STUDY ON VINEGAR PRODUCTION FROM VARIOUS KINDS OF … · The optimal factors for vinegar fermentation from onions were carried out by study on ethanol concentration and inoculum sizes

ปญหาพิเศษ

การศึกษาการผลิตน้ําสมสายชูจากหัวหอมชนิดตางๆโดยเชื้อ Acetobacter aceti

STUDY ON VINEGAR PRODUCTION FROM VARIOUS KINDS OF ONIONS

BY Acetobacter aceti

โดย

นางสาวจุฑารัตน บุญศร ี

เสนอ

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร เพื่อความสมบูรณแหงปรญิญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป)

พ.ศ.2550

ใบรบัรองปญหาพิเศษ สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร

วิทยาศาสตรบณัฑิต ปริญญา

วิทยาศาสตรท่ัวไป วิทยาศาสตร สาขา สายวิชา เร่ือง การศึกษาการผลิตน้าํสมสายชูจากหัวหอมชนิดตางๆโดยเชื้อ Acetobacter aceti

Study on Vinegar production from various kinds of Onions by Acetobacter aceti นามผูวิจัย นางสาวจุฑารัตน บญุศรี . ไดพิจารณาเห็นชอบโดย ประธานกรรมการ.................................................................................................................................

( อาจารยดร. วิชชุพร จันทรศรี )

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตรรับรองแลว

……………………………………………………………

( ดร.พุทธพร สองศรี ) หัวหนาสายวชิาวิทยาศาสตร

วันที…่… เดือน พ.ศ. 2550

ปญหาพิเศษ

เร่ือง


Study on Vinegar production from various kinds of Onions by Acetobacter aceti

โดย

นางสาวจุฑารัตน บุญศร ี

เสนอ

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร

มหาวิทยาลยัเกษตรศาสตร เพื่อความสมบูรณแหงปรญิญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป)

พ.ศ.2550

จุฑารัตน บุญศรี 2549: การศึกษาการผลิตน้ําสมสายชูจากหัวหอมชนดิตางๆโดยเชื้อ Acetobacter aceti ปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป) สายวิชาวิทยาศาสตร ประธานกรรมการที่ปรึกษา : อาจารยวิชชุพร จันทรศรี, D.Agr . 46 หนา

การทดลองนีม้ีวัตถุประสงคเพื่อศึกษาถึงความเปนไปไดและปจจัยทีเ่หมาะสมในการผลิต

น้ําสมสายชูจากหัวหอมโดยเชื้อ Acetobacter aceti ในการทดลองใชหวัหอม 3 ชนิด คือ หอมแดง หอมแขก และหอมใหญ เพื่อการหมักแอลกอฮอลดวยเชื้อ Saccharomyces burgundy ในขั้นแรก และตามดวยข้ันที่สองเพื่อการหมักน้ําสมสายชูโดยหมักกบัเชื้อ Acetobacter aceti ภายใตสภาวะที่มีออกซิเจน ไดทําการศึกษาปจจัยที่เหมาะสมในกระบวนการหมักน้าํสมสายชูจากหัวหอมเกีย่วกบัระดับความเขมขนของเอทานอลและปริมาณกลาเชื้อAcetobacter aceti ผลไดแสดงใหเห็นวาเชือ้ Acetobacter aceti สามารถเจริญและผลิตกรดแอซิติกไดสูงที่ระดับความเขมขนของเอทานอล 10 เปอรเซ็นต และปริมาณกลาเชื้อ Acetobacter aceti 10 เปอรเซ็นต ผลผลิตของกรดแอซิติกจากกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากหอมแดง หอมแขก และหอมใหญ ไดรับประมาณ 5.71, 5.53 และ5.53 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ตามลําดับ อยางไรก็ตามกลิน่ของน้ําสมสายชูจากหัวหอมขึ้นอยูกับชนดิของหัวหอมทีใ่ชเปนวัตถุดิบ

/ /

ลายมือช่ือนิสิต ลายมือช่ือประธานกรรมการ

Jutharat Boonsri 2006: Study on Vinegar production from various kinds of Onions by Acetobacter aceti Bachelor of Science. (General Science) Department of Science. Special Problem Advisor: Mrs. Vitchuporn Juntharasri, D.Agr. 46 p. The purpose of this experiment was to study on probability and optimal factors for vinegar production from onions by Acetobacter aceti. The experiment was used three kinds of onions such as shallot, hom keag and onion as substrate for ethanol fermentation by Saccharomyces burgundy in first step and followed by the second step for vinegar production by Acetobacter aceti under aerobic condition. The optimal factors for vinegar fermentation from onions were carried out by study on ethanol concentration and inoculum sizes of Acetobacter aceti. The results were showed that Acetobacter aceti could grow and produce high amount of acetic acid under 10% of ethanol concentration and 10% of inoculum sizes. The yield of acetic acid from the vinegar production from shallot, hom keag and onion were obtained at 5.71, 5.53 and 5.53 gram per ml, respectively. However the fragrance of the onion vinegar was depended on the varieties of onions using as raw material.

/ /

Student’s signature Advisor’s signature

กิตติกรรมประกาศ

ขาพเจาขอขอบพระคุณอาจารยดร.วิชชุพร จันทรศรี ประธานกรรมการที่ปรึกษาปญหาพิเศษที่ไดกรณุาใหคําปรึกษาแนะนํา และตรวจทานแกไขรายงานปญหาพิเศษฉบับนี้ใหสําเร็จลุลวงไปไดดวยด ี

ขอขอบพระคุณอาจารยนวลจันทร มัจฉริยกุล และอาจารยมาลัย บุญรัตนกรกิจ หัวหนาฝาย

บริการและประกันคณุภาพผลิตภัณฑอาหาร สถาบันคนควาและพัฒนาผลิตภัณฑอาหาร ที่มอบความรู คําปรึกษาและใหความชวยเหลือในการทํารายงานปญหาพิเศษฉบับนี้

ขอบคุณเจาหนาที่ของสาขาวิชาจุลชีววิทยาทุกทาน และเพื่อนๆพี่ๆนองๆ ที่ใหความรูและ

ความชวยเหลือ ตลอดจนชวยอํานวยความสะดวกในการทําปญหาพิเศษในครั้งนี ้ ทายที่สุด กราบขอบพระคุณบิดามารดา และครอบครัว ทีค่อยเปนกําลังใจ ใหคําแนะนําและ

ใหการสนับสนุนเปนอยางด ี จุฑารัตน บุญศรี มีนาคม 2550

(1)

สารบัญ

หนา สารบัญ (1) สารบัญตาราง (3) สารบัญภาพ (4) คํานํา 1 การตรวจเอกสาร 2

หอมแดง 2 หอมแขก 4

หอมใหญ 5 น้ําสมสายชู 6 ประเภทของน้าํสมสายชู 6 คุณภาพหรือมาตรฐานของน้าํสมสายชูหมักและน้ําสมสายชูกล่ัน 8 กระบวนการผลิตน้ําสมสายชู 9

ปจจัยที่มีผลตอการหมักน้ําสมสายชู 15 การเสื่อมสภาพของน้ําสมสายช ู 17

อุปกรณและวธีิการ 18 อุปกรณ 18 วิธีการ 19 ผลและวิจารณ 24 การเตรียมหวัหอมและการหมักไวนหัวหอม โดย Saccharomyces burgundy 24 การศึกษาปจจยัที่เหมาะสมในการหมักน้ําสมสายชูจากหวัหอม โดย Acetobacter aceti 25 การศึกษาปริมาณแอลกอฮอลที่เหมาะสมในการหมัก

น้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหวัหอม 25 การศึกษาปริมาณกลาเชื้อแบคทีเรีย Acetobacter aceti ที่เหมาะสมในการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหวัหอม 27

(2)

สารบัญ (ตอ)

หนา

การศึกษาความสัมพันธระหวางอัตราการเจริญของเชื้อ ปริมาณแอลกอฮอลและปริมาณกรดแอซิติกที่เกดิขึ้นใน กระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากหัวหอม 30

การทดลองหมักน้ําสมสายชูโดยใชน้ําหมกัหอมแดง ในสภาวะที่เหมาะสม 30 การทดลองหมักน้ําสมสายชูโดยใชน้ําหมกัหอมแขก ในสภาวะที่เหมาะสม 32 การทดลองหมักน้ําสมสายชูโดยใชน้ําหมกัหอมใหญ ในสภาวะที่เหมาะสม 33

สรุป 35 เอกสารและอางอิง 36 ภาคผนวก 38

(3)

สารบัญตาราง

ตารางที่ หนา 1 สวนประกอบหลักของน้ําจากหอมแดง 3 2 ปริมาณน้ําตาล ปริมาณแอลกอฮอลและระดับ pH

ในแตละชวงเวลาของกระบวนการหมักไวนหัวหอม 3 ชนิด 24

(4)

สารบัญภาพ

ภาพที ่ หนา 1 หอมแดง 2 2 หอมแขก 4 3 หอมใหญ 5 4 เชื้อจุลินทรียทีใ่ชในการหมักน้ําสมสายชู Acetobacter aceti 14 5 ปริมาณกรดแอซิติกที่เกิดขึน้ของกระบวนการหมักน้ําสมสายชู

ในระดบัความเขมขนของปริมาณแอลกอฮอลตางๆเปนเวลา 7 วัน 25 6 ปริมาณกรดแอซิติกที่เกิดขึน้ของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจาก น้ําหมักหอมแดง เปนเวลา 11วัน จากการใชปริมาณกลาเชื้อ Acetobacter aceti ในระดับตางๆ 27 7 ปริมาณกรดแอซิติกที่เกิดขึน้ของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจาก น้ําหมักหอมแขก เปนเวลา 11วัน จากการใชปริมาณกลาเชื้อ Acetobacter aceti ในระดับตางๆ 28 8 ปริมาณกรดแอซิติกที่เกิดขึน้ของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจาก น้ําหมักหอมใหญ เปนเวลา 11วัน จากการใชปริมาณกลาเชื้อ Acetobacter aceti ในระดับตางๆ 29 9 ความสัมพันธระหวางปริมาณแอลกอฮอล ปริมาณกรดแอซิติก และอัตราการเจริญของเชื้อในกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจาก น้ําหมักหอมแดงในสภาวะทีเ่หมาะสม 31 10 ความสัมพันธระหวางปริมาณแอลกอฮอล ปริมาณกรดแอซิติก และอัตราการเจริญของเชื้อในกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจาก น้ําหมักหอมแขก ในสภาวะที่เหมาะสม 32 11 ความสัมพันธระหวางปริมาณแอลกอฮอล ปริมาณกรดแอซิติก และอัตราการเจริญของเชื้อในกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจาก น้ําหมักหอมใหญในสภาวะที่เหมาะสม 33

(5)

สารบัญภาพ (ตอ)

ภาพผนวกที ่ หนา 1 เครื่องวัดปริมาณแอลกอฮอล (Ebulliometer) โดยใชจดุเดือดของตัวอยาง 45 2 การหมักไวนจากหวัหอมชนิดตางๆ จากการหมักเปนเวลา 3 วัน โดยใชเชื้อยีสต Saccharomyces burgandy 45 3 น้ําหมักหรือไวนหวัหอมชนดิตางๆ 46 4 การหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหวัหอมแดง หอมแขกและหอมใหญ เปนเวลา 3 วันโดยใชเชื้อแบคทีเรีย Acetobacter aceti 46

1


Study on Vinegar production from various kinds of Onions by Acetobacter aceti

คํานํา

น้ําสมสายชู(Vinegar) เปนเครื่องปรุงรสที่สําคัญของอาหารไทย น้ําสมสายชูหมักเปนผลิตภัณฑชนดิหนึ่งซ่ึงผลิตจากกระบวนการหมักวัตถุดบิที่เหมาะสม โดยน้ําสมสายชูหมักจะมีสี กล่ิน และรสชาติที่นารับประทานมากกวาน้าํสมสายชูประเภทอื่นๆที่ผลิตโดยกรรมวิธีอ่ืนๆ เชน น้ําสมสายชูกล่ันและน้ําสมสายชูเทียม

ในปจจุบนัผูบริโภคสวนใหญนิยมบริโภคน้ําสมสายชูหมักมากขึ้น จงึเปนที่มาของงานวิจยั

ในครั้งนี้ ถึงแมวาน้าํสมสายชูหมักจะไดรับความนิยมมากขึ้น แตขั้นตอนในการผลิตยังไมมีการพัฒนามากนกั หัวหอมซึ่งเปนผลผลิตทางการเกษตรทีม่ีจํานวนมาก หาไดงาย และบางฤดูกาลเกิดภาวะลนตลาดทําใหราคาตกต่ํามาก เพื่อแกไขปญหานีใ้นงานวจิัยจึงสนใจและนําหัวหอมจํานวน 3 ชนิด คือ หอมแดง หอมแขก และหอมใหญ มาเปนวัตถุดิบในการหมักน้ําสมสายชู โดยนําหัวหอมมาหั่นหยาบผสมกับน้ําและเติมน้ําตาลตามสัดสวนที่พอเหมาะทําการหมักดวยยีสตใหไดเปนแอลกอฮอลกอนในขั้นแรก และนํามาหมักตอโดยเติมเชื้อแบคทีเรีย Acetobacter aceti จนไดเปนน้ําสมสายชูหมัก ทั้งนี้จําเปนตองมีการศึกษาถึงความเปนไปไดและปจจัยทีเ่หมาะสมของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูหมักจากหวัหอมชนดิตางๆเพื่อเปนการแปรรูปหัวหอมใหมีประโยชนในดานอื่นๆมากขึ้น

2

การตรวจเอกสาร

หอมแดง (Shallot) ช่ือวิทยาศาสตร: Allium ascalonicum Linn. ช่ือวงศ : AMARYLIDACEAE ช่ืออ่ืนๆ: หอมหัวเล็ก หอมแกง ลําพัน ถ่ินกําเนิด: เชียตะวนัตก

