Please use this identifier to cite or link to this item: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17996
Title: Development of Reduced Sodium Shrimp Paste from Shrimp Head
Other Titles: การพัฒนากะปิลดโซเดียมจากหัวกุ้ง
Authors: Sunisa Siripongvutikorn
Chanonkarn Rujirapong
Faculty of Agro-Industry (Food Technology)
คณะอุตสาหกรรมเกษตร ภาควิชาเทคโนโลยีอาหาร
Keywords: Shrimp paste;shrimp head;fermentation;reduced sodium;potassium chloride;Cooking (Shrimp)
Issue Date: 2022
Publisher: Prince of Songkla University
Abstract: A significantly decreased of natural resources has been reported every year until now. This problem also including the decreasing of Mesopodopsis, a main raw material to produce tradition shrimp paste, Kapi which is a key ingredient in various Thai dishes. In contrast with decreasing of Mesopodopsis, most of by-product from frozen shrimp processing industry such as head, shell and tail were increased and still needed to utilize. However, shrimp head abundance with unsaturated fatty acid that susceptible to lipid oxidation. In addition, consumption of high sodium food as such Kapi can cause various health problems especially hypertension. Recently, there are many reports about hypertension due to high sodium consumption with low potassium intake. Therefore, this experiment was designed to meet 3 main objectives: The first aim was to produce the reduced sodium shrimp head paste. Shrimp head was mixed with salt as ratio shrimp head 12, 14 and 16 per 1 salt. After fermentation for 90 d, chemical, physical, microbiological and sensory quality of all treatments were determined. The result found that water activity (aw) decreased in all treatments. The highest total volatile bases nitrogen (TVB-N), trimethylamine (TMA) thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and degree of hydrolysis (DH)were found in treatment with the highest shrimp head proportion (16:1). There was no histamine detected while indole was significantly increased. After fermentation for 90 d, significantly decreased of total viable count (TVC) and lactic acid bacteria (LAB) were found in all treatments with no pathogenic microorganisms detected. Although, no significantly difference in sensory score (approximately 6) was found, treatment with shrimp 12 per 1 salt seemed to have higher score in all attribute than other treatments which was lower than that of commercial shrimp paste with approximately 7.5 in 9. To prevent lipid oxidation in shrimp head paste, garlic was mixed at 0%, 3% and 5% and determined the shrimp head paste quality as mentioned the first part. The resulted show that aw reduced in all treatments while pH seemed to kept constant. In addition, TVB-N, TMA, TBARS and DH significantly increased in all treatments. When compared to control sample (without garlic), lipid oxidation of treatment with addition of garlic at 3% and 5% was retarded. There was no histamine detected while indole was significantly increased. TVC decreased to around 2.54 log CFU/g while LAB decreased to 1 log CFU/g in all treatments. Pathogenic microorganisms were not found in all treatments after fermentations for 90 days. Sensory score of all treatments were approximately 6 which was still lower than that of commercial shrimp paste with approximately 7.5 in 9. The final aimed (3) was to reduce more sodium chloride by replacing with potassium chloride at 0%, 30% and 50%. After 90 d, reduction of aw and increment of pH were found in all treatments. In addition, a significantly increased of TVB-N, TMA, TBARS and DH were found in all treatments. TVC decreased from 5.90 log CFU/g to around 2.95 log CFU/g while LAB decreased from 5.71 log CFU/g to 1 log CFU/g in all treatments. Pathogenic microorganisms were not found in all treatments after fermentations for 90 d. Based on production regulation on chemical and microbiological qualities of shrimp paste, shrimp head paste was considered as safe for consumption. Bitter taste was not detected in any treatment with added KCl. ACE Inhibition (%) of shrimp head (S1) and shrimp head paste (S2 NaCl 7.69%; S3 6.36% KCl 2.73%; S4 NaCl 4.55% KCl 4.55%) at 1 mg/ml were 36.21±0.88%, 53.47±2.81%, 51.14±3.50% and 45.80±3.45%, respectively while ACE Inhibition (%) of captopril at 5 nM, 10 nM and 20 nM were 29.39±2.18%, 36.00±4.34% and 48.70±1.41%, respectively. Sensory score of all treatments were approximately 6 which lower than that of commercial shrimp paste with approximately 7.5 in 9. In summary indicated that shrimp head can be used to produce shrimp head paste with physical, chemical and microbiological qualities comparable to commercial shrimp paste. However, improvement of sensory quality by using properly machine or enzyme to reduce size of shrimp head and adding sugar to improve taste is required in further work. Addition of garlic at 3% and 5% seemed to retard lipid oxidation determined by TBARS assay and did not have any negative effect on other qualities of shrimp paste. Based on physical, chemical, microbiological and sensory qualities, reduce sodium by replacement with KCl at 50% was comparable with 0% KCl shrimp head paste. In addition, no bitter taste was detected in shrimp head paste replacement NaCl with KCl up to 50%. Reduction of hypertension determined by ACE inhibition of shrimp head paste made from 50% KCl substitution was similar value to shrimp head paste made from 100% NaCl.
