News and Articles

บรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ ( ตอนที่ 1)

บรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ ( ตอนที่ 1)


หมวดหมู่: รวมบทความบรรจุภัณฑ์อาหาร [บรรจุภัณฑ์อาหาร]
วันที่: 18 กรกฎาคม พ.ศ. 2554

บรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ตอนที่ 1โดย อาจารย์ปุ่น คงเจริญเกียรติ

1.บทนำ

น้ำผลไม้คล้ายคลึงกับอาหารประเภทอื่นๆ ที่สามารถเสื่อมคุณภาพได้ มูลเหตุสำคัญของการเสื่อมคุณภาพได้แก่ จุลินทรีย์และการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ทำให้รสชาติและสีเปลี่ยนแปลงได้ นอกจากนี้วัสดุสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ไม่เหมาะสมในการบรรจุใส่น้ำผลไม้ยังอาจก่อให้เกิดปฏิกิริยาอื่นๆ ทำการบั่นทอนคุณภาพของน้ำผลไม้ กล่าวโดยทั่วไปแล้ว บรรจุภัณฑ์สำหรับน้ำผลไม้จึงควรมีสมบัติหลักดังต่อไปนี้เพื่อยืดอายุขัย (Shelf Life) ของน้ำผลไม้

บรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ ( ตอนที่ 1)

1. มีคุณสมบัติที่เข้ากันได้ (Compatibility) กับน้ำผลไม้ที่บรรจุใส่ โดยมีการทำปฏิกิริยาน้อยที่สุด

2. ช่วยป้องกันการซึมผ่านของออกซิเจน กลิ่น แสง และรสชาติ

3. ช่วยรักษาอุณหภูมิของน้ำผลไม้

4. สะดวกใช้และจัดส่ง

2. อายุการเก็บของน้ำผลไม้

ผู้ประกอบการที่มีความมุ่งมั่นผลิตอาหารที่ปลอดภัย คุณภาพสูงอย่างคงที่ มีคุณค่าทางโภชนาการ ต้องหาวิธีที่จะประเมินอายุของผลิตภัณฑ์อาหารให้ถูกต้อง และสามารถผลิตอาหารให้เก็บได้ตามเวลาที่ต้องการ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตที่ดี (Good Manufacturing Practice) หรือ GMP

คำนิยาม อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร คือ ช่วงระยะเวลาที่สินค้าบรรจุอยู่ในบรรจุภัณฑ์ และสามารถรักษาคุณภาพให้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ภายใต้สภาวะการเก็บหนึ่งๆ

จากคำนิยามจะพบว่าองค์ประกอบของอายุผลิตภัณฑ์อาหารแปรผันกับ 3 ปัจจัยหลัก คือ ตัวสินค้า บรรจุภัณฑ์ และสิ่งแวดล้อม หลังจากที่ได้รับการแปรรูปและผ่านกระบวนการผลิตแล้ว

2.1 สินค้า

สินค้าจะเสื่อมคุณภาพด้วยปฏิกิริยาต่างๆกัน น้ำผลไม้โดยส่วนใหญ่จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ความเป็นกรดมากน้อย ของน้ำผลไม้ยังเป็นตัวจำกัดโอกาสเลือกใช้บรรจุภัณฑ์ในขณะที่สาเหตุการเสื่อมคุณภาพของน้ำผลไม้จำต้องกำหนดขึ้นว่า มาตรฐานหรือระดับคุณภาพขนาดไหนจะไม่เป็นที่ยอมรับ การกำหนดระดับคุณภาพที่ยอมรับไม่ได้นี้ จำเป็นต้องทำการชิม และสัมภาษณ์จากกลุ่มเป้าหมายที่เรียกว่า Sensory Panal กลุ่มเป้าหมายที่จะทดสอบความยอมรับของคุณภาพสินค้าจำต้องใกล้เคียงกลุ่มบริโภคที่จะซื้อจริงเมื่อวางจำหน่ายสินค้า

2.2 บรรจุภัณฑ์

บรรจุภัณฑ์ที่นิยมใช้บรรจุน้ำผลไม้มีตั้งแต่ กระป๋อง ซองหรือถุง ถังโลหะหรือถังพลาสติก ขวดแก้วและขวดพลาสติก นอกจากนี้ในกรณีส่งออกยังมีการใช้ถุงบรรจุในกล่องลูกฟูกที่รู้จักกันในนามของ Bag in Box ในภาคผนวกที่ 1-2 ได้แสดงรายละเอียดของบรรจุภัณฑ์ที่ใช้และปริมาณการบรรจุน้ำผลไม้ในประเทศสาธารณรัฐจีน (ใต้หวัน)

ตัวบรรจุภัณฑ์ต้องทำหน้าที่ป้องกันให้สินค้าไม่เสื่อมคุณภาพเร็วจนเกินไป โดยปกติน้ำผลไม้จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศแล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงรสชาติ จึงจำต้องเลือกวัสดุที่สามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซออกซิเจนที่วัดด้วยค่า อัตราการซึมผ่านของออกซิเจน (OTR -Oxygen Transmission Rate) ระดับการป้องกันของน้ำผลไม้ชนิดเดียวกันจะแปรตามการเลือกใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มี OTR ต่างกัน นอกจากออกซิเจนซึ่งเป็นศัตรูตัวสำคัญของน้ำผลไม้แล้ว อัตราการซึมผ่าน ของกลิ่นหรือก๊าซอื่นๆ ก็จะมีผลต่อคุณภาพของน้ำผลไม้เช่นเดียวกัน

วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่จะใช้ทดสอบประเมินหาอายุของน้ำผลไม้ จำต้องกำหนดรายละเอียดให้ชัดเจน ตั้งแต่โครงสร้างของบรรจุภัณฑ์รวมกระทั่งถึงแหล่งผลิต รายละเอียดที่จำเป็นต้องทราบคือ อัตราการซึมผ่านของออกซิเจนที่มีโอกาสทำปฏิกิริยาแล้วส่งผลให้น้ำผลไม้เสื่อมคุณภาพ ชนิดของวัสดุบริเวณผิวบรรจุภัณฑ์ที่อยู่ชิดติดน้ำผลไม้ น้ำหนักสินค้าและวิธีการปิดผนึกของบรรจุภัณฑ์

2.3สิ่งแวดล้อม

การขนย้ายสินค้าอาหารจากแหล่งผลิตไปยังจุดขายย่อยมีโอกาสทำให้อาหารบอบช้ำและอาจเสียหายจนขายไม่ได้ ในทางปฏิบัติสินค้าจำพวกอาหารจะยินยอมให้เกิดความเสียหายได้ไม่เกิน 5% เนื่องจากสินค้าอาหารมีมูลค่าไม่มากนัก อายุของอาหารแปรผันกับประสิทธิภาพในการขนส่ง น้ำผลไม้ที่มีอายุสั้นยิ่งจำเป็นต้องใช้การขนส่งที่มีประสิทธิผลและใช้พาหนะที่มีความเร็วสูง ในทางตรงกันข้ามน้ำผลไม้ที่ได้รับการแปรรูปจนมีอายุยาวจะเหมาะกับการขนส่งที่ใช้เวลา เช่น รถไฟและรถยนต์ เป็นต้น

ภายใต้กระแสความต้องการของสังคมที่จะลดพลังงาน การขนส่งที่ต้องใช้พลังงานมาก เช่น การแช่เย็น จะมีโอกาสใช้น้อยลง และหันมาพัฒนาบรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ที่ไม่ต้องแช่เย็นมากขึ้น หรือที่เรียกว่า Shelf Stable ซึ่งน้ำผลไม้จำพวกนี้ มีอายุการเก็บยาวนานขึ้น ความจำเป็นในการพัฒนาระบบบรรจุภัณฑ์และวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีสูงจึงจะมีความจำเป็นมากขึ้น

3.ระบบการบรรจุ

องค์ประกอบหนึ่งที่ส่งผลให้น้ำผลไม้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางไปทั่วทั้งโลกได้แก่วิวัฒนาการของระบบบรรจุภัณฑ์ซึ่งได้พัฒนาบทบาทของบรรจุภัณฑ์ให้เอื้ออำนวยความสะดวกได้มากขึ้นกว่าเดิมไม่ว่าจะเป็นการยืดอายุอาหารหรือรูปทรงที่แปลกใหม่ เป็นต้น

ปัจจัยสำคัญที่จะต้องพิจารณาในการเลือกระบบบรรจุภัณฑ์ ประกอบด้วย

1. กระบวนการผลิต

2. ระบบการจัดจำหน่ายและอายุขัยที่ต้องการของน้ำผลไม้ รวมทั้งกฎข้อบังคับ

3. ส่วนผสมของน้ำผลไม้และระดับคุณภาพที่ต้องการ

4. สถานะการป้องกันและรักษาคุณภาพของน้ำผลไม้ในระหว่างการขนส่ง การเก็บคงคลังและสภาวะ ณ จุดขาย

5. การวางตำแหน่งสินค้าในตลาดขายปลีก

6. ปริมาณบรรจุ ขนาดการบรรจุที่แตกต่างกัน พร้อมทั้งรายละเอียดการพิมพ์

7. ระบบบรรจุที่ต้องการ เช่น เป็นแบบอัตโนมัติหมด หรือความจำเป็นในการขยายกำลังการผลิตในอนาคตหรือ การใช้งานร่วมกับเครื่องจักรที่มีอยู่

8. ภาพพจน์ของสินค้า และความรู้สึกของผู้บริโภคที่มีต่อสินค้าและบรรจุภัณฑ์

ปัจจัยที่ใช้พิจารณาตามที่กล่าวนี้สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนจากการตัดสินใจเลือกวิธีการบรรจุแบบเย็น (Cold Filling) หรือแบบร้อน (Hot Filling) การบรรจุทั้งสองแบบนี้ไม่เพียงแต่จะมีความแตกต่างเฉพาะอุณหภูมิที่บรรจุ แต่ความแตกต่างนี้ครอบคลุมไปถึงกระบวนการผลิต ตัวสินค้าที่ใช้บรรจุ วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ วิธีการปิดสนิทแน่น พร้อมทั้งความสะดวกในการนำออกมาบริโภคและย่อมมีผลโดยต่ออายุขัยสินค้าที่ได้จากการบรรจุแต่ละแบบ

3.1 ระบบการบรรจุเย็น (cold filling)

บรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ที่ใช้วิธีบรรจุเย็นนี้มักจำต้องมีการกระจายสินค้าแบบแช่เย็นที่อุณหภูมิประมาณ 0-5 C โดยมีอายุขัยของสินค้าประมาณ 4-6 สัปดาห์ ระบบการบรรจุเย็นด้วยการแช่เย็นตลอดวงจรการกระจายสินค้าจะสามารถเก็บรักษารสชาติของน้ำผลไม้ไว้ได้ดีไม่ว่าน้ำผลไม้จะเตรียมจากการคั้นผลไม้สดๆ หรือเป็นการผสมจากน้ำผลไม้เข้มข้น พร้อมทั้งมีการเติมเยื่อ (Pulp) และการแต่งกลิ่น การกระจายสินค้าด้วยวิธีแช่เย็นจะช่วยเก็บกลิ่นและวิตามินต่างๆไว้เป็นอย่างดี เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการกระจายสินค้าด้วยวิธีแช่เย็นนี้มีงบประมาณค่อนข้างสูง ทำให้ระบบบรรจุนี้ เหมาะสำหรับน้ำผลไม้ที่มีคุณค่าทางอาหารและคุณภาพที่สูงเพื่อที่จะขายได้ราคา ปริมาณการบรรจุที่นิยมใช้มีอยู่ 3 ขนาด คือ 250 มิลลิลิตร 1 ลิตร และ 2 ลิตร หรืออาจบรรจุเป็นขนาดเล็กประมาณ 180 มิลลิลิตร

ข้อดีของน้ำผลไม้ที่บรรจุเย็น ดังนี้คือ

1. มีระบบการผลิตและการบรรจุที่ได้รับการพัฒนา ทำให้ต้นทุนในการลงทุนเครื่องจักรต่ำ

2. มีโอกาสคืนทุนในระยะสั้น

3. มีคุณภาพสินค้าที่ดีทำให้ได้ราคาที่สูงตาม

4. สร้างภาพพจน์ที่ดีต่อตัวสินค้าและตราสินค้า

ส่วนข้อเสีย มีดังนี้คือ

1. ต้องใช้ระบบการแช่เย็นตลอดวงจรการกระจายสินค้า ทำให้มีค่าใช้จ่ายสูง

2. ต้องมีระบบการจัดส่งที่รวดเร็ว มีความถี่ในการจัดส่งสูงและจำต้องมีประสิทธิภาพในการจัดส่งดี

3.2 ระบบการบรรจุร้อน (Hot filing)

การบรรจุร้อนเป็นอีกกรรมวิธีหนึ่งที่ได้รับความนิยมมานานแล้ว เนื่องจากสามารถยืดอายุขัยของน้ำผลไม้ได้ การบรรจุร้อนเป็นการบรรจุที่ได้ผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อมาแล้ว และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับน้ำผลไม้ที่มีความเป็นกรด

โดยปกติกระบวนการฆ่าเชื้อจะฆ่าเชื้อด้วยวิธีพาสเจอร์ไรซ์ (Pasteurization) ที่อุณหภูมิประมาณ 92-95 ̊̊̊ C และบรรจุที่อุณหภูมิ 82 ̊̊̊ C บรรจุภัณฑ์ที่ใช้จำต้องทนความร้อนขนาดนี้ได้โดยไม่เปลี่ยนรูปทรงของบรรจุภัณฑ์ (Distort) เนื่องจากน้ำผลไม้ที่บรรจุ ณ อุณหภูมินี้จะปล่อยให้เย็นตัวลงภายในบรรจุภัณฑ์พร้อมๆกัน ด้วยการเคลื่อนผ่านอุโมงค์ที่หล่อด้วยละอองของน้ำเย็น จากนั้นบรรจุภัณฑ์จะได้รับการเป่าด้วยลมเพื่อให้แห้งแล้วจึงทำการติดฉลากและบรรจุใส่เพื่อการขนส่งต่อไป

