เคมีอาหาร
หน้าหลัก
หน่วยที่1
หน่วยที่2
หน่วยที่3
หน่วยที่4
หน่วยที่5
หน่วยที่6
หน่วยที่ 5
สารปรุงแต่งอาหาร
แนวคิด
สารปรุงแต่งอาหารมี 7 ประเภท คือ สีหรือสารแต่งสี สารกันบูด สารกันหืน กรดและเบส สารแต่งกลิ่นและรส สารที่พองตัวได้ สารที่ทำให้อาหารคงตัว และสารที่ช่วยให้อาหารผสมผสานเป็นเนื้อเดียวกัน และประเภทสุดท้าย คือ สารปรุงแต่งคุณภาพอาหาร การใช้สารปรุงแต่งอาหารแต่ละประเภทจะมีวัตถุประสงค์แตกต่างกัน
จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม
เมื่อศึกษาจบแล้ว นักศึกษาสามารถ
1. บอกวัตถุประสงค์สำคัญของการใช้สารปรุงแต่งอาหารได้
2. เขียนสมการการสังเคราะห์เอสเทอร์ (กลิ่นสังเคราะห์) บางชนิดได้
3. อธิบายวิธีทดสอบผงชูรสด้วยกระบวนการทางเคมีเป็นข้อ ๆ ได้
4. อธิบายวิธีทดสอบน้ำส้มสายชูด้วยกระบวนการทางเคมีเป็นข้อ ๆ ได้
5. บอกชื่อสารปลอมปนในผงชูรสได้
6. ยกตัวอย่างสารให้ความหวานที่ใช้แทนน้ำตาลได้
7. บอกประเภทของสารปรุงแต่งอาหารจากตัวอย่างที่ให้มาได้
8. บอกชื่อสารที่ใช้ปรุงแต่งคุณภาพอาหารได้
ในการจัดเตรียมอาหารนอกจากจะต้องคำนึงถึงคุณค่าทางโภชนาการแล้ว ความน่ารับประทานจะเป็นเครื่องจูงใจผู้บริโภคอีกด้วย จึงได้มีการเติมสารบางอย่างลงไปเพื่อปรับปรุงรส กลิ่น สีของอาหาร รวมทั้งเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการหรือเพื่อการถนอมอาหาร ได้แก่ การเติมผงชูรส สี วิตามิน เติมเครื่องเทศ เกลือ น้ำตาล และการเติมกลิ่นของสารอาหารที่ได้จากธรรมชาติหรือสังเคราะห์ขึ้น เช่น กลิ่นวานิลลา กลิ่นมะลิ กลิ่นกุหลาบ กลิ่นแมงดานา เป็นต้น
ประเภทของสารปรุงแต่งอาหาร
สารปรุงแต่งอาหาร อาจแบ่งได้เป็น 7 ประเภท คือ
1. สีหรือสารแต่งสี
2. สารกันบูด
3. สารกันหืน
4. กรดและเบส
5. สารแต่งกลิ่นและรส
6. สารที่พองตัวได้ สารที่ทำให้อาหารคงตัว และสารที่ช่วยให้อาหารผสมผสานเป็นเนื้อเดียวกัน
7. สารปรุงแต่งคุณภาพอาหารให้มี สี กลิ่น รส และเนื้อสัมผัสดีขึ้นพร้อมกันในหลาย ๆ ด้าน
สีหรือสารแต่งสี
รายชื่อสีผสมอาหารตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 21/2522 แบ่งสีผสมอาหารเป็น 3 ชนิด คือ
1. สีอินทรีย์ที่ได้จากธรรมชาติ
2. สีอินทรีย์ที่ได้จากการสังเคราะห์
3. สีอนินทรีย์
1. สีอินทรีย์ที่ได้จากธรรมชาติ โดยการสกัดจากพืชและสัตว์ ใช้บริโภคได้โดยไม่เกิดอันตรายได้
ดอกอัญชัญ ขมิ้นชัน
ดอกโสน ดอกดาวเรือง
พริกเหลือง ผักปลังสุก
รูปที่ 5.1 สีอินทรีย์ที่ได้จากธรรมชาติ
สีแดง ได้จาก ครั่ง ข้าวแดงเมืองจีน (อั้งคั่ก) กระเจี๊ยบ พริกแดง หัวผักกาดแดง มะละกอสุก คำแสด ฝาง คำเป่า เป็นต้น
สีเหลือง ได้จาก ขมิ้นชัน ขมิ้นอ้อย ดอกโสน ลูกตาล ลูกพุด ดอกกรรณิการ์ หญ้าฝรั่น ดอกคำฝอย ฟักทอง ดาวเรือง เป็นต้น
สีน้ำเงิน ได้จาก ดอกอัญชัน
สีเขียว ได้จาก ใบเตยหอม ใบย่านาง ใบพริก ใบมะตูม
สีม่วง ได้จาก ข้าวเหนียวดำ ถั่วดำ ลูกผักปลังสุก มันเลือดนก
สีน้ำตาล ได้จาก ผงโกโก้ น้ำตาลไหม้ ผงกาแฟ
นอกจากนั้น ยังสกัดสารเคมีจากพืชและสัตว์ เพื่อนำมาปรุงแต่งสีได้อีก เช่น
สีแดง ได้แก่ โคชินิล แครอทีน บีตา – แครอทีน
สีเหลืองแดง ได้แก่ บีตา – อะโป – 8 – แครอทีโนอิก แอซิด , เมทิล หรือ แอทิลเอสเทอร์
สีส้มแดง ได้แก่ แคนทาแซนทิน , บีตา – อะโป – 8 – แครอทีแนล
สีเขียว ได้แก่ คลอโรฟีลล์ คลอโรฟีลล์คอปเปอร์คอมเพลกซ์
2. สีอินทรีย์ที่ได้จากการสังเคราะห์
สีแดง ได้แก่ ปองโซ 4 อาร์ คาร์โมอิซีน หรือ แอโซรูบิน เออริโทรซิน
สีเหลือง ได้แก่ ตาร์ตราซีน ซัลเซ็ต เยลโลว์ เอฟซีเอฟ
สีเหลืองส้ม ได้แก่ ไรโบฟลาวิน
สีเขียว ได้แก่ ฟาสต์ กรีน เอฟซีเอฟ
สีน้ำเงิน ได้แก่ อินดิโกคาร์มีน หรืออินดิโกทิน บริลเลียนท์บลู เอฟซีเอฟ
