✅ สรุปบทความ:

• Inulin เป็นใยอาหารที่ทำหน้าที่เป็น Fat Mimetic — ให้เนื้อสัมผัสคล้ายไขมัน

• ช่วยเพิ่มความหนืดและเสถียรภาพในระบบไอศกรีม

• ช่วยกระจายไขมันดีขึ้น ลดการรวมตัวใหม่ (re-coalescence)

• ชะลอการเติบโตของผลึกน้ำแข็ง ช่วยให้เนื้อเนียนแม้ไม่บ่ม

• ใช้ 3–4% ก็ได้ผลดีแล้ว โดยเฉพาะเมื่อใช้ร่วมกับ Paula’s Spin Technique

• ถ้าใช้มากเกินไป ไอศกรีมอาจเหนียว แฉะ ไม่แห้ง และกลิ่นรสบางชนิดอาจแสดงออกน้อยลง

Inulin: เคล็ดลับเนื้อฟู ไม่ต้องบ่ม ก็เนียนได้!

การเติม Inulin ที่ระดับ 3–4% ในไอศกรีม ช่วยให้เนื้อสัมผัสดีขึ้นจนสามารถลดหรือเลิกใช้ขั้นตอนการบ่ม (aging) ได้ในหลายกรณี โดยอาศัยกลไกทางกายภาพ เช่น การเพิ่มความหนืด การสร้างโครงสร้างเจลละเอียด และการควบคุมน้ำอิสระ ซึ่งล้วนส่งผลเชิงบวกต่อเสถียรภาพของระบบไอศกรีม

ในบทความนี้ เราจะอธิบายโดยใช้อินูลินชนิดเดียวกับที่มิสไอศกรีมจำหน่าย (INL) ซึ่งเป็น inulin สเปคเฉพาะที่เหมาะกับการทำไอศกรีม โดยอินูลินที่มีจำหน่ายในท้องตลาดมีหลายประเภทและคุณสมบัติแตกต่างกัน เช่น ระดับความยาวของสายโซ่ฟรุกโตส (degree of polymerization), ความสามารถในการสร้างเจล, ความสามารถในการละลายน้ำ และปริมาณฟรุกโตสอิสระ ซึ่งล้วนส่งผลต่อพฤติกรรมทางเรโอลอจีและการใช้งานในผลิตภัณฑ์แช่แข็งอย่างไอศกรีม

1. Inulin ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างคล้ายไขมัน (Fat Mimetic)

Inulin เป็นใยอาหารชนิดละลายน้ำ (soluble fiber) ที่มีโครงสร้างเป็นสายโซ่ฟรุกโตส (fructan) ต่อกันยาว เมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำและความเข้มข้นพอเหมาะ จะสามารถสร้างโครงสร้างเจลที่มีลักษณะละเอียดและยืดหยุ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเจลที่เกิดขึ้นมีคุณสมบัติทางเรโอลอจี (rheology) คล้ายไขมันในแง่ของความหนืด การคงรูปร่าง และการให้สัมผัสนุ่มลื่นในปาก (mouthfeel)

ในระบบของไอศกรีม Inulin ที่ระดับ 3–4% จะสร้างเครือข่ายเจลละเอียดที่ช่วยเพิ่มความหนาแน่นและความต่อเนื่องของโครงสร้าง ทำให้เนื้อไอศกรีมมี body ที่ดีขึ้นและสัมผัสที่แน่นเนียน แม้ใช้ในสูตรไขมันต่ำ โดยทำหน้าที่เลียนแบบคุณสมบัติด้านเนื้อสัมผัสของไขมัน จึงจัดเป็น fat mimetic มากกว่า fat replacer

2. ช่วยเพิ่มความหนืดของเบสไอศกรีม

เมื่อเติมในระดับ 3–4% Inulin จะเพิ่มความหนืดของเฟสของเหลวในระบบไอศกรีมอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่งผลต่อพฤติกรรมการไหล (flow behavior) และการกระจายตัวของส่วนผสมในระดับจุลภาค โดยเฉพาะไขมันและฟองอากาศ ความหนืดที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยชะลอการเคลื่อนที่ของหยดไขมันและฟองอากาศ ลดการรวมตัวใหม่ของไขมัน (re-coalescence) และช่วยรักษาเสถียรภาพของอิมัลชันในระยะสั้นก่อนนำไปแช่เย็น

นอกจากนี้ ความหนืดยังส่งผลต่อการจับตัวของฟองอากาศ (air entrapment) ระหว่างการปั่น ทำให้เกิดโครงสร้างเนื้อที่ฟูและสม่ำเสมอ เจล inulin ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างแทรกกลาง (matrix) ที่ช่วยพยุงไขมันและน้ำไว้ในตำแหน่ง ทำให้โครงสร้างโดยรวมของไอศกรีมมีเสถียรภาพดีขึ้นตั้งแต่ระยะก่อนแช่เย็น จึงลดความจำเป็นของการบ่มซึ่งปกติมีไว้เพื่อสร้างสมดุลโครงสร้างก่อนการปั่น

