กระบวนการรมควันลำไยด้วยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์

      ลำไยเป็นผลไม้ที่นิยมปลูกมากทางภาคเหนือของประเทศไทย เช่น จังหวัดลำพูด จังหวัดเชียงใหม่ เป็นต้น โดยมีปริมาณการส่งออกลำไยสดในปี 2559 จำนวน 25,000 ตัน คิดเป็นมูลค่า 1,200 ล้านบาท โดยมีตลาดนำเข้าที่สำคัญได้แก่ ไต้หวัน, ฮ่องกง และ สิงคโปร์  เนื่องจากลำไยเป็นผลไม้ที่อายุการเก็บเกี่ยวสั้น เน่าเสียได้ง่ายในระหว่างการขนส่ง ทั้งนี้สัดส่วนการส่งออกอยู่ในรูปลำไยสด 59% ลำไยแห้ง 13% และลำไยกระป๋อง 28%   เพื่อแก้ปัญหาลดการเน่าเสียระหว่างการขนส่งของผลลำไยสด สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว,) ได้ทำการศึกษาและวิจัยเพื่อพัฒนากระบวนการที่จะนำเทคโนโลยีมาใช้เพื่อยืดอายุลำไยสด โดยการรมควันด้วยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสูงในการควบคุมโรคเน่าหลังการเก็บเกี่ยว โดยการรมควันในอัตราที่เหมาะสมจะสามารถป้องกันการเน่าเสียที่เกิดจากเชื้อรา ช่วยยับยั้งปฏิกิริยาการเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลของเปลือกได้ โดยลำไยที่ผ่านการรมควันจะมีสีเปลือกที่สวยงาม และอายุในการวางจำหน่ายนานยิ่งขึ้น

      วว. ได้ออกแบบพัฒนาห้องรมควันลำไย ดังนี้

  • พัฒนาระบบกำจัด SO2 ที่เหลือทิ้ง เพื่อแก้ปัญหาการปล่อย SO2 ออกสู่บรรยากาศ
  • พัฒนาระบบผลิต SO2 ที่สามารถควบคุมปริมาณความเข้มข้นของ SO2 ที่ใช้ในห้องรมควันอย่างมีประสิทธิภาพ
  • พัฒนาห้องรมควันลำไยแบบต่อเนื่อง ที่มีระบบลำเลียงลำไยเข้าห้องรมควันอย่างต่อเนื่องขณะที่ภายในห้องมี SO2 รออยู่ก่อนแล้ว และระยะเวลาที่ลำไยอยู่ภายในห้องรมควันคงที่ มีการควบคุมปริมาณ SO2 ค้างอยู่ในเปลือกและเนื้อลำไยไม่เกินตามที่กำหนด ก่อนออกจากห้องรมควันจะมีระบบดูดอากาศ ทำการดูด SO2 จากภายในตะกร้าที่บรรจุลำไยไปบำบัด ส่วน SO2 ที่อยู่ภายในห้องจะถูกนำไปใช้รมควันลำไยชุดใหม่ที่เคลื่อนที่เข้ามาแทนชุดเก่าที่ออกไปแล้ว ทั้งนี้ถ้าความเข้มข้น SO2 ภายในห้องทดลองลดลง จะมีระบบทำการผลิต SO2 เข้ามาทดแทน เพื่อให้มีความเข้มข้นตามที่ต้องการ

      ทั้งนี้ระบบห้องรมควันแบบต่อเนื่องนี้ จะสามารถควบคุมปริมาณ SO2 ที่ตกค้างที่เปลือกและเนื้อลำไยได้อย่างมีประสิทธิภาพและยังช่วยลดปริมาณ SO2 ที่ต้องระบายออกสู่บรรยากาศภายนอกอีกด้วย