3. สีอนินทรีย์ ไดแก่
สีดำ ได้จาก การเผาพืช เช่น กะลามะพร้าว น้ำตาลไหม้
สีขาว ได้จาก ไทเทเนียม (IV) ออกไซด์ (TiO2)
สารกันบูดหรือสารกันเสีย
สารกันบูด หมายถึง สารที่ใช้ป้องกันการเน่าเสียของอาหารอันเกิดจากแบคทีเรียและ เชื้อรา หรือสามารถยืดอายุการเก็บอาหารให้ยาวนานขึ้น ได้แก่
1. กรดเบนโซอิก และโซเดียมแบนโซเอต อนุญาตให้ใช้ได้ไม่เกินร้อยละ 0.1 ในอาหารพวกเนยเทียม ปลาเค็ม น้ำผลไม้ ลูกอม เยลลีผลไม้ แยม และอาหารอื่น ๆ ที่ต้องเก็บไว้นาน สำหรับน้ำหวานและน้ำอัดลมไม่ควรใส่มากกว่าร้อยละ 0.05
2. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และเกลือซัลไฟต์ ใช้ในเครื่องดื่มหลายชนิด และป้องกันไม่ให้รอยตัดของผักและผลไม้เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล ปริมาณที่ใช้ขึ้นกับชนิดของผลิตผล ถ้าผลิตผลนั้นไม่ต้องผ่านความร้อนในกรรมวิธีผลิต ก็ควรมีกรดซัลฟิวรัส 100 – 400 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม แต่ถ้าต้องผ่านความร้อนก็อาจมีได้ระหว่าง 1,000 – 3,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม
3. กรดซอร์บิก สารนี้มีความปลอดภัยสูงและอาจใช้ได้ในปริมาณมาก ปริมาณที่อนุญาตให้ใช้ในเครื่องดื่มที่ไม่มีแอลกอฮอล์ประมาณ 300 – 500 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม สำหรับอาหารอื่นพวกผลไม้และน้ำผลไม้ ขนมปังและอาหารอบอื่น ๆ เนยแข็ง นมข้นจืด ประมาณ 1,000 – 2,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม สำหรับไส้กรอกรมควันนั้น อาจใช้ได้สูงถึง 5,500 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม
4. สารอื่น ๆ ใช้ไม่แพร่หลายเท่าที่กล่าวมาข้างต้น เช่น กรตบอริกประมาณ 1,000 – 3,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม บอแรกซ์ประมาณ 3,000 – 6,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมเฮกซะเมทิลีนเตตระมีน 1,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ทั้ง 3 ชนิด ใช้ถนอมพวกปลา สำหรับไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์นั้นใช้เป็นสารกันบูดและฟอกสีในอาหารพวกเจลาติน ในปริมาณไม่เกิน 200 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม
ในสหรัฐอเมริกาให้ใช้แคลเซียมโพรพิโอเนต เป็นสารกันบูดในขนมปัง อาหารอบช็อกโกแลต เนยแข็ง เค้ก เยลลีผลไม้ และวัสดุบรรจุอาหาร
สารกันบูด
สารกันบูด หมายถึง สารซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้ไขมันในอาหารเกิดการเติมออกซิเจนและเหม็นหืน
ดังนั้น หน้าที่โดยตรงของสารกันหืนก็คือ ป้องกันปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไขมันไม่อิ่มตัวและวิตามินบางชนิด เพราะสารกันหืนให้ไฮโดรเจนไอออนหรือให้อิเล็กตรอน ทำให้เกิดการรวมตัวระหว่างสารกันหืนกับไขมัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดและสภาพของไขมันด้วย นอกจากนี้ยังทำให้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เพิ่มความเสถียรยิ่งขึ้น
ตัวอย่างสารกันหืน
1. กรดแอสคอร์บิก เป็นสารกันหืนที่ดีที่สุด นิยมใส่เนยเทียมโดยไม่จำกัดจำนวน
2. บีเอชเอ และบีเอชที ถ้าใช้ไม่เกินจำนวนที่ระบุ ถือว่าเป็นสารที่ปลอดภัย (100 – 200 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม) ใช้กับอาหารพวกไขมันจากสัตว์ เครื่องดื่มที่มีไขมัน ไอศกรีม ขนมหวาน อาหารและทอด ยีสต์แห้ง ไส้กรอก และเนื้อสัตว์ อาจชัเดี่ยวหรือคู่กับสารกันหืนประเภทอื่น
3. โดเดซิล แกลเลต อนุญาตให้ใช้ได้ไม่เกิน 100 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม เพื่อป้องกันการเหม็นหืนของไขมันในอาหารที่มีความเข้มข้นสูง