3. ส่งผลทางอ้อมต่อเสถียรภาพของอิมัลชัน

แม้ Inulin ไม่ได้เป็น emulsifier โดยตรง และไม่มีความสามารถในการลดแรงตึงผิวระหว่างเฟสน้ำกับไขมัน (interfacial tension) แต่โครงสร้างเจลที่ Inulin สร้างขึ้นในระบบ สามารถทำหน้าที่เป็น physical stabilizer ได้บางส่วน โดยทำให้เฟสของเหลวมีความหนืดมากขึ้น ส่งผลให้การเคลื่อนไหวของหยดไขมันในระบบช้าลง และลดโอกาสในการรวมตัวของหยดไขมัน (coalescence) ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ระบบอิมัลชันสูญเสียเสถียรภาพ

นอกจากนี้ เจลของ Inulin ยังช่วยสร้างเครือข่ายสามมิติที่สามารถ 'พยุง' หยดไขมันไว้ในเฟสน้ำ (continuous phase) ได้ดีขึ้น โดยเฉพาะเมื่อใช้งานร่วมกับ emulsifier ตัวหลัก เช่นที่มีอยู่ใน SER หรือ SEP ซึ่งมีบทบาทในการสร้างและคงสภาพอิมัลชันในระดับโมเลกุล การมี Inulin จึงช่วยเสริมเสถียรภาพในเชิงกล (mechanical stability) ให้กับอิมัลชันได้ แม้ไม่ได้เป็นสารลดแรงตึงผิวโดยตรง

4. ช่วยลดการเจริญของผลึกน้ำแข็ง

การเพิ่มความหนืดของระบบด้วย Inulin ส่งผลต่อพฤติกรรมของน้ำในสูตรไอศกรีมอย่างมีนัยสำคัญ โดย Inulin ทำหน้าที่คล้าย hydrocolloid ในการดักจับและควบคุมการเคลื่อนไหวของน้ำอิสระ (free water) ซึ่งเป็นตัวตั้งต้นในการเจริญเติบโตของผลึกน้ำแข็ง (crystal growth) โดยไม่ได้ส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการ nucleation เมื่อของเหลวมีความหนืดสูงขึ้น การเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำจะช้าลง ส่งผลให้การเกิดผลึกน้ำแข็งช้าลง และมีโอกาสเกิดผลึกขนาดเล็กมากกว่าผลึกขนาดใหญ่

นอกจากนี้ Inulin ยังช่วยควบคุมการกระจายตัวของสารละลายต่าง ๆ ทำให้ความเข้มข้นของสารละลายในระบบมีความสมดุลมากขึ้น และลดความเสี่ยงต่อการเกิดผลึกไม่สม่ำเสมอในระหว่างการแช่แข็ง ส่งผลต่อการเกิด phase transition ของน้ำในระหว่างการแช่แข็ง โดยลดโอกาสเกิด recrystallization หรือการรวมตัวของผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กให้กลายเป็นผลึกใหญ่ระหว่างการจัดเก็บ จึงช่วยให้เนื้อสัมผัสของไอศกรีมคงความเนียนละเอียดแม้ไม่มีการบ่มเบสก่อน

ด้วยผลรวมจากคุณสมบัติด้านเรโอลอจีและการจัดการน้ำ Inulin จึงทำหน้าที่เสริมโครงสร้างในระดับจุลภาคระหว่างการแช่แข็ง ช่วยให้เนื้อสัมผัสของไอศกรีมมีความละเอียดและคงตัวแม้ไม่มีขั้นตอนบ่ม

5. ลดความจำเป็นในการบ่ม

ผลจากกลไกทั้งหมดข้างต้นชี้ให้เห็นว่า การเติม Inulin ในระดับ 3–4% ส่งผลให้สภาพแวดล้อมของระบบไอศกรีมมีความเสถียรในเชิงกายภาพและจุลภาคมากเพียงพอที่จะลดความจำเป็นของการบ่ม (aging) ซึ่งโดยปกติเป็นขั้นตอนที่ใช้เพื่อให้เกิดการกระจายตัวของไขมันที่ดีขึ้น การจับตัวของโปรตีน และเสถียรภาพของอิมัลชัน

ในระดับจุลภาค Inulin ที่อยู่ในรูปเจลละเอียดจะทำหน้าที่เป็น rheological modifier ที่ปรับสมดุลแรงภายในระบบ ให้เกิดการกระจายตัวของไขมันและอากาศอย่างสม่ำเสมอ อีกทั้งยังช่วยรองรับแรงเฉือน (shear stress) และลดผลกระทบจากแรงเฉือนต่อโครงสร้างของเบสระหว่างการปั่นหรือแช่เย็น ส่งผลให้โครงสร้างของเบสมีเสถียรภาพเพียงพอแม้ไม่ผ่านการบ่ม