Abstract(Thai): รายงานการลดลงของทรัพยากรธรรมชาติเกิดขึ้นทุกๆปี รวมไปถึงปัญหาการลดลงของ Mesopodopsis ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตกะปิที่เป็นส่วนประกอบหลักในอาหารไทยหลายชนิด แม้การลดลงของ Mesopodopsis เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่วัสดุเศษเหลือจากโรงงานแปรรูปกุ้งแช่แข็ง ตั้งแต่หัว เปลือก และหาง ยังไม่มีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างเข้มข้นโดยเฉพาะหัวกุ้ง อย่างไรก็ตามหัวกุ้งมีไขมันไม่อิ่มตัวเป็นส่วนประกอบหลัก จึงง่ายแก่การเกิดออกซิเดชั่น นอกจากนี้การบริโภคอาหารที่มีปริมาณโซเดียมสูง เช่น กะปิ สามารถทำให้เกิดปัญหาทางสุขภาพได้หลายชนิด โดยเฉพาะความดันโลหิตสูง จากการได้รับโซเดียมเกินกว่าความต้องการในแต่ละวันประกอบกับโพแทสเซียมต่ำจะส่งเสริมการเกิดความดันโลหิตสูง ด้วยเหตุนี้ในการวิจัยนี้จึงออกแบบการทดลองเป็น 3 ประเด็นเป้าหมายหลักคือ (1) การผลิตกะปิลดโซเดียมจากหัวกุ้ง โดยนำหัวกุ้งผสมกับเกลือในอัตราส่วนหัวกุ้ง 12 14 และ 16 ต่อเกลือ 1 ส่วน หลังจากหมักเป็นระยะเวลา 90 วัน นำไปวัดและตรวจสอบคุณภาพทางเคมี กายภาพ จุลินทรีย์และประสาทสัมผัส พบว่าค่าน้ำอิสระลดลง (aw) ในทุกชุดการทดลอง ปริมาณสารประกอบไนโตรเจนที่ระเหยได้ทั้งหมด (TVB-N) ไตรเมทิลเอมีน (TMA) ค่าการหืน (TBARS) และอัตราการย่อยสลาย (DH) มากที่สุดในชุดการทดลองที่มีอัตราส่วนหัวกุ้งมากที่สุด (16:1) อย่างไรก็ตามไม่มีการตรวจพบฮีสตามีน ในขณะที่อินโดลเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ปริมาณจุลินทรีย์ทั้:งหมด (TVC) และปริมาณจุลินทรีย์ที่สร้างกรดแลคติก (LAB) ลดลงหลังจากหมักครบ 90 วันในทุกชุดการทดลอง และไม่พบจุลินทรีย์ก่อโรคทุกชนิด แม้ว่าในทุกชุดการทดลองมีคะแนนทางประสาทสัมผัสที่ประมาณ 6 คะแนน ซึ่งแตกต่างกันอย่างไม่มีนัยสำคัญ ชุดการทดลองที่มีหัวกุ้งในอัตราส่วน หัวกุ้ง 12 ต่อเกลือ 1 เป็นชุดที่มีคะแนนสูงกว่าชุดการทดลองอื่นๆ แต่ก็ยังต่ำกว่าชุดควบคุมจากกะปิในทางการค้าที่มีคะแนนประมาณ 7.5 จาก 9 (2) ประเด็นการป้องกันการเกิดออกซิเดชั่นของไขมันในกะปิจากหัวกุ้ง โดยใช้กระเทียมในขั้นตอนการหมักกะปิร้อยละ 0 3 และ 5 และทดสอบคุณภาพทางด้านต่างๆ เช่นเดียวกับตอนที่ 1 พบว่า ค่าน้ำอิสระลดลงในทุกชุดการทดลอง ในขณะที่ค่ากรด-ด่างไม่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ ปริมาณสารประกอบไนโตรเจนที่ระเหยได้ทั้งหมด (TVB-N) ไตรเมทิลเอมีน (TMA) ค่าการหืน (TBARS) และอัตราการย่อยสลาย (DH) เพิ่มขึ้นในทุกชุดการทดลอง แต่พบว่าการใช้กระเทียมร้อยละ 3 และ 5 สามารถยับยั้งการเกิดออกซิเดชั่นของไขมันได้ดีกว่าชุดการทดลองควบคุม (ไม่มีกระเทียม) ตรวจไม่พบฮีสตามีน ในขณะที่อินโดลเพิ่มขึ้นในทุกชุดการทดลอง แต่อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด (TVC) และปริมาณจุลินทรีย์ที่สร้างกรดแลคติก (LAB) ลดลงเหลือประมาณ 2.54 log CFU/g และ 1 log CFU/g ตามลำดับหลังจากหมักครบ 90 วันในทุกชุดการทดลอง ตรวจไม่พบเชื้อก่อโรค แต่คะแนนการทดสอบทางประสาทสัมผัสในทุกชุดการทดลองอยู่ที่ประมาณ 6 