ภาพที ่1 หัวหอมแดง ที่มา: http://www.thaiagriproduct.com

ลักษณะทางพฤกษศาสตร เปนไมลมลุก สูงประมาณ 20-50 เซนติเมตร มีหัวอยูใตดินเกดิจากใบเกล็ดเรยีงซอนกันเปนรูปทรงกลมถึงรูปไข กวาง 1-3.5 เซนติเมตร ยาว 1.5-4 เซนติเมตร โดยจะมีหลายหวัเกาะกลุมอยูดวยกัน เปลือกหุมสีมวงหรือน้าํตาล ใบ เปนใบเดีย่วเกิดจากการเรียงซอนกันกวาง 3-10 มิลลิเมตร ยาว 3-5 เซนติเมตร มีลักษณะกลมยาวตั้งตรง ปลายแหลม ภายในกลวง ดอก มีสีขาว กานดอกกลมยาว ภายในกลวงมีกลีบรองดอก กลีบเลี้ยงมี 3 กลีบ และมีกลีบดอก 3 กลีบ มีสองเพศในดอกเดยีวกัน มักออกดอกในชวง ฤดูหนาว ปลูกกันมากทางภาคเหนือ

การขยายพนัธุ ใชหวัหอมแดงที่แยกหวัออกจากกัน ตดัรากที่แหงออก และปลูกลงในดนิ

ซ่ึงสามารถขึ้นไดในดินแทบทุกชนิด แตจะขึ้นไดดีในดนิรวนที่มีความชื้น สายพันธุหอมแดงที่ปลูกโดยทั่วไป คือ พันธุพื้นเมือง พันธุบางชาง และพันธุศรีสะเกษ

3

สรรพคุณ หัวหอม มีรสฉุน ชวยขับลม แกทองอืด ชวยยอยและเจริญอาหาร แกหวดัและขับเสมหะ ขับพยาธิ ชวยใหรางกายอบอุน ลดความดันโลหติ ลดไขมันในเลือด หรือใชทาภายนอกแกสิว และแกพษิแมลงกัด

สารสําคัญที่ทําใหเกิดกลิ่นในหัวหอมแดง คือ Propenedisulphide สวนสารสําคัญที่ชวยในการลดปริมาณไขมันในเสนเลือดและปรมิาณน้ําตาลกลูโคสในเลือดคือ Propenedisulphide และDipropenedisulphide ทั้งนี้ยงัพบสารที่สามารถยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย คือ Allicin ซ่ึงในสภาพปกติของหัวหอมไมมีสารนี้ แตจะมีสารนี้เกิดขึ้นเมื่อเซลลของหัวหอมถูกทําใหแตก เปนผลให Alliin เปลี่ยนเปน Allicin โดยการทํางานของเอนไซม Alliinase ซ่ึง Allicin เปนสารที่ไมคงตัวจะเปลี่ยนเปน Diallendisulphide และ Sulphide

ตารางที่ 1 สวนประกอบหลักของน้ําจากหอมแดง

Glucose (g/l) 20.6

Fructose (g/l) 20.6

Sucrose (g/l) 26.3

Ca (mg/l) 80.8

K (mg/l) 1965

Na (mg/l) 9.0

Mg (mg/l) 82.3

P (mg/l) 442

Fe (mg/l) 0.78

Mn (mg/l) 1.65

Zn (mg/l) 1.45

pH 5.4 ที่มา: Jun-Ichi Horiuchi และคณะ, 2000

4

หอมแขก ช่ือวิทยาศาสตร : Eleutherine americana Merr. ช่ือวงศ : IRIDACEAEช่ืออ่ืนๆ : วานหอมแดง วานหมาก วานไกแดง วานเขา วานเพลาะ

ภาพที่ 2 หอมแขก

ลักษณะทางพฤกษศาสตร เปนไมลมลุกจาํพวกหัว มีความสูงราว 30-40 เซนติเมตร มีลําตนใตดินเรยีกวา หัวสะสมอาหาร มีลักษณะพองโต กลมปอมหรือ กลมรีทรงกระสวย ทําหนาที่สะสมอาหาร มีเปลือกสีแดงหุม ภายในมกีลีบสีมวงแดง ลําตนเหนือดินสั้นและอวบ ใบ จดัเปนพืชใบเดี่ยว แผนใบแบนจบีตามยาวเหมอืนผาจีบ ใบกวาง 2-4 เซนติเมตร และยาว 20-40 เซนติเมตร ดอก กลีบสีขาว ออกเปนชอ แทงออกจากลําตนในดนิ รูปซอนปลายแหลม 6 กลีบ เมื่อบานจะมีลักษณะคลายรม เกสรมีสีเหลือง กานชอดอกยาว

การขยายพนัธุ ใชหัวในการเจริญเติบโตและสามารถขึ้นไดในดินแทบทุกชนิด แตชอบดินรวนที่มีความเปนกรดเปนดาง (pH) ประมาณ 5.0- 6.5 และความชื้นในดินควรสูง ชวงที่ปลูกไดผลดี คือ ตั้งแตเดือน พฤศจิกายน ถึง มีนาคม

สรรพคุณ หัวของหอม มีรสรอน นํามาตมกับน้ํา เปนยาแกทองอืด ทองเฟอ ชวยขับลมในกระเพาะอาหารและลําไส แกหวดัคัดจมกู ขับพยาธิ ปวดประจําเดือน ลดความดันโลหิตและไขมนัในเสนเลือด

5

หอมใหญ (Onion) ช่ือวิทยาศาสตร : Allium cepa Linn. ช่ือวงศ: AMARYLIDACEAE บางตําราอยูในตระกูล LILIACEAE ช่ืออ่ืนๆ : หอมหัวใหญ หอมฝร่ัง

ภาพที่ 3 หอมใหญ ที่มา: http://www.thaifarmzone.com (2546)

หอมหัวใหญจดัเปนพืชที่มีความสําคัญทางเศรษฐกิจชนิดหนึ่ง สวนทีใ่ชบริโภค คือ สวนที่เรียกวา บัลบ (Bulb) ใชในการประกอบอาหารและรับประทานสดมาตั้งแตสมัยโบราณ หรือประมาณ 2800-3200 ปกอนคริสตกาล เปนที่เชื่อกันวาถ่ินกําเนดิของหอมใหญอยูบริเวณประเทศอิหราน และปากีสถานตะวนัตก จากนั้นแพรกระจายสูอินเดียและทวีปยโุรป

ลักษณะทางพฤกษศาสตร ลําตน ส้ันและอวบ มีระบบรากตื้นเพยีงประมาณ 30 เซนติเมตร สวนตรงกลางของหัวจะเปนจุดเจริญใหกําเนิดใบและดอก และจะถูกหอหุมดวยกาบใบที่หนาและอวบสด จัดเปนสวนของลําตนที่เปลี่ยนไปทําหนาที่เกบ็สะสมอาหาร หัว คลายกบัหัวหอมแตขนาดใหญกวามาก รูปกลมแปนถึงรูปไขหรือรูปไขกลับ เสนผานศูนยกลาง 2-10 เซนติเมตร ยาว 3-5.5 เซนติเมตร เปลือกหุมสีเหลอืงทองถึงน้ําตาลออนหรือน้ําตาลแกมมวง ใบ กวาง มีลักษณะกลวง และสีเขียวสด เจรญิมาจากสวนที่เปนจุดเจริญ ดอก เนื่องจากหอมหวัใหญเปนพืชเขตอบอุน ดังนัน้จงึตองการอุณหภูมิต่ํา เพื่อชักนําใหออกดอก คือ ประมาณ 10 องศาเซลเซียส ซ่ึงขึ้นอยูกับสายพนัธุ

6

สรรพคุณ หัว ทาถูนวดใหรอนแดง เพื่อใหเลือดมาเลี้ยงมากขึ้น ขับพยาธิตัวกลม ฆาเชื้อโรค ทาภายนอกแกพิษแมลงกดั ลดไขมันในเสนเลือด แกธาตไุมปกติ แกทองอืดเฟอ

สารสําคัญที่พบในหอมใหญ คือ น้ํามันหอมระเหย (Onion oil) ซ่ึงประกอบไปดวยสาร Methypropyl disulphide, Methypropyl trisulphide และ Dipropyl น้ําสมสายชู (Vinegar) น้ําสมสายชูหรือกรดแอซิติกเปนผลิตภณัฑชนิดหนึ่งทีผ่ลิตจากกระบวนการหมักโดยเฉพาะอยางยิ่งกระบวนการหมักในสภาพอาหารเหลว น้ําสมสายชูนีรู้จักกันมาตั้งแตสมัยโบราณ เชนเดยีวกับผลิตภัณฑประเภทไวน ทั้งนี้เนื่องจาก พบวาน้ําสมสายชูเกดิจากการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑไวน โดยเกิดจากการปนเปอนของเชื้อในสกุล Acetobacter ซ่ึงกอใหเกดิปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงแอลกอฮอลที่มีอยูในไวน ใหเปนกรดแอซิติก ในสภาพที่มีออกซิเจนทําใหไวนมรีสเปรี้ยว ดังนั้นจงึเรียกผลิตภณัฑนี้วา “น้ําสมสายชู (Vinegar)”

คําวา “Vinegar” มาจากคําในภาษาฝรั่งเศส วาVinaigre ซ่ึงหมายถึง เหลาผลไมที่มีรสเปรี้ยว น้ําสมสายชู จงึหมายถึง ผลิตภัณฑที่มีลักษณะเปนของเหลวใส มีรสเปรี้ยวดวยกรดแอซิติก (acetic acid) เปนสวนใหญ

น้ําสมสายชูมีองคประกอบสําคัญทางเคมีเปนกรดแอซิติก หรือกรดน้าํสม ซ่ึงเปนกรดออน การแบงชนิดของน้ําสมสายชูจะอาศัยความแตกตางของกรรมวิธีในการผลิต

น้ําสมสายชู แบงออกไดเปน 3 ชนิด คือ

1. น้ําสมสายชูหมัก (fermented vinegar) หมายถึง น้ําสมสายชูที่ไดมาจากการหมกัวตัถุดิบที่เหมาะสม เชน ธัญพืช ผลไม หรือ แอลกอฮอล โดยจุลินทรียตามธรรมชาติ หรือโดยการเติม จุลิน ทรียที่เหมาะสมลงไปทําการหมัก โดยจุลินทรียจะเปลี่ยนน้ําตาลในธญัพืช หรือผลไมที่ใชใหเปนแอลกอฮอล แลวจึงเปลีย่นแอลกอฮอลใหเปนน้ําสมสายช ู น้ําสมสายชูหมักจะมสีีเหลืองออน ใส อาจมีตะกอนตามธรรมชาติได มีกลิ่น รส เฉพาะตวั ขึ้นกับวัตถุดิบทีใ่ช และมีปริมาณกรดน้ําสมไมนอยกวารอยละ4

7

2. น้ําสมสายชูกล่ัน (distilled vinegar or spilit vinegar) แบงออกเปน 2 ประเภท คือ

2.1 น้ําสมสายชูที่เรียกวา distilled vinegar หมายถึง น้ําสมสายชูที่ไดจากการนําน้ําสมสายชูหมักมากลั่น

2.2 น้ําสมสายชูที่เรียกวา spilit vinegar หมายถึง น้ําสมสายชูที่ไดจากการนําเอา เอทิลแอลกอฮอลเจือจางมาหมักกับเชื้อน้ําสมสายชูตามกรรมวิธีการผลิต แลวนําไปกลั่นหรือกรอง

น้ําสมสายชูกล่ันตองใส ไมมีตะกอน อาจเตมิสีใหเปนสีเหลืองออนดวยน้ําตาลไหม

น้ําสมสายชูกล่ันมีกล่ินฉุนของน้ําสมสายชูและมีปริมาณกรดน้ําสมไมนอยกวารอยละ4

3. น้ําสมสายชูเทียม หมายถึง น้ําสมสายชูที่ไดจากการนําเอากรดน้ําสม (acetic acid) ที่ผลิตขึ้นจากกรรมวธีิทางเคมี ที่มีความบริสุทธิ์สูง มีความเปนกรดออน และเขมขนประมาณรอยละ 95 มาเจือจางดวยน้ําใหมีปริมาณกรดรอยละ 4-7 ตามที่ตองการ น้ําสมสายชเูทียมมีลักษณะใส ไมมีสี มีกล่ินฉุนของกรดน้ําสมและมีความเขมขนสูงมาก

นอกจากน้ําสมสายชู ทั้ง 3 ชนิดที่ไดกลาวมาแลวนั้นยังมีน้ําสมสายชูอีกประเภทหนึ่ง คือ น้ําสมสายชูปลอม ไดมาจากการนาํกรดน้ําสมที่ไมบริสุทธิ์เพียงพอหรือเปนกรดน้ําสมที่ใชในอุตสาหกรรมมาเจือจางดวยน้ํา หรืออาจนํากรดทีใ่ชในอุตสาหกรรมอื่นๆ เชนกรดเกลือ กรดกํามะถันมาเจอืจางดวยน้ํา หรือปลอมปนเขาไปในน้ําสมสายชูแทอีกทีหนึ่ง น้ําสมสายชู นอกจากจะแยกประเภทตามชนิดของการผลิตแลว ยังสามารถแยกออกไดตามวัตถุดิบที่ใชผลิต (วิชุดา, 2525; อรพิน, 2526; Frazier and Westhoff, 1988) 1. น้ําสมสายชูที่หมักจากน้าํผลไม จัดเปนน้ําสมสายชูคุณภาพเยีย่ม มกีล่ินหอม รสกลมกลอม ราคาแพง เพราะวัตถุดิบที่ใชมีราคาแพง มีขั้นตอนในการเตรียมมาก ผลไมที่ใชในการหมัก เชน แอปเปล องุน สม ลูกแพร สับปะรด และผลไมอ่ืนๆ 2. น้ําสมสายชูที่หมักไดจากพืชประเภทแปง เชน มันฝรั่ง มันเทศ มันสําปะหลัง ซ่ึงจะตองมีการยอยแปงใหเปนน้ําตาลกอน

