Food Nutrition

1. Bioavailability

• Definition: สัดส่วนของ Nutrient ที่ร่างกายสามารถ Absorb และ Utilize ได้จริงหลังจากการ Digestion
• Factors Influencing Bioavailability:
  • Chemical State: รูปแบบของ Molecule (เช่น Heme iron vs Non-heme iron)
  • Food Matrix: โครงสร้างของอาหารที่ห่อหุ้ม Nutrient (เช่น Cell wall ของพืชที่ลดการ Release ของ Intracellular nutrients)
  • Inhibitors และ Enhancers: สารประกอบที่ยับยั้ง (เช่น Phytic acid ยับยั้ง Mineral absorption) หรือเสริมสร้าง (เช่น Vitamin C เสริมสร้าง Iron absorption)

Practical Example: Iron Fortification

• Formulation: การเสริม Heme iron ในผลิตภัณฑ์ Meat analog เพื่อเพิ่ม Bioavailability เมื่อเทียบกับการใช้ Inorganic iron salts
• Matrix Modification: การใช้เทคนิค Fermentation เพื่อลดระดับ Phytic acid ใน Whole grain bread ทำให้ Zinc และ Iron มี Bioavailability สูงขึ้น

2. Digestion Kinetics

• Definition: อัตราและกระบวนการที่ Food components ถูก Breakdown ใน Gastrointestinal (GI) tract
• Macronutrient Digestion:
  • Carbohydrates: อัตราการ Hydrolysis โดย Amylase ขึ้นอยู่กับ Degree of gelatinization และ Ratio ของ Amylose ต่อ Amylopectin
  • Proteins: Denaturation จากความร้อนหรือกรดช่วยเพิ่ม Susceptibility ต่อ Protease enzymes
  • Lipids: Emulsification โดย Bile salts มีความสำคัญต่อการเพิ่ม Surface area ให้ Lipase ทำงาน

Practical Example: Low Glycemic Index (GI) Formulation

• Formulation: การพัฒนา Low GI energy bar โดยใช้วัตถุดิบที่มี High proportion ของ Resistant starch และ Soluble fiber (เช่น Beta-glucan)
• Mechanism: Soluble fiber เพิ่ม Viscosity ใน Stomach และ Small intestine ส่งผลให้ลด Gastric emptying rate และชะลอการ Digestion ของ Carbohydrate

3. Nutritional Engineering

• Definition: การประยุกต์ใช้ Food science และ Engineering principles ในการออกแบบ Food structure เพื่อควบคุม Nutrient delivery
• Techniques:
  • Microencapsulation: การหุ้ม Bioactive compounds (เช่น Omega-3 fatty acids, Probiotics) ด้วย Polymer matrix เพื่อป้องกัน Degradation ระหว่าง Processing และ Digestion
  • Emulsion Design: การสร้าง Multiple emulsions (W/O/W) เพื่อบรรจุทั้ง Water-soluble และ Lipid-soluble nutrients ใน System เดียวกัน
  • 3D Food Printing: การออกแบบ Microstructure ของอาหารแบบ Custom-made เพื่อควบคุม Texture และ Nutrient release profile

Practical Example: Probiotic Dairy Product

• Formulation: Yogurt ที่มี Probiotics ซึ่งผ่านกระบวนการ Microencapsulation ด้วย Alginate-chitosan microparticles
• Result: Microcapsule ช่วยป้องกัน Probiotics จาก Gastric acid และ Bile salts ทำให้มั่นใจได้ว่ามี Viable count เพียงพอเมื่อถึง Colon