ข้อดีของน้ำผลไม้บรรจุร้อน มีดังนี้คือ

1. ต้องผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อในการยืดอายุขัยของน้ำผลไม้สามารถเก็บได้นานในอุณหภูมิห้อง

2. ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีหรือวัสดุกันบูดเพื่อรักษาความเป็นธรรมชาติของน้ำผลไม้

3. ตัวบรรจุภัณฑ์ไม่ต้องผ่านการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมีใดๆ

4. ระหว่างการผลิตและการบรรจุสามารถใช้งานได้กับน้ำผลไม้หลากหลายประเภท

ข้อเสียของระบบนี้ได้แก่

1. ใช้พื้นที่มากในกระบวนการผลิตและบรรจุ

2. เหมาะกับน้ำผลไม้ที่ทนความร้อนได้โดยไม่แปลงสภาพ

สิ่งที่ควรพิจารณา

1. ระบบการบรรจุร้อนทั้งระบบจะใช้พลังงานมากพอสมควร แต่ในระบบการผลิตสมัยใหม่จะสามารถนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ได้มากถึง 70-80 %

2. สามารถยืดอายุขัยได้พอสมควรพร้อมทั้งเก็บกลิ่นรสชาติได้ โดยไม่มีความแตกต่างของรสชาติอย่างเห็นได้ชัดระหว่างการบรรจุร้อนและการบรรจุแบบปลอดเชื้อ (Aseptic) ดังที่กล่าวถึงในหัวข้อต่อไป

3.3 ระบบการบรรจุแบบปลอดเชื้อ (Aseptic)

คำว่าปลอดเชื้อหรือ Aseptic มีรากศัพท์จากภาษากรีกที่ว่า Septicos ซึ่งมีความหมายว่าปราศจากเชื้อที่ทำให้เน่าเสีย (Putrefactive Microorganism) ความแตกต่างของการบรรจุแบบปลอดเชื้อ คือ มีการฆ่าเชื้อในตัวสินค้าหรือน้ำผลไม้แยกออกจากตัวบรรจุภัณฑ์ที่ทำการฆ่าเชื้อในระหว่างการบรรจุและปิดผนึกตัวบรรจุภัณฑ์ ดังแสดงในรูปที่ 1 ทำการเปรียบเทียบความแตกต่างของการฆ่าเชื้อแบบทั่วๆไปกับระบบปลอดเชื้อ โดยสินค้าสำเร็จรูปที่ได้จากการบรรจุแบบปลอดเชื้อจะสามารถวางขายได้โดยไม่ต้องแช่เย็นหรือที่เรียกว่า Shelf-stabl

บรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ ( ตอนที่ 1)

รูปที่1 เปรียบเทียบขั้นตอนการทำงานของระบบฆ่าเชื้อทั่วไปและระบบปลอดเชื้อ

วิธีการฆ่าเชื้อตัวน้ำผลไม้ของระบบปลอดเชื้อในรูปที่ 1 ใช้อักษรย่อว่า HTST นั้นเป็นวิธีการฆ่าเชื้อที่นิยมมาก โดยมีชื่อเต็มว่า ฆ่าบรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ ( ตอนที่ 1) เชื้อที่อุณหภูมิสูงแต่ใช้เวลาสั้น (High Temperature Short Time) วิธีการฆ่าเชื้อแบบนี้เป็นการฆ่าเชื้ออย่างต่อเนื่องในขณะที่สินค้าเคลื่อนที่อยู่ (Continuous - Flow Heating ) องค์ประกอบในการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูงเวลาสั้นนี้ทำให้ลดความสูญเสียของคุณภาพสินค้าและช่วยรักษาคุณค่าทางโภชนาการของน้ำผลไม้

การฆ่าเชื้อของบรรจุภัณฑ์ในระบบปลอดเชื้อนี้ ตัวบรรจุภัณฑ์สามารถฆ่าเชื้อในระดับที่แตกต่างกันแปรตามประเภทของวัสดุบรรจุภัณฑ์ ทำให้เปิดโอกาสใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ได้หลากหลายมากขึ้น ในอดีตการฆ่าเชื้อบรรจุภัณฑ์มักใช้ไอน้ำร้อน เริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1981 ที่ทางองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาได้อนุมัติให้ใช้สารไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารเคมีที่ใช้ฆ่าเชื้อของวัสดุ Low density polyethylene (LDPE) ที่เคลือบบนบรรจุภัณฑ์ด้านที่อยู่ติดกับตัวสินค้า หลังจากนั้นก็ได้อนุมัติใช้กับพลาสติกประเภทอื่นๆ ทำให้ระบบปลอดเชื้อนี้ได้รับการผลักดันให้นิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากสามารถใช้กับวัสดุบรรจุภัณฑ์หลากหลายประเภทมากขึ้น พร้อมทั้งมีคุณค่าทางอาหารสูงและไม่จำเป็นต้องแช่เย็น ในปัจจุบัน น้ำผลไม้หรืออาหารเหลวต่างๆ แม้กระทั่งกะทิมักใช้ระบบปลอดเชื้อ การใช้กระบวนการปลอดเชื้อสำหรับอาหารที่มีความเป็นกรดสูง (acid food, pH ≤ 4.6) จะทำการฆ่าเชื้อที่ 93 -96 ̊ C และใช้เวลาเพียง 15 - 30 วินาที ส่วนอาหารที่มีความเป็นกรดต่ำ (low acid food,pH ≥ 4.6) จะฆ่าเชื้อ

ที่อุณหภูมิ 138 - 150 ̊ C เป็นเวลา 1 - 30 วินาที (Ultra High Temperature,UHT) ข้อดีและข้อเสียของกระบวนการปลอดเชื้อนี้ สรุปไว้ในตารางต่อไปนี้

ตารางที่ 1 เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของกระบวนการปลอดเชื้อ

ข้อดีของกระบวนการปลอดเชื้อ

ข้อเสียของกระบวนการปลอดเชื้อ

1. ได้คุณภาพของอาหารสูง

1. การลงทุนสูง

2. ประสิทธิผลการส่งผ่านความร้อนสูง

2. การปฏิบัติงานฆ่าเชื้อยุ่งยากสลับซับซ้อน

3. แปรเปลี่ยนองค์ประกอบการฆ่าเชื้อได้ง่าย

3. ถ้ามีส่วนผสมหลายประเภทของผลิตภัณฑ์อาหารในบรรจุภัณฑ์เดียวกันต้องแยกกันฆ่าเชื้อ

4. ใช้กับวัสดุบรรจุภัณฑ์ได้หลายประเภท

4. ส่วนผสมอาหารที่เป็นชิ้นนั้นฆ่าเชื้อลำบาก ปัจจุบันนี้จำกัดอยู่ที่ขนาด 25มม.

5. วัสดุบรรจุภัณฑ์ไม่ต้องทนความร้อนสูง (ในกรณีใช้กับ H2O2)

คุณสมบัติบรรจุภัณฑ์ที่ใช้กับระบบปลอดเชื้อ

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของระบบฆ่าเชื้อทำให้วัสดุบรรจุภัณฑ์หลากหลายชนิดสามารถใช้กับระบบนี้ได้ โดยเริ่มต้นจาก LDPE ดังกล่าวแล้ว วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะแก่การบรรจุแบบปลอดเชื้อ ควรมีคุณสมบัติดังนี้

1. วัสดุที่ใช้จะต้องไม่ทำปฏิกิริยากับสินค้าภายใต้สภาวะปลอดเชื้อ พร้อมทั้งไม่มีการแยกตัวออกมาของตัวบรรจุภัณฑ์ (Migration)

2. การคงสภาพทางกายภาพ (Physical Integrity) เป็นคุณสมบัติจำเป็นมากในการรักษาสภาวะปลอดเชื้อภายในบรรจุภัณฑ์

3. วัสดุบรรจุภัณฑ์จะต้องป้องกันการซึมผ่าน (Barrier) ของออกซิเจน ความชื้น แสง และกลิ่น เพื่อช่วยรักษาคุณภาพของสินค้า

บรรจุภัณฑ์น้ำผลไม้ ( ตอนที่ 1)

โดยปกติวัสดุที่ใช้แปรรูปเป็นบรรจุภัณฑ์จะประกอบด้วยวัสดุไม่น้อยกว่า 2 ประเภท ดังแสดงไว้ในตารางที่ 2 วัสดุแต่ละอย่างจะมีคุณสมบัติเด่นที่แตกต่างกัน เช่น บรรจุภัณฑ์ถุงในกล่อง (Bag in Box) ตัวบรรจุภัณฑ์มักจะเป็นการเคลือบชั้น (Laminate) ของ EVA (Ethylene Vinyl Acetate) ฟิล์มเม็ททาไลซ์ (Metalized Film) และ LDPE เพื่อประสานคุณสมบัติแต่ละชั้นให้ได้คุณสมบัติรวมตามต้องการของตัวบรรจุภัณฑ์และสินค้า ตัวถุงที่ใช้นั้นจำต้องเหนียว ทนการทิ่มทะลุได้ (Puncture - Resistant) และต้านการซึมผ่าน (Barrier) ท้ายที่สุดโครงสร้างขอบรรจุภัณฑ์ยังต้องสามารถปิดผนึกได้อย่างสมบูรณ์ (Hermetic Seal)

ตารางที่ 2 คุณสมบัติเด่นของวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในระบบปลอดเชื้อ