4. เอ็นดีจีเอ ใช้ได้ไม่เกินร้อยละ 0.02 ของปริมาณไขมัน และน้ำมันในอาหารพวกเนื้อสัตว์ น้ำมันหมู เนย ไอศกรีม ขนม และเครื่องดื่ม และไม่เกินร้อยละ 0.05 กับวัสดุที่ใช้บรรจุอาหาร
ตารางที่ 5.1 ตัวอย่างสารกันหืนที่อนุญาตให้ใช้ในสหรัฐอเมริกา
ชื่อ ปริมาณที่อนุญาตให้ใช้
กรดไอโอโดโพรพิออกนิก (IDPA) 0.02% ต่อน้ำหนักไขมัน
โพรพิลแกลเลต (PG) 0.02% ต่อน้ำหนักไขมัน
โทโคฟีรอล ไม่กำหนด
อิทอซีควิน 0.01% ต่อน้ำหนักไขมัน
2, 4, 5 – ไตรไฮดรอกซีบิวทีรอฟีโนน 0.02% ต่อน้ำหนักไขมัน
4 – ไฮดรอกซีเมทิล -2, 6 – ไดเทอร์บิวทิลฟีโนน 0.02% ต่อน้ำหนักไขมัน
แอสคอร์บิลปาล์มิเทต 0.01 – 0.02%
สารกันหืนจะมีประสิทธิภาพสูง ถ้าใช้ร่วมกับการกรดซิตริกเกลือซิเทรตหรือกรดแอสคอร์บิก จากตาราง อิทอซีควิน เป็นสารกันหืนที่ใช้ถนอมแอปเปิล และลูกแพร์ที่แปรรูปสำเร็จ ปริมาณที่ใช้ไม่เกิน 3 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม แอสคอร์บิลปาล์มมิเทตมักจะใช้ร่วมกับสารกันหืนชนิดอื่น สารประกอบบิวทีเลตและแกลเลต เป็นสารกันหืนที่มีประสิทธิภาพสูง แต่มีอันตรายพอสมควร ไม่ควรใช้สารกันหืนในอาหาร
สารกันหืนชนิดใหม่
เมดิสัน และซัลแมน พบว่า พอลิเมอริกฟอสฟีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากเกินไปจะไม่สามารถขัดขวางการก่อไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ของกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัว แต่ถ้าฟอสฟีสที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยเกินไปจะถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้ง่าย เป็นสารพิษต่อร่างกาย ฟอสฟีนที่มีน้ำหนักโมเลกุล 600 – 3,000 จะไม่ถูกย่อยหรือดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย และใช้เป็นสารกันหืนได้ดี โดยใส่ในปริมาณ 0.0001 – 0.1% ในน้ำมันที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูง เช่น น้ำมันเมล็ดดอกทานตะวัน น้ำมันถั่วเหลือง และน้ำมันข้าวโพด เป็นต้น พบว่าทำให้อาหารทอดมีกลิ่นและ รสดีกว่าสารกันหืนชนิดอื่น
สารกันหืนส่วนใหญ่ไม่ว่าจะเป็น บีเอชที บีเอชเอ พีจี หรือ ไอดีพีเอ มักจะสลายตัวเมื่ออุณหภูมิของน้ำมันสูงถึง 200 – 400OF ซึ่งอุณหภูมิที่ใช้ทอดอาหาร ดังนั้น จึงใช้วิธีพ่นใส่อาหารหลังทอด
กรดและเบส
สารบางชนิดช่วยเปลี่ยนความเป็นกรด – เบส (พีเอช) ของอาหาร เพื่อรักษาคุณภาพของอาหารไว้ให้คงที่ได้ สารจำพวกกรดที่ใช้ ได้แก่ กรดแอดิพิก กรดซิตริก (กรดมะนาว) กรดทาร์ทาริก (กรดมะขาม) กรดนมเปรี้ยว (กรดแลกทิก) กรดแอซีติก (กรดน้ำส้ม) และคาร์บอนไดออกไซด์ (เมื่อละลายน้ำจะได้กรดคาร์บอนิก) ส่วนสารจำพวกเบส ได้แก่ ผงโซดาส่วนใหญ่ใช้ได้โดยไม่จำกัดจำนวน ขณะนี้ยังมีปัญหาเกี่ยวกับเรื่องนี้
สารแต่งกลิ่นและรส
สารแต่งกลิ่นและรส หมายถึง สารเคมีที่เกิดในธรรมชาติ และที่สังเคราะห์ขึ้นสามารถทำให้กลิ่นและรสของอาหารเป็นที่พอใจของผู้บริโภค แบ่งออกเป็น
1. สารแต่งกลิ่นตามธรรมชาติ ได้แก่ น้ำมันหอมระเหยจากพืช น้ำผลไม้บางชนิดและน้ำสกัดจากพืชที่มีกลิ่นหอมและเครื่องเทศต่าง ๆ
เครื่องเทศ
เครื่องเทศ คือ ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่เป็นพืชผักหรือส่วนสกัดของพืชผัก โดยมีแต่สารที่เป็นธรรมชาติเท่านั้น นิยมนำมาใช้ประโยชน์ในการปรุงแต่ง กลิ่น รสอาหาร และผลิตภัณฑ์ ต่าง ๆ ส่วนของพืชผักที่นำมาใช้เป็นเครื่องเทศ เช่น ผล เมล็ด ราก ใบ เปลือก ดอก และหัว เครื่องเทศที่รู้จักกันดี ได้แก่ พริก พริกไทย กระวาน ลูกผักชี ลูกยี่หว่า ขิง ขมิ้น ผักชี อบเชย กานพลู หัวหอม กระเทียม เป็นต้น
ลูก (ผล) กระวาน เม็ดพริกไทยขาว
กานพลู ดอก, ผล จันทน์เทศ
รูปที่ 5.5 ตัวอย่างสารแต่งกลิ่นตามธรรมชาติ