8

3. น้ําสมสายชูที่หมักไดจากเมล็ดธัญพืช เปนน้ําสมสายชูที่มีขายตามทองตลาดทั่วๆไป วัตถุดิบที่ใชหมักมีราคาถูก จึงทําใหน้ําสมสายชูชนิดนี้มรีาคาต่ําลงไปดวย สวนใหญจะใชเมล็ดธัญพืชจําพวกขาว ขาวมอลต ขาวบารเลย ขาวไรย ขาวสาลี ขาวโพด ขาวฟาง และขาวหนยีว เปนตน 4. น้ําสมสายชูที่หมักจากน้าํตาล กากน้ําตาล น้ําผ้ึง หรืออ่ืนๆ เปนน้ําสมสายชูที่มีคุณภาพคอนขางต่ํา 5. น้ําสมสายชูที่หมักไดจากเหลาหรือแอลกอฮอล เชน ผลิตจากของเสียที่ไดจากการหมักเบียร จากการผลิตยีสต หรือจากเอทิลแอลกอฮอลที่เจือจาง คุณภาพและมาตรฐานของน้าํสมสายชูหมกัหรือน้ําสมสายชูกล่ัน มีดังตอไปนี ้

1. มีกรดน้ําสมไมนอยกวา 4 กรัม ตอ 100 มิลลิลิตร ที่ 27 องศาเซลเซียส 2. ตรวจพบสารปนเปอนไดไมเกินปริมาณที่กําหนด ดังตอไปนี ้

2.1 สารหนู ไมเกิน 1 มิลลิกรัม ตอน้ําสมสายชู 1 กิโลกรัม 2.2 ตะกัว่ ไมเกิน 1 มิลลิกรัม ตอน้ําสมสายชู 1 กิโลกรัม 2.3 ทองแดงและสังกะสี ไมเกิน 10 มิลลิกรัม ตอน้ําสมสายชู 1 กิโลกรัม 2.4 เหล็ก ไมเกิน 10 มิลลิกรัม ตอน้ําสมสายชู 1 กิโลกรัม

3. ไมมีกรดน้าํสมที่มิไดมาจากการผลิตน้ําสมสายชูหมักหรือน้ําสมสายชูกล่ัน 4. ไมมีกรดกํามะถัน (Sulfuric acid) หรือกรดแรอิสระอยางอื่น 5. ใสไมมีตะกอน เวนแตน้าํสมสายชูหมักตามธรรมชาติ 6. ไมมีหนอนน้ําสม (Vinegar eel) 7. ใชน้ําสะอาดเปนสวนผสม 8. ใหใชวัตถุเจือปนอาหาร (Food Additives) ได ดังตอไปนี้

8.1 ซัลเฟอรไดออกไซด ไมเกิน 70 มิลลิกรัม ตอน้ําสมสายชู 1 กิโลกรัม 8.2 กรดแอล-แอสคอรบิก ไมเกิน 400 มิลลิกรัม ตอน้ําสมสายชู 1 กิโลกรัม

9. มีแอลกอฮอลตกคาง (Residual alcohol) ไมเกนิรอยละ 0.5 10. การแตงสี ใหใชน้ําตาลเคี่ยวไหมหรือสีคาราเมล

9

กระบวนการผลิตน้ําสมสายช ู

1. วัตถุดิบที่ใชในการผลิตน้ําสมสายชู วัตถุดิบที่ใชในการหมักน้ําสมสายชูจะตองเปนวัตถุดิบที่ไมเปนพษิ ประกอบดวยน้ําผลไม หรือสารละลายน้ําตาลที่หมกัได จึงจะสามารถนํามาผลิตน้ําสมสายชูได วัตถุดิบหลายชนดิที่สามารถนํามาใชในการผลิตน้ําสมสายชู ไดแก แอปเปล กลวย เปลือกกลวย มะมวงหิมพานต ยางโกโก น้ํามะพราว เนื้อเมล็ดกาแฟ อินทผลัม เอทานอล เมล็ดธัญพืช น้าํผ้ึง ขนุน ลูกพลับ ขาวมอลต หางนม มันเทศ มะขาม ชา และไวนชนิดตางๆ เปนตน (Adam, 1985; Ghose and Bhadra. 1985) พ.ศ. 2511 วราภรณ รัตนยั ไดทดลองทําน้ําสมสายชูจากกลวยน้ําวา มะละกอ และละมดุ พบวาไดน้ําสมสายชูที่มีรสและกลิ่นทีด่ ี ค.ศ. 1957 Frazier กลาวไววา วิธีการผลิตน้ําสมสายชูในครัวเรือนโดยการปลอยใหเกิดเองตามธรรมชาติจะไดผลผลิตที่ต่ํา เนื่องจากแอลกอฮอลที่ไดจากการปลอยใหเกิดเองโดยยีสตในธรรมชาติจะนอย และไมมกีารคัดเลือกสารพันธุเชื้อน้ําสมที่ใช บางครั้งมีฟลมยีสตและราอื่นๆปะปนอยู ซ่ึงจะทําลายแอลกอฮอล กรดน้ําสมและแบคทีเรียอ่ืนๆที่ยังมอียูทําใหกล่ินและรสของน้ําสมสายชูเสียไป

ค.ศ. 1999 Jun-Ichi Horiuchi และคณะ ไดนําหัวหอมที่มคีุณคาทางเศรษฐกิจนอยมาทําเปนน้ําสมสายชู กลายเปนผลิตภณัฑที่มีความตองการทางตลาดสูง โดยเริ่มแรกไดทดลองนําสวนตางๆของหัวหอมมาลองทําเปนน้าํสมสายชู แตพบวาการนําน้าํของหัวหอมแดงมาหมกัจะใหน้ําสมสายชูที่มีคุณภาพดี และจากการวเิคราะหพบวาในหัวหอมมีปริมาณของโปแทสเซียมที่สูงมากและมีปริมาณโซเดียมที่นอยกวาวตัถุดิบชนิดอื่นๆ

ค.ศ. 2000 Jun-Ichi Horiuchi และคณะ ไดผลิตน้ําสมสายชูดวยกระบวนการหมัก

น้ําสมสายชูแบบ 2 ขั้นตอน เปนการประยกุตวิธีการหมักน้ําสมสายชูที่ประสบความสําเร็จโดยการนําหอมแดงทีไ่มผานมาตรฐานทางการคามาเปนวัตถุดิบในการหมกั และนําของเสียจากอาหารเพาะเห็ดมาเปนวัสดุดูดซับในถังปฏิกิริยา ทั้งนีย้ังเปนการนําตะกอนยีสตมาใชรวมกับกระบวนการหมกัซํ้า

10

วัตถุดิบที่ใชในการหมักเพื่อผลิตกรดแอซิติก หรือน้ําสมสายชูนี้จะเปนตัวที่บงชี้ถึงคุณภาพของน้ําสมสายชูที่ได ดั้งนัน้ในการผลิตจึงจาํเปนตองเลือกวัตถุดิบที่มีคุณภาพ เชน ถาใชผลไมเปนวัตถุดิบ ผลไมที่ใชจะตองสุกและแกจัด

2. กลไกการผลิตน้ําสมสายชู

กระบวนการหมักเพื่อใหไดกรดแอซิติกหรือน้ําสมสายชู เปนปฏิกิริยา 2 ขั้นตอน คือ ขั้นแรกการเปลี่ยนน้ําตาลเปนเอทิลแอลกอฮอลกับกาซคารบอนไดออกไซด ภายใตสภาวะที่ไมมีออกซิเจน โดยเชื้อยีสตที่มีอยูแลวตามธรรมชาติในวัตถุดบิที่ใชในการหมัก หรือจากการใสเชื้อยีสตลงไปในกระบวนการหมัก ดงัสมการ คือ

C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH + พลังงาน

น้ําตาลหรือน้าํผลไม คารบอนไดออกไซด เอทิลแอลกอฮอล ขั้นตอนที่สองเปนปฏิกิริยาการออกซิไดซเอทิลแอลกอฮอลใหเปนกรดแอซิติกหรือน้ําสมสายชูโดยอาศัยการทํางานของเชื้อแบคทีเรีย Acetobacter sp.ภายใตสภาวะที่มีออกซิเจน ดังสมการดังนี ้

C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O เอทิลแอลกอฮอล ออกซิเจน กรดแอซิติก น้ํา

ปฏิกิริยาการเปลี่ยนเอทิลแอลกอฮอลเปนกรดแอซิติก หรือน้ําสมสายชูนั้น เปนปฏิกริิยาที่

เกิดขึ้น 2 ขั้นตอน (Conner and Allgerier) โดยสรุปไดดังนี้

ขั้นตอนที่หนึ่ง เปนการเปลี่ยนแปลงเอทิลแอลกอฮอลใหเปนอะซีตัลดีไฮด (Acetaldehyde) โดยการทํางานของเอนไซมแอลกอฮอลดีไฮโดรจีเนส (alcohol dehydrogenase) ดังสมการตอไปนี้

CH3CH2OH CH3CHO + H2O เอทานอล อะซีตัลดีไฮด

11

ขั้นตอนที่สอง เปนการเปลี่ยนอะซีตัลดีไฮดใหเปนกรดแอซิติกโดยปฏิกิริยาจะแบงไดเปน 2 ขั้นตอนคือ ขั้นแรกเปนการเปลี่ยนอะซีตัลดีไฮด ใหเปนไฮเดรตอะซีตลัดีไฮด (hydrated acetaldehyde) ดังสมการ

CH3CHO + H2O C2H6O2

อะซีตัลดีไฮด เปนไฮเดรตอะซีตัลดีไฮด

จากนั้นโปรตอน 2 ตัวของไฮเดรตอะซีตลัดีไฮด จะถูกกระตุนและสงผานไปยังอะตอมของออกซิเจนโดยเอนไซมอะซีตลัดีไฮโดรจีเนส ดังสมการ

CH3CH (OH) 2 + O CH3COOH + H2O ไฮเดรตอะซีตลัดีไฮด กรดแอซิติก

นอกจากนี้การเกิดกรดแอซิตกิอาจเกดิไดในสภาวะที่ไมมีออกซิเจน โดยอะซีตัลดีไฮด 2 โมเลกุลจะทําปฏิกิริยากัน และเรียกปฏิกิริยานีว้า “Cannizaro dismutation reaction” ทําใหไดกรด แอซิติกและเอทานอลอยางละ 1 โมเลกุล ดังสมการ

2CH3CHO + H2O C2H5OH + CH3COOH อะซีตัลดีไฮด เอทานอล กรดแอซิติก

ในทางทฤษฎพีบวาเอทานอล 1 ลิตร สามารถเปลี่ยนเปนกรดแอซิตกิได 1.036 กิโลกรัม และน้ํา 0.313 กิโลกรัม (Adam, 1985) ในกรณีที่มีออกซิเจนอยูเพียงพอ

3. สารอาหารที่จําเปน

ตามปกติในการหมักน้ําสมสายชู จะตองมกีารเตรียมสารอาหารที่จําเปนตอการเจริญเติบโตของจุลินทรียที่ใช ทั้งนี้ขึ้นกับสวนประกอบที่มีอยูในวตัถุดิบที่ใชในการหมักเปนสําคัญ กลาวคือ ถาเปนวัตถุดิบทีไ่ดจากธรรมชาติอาจไมจําเปนตองมีการเตมิสารอาหารเพิ่มเติมเลย แตโดยทัว่ไปแลวหากมีการผลิตน้ําสมสายชูเพือ่เปนผลิตภัณฑนั้น จะตองมีการเติมสารอาหารลงไปเพื่อชวยในการเจริญของเชื้อจุลินทรียทําใหกระบวนการหมักเกิดขึ้นอยางรวดเร็วและไดปริมาณผลผลิตที่สูง เชน

12

การทํานําสมสายชูจากน้ําแอปเปลหรือ cider vinegar จําเปนจะตองมีการเติมแหลงไนโตรเจนเพิม่ โดยอาจเติมในรูปแอมโมเนยีมฟอสเฟต (0.1 กรัมตอน้ําหมัก 1 ลิตร) สวนการหมกัน้ําสมสายชูจากไวนหรือ wine vinegar ก็จําเปนจะตองเตมิเกลือเอมโมเนียมฟอสเฟต เชนกัน ในระดับความเขมขน 0.4 กรัมตอน้ําหมัก 1 ลิตร ทั้งนี้เพื่อใหน้ําหมักมีปริมาณกรดเกิดขึ้นในระดับที่นาพอใจ นอกจากสารอาหารตางๆที่ใชเติมลงไปแลว ส่ิงที่จําเปนที่จะตองคํานึงถึงอีก คือ น้ํา น้ําที่ใชในการหมกันัน้ จะตองเปนน้ําที่สะอาดปราศจากสิ่งปนเปอน ไมมีสี ไมมีกล่ิน และไมมีอนุภาคของสารที่ตกตะกอนหรือกระจายอยู นอกจากนี้น้ําทีใ่ชจะตองมีการแยกเอาเกลือแรตางๆที่ปนอยูในน้าํออกมากอน (demineralized) แลวจึงเตมิเกลือแรที่ตองการเขาไปภายหลัง หากใชน้ําประปาตามบานเรือนในการหมักก็จะตองนําไปผานการกําจัดคลอรีนออกเสียกอน มิฉะนั้นอาจสงผลกระทบตอเชื้อแบคทีเรียที่ใชในการผลิตกรดแอซิติกได (วราวุฒแิละรุงนภา, 2532:110-112)

