Natural Fruit Films : สารเคลือบผิวเพื่อยืดอายุการเก็บรักษายืดอายุการเก็บรักษาผลไม้ คง ความสด ลดเน่าเสีย
Natural Fruit Films : Coating Solution for Prolonging Storage Life of Fruit to Maintain Freshness and Reducce Fruit Decay
             

          ปัจจุบันเมื่อเราเดินไปที่ไหน  ๆ ไม่ว่าจะเป็นตลาดหรือซุปเปอร์มาร์เก็ตก็ตาม คงปฏิเสธกันไม่ได้เลยว่า จะต้องได้พบผลไม้สดให้เลือกซื้อได้มากมาย ทั้งในรูปผลสดทั้งผลที่ขายกันในหน่วยของกิโลกรัม หรือในรูปของผลไม้ตัดแต่ง(fresh-cut fruits and vegetables) ซึ่งอยู่ในสภาพพร้อมสำหรับการนำไปบริโภค หรือการประกอบอาหารวางจำหน่ายกันอยู่ทั่วไป และนับวันก็ยิ่งเป็นที่ต้องการของผู้บริโภคมากขึ้นเรื่อย ๆ  อย่างไรก็ตามหลังจากเก็บเกี่ยวผลไม้มาจากต้นแล้ว ผลไม้นั้นก็จะถูกตัดขาดจากแหล่งน้ำและอาหาร แต่เนื่องจากผลไม้ที่เก็บเกี่ยวมาแล้วนี้ยังคงมีชีวิตอยู่ หากจะกล่าวว่าสิ่งใดยังคงมีชีวิตอยู่นั้น ก็คงจะบอกกันว่าก็สิ่งมีชิวิตนั้นต้องยังหายใจอยู่  ซึ่งการหายใจเป็นกระบวนการที่เปลี่ยนแปลงอาหารที่สะสมภายในของผลไม้ไปเป็นพลังงานเพื่อใช้ในการดำเนินกิจกรรมต่าง ๆ และปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ พร้อมทั้งมีการสูญเสียน้ำออกมา นอกจากนี้ผลไม้ยังคงมีการสูญเสียน้ำได้ตลอดเวลาโดยการแพร่ผ่านออกมาทางช่องเปิดต่าง ๆ สำหรับการสูญเสียน้ำเกิดขึ้นได้มากเนื่องจากผลไม้สดส่วนใหญ่มีน้ำเป็นองค์ประกอบสูงถึง 70-95%  ซึ่งการสูญเสียน้ำสามารถส่งผลกระทบต่อคุณภาพของตัวผลิตผลเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะปรากฏ เนื้อสัมผัส รสชาติ และน้ำหนัก เหล่านี้ล้วนเป็นปัจจัยที่มีผลต่อราคาของผลิตผล การที่ผลิตผลมีการสูญเสียน้ำหนักเพียง 1-2% อาจส่งผลต่อลักษณะปรากฎของผลิตผล เช่น ผลองุ่น จะเกิดอาการขั้วผลแห้ง และเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล แต่ผลิตผลส่วนใหญ่มีระดับการสูญเสียน้ำที่ยอมให้เกิดขึ้นได้สูงสุดอยู่ระหว่าง 3-10% นอกจากนี้การสูญเสียน้ำสามารถชักนำให้ผลิตผลเกิดความเครียดทางสรีรวิทยา เกิดการรั่วไหลของสารต่าง ๆ ออกจากเซลล์ ทำให้เสื่อมสภาพ และสูญเสียคุณภาพในการบริโภคในที่สุด ยิ่งเป็นผลไม้ที่ผ่านการปอกเปลือกแล้วก็ยิ่งง่ายต่อการเข้าทำลายของเชื้อโรคได้อีกด้วย แนวทางหนึ่งที่จะชะลอการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวข้างต้นได้ และยังช่วยให้ผลไม้มีความสวยงาม สะอาดตา น่าซื้อ น่ารับประทาน และยืดอายุการวางจำหน่ายได้นานขึ้นนั้นคือ การใช้สารเคลือบผิวและ/หรือเคลือบเนื้อผลไม้ โดยสารเคลือบจะไปเคลือบปกคลุม ทับ หรือทดแทนไข หรือเปลือกที่เคยมีอยู่บนตัวผลไม้ ที่ถูกชะล้างไปจากกระบวนการล้างทำความสะอาดผลไม้ ตลอดจนปิดช่องเปิดต่าง ๆ  ตามธรรมชาติ ทำให้การสูญเสียน้ำและการแลกเปลี่ยนก๊าซลดน้อยลง ปริมาณก๊าซออกซิเจนภายในผลลดลงเนื่องจากถูกใช้ไปในการหายใจ ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มสูงขึ้น มีผลไปยับยั้งการสร้างและการทำงานของก๊าซเอทิลีนซึ่งเป็นฮอร์โมนที่พืชผลิตขึ้นมาเพื่อเร่งการสุกและการเสื่อมสภาพของผลิตผล ทำให้ความเข้มข้นของเอทิลีนภายในผลไม้ต่ำกว่าปกติ และด้วยเหตุนี้เองการเคลือบผิวและเคลือบเนื้อผลไม้จึงสามารถชะลอการสุกและการเสื่อมสภาพของผลิตผลออกไป ทำให้สามารถยืดอายุการเก็บรักษาและการวางจำหน่ายผลิตผลได้นานขึ้น

