ฉลากชีวภาพ นวัตกรรมบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะ

นวัตกรรมสำหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะ เพื่อการประเมินระดับการเสื่อมคุณภาพของอาหารระหว่างการเก็บรักษา

ออกซิเจนเป็นปัจจัยหลักที่เป็นตัวเร่งให้เกิดการเสื่อมสภาพในผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น ทำให้เกิดกลิ่นหืนของอาหารที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวเป็นองค์ประกอบ ทำให้เกิดสีน้ำตาลเนื่องจากเอนไซม์ของผัก ผลไม้ ทำให้เกิดการเน่าเสียเนื่องจากการเจริญของจุลินทรีย์ในอาหารต่างๆ  วิธีหนึ่งในการยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์อาหารคือการป้องกันไม่ให้อาหารนั้นสัมผัสกับออกซิเจน แต่ถึงแม้จะใช้เทคโนโลยีการบรรจุแบบปรับสภาพบรรยากาศ หรือแบบสุญญากาศ ร่วมกับวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีความสามารถในการยอมให้ออกซิเจนผ่านได้น้อยมาก  แต่ออกซิเจนก็ยังสามารถแพร่ผ่านเข้าสู่ภายในบรรจุภัณฑ์ได้โดยการรั่วซึม การปิดผนึกที่ไม่สมบูรณ์ หรือสภาพการซึมผ่านได้ตามคุณสมบัติของวัสดุภัณฑ์นั้นๆ  และในบางกรณีผู้บริโภคไม่อาจทราบได้ว่าอาหารในบรรจุภัณฑ์นั้นๆ เกิดการเสื่อมเสียแล้วในระหว่างการเก็บรักษา หรือระหว่างรอจำหน่าย

รศ.ดร.ภาณุวัฒน์ สรรพกุล และนายสุรชัย ขันแก้ว  จากภาควิชาเทคโนโลยีการบรรจุ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จึงได้ทำการวิจัยและพัฒนาตัวชี้วัดแก๊สออกซิเจนที่สามารถกระตุ้นได้ด้วยแสงยูวี เพื่อใช้เป็นเครื่องมือสำหรับติดตามสถานภาพแก๊สออกซิเจนภายในบรรจุภัณฑ์ โดยแปรผันตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหารโดยมุ่งเน้นกลุ่มผลิตภัณฑ์อาหารที่เสื่อมสภาพด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของไขมัน เช่น กลุ่มผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์แปรรูป โดยได้พัฒนาตัวชี้วัดแก๊สออกซิเจนในรูปแบบของหมึกพิมพ์ ที่สามารถพิมพ์ได้ด้วยระบบการพิมพ์เชิงพาณิชย์ เช่น ระบบการพิมพ์เฟลกโซกราฟี (Flexographic Printing) และระบบการพิมพ์สกรีน (Screen Printing) โดยได้ออกแบบและผลิตให้อยู่ในรูปของ ฉลากตัวชี้วัดที่เคลือบปิดทับด้วยวัสดุที่ปลอดภัยต่อการสัมผัสอาหาร เพื่อสะดวกต่อการใช้งาน โดยใช้วิธีปิดผนึกภายในบรรจุภัณฑ์ที่บรรจุแบบปรับสภาพบรรยากาศ หรือแบบสุญญากาศ ร่วมกับอาหาร 

หลักการทำงานของฉลากตัวชี้วัด คือเมื่อได้รับแก๊สออกซิเจน ฉลากจะเปลี่ยนสี โดยเมื่อทำการกระตุ้นด้วยแสงยูวีพลังงานต่ำในเวลาอันสั้น เพื่อเริ่มการทำงานให้ตัวชี้วัดเปลี่ยนจากสีน้ำเงิน ไปเป็นสีเหลือง หลังจากนั้น เมื่อบรรจุภัณฑ์เกิดภาวะไม่สมบูรณ์จากการปิดผนึก หรือรั่วซึม หรือจากการแพร่ผ่านของแก๊สออกซิเจนผ่านวัสดุบรรจุภัณฑ์  ตัวชี้วัดจะค่อยๆเปลี่ยนสีกลับจากสีเหลืองไปเป็นสีเขียวและสีน้ำเงินอย่างสมบูรณ์ โดยเป็นความสัมพันธ์แบบแปรผันตรงกับปริมาณออกซิเจนที่เพิ่มมากขึ้น และสอดคล้องกับปฏิกิริยาของออกซิเจนที่ส่งผลกับอาหารภายในบรรจุภัณฑ์ด้วย จึงทำให้ผู้บริโภคสามารถสังเกตสีจากตัวชี้วัด และประเมินคุณภาพเบื้องต้นได้ด้วยตนเอง

นับได้ว่าตัวชี้วัดแก๊สออกซิเจนในรูปแบบฉลากบรรจุภัณฑ์ เป็นนวัตกรรมการพัฒนาบรรจุภัณฑ์แบบอินเทลลิเจ้นท์ (Intelligent Packaging) สำหรับตรวจประเมินระดับคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์อาหารให้แก่ผู้บริโภคที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้จริงในภาคอุตสาหกรรมและมีศักยภาพในการผลิตเชิงพาณิชย์ ใช้งานได้ง่ายและมีประสิทธิภาพสูง โดยการเปลี่ยนสีของฉลาก ทำให้ผู้บริโภคเห็นอย่างชัดเจน ซึ่งเป็นการสะดวก รวดเร็วและเข้าใจง่าย เหมาะสำหรับผู้บริโภคในแง่ของการตัดสินใจซื้อหรือเลือกบริโภคได้ ซึ่งในอีกแง่หนึ่งเป็นการใช้เพื่อสร้างความมั่นใจให้กับผู้บริโภคว่าอาหารที่ซื้อมานั้นยังคงมีคุณภาพในระหว่างการเก็บรักษาหรือการรอจำหน่าย และสามารถสร้างเป็นจุดขายในแง่ความน่าเชื่อถือให้กับบริษัทผู้ผลิตด้วย

ขอขอบคุณที่ท่านเข้ามาอ่านบทความวิจัยนี้ และขอความกรุณาสละเวลาตอบแบบสอบถามการให้บริการข้อมูล เพื่อการปรับปรุงต่อไปด้วย จะขอบคุณยิ่ง  

คลิกที่นี่เพื่อตอบแบบสอบถาม—> https://goo.gl/forms/hcBXc1080pJmdUmF3

รศ.ดร.ภาณุวัฒน์ สรรพกุล

ที่มาข้อมูล :      นิทรรศการ 25 ปี สกว.สร้างคน สร้างความรู้ สร้างอนาคต วันที่ 25-26 สิงหาคม 2560  สยามพารากอน กรุงเทพฯ รศ.ดร.ภาณุวัฒน์ สรรพกุล ภาควิชาเทคโนโลยีการบรรจุ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เรียบเรียง/สื่อเผยแพร่ :   วันเพ็ญ นภาทิวาอำนวย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th