วัสดุ

การซึมผ่าน

คุณสมบัติ

ความทนทาน

ออกซิเจน

ความชื้น

แสง

การปิดผนึก

เหนียว

ฉีก

ทิ่มทะลุ

กระดาษแข็ง

เปลวอะลูมิเนียม

เม็ททาไลซ์ฟิล์ม

LDPE

กลับสู่เมนูหลัก



ข่าวและบทความที่เกี่ยวข้อง
อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ตอนที่ 2
4.2 องค์ประกอบที่ทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพ จากการศึกษาตัวปัจจัยและกลไกที่ทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพ พอสรุปได้ว่าสาเหตุหลักที่มีผลต่ออายุของผลิตภัณฑ์อาหารมี 2 องค์ประกอบ คือ 1. องค์ประกอบภายในตัวผลิตภัณฑ์อาหาร 2. องค์ประกอบภายนอกตัวผลิตภัณฑ์อาหาร อันได้แก่ บรรจุภัณฑ์และสิ่งแวดล้อม ดังนั้น แนวทางในการพัฒนา 2 องค์ประกอบนี้จำต้องแยกจากกัน เพื่อทำให้ได้อายุของผลิตภัณฑ์อาหารตามที่ต้องการด้วยต้นทุนที่ต่ำ 4.2.1 องค์ประกอบภายในตัวผลิตภัณฑ์อาหาร ส่วนประกอบต่างๆ ภายในอาหารมีโอกาสทำให้ภัณฑ์อาหารเสื่อมคุณภาพขึ้นอยู่กับว่าจะเกิดเร็วหรือเกิดช้า ดังนั้น การปรับแต่งสูตรอาหารและการเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิต จึงเป็นขั้นตอนอันดับแรกที่มีอิทธิพลต่ออายุของผลิตภัณฑ์อาหาร สูตรอาหารที่ประกอบด้วยวัตถุดิบที่เสื่อมคุณภาพได้งายหรือไม่ได้ควบคุมภาพ ย่อมทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารมีอายุสั้น แม้ว่าจะใช้บรรจุภัณฑ์อาหารที่ดีที่สุดก็ตาม อย่างไรก็ตาม ถ้าไม่สามารถหาวัตถุดิบที่ดีกว่าและเหมาะสมได้ ผลิตภัณฑ์อาหารนั้นยังสามารถจำหน่ายได้แต่ต้องดูแลเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น ขนมปังบางจำพวกที่ใช้วัตถุดิบอย่างดีมีอายุสั้น สินค้านั้นจำต้องขนส่งอย่างรวดเร็วด้วยการจัดส่งในสภาวะแช่เย็นและเก็บกลับทันทีที่สินค้าหมดอายุแล้วเพื่อรักษาภาพพจน์ของสินค้า เวลายาวนานที่สุดที่จะสามารถเก็บอาหารโดยปราศจากผลกระทบของสิ่งแวดล้อมภายนอกนี้ เรียกว่า อายุที่ยาวที่สุดที่สามารถคาดหวังได้ (MPSL - Maximum Possible Shelf Life) 4.2.2 องค์ประกอบภายนอกตัวผลิตภัณฑ์อาหาร องค์ประกอบที่อยู่ภายนอกนี้คือ สิ่งที่อยู่รอบตัวผลิตภัณฑ์อาหารอันได้แก่ บรรยากาศภายใน บรรจุภัณฑ์ ตัวบรรจุภัณฑ์ และสิ่งแวดล้อมภายนอก องค์ประกอบเหล่านี้สามารถควบคุมได้โดยการเลือกใช้ระบบบรรจุภัณฑ์และวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม กลไกต่างๆ ที่ได้กล่าวมาแล้ว เช่น ออกซิเจน ความชื้น แสง ต่างก็มีบทบาททำให้อาหารเสื่อมคุณภาพแต่จะสามารถผ่อนหนักให้เป็นเบาได้ด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์สมัยใหม่ สินค้าที่เสื่อมคุณภาพด้วยกลไกต่างๆ เหล่านี้สามารถวัดได้และมีชื่อทางเทคนิคดังต่อไปนี้ - O/MS ผลิตภัณฑ์อาหารที่ไวต่อการทำปฏิกิริยาออกซิเจนและความชื้น (Oxygen and Moisture Sensitivity) โดยที่ - การซึมผ่านของออกซิเจนมีหน่วยเป็นปริมาตรต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยความดันต่อวันของสินค้า - การซึมผ่านของความชื้นมีหน่วยเป็นน้ำหนักต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยความดันต่อวันของสินค้า - F/AS ผลิตภัณฑ์อาหารที่ไวต่อการสูญเสียกลิ่นและรสชาติ (Flavor and Aroma Sensitivity) มีหน่วยเป็นมิลลิกรัมต่อหน่วยน้ำหนักของอาหาร - LS ความไวต่อแสง (Light Sensitivity) มีหน่วยเป็นความเข้มข้นของแสงที่ผ่านบรรจุภัณฑ์ต่อวันต่อหน่วยน้ำหนักของอาหาร การพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพิจารณาองค์ประกอบภายในและภายนอกของผลิตภัณฑ์อาหารออกจากกัน กล่าวคือ ถ้าผลิตภัณฑ์มีสูตรอาหารที่ดีและใช้วัตถุดิบคุณภาพคัดเลือกอย่างดีย่อมเก็บได้นาน เมื่อทราบสาเหตุหลักของการเสื่อมคุณภาพพร้อมสาเหตุรองย่อมทำให้สามารถเลือกกระบวนการผลิตที่ช่วยลดโอกาสเสื่อมคุณภาพก่อนออกจากโรงงาน เมื่อบรรจุเสร็จเรียบร้อยเดินทางออกจากโรงงาน ย่อมเป็นหน้าที่ของบรรจุภัณฑ์ที่ต้องปกป้องรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหารให้ถึงมือผู้บริโภคโดยมีคุณภาพใกล้เคียงกับคุณภาพที่ออกจากกระบวนการผลิต/บรรจุ ในทางกลับกัน ถ้าสูตรอาหารไม่ได้รับการจัดการและควบคุมให้ดี คุณภาพของวัตถุดิบไม่แน่นอนไม่มีการตรวจคุณภาพอย่างเคร่งครัด กระบวนการผลิตก็ใช้แบบตามมีตามเกิดด้วยตัวแปรในการผลิตที่แปรปรวนไปเรื่อย องค์ประกอบภายในของตัวผลิตภัณฑ์อาหารย่อมไม่ได้รับการควบคุมที่ดี การเลือกใช้ระบบบรรจุภัณฑ์ที่ดีมาก มีราคาสูงเท่าไรย่อมไม่สามารถพัฒนาให้ผลิตภัณฑ์มีอายุยาวได้ และเป็นการเปลืองเงินโดยใช่เหตุอีกด้วย 4.3 การยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหาร เทคโนโลยีใหม่ๆ ได้รับการวิวัฒนาการขึ้นเสมอ เพื่อลดหรือชะลอการเสื่อมคุณภาพของอาหาร พร้อมทั้งยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารให้มีคุณภาพใกล้เคียงกับคุณภาพที่ออกจากกระบวนการผลิตเทคโนโลยีต่างๆ เหล่านี้ สามารถนำมาประยุกต์ใช้อย่างได้ผลต่อเมื่อทราบถึงหลักการทำงาน ปัจจัยที่สามารถควบคุมได้ วิธีการทำงาน พร้อมทั้งปรับปรุงพัฒนาให้เหมาะสมกับสภาวะทำงาน การยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารในที่นี้จะไม่กล่าวถึงการยืดอายุโดยใช้องค์ประกอบภายในผลิตภัณฑ์อาหาร อันได้แก่ สูตรและส่วนผสมของอาหาร แต่จะกล่าวถึงองค์ประกอบภายนอก อันได้แก่ กระบวนการผลิตและระบบบรรจุภัณฑ์ 4.3.1 การทำแห้ง (dehydration) การทำแห้งนับเป็นวิธีการถนอมอาหารที่เก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่ง การตากแห้ง นอกจากจะช่วยป้องกันการเสื่อมคุณภาพแล้วยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการส่งและเก็บในคลังสินค้า เนื่องจากน้ำหนักลดน้อยลง หัวใจสำคัญในการยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารด้วยการทำแห้ง คือ การสร้างสภาวะภายในตัวอาหารไม่ให้จุลินทรีย์สามารถเติบโตขยายพันธุ์ได้ ปริมาณน้ำเป็นองค์ประกอบสำคัญในอาหารหลายๆ ชนิด ความฉ่ำของน้ำในอาหารทำให้สินค้าอาหารบางอย่างน่ารับประทาน แต่ถ้าต้องการยืดอายุของอาหารจำต้องลดปริมาณน้ำเพื่อควบคุมปฏิกิริยาที่จะเกิดจากจุลินทรีย์ การลดปริมาณน้ำในอาหารของอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารอาจทำได้หลายวิธี เช่น การปล่อยให้ระเหยกลายเป็นไอตามธรรมชาติด้วยการตากแดด การทำให้แห้งโดยใช้สุญญากาศ การทำให้แห้งด้วยการแช่แข็ง (Freeze Dry) การกดอัด การใช้วิธีเหวี่ยงหรือเซนติฟิ้ว (Centrifugation) และการซึมผ่านด้วยวีธีออสโมซิส (Osmosis) ในทางปฏิบัติอาจจะมีการผสมหลายกรรมวิธีเข้าด้วยกัน การควบคุมปริมาณความชื้นในอาหารโดยใช้บรรจุภัณฑ์ให้ได้ปริมาณความชื้นตามต้องการจะมีประสิทธิผลต่อเมื่อบรรจุภัณฑ์นั้นสามารถปิดผนึกได้สนิท ถ้าความชื้นเกินกว่าขอบเขตที่ตั้งไว้จะก่อให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้ - ความชื้นที่น้อยเกินไป จะทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารแตกหักง่าย และยังช่วยเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นอีกด้วย - ความชื้นที่มากเกนไปให้ผลตรงข้าม คือ จะทำให้รสชาติและรูปลักษณะไม่น่ารับประทาน บ่อยครั้งที่พบว่าการทำแห้งอย่างเดียวไม่สามารถยืดอายุอาหารได้นานตามที่ต้องการ กรรมวิธีอย่างอื่นที่มักทำร่วมกันในการยืดอายุ คือ การทำดองเกลือ (curing) พริกไทย ใช้สารเคมี พร้อมทั้งประยุกต์เทคโนโลยีทางด้านระบบบรรจุภัณฑ์ เช่น การบรรจุด้วยสุญญากาศ (vacuum packaging) การปรับสภาวะภายในบรรจุภัณฑ์ (Modified AtmospherePackaging, MAP) การใช้สารเคมี (preservative) เป็นต้น สำหรับในกรณีของอาหารที่บรรจุในบรรจุภัณฑ์ซึ่งปิดผนึกได้สนิท อาหารจะยังดูดซึมหรือคายน้ำต่อไป จนกระทั่งสภาวะสมดุลของปริมาณอากาศในช่องว่างของบรรจุภัณฑ์ที่เกิดขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์ภายใต้สภาวะสมดุลนี้จะเป็นสภาพที่ดูดซึมหรือคายน้ำต่อไปอีก ค่าสมดุลของอาหารแต่ละชนิดจะแตกต่างกันและมีชื่อเรียกว่าวอเตอร์ แอคติวิตี้ "Water Activity (Aw) " อาหารที่มีค่า Aw = 0.5 จะอยู่ในสภาวะสมดุล ณ สภาวะความชื้นสัมพัทธ์ที่ 50% ในกรณีของน้ำตาลจะมีค่า Water activity = 0.85 หมายความว่าค่าความชื้นสัมพัทธ์ที่สูงนี้จะคายน้ำสู่อากาศ และจะมีปัญหาเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศสูงกว่า 85% น้ำเชื่อมเข้มข้นจะมีค่า Water activity ต่ำในขณะที่น้ำเปล่ามีค่า Water activity สูงสุด คือเท่ากับ 1.0 ประเภทของอาหารสามารถจัดแบ่งได้ตามระดับ Water activity ดังแสดงในตารางที่ 4.3 ตารางที่ 4.3 ค่า Water activity ของกลุ่มอาหารต่างๆ ค่าWater activity อาหาร 0.98 ขึ้นไป 0.93 - 0.98 0.85 - 0.93 0.60 - 0.85 ต่ำกว่า 0.60 เนื้อสด ปลาสด ผัก ผลไม้ สด นมและเครื่องดื่มส่วนใหญ่ ผักกระป๋องในน้ำเกลือ ผลไม้กระป๋องในน้ำเชื่อม นมข้นจืด ขนมปัง เนย ไส้กรอกหมัก ผลไม้ในน้ำเชื่อมเข้มข้น เนื้อแห้ง ไส้กรอกหมักแห้ง แฮม เนยเชดดาร์ นมข้นหวาน ผลไม้แห้ง แป้ง เมล็ดธัญพืช แยมและเจลลี่ เนยบางชนิด ช็อกโกแลต ลูกกวาด น้ำผึ้ง ขนมปังกรอบ นมผง ไข่ผง แหล่งที่มา : ผศ.วิลาวัณย์ เจริญจิระตระกูล "จุลินทรีย์ที่มีความสำคัญด้านอาหาร" ความรู้ของ Water activity นี้จะเป็นองค์ประกอบสำคัญอย่างยิ่งในการสรรหาวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมเพื่อรักษาคุณภาพของอาหาร ยกตัวอย่างเช่น กล้วยทอดกรอบจะมีปริมาณความชื้นเพียงแค่ 2.5% ในขณะที่ค่า Water activity จะอยู่ในช่วงประมาณ 0.10 - 0.20 ในสภาวะความชื้นสูงอย่างเมือไทย ถ้าปล่อยกล้วยทอดกรอบไว้ในอากาศ กล้วยทอดกรอบจะดูดความชื้นจากอากาศ ดังนั้นการเลือกวัสดุบรรจุภัณฑ์จึงต้องใช้ประเภทที่ป้องกันความชื้นได้อย่างดี ในเวลาเดียวกัน กล้วยทอดจะอุ้มน้ำมันไว้ในตัวมาก ดังนั้นโอกาสที่น้ำมันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนแล้วเกิดกลิ่นเหม็นหืน (rancidity) จึงมีมาก เพราะฉะนั้นวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ดีสำหรับกล้วยทอดนอกจากจะต้องป้องกันความชื้นแล้ว ยังต้องป้องกันการซึมผ่านของก๊าซออกซิเจนอีกด้วย บางกรณีที่ต้องการยืดอายุผลิตภัณฑ์ให้ยาวนานมากยิ่งขึ้น อาจต้องใส่สารดูดความชื้น หรือสารกำจัดออกซิเจนไว้ภายในบรรจุภัณฑ์นั้นๆ อีกด้วย สิ่งที่พึงสังวรในการใช้สารดูดความชื้นและสารกำจัดออกซิเจน คือ ต้องเลือกใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่สามารถป้องกันความชื้นและป้องกันการซึมผ่านของออกซิเจน พร้อมทั้งมีการปิดผนึกให้สนิทแน่น มิฉะนั้นสารดูดความชื้นหรือดูดออกซิเจน จะดูดความชื้นหรือออกซิเจนจากบรรยากาศผ่านผนังของวัสดุบรรจุภัณฑ์หรือผ่านรอยปิดผนึกทำให้หมดประสิทธิภาพในการทำงาน 4.3.2 การใช้ความเย็น ความเย็นที่ใช้ในการยืดอายุอาหารที่อาจจะอยู่ในระดับแช่เย็นที่ระดับอุณหภูมิประมาณ 5°C หรืออาจทำได้โดยการแช่แข็ง เมื่อลดอุณหภูมิลงได้ต่ำกว่า -8°C จะสามารถหยุดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและเชื้อราได้ และถ้าลดต่ำลงไปจนถึง -18°C ปฏิกิริยาต่างๆ ทางเคมีและจุลินทรีย์ต่างๆ จะหยุดชะงักอย่างสิ้นเชิง การแช่เยือกแข็งจะมีผลในแง่ลบทำให้ความชื้นในอาหารเปลี่ยนรูปเป็นเกล็ดน้ำแข็ง เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง 0°C และ -5°C เกล็ดน้ำแข็งที่เกิดนี้จะดันทะลุผนังเซลล์และทำลายรสชาติของอาหาร อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่ทำการแช่เยือกแข็งอย่างรวดเร็วจะสามารถลดความเสียหายนี้ได้ หลักการทำงานของการใช้ความเย็นแตกต่างจากการใช้ความร้อน เพราะว่าการให้ความเย็นนั้นจำต้องให้ความเย็นตลอดเวลาจนกระทั่งบริโภค ในขณะที่การใช้ความร้อนจะใช้เฉพาะช่วงสั้นในระหว่างกระบวนการผลิตเพื่อฆ่าเชื้อและคงสภาพได้นาน ในกรณีของอาหารกระป๋องจะเก็บได้ถึง 2 ปี ส่วนการใช้ความเย็นเป็นการชะลอหรือหยุดการเจริญเติบโต การฆ่าเชื้อให้ตายสิ้นนั้นจะต้องลดอุณหภูมิ ลง -70°C ถึง 195°C โดยปกติการลดอุณหภูมิในช่วง 0°C ถึง -10°C จะได้ผลมากกว่าในช่วง -10°C ถึง -30°C เมื่อเทียบคุณภาพของอาหารแล้ว ผู้บริโภคมักนิยมอาหารสด ตามมาด้วยอาหารแช่แข็งแล้วจึงเลือกอาหารที่ผ่านการฆ่าเชื้อเป็นช่องทางเลือกสุดท้าย 4.3.3 การฆ่าเชื้อด้วยความร้อน สารจุลินทรีย์ต่างๆ จะสามารถถูกกำจัดได้ด้วยความร้อน ความสำเร็จในการยืดอายุอาหารด้วยการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนนี้ขึ้นอยู่กับ ก) ประเภทของสารจุลินทรีย์ในอาหาร ข) สภาพกรด - ด่างในอาหาร ค) คุณสมบัติทางกายภาพของอาหาร ง) ความเป็นฉนวนความร้อนของอาหาร จ) รูปทรงและมิติของบรรจุภัณฑ์อาหาร โดยทั่วไป เพื่อเป็นการรักษารสชาติของอาหาร การฆ่าเชื้อจะกระทำที่อุณหภูมิไม่สูงนัก คือ ประมาณ 60°C ถึง 70°C ที่เรียกว่า "พาสเจอร์ไซ์" (Pasteuriztion) ซึ่งสามารถฆ่าเชื้อได้ระดับหนึ่ง องค์ประกอบการฆ่าเชื้อประกอบด้วยอุณหภูมิและเวลา ถ้าใช้อุณหภูมิสูง เวลาที่ใช้ในการฆ่าเชื้อลดน้อยลงเพื่อที่จะให้ผลที่ใกล้เคียงกันในการฆ่าเชื้อ แต่คุณค่าอาหารจะดีกว่าและลดโอกาสสุกเกินควรของอาหาร การฆ่าเชื้อระบบนี้เรียก อุณหภูมิสูงเวลาสั้น (HTST - High Temperature Short Time) ในอุตสาหกรรมนมจะใช้วิธีการฆ่าเชื้อพิเศษที่รู้จักกันดีในนาม "UHT (ยูเอชที) ซึ่งย่อมาจาก Ultra High Temperature" เป็นการฆ่าเชื้อที่ระดับความร้อนสูงที่ 135-150°C และใช้เวลาเพียง 2 - 3 วินาทีเท่านั้น วิธีการฆ่าเชื้อแบบยูเอชทีจะฆ่าเชื้อโรคได้เป็นส่วนมาก และเป็นพื้นฐานไปสู่วิธีการบรรจุที่เรียกว่า ระบบปลอดเชื้อ (Aseptic packaging) ระบบปลอดเชื้อนี้เป็นวิธีการที่ทั้งอาหารและตัวบรรจุภัณฑ์จะได้รับกรฆ่าเชื้อด้วยกันแต่แยกกันฆ่าเชื้อ แล้วนำมาบรรจุและปิดผนึกภายใต้สภาวะปลอดเชื้อ การฆ่าเชื้อด้วยความร้อน (thermal processing) มักจะใช้กับบรรจุภัณฑ์ประเภทกระป๋อง โดยใช้อุณหภูมิประมาณ 110-130°C (ที่ความดัน 100 - 150 PSI) เวลาที่ใช้ในการฆ่าเชื้อจะแปรตามองค์ประกอบหลายอย่าง องค์ประกอบที่สำคัญคือ ความสามารถที่ความร้อนจะทะลุทะลวงเข้าไปในบรรจุภัณฑ์ได้มากที่สุด ซึ่งจะแปรผันตามรูปทรงของบรรจุภัณฑ์นั้นๆ จุดที่ต้องทราบค่าความสามารถในการฆ่าเชื้อ คือ ศูนย์กลางภายในกระป๋อง อาหารกระป๋องที่มีสภาพกรดด่างของอาหารสูงกว่า pH 4.6 เอื้ออำนวยให้เกิดแบคทีเรียประเภทที่ไม่ต้องการอากาศ (anaerobic bacteria) ในการเจริญเติบโต โดยปกติแล้วอาหารกระป๋องที่มีสภาพความเป็นกรดต่ำจะใช้เวลาในการฆ่าเชื้อยาวนานกว่า เพื่อเป็นการประกันว่าสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียดังกล่าวได้ ในเวลาเดียวกันการใช้เวลาในการฆ่าเชื้อยาวนานเกินความจำเป็นจะทำให้อาหารสุกเกินไป นอกจากจะทำให้เสียคุณค่าทางด้านโภชนาการแล้วยังทำให้รสชาติอาหารไม่ดีเท่าที่ควร นอกจากอุณหภูมิและเวลาที่ใช้ฆ่าเชื้อแล้ว ความดันที่ใช้ในการฆ่าเชื้อยังเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ต้องพิจารณา สำหรับซองพลาสติกที่ใช้ในการฆ่าเชื้อมีชื้อว่า "รีทอร์ตเพาช์ (Retort Pouch) " หรือแปลได้ใจความว่า ถุงต้มฆ่าเชื้อได้ ส่วนใหญ่จะทำด้วยเปลวอะลูมิเนียมและเคลือบพลาสติก (อย่างน้อย 3 ชั้นขึ้นไป เช่น ไนลอน PP PET หรือจำพวก Co - extrusion) ที่ทนความร้อน ข้อดีของถุงต้มฆ่าเชื้ออย่างหนึ่ง คือ ความหนาทั้งหมดของถุงต้มฆ่าเชื้อจากผนังซองด้านหนึ่งไปยังผนังอีกด้านหนึ่งไม่เกิน 3 เซนติเมตร เมื่อเทียบกับกระป๋องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 - 10 เซนติเมตร จึงช่วยลดเวลาในการฆ่าเชื้อลง ทำให้คุณภาพอาหารและรสชาติอาหารดีกว่าอาหารกระป๋องทั่วๆ ไป ส่วนการกำจัดทิ้งทำได้ง่าย ปริมาณวัสดุที่ใช้น้อยกว่า ลดค่าขนส่งได้มากกว่า แต่เป็นสิ่งที่น่าแปลกใจว่า ผู้บริโภคส่วนใหญ่ไม่ค่อยยอมรับบรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ ยกเว้นในประเทศญี่ปุ่นและบรรจุภัณฑ์อาหารที่ใช้ทางทหาร หลักในการทำงานของการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนเพื่อยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารขึ้นอยู่กับเวลา อุณหภูมิ ความดัน และสภาวะความเป็นกรดด่างของอาหาร เมื่อใช้เวลายิ่งนาน ณ อุณหภูมิหนึ่งโอกาสที่เชื้อจะถูกฆ่าตายยิ่งมากเช่นเดียวกัน การฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูงแต่ใช้เวลาสั้นจะได้คุณภาพอาหารที่ดีกว่าแต่มีราคาแพงกว่า 4.3.4 กระบวนการปลอดเชื้อ การฆ่าเชื้อด้วยความร้อนไม่ว่าจะเป็นการพาสเจอร์ไรซ์หรือการสเตอริไรซ์ กระทำในขณะที่ผลิตภัณฑ์อาหารบรรจุสำเร็จเรียบร้อยแล้ว หมายความว่าฆ่าเชื้อทั้งบรรจุภัณฑ์และสินค้าพร้อมกัน ส่วนกระบวนการปลอดเชื้อนั้น ตัวบรรจุภัณฑ์และผลิตภัณฑ์อาหารจะแยกจากกัน ฆ่าเชื้อแล้วค่อยนำมาบรรจุและปิดผนึกดังรูปที่ 4.3 และรูปที่ 4.4 แสดงกระบวนการปลอดเชื้อของระบบกระป๋องและระบบซอง รูปที่ 4.3 ระบบปลอดเชื้อของการบรรจุกระป๋องโดยไอน้ำร้อนฆ่าเชื้อ รูปที่ 4.4 ระบบปลอดเชื้อของการบรรจุนมหรืออาหารที่เป็นน้ำลงในซองหรือกล่องรูปอิฐ (Brik) ระบบปลอดเชื้อนี้ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย หลังจากการคิดค้นมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1941 ตอนเริ่มแรกยังใช้ไอน้ำร้อนเป็นสื่อในการฆ่าเชื้อ ต่อมาในปี ค.ศ. 1960 ได้วิวัฒนาการมาใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) เพื่อมาบรรจุนมใส่ซองหรือกล่อง สาเหตุที่ได้รับความนิยมเพราะคุณค่าทางอาหารสูงไม่จำเป็นต้องแช่เย็น ในปัจจุบัน น้ำผลไม้หรืออาหารเหลวต่างๆ แม้กระทั่งกะทิมักใช้ระบบปลอดเชื้อ การใช้กระบวนการปลอดเชื้อสำหรับอาหารที่มีความเป็นกรดสูง (acid food, pH≤4.6) จะทำการฆ่าเชื้อที่ 93 - 96°C และใช้เวลาเพียง 15 - 30 วินาที ส่วนอาหารที่มีความเป็นกรดต่ำ (low acid food, pH≥4.6) จะฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 138 - 150 °C เป็นเวลา 1 - 30 วินาที ข้อดีและข้อเสียของกระบวนการปลอดเชื้อนี้ สรุปไว้ในตารางที่ 4.4 ตารางที่ 4.4 เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของกระบวนการปลอดเชื้อ ข้อดีของกระบวนการปลอดเชื้อ ข้อเสียของกระบวนการปลอดเชื้อ 1. ได้คุณภาพของอาหารสูง 1. การลงทุนสูง 2. ประสิทธิผลการส่งผ่านความร้อนสูง 2. การปฏิบัติงานฆ่าเชื้อยุ่งยากสลับซับซ้อน 3. แปรเปลี่ยนองค์ประกอบการฆ่าเชื้อได้ง่าย 3. ถ้ามีส่วนผสมหลายประเภทของผลิตภัณฑ์อาหารในบรรจุภัณฑ์เดียวกันต้องแยกกันฆ่าเชื้อ 4. ใช้กับวัสดุบรรจุภัณฑ์ได้หลายประเภท 4. ส่วนผสมอาหารที่เป็นชิ้นนั้นฆ่าเชื้อลำบาก ปัจจุบันนี้จำกัดอยู่ที่ขนาด 25 มม. 5. วัสดุบรรจุภัณฑ์ไม่ต้องทนความร้อนสูง (ในกรณีใช้กับ (H2O2) กระบวนการปลอดเชื้อนี้มีอยู่หลากหลายระบบโดยเฉพาะในประเทศญี่ปุ่น โดยมีความแตกต่างในวิธีขึ้นรูป วิธีการบรรจุและวิธีการปลอดเชื้อ ระบบที่ได้รับความนิยมในยุโรปและสหรัฐอเมริกามี 4 ระบบคือ 1. ระบบของ Tetra Pak เครื่องจักรทำการขึ้นรูป บรรจุ และปิดผนึกตัวกล่องจากวัสดุที่ป้อนเป็นม้วน 2. ระบบของ Comblibloc ทำการบรรจุจากกล่องที่ขึ้นรูปไว้แล้ว 3. ระบบของ Robert Bosch เครื่องจักรที่ขึ้นรูปด้วยความร้อน (Thermoform) บรรจุและปิดด้วยบรรจุภัณฑ์พลาสติก 4. ระบบบรรจุของเหลวของ Bowater เหมาะสำหรับการฆ่าเชื้อปริมาณมากๆ เมื่อใช้บรรจุในระบบถุงในกล่อง (Bag in Box) 4.3.5 การฆ่าเชื้อด้วยระบบไมโครเวฟ อาหารใดๆ ที่จะทำการฆ่าเชื้อด้วยระบบไมโครเวฟ จะต้องมีคุณสมบัติข้อใดข้อหนึ่งดังนี้ คือ 1. สารที่มีโมเลกุล 2 ขั้ว (Dipolar Molecules) ยกตัวอย่างเช่น น้ำที่พยายามจะเรียงตัวภายใต้สนามไฟฟ้าเมื่อได้รับคลื่นไมโครเวฟจะทำให้เกิดความร้อนขึ้นมา 2. สารที่มีไอออนอยู่ในของเหลว สนามไฟฟ้าที่เกิดจากคลื่นไมโครเวฟจะทำให้เกิดการเสียดสี (Collisions) ทำให้เกิดความร้อนขึ้นมา จากการทำงานของคลื่นไมโครเวฟตามที่กล่าวมาแล้ว พบว่าเป็นการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนวิธีหนึ่ง แต่ความร้อนที่ได้นั้นเป็นความร้อนที่เกิดจากภายในอาหารที่คุณสมบัติดังกล่าว ซึ่งแตกต่างจากระบบการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแบบดั้งเดิม คลื่นไฟฟ้าแม่เหล็กที่ใช้ในไมโครเวฟนั้น มีความถี่ 915 ถึง 2450 เม็กกะเฮิรทส์ หรือวัดเป็นความถี่ได้ 915 x 106 ถึง 2.45 x 109 รอบต่อวินาทีที่กระทำต่ออาหาร การส่งผ่านพลังงานด้วยคลื่นไฟฟ้าแม่เหล็กทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของโมเลกุลของส่วนประกอบอาหารที่มีคุณสมบัติ 2 ข้อดังกล่าว และการสั่นสะเทือนนี้เองที่ทำให้เกิดความร้อนขึ้นภายในอาหาร โชคดีที่อาหารส่วนใหญ่มีความชื้น ไขมัน และน้ำตาลอยู่ ทำให้การฆ่าเชื้อเพื่อยืดอายุของไมโครเวฟเป็นไปอย่างได้ผล ที่มาของรูป http://www.cfs.gov.hk/english/programme/programme_ rafs/programme_rafs_ft_01_02_mcfs.html รูปแสดงโมเลกุลของน้ำที่เปลี่ยนทิศสลับไปมาอย่างรวดเร็ว ตามทิศทางของสนามไฟฟ้าทำให้เกิดความร้อนในอาหาร วัสดุบรรจุภัณฑ์ส่วนใหญ่สามารถส่งผ่านคลื่นไมโครเวฟ (Microwave Transparency) ได้ แม้ว่าจะมีการดูดคลื่นไว้บ้างแล้ว ตามที่ได้แสดงไว้ในตารางที่ 4.5 บรรจุภัณฑ์แต่ละประเภทจะดูดคลื่นไว้แตกต่างกัน ตัวเลขยิ่งสูงหมายความว่าจะดูดพลังงานไมโครเวฟได้มาก โดยปกติคลื่นไมโครเวฟจะใช้คลื่นความถี่ 2450 MHz แต่ในตารางนี้เป็นการทดสอบที่ 3000 MHz ส่วน RF คือ ความถี่คลื่นวิทยุ (Radio Frequency) ที่ 10 MHz เพื่อเป็นการเปรียบเทียบความสามารถในการดูดคลื่นที่ความถี่ต่างกัน แม้ว่าจะมีการดูดคลื่นไว้บ้างแล้ว ด้วยเหตุนี้จะไม่มีปัญหาอะไรที่จะใช้การฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟของตัวสินค้าและบรรจุภัณฑ์พร้อมกัน ตารางที่ 4.5 ความสามารถในการดูดพลังงานจากคลื่นของบรรจุภัณฑ์ วัสดุบรรจุภัณฑ์ ดรรชนีความสามารถในการดูดพลังงาน RF ที่ 10 MHz MW ที่ 3000 MHz ขวดแก้วแบบทั่วๆ ไป (Soda-lime) กระดาษมีความชื้น 10% กระดาษแข็งมีความชื้น 10% ไนลอน 66 โพลิเอสเตอร์ PE PS PVC ที่มี Plasticizer 40% 0.1100 0.4000 0.8000 0.0900 0.0400 0.0004 0.0005 0.4000 0.2000 0.4000 0.4000 0.0400 0.0400 0.0010 0.0005 0.1000 แหล่งที่มา : Andrews, Gordon "Developments in the Packaging of Convenience Foods" <<ย้อนกลับ อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ตอนที่1อ่านต่อ อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ตอนที่3 >> <<กลับสู่หน้าหลัก
อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ตอนที่ 1
อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ในอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร การกำหนดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารเป็นหัวใจสำคัญที่ผู้ประกอบการจำต้องกำหนด เนื่องจากเป็นองค์ประกอบสำคัญที่จะช่วยชี้แนวทางการลงทุนเครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการผลิต แนวทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารด้วยการเลือกสรรจัดหาวัตถุดิบและสารปรุงแต่งต่างๆ พร้อมทั้งกำหนดคุณลักษณะของบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ห่อหุ้มเพื่อรักษาคุณภาพของสินค้าให้ได้ตามอายุที่กำหนด 4.1 การหาอายุของผลิตภัณฑ์อาหาร การหาอายุของผลิตภัณฑ์อาหารได้รับวิวัฒนาการมาเป็นเวลานานพอสมควร ในปัจจุบันความเป็นห่วงต่อความปลอดภัยของอาหาร สภาวะการแข่งขัน ข้อกฎหมายที่บังคับและลงโทษต่างมีบทบาทสร้างความกดดันให้ผู้ประกอบการแปรรูปอาหารให้ความสนใจในด้านนี้มากยิ่งขึ้น ผู้ประกอบการที่มีความมุ่งมั่นผลิตอาหารที่ปลอดภัย คุณภาพคงที่ มีคุณค่าทางโภชนาการ ต้องหาวิธีที่จะประเมินอายุของผลิตภัณฑ์อาหารให้ถูกต้องและสามารถผลิตอาหารให้เก็บได้ตามเวลาที่ต้องการซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตที่ดี (Good Manufacturing Practice หรือ GMP) นิยาม : อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร คือ ช่วงระยะเวลาที่สินค้าอยู่ในบรรจุภัณฑ์และสามารถรักษา คุณภาพให้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ภายใต้สภาวะการเก็บหนึ่งๆ จากคำนิยามจะพบว่าองค์ประกอบของอายุผลิตภัณฑ์อาหารแปรผันกับ 3 ปัจจัยหลัก คือ ตัวสินค้า บรรจุภัณฑ์ และสิ่งแวดล้อม หลังจากที่ได้รับการแปรรูปและผ่านกระบวนการผลิตแล้ว 4.1.1 ปัจจัยที่สัมพันธ์กับอายุผลิตภัณฑ์อาหาร (1) สินค้า สินค้าจะเสื่อมคุณภาพด้วยปฏิกิริยาต่างๆ กัน สินค้าบางอย่างเมื่อได้รับความชื้นก็จะไม่เป็นที่ยอมรับ เช่น ข้าวเกรียบ สินค้าบางอย่างเมื่อทิ้งไว้นานจะเกิดกลิ่นเหม็นหืน เช่น อาหารขบเคี้ยว คุณภาพที่ยอมรับไม่ได้ของสินค้าย่อมต้องได้รับการแก้ไขปรับปรุง โดยการควบคุมคุณภาพและใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสม เมื่อสามารถหาสาเหตุการเสื่อมคุณภาพของอาหารแล้ว จะต้องกำหนดว่ามาตรฐานหรือระดับคุณภาพขนาดไหนจะไม่เป็นที่ยอมรับ การกำหนดระดับคุณภาพที่ยอมรับไม่ได้นี้ จำเป็นต้องให้ชิมและสัมภาษณ์จากกลุ่มเป้าหมายที่เรียกว่า Sensory Panel กลุ่มเป้าหมายที่จะทดสอบการยอมรับของคุณภาพสินค้าจำต้องใกล้เคียงกลุ่มบริโภคที่จะซื้อจริงเมื่อวางจำหน่ายสินค้า อาหารที่จะนำมาประเมินอายุจะต้องบรรยายส่วนประกอบของอาหารและกระบวนการผลิตอย่างละเอียด เนื่องจากการแปรเปลี่ยนองค์ประกอบใดๆ องค์ประกอบหนึ่งย่อมมีผลกระทบต่ออายุของอาหารและรสชาติในการทดสอบเพื่อประเมินจำต้องเขียนองค์ประกอบต่างๆ กำกับไว้บนตัวอย่างให้ชัดเจน (2) บรรจุภัณฑ์ ตัวบรรจุภัณฑ์ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้สินค้าเสื่อมคุณภาพเร็วจนเกินไป อาหารบางชนิดที่ไวต่อความชื้น วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่นำมาใช้จะต้องมีความสามารถป้องกันความชื้นได้ ซึ่งวัดเป็นค่าอัตราการซึมผ่านของความชื้น (WVTR - Water Vapor Transmission Rate) ส่วนอาหารบางชนิดที่มีไขมันมากจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศแล้วเกิดกลิ่นเหม็นหืน จำต้องเลือกวัสดุที่สามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซออกซิเจนที่วัดด้วยค่าอัตราการซึมผ่านของออกซิเจน (OTR - Oxygen Transmission Rate) ระดับการป้องกันของอาหารชนิดเดียวกันจะแตกต่างกันถ้าเลือกใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ไม่เหมือนกัน นอกจากความชื้นและออกซิเจนซึ่งเป็นศัตรูตัวสำคัญของอาหารแล้ว อัตราการซึมผ่านของกลิ่นหรือก๊าซอื่นๆ ก็จะมีผลต่อคุณภาพของอาหารแต่ไม่ร้ายแรงเท่ากับความชื้นและออกซิเจน วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่จะใช้ทดสอบประเมินหาอายุของอาหาร จำต้องกำหนดรายละเอียดให้ชัดเจน ตั้งแต่โครงสร้างรวมกระทั่งถึงแหล่งผลิต รายละเอียดที่จำเป็นต้องทราบคือ อัตราการซึมผ่านของสารที่มีโอกาสทำปฏิกิริยา แล้วส่งผลให้สินค้าเสื่อมคุณภาพ พื้นที่ผิวบรรจุภัณฑ์ น้ำหนักสินค้าและวิธีการปิดผนึกของบรรจุภัณฑ์ เป็นต้น (3) สิ่งแวดล้อม การขนย้ายสินค้าอาหารจากแหล่งผลิตไปยังจุดขายย่อมมีโอกาสทำให้อาหารบอบช้ำและอาจเสียหายจนขายไม่ได้ ในทางปฏิบัติสินค้าจำพวกอาหารจะยินยอมให้เกิดความเสียหายได้ประมาณ 3% - 10% แปรตามมูลค่าของอาหาร อายุของอาหารแปรผกผันกับประสิทธิภาพในการขนส่ง สินค้าที่มีอายุสั้นยิ่งจำเป็นต้องใช้การขนส่งที่มีประสิทธิผลและใช้พาหนะที่มีความเร็วสูง เช่น การใช้เครื่องบินในการขนผักผลไม้สดที่มีอายุสั้นมาก เป็นต้น นอกจากนี้สินค้าอาหารที่เหมาะสมกับการขนส่งที่ใช้เวลา เช่น เรือและรถยนต์ จำเป็นต้องมีอายุสินค้าที่ยาวนาน ภายใต้กระแสความต้องการของสังคมที่จะประหยัดพลังงาน การขนส่งด้วยตู้ขนส่งที่มีการปรับอากาศก็จะมีโอกาสใช้น้อยลง และหันมาพัฒนาบรรจุภัณฑ์และสินค้าที่ไม่ต้องแช่เย็นมากขึ้นหรือที่เรียกว่า Shelf Stable Products ซึ่งสินค้าจำพวกนี้มีอายุการเก็บยาวนานขึ้น ความจำเป็นในการพัฒนาระบบบรรจุภัณฑ์และวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีสูงจึงจะมีมากขึ้น 4.1.2 กลไกที่ทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพ (food spoilage) ในสภาพความเป็นจริง ปฏิกิริยาต่างๆ ที่ทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารเสื่อมคุณภาพมีอยู่มากมายคุณภาพที่เสื่อมสามารถเห็นเป็นรูปธรรมได้แก่ สีที่เปลี่ยนไป รสชาติเปลี่ยน กลิ่นเปลี่ยน และที่สำคัญคือ คุณค่าทางอาหารหายไป ปฏิกิริยาต่างๆ ที่ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพเหล่านี้เปลี่ยนไป อาจเกิดจากสาเหตุนานาประการดังต่อไปนี้ - การเก็บเกี่ยววัตถุดิบ - ผลจากจุลินทรีย์ - การเสื่อมคุณภาพของเอนไซม์ระหว่างการผลิต - การสูญเสียหรือการเพิ่มของความชื้น - การทำปฏิกิริยาของน้ำตาลและกรดอะมิโนในอาหาร - การตกผลึกของแป้งส่งกลิ่นเหม็น - การทำปฏิกิริยาของไขมัน การออกซิเดชั่นทำให้เหม็นหืนและสูญเสียคุณค่าอาหาร - การแยกตัว (Migration) ของบรรจุภัณฑ์ - การซึมผ่านวัสดุบรรจุภัณฑ์จากสิ่งแวดล้อมภายนอก - การเร่งปฏิกิริยาของแสง ทำให้คุณภาพเสื่อม - การเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของอนุมูลอิสระ (Oxidative Free Radicals) - อื่นๆ ปฏิกิริยาที่ยกมานี้ได้รับการศึกษาจากนักวิจัยทั่วโลก พอสรุปแยกประเภทของปฏิริยาได้เป็น 3 ประเภท คือ 1. ปฏิกิริยาชีวเคมี เกิดจากจุลินทรีย์ที่ใช้สารอาหารในการเติบโต 2. ปฏิกิริยาทางเคมี เกิดจากสารพิษตกค้าง หรือการแยกตัวของบรรจุภัณฑ์ 3. ปฏิกิริยาทางกายภาพ เกิดจากการเร่งปฏิกิริยาของแสง การสูญเสียหรือเพิ่มของความชื้น บางปฏิกิริยาที่ทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพไม่สามารถทำความเข้าใจได้ถ่องแท้ ดังนั้นการที่จะยืดอายุของผลิตภัณฑ์ด้วยการเข้าใจและอธิบายปฏิกิริยาแต่ละอย่างนั้น จึงเป็นไปได้ยากพอสมควร แต่ความจำเป็นในการประเมินและกำหนดอายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ทำให้ใช้วิธีการที่ใช้บรรทัดฐานของการยอมรับจากกลุ่มเป้าหมายเป็นที่ตั้ง ถ้าสภาวะการเสื่อมคุณภาพของอาหารเกิด จนกระทั่งถึงระดับที่กลุ่มเป้าหมายยอมรับไม่ได้เป็นส่วนใหญ่ เรียกว่า มูลเหตุหลักที่ทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารเสื่อมคุณภาพ (Primary Product Quality Attribute) และอาจมีมูลเหตุรองต่อๆ ไปเป็นอันดับ 2 และ 3 (Secondary, Tertiary Product Quality Attribute) จากมูลเหตุต่างๆ เหล่านี้ ค่อยวิเคราะห์สาเหตุและทำการปรับปรุงพัฒนาแก้ไขกันต่อไป เพื่อให้ได้อายุของผลิตภัณฑ์อาหารที่ต้องการ โดยไม่เกิดการเสื่อมคุณภาพดังกล่าว อาหารมีโอกาสเสื่อมคุณภาพด้วยปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีที่เกิดจากสิ่งแวดล้อมรอบข้างอาหาร กลไกที่มีส่วนทำให้สินค้าอาหารเสื่อมคุณภาพได้มีดังนี้คือ (1) อากาศ ออกซิเจนในอากาศนับได้เป็นศัตรูหมายเลขหนึ่งของสินค้าอาหาร เนื่องจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกิดกับไขมันและโปรตีนในอาหาร ทำให้เสียรสชาติและเกิดกลิ่นหืน แหล่งที่ปล่อยออกซิเจนมาทำปฏิกิริยาอาจจะมีอยู่ในตัวอาหารเองหรือมาจากสิ่งแวดล้อมภายนอก ดังนั้น ในการบรรจุอาหารจึงต้องพยายามลดปริมาตรของอากาศภายในบรรจุภัณฑ์ (HeadSpace) ให้น้อยลงเพื่อลดโอกาสที่ออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับอาหาร บรรจุภัณฑ์สุญญากาศ (Vacuum Packaging) ใช้หลักการเดียวกันนี้ โดยการดูดเอาอากาศภายในบรรจุภัณฑ์ออกเกือบหมด เพื่อลดโอกาสในการทำปฏิกิริยาของออกซิเจนกับอาหาร นับเป็นวิธีการยืดอายุของผลิตภัณฑ์ด้วยเทคนิคทางด้านบรรจุภัณฑ์ (2) ความชื้น ความชื้นเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมากต่อคุณภาพและอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์อาหาร ความชื้นมีผลต่อเนื้อสัมผัส เช่น ความนุ่ม ความเหนียว ความกรอบ เป็นต้น มีผลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ซึ่งทำให้อาหารเน่าเสีย (food spoilage) ได้ มีผลต่อปฏิกิริยาเคมีและชีวเคมี เช่น ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของไขมัน ปฏิกิริยาที่เกิดจากการกระทำของเอนไซม์ เป็นต้น ด้วยเหตุนี้ย่อมกล่าวได้ว่า ความชื้นเปรียบเสมือนดาบ 2 คมสำหรับผลิตภัณฑ์อาหาร ความชื้นที่มีจำนวนเหมาะสมจะเป็นองค์ประกอบในการช่วยถนอมรักษาคุณภาพอาหารด้วยการลดปฏิกิริยาชีวเคมีและเคมีของอาหาร ถ้าความชื้นมีน้อยเกินไปจะทำให้อาหารเปราะแตกง่าย ในการแปรรูปอาหารจึงจำเป็นที่จะต้องควบคุมปริมาณความชื้นให้อยู่ในระดับที่ยอมรับ ดังเช่น การอบแห้ง (dehydration) ซึ่งเป็นการสกัดน้ำออกจากอาหาร ปริมาณของน้ำที่จะช่วยป้องกันการเสื่อมเสียของอาหารอันเนื่องมาจากจุลินทรีย์ การอบแห้งจะต้องดึงน้ำออกจากอาหารให้เหลือต่ำกว่าร้อยละ 10 ขึ้นกับชนิดของอาหาร และหากต้องการที่จะป้องกันการเสื่อมเสีย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีควรให้มีปริมาณน้ำในอาหารต่ำลงอีกจนถึงประมาณร้อยละ 5 ตารางที่ 4.1 : จำนวนวันที่อาหารจำพวกเมล็ดธัญพืชสามารถเก็บโดยไม่เสีย (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และปริมาณความชื้น) อุณหภูมิในเมล็ดธัญพืช (°C) ระยะเวลา (วัน) ที่สามารถเก็บได้ที่ปริมาณความชื้น (%) ต่างๆ ในเมล็ดธัญพืช 14% 15.5% 17% 10.00 226 วัน 128 วัน 64 วัน 15.5 128 วัน 64 วัน 32 วัน 21.1 64 วัน 32 วัน 16 วัน 26.7 32 วัน 16 วัน 8 วัน 32.2 16 วัน 8 วัน 4 วัน 37.8 8 วัน 4 วัน 2 วัน แหล่งที่มา : เคียง เมฆวเศรษฐ์พันธ์, ปุ่น คงเจริญเกียรติ, วิบูลย์เกียรติ โมฬีรตานนท์ "คู่มือบรรจุภัณฑ์อาหารสำหรับอุตสาหกรรมอาหารแปรรูปขนาดเล็กและครัวเรือน" จากตารางข้างต้น ถ้าผู้ผลิสามารถควบคุมปริมาณความชื้นไว้ที่ 14% และเก็บที่อุณหภูมิ 26.7°C จะเก็บอาหารแปรรูปได้นานราว 1 เดือน (32 วัน) แต่ถ้าอบไม่แห้งสนิทมีความชื้น 17% เมื่อเก็บที่อุณหภูมิเดียวกันจะสามารถเก็บได้นานเพียง 1 สัปดาห์ (8 สัปดาห์) สำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ควรเลือกใช้ จะต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ 1. ป้องกันความชื้นได้ดี ตัวอย่างเช่น HDPE OPP หรือ OPP เคลือบด้วย PVDC 