4. จุลินทรียที่เกี่ยวของกับการผลิตน้ําสมสายช ู

เนื่องจากน้ําสมสายชูเปนผลิตภัณฑที่ไดจากระบวนการหมัก 2 ขั้นตอน คือการเปลี่ยนน้ําตาลใหเปนเอทิลแอลกอฮอล และการออกซิไดซเอทิลแอลกอฮอลใหเปนกรดแอซิติก ดังนั้น จุลินทรียที่เกีย่วของกับการหมักจึงมี 2 ชนดิ คือ ยีสตและแบคทีเรีย โดยยีสตจะเปนตวัเปลี่ยนน้ําตาลใหเปนแอลกอฮอลในสภาพที่ไมมีออกซิเจนยีสตที่นยิมใชกันอยางแพรหลาย ไดแก Saccharomyces cerevisiae ซ่ึงใหแอลกอฮอลในปริมาณสงู จากนั้นแบคทีเรียจะเปลี่ยนแอลกอฮอลใหเปนกรดแอซิติก ในสภาวะที่มีออกซิเจน ที่อุณหภูมิระหวาง 15-34 องศาเซลเซียส โดยแบคทีเรียที่นิยมใชในการผลิตน้ําสมสายชู คือAcetobacter sp. (พวงพร, 2530)

ยีสตที่ใชในการผลิตน้ําสมสายชูนอกเหนือจาก S.cerevusiae แลวยังอาจใชยีสตชนดิอ่ืนๆ เชน ในการผลิต wine vinegar จะเลือกใชยีสต S.ellipsoideus เพื่อชวยเปลีย่นคารโบไฮเดรตที่เชื้อ S.cerevisiae ใชไมหมด นอกจากนี้ยังอาจใชเชื้อ S.carbergensis ในการผลิตก็ได (อรพิน, 2526) ถึงแมวาแบคทเีรียหลายชนิดสามารถผลิตกรดแอซิติกได แตมีแบคทีเรียเพยีงกลุมเดยีว คือ acetic acid bacteria ที่มีความสําคัญในอุตสาหกรรมการผลิตน้ําสมสายชู แบคทีเรียในกลุม acetic acid bacteria นี้มี 2 สกุลดวยกันคือ Acetobacter และ Gluconobacter (Acetomonas) แบคทีเรีย 2 สกุลนี้แตกตางกันคือ Gluconobacter จะออกซิไดสเอทานอล ใหเปนกรดแอซิตกิเพียงอยางเดยีว

13

ในขณะที่ Acetobacter สามารถออกซิไดสเอทานอลใหเปนกรดแอซิตกิและน้ํา เรียกกระบวนการนี้วา “ overoxidation” (กําเนดิ, 2534; Frazier and Wethoff, 1988; Crueger and Crueger, 1990) Acetobacter จะเปนแบคทีเรียใน Family Acetobacteriaceae ตามการจําแนกใน Bergey’s Manual เมื่อป ค.ศ. 1986 เปนแบคทีเรียแกรมลบทนกรดไดดี ซ่ึงในการผลิตน้ําสมสายชูสวนใหญ จะใชเชือ้ Acetobacter โดยเลือกใชเฉพาะสายเชื้อทีใ่หกรดแอซิตกิสูงกวา 4 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร เทานั้น และเรียกแบคทเีรียที่ใชผลิตน้ําสมสายชูวา“เชื้อน้ําสมสายชู” (รสสุคนธ, 2528) สายพนัธุเชื้อที่ใชในการผลิตน้ําสมสายชูในระดับอตุสาหกรรมไดแก Acetobacter aceti , A.pasteurianus และ A.peroxidans นอกจากนี้ยังมกีารนําเชื้อ Gluconobacter oxydans มาใชในการผลิตดวย เนื่องจากเชื้อแบคทีเรียชนดินี้ไมทําใหเกดิกระบวนการ “overoxidation” และในกระบวนการหมกัน้ําสมสายชทูุกกระบวนการจะเปนกระบวนการหมักของเชื้อผสม ถึงแมวาจะมีการใสเชื้อในลักษณะเชื้อเดีย่วๆก็ตาม ซ่ึงเชื้อแบคทีเรียที่เกีย่วของกับการเปลี่ยนแอลกอฮอลเปนกรดแอซิติก ไดแก A.shuetzenbachi , A curvim , A.orleanens และจุลินทรียอ่ืนๆ (Beech et al., 1985)

จุลินทรียอีกชนิดหนึ่งที่มีการศึกษากันอยางกวางขวางในระบบการเลี้ยงเช้ือแบบผสม (mixed culture system) เพือ่การผลิตกรดแอซิติกคือ Clostridium thermocellum ซ่ึงเปนแบคทีเรียที่เจริญไดดีที่อุณหภูมิสูง (thermophile) ไมตองการออกซิเจนในการเจริญและสรางสปอร อุณหภูมทิี่เหมาะสมตอการเจริญของเชื้อนี้คือ ประมาณ 60 องศาเซลเซียส บทบาทสําคัญ ของเชื้อนี้ในการผลติกรดแอซิติกคอื สามารถเจริญไดเร็วและเปลี่ยนแหลงวตัถุดิบพวกคารบอน ใหเปนแอซิเตตไดดกีวาเอทานอล นอกจากนี้ยังไดมกีารคัดเลือกจลิุนทรียเพื่อนํามาเลี้ยงรวมกบั C.thermocelum เพื่อชวยใหเชื้อแบคทีเรียนี้มีประสิทธิภาพในการใหผลผลิตที่ตองการไดดีขึ้น (Zeikus, 1980) เชน การใชเชือ้แบคทีเรีย Acetogenium kivui เล้ียงรวมกับ C.thermocellum เพื่อผลิตกรดแอซิติก แตพบวาผลผลิตที่ไดนอยมาก และคาใชจายในการแยกผลิตภัณฑออกมากค็อนขางยุงยากและเสยีคาใชจายสูง เมื่อเปรียบเทียบกบักระบวนการผลิตน้ําสมสายชูทั่วๆไป (Weimer, 1991)

14

ภาพที ่4 เชื้อจุลินทรียท่ีใชในการหมักน้ําสมสายช ูAcetobacter aceti ที่มา: http://www.vinegarman.com/zoo_vinegar_bacteria1.shtml 5. การบมน้ําสมสายชู โดยปกตนิ้ําสมสายชูที่เพิ่งผานกระบวนการหมักมาใหมๆ ไมวาจะหมักแบบวิธีใดก็ตาม มักจะมีรสชาตคิอนขางฝาดไมกลมกลอม เพื่อที่จะใหกล่ินและรสดีขึ้นจะตองมีการเกบ็น้ําสมสายชูที่ผลิตไดไวช่ัวขณะหนึ่งคลายกับการบมไวน ซ่ึงในชวงนีจ้ะมีปฏิกิริยาเคมีตางๆเกิดขึน้ เชน การเกดิเอทิลแอซิเตต จากปฏิกิริยาการเกิดเอสเทอร ดังสมการ

CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2 CH3 + H2O กรดแอซิติก แอลกอฮอล เอทิลแอซิเตต

การเก็บน้ําสมสายชูในขั้นตอนนี้ ทําไดโดยการบรรจุลงในถังไมและบรรจุลงจนเตม็ถังอยาใหมีชองวางของอากาศอยูมาก เนื่องจากม ี Acetobacter บางชนิด ซ่ึงเปนพวก overoxidizing เชน Acetobacter aceti และAcetobacter xylinum จะสามารถออกซิไดซกรดแอซิติกตอไปใหเปนกาซคารบอนไดออกไซด และน้าํ ถามีออกซิเจนอยูในถังเพียงพอ ดังสมการ

CH3COOH + O2 2CO2 + 2H2O กรดแอซติิก ออกซิเจน คารบอนไดออกไซด น้ํา

15

ระยะเวลาในการเก็บน้ําสมสายชูเพื่อทําการบมนี้จะขึน้อยูกับชนิดของน้าํสมสายชู เชน ถาเปนน้ําสมสายชูที่ผลิตจากองุน แอปเปลหรือผลไมอ่ืนๆการเก็บในชัว่ระยะเวลาหนึ่งจะทําใหกล่ินรสของน้ําสมสายชูดีขึ้น และขายในราคาที่คอนขางสูง แตในน้ําสมสายชูกล่ันนัน้ กล่ินรสทีไ่ดภายหลังจากการบมไมไดเปลี่ยนแปลงไปมาก การบมจงึไมนิยมทํากนัมากนกั และสําหรับการผลิตน้ําสมสายชูอยางชานั้นการบมและกระบวนการเกดิน้ําสมสายชู จะเกดิขึ้นพรอมๆกนั ดังนั้นเมื่อไดกรดน้ําสมในปริมาณที่ตองการแลว อาจไมตองผานการบมอีก 6. การทําใหใส กระบวนการในการทําใหน้ําสมสายชูใสนั้น เปนการทําเพื่อใหน้ําสมสายชูที่ไดมีลักษณะที่นารับประทานมากขึ้น สามารถทําไดโดยการใชเครื่องกรองหรือโดยการทิ้งใหตกตะกอนก็ได ซ่ึงการที่จะทําใหการกรองมีประสิทธิภาพมากขึ้น อาจทําโดยใสสารชวยกรอง เชน diatomaceous, siliga, gelatin, isinglass, casein หรือ bentonite เปนตน โดยสารพวกนีจ้ะรวมตวักับสารแขวนลอยที่มีอยูในน้ําสมสายชู โดยปฏกิิริยาการรวมตัวทางเคมีหรือโดยการเพิ่มหรือลดประจไุฟฟา วิธีการทํามีดังนี้ คือ ผสมน้ําสมสายชูกับสารชวยกรองเขาดวยกนั แลวตั้งทิ้งไวใหตกตะกอนลงมาที่กนถัง จากนั้นทาํการดูดน้ําใสที่ไดใสภาชนะที่เหมาะสม ซ่ึงปริมาณของสารชวยกรองที่ใชนั้นจะขึ้นอยูกบัชนิดของสาร น้ําสมสายชูที่ผานการตกตะกอนแลวจะถูกนําไปกรองอีกครั้งหนึ่ง กอนที่จะนําไปบรรจุขวดและฆาเชื้อตอไป (ลูกจันทร, 2524:72-73) ปจจัยท่ีมีผลตอการหมักน้ําสมสายช ู

1. ผลของการขาดออกซิเจน

เปนที่ทราบกนัดีอยูแลววา การหมักเพื่อผลิตน้ําสมสายชูนี้ เปนการหมักในสภาพทีต่องการอากาศ ดังนั้นจึงจําเปนทีจ่ะตองมีการใหอากาศอยางตอเนื่อง แตอยางไรก็ตาม ถาการใหอากาศเกดิขัดของขึ้นมาในระหวางการหมักกจ็ะเกิดผลกระทบตอเชือ้ Acetobacter อยางมาก เพราะเชื้อนี้จะถูกทําลายอยางรวดเร็ว ผลของการทําลายเซลลAcetobacterในระหวางการขาดออกซิเจนนีย้ังเกี่ยวของกับปจจัยตางๆที่เกี่ยวกบักระบวนการหมักอีกดวย ซ่ึงไดแก ความเขมขนทั้งหมดของกรดแอซิติก (acetic acid concentration) และแอลกอฮอลในน้ําหมกั (total concentration) นอกจากนี้ยังรวมถึงระยะเวลาใน

16

การขาดออกซิเจนดวย โดยปกติแลวเซลลAcetobacter จะมีเอนไซมอะไพเรส ซ่ึงทําหนาที่ยอยสลาย ATP อยางรวดเรว็ ทําใหเหลือATP สําหรับกิจกรรมของเมตาบอลิซึมอ่ืนๆของเซลลในระดับต่ํา ดังนั้นเมื่อการใหอากาศหยดุชะงักจึงทําให ATP ในแหลงเก็บพลังงานที่เรียกวา ATP Pool สูญหายไปอยางรวดเรว็และจะสงผลกระทบตอเซลลในทันที ทั้งนี้เนื่องจากเซลลAcetobacter นี้สามารถทนตอสภาพการเปลี่ยนแปลงดังกลาวได

2. ผลของการขาดแอลกอฮอล เชื้อAcetobacterจะถูกทําลายลงเมื่อกระบวนการหมักเกิดขึ้นอยางสมบูรณจนกระทั่ง

ปริมาณแอลกอฮอลที่มีอยูในน้ําหมกัถูกเปลี่ยนไปเปนกรดแอซิติกจนหมดหรือมีการเติมอาหารเลี้ยงเชื้อใหมที่มแีอลกอฮอลเปนองคประกอบลงในน้ําหมักนัน้ชาเกินไป ซ่ึงผลของการทําลายเซลล Acetobacterอันเนื่องมาจากการขาดแอลกอฮอลนี้ยังเกีย่วของกับความเขมขนของกรดแอซิติก ปริมาณแอลกอฮอลทั้งหมดที่มีอยูในน้ําหมัก และระยะเวลาที่ขาดแอลกอฮอล โดยผลที่เกิดขึ้นมีลักษณะเชนเดยีวกับในกรณขีองการขาดออกซิเจน

3. ผลของอุณหภูมิที่เปลีย่นแปลง

การหมักจะเกดิขึ้นอยางปกติเมื่อมีการควบคุมอุณหภูมขิองการหมักใหอยูระหวาง 26 ถึง 32

องศาเซลเซียส ทุกๆ 2 ช่ัวโมง ตามปกติแลวเรามกัควบคุมอุณหภมูิในระหวางการหมักไมใหสูงเกินไป ดวยระบบหลอเยน็แตถาระบบเกดิการขัดของจะทําใหอุณหภมูิสูงขึ้นจนทําลายเซลลได ซ่ึงอาจมีปจจยัอ่ืนๆที่มีผลตอการหมักน้ําสมสายชู แตปจจยัดังกลาวเปนปจจัยหลักที่ตองคํานึงถึงกอนเสมอ (วราวุฒแิละรุงนภา, 2532:114-116)