เครื่องเทศอาจนำมาสกัดเพื่อแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ 2 ชนิด คือ
1. น้ำมันหอมระเหย
2. โอลิโอเรซิน คือ ส่วนที่ได้จากการสกัดเครื่องเทศด้วยสารละลายอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์ โอลิโอเรซินที่ได้จากเครื่องเทศแต่ละชนิดจะมีรสและกลิ่นเฉพาะของเครื่องเทศนั้น ๆ
ประโยชน์จากเครื่องเทศ
1. ปรุงแต่งกลิ่น รสอาหาร เช่น พริกไทย ผักชี ขมิ้น เป็นต้น
2. ป้องกันการเกิดออกซิเดชันของไขมันในอาหารบางชนิด ทำให้อาหารไม่เหม็นหืน เช่น สารเคอร์คิวมิน (curcumin) จากขมิ้น น้ำมันยี่หร่า อบเชย ขิงและจันทน์เทศ เป็นต้น
3. เป็นสารกันบูด ได้แก่ มัสตาร์ด
4. ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ ได้แก่ กระเทียม น้ำมันหอมระเหยจากอบเชยและจันทน์เทศ
5. มีผลในทางเภสัชวิทยา เช่น มีผลต่อการไหลเวียนของโลหิต (สารเคอร์คิวมินจากขมิ้น) กระตุ้นหัวใจ (ขิง) ช่วยลดไขมันในหลอดเลือด (กระเทียม) ช่วยในการแข็งตัวของโลหิต (พริกไทย) ทำความสะอาดช่องปาก (กานพลู) เป็นต้น
6. ใช้ในการทำน้ำหอมและเครื่องสำอาง เช่น ลูกจันทน์เทศ กระวาน ขึ้นฉ่าย น้ำมันขิง เป็นต้น
2. สารแต่งกลิ่นที่สังเคราะห์ขึ้น ได้แก่ เอสเทอร์ชนิดต่าง ๆ ที่ใช้แต่งกลิ่น เครื่องดื่ม น้ำเชื่อม ไอศกรีม ขนมและลูกกวาด ปริมาณที่อนุญาตให้ใช้อยู่ระหว่าง 1,000 – 4,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ถ้าเป็นเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ ควรใส่ไม่เกิน 500 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม
เอสเทอร์ เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาระหว่างกรดอินทรีย์กับแอลกอฮอล์เอสเทอร์ที่เกิดในธรรมชาติจะอยู่ในรูปของไขมัน น้ำมัน และขี้ผึ้ง
เอสเทอร์ เป็นสารประกอบที่มีความสำคัญและพบได้ทั่ว ๆ ไปในสิ่งมีชิวิต เอสเทอร์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำ ๆ มักจะมีกลิ่นคล้ายกับกลิ่นของผลไม้ ยังพบเอสเทอร์เหล่านี้เป็นส่วนประกอบในผลไม้หลายชนิด แต่ความจริงแล้วกลิ่นของผลไม้มักจะเป็นส่วนผสมของสารประกอบหลาย ๆ ชนิดและกลิ่นที่เป็นลักษณะเฉพาะของผลไม้นั้น ๆ มักเกิดจากเอสเทอร์ชนิดใดชนิดหนึ่งเท่านั้น
ปฏิกิริยาระหว่างกรดอินทรีย์กับแอลกอฮอล์ เรียกว่า ปฏิกิริยาเอสเทอริฟีเคชัน ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้
กรดอินทรีย์ + แอลกอฮอล์ เอสเทอร์ + น้ำ
ตัวอย่างปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน
1. กรดแอซีติก + บิวทานอล บิวทิลแอซีเตต + น้ำ
2. กรดแอซีเตต + เอทานอล เอทิลแอซีเตต + น้ำ
3. กรดแอซีติก + เมทานอล เมทิลแอซีเตต + น้ำ
4. กรดบิวทาโนอิก + เมทานอล เมทิลบิวทาโนเอต + น้ำ
หมายเหตุ H+ มาจากกรด ในที่นี้หมายถึง การเติมกรดซัลฟิวริก (H2SO4) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการทดลอง เติมจำนวนหลอดละ 20 หยด
ตารางที่ 5.2 ตัวอย่างปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันและกลิ่นของผลิตภัณฑ์ที่ได้
สารตั้งต้น
การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้
กลิ่นสารตั้งต้น กลิ่นสารภายหลังปฏิกิริยา
กรดแอซีติก + เอทานอล
กลิ่นกรดน้ำส้ม กลิ่นหอมคล้ายน้ำยาล้างเล็บ
กรดแอซีติก + บิวทานอล กลิ่นกรดน้ำส้ม กลิ่นคล้ายกล้วยหอม
กรดซาลิซิลิก + เมทานอล กลิ่นฉุน กลิ่นคล้ายน้ำมันระกำ
กรดบิวทาโนอิก + เมทานอล กลิ่นฉุน เหม็นหืน กลิ่นคล้ายแอปเปิล
นอกจากนั้น ยังมีกลิ่นเอสเทอร์อื่น ๆ อีก เช่น
- เอทิลบิวทิเรต กลิ่นคล้าย สับปะรด
- ออกทิลแอซีเตต กลิ่นคล้าย ส้ม
- เมทิลแอนทรานิเลต กลิ่นคล้าย องุ่น
- ไอโซเอมิลแอซีเตต กลิ่นคล้าย ลูกแพร์