2. ป้องกันการซึมผ่านของออกซิเจนได้ดี เช่น PET หรือ ไนลอน 3. ตัวบรรจุภัณฑ์ควรพิมพ์เป็นสีทึบ เพื่อป้องกันแสงแดดในการเร่งปฏิกิริยา (3) กลิ่น กลิ่นหอมที่ชวนรับประทานของผลิตภัณฑ์อาหารเป็นส่วนผสมของสารเคมีหลายชนิด และกลิ่นหอมนี้เป็นคุณสมบัติเด่นประจำอาหารแต่ละชนิด ส่วนผสมของเคมีอาจมีมากถึง 20 ชนิด ตัวอย่างเช่น ในน้ำส้มที่ให้กลิ่นส้มอันน่ารับประทาน โดยปกติกลิ่นเหล่านี้จะระเหยไปเมื่อถูกความร้อน ดังนั้นจึงเป็นหน้าที่ของบรรจุภัณฑ์ที่จะถนอมรักษากลิ่นเหล่านี้ไว้ในบรรจุภัณฑ์ไม่ให้หลุดหายมากเกินไปนักระหว่างการผ่านกระบวนการผลิต เช่น การฆ่าเชื้อ การเก็บรักษาคงคลัง (4) การแยกตัว (Migration) การแยกตัวของสารจากบรรจุภัณฑ์เข้าสู่อาหารมักเกิดกับพลาสติก เนื่องจากพลาสติกโดยปกติประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่ แต่มีส่วนผสมของสารโมเลกุลขนาดเล็กที่มีโอกาสแยกตัวออกมาแล้วเข้าไปผสมกับอาหารที่บรรจุอยู่ภายใน ซึ่งถ้ามีการแยกตัวออกมาจะไม่ปลอดภัยต่อการบริโภคเข้าสู่ร่างกาย โดยปกติการแยกตัวดังกล่าวเกิดขึ้นที่ปริมาณน้อยจนอยู่ในระดับที่ยอมรับได้และไม่เป็นอันตรายเพราะวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีของวัสดุศาสตร์และการแปรรูป นอกจากว่าการแยกตัวนี้จะมีผลทำให้กลิ่นผิดปกติขึ้นมาก็จะไม่เป็นที่ยอมรับ (5) แสง แสงที่ส่องผ่านบรรจุภัณฑ์มักจะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดการเสื่อมคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหารปรากฏการณ์ที่พบได้บ่อยมี 2 กรณี คือ 1. แสงจะทำให้คุณค่าอาหารลดลงแม้ว่าจะไม่มีผลต่อรสชาติ ตัวอย่างที่เห็นชัดที่สุด คือ นม สารที่มีคุณค่าต่อสุขภาพในนมที่เรียกว่า Riboflavin จะเสื่อมคุณภาพเพราะแสง โดยแสงเหนือม่วง (Ultraviolet) 2. มีการเปลี่ยนแปลงต่อรสชาติทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารไม่เป็นที่ยอมรับ เบียร์ที่เห็นอยู่ทั่วไปมักบรรจุในขวดสีชาหรือสีเขียว เนื่องจากแสง สามารถทำให้รสชาติเปลี่ยนได้ หรือซอสมะเขือเทศจะเปลี่ยนเป็นสีเข้มเมื่อได้รับแสงและมีออกซิเจนอยู่มากพอ กลไกการทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพของแสงมักจะเกิดจากปฏิกิริยาของเอนไซม์ (Enzyme) วิธีแก้ คือ พยายามใช้บรรจุภัณฑ์ที่กรองแสงได้มากดังแสดงในรูปที่ 4.1 รูปที่ 4.1 การเปรียบเทียบความสามารถของการกรองแสงของพลาสติกแต่ละชนิด แหล่งที่มา : เคียง เมฆวเศรษฐ์พันธ์, ปุ่น คงเจริญเกียรติ, วิบูลย์เกียรติ โมฬีรตานนท์ "คู่มือบรรจุภัณฑ์อาหารสำหรับอุตสาหกรรมอาหารแปรรูปขนาดเล็กและครัวเรือน" รูปที่แสดงนี้จะเห็นได้ว่าวัสดุบรรจุภัณฑ์สามารถกรองแสงได้ต่างกัน จะพบว่า LDPE (G) จะปล่อยให้แสงผ่านได้มากไม่ว่าแสงมีความยาวคลื่นใดๆ ในขณะที่ HDPE (A) ยอมให้แสงผ่านได้น้อยกว่า นอกจากนี้ การส่องผ่านของแสงยังทำให้นมสูญเสียวิตามินไปตามปริมาณแสงที่ผ่าน ตารางที่ 4.2 : ความสูญเสียวิตามิน เนื่องจากแสงผ่านวัสดุบรรจุภัณฑ์ (ที่ความเข้มแสง 1076 ลักซ์ เป็นเวลานาน 24 ชั่วโมงที่ 4°C) วิตามิน ปริมาณปกติ (มก./ล.) % ความสูญเสียวิตามินของภาชนะบรรจุนม กล่องกระดาษ ถุงพลาสติกใส ขวด PE ขวด PE ดำ ซี 10.0 23.6 86.2 90.9 13.0 บี2 17.0 7.1 11.1 22.3 0.0 แหล่งที่มา : เคียง เมฆวเศรษฐ์พันธ์, ปุ่น คงเจริญเกียรติ, วิบูลย์เกียรติ โมฬีรตานนท์ "คู่มือบรรจุภัณฑ์อาหารสำหรับอุตสาหกรรมอาหารแปรรูปขนาดเล็กและครัวเรือน" ส่วนเปลวอะลูมิเนียมแทบไม่ให้แสงผ่านได้เลยด้วยเหตุนี้กล่องนมหรือกล่องรูปอิฐที่ผ่านระบบการฆ่าเชื้อแบบ UHT จึงมีชั้นของเปลวอะลูมิเนียมแทรกอยู่ชั้นหนึ่งในจำนวน 7 ชั้น อันได้แก่ PE / กระดาษ / PE / กระดาษ / PE / อะลูมิเนียม / PE ซึ่งสามารถเก็บนมได้นานถึง 6 เดือน (6) ความร้อนและความเย็น แม้ว่าในการถนอมอาหารบางชนิดจะใช้ความร้อนในการช่วยการรักษาคุณภาพอาหาร แต่การใช้ความร้อนหรือความเย็นเกินขนาดกลับจะเป็นผลร้ายต่อคุณภาพอาหาร การได้รับความร้อนเกินขนาดจะทำให้สูญเสียคุณค่าทางอาหารที่เรียกกันว่าสุกมากเกินไป (Overcook) ในทางกลับกันการให้ความเย็นมากเกินไปจะก่อให้เกิดปฏิกิริยาที่เรียกว่าไหม้ด้วยความหนาว (Freeze Burn) เหตุการณ์ทั้ง 2 นี้สามารถผ่อนหนักเป็นเบาได้ด้วยการใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม ความร้อนที่มากเกินไปแก้ไขได้โดยการเลือกวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อนได้ดีขึ้น ส่วนการถูกไฟไหม้ด้วยความหนาวนั้นใช้ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ห่อผลิตภัณฑ์อาหารให้แน่นด้วยวัสดุป้องกันความชื้น (7) อันตรายทางกายภาพ ในระหว่างการขนส่ง ผลิตภัณฑ์อาหารมีโอกาสเสียดสี กระแทก กดทับ เป็นต้น ผลิตภัณฑ์อาหารที่มีผิวเปราะบาง เช่น ผัก ผลไม้สด ของทอด ย่อมมีโอกาสช้ำและแตกหัก เปิดโอกาสให้จุลินทรีย์และสัตว์ตัวเล็กๆ เช่น มด เข้าไปทำลายอาหารได้ ความเสียหายต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นนี้ย่อมลดโอกาสการจำหน่ายของสินค้า มิฉะนั้นต้องขายลดราคา (8) สัตว์ต่างๆ ประเมินกันว่า ผลิตภัณฑ์อาหารและผลิตผลทางเกษตรที่มีอยู่ในโลกนี้ ประมาณ 30% ถูกทำลายด้วยสัตว์ตัวเล็กตัวน้อย ตั้งแต่หนู ตัวแมลง โดยเฉพาะในการเก็บเกี่ยวหรือการเก็บในคลังสินค้าของวัตถุดิบต่างๆ ความเสียหายที่เกิดขึ้นอาจมีตั้งแต่ทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารหรือผลิตผลทางการเกษตรปนเปื้อน ลดคุณค่าทางอาหาร หรือเสียหายเนื่องจากกลายเป็นอาหารของสัตว์เหล่านี้ไป การลดความเสียหายจากการทำลายของสัตว์เกี่ยวเนื่องกับการจัดการ การขนย้าย การเก็บคงคลัง บรรจุภัณฑ์หรือภาชนะใดๆ ที่ใช้จำต้องปิดสนิท วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่สามารถป้องกันสัตว์เหล่านี้ได้ดี คือ แก้วและกระป๋อง ในขณะที่วัสดุบรรจุภัณฑ์อื่นๆ นับเป็นอาหารชั้นดีของสัตว์ ดังนั้นมาตรการการป้องกันสัตว์เหล่านี้โดยใช้บรรจุภัณฑ์จึงไม่สัมฤทธิ์ผลเท่ากับการจัดการการดูแลเก็บสินค้าให้ดี กล่าวโดยสรุปอาหารสามารถเสื่อมคุณภาพจนกระทั่งเน่าเสียได้โดยธรรมชาติ องค์ประกอบต่างๆ ของกระบวนการผลิตและสภาวะการเก็บต่างมีผลทำให้อาหารแปรเปลี่ยนคุณภาพได้ ปัจจัยต่างๆ ที่มีผลกระทบต่อคุณภาพของอาหารสรุปได้ด้วยแผนภูมิข้างล่างนี้ รูปที่ 4.2 : ปัจจัยในการเลือกบรรจุภัณฑ์อาหาร ปฏิกิริยาทางชีวภาพที่เกิดภายในผลิตภัณฑ์อาหารมีทั้งแบคทีเรีย ยีสต์ เชื้อรา พร้อมทั้งสารต่างๆที่จุลินทรีย์ผลิต ถ้าผลิตภัณฑ์อาหารไม่ได้รับการเตรียมอย่างถูกสุขลักษณะ นอกเหนือจากนี้ ภายในผลิตภัณฑ์อาหารเองจะมีปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้น เช่น ปฏิกิริยาระหว่าง กรดอะมิโนกับน้ำตาลทำให้เกิด Browning Reactionผลจากปฏิกิริยาต่างๆ เหล่านี้แสดงออกทางกายภาพ คือ การหดตัว การหลอมละลาย การตกผลึก เป็นต้น <<กลับสู่หน้าหลักอ่านต่ออายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ตอนที่ 2>>
บรรจุภัณฑ์อาหาร ตอนที่ 5 (บรรจุภัณฑ์พลาสติก)
2.6.4 บรรจุภัณฑ์พลาสติก ในปัจจุบันนี้มีพลาสติกที่กันอยู่เป็นร้อยๆ จำพวก และแต่ละจำพวกยังอาจแยกตามน้ำหนักโมเลกุลและความหนาแน่น ตัวอย่างพลาสติก PE (Polyethylene) สามารถแยกได้ตั้งแต่ LLDPE (Linear Low Density Polyethylene) , LDPE (Low Density Polyethylene) , MDPE (Medium Density Polyethylene) และ HDPE (High Density Polyethylene) พลาสติกแต่ละประเภทยังสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติโดยการทำปฏิกิริยากับพลาสติกอีกตัวทำให้เกิดพลาสติกใหม่เกิดขึ้น นอกจากนี้กระบวนการผลิตที่แตกต่างกันจะได้พลาสติกที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เช่น PP กับ OPP เป็นต้น การเรียกชื่อพลาสติกยังสร้างความสับสนพอสมควร เพราะนอกจากชื่อเรียกตามสูตรทางเคมีแล้ว ยังมีชื่อทางพาณิชย์อีกด้วย อย่างไรก็ตามในวงการพลาสติกมักจะเรียกชื่อตามคำย่อในตารางที่ 2.11 ได้รวบรวมชื่อย่อที่ใช้เรียกพลาสติกชนิดต่างๆ ที่มีใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ พร้อมทั้งมีชื่อทางพาณิชย์เป็นที่ยอมรับกันทั่วโลก ส่วนตารางที่ 2.12 แสดงคุณสมบัติของพลาสติกที่นิยมใช้เป็นบรรจุภัณฑ์อาหาร (1) โพลิเอทิลีน (Polyethylene - PE) PE นับเป็นพลาสติกที่มีการใช้มากที่สุดและราคาถูก สืบเนื่องจาก PE มีจุดหลอมเหลวต่ำ เมื่อเทียบกับพลาสติกอื่นๆ ทำให้มีต้นทุนในการผลิตต่ำ PE ผลิตจากกระบวนการโพลิเมอไรสเซชั่น (Polymerisation) ของก๊าซเอธิลิน (Ethylene) ภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูงโดยอยู่ในสภาวะปราศจากตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ (Metal Catalyst) การจับตัวของโมเลกุลในลักษณะโซ่สั้นและยาวจะส่งผลให้ PE ที่ได้ออกมามีความหนาแตกต่างกัน PE แบ่งเป็น 3 ประเภทตามค่าความหนาแน่น คือ 1. โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (Low Density Polyethyleneหรือ LDPE) ความหนาแน่น 0.910 - 0.925 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 2. โพลิเอทิลีนความหนาแน่นปานกลาง (Medium Density Polyethylene หรือ MDPE) ความหนาแน่น 0.926 - 0.940 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3. โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (High Density Polyethyleneหรือ HDPE) ความหนาแน่น 0.941 - 0.965 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร Low Density Polyethyleneเป็นพลาสติกที่ใช้มากและชื่อสามัญเรียกว่าถุงเย็น มักจะใช้ทำถุงฟิล์มหดและ ฟิล์มยืด ขวดน้ำ ฝาขวด เป็นต้น เนื่องจากยืดตัวได้ดี ทนต่อการทิ่มทะลุและการฉีกขาด พร้อมทั้งสามารถใช้ความร้อนเชื่อมติดผนึกได้ดี โครงสร้างของ PE จะสามารถป้องกันความชื้นได้ดีพอสมควร แต่จุดอ่อนของ LDPE คือ สามารถปล่อยให้ไขมันซึมผ่านได้ง่าย แต่ทนต่อกรดและด่างทั่วๆ ไป นอกจากนี้ LDPE ยังปล่อยให้อากาศซึมผ่านได้ง่าย ด้วยเหตุนี้อาหารที่ไวต่ออากาศ เช่น ของขบเคี้ยว และของทอด เมื่อใส่ในถุงเย็นธรรมดา คุณภาพอาหารจะแปรเปลี่ยนไปเพียงเวลาไม่กี่วัน LDPE ยังมีคุณสมบัติดูดฝุ่นในอากาศมาเกาะติดตามผิว ทำให้บรรจุภัณฑ์ที่ทำจาก LDPE นี้เมื่อทิ้งไว้นานๆ จะเปรอะด้วยฝุ่น ตารางที่ 2.11 ชื่อย่อ ชื่อเดิม และชื่อทางพาณิชย์ของพลาสติกที่มีใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์อาหาร ชื่อย่อ ชื่อเดิม ชื่อทางพาณิชย์ ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene CA Cellulose acetate CPET Crystallised Polyethylene Terepthalate CTFE Chlorotrifluoroethylene EEA Ethylene-ethyl acrylate EPS Expanded polystyrene EVA Ethylene-vinyl acetate EVAL/EVOH Ethylene-vinyl alcohol HIPS High-impact polystyrene LDPE Low density polyethylene LLDPE Linear low-density polyethylene OPP Oriented polypropylene PA Polyamide Nylon PC Polycarbonate PE Polyethylene PET Polyethylene terephthalate Polyester,Melinex,Mylar PETG Polyethylene terephthalate glycol PP Polypropylene PS Polystyrene Teflon PTFE Polytetrafluoroethylene PUR Polyurethane PVA Polyvinyl acetate PVAL Polyvinyl alcohol PVC Polyvinyl chloride PVDC Polyvinylidene chloride Saran SAN Styrene acrylonitrile Elvax LLDPE เป็นการผลิตภายใต้สภาวะความดันต่ำ และเริ่มจำหน่ายในตลาดเมื่อปลายปี ค.