บรรจุภัณฑ์แอคทีฟต้านเชื้อราเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้

นักวิจัย มก.นำน้ำมันหอมระเหยจากใบยูคาลิปตัสและเสม็ดขาวซึ่งเป็นสารสกัดจากธรรมชาติมาประยุกต์ใช้ประโยชน์ในด้านบรรจุภัณฑ์แอคทีฟ (active packaging) พัฒนากระดาษเคลือบน้ำมันหอมระเหยและแผ่นปลดปล่อยไอระเหย มีคุณสมบัติต้านเชื้อราเพื่อใช้ในภาชนะบรรจุผลไม้ช่วยยืดอายุการเก็บรักษา

น้ำมันและสารสกัดที่ได้จากใบยูคาลิปตัสและเสม็ดขาวถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลายทั้งในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง สุคนธบำบัด และทางเภสัชกรรม เนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมีที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ได้หลายชนิด ซึ่งรวมถึงเชื้อราในดิน เชื้อราก่อโรคหลังการเก็บเกี่ยวไม้ผลบางชนิด โดยสามารถต้านหรือยับยั้งการงอกของสปอร์และการเจริญของเส้นใยราได้

ด้วยเหตุนี้ ดร.สุธีรา วิทยากาญจน์ นักวิจัยจากสถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตผลทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ พร้อมด้วยทีมนักวิจัยประกอบด้วย ดร.อุดมลักษณ์ สุขอัตตะ  นางสาวประภัสสร  รักถาวร นายชัยพร สามพุ่มพวง  นางสาวเกสรี กลิ่นสุคนธ์  และ นางสาวลลิตา คชารัตน์ เห็นว่าน้ำมันยูคาลิปตัสและเสม็ดขาว ซึ่งเป็นน้ำมันหอมระเหยที่เป็นสารสกัดจากธรรมชาติมีศักยภาพที่จะนำไปศึกษาการประยุกต์ใช้งานในด้านบรรจุภัณฑ์แอคทีฟ (active packaging) เพื่อทำให้บรรจุภัณฑ์มีคุณสมบัติต้านเชื้อจุลินทรีย์และสามารถยืดอายุการเก็บรักษาผลผลิตและอาหาร ซึ่งจะช่วยลดการใช้สารเคมีในการเก็บรักษาผลผลิตและยังช่วยให้ผู้บริโภคปลอดภัยจากสารเคมีด้วย

ซ้าย-วิธีการเคลือบกระดาษห่อวัสดุด้วย coating rod   ขวา- ลักษณะของถุงกระดาษสำหรับใส่ผลมะม่วงทดสอบ

การปลูกเชื้อลงที่บาดแผลของผลมะม่วง และการใส่ถุงกระดาษเพื่อทดสอบการต้านเชื้อ

ผลจากการกลั่นน้ำมันหอมระเหยจากใบยูลิปตัส และเสม็ดขาว โดยการกลั่นด้วยน้ำ พบว่า ใบยูคาลิปตัส มีปริมาณน้ำมันหอมระเหยร้อยละ 1.50 และใบเสม็ดขาวมีปริมาณน้ำมันหอมระเหยร้อยละ 1.63    และจากการศึกษาปริมาณและวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันหอมระเหยทั้งสองชนิด จากใบยูคาลิปตัส และเสม็ดขาว พบว่า ใบยูคาลิปตัส มีปริมาณน้ำมันหอมระเหยร้อยละ 1.50 และใบเสม็ดขาวมีปริมาณน้ำมันหอมระเหยร้อยละ 1.63    และองค์ประกอบหลักของน้ำมันหอมระเหยยูคาลิปตัสคือ 1,8-Cineole และองค์ประกอบหลักของน้ำมันหอมระเหยเสม็ดขาวคือ Terpinolene และ  g-Terpinene และพบว่ามันหอมระเหยยูคาลิปตัส และเสม็ดขาวมีฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อราโรคพืชสาเหตุการเน่าเสียของผลไม้ที่สำคัญ 3 สายพันธุ์ ได้แก่ A. niger, C. Gloeosporioides และ L. theobromae ได้มากน้อยแตกต่างกัน การผสมน้ำมันหอมระเหยทั้งสองชนิดนี้เข้าด้วยกันส่งผลให้สามารถยับยั้งเชื้อราทั้ง 3 สายพันธุ์ ได้ครอบคลุมมากขึ้น  นอกจากนี้ยังได้คัดเลือกน้ำมันหอมระเหยจากเปลือกอบเชย ซึ่งมีความสามารถในการยับยั้งเชื้อราโรคพืชได้สูง มาทำการศึกษาหาอัตราส่วนที่เหมาะสมเพื่อช่วยเสริมฤทธิ์กับน้ำมันหอมระเหยสูตรผสมระหว่างน้ำมันหอมระเหยยูคาลิปตัส และเสม็ดขาว เพื่อเป็นอีกหนึ่งแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพของสูตรน้ำมันหอมระเหยที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในด้านบรรจุภัณฑ์แอคทีฟ (active packaging) ได้เพิ่มมากขึ้นอีกทางหนึ่ง  โดยพบว่าอัตราส่วนที่เหมาะสมของน้ำมันหอมระเหยระหว่างน้ำมันยูคาลิปตัสผสมน้ำมันเสม็ดขาว และน้ำมันอบเชย คือ 3 : 7 ที่ระดับความเข้มข้น 100 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร

                          การทดสอบฤทธิ์ของแผ่นกระดาษทดสอบในการยับยั้งเชื้อรา

เคลือบ 0% (ก), เคลือบ 2% (ข), เคลือบ 4% (ค), เคลือบ 6% (ง), เคลือบ 8% (จ), เคลือบ 10% (ฉ), ไม่เคลือบ (ช)

 จากนั้นจึงนำสูตรผสมของน้ำมันหอมระเหยที่ได้นี้มาใช้เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในการพัฒนาบรรจุภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติต้านเชื้อรา 2 แบบ ถุงกระดาษเคลือบน้ำมันหอมระเหย และแผ่นป้องกันเชื้อราที่จะปลดปล่อยไอระเหย สำหรับใช้ในภาชนะบรรจุผลไม้เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้

ในการพัฒนาถุงบรรจุภัณฑ์แอคทีฟนั้น ถุงกระดาษจะถูกนำไปเคลือบด้วยสารเคลือบอิมัลชันของไขผึ้งที่เติมน้ำมันหอมระเหยสูตรผสมในปริมาณต่างๆกันที่อุณหภูมิห้องเพื่อสะดวกต่อการใช้งาน ซึ่งผลจากการทดลองพบว่า

ถุงกระดาษบรรจุมะม่วงน้ำดอกไม้ ที่เคลือบด้วยสารเคลือบน้ำมันหอมระเหยสูตรผสม สามารถควบคุมการเน่าเสียของผลมะม่วงได้ดีกว่ามะม่วงชุดควบคุมที่บรรจุในถุงที่ไม่ได้เคลือบ โดยสูตรสารเคลือบที่เติมน้ำมันหอมระเหยสูตรผสมที่ความเข้มข้น 8 % ก็เพียงพอที่จะยับยั้งการเกิดโรคจากเชื้อ C. gloeosporioides ในผลมะม่วงได้

สำหรับการศึกษาการพัฒนาแผ่นกันเชื้อรา พบว่า แผ่นป้องกันเชื้อราที่มีการหยดน้ำมันหอมระเหยสูตรผสมในปริมาณ 232 มิลลิกรัมต่อลิตรของช่องว่างภายในกล่องบรรจุมะม่วง สามารถควบคุมการเน่าเสียของผลมะม่วงจากเชื้อรา 3 สายพันธุ์ หลังการบ่มเป็นเวลา 5 วัน ได้สูงกว่ามะม่วงชุดควบคุมที่ไม่มีการใช้แผ่นป้องกันเชื้อรา และ แผ่นป้องกันเชื้อราสามารถยับยั้งการเกิดโรคจากเชื้อ A. niger ได้สูงที่สุด

ที่มาข้อมูล : โครงการวิจัยทุนอุดหนุนวิจัย มก. หัวหน้าโครงการ : ดร.สุธีรา วิทยากาญจน์ สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตผลทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

เรื่อง : ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย
สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474
e-mail : rdiwan@ku.ac.thดร.สุธีรา วิทยากาญจน์