- เอ็น – เพนทิลบิวทิเรต กลิ่นคล้าย แอปปริคอด
- เอทิลฟอร์เมต กลิ่นคล้าย รัม
ฯลฯ
สำหรับสารปรุงแต่งรสอาหาร มีมากมายหลายชนิดทั้งที่เป็นพิษ และไม่เป็นพิษต่อผู้บริโภค ในทางเคมีถือว่ารสอาหารมี 4 รสเท่านั้น คือ เปรี้ยว หวาน เค็ม และขม คำว่า รสมัน รสนุ่ม รสแซบ ไม่ถือว่าเป็นรสในทางเคมี แม้แต่รสเผ็ดก็ไม่ใช่รส เพราะเผ็ด คือ อาการที่ลิ้นถูกความร้อนจากสารเคมีที่มีอยู่ในพริกที่ฝรั่งเรียกว่า ฮ็อต (Hot)
ตัวอย่างสารปรุงแต่งรส
1. น้ำตาล โดยธรรมชาติน้ำตาลเกิดขึ้นในลักษณะเป็นสารละลาย แต่เมื่อมีความเข้มข้นสูงพอจึงเกิดผลึกขึ้น จึงใช้หลักการข้อนี้ในการผลิตน้ำตาลทรายจากอ้อยและบีต
น้ำตาลทราย น้ำตาลทรายมีชื่อทางเคมีว่า ซูโครส ไม่ว่าจะได้จากบีตหรืออ้อยก็ตามจัดว่าเป็นสารชนิดเดียวกัน มีสูตรทางเคมีเหมือนกัน น้ำตาลที่ผลิตในเมืองไทยนั้นทำจากอ้อย
การทำน้ำตาลทรายจากอ้อย เริ่มจากน้ำอ้อยมาบีบด้วยเครื่อง น้ำอ้อยจะไหลออกมาต้องแยกสิ่งเจือปนต่าง ๆ ออก โดยต้มน้ำอ้อยกับน้ำปูน ระเหยน้ำออกจนกระทั่งน้ำตาลตกผลึกนำมาเข้าเครื่องเหวี่ยงเพื่อแยกผลึกน้ำตาลดิบออกจากส่วนที่เป็นน้ำเชื่อมที่เรียกว่า “กากน้ำตาล” อาจนำกากน้ำตาลนี้ไปตั้งไฟให้น้ำระเหยเพื่อเกิดผลึกน้ำตาลอีก น้ำตาลดิบจะเป็นสีน้ำตาลอ่อนเพราะมีกากน้ำตาลเป็นเยื่อบาง ๆ หุ้มผลึกเอาไว้ นำน้ำตาลดิบมาสกัดเพื่อแยกสิ่งเจือปนทั้งหมดที่มีอยู่ออก
น้ำตาลจากบีตและจากอ้อยมีส่วนประกอบทางเคมีเหมือนกัน ใช้ได้ผลดีเหมือน ๆ กัน ไม่ว่าจะเป็นการทำลูกกวาด หน้าขนม แยม เยลลี น้ำตาลเม็ดจะมีซูโครสอยู่ประมาณ 99.5% นับได้ว่าเป็นสารที่บริสุทธิ์ที่สุดสารหนึ่งที่ใช้ปรุงอาหาร
น้ำตาลที่เป็นเม็ดละเอียดมาก ๆ ใช้ในการทำเค้ก ผสมในส่วนผสมแป้งสำเร็จรูปหรืออื่น ๆ ที่ต้องคนให้ขึ้นครีมอย่างเร็ว น้ำตาลเม็ดหยาบ ๆ สำหรับการใช้กรณีพิเศษ น้ำตาลผงได้จากการเอาน้ำตาลเม็ดมาบดแล้วร่อน ใช้ทำหน้าขนม ทำขนมหวานที่ไม่ตั้งไฟ และใช้คลุกขนมที่มีขายตาท้องตลาด จะต้องผสมแป้งข้าวโพดเพื่อป้องกันมิให้น้ำตาลจับเป็นก้อน น้ำตาลก้อนหรือน้ำตาลปอนด์ทำจากน้ำตาลเม็ดสีขาวที่ยังชื้นอยู่ นำมาอัดก่อน แล้วนำไปทำให้แห้ง
น้ำตาลทรายแดง คือ น้ำตาลจากอ้อยซึ่งยังไม่ได้สกัดสิ่งเจือปนออกเหมือนน้ำตาลทรายขาวเม็ดธรรมดา สีของน้ำตาลทรายแดงจะมีตั้งแต่เกือบขาวจนกระทั่งถึงสีน้ำตาลเหมือนกาแฟคั่ว เมื่อใช้แล้วควรปิดฝาให้สนิทเพื่อป้องกันน้ำตาลจับเป็นก้อน
นอกจากน้ำตาลทรายซึ่งเป็นสารปรุงแต่งอาหารที่ให้รสหวาน และใช้อย่างปลอดภัยสำหรับบริโภคแล้ว ยังมีสารที่ให้รสหวานอีกพวกหนึ่ง ซึ่งมีการประกาศห้ามใช้ไปแล้วเป็นส่วนมาก เนื่องจากอาจเกิดพิษและเป็นสารก่อมะเร็งได้ แต่ยังมีพ่อค้าแม่ค้าหรือผู้ผลิตบางรายยังลักลอบใช้กันอยู่ สารที่ใช้แทนน้ำตาลจากอ้อย เช่น ขัณฑสกร แซ็กคาริน ไซคลาเมต ซอร์บิทอล เป็นต้น ในปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันว่าให้โทษแก่ร่างกายและไม่ปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค
แต่มีอยู่อย่างหนึ่งจากที่ยกตัวอย่างมานี้ คือ ขัณฑสกร โดยทั่วไปมักมีผู้เข้าใจว่าขัณฑสกรกับแซ็กคารินเป็นสารอย่างเดียวกัน แต่จริง ๆ แล้วเป็นคนละสารกัน เพราะว่าแซ็กคารินเป็นสารที่สังเคราะห์ขึ้น เป็นสารประกอบอินทรีย์พวกอะโรมาติก ไม่มีปรากฏในธรรมชาติมีชื่อทางเคมีว่า โอ – ซัลฟอเบนโซอิก อิไมด์ เป็นของแข็งผลึกสีขาว มีความหวาน 550 เท่าของน้ำตาลทราย ส่วนขัณฑสกรเป็นน้ำตาล ซึ่งเป็นสารเคมีประเภทคาร์โบไฮเดรต ขัณฑสกรมีปรากฎใช้เป็นเครื่องยาไทยก่อนการค้นพบแซ็กคาริบเสียอีก
โซคลาแมต เป็นเกลือโซเดียมหรือแคลเซียมของกรดไซคลามิก หรือกรดไซโคล เฮกซีลซัลฟามิกซึ่งมีรสหวานเหมือนกัน
