยมีแนวโน้มที่น่าสนใจมากมาย ดังนี้
1. รีโอโลยีกับอาหารเฉพาะบุคคล (Personalized Food Rheology) คือการพัฒนาอาหารที่มีเนื้อสัมผัสและพฤติกรรมการไหลที่เหมาะสมกับความต้องการทางกายภาพของแต่ละบุคคลโดยเฉพาะ เช่น
– อาหารสำหรับผู้สูงอายุที่อยู่ในภาวะเคี้ยวกลืนลำบาก (Dysphagia): โดยรีโอโลยีจะช่วยในการพัฒนาอาหารเหลวข้น หรืออาหารบดละเอียดที่มีระดับความหนืดที่เหมาะสม เพื่อให้กลืนง่ายและลดความเสี่ยงต่อการสำลัก
– อาหารทางการแพทย์: สำหรับผู้ป่วยที่ต้องรับประทานอาหารทางสายยาง รีโอโลยีจะถูกนำมาใช้ในการควบคุมระดับความหนืดของอาหารเหลวให้เหมาะสม เพื่อให้สามารถไหลผ่านสายยางได้อย่างราบรื่นและไม่เกิดการอุดตัน
– ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารสำหรับนักกีฬา: นักกีฬาอาจจะต้องการอาหารเสริมที่มีลักษณะเป็นเจลหรือของเหลวที่มีความหนืดที่กำหนดไว้ เพื่อให้ร่างกายสามารถย่อยและดูดซึมสารอาหารได้รวดเร็วในระหว่างการฝึกซ้อมหรือการแข่งขัน
2. รีโอโลยีของอาหารจากพืช (Plant-Based Food Rheology) นักวิทยาศาสตร์อาหารจำเป็นต้องทำความเข้าใจถึงหลักการรีโอโลยีและการควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพเหล่านี้อย่างละเอียด ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการสร้างสรรค์อาหารจากพืชให้มีเนื้อสัมผัส รสชาติ และความรู้สึกในการรับประทานที่ใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ให้มากที่สุด
– เนื้อจากพืช (Plant-Based Meat): ผลิตภัณฑ์เนื้อจากพืชถือเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดของการประยุกต์ใช้รีโอโลยี เนื่องจากต้องมีการควบคุมโครงสร้างให้มีความใกล้เคียงกับเส้นใยกล้ามเนื้อ (Muscle Fiber) ของเนื้อสัตว์ โดยใช้ส่วนผสมหลักจากพืช ได้แก่ โปรตีนจากถั่วเหลือง (Soy Protein) หรือโปรตีนจากถั่วลันเตา (Pea Protein) เพื่อให้ได้เนื้อสัมผัสที่มีความหนึบและชุ่มฉ่ำคล้ายเนื้อสัตว์จริง
– โยเกิร์ตจากพืช (Plant-Based Yogurt): โยเกิร์ตจากพืชจำเป็นต้องมีเนื้อสัมผัสที่ข้นหนืดและมีความนุ่มนวลคล้ายกับโยเกิร์ตจากนมวัวหรือนมสัตว์ ซึ่งผู้ผลิตมักใช้สารที่ทำให้ข้นหนืดจากพืช (Plant-Based Thickener) เช่น แป้งข้าวโพด หรือกัม (Gum) เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเหล่านี้
Food Rheology is the study of the physical properties of food related to flow behavior and deformation. Or it refers to the study of the viscosity and elasticity of foods, whether in liquid form, such as milk, fruit juices, and sauces; semi-solid form, such as yogurt and jam; or solid form, such as bread, meat, or cheese. Every product possesses its own unique rheological properties, which can be analyzed using a rheometer.
Rheology and The Design of Future Food Innovations
Currently, food rheology remains a field of ongoing research and development, with many promising trends, such as:
1. Personalized Food Rheology: This involves developing foods with textures and flow behaviors tailored to the physical needs of each individual. For example:
– Foods for the elderly with swallowing difficulties (Dysphagia): Rheology helps develop thickened liquids or finely pureed foods with appropriate viscosity levels to make swallowing easier and reduce the risk of choking.
– Medical nutrition for patients requiring tube feeding, rheology is applied to control the viscosity of liquid foods so they can flow smoothly through feeding tubes without clogging.
– Dietary supplements for athletes: Athletes may require supplements in the form of gels or liquids with specific viscosities to enable rapid digestion and absorption of nutrients during training or competition.
2. Plant-based Food Rheology: Food scientists need to thoroughly understand rheological principles and how to control these physical properties. This knowledge is essential for creating plant-based foods with textures, taste, and mouthfeel that closely resemble animal-based products.
– Plant-Based Meat: Plant-based meat products are a clear example of the application of rheology. They require precise control of their structure to mimic the muscle fibers of animal meat. Key plant-derived ingredients, such as soy protein or pea protein, are used to create a texture that is chewy and juicy, similar to real meat.
– Plant-Based Yogurt must achieve a thick and smooth texture similar to dairy-based yogurt. Manufacturers often use plant-based thickeners, such as cornstarch or gums, to improve these properties.