17

การเสื่อมสภาพของน้าํสมสายช ู การเสื่อมสภาพของน้ําสมสายชู มีสาเหตหุลายประการ เชน 1. หนอนน้ําสม (Vinegar eel) หนอนน้ําสมสายชู (Anguillula aceti) ซ่ึงเปนพวกไสเดือนฝอย (nematode) มักพบทัว่ไปใน

ถังหมักน้ําสมสายชูที่หมักแบบออรลีนหรือกระบวนการหมักแบบตอเนื่องและการหมักแบบเรว็โดยใชเจเนอเรเตอร โดยจะทําใหน้ําสมสายชขูุน สวนน้ําสมสายชูที่ผลิตโดยวิธีสับเมอรก มักไมคอยพบ และสามารถจะกําจดัหนอนน้ําสมเหลานี้ได โดยการกรองหรือพาสเจอรไรส

2. โลหะและเกลือของโลหะ การมีพวกโลหะเหล็กและทองแดงในน้ําสมสายชู อาจทาํใหเกิดตะกอนขุนขึ้นและถาหากมี

ปริมาณสูงจะทําใหน้ําสมสายชูมีรสชาติที่ผิดปกติไป ซ่ึงอาจแกไขไดโดยการตกตะกอนเหล็กและทองแดงดวยเทนนินหรือใชโปรแทสเซียมเฟอรโรไซยาไนด ซ่ึงวิธีหลังตองควบคุมการใชอยางระมัดระวังเปนอยางมาก

3. จุลินทรีย จุลินทรียที่ทําใหน้ําสมสายชูเสีย ไดแก แบคทีเรียจําพวก Lactobacillus และ Leuconostoc

ซ่ึงพบในน้ําสมสายชู นอกจากจะทําใหเกดิกลิ่นที่ผิดปกติแลวยังทําใหเกิดการหมักน้าํตาลในผลไมใหเกิดกรด ซ่ึงไปรบกวนการหมักน้ําตาลใหเปนแอลกอฮอลของยีสตอีกดวย แบคทีเรียบิวไทริก (butyric acid bacteria) จะหมักใหกรดอื่นๆที่ไมตองการ นอกจากนีย้ังมีแบคทีเรียที่สรางเมือกพวกเซลลูโลส สารเมือกเหลานีม้ีปญหาในการทําใหตัวกลางในเจเนอเรเตอรอุดตัน ทําใหประสิทธิภาพในการผลิตน้ําสมสายชูลดต่ําลง หรือเกิดการโอเวอรออกซิเดชั่น โดยเชื้อในน้ําสมสายชูเองในกรณีที่ขาดเอทานอลและความขุนของน้ําสมสายชู ซ่ึงเกดิจากเชื้อน้ําสมสายชู ซ่ึงอาจแกไขไดโดยการพาสเจอรไรส ที่อุณหภูมิ 60 อาศาเซลเซียส (วิลาวัลย, 2536: 82-83)

18

อุปกรณและวิธีการ

อุปกรณ 1. สายพันธุจลิุนทรีย

1.1 Saccharomyces burgundy (ไดจากสาขาจุลชีววิทยา คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร) 1.2 Acetobacter aceti (ไดจากสถาบันคนควาและพัฒนาผลิตภัณฑอาหาร)

2. อาหารเลี้ยงเชื้อ

2.1 MRS agar (De Man Regosa Sharpe agar) 2.2 น้ํามะพราว

3. วัตถุดิบ

3.1 หอมแดง 3.2 หอมแขก 3.3 หอมใหญ

4. เครื่องมือและเครื่องแกว

4.1 ขวดโหลปากกวาง ขนาดปริมาตร 2 ลิตร (สําหรับหมกัไวน) 4.2 ขวดโหลปากกวาง ขนาดปริมาตร 400 มิลลิลิตร (สําหรับหมักน้ําสมสายชู) 4.3 ขวดรูปชมพู (Erlenmeyer flask) ขนาด 125 มิลลิลิตร 4.4 ขวดรูปชมพู (Erlenmeyer flask) ขนาด 250 มิลลิลิตร 4.5 ขวดรูปชมพู (Erlenmeyer flask) ขนาด 1000 มิลลิลิตร 4.6 ขวดเลี้ยงเชื้อชนิดแบน 4.7 หลอดทดลอง 4.8 ปเปต 4.9 จานเพาะเชื้อ 4.10 แทงแกวงอรูปตัวL 4.11 ตะเกยีงแอลกอฮอล 4.12 ลวดเขี่ยเชื้อ (Loop) และเข็มเขี่ยเชื้อ (Needle)

19

4.13 ถุงพลาสติกขนาดบรรจ ุ1 กิโลกรัม, หนังยาง 4.14 ผาขาวบาง 4.15 มีดและเขยีง 4.16 หมอสแตนเลส 4.17 เครื่องวัด pH (pH-meter pH Scan2, Waterproof) 4.18 เครื่อง Ebulliometer (Dujardin, France) 4.19 เครื่องHand Refractometer (N.O.W., Tokyo) 4.20 หมอนึ่งฆาเชื้อแบบไอน้ํา (Autoclave, Tomy, SS-254) 4.21 อุปกรณไทเทรต

5. สารเคมี 5.1 สารละลาย 0.1 N NaOH 5.2 กรดซิตริก 0.1 นอรมอล 5.3 สารละลายฟนอลฟทาลีน 1% (Phenopthaline) 5.4 น้ําตาลซูโคส 5.5 Peptone water 0.1%

วิธีการ

1. การเตรียมหัวหอมและการหมักไวนหัวหอม โดย Saccharomyces burgandy

1.1 นําหอมแดง หอมแขก และหอมใหญ ที่คัดเลือกไวชนิดละ 1 กิโลกรัม มาปอกเปลือกและลางทําความสะอาดทิ้งไวใหสะเดด็น้ําสักครู จากนัน้นําไปหัน่หรอืซอยใหเปนชิน้เล็กๆ ใสหวัหอมที่ไดแตละชนิดลงในหมอสแตนเลส จากนั้นเติมน้ํากล่ันลงไปในหมอ ปริมาตรหมอละ 1 ลิตร

1.2 วัด pH ดวย pH meter และปรับ pH ใหมีคาประมาณ 4.0-4.5 ดวยกรดซิตริก 0.1 นอร

มอล วัดปริมาณน้ําตาลดวย Hand Refractometer และปรับปริมาณน้ําตาลของหอมแดง หอมแขก และหอมใหญ ใหมีคาเทากับ 13, 11.7 และ10 องศาบริกซ ตามลําดับ ดวยน้ําตาลซูโคส

20

1.3 นําไปตมพอเดือด จากนัน้แบงสวนผสมที่ไดออกเปน 2 สวน

1.3.1 สวนแรก คือ หัวเชื้อในการหมักไวน โดยนําน้ําหวัหอมที่ไดแตละชนิด ปริมาตร 100 มิลลิลิตร ใสลงในขวดรูปชมพูขนาด 250 มิลลิลิตร จากนั้นเขี่ยเชื้อ Saccharomyces burgundy ลงไป 1-2 ลูป เขยาเล็กนอย และปดดวยจกุสําลีใหแนน ตั้งทิ้งไวใหเกดิกรบวนการหมักเปนเวลา 48 ชั่วโมง โดยจะสงัเกตเหน็ฟองแก็สเกดิขึ้นภายในขวด

1.3.2 สวนที่สอง คือ ไวนหวัหอม โดยนําน้ําหัวหอมสวนที่เหลือแตละชนิดใสลง

ในขวดโหลปากกวางที่เตรียมไวสําหรับหมักไวน เติมหัวเชื้อที่ไดจากการหมกัสวนแรกแตละชนิดลงไป ปดฝาใหสนิท ปลอยใหเกิดกระบวนการหมักเปนระยะเวลา 1-2 สัปดาห ทําการวัดปริมาณน้ําตาลของหัวหอมแตละชนดิทุกๆ 7 วันจนระดับน้ําตาลคงที่ จากนั้นวัดปริมาณ pH และปริมาณ แอลกอฮอลที่เกิดขึ้นในหวัหอมแตละชนิด ดวยเครื่องEbulliometer และกรองเอากากของหัวหอมออก หลังจากนั้นปดฝาขวดโหลใหสนิทแลวทําการบมเพื่อรอการหมกัตอไป

2. การศึกษาปจจัยท่ีเหมาะสมในการหมักน้ําสมสายชูจากหัวหอมโดย Acetobacter aceti 2.1 การเตรียมหัวเชื้อน้ําสมสายช ู

หัวเชื้อในการหมักน้ําสมสายชูจะใชน้ํามะพราวเปนอาหารเลี้ยงเชื้อ สามารถเตรียมไดโดย

นําน้ํามะพราวที่กรองเอาตะกอนออกแลวตามปริมาตรที่ตองการ ใสลงในขวดรูปชมพู ปดดวยจกุสําลี และนําไปนึ่งฆาเชื้อที่อุณหภูมิ 110 องศาเซลเซียส เปนเวลา 10 นาท ี รอใหเยน็ เขี่ยเชื้อ Acetobacter aceti ลงไปประมาณ 1-2 ลูป ปดปากขวดดวยจุกสําลี เขยาเล็กนอยแลวปลอยใหเกิดกระบวนการหมักเปนเวลา 48 ช่ัวโมง 2.2 การศึกษาปริมาณแอลกอฮอลที่เหมาะสมในการหมกัน้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหวัหอม 2.2.1 บรรจุน้ํามะพราวใสลงในขวดโหลปากกวาง ขนาด 400 มิลลิลิตร จํานวน 7 ขวด โดยแตละขวดมีปริมาตร 97.89, 95.79, 93.68, 91.58, 89.47 และ85.26 มิลลิลิตร ตามลําดับ จากนั้นปดฝาแลวนําไปนึ่งฆาเชื้อที่อุณหภูมิ 110 องศาเซลเซียส เปนเวลา 10 นาที รอใหเย็น

21

2.2.2 เติม(แอลกอฮอล)เอทานอล 95% ลงไปในขวดโหล แตละขวดมีปริมาตร 2.11, 4.21, 6.32, 8.42, 10.53, 12.63 และ 14.74 มิลลิลิตร ตามลําดับ เพื่อปรับอาหารเลี้ยงเชื้อน้าํมะพราวใหมปีริมาณความเขมขนของเอทานอลในระดบัตางๆดังนี้ 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12% และ14% ตามลําดับจากนัน้เติมหวัเชื้อน้าํสมสายชูที่เตรียมไวลงไปในขวดโหลแตละใบปริมาตร 5 มิลลิลิตรเทาๆกัน (5%ของกลาเชื้อ) เขยาแบบหมุนวนใหเขากัน ปดปากขวดโหลดวยถุงพลาสติก รัดปากขวดดวยหนังยาง และเจาะรูที่ปากขวดดวยเข็มเขี่ยเชื้อที่สะอาด ปลอยใหเกิดกระบวนการหมักภายในขวด 2.2.3 ไทเทรตวัดปริมาณกรดที่เกิดขึน้ดวย NaOH 0.1 นอรมอล ทุกๆ 24 ช่ัวโมง จนปริมาณกรดที่เกิดขึน้คงทีห่รือจนปริมาณกรดลดลง 2.3 การศึกษาปริมาณกลาเชือ้แบคทีเรีย Acetobacter aceti ที่เหมาะสมในการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหวัหอม 2.3.1 บรรจุน้ําหมักหวัหอมแตละชนิดลงในขวดโหลปากกวาง ขนาด 400 มิลลิลิตร ที่ผานการนึ่งฆาเชือ้ที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส เปนเวลา 15 นาที ชนิดละ 5 ขวด แตละขวดมีปริมาตร 89.47 มิลลิลิตร เทาๆกัน 2.3.2 เติม (แอลกอฮอล) เอทานอล 95% ลงไปในขวดโหลทั้ง 15 ขวด แตละขวดปริมาตร 10.53 มิลลิลิตร (10% เอทานอล) และเติมหวัเชือ้น้ําสมสายชูที่เตรียมไวลงไปในขวดโหลที่มีน้ําหมักหัวหอมแตละชนิด แตละขวดใหมีปริมาณกลาเชื้อในระดับตางๆไดแก 10, 20, 30, 40 และ50% ตามลําดับ เขยาแบบหมุนวนใหเขากนั ปดปากขวดโหลดวยถุงพลาสติก รัดปากขวดดวยหนังยาง และเจาะรทูี่ปากขวดดวยเข็มเขี่ยเชื้อที่สะอาด ปลอยใหเกิดกระบวนการหมักภายในขวด 2.3.3 ไทเทรตวัดปริมาณกรดที่เกิดขึ้นในน้ําหมักหัวหอมแตละชนดิ ดวย NaOH 0.1 นอรมอล ทุกๆ 24 ช่ัวโมง จนปริมาณกรดที่เกิดขึ้นคงที่หรือจนปริมาณกรดลดลง

22

3. การศึกษาความสัมพันธระหวางอัตราการเจริญของเชื้อ ปริมาณแอลกอฮอลและปริมาณกรด แอซิติกท่ีเกิดขึ้นในกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหัวหอม 3.1 บรรจุน้ําหมักหัวหอมแตละชนิดลงในขวดโหลปากกวาง ขนาด 400 มิลลิลิตรที่ผานการนึ่งฆาเชื้อที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส เปนเวลา 15 นาที ชนิดละ 15 ขวด แตละขวดมีปริมาตร 45.79 มิลลิลิตร เทาๆกัน 3.2 เติม (แอลกอฮอล) เอทานอล 95% ลงไปในขวดโหลทั้ง 45 ขวด แตละขวดปรมิาตร 4.21 มิลลิลิตร และเติมหัวเชื้อน้ําสมสายชูที่เตรียมไวลงไปในขวดโหลที่มีน้ําหมกัหัวหอมแตละชนิด แตละขวดมีปริมาตร 10 มิลลิลิตร เขยาแบบหมุนวนใหเขากัน ปดปากขวดโหลดวยถุงพลาสติก รัดปากขวดดวยหนังยาง และเจาะรูที่ปากขวดดวยเข็มเขี่ยเชื้อที่สะอาด ปลอยใหเกิดกระบวนการหมักภายในขวด 3.4 ไทเทรตวดัปริมาณกรดที่เกิดขึ้นในน้ําหมักหวัหอมแตละชนิด ดวย NaOH 0.1 นอรมอล วัดปริมาณแอลกอฮอลดวยเครื่องEbulliometer และวดัอัตราการเจรญิของเชื้อดวยเทคนิค dilution plate count ทุกๆวันจนปริมาณกรดที่เกิดขึน้คงที่หรือจนปริมาณกรดลดลง