ไซคลาเมต เป็นผงสีขาว มีรสหวานมากกว่าน้ำตาลทรายถึง 30 เท่า ละลายได้ดีในน้ำเกลือแค่ลเซียมของมันละลายได้ดีในเอทิลแอลกอฮอล์ และโพรพิลีนไกลคอล
กระทรวงสาธารณสุขของประเทศไทยได้มีคำสั่งห้ามใช้สารไซคลาเมตเจือปนในอาหารตั้งแต่ปี พ.ศ.2507 แล้ว
ดัลซิน ดัลซินละลายน้ำได้บ้าง ละลายน้ำได้ดีในแอลกอฮอล์ และอีเทอร์ มีความหวานมากกว่าน้ำตาลทรายถึง 200 เท่า ปัจจุบันนี้ ดัลซินได้ถูกห้ามใช้แล้วเช่นกัน เพราะมีการยืนยันว่าเป็นสารก่อมะเร็งในตับชนิดหนึ่ง
แอสพาร์เทม แอสพาร์เทมเป็นสารที่มีกรดอะมิโนชนิดแอสพาร์ติกเป็นองค์ประกอบแอสพาร์เทมเป็นสารรสหวานที่ผสมอยู่ในหมากฝรั่ง และลูกกวาด มีความหวานมากกว่าน้ำตาลทรายถึง 180 เท่า พิษของสารนี้ยังมีผู้ใดรายงาน จึงป็นที่ยอมรับให้ใส่ในอาหารได้ในปัจจุบัน
2. เกลือ
เกลือเป็นสารเคมีที่ใช้กันมากมาย เรียกชื่อเต็มว่า เกลือแกง มีชื่อทางเคมีว่าโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ถ้าใช้เกลือในปริมาณสูงสามารถถนอมรักษาอาหารได้ แต่ถ้าใช้ปริมาณต่ำจะช่วยปรุงรสของอาหารมากกว่า เกลือช่วยถนอมอาหารเนื่องจากจุลินทรีย์ในอาหารเจริญไม่ได้ยกเว้นจุลินทรีย์บางชนิดเจริญเติบได้ในน้ำเกลือเข้มข้น โดยสะสมโพแทสเซียม และคลอรีน แต่ขับโซเดียมออกนอกเซลล์ ยังพบว่าแบคทีเรียที่ทนสภาพแห้งแล้งได้ จะสะสมสารที่ผลิตโดยกระวนการเมแทบอลิซึม เช่น กลูตาเมต แอลฟา – อะมิโนบิวทิเรตหรือโพรลีน
ในปีหนึ่ง ๆ เราผลิตเกลือแกงได้เป็นจำนวนมาก ทั้งจากน้ำทะเลและจากแหล่งแร่ในดินเราเรียกว่าเกลือแกงที่ได้จากน้ำทะเลว่า “เกลือสมุทร” ส่วนเกลือที่ได้จากดินเรียกว่า “เกลือสินเธาว์” เกลือที่ผลิตได้นี้นอกจากจะใช้ในการปรุงอาหาร และถนอมอาหารแล้ว ยังใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมีในประเทศ และยังส่งเป็นสินค้าออกอีกด้วย
3. น้ำปลา
น้ำปลาเป็นเครื่องปรุงรสชนิดหนึ่งและเป็นส่วนประกอบของอาหารคาวที่สำคัญของคนไทย บนโต๊ะอาหารเกือบทุกแห่งต้องมีถ้วยใส่น้ำปลาตั้งไว้ เพื่อช่วยเพิ่มรสและช่วยเจริญอาหาร โดยเฉลี่ยคนไทยรับประทานน้ำปลาวันละ 25 cm3 หรือประมาณ 3 ช้อนโต๊ะ
น้ำตาลที่ได้มาตรฐานประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้
1. ต้องมีสี กลิ่น และรสของน้ำปลา
2. ต้องมีเกลือแกงไม่น้อยกว่า 230 กรัมต่อลิตร
3. ต้องมีความถ่วงจำเพาะไม่น้อยกว่า 1.2 (ไม่มีหน่วย)
4. ต้องมีไนโตรเจนไม่น้อยกว่า 4 กรัมต่อลิตร
5. ต้องมีกรดอะมิโนไนโตรเจน ไม่น้อยกว่าร้อยละ 40 และไม่เกินร้อยละ 60 ของไนโตรเจนทั้งหมด
6. ต้องใส ไม่มีตะกอน เว้นแต่ตะกอนอันเกิดขึ้นตามธรรมชาติ
7. หากมีวัตถุอื่นผสมด้วย ต้องเป็นชนิดและปริมาณที่ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ
8. การแต่งสีของน้ำปลา ต้องใช้น้ำตาลเคี่ยวไหม้เท่านั้น
9. น้ำปลาต้องบรรจุในภาชนะที่สะอาด และทนต่อการกัดกร่อนและ/หรือการละลาย
10. ต้องมีฉลากและที่ฉลากอย่างน้อยต้องมีข้อความต่อไปนี้เป็นภาษาไทย อ่านได้ชัดเจน คือ คำว่า “น้ำปลา” ชื่อและที่อยู่ของผู้ผลิต ปริมาณ หรือขนาดที่บรรจุมีหน่วยเป็นเมตริก พร้อมทั้งแจ้งวัตถุส่วนผสมอื่น ๆ
ชนิดของน้ำปลา น้ำปลาที่ใช้รับประทานมี 3 ชนิด คือ
1. น้ำปลาแท้ หมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว ซึ่งได้มาจากการหมักปลาหรือส่วนของปลากับเกลือ หรือกากปลาที่เหลือจากการหมักกับน้ำเกลือตามกรรมวิธีทำน้ำปลามีไนโตรเจนไม่น้อยกว่า 9 กรัมต่อลิตร
รูปที่ 5.6 ปลากะตักใหญ่ นิยมใช้หมักทำน้ำปลาแท้
2. น้ำปลาวิทยาศาสตร์ หมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว ซึ่งได้มาจากการหมักปลาหรือส่วนของปลา โดยกรรมวิธีไฮโดรลิซีสด้วยกรดเกลือหรือเอนไซม์
