บทความทที่ 4 จุลินทรีย์ในอาหาร

บทความวิทยาศาสตร์

จุลินทรีย์ในอาหาร

          อาหารที่เรารับประทานกันทั่วไปส่วนหนึ่งอาจทำมาจากสิ่งมีชีวิตอย่างจุลินทรีย์  จุลินทรีย์เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่พบได้ทั้งในสิ่งแวดล้อม ในสัตว์หรือในร่างกายของมนุษย์ จุลินทรีย์มีทั้งที่ให้ประโยชน์และให้โทษต่อมนุษย์ ในที่นี้จะกล่าวถึงจุลินทรีย์จำพวก แบคทีเรีย เห็ด รา ยีสต์ และ ไซยาโนแบคทีเรีย (cyanobacteria) เป็นต้น ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่รู้จักกันทั่วไป

      
         นมเปรี้ยว-โยเกิร์ต                                            กิมจิ                                     ซาลามิ

          
                  แบคทีเรีย  จัดเป็นจุลินทรีย์ที่อยู่ในอาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)  มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกัน เช่น มีลักษณะเป็นรูปทรงกลม (coccus) รูปท่อน (bacillus) รูปเกลียว (spirillum)  แบคทีเรียจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในอาหารโดยการไฮโดรไลซ์ (hydrolyzed) หรือการย่อยคาร์โบไฮเดรตให้กลายเป็นสารประกอบโมเลกุลเล็ก ย่อยโปรตีนให้อยู่ในรูปของกรดอะมิโน แอมโมเนียม หรือ เอมีน อีกทั้งย่อยลิพิดให้กลายเป็นกลีเซอรอลและกรดไขมัน ก่อให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและรีดักชันเพื่อสร้างพลังงาน ได้ผลิตภัณฑ์เป็นกรดอินทรีย์ แอลกอฮอล์ แอลดีไฮด์ และแก๊สชนิดต่างๆ  แบคทีเรียมีหลายกลุ่ม แต่ที่เรารู้จักกันดีและมีความสำคัญในผลิตภัณฑ์อาหารคือ แบคทีเรียที่สร้างกรดแลคติก (lactic acid bacteria) และแบคทีเรียที่สร้างกรดอะซิติก  โดยแบคทีเรียที่สร้างกรดแลกติก ได้แก่ Lactobacillus sp., Streptococcus sp., Lactococcus sp. และ Pediococcus sp.เป็นต้น ซึ่งแบคทีเรียดังกล่าวจัดเป็นแบคทีเรียแกรมบวกที่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดแลกติก และทำให้อาหารมีรสเปรี้ยวได้ ส่วนแบคทีเรียที่สร้างกรดอะซิติก ได้แก่ Acetobacter sp. และ Gluconobacter sp. แบคทีเรียทั้ง 2 ชนิดนี้จะออกซิไดซ์ (oxidize) เอทิลแอลกอฮอล์ให้กลายเป็นกรดอะซิติก

                   
Lactobacillus sp.                                             Acetobacter sp.

        
                  ผลิตภัณฑ์อาหารที่ได้จากการหมักด้วยแบคทีเรียที่สร้างกรดแลกติก ได้แก่ ไส้กรอกเปรี้ยวหรือซาลามี (salami) แหนม กิมจิ (kimchi) ซาวเคราท์ หรือกะหล่ำเปรี้ยว (sauerkraut) นมเปรี้ยว โยเกิร์ต เนยแข็ง (cheese) เป็นต้น และผลิตภัณฑ์อาหารที่ได้จากการหมักด้วยแบคทีเรียที่สร้างกรดอะซิติก ได้แก่ น้ำส้มสายชู (vinegar) และวุ้นมะพร้าว เป็นต้น

       
วุ้นมะพร้าว                                   น้ำส้มสายชู

         
                  ไซยาโนแบคทีเรีย  จัดเป็น แบคทีเรียที่มีสารสี (pigment) สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงและสร้างอาหารเองได้ ไซยาโนแบคทีเรียบางชนิดสามารถนำมาทำเป็นอาหารได้เนื่องจากมีโปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไอโอดีน และวิตามินสูง ที่รู้จักกันดีคือ สาหร่ายเกลียวทอง หรือสไปรูลินา (Spirulina maxima) นิยมนำมาใช้ทำเป็นอาหารเสริมเนื่องจากเป็นแหล่งของโปรตีนและวิตามิน B12

สไปรูลินา

        
              ส่วน  เห็ด รา และยีสต์  จัดเป็น จุลินทรีย์ที่อยู่ในอาณาจักรฟังไจ (Kingdom Fungi)  ซึ่งมีลักษณะร่วมกันคือ ผนังเซลล์มีสารไคทินเป็นองค์ประกอบ ไม่มีคลอโรฟิลล์ จึงไม่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ มีการดำรงชีวิตแบบภาวะย่อยสลาย บางชนิดเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิตอื่น