หมายเหตุ การที่ปริมาณของน้ําหมักหัวหอมที่ใชในการศึกษาความสัมพันธระหวางอัตราการเจริญของเชื้อ ปริมาณแอลกอฮอลและปริมาณกรดที่เกิดขึ้นในการหมักน้ําสมสายชูจากหัวหอม นั้นมีปริมาตรรวมเทากับ 50 มิลลิลิตร เนื่องมาจากปริมาณของน้ําหมกัที่มีอยูไมเพยีงพอจึงจําเปนตองปรบัปริมาตรรวมลดลงครึ่งหนึ่ง ซ่ึงการลดปริมาตรดังกลาวจะไมสงผลตอการตรวจวัดปริมาณตางๆ

23

สถานที่และระยะเวลาในการทดลอง

สถานที่ หองปฏิบัติการสาขาจุลชีววทิยา สายวิชาวทิยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน จังหวดันครปฐม

ระยะเวลาในการทดลอง

การทดลองนี้เริ่มตั้งแต 17 ตลุาคม 2549 ถึง 23 กุมภาพนัธ 2550

24

ผลและวิจารณ

1. การเตรียมหัวหอมและการหมักไวนหัวหอม โดย Saccharomyces burgandy ตารางที่ 2 ปริมาณน้ําตาล ปริมาณแอลกอฮอลและระดับ pH ในแตละชวงเวลาของกระบวนการ

หมักไวนหัวหอม 3 ชนิด

ปริมาณน้าํตาล (° Brix) ปริมาณแอลกอฮอล (% v/v)

pH ระยะเวลา ในการหมัก ด ข ญ ด ข ญ ด ข ญ เร่ิมตน 13 11.7 10 - - - 4.4 4.4 4.4 1 สัปดาห 4.0 4.0 4.0 4.7 4.7 4.7 3.8 3.4 3.4 2 สัปดาห 1.2 1.0 1.0 5.0 5.0 5.0 2.9 2.8 2.8 3 สัปดาห 1.1 1.0 1.0 5.0 5.0 5.0 2.8 2.8 2.8 หมายเหตุ : ด หมายถึง หอมแดง, ข หมายถึง หอมแขก, ญ หมายถึง หอมใหญ จากตารางที่ 2 จะเห็นไดวา เมื่อเกิดกระบวนการหมักปรมิาณน้ําตาลของหัวหอมแตละชนิด คือ หอมแดง หอมแขก และหอมใหญจะลดลงอยางรวดเร็ว โดยในสัปดาหแรกของการหมักไวนหวัหอมทั้ง 3 ชนิดปริมาณน้ําตาลจะลดลงจาก 13, 11.7 และ 10 องศาบริกซ ตามลําดับ เหลือเพียง 4.0 องศาบริกซ เทากันในการหมักหวัหอมทัง้ 3 ชนิด จากนั้นก็จะคอยๆลดลงและเริ่มคงที่ในชวงสัปดาหที่ 2 และ 3 จนเทากบั 1.1, 1.0 และ 1.0 องศาบริกซ ตามลําดับ และยังพบวา เมื่อกระบวนการหมักผานไป 1 สัปดาห ปริมาณแอลกอฮอลของการหมักหัวหอมแตละชนิดจะเพิ่มขึน้ เทากับ 4.7 %ปริมาตรตอปริมาตร เทากันในการหมักหวัหอมทั้ง 3 ชนิด และจะเริ่มคงที่ที่ 5%ปริมาตรตอปริมาตร ในสัปดาหที่ 2 และ 3 เนื่องจากวากระบวนการหมักสิ้นสดุลงเชนเดยีวกบัระดับ pH เมื่อกระบวนการหมักเกิดขึ้นระดับ pH ก็จะคอยลดลงอยางตอเนื่อง โดยลดลงจาก pH เร่ิมตน 4.4 จนเหลือ pH 2.8 ในการหมักหัวหอมทั้ง 3 ชนิด ทั้งนี้เนื่องมาจากเชื้อ Saccharomyces burgundy จะใชปริมาณน้ําตาลทีม่ีอยูในหัวหอมแตละชนิดในกระบวนการหมักทาํใหปริมาณน้ําตาลเริ่มตนคอยๆลดลง โดยเชื้อSaccharomyces burgundy จะเจริญเติบโตโดยใชน้ําตาลที่มีอยูและเปลี่ยนปริมาณน้าํตาลที่มีอยูใหเปนแอลกอฮอลทําใหปริมาณ

25

แอลกอฮอลในกระบวนการหมักเพิ่มขึ้น และจะเกิดกรดเล็กนอยในกระบวนหมกั ทําใหระดับ pH คอยๆลดลง โดยปริมาณน้ําตาลที่ลดลงจะมีความสมัพันธกับปริมาณแอลกอฮอลที่เกิดขึ้น ซ่ึงกระบวนการหมักจะสิ้นสุดลงเมื่อปริมาณน้ําตาลที่ลดลง และปริมาณแอลกอฮอลที่เกิดขึ้นมีปริมาณที่คงที่ น้ําไวนหวัหอมที่ไดจะมีสีเหลืองที่ใกลเคียงกัน แตสีของไวนที่ไดจากหอมแดงจะมีสีเขมกวาไวนจากหอมแขก และหอมใหญ และไวนทั้ง 3 ชนิดจะมีกล่ินออนๆของหอมตามแตชนิดของหอม (ภาพผนวกที่ 3) 2. การศึกษาปจจัยท่ีเหมาะสมในการหมักน้ําสมสายชูจากหัวหอมโดย Acetobacter aceti 2.1 การศึกษาปริมาณแอลกอฮอลที่เหมาะสมในการหมกัน้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหวัหอม

012345678

2 3 4 5 6 7

ระยะเวลาในการหมัก (วัน)

ปริมาณก

รด (กรัม

/100มล.)

ปริมาณแอลกอฮอล 2%







ภาพที่ 5 ปริมาณกรดแอซิติกท่ีเกิดขึ้นของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูในระดับความเขมขนของ

ปริมาณแอลกอฮอลตางๆเปนเวลา 7 วัน

จากภาพที่ 5 เมื่อระยะเวลาในการหมักผานไปปริมาณกรดแอซิติกที่เกิดขึ้นในแตละระดับความเขมขนของปริมาณแอลกอฮอลก็จะแตกตางกันออกไป คือ

26

ที่ปริมาณแอลกอฮอล 2% และ 4% ในชวง 2 วันแรกปริมาณกรดแอซิติกที่เกิดขึ้น จะมีคาเทากับ 1.5 และ 2.71 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ตามลําดับ แตหลังจากวันที่ 3 ของการหมักเปนตนไป ปริมาณกรดแอซิติกจะคอยๆลดลงอยางตอเนื่อง ทั้งนี้เปนผลมาจากเชือ้Acetobacter aceti ใชปริมาณแอลกอฮอลที่มีอยูหมดลงอยางรวดเร็วจึงทําใหเชื้อไมมแีอลกอฮอลเพื่อใชเปนสารตัง้ตนในการเปลี่ยนเปนกรดแอซิติก

ที่ปริมาณแอลกอฮอล 6% ในชวง 5 วันแรกของการหมกัปริมาณกรดแอซิติกที่เกดิขึ้น จะ

คอยๆเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่องและใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดที่ 4.57 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ในวันที่ 5 และหลังจากวนัที่ 5 ของการหมักเปนตนไป ปริมาณกรดจะคอยๆลดลงอยางตอเนื่อง

ที่ปริมาณแอลกอฮอล 8% ในชวง 4 วันแรกของการหมักปริมาณกรดแอซิติก จะเพิ่มขึ้น

อยางรวดเรว็และใหปริมาณกรดแอซิติกสงูสุดที่ 5.71 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ในวันที ่4 และหลังจากวันที่ 4 ของการหมักเปนตนไป ปริมาณกรดจะลดลง ซ่ึงแสดงวากระบวนการหมักสิน้สุดลง

ที่ปริมาณแอลกอฮอล 10% พบวาปริมาณกรดแอซิติกจะเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่องและรวดเรว็

และใหปริมาณกรดสูงสุดที ่7.03 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ในวนัที ่7 ของการหมัก ที่ปริมาณแอลกอฮอล 12% และ 14% พบวาในชวงของการหมัก 7 วันแรกปริมาณกรดแอ

ซิติกที่เกิดขึ้นจะมีคานอยมาก คือจะมีคานอยกวา 1 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ซ่ึงทั้งนี้จะเห็นไดวาที่ปริมาณแอลกอฮอล 10% นั้นกระบวนการหมักเกิดขึน้อยางรวดเร็ว

และตอเนื่อง ทั้งยังใหปริมาณกรดแอซิติกที่สูง เมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณแอลกอฮอลที่ระดับอื่นๆ โดยการที่ปริมาณกรดแอซิติกที่ปริมาณแอลกอฮอลต่ํากวา 10% นั้นลดลงอยางรวดเร็ว เปนผลมาจากปริมาณความเขมขนของแอลกอฮอลไมเพียงพอตอการเจริญของเชื้อ Acetobacter aceti ทําใหกระบวนการหมักสิ้นสุดลงอยางรวดเรว็ สวนปริมาณกรดที่ปริมาณแอลกอฮอล 12% และ 14% นั้นมีปริมาณนอยมากในชวงแรกของการหมัก 7 วัน แสดงใหเห็นวาปริมาณแอลกอฮอลที่สูงเกิน 10% จะสงผลในการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย Acetobacter aceti

27

2.2 การศึกษาปริมาณกลาเชือ้แบคทีเรียAcetobacter aceti ที่เหมาะสมในการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหวัหอม

2.2.1 การศึกษาปริมาณกลาเชื้อที่เหมาะสมในการหมกัน้ําสมสายชูจากน้าํหมัก

หอมแดง

0

1

2

3

4

5

6

3 4 5 6 7 9 11




/100 ม

ล.) ปริมาณเช้ือ 10%

ปริมาณเช้ือ 20%




ภาพที ่6 ปริมาณกรดแอซิตกิท่ีเกิดขึ้นของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหอมแดง

เปนเวลา 11วัน จากการใชปริมาณกลาเชื้อ Acetobacter aceti ในระดับตางๆ จากภาพที่ 6 จะพบวาในวนัที่ 3 ของกระบวนการหมัก ปริมาณกรดแอซิติกที่เกดิขึ้นจาก

กระบวนการหมักจะมีคาทีค่อนขางใกลเคียงกัน และมอัีตราการเพิ่มขึ้นอยางตอเนือ่ง โดยที่ปริมาณกลาเชื้อ10% พบวาปริมาณกรดจะเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่องและรวดเร็วและใหปริมาณกรดสูงสุดที่ 5.71 กรมัตอ 100 มิลลิลิตร ในวันที่ 9 ของการหมัก ที่ปริมาณเชื้อ20% พบวาปริมาณกรดจะเพิ่มขึน้อยางตอเนื่องและใหปริมาณกรดสูงสุดที่ 5.29 กรัมตอ 100 มิลลิลิตรในวันที ่ 9 ของการหมัก และหลังจากนัน้ ปริมาณกรดจะคอยๆลดลง ที่ปริมาณเชื้อ 30%, 40% และ 50% พบวาปรมิาณกรดจะมีคาที่ใกลเคียงกันและเพิ่มขึน้อยางตอเนื่อง แตจะพบวาที่ปริมาณเชื้อ30% จะใหปริมาณกรดสูงสุดในวันที ่7 ของการหมัก คือ 5.53 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ที่ปริมาณเชื้อ40% จะใหปริมาณกรดสูงสุดในวันที ่ 6 ของการหมัก คือ 5.05 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร จากนั้นจะคอยๆลดลงอยางตอเนื่อง และที่

28

ปริมาณเชื้อ50% จะใหปริมาณกรดสูงสุดในวนัที ่ 9 ของการหมัก คือเทากับ 5.35 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร จากนั้นลดลงอยางรวดเร็ว แสดงวากระบวนการหมักสิ้นสุดลง

ซ่ึงทั้งนี้จะเห็นไดวาการใชปริมาณกลาเชื้อ 10% เปนปริมาณที่เหมาะสมในกระบวนการ

หมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหอมแดงโดยจะใหปริมาณกรดแอซิติกที่สูงสุด และ กระบวนการหมักเกิดที่เกิดขึ้นจะเปนไปอยางตอเนื่องโดยสังเกตไดจากอัตราการเพิม่ขึ้นกรดแอซติิกอยางตอเนื่อง

2.2.2 การศึกษาปริมาณกลาเชื้อที่เหมาะสมในการหมกัน้ําสมสายชูจากน้าํหมักหอมแขก

0

1

2

3

4

5

6

3 4 5 6 7 9 11ระยะเวลาในการหมัก (วัน)



/100มล.