3. น้ำปลาผสม หมายถึง น้ำปลาตามข้อ 1 และข้อ 2 ที่เจือปนกันหรือเจือปนด้วยสิ่งอื่นที่ไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค มีไนดตรเจนไม่น้อยกว่า 4 กรัมต่อลิตร รวมถึงน้ำปลาตามข้อ 1 ข้อ 2 และข้อ 3 เจือปนกันโดยได้ระเหยเอาน้ำออกแล้วทำให้แห้งเป็นผง หรือก้อนน้ำปลา
ปัจจุบันผู้ผลิตน้ำปลาพยายามลดต้นทุนในการผลิตลง โดยหาสิ่งอื่นมาเจือปนหรือปรุงแต่งให้คล้ายกับน้ำปลาแท้ ลักษณะที่พบเห็นส่วนใหญ่เป็นดังนี้
1. ใช้น้ำปลาผสมกับเกลือ ผงชูรส น้ำตาลหรือแซ็กคาริน และแต่งสีด้วยน้ำตาลเคี่ยวไหม้
2. น้ำปลาผสมกับน้ำบีเอกซ์ น้ำตาล แซ็กคาริน และแต่งสีด้วยน้ำตาลเคี่ยวไหม้
3. น้ำบีเอกซ์ผสมกับน้ำตาล แซ็กคาริน และแต่งสีด้วยน้ำตาลเคี่ยวไหม้ หรือไม่ต้องแต่ง
4. น้ำปลาผสมกับน้ำตาล ผงชูรส และแต่งสี
4. ผงชูรส
ผงชูรสเป็นสารประกอบอินทรีย์ชนิดหนึ่ง มีชื่อทางเคมีว่า โมโนโซเดียมกลูทาเมต เรียกโดยย่อว่า เอ็มเอสจี เป็นเกลือกรดของกรดกลูตามิก ซึ่งเป็นกรดแอลฟา – อะมิโนตัวหนึ่ง ผงชูรสเป็นของแข็งลักษณะเป็นผลึกสีขาวรูปเข็ม มีรสหวานปนเค็มเล็กน้อย ละลายน้ำได้ดี นิยมใช้เจืออาหารเพื่อปรุงรสและเพิ่มความโอชาแก่อาหาร เชื่อกันว่าผงชูรสมีสมบัติลดกลิ่นคาวของอาหาร และทำให้อาหารมีรสกลมกล่อม ทั้งมีกลิ่นน่ารับประทานยิ่งขึ้น
ดร.คิคูนาเอะ อิเคดะ แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวอิมพีเรียบ ประเทศญี่ปุ่น เป็นผู้ค้นพบสารนี้ เมื่อ พ.ศ.2451 (ค.ศ.1908) โดยสกัดจากสาหร่ายทะเลซึ่งเป็นอาหารพื้นเมืองของชาวญี่ปุ่น ในปีเดียวกันนี้เอง เมื่อ ดร.อิเคดะ ได้ขอจดทะเบียนลิขสิทธิ์ในผลงานที่ค้นพบขึ้นนี้แล้ว ก็ได้รับทุนจากนายซูซูกิ ให้จัดตั้งโรงงานผลิตผงชูรสขึ้นเป็นแห่งแรก โดยผลิตจากแป้งสาลี และให้ชื่อผงชูรสที่ผลิตออกจำหน่ายนี้ว่า “อายิโนะโมะโตะ”
ลักษณะของผงชูรส
1. เป็นเกล็ดสีขาวค่อนข้างใส ไม่สะท้อนแสง
2. เกล็ดมีลักษณะปลายทั้งสองข้างใหญ่ ตรงกลางคอดรูปกระดูกหรือเป็นลิ่ม
3. ปลายมีลักษณะข้างหนึ่งใหญ่ อีกข้างหนึ่งเล็ก
สมบัติและประโยชน์ของผงชูรส
1. มีรสคล้ายน้ำต้มเนื้อ คือ หวานและเค็มเล็กน้อย
2. มีกลิ่นคล้ายหัวผักกาดเค็ม
3. ช่วยละลายไขมันให้ผสมกลมกลืนกับน้ำ
4. กระตุ้นปุ่มปลายประสาทโคนลิ้นกับลำคอให้รู้สึกอร่อย
5. ลดกลิ่นเนื้อ กลิ่นผักและรสของอาหารที่ไม่พึงประสงค์ได้ (โดยเฉพาะกลิ่นเนื้อ)
6. ผงชูรสมีกรดกลูตามิก เมื่อรับประทานเข้าไปเล็กน้อยช่วยกระตุ้นสมองให้แจ่มใสกระปรี้กระเปร่า
ผงชูรสแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
1. ผงชูรสแท้ เป็นผงชูรสที่มีสารโมโนโซเดียมกลูทาเมต ไม่น้อยกว่าร้อยละ 98 โดยน้ำหนัก คือ ผงชูรส 100 กรัม จะมีโมโนโซเดียมกลูทาเมตอยู่ไม่น้อย 98 กรัม ส่วนอีก 2 กรัมที่เหลือจะเป็นสารอื่น เช่น เกลือ น้ำตาล พริกไทย เป็นต้น ผสมอยู่ก็ได้
2. ผงชูรสผสม เป็นผงชูรสที่มีโมโนโซเดียมกลูทาเมตรร้อยละ 50 – 98 โดยน้ำหนักส่วนผสมที่จะเพิ่มขึ้นจนถึง 100 กรัม จะต้องเป็นสารที่ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของผู้ใช้
การปนปลอมผงชูรส
การปนปลอมผงชูรสมีในลักษณะต่าง ๆ กัน อาจมีการเจือปนด้วยสารเคมีพวกน้ำตาล เกลือ ลงไปเพื่อให้มีปริมาณมากขึ้น แล้วขายเป็นผงชูรสแท้ สารพิษที่อาจปลอมปนในผงชูรส ได้แก่
1. โซเดียมบอเรต หรือที่เรียกว่า บอแรกซ์ บางครั้งเรียกว่า น้ำประสานทอง หรือ เม่งแซ หรือ ผงกรอบ ขนาดที่รับประทานเข้าไปทำให้เกิดอันตราย คือ ประมาณ 5 – 10 กรัมต่อครั้ง โดยรับประทานอาหารพวก ลูกชิ้นเด้ง ลูกชิ้นดิ้นได้ ทอดมันปลากราย มะม่วงดอง แหนม หมูยอ ผักดอง หัวผักกาดเค็ม ฯลฯ ใส่สารนี้ลงไปเพื่อให้อาหารกรุบกรอบ หรือเหนียว
2. โซเดียมเมตาฟอสเฟต ลักษณะเป็นผลึกสีขาว ใส วาว หัวท้ายมน
วิธีทดสอบสารปลอมปนในผงชูรสทางเคมีทำได้ดังนี้
1.