             ยีสต์ นั้นถูกนำมาใช้ในการผลิตอาหารประเภท ขนมปังและเครื่องดื่มประเภทแอลกอฮอล์  ยีสต์ที่ใช้ทำขนมปังชนิดต่างๆ เช่น ขนมอบ เค้ก ตลอดจนโดนัท เรียกว่า  ยีสต์ขนมปัง  ซึ่งเป็นสายพันธุ์ Saccharomyces cerevisiae ที่ช่วยทำให้ขนมขึ้นฟูโดยยีสต์จะหมักน้ำตาลที่อยู่ในแป้งได้ผลิตภัณฑ์เป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแอลกอฮอล์ในภาวะที่ไม่มีออกซิเจน โดยแอลกอฮอล์ที่เกิดขึ้นจะระเหยไประหว่างกรรมวิธีทำขนมปัง เหลือแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่แทรกตัวอยู่ระหว่างเนื้อแป้งทำให้แป้งขยายตัวขึ้นฟูได้เป็นก้อนแป้งที่เรียกว่า โด (dough) ซึ่งนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการทำขนมปัง

 
Saccharomyces cerevisiae

          ส่วนยีสต์ที่นำมาใช้ในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ เช่น สุรา วิสกี้ บรั่นดี และไวน์ เป็นการหมักน้ำผลไม้หรือธัญพืชโดยใช้ยีสต์ ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเอทานอลหรือเอทิลแอลกอฮอล์ และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งยีสต์ที่ใช้หมักแอลกอฮอล์ส่วนใหญ่คือ S. cerevisiae   ส่วน เบียร์ เป็นเครื่องดื่มที่ได้จากการหมักข้าวบาร์เลย์และข้าวมอลท์โดยใช้เอนไซม์จากข้าวมอลท์หรือเอนไซม์จากแบคทีเรียลงไปเพื่อย่อยแป้งและโปรตีนจากนั้นจึงเติมยีสต์หมักต่อไปจนสิ้นสุดกระบวนการซึ่งยีสต์ที่นิยมใช้ผลิตเบียร์มี 2 สายพันธุ์คือ S. carlsbergensis  และ S. cerevisiae    

          รา  สามารถนำมาใช้ในการผลิตอาหาร เช่น เต้าหู้ยี้ และเทมเป้ (tempeh)  ซึ่งเป็นอาหารพื้นเมืองของชาวอินโดนีเซีย เริ่มต้นจากการผลิตเต้าหู้ยี้ คือการนำก้อนเต้าหู้ที่ทำจากถั่วเหลืองมาเติมเชื้อรา Actinomucor elegans ซึ่งเชื้อรานี้สามารถเจริญที่ผิวของเต้าหู้เป็นเส้นใยสีขาวและปล่อยเอนไซม์มาย่อยสลายโปรตีนในก้อนเต้าหู้

          แต่ที่เราเห็นว่า เต้าหู้ยี้มีสีแดงนั้นมาจากการเติมข้าวแดงหรืออังคักที่ได้จากการหมักข้าวด้วยเชื้อรา Monascus purpureus ลงไปนั่นเอง ส่วนเทมเป้เป็นการหมักถั่วเหลืองที่ผ่านการแช่น้ำ ปอกเปลือก และนึ่งจนสุก จากนั้นเติมเชื้อรา Rhizopus oligosporus โดยราชนิดนี้จะสร้างเส้นใยเจริญปกคลุมจนทั่วเมล็ดถั่วเหลืองทำให้เมล็ดถั่วยึดเกาะกันเป็นก้อนคล้ายก้อนเนยแข็ง นอกจากนั้นเชื้อราดังกล่าวจะสร้างเอนไซม์ไปย่อยโปรตีนบางส่วนให้กลายเป็นกรดอะมิโน และสร้างเอนไซม์มาย่อยน้ำตาลสตาชิโอส (stachyose) ในถั่วเหลืองทำให้ผู้บริโภคไม่เกิดอาการท้องอืดอีกด้วย

เต้าหู้ยี้สีแดง

         เห็ด  จัดเป็นฟังไจที่มีการเจริญเติบโตและสร้างเส้นใย เมื่อถึงระยะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เส้นใยจะรวมตัวกันเป็นกลุ่มเกิดเป็นดอกเห็ด (fruiting body) สามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการปรุงอาหารได้โดยตรง ซึ่งเห็ดที่รับประทานได้มีหลายชนิดส่วนใหญ่จัดอยู่ในไฟลัมเบสิดิโอไมโคตา (Phylum Basidiomycota) เช่น เห็ดหอม เห็ดฟาง เห็ดโคน เห็ดหูหนู และเห็ดเข็มทอง เป็นต้น เห็ดที่รับประทานได้ส่วนมากจะมีเนื้ออ่อนนุ่มเนื่องจากมีน้ำเป็นองค์ประกอบถึงร้อยละ 90 อีกร้อยละ 10 จะเป็นโปรตีน ไขมัน วิตามิน และแร่ธาตุ ซึ่งเห็ดจัดเป็นอาหารที่มีคุณค่าทางอาหารเทียบเท่ากับผักเลยทีเดียว

      
                  เห็ดหอม                                            เห็ดโคน                                           เห็ดหูหนู

         ที่กล่าวมาข้างต้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์อาหารที่ได้จากจุลินทรีย์ประเภทต่างๆ เท่านั้น กล่าวได้ว่าจุลินทรีย์มีบทบาทช่วยแปรรูปอาหารทำให้มีกลิ่น และรสชาติที่หลากหลายตอบสนองความต้องการของมนุษย์ได้เป็นอย่างมาก

เรียบเรียงข้อมูลโดย คุณยุวศรี   ต่ายคำ

แหล่งอ้างอิิง  http://www.vcharkarn.com/varticle/44073