ศ. 1970 ในปี ค.ศ. 1995 ตลาดโลกของ LLDPE มีมากถึง 10,000 ล้านกิโลกรัม โดยนิยมใช้เป็นชั้นป้องกันความชื้นโดยการเคลือบกับ PE เบื้องหลังแห่งความสำเร็จ คือ มีคุณสมบัติที่เหนือกว่า LDPE ธรรมดา ส่งผลให้ LLDPE แย่งตลาดของ LDPE แต่จุดอ่อนของ LLDPE คือ ขุ่นกว่า LDPE จากคุณสมบัติดังกล่าวจึงนิยมผสมเม็ดพลาสติกทั้ง 2 ประเภทเข้าด้วยกัน โดยมี LDPE และ LLDPE ในอัตราส่วน 50/50 ตารางที่ 2.12 คุณสมบัติของพลาสติกที่นิยมใช้เป็นบรรจุภัณฑ์อาหาร วัสดุ อัตราการซึมผ่าน ความทนทานต่อสารเคมี อุณหภูมิการใช้งาน (°C) ความใส การพิมพ์ การดูดฝุ่น ความเหนียว (มิลลิ นิวตัน X เมตร) ทนต่อการกระแทก ทนต่อการฉีกขาด (นิวตัน X เมตร) ความเปราะ (g's) ไอน้ำ (กรัม/ตรม./วัน) O2 (ลบ.ซม./ตรม./วัน) N2 (ลบ.ซม./ตรม./วัน) CO2 (ลบ.ซม./ตรม./วัน) กรด ด่าง สารระ เหย Low density Polyethylene, LDPE 1.3 550 180 2,900 ดี ดี ดี -70-180 ใส พอใช้ สูง 10 20 100 400 High Density Polyethylene, HDPE 0.3 600 70 450 ดีมาก ดีมาก ดีมาก -20-250 ใส พอใช้ สูง 150 10 30 100 Polypropylene, PP 0.7 240 60 800 ดี ดีมาก ดีมาก -20-200 ใส ดี สูง 200 1 25 300 Polyester 0.7 14 0.7 16 ดีมาก ดีมาก ดีมาก -70-230 ใส พอใช้ ปานกลาง 550 4.8 40 100 Polyvinyl Chloride, PVC 4 150 NA 970 ดีมาก ดีมาก พอใช้ -50-200 ใส ดี สูง 378 8 90 20 Polystyrene, PS 8 310 50 1,050 ดี ดีมาก เลว -80-175 ใส ดี สูง 750 0.3 - 1 HDPE ประมาณ 1/5 ของพลาสติก PE ที่จะใช้เป็น HDPE และส่วนใหญ่จะเป่าเป็นขวด เนื่องจากความหนาแน่นที่สูง ทำให้ HDPE มีความเหนียวและทนต่อการซึมผ่านได้ดีกว่า PE ที่มีความหนาแน่นต่างๆ กัน แต่ยังไม่สามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดีนัก ดังตารางที่ 2.12 จากการใช้ HDPE มาแทนที่ LDPE น้ำหนักของขวดสามารถลดลงได้มากกว่า 40% เนื่องจากสามารถเป่าขวดที่มีผิวบางกว่า นอกจากขวดแล้ว HDPE ยังสามารถใช้เป่าเป็นฟิล์ม หรือทำเป็นถาดที่ไม่ต้องการความใสมากนัก High Density Polyethelene (HDPE) ตัวอย่างการใช้งานของ PE ที่สำคัญมีดังต่อไปนี้ 1. ใช้ผลิตเป็นถุงร้อน (HDPE) และถุงเย็น (LDPE) สำหรับการใช้งานทั่วไปสามารถหาซื้อได้ง่ายในท้องตลาดทั่วไป ข้อสังเกตถุงร้อนที่ผลิตจาก HDPE จะมีสีขาวขุ่น 2. ใช้ห่อหรือบรรจุอาหารได้เกือบทุกชนิดโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภค แต่ไม่ควรใช้ LDPE กับอาหารร้อน 3. นิยมใช้ทำถุงบรรจุขนมปัง เนื่องจาก PE ป้องกันการซึมผ่านของไอน้ำได้ดีจึงช่วยป้องกันไม่ให้ขนมปังแห้ง เนื่องจากสูญเสียความชื้นออกไป นอกจากนั้นราคาของ PE ไม่สูงเกินไปเมื่อเปรียบเทียบกับราคาของขนมปัง 4. นิยมใช้ทำถุงบรรจุผักและผลไม้สด เนื่องจาก PE ยอมให้ก๊าซซึมผ่านได้ดี ทำให้มีก๊าซออกซิเจนซึมผ่านเข้ามาเพียงพอให้พืชหายใจ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่พืชคายออกมาก็สามารถซึมผ่านออกไปได้ง่าย ในบางกรณีจำเป็นต้องเจาะรูที่ถุงเพื่อช่วยระบายไอน้ำที่พืชคายออกมา 5. นิยมใช้ LDPE เป็นชั้นสำหรับการปิดผนึกด้วยความร้อน เนื่องจากกระดาษและแผ่นเปลวอะลูมิเนียมซึ่งนิยมนำมาใช้เป็นถุงหรือซองบรรจุอาหาร ไม่สามารถปิดผนึกด้วยความร้อนได้ จึงนิยมนำ LDPE มาประกบติดกับวัสดุต่างๆ เหล่านี้ โดยให้ LDPE อยู่ชั้นในสุด และทำหน้าที่เป็นชั้นสำหรับปิดผนึกด้วยความร้อน ตัวอย่างการใช้งาน เช่น ซองบะหมี่สำเร็จรูป แผ่นปิดถ้วยโยเกิต กล่องนมยูเอชที เป็นต้น 6. ฟิล์ม PE ชนิดยืดตัวได้ (Stretch Film) นิยมใช้ห่ออาหารสดพร้อมปรุง เนื้อสด และอาหารทั่วไป รูปแบบที่นิยมใช้คือ ใช้รองถาดอาหารแล้วด้วยฟิล์มยืดตัวได้ 7. PE ไม่นิยมใช้เป็นภาชนะบรรจุอาหารที่มีไขมันสูง เช่น เนย ถั่วทอด ขนมขบเคี้ยว (2) โพลิโพรพิลีน (Polypropylene-PP) PP มักจะรู้จักกันในนามของถุงร้อน ด้วยคุณสมบัติเด่นของ PP ซึ่งมีความใสและป้องกันความชื้นได้ดี มากกว่าครึ่งหนึ่งของ PP ที่นิยมใช้กันจะเป็นรูปของฟิล์ม อย่างไรก็ตาม การป้องกันอากาศซึมผ่านของ PP ยังไม่ดีเท่าพลาสติกบางชนิด เนื่องจากช่วงอุณหภูมิในการหลอมละลายมีช่วงอุณหภูมิสั้นทำให้ PP เชื่อมติดได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟิล์มประเภท OPP ที่มีการจัดเรียงโมเลกุลในทิศทางเดียวกันจะไม่สามารถเชื่อมติดได้เลย คุณสมบัติเด่นอีกประการหนึ่งของ PP คือ มีจุดหลอมเหลวสูงทำให้สามารถใช้เป็นบรรจุภัณฑ์อาหารสำหรับบรรจุอาหารในขณะร้อน (Hot-Fill) การใช้งานของ PP กับผลิตภัณฑ์อาหาร 1) ใช้บรรจุอาหารร้อน เช่น ถุงร้อน (ชนิดใส) 2) ใช้บรรจุอาหารที่ต้องผ่านความร้อนในการฆ่าเชื้อ โดยที่ PP จะเป็นองค์ประกอบหนึ่งของวัสดุที่ใช้ผลิตซองประเภทนี้ ซึ่งนิยมเรียกว่า retort pouchซองนี้จะสามารถใช้แทนกระป๋องโลหะได้ บางครั้งจึงเรียกว่า Flexible Can retort pouch 3) ใช้ทำถุงบรรจุผักและผลไม้ 4) ใช้ทำซองบรรจุอาหารแห้ง เช่น บะหมี่สำเร็จรูป (instant noodle) และอาหารที่มีไขมันอายุการเก็บรักษาไม่สูง เช่น คุกกี้ (cookie) ถั่วทอด เป็นต้น 5) ใช้ทำกล่องอาหาร ลัง ถาด และตะกร้า บรรจุภัณฑ์ขนส่งอีกประเภทหนึ่งที่มีการใช้ PP อย่างมากมาย คือ ถุงพลาสติกสาน (Wooven Sacks) ที่มีขนาดบรรจุมาตรฐาน 50 กิโลกรัมซึ่งทนทานต่อการใช้งาน วิวัฒนาการทางด้านนี้ได้ก้าวไปสู่การผลิตถุงขนาดใหญ่ที่บรรจุสินค้าได้ เป็นต้น ที่เรียกว่า FIBC (Flexible Intermediate Bulk Containers) ดังแสดงในรูปที่ 2.24 ซึ่งอาจจะมีหูหิ้ว 1-4 หู รูปที่ 2.24 ตัวอย่างของถุง FIBC (3) โพลิเอทิลีน เทเรฟทาเลต (Polyethylene Terepthalate-PET) PET บรรจุภัณฑ์ที่ได้รับการคิดค้นขึ้นมาเพื่อการบรรจุน้ำอัดลม โดยเฉพาะคุณสมบัติเด่นทางด้านความใสแวววับเป็นประกาย ทำให้ได้รับความนิยมในการบรรจุน้ำมันพืชและน้ำดื่ม นอกจากขวดแล้ว PET ในรูปฟิล์มซึ่งมีคุณสมบัติในการป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้เป็นอย่างดี จึงมีการนำไปเคลือบหลายชั้นทำเป็นซองสำหรับบรรจุอาหารที่มีความไวต่อก๊าซ เช่น อาหารขบเคี้ยว เป็นต้น นอกจากนี้ ฟิล์ม PET ยังมีคุณสมบัติเด่นอีกหลายประการ เช่น ทนแรงยืดและแรงกระแทกเสียดสีได้ดี จุดหลอมเหลว แต่ข้อด้อย คือ ไม่สามารถปิดผนึกด้วยความร้อนและเปิดฉีกยาก ทำให้โอกาสใช้ฟิล์ม PET อย่างเดียวน้อยมาก แต่มักใช้เคลือบกับพลาสติกอื่น การผลิตขวด PET <<ย้อนกลับ บรรจุภัณฑ์อาหาร ตอนที่4 อ่านต่อ บรรจุภัณฑ์อาหาร ตอนที่6 >> <<กลับสู่หน้าหลัก
การพาสเจอร์ไรซ์อาหารเหลว (liquid food pasteurization) ตอนที่ 1
การพาสเจอร์ไรซ์เป็นการแปรรูปอาหารด้วยความร้อน (thermal processing) วิธีหนึง ซึ่งใช้กันมานานตั้งแต่สมัยของหลุยส์พาสเตอร์ และสืบต่อมาถึงปัจจุบัน เทคโนโลยีการพาสเตอร์ไรซ์อาหาร รุดหน้าไปอย่างไม่หยุดยั้ง บทความนี้จะกล่าวถึงการพาสเจอไรซ์อาหารเหลว เช่น นม น้ำผลไม้ เบียร์ เครื่องดื่มต่างๆ โดยตอนแรกจะเป็นพื้นฐานก่อนนะคะ ประวัติการพาสเจอร์ไรซ์ วัตถุประสงค์ของการพาสเจอร์ไรซ์ การทำลายจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค (pathogen) ทุกชนิด และเอนไซม์ (enzyme) ที่เป็นสาเหตุให้อาหารเสื่อมเสีย เป็นวิธีการถนอมอาหาร (food preservation) เพื่อยืดอายุการเก็บอาหาร ทำให้อาหารปลอดภัย การพาสเจอร์ไรซ์อาหารสามารถทำลายเซล (vegetative cell) ยีสต์ (yeast) รา (mold) และแบคทีเรีย (bacteria) ที่ไม่ทนร้อนแต่ยังไม่เพียงพอที่จะทำลายแบคทีเรียที่ทนความร้อนสูง (thermophillic bacteria) และสปอร์ของแบคทีเรีย (bacterial spore) จึงต้องเก็บรักษาอาหารที่ผ่านการพาสเจอร์ไรซ์แล้ว ที่อุณหภูมิต่ำหรือการแช่แข็ง (freezing) หรืออาจใช้ร่วมกับการถนอมอาหารอื่น เช่น การลดวอเตอร์แอคทิวิตี้ (water activity) การปรับให้เป็นกรด (acidification) เพื่อให้อาหารที่ผ่านการพาสเจอไรซ์เก็บได้โดยไม่ต้องแช่เย็น กรรมวิธีการพาสเจอรไรซ์ การพาสเจอร์ไรซ์อาหารที่ใช้โดยทั่วไปใช้ความร้อน จึงจัดเป็นการแปรรูปด้วยความร้อน (thermal processing) วิธีหนึ่ง ซึ่งปกติจะใช้ความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 C แต่อาจจะใช้กระบวนการอื่นเพื่อการพาสเจอไรซ์ได้ เช่น รังสี (irradiation) ความดันสูง (High pressure) การให้ความร้อนวิธีโอมห์มิก (ohmic heating) เป็นต้น ประเภทของการพาสเจอร์ไรซ์ การพาสเจอรไรซ์อาหารสามารถแบ่งตามวิธีการผลิตได้ดังนี้ 1 การพาสเจอร์ไรซ์อาหารในอาหารปิดผนึกสนิท (In-container pasteurization) โดยบรรจุอาหารที่ต้องการพาสเจอร์ไรซ์ ในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดผนึกสนิท (hermectically sealed container) เช่น กระป๋อง (can) ขวดแก้ว (glass jar) หรือบรรจุภัณฑ์ที่ทนร้อนเช่น ถุง ถ้วยพลาสติก แล้วฆ่าเชื้อในเครื่องฆ่าเชื้อ (cooker) หรือในอ่างน้ำเดือด ความร้อนจะผ่านจากผิวด้านนอกของอาหาร เข้าสู่ภายใน โดยให้อุณหภูมิและเวลาที่จุดร้อนช้าที่สุด (cold point) ของอาหาร ได้รับความร้อนเพียงพอสำหรับการพาสเจอไรซ์ การพาสเจอรไรซ์วิธี ความร้อนจะถ่ายเทอย่างช้า เป็น Low Temperature LongTime (LTLT) proecessใช้ได้กับอาหารได้หลายชนิด ทั้งที่เป็นของแข็ง ของเหลว มีชิ้นเนื้อ เช่น ไส้กรอก แฮม นมข้นหวาน 2 การพาสเจอร์ไรซ์ก่อนการบรรจุ ใช้พาสเจอร์ไรซ์ ผลิตภัณฑอาหารเหลวได้แก่ เช่น นม (milk) เบียร์ (beer) ไอศกรีมมิกซ์ (ice creammixed) น้ำผลไม้ การพาสเจอร์ไรซ์แบบเป็นกะ (batch pasteurization) การต้มในหม้อต้ม (batch pasteurizer) ที่มา : http://www.tpub.com/content/armymedical/md0715/md07150020.htm การพาสเจอร์ไรซ์แบบต่อเนื่อง (continuous pasteurization) โดยใช้อุปกรณ์ แลกเปลี่ยนความร้อน (heat exchanger) เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น (plate heat exchanger) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ (tubular heat exchanger) หลังจากพาสเจอร์ไรซ์แล้วจึงบรรจุ (filling) ในบรรจุภัณฑ์ ซึ่งนิยมใช้ระบบการบรรจุแบบปลอดเชื้อ (aseptic packaging system) ระบบพาสเจอร์ไรซ์แบบต่อเนื่อง (continuous pasteurization) ที่มา : http://www.foodnetworksolution.com/site/company/11/product/39 การตรวจสอบความสมบูรณ์ของการพาสเจอรไรซ์ด้วยความร้อน การตรวจสอบว่าความร้อนที่ใช้เพื่อการพาสเจอร์ไรซ์เพียงพอที่จะทำลายจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ตามที่กำหนดไว้หรือไม่ มักใช้การทดสอบเอนไซม์ที่เหลืออยู่แทนการทดสอบหาจุลินทรีย์ เนื่องจากความร้อน ทำลายเอนไซม์ ซึ่งเป็นโปรตีน ให้สูญเสียสภาพธรรมชาติ (protein denaturation) เช่นเดียวกับจุลินทรีย์ แต่การทดสอบหาเอนไซม์ใช้เวลารวดเร็วกว่า โดยเลือกตรวจหาเอนไซม์ที่พบในอาหารนั้น และมีความต้านทานความร้อน (D value) ใกล้เคียงกับจุลินทรีย์ที่เป็นเป้าหมายที่ต้องการทำลาย เช่น น้ำนม จะตรวจสอบหากิจกรรมของเอนไซม์ อัลลาไลน์ฟอสฟาเทส (alkaline phosphatase) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่พบในนมดิบมักเรียกว่าphosphatase testเอนไซม์นี้ทำลายด้วยความร้อนได้ค่า D (D value) ใกล้เคียงกับจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ส่วนการพาสเจอร์ไรซ์ ไข่ จะตรวจสอบหากิจกรรมของเอนไซม์อมัยเลส (amylase) เพราะมีค่า D (D value) ใกล้เคียงกับเชื้อ Salmonellaspp.
สมัครสมาชิก