) ปริมาณเช้ือ 10%





ภาพที ่7 ปริมาณกรดแอซิตกิท่ีเกิดขึ้นของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหอมแขก

เปนเวลา 11วัน จากการใชปริมาณกลาเชื้อ Acetobacter aceti ในระดับตางๆ

จากภาพที่ 7 จะพบวาในวันที่ 3 ของกระบวนการหมักปริมาณกรดแอซิติกทีไ่ดจากกระบวนการหมักที่ปริมาณกลาเชื้อ 50% จะมีปริมาณสูงกวาในปริมาณกลาเชื้อระดับอื่นๆ คือมีคาเทากับ 1.32 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร สวนที่ปริมาณกลาเชือ้ 40%, 30%, 20% และ 10% จะไดปริมาณกรดแอซติิกมคีาเทากับ1.02, 0.9, 0.72 และ 0.84 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ตามลําดับ จากนั้นปริมาณ

29

กรดแอซิติกจะมีอัตราการเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่องเชนกนั โดยที่ปริมาณกลาเชื้อ10% และ 20% พบวาปริมาณกรดแอซิติกจะเพิม่ขึ้นอยางตอเนื่องและรวดเร็ว ทั้งยังใหปริมาณกรดแอซิติกที่ใกลเคยีงกันมากในชวง 5 วันของการหมกั และใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดในวันที่ 9 ของการหมักคือเทากับ 5.53 และ5.17 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ตามลําดับ ที่ปริมาณกลาเชื้อ 30%, 40% และ 50% พบวาปริมาณกรดแอซิติกจะมีคาที่ใกลเคียงกันและเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่อง โดยจะใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดในวันที ่7 ของการหมกั คือ 5.11, 4.99 และ 4.93 กรัมตอ 100 มลิลิลิตร ตามลําดับ จากนั้นจะลดลงอยางตอเนื่อง แสดงวากระบวนการหมักสิ้นสุดลง

ซ่ึงทั้งนี้จะเห็นไดวาการใชปริมาณกลาเชื้อ 10% ในกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้ํา

หมักหอมแขกนั้นจะใหปริมาณกรดแอซิติกที่สูงสุดคือเทากับ 5.53 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร และกระบวนการหมักเกิดที่เกิดขึ้นจะเปนไปอยางตอเนื่อง โดยสังเกตไดจากอัตราการเพิ่มขึ้นของกรดแอซิติกอยางตอเนื่อง

2.2.3 การศึกษาปริมาณกลาเชื้อที่เหมาะสมในการหมกัน้ําสมสายชูจากน้าํหมักหอมใหญ

0

1

2

3

4

5

6

3 4 5 6 7 9 11ระยะเวลาในการหมัก (วัน)


รด (ก

รัม/10

0มล.

) ปริมาณเช้ือ 10%





ภาพที ่8 ปริมาณกรดแอซิตกิท่ีเกิดขึ้นของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหอมใหญ

เปนเวลา 11วัน จากการใชปริมาณกลาเชื้อ Acetobacter aceti ในระดับตางๆ

30

จากภาพที่ 8 จะพบวาในวนัที่ 3 ของกระบวนการหมัก ปริมาณกรดแอซิติกที่เกดิขึ้นจากกระบวนการหมักจะมีคาทีค่อนขางใกลเคียงกัน โดยท่ีปริมาณกลาเชือ้ 10% และ 20% ปริมาณกรดแอซิติกจะเพิ่มขึ้นอยางรวดเร็ว และใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดในวันที่ 9 ของการหมักคือเทากับ 5.35 และ 5.17 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ตามลําดับ จากนัน้ปริมาณกรดจะคอยๆลดลง ที่ปริมาณกลาเชื้อ 30%, 40% และ 50% พบวาปริมาณกรดแอซิตกิจะคอยๆเพิ่มขึ้น แตจะพบวาทีป่ริมาณกลาเชือ้30% จะใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดในวนัที่ 9 ของการหมัก คือ 5.53 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ซ่ึงปริมาณกรดแอซิติกที่ไดมีคาเทากับที่ปริมาณกลาเชื้อ 10% ที่ปริมาณกลาเชื้อ40% จะใหปริมาณกรดสูงสุดในวันที ่ 9 ของการหมัก คือ 4.99 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร จากนั้นจะคอยๆลดลงอยางตอเนื่อง และที่ปริมาณกลาเชื้อ 50% อัตราการเพิ่มขึ้นของปริมาณกรดไมตอเนื่องเทาที่ควรและใหปริมาณกรดสูงสุดในวันที ่9 ของการหมัก คือเทากับ 5.23 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร จากนั้นลดลงอยางรวดเรว็ แสดงวากระบวนการหมักสิน้สุดลง

ซ่ึงทั้งนี้จะเห็นไดวาการใชปริมาณกลาเชื้อ 10% และกลาเชื้อที่ 30% ในกระบวนการหมัก

น้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหอมใหญนั้นใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดที่เทากัน แตกระบวนการหมักที่เกิดขึ้นในปริมาณกลาเชื้อ 30% จะเปนไปอยางตอเนื่องมากกวา โดยสังเกตไดจากอัตราการเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่องของกรด ฉะนั้นในการพิจารณาเพื่อนาํผลไปใชในระดับอุตสาหกรรมควรเลือกใชปริมาณกลาเชือ้ที่ 10% เพื่อเปนการประหยัดตนทนุในการเตรียมกลาเชื้อ 3. การศึกษาความสัมพันธระหวางอัตราการเจริญของเชื้อ ปริมาณแอลกอฮอลและปริมาณกรด แอซิติกท่ีเกิดขึ้นในกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหัวหอม 3.1 จากการทดลองหมักน้ําสมสายชูโดยใชน้ําหมักหอมแดงในสภาวะที่เหมาะสมไดผลดังแสดงในภาพที่ 9

31

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 2 3 4 5 6 7 8


ปริมาณที่

ตรวจวัด

0

20

40

60

80

100

120

ปริมาณเชื้อ

(106 CF

U/ml

.)

ปริมาณแอลกอฮอล (%v/v)

ปริมาณกรด(g/100ml.)

ปริมาณเชือ้

ภาพที่ 9 ความสัมพันธระหวางปริมาณแอลกอฮอล ปริมาณกรดแอซิตกิและอัตราการเจริญของเชื้อ

ในการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหอมแดงในสภาวะทีเ่หมาะสม จากภาพที่ 9 จะพบวาในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักปริมาณแอลกอฮอลจะคอยๆลดลงอยางตอเนื่อง และจากนั้นจะลดลงอยางรวดเร็ว โดยจะพบวาตั้งแตวันที่ 5 ของการหมักเปนตนไปปริมาณแอลกอฮอลจะลดลงจนเทากับ 0 ขณะทีป่ริมาณกรดแอซิติกในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักจะคอนขางคงที่และเพิม่ขึ้นอยางรวดเร็วในชวงวันที่ 3-5 และใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดเทากับ 4.63 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ในวันที ่ 5 ของกระบวนการหมัก โดยปริมาณกรดแอซิติกที่เกิดขึ้นหลังจากวันที่ 5 ของการหมักจะคอนขางคงที่ และพบวาอัตราการเจริญเติบโตของเชื้อในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักคอยๆเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่อง จากนั้นจะเพิม่ขึ้นอยางรวดเร็ว และอัตราการเจริญจะสูงสุดในวันที่ 5 ของการหมัก โดยมีอัตราการเจริญเทากับ 106.8 x106 CFU/มิลลิลิตร และจะลดลงอยางรวดเร็วจนไมมีอัตราการเจริญตั้งแตวันที่ 6 ของกระบวนการหมัก เปนตนไป ทั้งนี้อาจเปนเพราะผลของปริมาณกรดแอซิติกที่เชื้อสรางขึ้นเปนปริมาณมากสงผลในการยับยั้งการเจรญิของเชื้อAcetobacter aceti

32

3.2 จากการทดลองหมักน้ําสมสายชูโดยใชน้ําหมักหอมแขกในสภาวะที่เหมาะสมไดผลดังแสดงในภาพที่ 10

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5 6 7 8




0

50

100

150

200

250

300

350

400


(106 CF

U/ml

.)

ปริมาณแอลกอฮอล(%v/v)



ภาพที่ 10 ความสัมพันธระหวางปริมาณแอลกอฮอล ปริมาณกรดแอซิติกและอัตราการเจริญของ

เชื้อในการหมักน้ําสมสายชจูากน้ําหมักหอมแขกในสภาวะที่เหมาะสม จากภาพที่ 10 จะพบวาในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักปริมาณแอลกอฮอลจะคอยๆลดลงอยางตอเนื่องและจะลดลงอยางรวดเรว็หลังจากวันที ่3 ของการหมกั โดยจะพบวาตั้งแตวนัที่ 5 ของการหมักเปนตนไปปริมาณแอลกอฮอลจะลดลงจนเทากับ 0 ขณะที่ปริมาณกรดแอซิติกในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักจะคงที่และเพิ่มขึ้นอยางรวดเร็วในชวงวันที ่ 3-5 และใหปริมาณกรดสูงสุดเทากับ 4.51 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ในวันที่ 7 ของกระบวนการหมักจากนั้นปริมาณกรดแอซิติกจะเริ่มลดลง และพบวาอัตราการเจริญเติบโตของเชื้อในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักคอยๆเพิ่มขึ้นเล็กนอย จากนัน้จะเพิ่มขึ้นอยางรวดเร็ว และอัตราการเจรญิจะสูงสุดในวันที่ 5 ของการหมัก โดยมีอัตราการเจริญเทากับ 364.8 x106 CFU/มิลลิลิตร และจะลดลงอยางรวดเรว็จนไมมีอัตราการเจริญตั้งแตวันที่ 6 ของกระบวนการหมัก เปนตนไป เนื่องจากปรมิาณกรดแอซิติกที่เชื้อสรางขึ้นเปนปริมาณมากสงผลในการยับยั้งการเจรญิของเชื้อAcetobacter aceti

33

3.3 จากการทดลองหมักน้ําสมสายชูโดยใชน้ําหมักหอมใหญในสภาวะที่เหมาะสมไดผลดังแสดงในภาพที่ 11

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5 6 7




0

20

40

60

80

100

120


(106 CF

U/ml

.)

ปริมาณแอลกอฮอล(%v/v)



ภาพที ่11 ความสัมพันธระหวางปริมาณแอลกอฮอล ปริมาณกรดแอซิติกและอัตราการเจริญของ

เชื้อในการหมักน้ําสมสายชจูากน้ําหมักหอมใหญในสภาวะที่เหมาะสม จากภาพที่ 11 จะพบวาในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักปริมาณแอลกอฮอลจะลดลงอยางรวดเรว็และตอเนื่องจนถึงวันที่ 5 ของการหมัก ปริมาณแอลกอฮอลจะลดลงจนเทากับ 0 ขณะที่ปริมาณกรดแอซิติกในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักจะคงที่และเพิ่มขึน้อยางรวดเร็วในชวงวันที ่3-5 โดยใหปริมาณกรดแอซิติกสูงสุดเทากับ 4.81 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ในวนัที่ 5 ของกระบวนการหมักจากนั้นปริมาณกรดแอซิติกจะลดลงอยางรวดเรว็ และพบวาอัตราการเจริญเติบโตของเชื้อในชวง 3 วันแรกของกระบวนการหมักจะคอนขางคงที่ จากนั้นจะเพิ่มขึ้นอยางรวดเรว็ และอัตราการเจริญจะสูงสุดในวนัที่ 5 ของการหมักโดยมีอัตราการเจริญเทากับ 100.2x106CFU/มิลลิลิตร และจะลดลงอยางรวดเร็วจนไมมีอัตราการเจริญตั้งแตวนัที่ 6 ของกระบวนการหมัก เปนตนไปทั้งนี้อาจเปนเพราะผลของปริมาณกรดแอซิติกที่เชื้อสรางขึ้นเปนปริมาณมากสงผลในการยับยั้งการเจรญิของเชื้อAcetobacter aceti

34

จะเห็นไดวาในชวงวันที ่ 3-6 ของกระบวนการหมักเปนชวงที่มีการเปลี่ยนแปลงมากที่สุด ซ่ึงแสดงวาในชวงดังกลาวเปนชวงที่กระบวนการหมักเกดิขึ้นอยางสมบูรณ และจะพบวาปริมาณแอลกอฮอล ปริมาณกรดแอซิติกและปรมิาณเชื้อมีความสัมพันธกันโดยเชื้อ Acetobacter aceti จะเจริญเติบโตและเกิดกระบวนการหมักโดยใชปริมาณแอลกอฮอลที่มีอยูในน้ําหมกัหัวหอมในการเจริญเติบโตทําใหปริมาณแอลกอฮอลลดลง และใหผลผลิตเปนกรดแอซิติกหรือกรดน้ําสมที่เพิ่มขึ้นพรอมกับปริมาณเชื้อที่เพิ่มขึน้ดวยจนกระทั่งผลผลิตกรดน้ําสมสูงสุดเชื้อจะตายลงอยางรวดเร็ว ซ่ึงกรดน้ําสมจัดเปนผลผลิตแบบ primary metabolite product การที่อัตราการเจริญของเชื้อนั้นลดลงอยางรวดเร็วเปนผลมาจากปริมาณแอลกอฮอลที่ใชในกระบวนการหมักนัน้ลดลงและหมดลงอยางรวดเร็ว สงผลใหปริมาณของกรดที่เกดิขึ้นนั้นมีปริมาณสูงขึ้นจนกระทั่งคงที่ และปริมาณกรดทีม่ีปริมาณมากนั้นมีผลในการยับยั้งการเจริญของเชื้อ จึงทําใหเชื้อตายลงอยางรวดเรว็หลังจากผลผลิตของกรดน้ําสมสูงสุด

35

สรุป

การหมักน้ําสมสายชูจากหัวหอมทั้ง 3 ชนิดคือ หอมแดง หอมแขก และหอมใหญ ดวยเชื้อ Acetobacter aceti ไดปริมาณกรดน้ําสมไมนอยกวาทีม่าตรฐานกําหนดของน้ําสมสายชูหมัก คอื 4 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร

หอมแดง หอมแขก และหอมใหญ มีศักยภาพที่สามารถนํามาหมักใหเกิดเปนไวนและแตละชนิดใหปริมาณแอลกอฮอลประมาณรอยละ 5 ซ่ึงปริมาณแอลกอฮอลที่เหมาะสมตอตอการหมักน้ําสมสายชูจากหัวหอม คือ10% โดยจะใหปริมาณกรดน้ําสมสูงสุดถึง 7.03 กรัมตอ 100 มิลลิลิตรทั้งนี้ถาจะเพิ่มปริมาณแอลกอฮอลของไวนหัวหอมสามารถทําไดโดยการปรับปริมาณน้ําตาลเริ่มตนใหมีคาประมาณ 20-22 องศาบริกซ

น้ําไวนหวัหอมที่ไดจะมีสีเหลืองที่ใกลเคียงกัน แตสีของไวนที่ไดจากหอมแดงจะมีสีเขม

กวาไวนจากหอมแขก และหอมใหญ และไวนทั้ง 3 ชนิดจะมีกล่ินออนๆของหอมตามแตชนิดของหอม

ปริมาณกลาเชือ้ที่มีความเหมาะสมในกระบวนการหมักน้าํสมสายชูจากหัวหอมทั้ง 3 ชนิด

คือ 10% เนื่องจากใหปริมาณกรดน้ําสมสูงและปริมาณเชื้อที่ใชไมมากจนเกินไป โดยปริมาณกรดน้ําสมที่ไดจากไวนหอมแดง ไวนหอมแขก และไวนหอมใหญ มีคาเทากับ 5.71, 5.53 และ5.35 กรัมตอ 100 มิลลิลิตร ตามลําดับ ในกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมกัหัวหอมพบวาอัตราการเจริญสูงสุดของเชื้อแบคทีเรียAcetobacter aceti อยูที่ชวง 5 วันของกระบวนการหมักน้ําสมสายชูจากน้าํหมักหอมแดง หอมแขก และหอมใหญมีคาเทากับ 106.8 x106, 364.8 x106 และ100.2 x106 CFU/มิลลิลิตร หรือเทากับ 1.06 x108, 3.64 x108 และ1.00 x108 CFU/มิลลิลิตร

36

เอกสารและสิ่งอางอิง

นิจศิริ เรืองรังสีและพยอม ตนัติวัฒน. 2534. พืชสมุนไพร. โอ เอส พร้ินติ้ง เฮาส, กรุงเทพฯ. พัฒนพงษ วังจันทึก. 2543. การผลิตเซลลูโลสจากน้ําคั้นจากเปลือกสับปะรดโดยเชื้อ

Acetobacter.sp. วิทยานิพนธปริญญาโท.มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร มีชัย ภกัดี. 2546. การผลิตกรดแลคติกดวยการหมักแบบตอเนื่อง 2 ขั้นตอน. ปญหาพิเศษปริญญา

ตรี, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. รัตนา จีรประดิษฐ. 2549. การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการหมักน้ําสมสายชูจากไวนสับปะรด.

ปญหาพิเศษปริญญาตรี, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. วราวุฒิ ครูสง และรุงนภา พงศสวัสดิ์มานติ. 2532. เทคโนโลยีการหมกัในอุตสาหกรรม. โอเดียนส

โตร, กรุงเทพฯ. 209น.

วัชรา ใจวิสุทธิ์หรรษา . 2541. การทนกรดน้ําสมและแอลกอฮอลและสมบัติทางพันธศุาสตรของ

เชื้อน้ําสมสายชูท่ีทนอุณหภมิูสูง. วิทยานพินธปริญญาโท, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. วิลาวัลย เจริญจิระตระกูล. 2536. ผลิตภณัฑอาหารหมักจากจุลินทรีย. คณะวิทยาศาสตร.

มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร, สงขลา. 237น. วิลาวัลย เจริญจิระตระกูล. 2536. จุลินทรียท่ีมีความสําคัญดานอาหาร. คณะวิทยาศาสตร.

มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร, สงขลา. 258น. สมใจ บริโภค. มปป. จุลชีววิทยาอุตสาหกรรม. ศูนยสงเสริมกรุงเทพฯ, กรุงเทพฯ สุธี วรคีรีนิมิต. มปป. สรรพคุณพชืสมุนไพรยาไทยบรรเทาโรค. สํานักพิมพ พมิพทอง, นนทบุรี สุมาลี เหลืองสกุล. 2541. จุลชีววิทยาทางอาหาร. พิมพคร้ังที่4. ชัยเจริญ, กรุงเทพฯ.

37

Jun-Ichi Horiuchi, Tohru Kanno and Masayoshi Kobayashi. 1999. New Vinegar Production from Onion. Journal of Bioscience and Bioengineering. 88:107-109.

. 2000. Effective Onion Vinegar Production by a Two-Step Fermentation System.

Journal of Bioscience and Bioengineering. 90:289-293 Frazier,W.C. 1957. Food Microbiology. McGraw-Hill Book Company, U.S.A. 537p. นิรนาม. มปป. http://www.fda.moph.go.th/fdanet/html/product/food/ntfmoph/ntf204.htm. 16 กรกฎาคม 2549 นิรนาม. มปป. หอมแดง. http://www.waiwai.co.th/health/health21.htm. 18 กรกฎาคม 2549 นิรนาม. มปป. หัวหอม. http://3w.doae.go.th/webboard/view1.asp?room=

3&ID=12428. 27 กรกฎาคม 2549 นิรนาม. มปป. หอมแดง. http://www.doae.go.th/plant/shallot.htm. 27 กรกฎาคม 2549 นิรนาม. มปป. http://intranet.m-culture.go.th/trad/trd711.htm. 16 กรกฎาคม 2549 นิรนาม. มปป. คุณสมบัติของหัวหอม. http://www.thaiagriproduct.com/index.php

8 กันยายน 2549 นิรนาม. มปป. สรรพคุณหัวหอม. http:// www.aromadictionary.com/articles/volatileacid.

7 พฤศจิกายน 2549 นิรนาม. มปป. http://www.aidsthai.org/module/module20/index.php?offset.

7 พฤศจิกายน 2549

38

ภาคผนวก

39

ภาคผนวก ก สูตรอาหารเลี้ยงเชื้อ

40

สูตรอาหาร Peptone water 0.1% - Peptone water (ฆาเชื้อแลว) 1.0 ml. - Teepol 610 1.0 ml. - Methylene blue 1.0 g. - Distilled water 1.0 L. เตรียม Peptone water 0.1% ในจํานวนทีพ่อเหมาะใหพอใชในแตละครัง้ของการปฏิบัติงาน สูตรอาหารเลี้ยงเชื้อ MRS agar (De Man และคณะ, 1960) - Bacto proteose peptone 10.0 g. - Bacto beef extract 10.0 g. - Bacto yeast extract 5.0 g. - Dextrose 20.0 g. - Ammonium citrate 2.0 g. - Tween80 1.0 ml 1.0 g. - Sodium acetate 5.0 ml. - Magnesium sulfate 0.1 g. - Maganese sulfate 0.05 g. - Dipotassium phosphate 2.0 g. - น้ํากลั่น 1,000 ml. - Agar 1.2% ปรับpH ดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอริก นึ่งฆาเชื้อที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส เปนเวลา 15 นาท ี

41

ภาคผนวก ข การหาปริมาณกรดในรูปของกรดน้ําสม

42

อุปกรณวิเคราะหปริมาณกรด 1. บิวเรต (buret) ขนาด 50 มิลลิลิตร 2. ปเปต (Measuring pipet) ขนาด 10 มิลลิลิตร 3. ปเปต (Measuring pipet) ขนาด 1 มิลลิลิตร 4. ขวดรูปชมพู (Erlenmeyer flask) ขนาด 50 มิลลิลิตร 5. บีกเกอร (Beaker) ขนาด 100 มิลลิลิตร 6. บีกเกอร (Beaker) ขนาด 500 มิลลิลิตร 7. ขวดเชิงปรมิาตร (Volumetric flask) ขนาด 500 มิลลิลิตร 8. แทงแกว (Stering rod) 9. ลูกยาง 10. สารละลาย 0.1 N NaOH 11. สารละลายฟนอลฟทาลีน 1% (Phenopthaline) 12. น้ํากลั่น การหาปริมาณกรดในรูปของกรดน้ําสม วิธีการ 1. นําตัวอยาง 1 มิลลิลิตร เจือจางดวยน้ํากล่ัน 10 มิลลิลิตร เติมสารละลายฟนอลฟทาลีน1%

จํานวน3 หยด 2. ไทเทรตดวยสารละลายมาตรฐาน0.1 N NaOH จนถึงจุดยุต ิ 3. บันทึกปริมาตรสารละลาย 0.1 N NaOH ที่ใช 4. คํานวณปรมิาตรกรดแอซติิก โดยใชสูตรคํานวณดังนี ้ ปริมาณกรดแอซิติก (กรัม/100 มิลลิลิตร) = N x V x M.W 10 x มล.ของตัวอยาง เมื่อ N = ความเขมขนมาตรฐานของ0.1 N NaOH V = จํานวนมิลลิลิตรของสารละลายมาตรฐานของ0.1 N NaOH M.W. = molecular weight ของกรดแอซิติก เทากับ 60.1

43

ภาคผนวก ค ภาพอุปกรณและกระบวนการหมัก

44

การใชเคร่ือง Ebulliometer ในการวิเคราะหหาปริมาณแอลกอฮอล โดยใชจุดเดือดของตัวอยาง วิธีหาจุดเดือดของน้ําโดยใชเคร่ือง Ebulliometer 1. เตรียมตะเกยีงแอลกอฮอลใหเรียบรอย

2. ลาง Boiler ใหทัว่ แลวเทน้ําออกทางทอ A 3. ใชกระบอกตวงแกวตวงน้ําถึงขีด EAU (น้ํา) กรอกใสชอง A แลวใสเทอรโมมิเตอรเขาที่ 4. จุดตะเกียงแลววางไวใตกระบอก B หลังจากนั้นปรอทจะสูงขึ้นและจะมีไอน้ําระเหย

ออกมาจากสวนของเครื่องมือ เมื่อระดับของปรอทอยูนิง่แลว สมมุติวาอานไดที่ 100.1 องศาเซลเซียส ใหหมุนแผนวงกลมที่ใชแสดงความสัมพันธระหวางจุดเดือดกับปริมาณแอลกอออลช้ันบนที่มีอุณหภมูิ 100.1 องศาเซลเซียสไปที่ศูนยดกีรีของแผนลาง เมื่อทําดังนี้แลวเครื่องก็พรอมที่จะตรวจสอบ วิธีตรวจสอบ

1. เปดกอก F ใหน้ําออกใหหมด ใชตวัอยางทีละนอยลางกล้ัว Boiler แลวเทออกใหหมด เพื่อไลน้ําที่ตกคางใน Boiler

2. เติมตัวอยางที่จะทดสอบลงใน Boiler ชอง A ดวยกระบอกตวงแกวตามขีดที่บอก WINE ใสเทอรโมมิเตอรแลวเติมน้าํเย็นในกระบอก DE หลังจากนั้นก็จุดตะเกียง อุณหภูมจิะสูงขึ้น รอจนปรอทคอนขางคงที่ จึงอานอุณหภูมิที่กระเพื่อมสูงสุด สมมุติวาอุณหภมูิได 90.7 องศาเซลเซียส ก็ใหดูแผนกลมบนตรงที่ 90.7 องศาเซลเซียส จะตรงกับแผนลางที่ 13.5%แอลกอฮอล เปนตน นั่นคือเปอรเซ็นตของแอลกอฮอลในตัวอยางที่ตรวจสอบ

45

B

A

F

อุณหภูมิ (°C) % แอลกอฮอล (v/v)

ภาพผนวกที่ 1 เคร่ืองวัดปรมิาณแอลกอฮอล (Ebulliometer) โดยใชจุดเดือดของตัวอยาง

หอมแดง หอมแขก หอมใหญ ภาพผนวกที่ 2 การหมักไวนจากหัวหอมชนิดตางๆ จากการหมักเปนเวลา 3 วัน โดยใชเชื้อยีสต

Saccharomyces burgandy

46

หอมแดง หอมแขก หอมใหญ

ภาพผนวกที ่3 น้ําหมักหรือไวนหัวหอมชนิดตางๆ

หอมแดง หอมแขก หอมใหญ

ภาพผนวกที ่ 4 การหมักน้ําสมสายชูจากน้ําหมักหัวหอมแดง หอมแขกและหอมใหญ เปนเวลา 3 วัน

โดยใชเชื้อแบคทีเรีย Acetobacter aceti

ประวัติการศึกษา

1. นางสาวจฑุารัตน บุญศรี 2. ประวัติการศึกษา 2.1 ประถมศึกษาปที่6โรงเรียนวันทามารยี (เปลี่ยนชื่อเปนโรงเรียนเซนตโยเซฟนครสวรรค) 2.2 มัธยมศึกษาปที่ 3 โรงเรียนเซนตโยเซฟ นครสวรรค 2.3 มัธยมศึกษาปที่ 6 โรงเรียนเซนตโยเซฟ นครสวรรค 3. ผลการเรียนดีเดนและรางวัลทางวิชาการ 3.1 นิสิตผลการเรียนดีเดน ไดรับยกเวนคาลงทะเบียนเรียนในภาคตน ปการศึกษา 2549 3.2 นิสิตผลการเรียนดีเดน ไดรับยกเวนคาลงทะเบียนเรียนในภาคปลาย ปการศึกษา 2549

Documents

STUDY ON VINEGAR PRODUCTION FROM VARIOUS KINDS OF … · The optimal factors for vinegar fermentation from onions were carried out by study on ethanol concentration and inoculum sizes