โดยเฉพาะในสูตรไขมันต่ำที่ระบบโดยพื้นฐานมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อยกว่า การใช้ Inulin จึงสามารถชดเชยข้อด้อยเหล่านั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยิ่งได้ผลดีเมื่อใช้ร่วมกับเทคนิคการปั่นขั้นสูง เช่น Paula's Spin Technique (PST) ที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายตัวของไขมันและสร้างอิมัลชันแบบไม่ต้องผ่านกระบวนการ homogenization

ข้อควรระวัง

• Inulin ไม่สามารถทดแทน emulsifier ได้เต็มรูปแบบในสูตรที่มีไขมันสูงหรือไขมันที่ไม่ผ่านการ homogenization

• การเลิกบ่มควรทดสอบกับสูตรจริง เนื่องจากผลขึ้นอยู่กับสัดส่วนวัตถุดิบทั้งหมด

• Inulin ไม่ได้ช่วยในการตกผลึกไขมันโดยตรง และไม่สามารถใช้แทนการควบคุม crystallization ได้ การบ่ม (aging) มีวัตถุประสงค์หนึ่งเพื่อให้ไขมันเริ่มตกผลึกบางส่วน ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่นำไปสู่การเกิด partial coalescence ในขั้นตอนการปั่นแช่แข็ง ซึ่งเป็นกลไกสำคัญในการสร้างโครงสร้างของไอศกรีมในระหว่างการปั่นแช่แข็ง โดยหยดไขมันที่ผ่านการตกผลึกบางส่วนสามารถเกาะกันเป็นเครือข่ายและกักเก็บฟองอากาศได้ดีขึ้น อินนูลินไม่ได้ทำหน้าที่นี้โดยตรง ดังนั้นในสูตรที่ต้องการโครงสร้างจากไขมันเป็นหลัก การบ่ม หรือการใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่เหมาะสมจึงยังคงมีความสำคัญ โดยปกติแล้วควรจะมีการเตรียมไขมันให้เริ่มตกผลึกบางส่วน (pre-crystallization) ก่อนนำไปผสมเข้ากับระบบของไอศกรีม เพื่อให้ไขมันอยู่ในสถานะที่เอื้อต่อการเกิด partial coalescence ระหว่างการปั่นแช่แข็ง

งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

งานวิจัยหลายฉบับได้สนับสนุนบทบาทของ Inulin ในการพัฒนาเนื้อสัมผัสและเสถียรภาพของไอศกรีม โดยเฉพาะในสูตรที่ลดหรือไม่มีไขมัน เช่น:

• Preparation of fat‑free mulberry ice cream by using inulin and whey protein isolate (WPI) (Saentaweesuk & Chaikham, 2023): งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร International Journal of Dairy Technology โดยเป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยมหิดลและมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ พบว่าสูตรที่ใช้ Inulin ร่วมกับ WPI ที่ระดับ 4% : 4% มีค่า overrun, ความคงตัวในการละลาย และค่าความพึงพอใจทางประสาทสัมผัสที่ใกล้เคียงกับไอศกรีมทั่วไป แม้ไม่มีไขมัน โดยพลังงานต่อหนึ่งหน่วยบริโภคอยู่ที่ ~89 kcal และไขมันเพียง 0.06%

• Tiwari et al. (2012), International Dairy Journal: รายงานว่า inulin สามารถเพิ่มความหนืดของระบบ เพิ่มค่า overrun และลดอัตราการละลายของไอศกรีมได้ในระดับหนึ่ง โดยผลจะขึ้นกับปริมาณที่ใช้และชนิดของสูตร แต่ควรหลีกเลี่ยงการใช้ในปริมาณที่สูงเกินไป เนื่องจากอาจทำให้เนื้อสัมผัสเหนียวหรือแฉะเกินไปในบางกรณี

ผลการศึกษาทั้งหมดชี้ให้เห็นว่า inulin มีศักยภาพสูงในการพัฒนาไอศกรีมที่มีคุณภาพดี โดยเฉพาะในมิติของโครงสร้าง เนื้อสัมผัส และเสถียรภาพการละลาย แม้ในสูตรที่ไม่มีไขมันเป็นส่วนประกอบหลัก

สรุป

Inulin 3–4% ช่วยสร้างเนื้อไอศกรีมที่แน่น นุ่ม ฟู และเสถียร โดยลดความจำเป็นในการบ่มผ่านการเพิ่มความหนืด เสริมโครงสร้างคล้ายไขมัน และลดการเจริญของผลึกน้ำแข็ง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสูตรไอศกรีมไขมันต่ำหรือสูตรที่ต้องการลดขั้นตอนการผลิตโดยไม่เสียคุณภาพของเนื้อสัมผัส

📞 สนใจเรียนรู้หรือสอบถามเพิ่มเติม:

ติดต่อมิสไอศกรีมได้ทุกช่องทาง:

📱 LINE: @missicecream

🌐 เว็บไซต์: https://missicecream.com

📞 โทร: 088-205-8205

📘 Facebook: MISSiCREAM