สารเคลือบผิวผลไม้

          สำหรับสารเคลือบผิวผลไม้มีอยู่ด้วยกันหลายชนิด สารเคลือบผิวที่ผลิตจากเชลแล้ค (shellac)   ก็เป็นอีกชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้เคลือบผิวผลไม้กันอย่างกว้างขวาง เชลแล็ค เป็นสารเคลือบผิวที่ผลิตจากเรซินธรรมชาติ ที่ปลดปล่อยออกมาจากแมลงที่เรียกว่า ครั่ง หรือที่มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Laccifer lacca หรือ Tachardia  lacca ด้วยเหตุที่เชลแล้คเป็นวัตถุดิบที่มีอยู่ในประเทศ และเพียงพอต่อการจำหน่ายไปต่างประเทศ  ในปี 2549 คณะผู้วิจัย ประกอบด้วย รศ.ดร.สีรุ้ง ปรีชานนท์  และผศ.ดร.โศรดา กนกพานนท์ จากภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  รศ.ดร.นภา ศิวรังสรรค์ จากภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และดร.อภิตา บุญศิริ จากศูนย์เทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว สถาบันวิจัยและพัฒนา กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน จ.นครปฐม ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) เพื่อพัฒนาสารเคลือบผิวจากเชลแล้คสำหรับผลไม้เมืองร้อน เช่น มะม่วง ทุเรียน มังคุด (ภาพที่ 1) และทีมวิจัยได้ขยายผลต่อไปในผักที่มีลักษณะเป็นผล เช่น มะนาว จากการทดลองเคลือบผิวมะนาวโดยใช้สูตรที่คณะวิจัยเป็นผู้ผลิตซึ่งปัจจุบันใช้ชื่อทางการค้าว่า “TROPICA WAX” กับมะนาว พบว่า ไม่ก่อให้เกิดการหลุดลอกของสารเคลือบบนเปลือกผล ขณะที่การใช้สารเคลือบผิวนำเข้ากลับพบการหลุดลอกของสารเคลือบบนเปลือก (ภาพที่ 2) ซึ่งก็พบว่าราคาของผลิตภัณฑ์เชลแล้คที่ได้จากงานวิจัยนี้เปรียบเทียบกับสารเคลือบผิวที่นำเข้ามานั้น มีราคาถูกกว่ากันมากโดยผลิตภัณฑ์เชลแล้คที่ได้จากงานวิจัยมีราคาโดยประมาณ 20,000.-บาท/200 ลิตร ขณะที่ผลิตภัณฑ์เชลแล้คนำเข้าจากต่างประเทศจะมีราคาประมาณ 35,000-40,000 บาท/200 ลิตร