.
ตักผงชูรสด้วยช้อนเบอร์ 1 ปริมาณเล็กน้อยละลายน้ำ 5 cm3 แล้วนำกระดาษขมิ้นจุ่มลงในสารละลาย (ถ้าไม่เปลี่ยนแปลงให้แช่ไว้สักครู่) ถ้ากระดาษขมิ้นไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่าเป็นผงชูรส แต่ถ้ากระดาษขมิ้นเปลี่ยนเป็นสีแดงหรือสีน้ำตาลแสดงว่า ผลชูรสนั้นมีบอแรกซ์ปนอยู่ (สูตรบอแรกซ์ = Na2B4O7 10H2O)
2. ใส่ผงชูรสประมาณ 0.2 – 0.5 g ลงในชามกระเบื้อง เติมเอทานอล 1 cm3 และ H2SO4 เข้มข้น 2-3 หยด ต้มสารละลายจนเดือด แล้วจุดไฟในชามกระเบื้อง ถ้ามีบอแรกซ์ปนอยู่ไอที่ระเหยจากถ้วยจะติดไฟให้เปลวไฟสีเขียว
3. ละลายผงชูรสประมาณ 0.2 – 0.5 g ด้วยน้ำ 2 cm3 ในชามกระเบื้อง เติมสารละลาย HCl 1 mol/dm3 จนสารละลายเป็นกรด นำไประเหยบนอ่างน้ำร้อนจนเกือบแห้ง จุ่มปลายหนึ่งของกระดาษขมิ้นลงในสารละลายที่เหลือในชามกระเบื้อง ถ้ามีบอแรกซ์ปนอยู่ กระดาษขมิ้นจะกลายเป็นสีส้ม และถ้าหยดสารละลาย NH3 ลงไปจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเข้ม
4. การตรวจหาโซเดียมคลอไรด์ ละลายผงชูรสประมาณ 0.2 – 0.5 g ด้วยน้ำ 2 cm3 ในหลอดทดลองขนาดเล็ก หยดสารละลาย HNO3 1 mol/dm3 จนสารละลายเป็นกรด แล้วเติมสารละลาย AgNO3 0.1 mol/dm3 ลงไป 2 หยด ถ้าในผงชูรสมี NaCl ปนอยู่จะได้ตะกอนสีขาว ซึ่งตะกอนขาวนี้ละลายได้ใน NH3
5. การตรวจหาฟอสเฟต ละลายผงชูรสประมาณ 0.2 – 0.5 g ด้วยน้ำ 2 cm3 ในหลอดทดลองขนาดเล็ก หยอดสารละลาย HNO3 1 mol/dm3 ลงไปจนสารละลายเป็นกรดเดิมในสารละลายแอมโมเนียมโมลิบเดต 1 cm3 อุ่นหลอดทดลองในน้ำร้อนสักครู ถ้ามีฟอสเฟตจะได้ตะกอนสีเหลือง
6. ละลายผงชูรสประมาณ 0.2 – 0.5 g ด้วยน้ำ 1 cm3 ในหลอดทดลองขนาดกลางใส่สารละลายเบเนดิกต์ 1 cm3 ต้มให้เดือด 5 นาที ถ้ามีน้ำตาล จะได้ตะกอนสีแดงอิฐ ตักผงชูรสด้วยช้อนเบอร์ 1 ปริมาณเล็กน้อยละลายน้ำ 5 cm3 นำสารละลายใส (เตรียมจากน้ำส้มสายชูกับปูนขาว) เทใส่ลงไป 5 cm3 ถ้าไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่าเป็นผงชูรสแท้ แต่ถ้าเกิดตะกอนขุ่นขาวทันที แสดงว่าผงชูรสนั้นมีสารปลอมปนที่ชื่อว่า โซเดียมเมตาฟอสเฟต (NaPO3) (เป็นวิธีตรวจหาฟอสเฟตอีกวิธีหนึ่ง)
5. น้ำส้มสายชู
น้ำส้มสายชูเป็นสารปรุงแต่งอาหารอีกชนิดหนึ่งที่นิยมใช้กันมาก ทั้งในระดับครัวเรือนและระดับอุตสาหกรรม น้ำส้มสายชูที่เหมาะสมสำหรับการบริโภค ควรมีสมบัติตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 48 (พ.ศ.2523) ซึ่งแบ่งน้ำส้มสายชูออกเป็น 3 ชนิด คือ
1. น้ำส้มสายชูหมัก เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการนำธัญพืช ผลไม้ หรือ น้ำตาล มาหมักกับส่าหล้า แล้วหมักกับเชื้อน้ำส้มสายชูตามกรรมวิธีธรรมชาติ โดยการหมักน้ำตาลด้วยยีสต์ โดยใช้ Saccharomyces cerevisiae และ Saccharomyces ellipsoideus จะให้แอลกอฮอล์ และคาร์บอนไดออกไซด์ ดังสมการ
แอลกอฮอล์จากยีนส์เกิดปฏิกิริยาการหมักต่อไป ได้ออกซิเจนและกรดแอซีติก โดย Acetobacter acetic ดังสมการ
2. น้ำส้มสายชูกลั่น เป็นผลิตภัณฑ์