สนับสนุนโดย / Supported By

  • บริษ้ท มาเรล ฟู้ดส์ ซิสเท็ม จำกัด จัดจำหน่ายเครื่องจักรและอุปกรณ์การแปรรูปอาหาร เช่น ระบบการชั่งน้ำหนัก, การคัดขนาด, การแบ่ง, การตรวจสอบกระดูก และการประยุกต์ใช้ร่วมกับโปรแกรมคอมพิวเตอร์ พร้อมกับบริการ ออกแบบ ติดตั้ง กรรมวิธีการแปรรูปทั้งกระบวนการ สำหรับ ผลิตภัณฑ์ ปลา เนื้อ และ สัตว์ปีก โดยมีวิศวกรบริการและ สำนักงานตั้งอยู่ที่กรุงเทพ มาเรล เป็นผู้ให้บริการชั้นนำระดับโลกของอุปกรณ์การแปรรูปอาหารที่ทันสมัย​​ครบวงจรทั้งระบบ สำหรับอุตสาหกรรม ปลา กุ้ง เนื้อ และสัตว์ปีก ต่างๆ เครื่องแปรรูปผลิตภัณฑ์สัตว์ปีก Stork และ Townsend จาก Marel อยู่ในกลุ่มเครื่องที่เป็นที่ยอมรับมากที่สุดในอุตสาหกรรม พร้อมกันนี้ สามารถบริการครบวงจรตั้งแต่ต้นสายการผลิตจนเสร็จเป็นสินค้า เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับทุกความต้องการของลูกค้า ด้วยสำนักงานและบริษัทสาขามากกว่า 30 ประเทศ และ 100 เครือข่ายตัวแทนและผู้จัดจำหน่ายทั่วโลก ที่พร้อมทำงานเคียงข้างลูกค้าเพื่อขยายขอบเขตผลการแปรรูปอาหาร Marel Food Systems Limited. We are supply weighing, grading, portioning, bone detection and software applications as well as complete turn-key processing solutions for fish, meat and poultry. We have service engineer and office in Bangkok. Marel is the leading global provider of advanced food processing equipment, systems and services to the fish, meat, and poultry industries. Our brands - Marel, Stork Poultry Processing and Townsend Further Processing - are among the most respected in the industry. Together, we offer the convenience of a single source to meet our customers' every need. With offices and subsidiaries in over 30 countries and a global network of 100 agents and distributors, we work side-by-side with our customers to extend the boundaries of food processing performance.
  • วิสัยทัศน์ของบริษัท คือ การอยู่ในระดับแนวหน้า "ฟอร์ฟร้อนท์" ของเทคโนโลยีประเภทต่างๆ และนำเทคโนโลยีนั้นๆ มาปรับใช้ให้เหมาะสมกับอุตสาหกรรมและกระบวนการผลิตในประเทศไทย เพื่อผลประโยชน์สูงสุดของลูกค้า บริษัท ฟอร์ฟร้อนท์ ฟู้ดเทค จำกัด เชื่อมั่นและยึดมั่นในอุดมการณ์การดำเนินธุรกิจ กล่าวคือ จำหน่าย สินค้าและให้บริการที่มีคุณภาพสูง ซึ่งเหมาะสมกับความต้องการของลูกค้า ด้วยความซื่อสัตย์และความตรงต่อเวลา เพื่อการทำธุรกิจที่ประสบความสำเร็จร่วมกันระยะยาว Our vision is to be in the "forefront" of technology in its field and suitably apply the technology to industries and production in Thailand for customers' utmost benefits. Forefront Foodtech Co., Ltd. strongly believes in and is committed to our own business philosophy which is to supply high quality products and service appropriately to each customer's requirements with honesty and punctuality in order to maintain long term win-win business relationship. Forefront Foodtech Co., Ltd. is the agent company that supplies machinery and system, install and provide after sales service as well as spare parts. Our products are: Heinrich Frey Maschinenbau Gmbh, Germany: manufacturer of vacuum stuffers and machinery for convenient food Kronen GmbH, Germany: manufacturer of machinery for vegetable and fruits from washing to packing Nock Fleischerei Maschinenbau GmbH, Germany: manufacturer of skinning machines, membrane skinning machine, slicers and scale ice makers K + G Wetter GmbH, Germany: manufacturer of grinders and bowl cutters Ness & Co. GmbH, Germany: manufacturer of smoke chambers, both stand alone and continuous units Dorit DFT GmbH, Germany: manufacturer of tumblers and injectors Maschinenfabrik Leonhardt GmbH, Germany: manufacturer of dosing and filling equipment
  • We are well known for reliable, easy-to-use coding and marking solutions which have a low total cost of ownership, as well as for our strong customer service ethos. Developing new products and a continuous programme of improving existing coding and marking solutions also remain central to Linx's strategy. Coding and marking machines from Linx Printing Technologies Ltd provide a comprehensive solution for date and batch coding of products and packaging across manufacturing industries via a global network of distributors. In the industrial inkjet printer arena, our reputation is second to none. Our continuous ink jet printers, laser coders, outer case coders and thermal transfer overprinters are used on production lines in many manufacturing sectors, including the food, beverage, pharmaceutical, cosmetics, automotive and electronic industries, where product identification codes, batch numbers, use by dates and barcodes are needed. PTasia, THAILAND With more than 3,700 coding, marking, barcode, label applicator, filling, packing and sealing systems installed in THAILAND market. Our range is includes systems across a wide range of technologies. To select the most appropriate technology to suit our customers. An excellent customer service reputation, together with a reputation for reliability that sets standards in the industry, rounds off the PTAsia offering and provides customers with efficient and economical solutions of the high quality. Satisfyingcustomers inTHAILAND for 10 years Our 1,313 customers benefit from our many years of experience in the field, with our successful business model of continuous improvement. Our technical and service associates specialise in providing individual advice and finding the most efficient and practical solution to every requirment. PTAsia extends its expertise to customers in the food, beverage, chemical, personal care, pharmaceutical, medical device, electronics, aerospace, military, automotive, and other industrial markets.