          สำหรับผลไม้บ้านเราที่มีการเคลือบผิว และวางจำหน่ายทั่วไปในท้องตลาดในปัจจุบันคือ ส้มเคลือบผิวซึ่งมีลักษณะมันวาว มองดูสวยงาม น่าซื้อมากกว่าส้มที่ไม่เคลือบผิว แต่การเคลือบผิวด้วยสารเคลือบผิวสูตรที่ไม่เหมาะสม หรือมีการเคลือบหนาเกินไป นอกจากจะเป็นการสิ้นเปลืองแล้ว ยังมีผลทำให้ปริมาณก๊าซออกซิเจนภายในผลต่ำเกินไป ทำให้ผลไม้เกิดการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน ส่งผลให้เกิดการสะสมแอลกอฮอล์ และอะเซททัลดีไฮด์ จนพบอาการผิดปกติและเกิดกลิ่นหมักกับผลิตผลขึ้นได้ ดังเช่นที่พบเห็นส้มที่วางจำหน่ายในท้องตลาดบ้านเรา แม้จะเป็นสารเคลือบผิวที่ผลิตมาจากวัตถุดิบอย่างเดียวกัน แต่ก็มีองค์ประกอบแตกต่างกันไป ทำให้ประสิทธิภาพในการเคลือบผิวแตกต่างกันไป ถึงแม้จะมีรายงานการทดสอบสารเคลือบผิวที่นำเข้าจากต่างประเทศนี้กับผลไม้ชนิดเดียวกันมาก่อน แต่ก็ต่างพันธุ์กัน และปลูกในสภาพภูมิอากาศ ตลอดจนสภาพดินที่ใช้ปลูกก็แตกต่างกัน ทำให้การตอบสนองต่อสารเคลือบผิวแตกต่างกันไป จากการทดลองเคลือบผิวมะนาวโดยใช้สูตรที่คณะวิจัยเป็นผู้ผลิตซึ่งปัจจุบันใช้ชื่อทางการค้าว่า“TROPICA WAX” กับมะนาว พบว่า ไม่ก่อให้เกิดการหลุดลอกของสารเคลือบบนเปลือกผล ขณะที่การใช้สารเคลือบผิวนำเข้ากลับพบการหลุดลอกของสารเคลือบบนเปลือก (ภาพที่ 4) ดังนั้นหากจะเลือกใช้สารเคลือบผิวที่นำเข้ากับผลไม้บ้านเรานั้น อาจจำเป็นต้องมีการทดสอบหรือทดลองจนได้ผลที่น่าพอใจเสียก่อนด้วยเหตุนี้การใช้สารเคลือบผิวจึงต้องเลือกชนิด และความเข้มข้นให้เหมาะสมกับผลไม้ชนิดนั้น ๆ

ภาพที่ 1  ทุเรียน, มังคุด และมะม่วงไม่เคลือบผิว  และเคลือบผิวด้วยสารเคลือบผิว Tropica wax ที่ได้จากงานวิจัยร่วมกัน ระหว่างจุฬาลงกรณ์มหา วิทยาลัย และมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และสารเคลือบผิวนำเข้าเก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง ทุเรียนควรใช้สูตร 2 ยืดอายุ ชะลอการแตกของผล ได้นาน 10 วัน สำหรับมังคุด และมะม่วงควรใช้สูตร 1 ยืดอายุ ชะลอการเปลี่ยนสี รักษาความสดได้นาน 9 วัน

1.jpg

ภาพที่ 2  ผลมะนาวไม่เคลือบผิว (control) (ก)  และเคลือบผิวด้วย Tropica wax (ก และข)  เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 9 วัน เปลือกผลมะนาวที่ไม่เคลือบผิวเปลี่ยนเป็นสีน้าตาลแห้งและแข็งมากขึ้น ขณะที่ผลที่เคลือบผิวจากสารละลาย Tropica wax ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากงานวิจัยยังคงรักษาความสด ผิวเปลือกยังคงมีสีเขียวอยู่ ขณะที่การใช้สารเคลือบผิวนำเข้า (ค) กลับพบการหลุดลอกของสารเคลือบบนเปลือก

2.jpg

สารเคลือบเนื้อผลไม้บริโภคได้

          ฟิล์มเคลือบบริโภคได้จากไคโตซานและเจลาตินเป็นงานวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย(สกว.)  โดยคณะวิจัยประกอบด้วยดร.อภิตา  บุญศิริ เป็นหัวหน้าโครงการ และผู้ร่วมวิจัยคือ ผศ.ดร.โศรดา  กนกพานนท์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  และดร.ศิริพร วิหคโต  ฝ่ายปฏิบัติการวิจัยและเรือนปลูกพืชทดลอง สถาบันวิจัยและพัฒนา กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน จ.นครปฐม  สาเหตุที่ผู้วิจัยเลือกไคโตซานและเจลาตินมาใช้ในการผลิตฟิล์ม เนื่องจากเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ ไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ และมีการผลิตได้ในประเทศไทยที่มีความปลอดภัย และสามารถนำไปใช้กับผักและผลไม้ตัดแต่งสดได้ ซึ่งสูตรฟิล์มที่ได้เหล่านี้ได้ถูกนำไปใช้ทดสอบพ่นเคลือบเนื้อส้มโอแปรรูปพร้อมบริโภค ซึ่งพบว่าได้ผลดี สามารถรักษาคุณภาพและยืดอายุการเก็บรักษาเนื้อส้มโอได้นาน 2 สัปดาห์ (ภาพที่ 3) นอกจากนี้ยังสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ Penicillium sp. ลดการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค ทั้งนี้งานวิจัยนี้ตรวจไม่พบเชื้อ Escherichia coli  และ Salmonella sp. และตรวจพบ Total coliform, Total plate count, ยีสต์ และเชื้อราในระดับต่ำกว่ามาตรฐาน ตลอดระยะเวลาการเก็บรักษา 2 สัปาดห์ ในปัจจุบันคณะผู้วิจัยได้ขยายงานวิจัยในเนื้อผลไม้อื่น ๆ  เช่น ขนุน  มะม่วง มะละกอ เป็นต้น

ภาพที่ 3  เนื้อส้มโอไม่พ่นเคลือบฟิล์ม (ชุดควบคุม) และพ่นเคลือบสูตรฟิล์ม1, 2 และ 3 ก่อนบรรจุถาดโฟมห่อด้วยพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์ เก็บรักษาที่อุณหภูมิ 5 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ 90 เปอร์เซ็นต์ เป็นเวลา 3 สัปดาห์

               

          ท้ายที่สุดนี้คณะผู้วิจัยขอขอบพระคุณสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ที่กรุณาให้การสนับสนุน งบประมาณวิจัย ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ที่ได้ให้การสนับสนุนเครื่องมือวิทยาศาสตร์ในการวิจัย  และสถาบันวิจัยและพัฒนา แห่ง มก.ที่ได้ให้งบประมาณสนับสนุนในการจัด “นิทรรศการบนเส้นทางงานวิจัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ปี 2554”  ครั้งนี้ ทั้งนี้เกษตรกร ผู้ส่งออก และผู้ประกอบการที่สนใจสามารถนำสารเคลือบดังกล่าวไปใช้ประโยชน์ได้ ควรมีการวางแผนการตลาดอย่างเหมาะสม และต้องคำนึงถึงกระบวนการจัดการตั้งแต่ผลไม้ถูกเก็บเกี่ยวมาจนมาเคลือบผิวเปลือกหรือถูกปอกออกมาเป็นชิ้นจนกระทั่งวางจำหน่ายบนชั้นจำหน่ายสินค้าในตลาดหรือซุปเปอร์มาร์เก็ตประกอบด้วย

คณะผู้วิจัย
ดร.อภิตา บุญศิริ1 ผศ.ดร.โศรดา กนกพานนท์2 รศ.ดร.สีรุ้ง ปรีชานนท์2 และดร.ศิริพร วิหคโต3
1ศูนย์เทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว/PHTIC, สถาบันวิจัยและพัฒนา กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน จ.นครปฐม
โทร.
034-355368 e-mail : rdiyep@ku.ac.th
2ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กรุงเทพฯ 10130
3ฝ่ายปฏิบัติการวิจัยและเรือนปลูกพืชทดลอง, สถาบันวิจัยและพัฒนา กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน จ.นครปฐม