การยืดอายุผักและผลไม้

โดย สรวิศ แจ่มจำรูญ
ฝ่ายเทคโนโลยีการเกษตร
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย
หลักการที่ใช้ยืดอายุผักและผลไม้
คือ การควบคุมกระบวนการเปลี่ยนแปลงผลผลิตที่นำไปสู่ความเสื่อมสลาย โดยการควบคุมอัตราการหายใจของผลผลิตหลังการเก็บเกี่ยวให้เกิดขึ้นน้อยที่สุด ซึ่งสามารถทำให้ยืดอายุได้นาน โดยการจัดการปัจจัยภายนอกให้เหมาะสม ได้แก่
ควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมกับผลผลิตแต่ละชนิด
ควบคุมความชื่นภายในภาชนะบรรจุไม่ให้เกิดหยดน้ำ
ควบคุมและป้องกันการเข้าทำลายของโรคและแมลง
ควบคุมปริมาณแก๊สเอทิลีน ที่ผลผลิตสร้างขึ้นภายในภาชนะบรรจุไม่ให้มีปริมาณมากเพราะสามารถทำความเสียหายให้กับผลผลิตได้
จัดบรรยากาศแวดล้อมผลผลิตสดภายหลังการบรรจุให้เหมาะสม แล้วปล่อยให้มีการปรับสภาพภายในภาชนะบรรจุด้วยตัวของผลผลิตเอง
แนวทางการยืดอายุผักและผลไม้
การเก็บรักษาผลิตผลให้มีคุณภาพใกล้เคียงกับคุณภาพก่อนการเก็บรักษานั้น ต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆให้เหมาะสมกับพืชชนิดนั้นๆโดยปัจจัยที่สำคัญได้แก่
อุณหภูมิ
เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเก็บรักษาผักและผลไม้ โดยทั่วไปพืชที่มีถิ่นกำเนิดในเขตหนาวมักจะทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีกว่าพืชที่มีถิ่นกำเนิดในเขตร้อน และพืชที่มีถิ่นกำเนิดเดียวกันก็ยังต้องการหรือทนต่ออุณหภูมิต่ำไม่เท่ากัน
ความชื้น
ความชื้นของห้องที่เก็บรักษามีความสำคัญต่อคุณภาพผักและผลไม้ โดยจะทำให้ผลิตผลเกิดการสูญเสียน้ำหากเก็บรักษาในสภาพความชื้นต่ำ โดยทั่วไปห้องเก็บรักษาควรมีความชื้นสูงในระดับที่เหมาะส เพราะหากมีความชื้นสูงมากเกินไปจะมีข้อเสียคือ ทำให้เชื้อราเจริญเติบโตได้ดี ทำให้ผลิตผลเกิดการเน่าเสีย ฉะนั้นความชื้นในห้องเก็บรักษาไม่ควรจะสูงมากจนกระทั่งไอน้ำรวมตัวจับกันเป็นหยดน้ำตามฝาผนังห้องเก็บรักษา
ความเร็วลมในห้องเก็บรักษา
ภายในห้องเก็บรักษาย่อมมีการหมุนเวียนของอากาศ ถ้าลมเคลื่อนที่เร็ว ผิวของผลิตผลจะสูญเสียน้ำมาก ดังนั้นความเร็วของลมภายในห้องเก็บรักษาควรมีความเร็วพอเหมาะสำหรับการถ่ายเทความร้อนจากผลิตผล หรืออาจป้องกันโดยการบรรจุผลิตผลในภาชนะ ห่อผลิตผลด้วยกระดาษหรือพลาสติกเจาะรูพรุนซึ่งมีจำนวนมากและขนาดพอเหมาะแก่การหายใจของแต่ละพืช
รูปแบบของการเก็บรักษา
การเก็บรักษาในห้องเย็น (Cold Storage)
การเก็บรักษาในห้องเย็นเป็ฯการปรับปัจจัยทางด้านอุณหภูมิเพื่อให้ผลิตผลมีการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด ในขณะเดียวกันอุณหภูมิที่เย็นยังสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่เข้าทำลายผลผลิตนั้น ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในกรณีนี้ได้แก่อุณหภูมิ ทั้งนี้เพราะอุณหภูมิมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงต่างๆภายในผลิตผล ดังนั้นกรเก็บรักษาผลิตผลทุกชนิดจึงควรเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิต่ำ ในระดับที่เหมาะสมที่จะไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อผลิตผ
การเก็บรักษาโดยการควบคุมสภาพของบรรยากาศ (Controlled Atmosphere Storage – CA Storage)
โดยปกติอากาศมีแก๊สออกซิเจนประมาณ 20% แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 0.03% ที่เหลือคือแก๊สไนโตรเจน การลดปริมาณแก๊สออกซิเจนและ/หรือเพิ่มปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศรอบๆผลิตผล มีผลทั้งในการชะลอหรือเร่งการเน่าเสียของผลิตผล ทั้งนี้จะก่อให้เกิดผลดีหรือผลเสียนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของผลิตผล พันธุ์ อายุ ระดับของแก๊สออกซิเจนและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ อุณหภูมิ และระยะเวลาในการเก็บรักษา สำหรับผลิตผลที่สามารถใช้เทคโนโลยีนี้ได้แล้วในปัจจุบัน ได้แก่ หน่อไม้ฝรั่ง โดยเก็บรักษาในบรรยากาศควบคุมที่มีแก๊สออกซิเจน 10% และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 10% ช่วยยืดอายุการเก็บรักษาจาก 7 วัน ออกไปได้มากกว่า 2 สัปดาห์ ทำให้สามารถขนส่งทางเรือไปยังประเทศญี่ปุ่นได้
การใช้สารเคลือบผิว
ผักและผลไม้ตามธรรมชาติมีไข (wax) ปกคลุมผิวด้านนอก โดยประโยชน์ของไข คือ ป้องกันการสูญเสียน้ำ แต่ไขเหล่านี้มักจะถูกชะล้างออกไปในกระบวนการเตรียมผลิตผลก่อนจำหน่าย ทำให้เกิดความเสียหายกับผลิตผล ทั้งในแง่ความทนทานต่อสภาพการเก็บรัษาและความสวยงามในการวางจำหน่าย
การใช้โอโซน
โอโซนที่ความเข้มข้นต่ำๆสามารถใช้ในการเก็บรักษาผักและผลไม้ที่เก็บรักษาในห้องเย็นได้ โดยสามารถป้องกันการเจริญของเชื้อรา และแบคทีเรียในอากาศที่สัมผัสกับผิวของผลิตผลและยังสามารถทำลายจุลินทรีย์ที่ผิวของผลิตผลได้ มีการศึกษาการใช้โอโซนในการเก็บรักษาผักและในการเก็บรักษาผักและผลไม้หลายชนิด เช่น แอปเปิ้ล มันฝรั่ง มะเขือเทศ สตรอเบอรี่ บรอคโคลี แพร์ ส้ม พีช องุ่น ข้าวโพด และถั่วเหลือง แต่สิ่งที่สำคัญคือโอโซนสามารถใช้ในห้องเย็นที่ใช้เก็บรักษาผักและผลไม้เพื่อป้องกันการสุกโดยโอโซนจะไปลดการผลิตแก๊สเอทิลีนที่ผักและผลไม้ผลิตขึ้นและมีผลทำให้ผักและผลไม้สุกหรือเน่าเสียช้าลง
การใช้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์
สารซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นสารที่ใช้กันมากในการควบคุมการเกิดสีน้ำตาลในผักและผลไม้เนื่องจากไปยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ Polyphenol oxidase (PPO) นอกจากนั้นยังมีคุณสมบัติในการฟอกสีและยังสามารถควบคุมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อีกด้วย เทคโนโลยีนี้จำเป็นสำหรับลำไยและลิ้นจี่ที่จะส่งออกไปจำหน่ายในตลาดต่างประเทศ สำหรับลิ้นจี่เมื่อรมด้วยสารซัลเฟอร์ไดออกไซด์แล้วจะทำให้เปลือกมีสีแดงซีดลง จึงต้องนำไปแช่ในสารละลายกรด เพื่อให้เปลือกมีสีแดงดังเดิม
การใช้ฟิล์มบรรจุภัณฑ์
ฟิล์มเหมาะสมกับการยืดอายุผลิตผลจะต้องมีคุณสมบัติสามารถดัดแปลงสภาพบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์ให้เป็นสภาวะสมดุล (Equilibrium Modified Atmosphere / EMA) ซึ่งเป็นหลักการหนึ่งของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ที่ได้รับการยอมรับว่าเป็ฯเทคโนโลยีการรักษาความสดและถนอมอาหาร โดยฟิล์มที่เหมาะสมต้องสามารถชะลอการหายใจ การคายน้ำ และการเสื่อมสภาพของผลิตผล ทำให้ยืดอายุการเก็บรักษาได้นานกว่าเดิม 2-5 เท่า โดยรสชาติ กลิ่น และคุณค่าทางโภชนาการไม่เปลี่ยนแปลง

โดย สรวิศ แจ่มจำรูญ

ฝ่ายเทคโนโลยีการเกษตร

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

หลักการที่ใช้ยืดอายุผักและผลไม้

คือ การควบคุมกระบวนการเปลี่ยนแปลงผลผลิตที่นำไปสู่ความเสื่อมสลาย โดยการควบคุมอัตราการหายใจของผลผลิตหลังการเก็บเกี่ยวให้เกิดขึ้นน้อยที่สุด ซึ่งสามารถทำให้ยืดอายุได้นาน โดยการจัดการปัจจัยภายนอกให้เหมาะสม ได้แก่

  • ควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมกับผลผลิตแต่ละชนิด
  • ควบคุมความชื้นภายในภาชนะบรรจุไม่ให้เกิดหยดน้ำ
  • ควบคุมและป้องกันการเข้าทำลายของโรคและแมลง
  • ควบคุมปริมาณแก๊สเอทิลีน ที่ผลผลิตสร้างขึ้นภายในภาชนะบรรจุไม่ให้มีปริมาณมากเพราะสามารถทำความเสียหายให้กับผลผลิตได้
  • จัดบรรยากาศแวดล้อมผลผลิตสดภายหลังการบรรจุให้เหมาะสม แล้วปล่อยให้มีการปรับสภาพภายในภาชนะบรรจุด้วยตัวของผลผลิตเอง

แนวทางการยืดอายุผักและผลไม้

การเก็บรักษาผลิตผลให้มีคุณภาพใกล้เคียงกับคุณภาพก่อนการเก็บรักษานั้น ต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆให้เหมาะสมกับพืชชนิดนั้นๆโดยปัจจัยที่สำคัญได้แก่

อุณหภูมิ

เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเก็บรักษาผักและผลไม้ โดยทั่วไปพืชที่มีถิ่นกำเนิดในเขตหนาวมักจะทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีกว่าพืชที่มีถิ่นกำเนิดในเขตร้อน และพืชที่มีถิ่นกำเนิดเดียวกันก็ยังต้องการหรือทนต่ออุณหภูมิต่ำไม่เท่ากัน

ความชื้น

ความชื้นของห้องที่เก็บรักษามีความสำคัญต่อคุณภาพผักและผลไม้ โดยจะทำให้ผลิตผลเกิดการสูญเสียน้ำหากเก็บรักษาในสภาพความชื้นต่ำ โดยทั่วไปห้องเก็บรักษาควรมีความชื้นสูงในระดับที่เหมาะส เพราะหากมีความชื้นสูงมากเกินไปจะมีข้อเสียคือ ทำให้เชื้อราเจริญเติบโตได้ดี ทำให้ผลิตผลเกิดการเน่าเสีย ฉะนั้นความชื้นในห้องเก็บรักษาไม่ควรจะสูงมากจนกระทั่งไอน้ำรวมตัวจับกันเป็นหยดน้ำตามฝาผนังห้องเก็บรักษา

ความเร็วลมในห้องเก็บรักษา

ภายในห้องเก็บรักษาย่อมมีการหมุนเวียนของอากาศ ถ้าลมเคลื่อนที่เร็ว ผิวของผลิตผลจะสูญเสียน้ำมาก ดังนั้นความเร็วของลมภายในห้องเก็บรักษาควรมีความเร็วพอเหมาะสำหรับการถ่ายเทความร้อนจากผลิตผล หรืออาจป้องกันโดยการบรรจุผลิตผลในภาชนะ ห่อผลิตผลด้วยกระดาษหรือพลาสติกเจาะรูพรุนซึ่งมีจำนวนมากและขนาดพอเหมาะแก่การหายใจของแต่ละพืช

รูปแบบของการเก็บรักษา

การเก็บรักษาในห้องเย็น (Cold Storage)

การเก็บรักษาในห้องเย็นเป็นการปรับปัจจัยทางด้านอุณหภูมิเพื่อให้ผลิตผลมีการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด ในขณะเดียวกันอุณหภูมิที่เย็นยังสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่เข้าทำลายผลผลิตนั้น ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในกรณีนี้ได้แก่อุณหภูมิ ทั้งนี้เพราะอุณหภูมิมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงต่างๆภายในผลิตผล ดังนั้นกรเก็บรักษาผลิตผลทุกชนิดจึงควรเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิต่ำ ในระดับที่เหมาะสมที่จะไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อผลิตผล

การเก็บรักษาโดยการควบคุมสภาพของบรรยากาศ (Controlled Atmosphere Storage – CA Storage)

โดยปกติอากาศมีแก๊สออกซิเจนประมาณ 20% แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 0.03% ที่เหลือคือแก๊สไนโตรเจน การลดปริมาณแก๊สออกซิเจนและ/หรือเพิ่มปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศรอบๆผลิตผล มีผลทั้งในการชะลอหรือเร่งการเน่าเสียของผลิตผล ทั้งนี้จะก่อให้เกิดผลดีหรือผลเสียนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของผลิตผล พันธุ์ อายุ ระดับของแก๊สออกซิเจนและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ อุณหภูมิ และระยะเวลาในการเก็บรักษา สำหรับผลิตผลที่สามารถใช้เทคโนโลยีนี้ได้แล้วในปัจจุบัน ได้แก่ หน่อไม้ฝรั่ง โดยเก็บรักษาในบรรยากาศควบคุมที่มีแก๊สออกซิเจน 10% และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 10% ช่วยยืดอายุการเก็บรักษาจาก 7 วัน ออกไปได้มากกว่า 2 สัปดาห์ ทำให้สามารถขนส่งทางเรือไปยังประเทศญี่ปุ่นได้

การใช้สารเคลือบผิว

ผักและผลไม้ตามธรรมชาติมีไข (wax) ปกคลุมผิวด้านนอก โดยประโยชน์ของไข คือ ป้องกันการสูญเสียน้ำ แต่ไขเหล่านี้มักจะถูกชะล้างออกไปในกระบวนการเตรียมผลิตผลก่อนจำหน่าย ทำให้เกิดความเสียหายกับผลิตผล ทั้งในแง่ความทนทานต่อสภาพการเก็บรัษาและความสวยงามในการวางจำหน่าย

การใช้โอโซน

โอโซนที่ความเข้มข้นต่ำๆสามารถใช้ในการเก็บรักษาผักและผลไม้ที่เก็บรักษาในห้องเย็นได้ โดยสามารถป้องกันการเจริญของเชื้อรา และแบคทีเรียในอากาศที่สัมผัสกับผิวของผลิตผลและยังสามารถทำลายจุลินทรีย์ที่ผิวของผลิตผลได้ มีการศึกษาการใช้โอโซนในการเก็บรักษาผักและในการเก็บรักษาผักและผลไม้หลายชนิด เช่น แอปเปิ้ล มันฝรั่ง มะเขือเทศ สตรอเบอรี่ บรอคโคลี แพร์ ส้ม พีช องุ่น ข้าวโพด และถั่วเหลือง แต่สิ่งที่สำคัญคือโอโซนสามารถใช้ในห้องเย็นที่ใช้เก็บรักษาผักและผลไม้เพื่อป้องกันการสุกโดยโอโซนจะไปลดการผลิตแก๊สเอทิลีนที่ผักและผลไม้ผลิตขึ้นและมีผลทำให้ผักและผลไม้สุกหรือเน่าเสียช้าลง

การใช้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์

สารซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นสารที่ใช้กันมากในการควบคุมการเกิดสีน้ำตาลในผักและผลไม้เนื่องจากไปยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ Polyphenol oxidase (PPO) นอกจากนั้นยังมีคุณสมบัติในการฟอกสีและยังสามารถควบคุมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อีกด้วย เทคโนโลยีนี้จำเป็นสำหรับลำไยและลิ้นจี่ที่จะส่งออกไปจำหน่ายในตลาดต่างประเทศ สำหรับลิ้นจี่เมื่อรมด้วยสารซัลเฟอร์ไดออกไซด์แล้วจะทำให้เปลือกมีสีแดงซีดลง จึงต้องนำไปแช่ในสารละลายกรด เพื่อให้เปลือกมีสีแดงดังเดิม

การใช้ฟิล์มบรรจุภัณฑ์

ฟิล์มเหมาะสมกับการยืดอายุผลิตผลจะต้องมีคุณสมบัติสามารถดัดแปลงสภาพบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์ให้เป็นสภาวะสมดุล (Equilibrium Modified Atmosphere / EMA) ซึ่งเป็นหลักการหนึ่งของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ที่ได้รับการยอมรับว่าเป็ฯเทคโนโลยีการรักษาความสดและถนอมอาหาร โดยฟิล์มที่เหมาะสมต้องสามารถชะลอการหายใจ การคายน้ำ และการเสื่อมสภาพของผลิตผล ทำให้ยืดอายุการเก็บรักษาได้นานกว่าเดิม 2-5 เท่า โดยรสชาติ กลิ่น และคุณค่าทางโภชนาการไม่เปลี่ยนแปลง