ซึ่งน้อยกว่ากะปิทางการค้าที่ได้คะแนนประมาณ 7.5 สำหรับ (3) เป้าหมายสุดท้ายเป็นการลดปริมาณโซเดียม โดยทดแทนเกลือโซเดียมด้วยเกลือโพแทสเซียมที่ร้อยละ 0 , 30 และ 50 พบว่าในทุกชุดการทดลองค่าน้ำอิสระลดลงและค่ากรด-ด่างเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ปริมาณสารประกอบไนโตรเจนที่ระเหยได้ทั้งหมด (TVB-N) ไตรเมทิลเอมีน (TMA) ค่าการหืน (TBARS) และอัตราการย่อยสลาย (DH) เพิ่มขึ้นในทุกชุดการทดลอง ปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด (TVC) ลดลงจาก 5.90 log CFU/g เป็น 2.95 log CFU/g และปริมาณจุลินทรีย์ที่สร้างกรดแลคติก (LAB) ลดลงจาก 5.71 log CFU/g เป็น 1 log CFU/g ในทุกชุดการทดลอง หลังจากหมักครบระยะเวลา 90 วัน ไม่พบจุลินทรีย์ก่อโรคในทุกชุดการทดลอง เมื่อเปรียบเทียบคุณภาพทางเคมีและจุลินทรีย์กับมาตรฐานการผลิตกะปิพบว่ากะปิจากหัวกุ้งสามารถบริโภคได้อย่างปลอดภัย หัวกุ้งและกะปิที่หมักจากหัวกุ้ง ทั้งในชุดการทดลองควบคุม (NaCl 7.69%) และชุดการทดลองที่ใช้เกลือโพแทสเซียมทดแทนเกลือโซเดียม (NaCl 7.69%; S3 6.36% KCl 2.73% และ NaCl 4.55% KCl 4.55%) ที่ปริมาณ 1 มก./มล. สามารถในการยับยั้งเอนไซม์ ACE (Angiotensin-Converting Enzyme) ได้ 36.21±0.88% 53.47±2.81% 51.14±3.50% และ 45.80±3.45% ตามลำดับ ในขณะที่ captopril สารสังเคราะห์ที่ใช้ยับยั้งเอนไซม์ ACE ที่ความเข้มข้น 1.09 ng/ml (5 nM) 2.17 ng/ml (10 nM) และ 4.35 ng/ml (20 nM) สามารถยับยั้งเอนไซม์ได้ที่ 29.39±2.18% 36.00±4.34% และ 48.70±1.41%, ตามลำดับ ผู้บริโภคไม่สามารถบ่งบอกรสขมในชุดการทดลองที่ใส่เกลือโพแทสเซียมคลอไรด์ คะแนนการทดสอบทางประสาทสัมผัสในทุกชุดการทดลองยังอยู่ในช่วง 6 ซึ่งยังคงน้อยกว่ากะปิทางการค้าที่มีคะแนน 7.5 โดยสรุปสามารถกล่าวได้ว่าสามารถนำหัวกุ้งไปใช้ในการผลิตกะปิให้มีคุณภาพทางกายภาพ เคมี และจุลินทรีย์เทียบเท่ากับกะปิทางการค้า อย่างไรก็ตามยังจำเป็นต้องปรับปรุงคุณภาพทางประสาทสัมผัสเพิ่มเติม เช่น การใช้เครื่องมือหรือเอนไซม์เพื่อช่วยในการลดขนาดของหัวกุ้ง การเพิ่มน้ำตาลเพื่อช่วยปรับปรุงรสชาติ นอกจากนี้ยังพบว่าการผสมกระเทียมร้อยละ 3 และ 5 ในระหว่างการหมัก ไม่ทำให้คุณภาพด้านต่างๆของกะปิจากหัวกุ้งเปลี่ยนแปลงจากเดิมและช่วยลดการออกซิเดชั่นของไขมันได้ การทดแทนเกลือโซเดียมด้วยเกลือโพแทสเซียมที่ร้อยละ 50 ช่วยทำให้กะปิจากหัวกุ้งที่คุณภาพในด้านกายภาพ เคมี จุลินทรีย์ และประสาทสัมผัสที่เหมือนกับกะปิที่ใช้เกลือโซเดียมเพียงอย่างเดียว โดยไม่สามารถรับรู้รสขมได้อย่างชัดเจน นอกจากนี้การทดแทนเกลือโซเดียมด้วยเกลือโพแทสเซียมร้อยละ 50 สามารถยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ ACE ได้ใกล้เคียงกับการใช้เกลือโซเดียมอย่างเดียว
Description: Thesis (M.Sc., Functional Food and Nutrition)--Prince of Songkla University, 2022
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17996
Appears in Collections:850 Thesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6011020006.pdf2.03 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons