ตารางที่ 5.1 แสดงการแปลงหน่วยต่างๆ ของการวัดอัตราการซึมผ่านของไอน้ำมาเป็นหน่วยมาตรฐานที่สภาวะและความดันมาตรฐานเดียวกันโดยมีหน่วยปริมาตรลูกบาศก์เซนติเมตร/ตารางเซนติเมตรของพื้นที่ผิว/มิลลิเมตรของความหนา/เวลาเป็นวินาที/ความสูงของปรอทเป็นเซนติเมตร ตารางที่ 5.1 การแปลงหน่วยของอัตราการซึมผ่านของไอน้ำ หน่วย ตัวคงที่ ที่ใช้คูณ กรัม/ตร.ม./มม./24 ชม./ซม.ปรอท ซีซี/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm) กรัม/ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันที่กำหนด กรัม/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm) ซีซี/100 ตร.นิ้ว/มม./24 ชม./ซม.ปรอท กรัม/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันที่กำหนด ซีซี/ตร.ซม./มม./24 ชม./ซม.ปรอท กรัม/ตร.ซม./ซม./ชม./ซม.ปรอท ซีซี/ตร.ซม./ซม./วินาที/ซม.ปรอท ซีซี/ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm) กรัม/ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันที่กำหนด ซีซี/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm) x10 x 3.8073x 10-12 x 1.4390x 10-10 5.3.2 การทดสอบกระดาษแข็งและกระดาษลูกฟูก การทดสอบอันดับแรกของบรรจุภัณฑ์กระดาษ คือ การทดสอบหาความชื้นของกระดาษตามด้วยการหาน้ำหนักมาตรฐานและความหนาของกระดาษ อันดับต่อไปคือ การหาเกรนหรือแนวเยื่อเส้นใยของกระดาษว่าอยู่ในแนวที่ต้องการหรือไม่เมื่อขึ้นรูปเป็นกล่อง แล้วจึงค่อยวัดขนาดมิติของกล่อง ซึ่งอาจวัดมิติเมื่อขึ้นรูปเสร็จหรือมีการแกะกล่องออกและแผ่เป็นแผ่นแนวราบ ในแง่ของการผลิตตัวกล่องกระดาษแข็งจะต้องถูกตรวจสอบความลึกและความกว้างของการทับเส้นเพื่อการขึ้นรูปกล่องได้ง่ายหรือยาก สำหรับกล่องกระดาษลูกฟูก นอกเหนือจากน้ำหนักมาตรฐานและความหนาของกระดาษที่ใช้ผลิตแผ่นกระดาษลูกฟูก การทดสอบที่นิยมมากคือ การทดสอบแรงดันทะลุซึ่งเป็นการทดสอบความแข็งแรงแบบพื้นฐาน การทดสอบที่ให้ผลแน่นอนกว่า คือ การทดสอบความแข็งแรงตามขอบของกระดาษลูกฟูก (Edge Crush Test หรือ ECT) ดังแสดงในรูปที่ 5.7 และรูป (ง) ในหน้า 168 และความสามารถในการรับแรงกดในแนวราบของลอน (Flat Crush Test) ในรูปที่ 5.8 สำหรับการทดสอบความแข็งแรงตามขอบนี้สามารถใช้ในการประเมินความแข็งแรงของกล่องลูกฟูกในแง่ของความสามารถรับแรงกดในแนวดิ่ง (Compression Strength) โดยใช้สูตรที่คิดค้นโดย McKee มีดังนี้ โดยที่ P = ค่าประเมินของความต้านทานรับแรงกดในแนวดิ่ง (kp) ECT = ค่าความแข็งแรงตามขอบของกระดาษลูกฟูก (kp/cm) H = ความหนาของกระดาษลูกฟูก (มม.) Z = ความยาวของเส้นรอบรูปของกล่องลูกฟูกด้านที่รับแรงกด หมายเหตุ ค่า kp = 10 นิวตัน รูปที่ 5.7 การทดสอบความแข็งแรงตามขอบของกระดาษลูกฟูก รูปที่ 5.8 การทดสอบการรับแรงกดในแนวราบของลอนลูกฟูก 5.3.3 การทดสอบประเภทของพลาสติก สำหรับคนที่ไม่ได้อยู่ในวงการบรรจุภัณฑ์หรือวงการพลาสติก การเรียกชื่อพลาสติกประเภทต่างๆ ที่เริ่มต้นด้วยตัวพีก็ยุ่งยากพอสมควร ยิ่งถ้ามีการแยกประเภทของพลาสติกคงยุ่งยากมากขึ้นไปอีก อย่างไรก็ตาม ในหัวข้อต่อไปนี้จะพยายามอธิบายถึงวิธีการบ่งบอกพลาสติกประเภทต่างๆ อย่างง่ายๆ โดยไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่สลับซับซ้อน ขั้นตอนอันดับแรกในการทดสอบ คือ การเผาหรือลนด้วยไฟ แล้วสังเกตสิ่งต่างๆ ดังนี้ 1. ลักษณะการไหม้ของพลาสติก 2. ถ้าพลาสติกนั้นจุดไฟติด สังเกตสีของเปลวไฟที่ไหม้ 3. พลาสติกที่ไหม้ติดไฟมีควันหรือไม่ 4. ถ้ามีควันให้สังเกตสีของควัน 5. ลักษณะการไหม้ของพลาสติกมีเศษหรือมีของเหลวหยดหรือไม่ 6. เมื่อดับไฟแล้ว การไหม้ยังเป็นไปอย่างต่อเนื่องหรือไม่ 7. ในขณะที่ไหม้นั้น มีกลิ่นจากการเผาไหม้หรือไม่ วิธีการบ่งบอกประเภทของพลาสติกด้วยการเผานี้ควรจะเริ่มจากการลนไฟพลาสติกที่รู้จักว่าเป็นอะไรก่อน เพื่อสังเกตลักษณะของการเผาไหม้ และทำความคุ้นเคยกับผลจากการเผาไหม้ของพลาสติกแต่ละประเภท พลาสติกบางจำพวกเช่น PVC เมื่อมีการเติมสารต่างๆ เช่น พวก Fillers, Plasticizers เป็นต้น จะทำให้ลักษณะการเผาไหม้แปรเปลี่ยนไปได้ ส่วนการดมกลิ่นที่เกิดจากการเผาไหม้ ควรจะดมหลังจากดับไฟแล้วค่อยๆ ดม รายละเอียดผลจากการลนไฟนี้สรุปอยู่ในตารางที่ 5.2 ขั้นตอนต่อไปในการทดสอบ คือ การทำให้พลาสติกละลายในสารตัวทำละลาย (Solvents) ซึ่งสารตัวทำละลายส่วนใหญ่ค่อนข้างจะเป็นอันตราย การทดสอบในขั้นตอนนี้จึงควรระวังอย่างยิ่ง ตัวอย่างพลาสติกที่ใช้อาจมีขนาดเพียง ½ x ½ นิ้ว โดยใสไว้ในขวดแก้วที่บรรจุสารตัวทำละลายไว้อย่างน้อย 12 เซนติเมตรดังรูปที่ 5.10 พลาสติกต่างชนิดกันจะละลายในสารตัวทำละลายต่างกัน ดังแสดงในตารางที่ 5.3 รูปที่ 5.10 การทดสอบประเภทของพลาสติกด้วยการใช้สารตัวทำละลาย ตารางที่ 5.2 วิธีการทดสอบหาประเภทของพลาสติกด้วยการลนไฟ ประเภทของฟิล์ม สีของเปลวไฟ ลักษณะ กลิ่นจากการไหม้ ความหนาแน่น (กรัม/ลบ.ซม.) Polyethylene ส่วนบนเป็นสีเหลือง ส่วนล่างเป็นสีฟ้า ควันสีขาว ละลายเป็นหยดคล้ายเทียน กลิ่นไหม้ของไข LDPE : 0.91-0.94 HDPE : 0.94-0.965 Polypropylene ส่วนบนเป็นสีเหลือง ส่วนล่างเป็นสีฟ้า หลอมละลายเป็นหยด กลิ่นไหม้ของไข 0.9 - 0.915 PVC สีเหลืองอมส้ม มีขอบเปลวเป็นสีเขียว แยกตัว กลิ่นคลอไรด์ 1.28 - 1.38 Polyester สีเหลือง ควันสีดำ ไม่มีการหยด ไหม้ไปเรื่อยๆ ไม่ลุกไหม้ได้ง่ายๆ 1.38 Polycarbonate สีเหลืองอมส้ม ควันสีดำ ไม่มีการหยด มีการแยกตัว ไม่ลุกไหม้ได้ง่ายๆ 1.2 Nylon สีฟ้าและปลายเปลวเป็นสีเหลือง ละลาย หยดเป็นฟอง หยดเป็นก้อนๆ คล้ายกับกาไหม้ผม 1.06 - 1.14 Polystyrene สีเหลืองส้ม เขม่าสีดำ ไม่มีการหยด นิ่มตัว กลิ่นหอม 1.04 - 1.09 กระดาษแก้ว สีเหลืองส้มอมสีเทา มีควันไหม้ได้เร็วและไหม้อย่างสมบูรณ์ คล้ายกับไหม้กระดาษ 0.48 แหล่งที่มา : Athalye, A.S. "Identification and Testing of Plastics" ตารางที่ 5.3 ประเภทของพลาสติกที่ละลายในสารตัวทำละลาย ประเภทพลาสติก สารตัวทำละลาย (Solvent) Polyethylene, Polybutene-1, p-Xylene*, Trichlorobenzene-, Decane*, Decalin* Isotactic Polypropylene Benzene, Toluene, Chloroform, Cyclohexanone, Polystyrene Tetrahydrofuran, Cyclohexzanone, Methylethhlketone, Dimethylformamide Polyvinyl Chloride Aqueous cupriammonium hydroxide*, Cellulose Aqueous zinc chloride, Aqueous calcium thiocyanate Polyamides Formic acid, Conc. Sulfuric acid, Dirmethylformamide, Mcresol แหล่งที่มา : Athalye A.S. "Identification and Testing of Plastics" ขั้นตอนสุดท้ายคือ การหาความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity) ตามที่ทราบกันแล้วว่าพลาสติกแต่ละประเภทมีความหนาแน่นที่แตกต่างกัน การทดสอบดังแสดงในรูปที่ 5.11 ของเหลวที่บรรจุอยู่ในขวดเมทิลแอลกอฮอล์ (Methyl Alcohol หรือ Methanol) หรือน้ำยาซักผ้าผสมน้ำ โดยมีส่วนผสมของน้ำยาซักผ้า (1 ส่วนใน 100 ส่วนของน้ำ การทดสอบจะใช้เมทิลแอลกอฮอล์มีความถ่วงจำเพาะ 0.7917 ที่อุณหภูมิห้อง แต่ส่วนใหญ่จะใช้น้ำผสมน้ำยาซักผ้า เพราะพลาสติกส่วนใหญ่มีความถ่วงจำเพาะมากกว่า 1 การหาความถ่วงจำเพาะจะหาได้จากสูตรดังต่อไปนี้เพื่อเปรียบเทียบหาประเภทของพลาสติกในตารางที่ 5.4 ในเมทิลแอลกอฮอล์ ตารางที่ 5.4 ความถ่วงจำเพาะของพลาสติกประเภทต่างๆ พลาสติก ความถ่วงจำเพาะ Polypropylene (PP) 0.85 - 0.90 Low Density Polyethylene (LDPE) 0.91 - 0.93 High Density Polyethylene (HDPE) 0.91 - 0.96 Polystyrene 1.05 - 1.08 Nylon 1.09 - 1.14 Polyester 1.12 - 1.30 Vinyl Chloride 1.15 - 1.65 Polycarbonate 1.20 5.4 การทดสอบบรรจุภัณฑ์ การทดสอบบรรจุภัณฑ์อาจแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ การทดสอบเพื่อควบคุมคุณภาพของบรรจุภัณฑ์และการทดสอบบรรจุภัณฑ์เพื่อการขนส่ง การทดสอบทั้ง 2 ประเภทนี้เป็นการจำลองการใช้งานจริงของบรรจุภัณฑ์มาทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการ 5.4.1 การทดสอบบรรจุภัณฑ์เพื่อควบคุมคุณภาพ (1) การทดสอบกระป๋องโลหะ โดยทั่วไปบรรจุภัณฑ์กระป๋องควรจะถูกบรรจุไม่ต่ำกว่า 90% ของความจุทั้งหมดตามมาตรฐานของ U.S. FDA มาตรฐานนี้ หมายถึงช่องว่างเหนืออาหารสุทธิ (Net HeadSpace) ของภาชนะไม่ควรมากกว่า 10% ของความสูงด้านในของกระป๋อง ในตารางที่ 5.5 เปรียบเทียบความจุของกระป๋องขนาดต่างๆ กัน โดยใช้กระป๋องขนาดเบอร์ 2 เป็นเกณฑ์มาตรฐานเปรียบเทียบ ตารางนี้ยังบอกขนาดของกระป๋องที่นิยมใช้ เช่น กระป๋องขนาดเบอร์ 2 มีขนาด 307 x 409 (นิ้ว) และกระป๋องเบอร์ 10 มีขนาด 603 x 700 (นิ้ว) เป็นต้น ตารางที่ 5.5 แสดงความจุและค่าการเปลี่ยนขนาดของกระป๋องที่นิยมใช้ในการบรรจุผักและผลไม้กระป๋อง ชื่อ ขนาด (นิ้ว) ความจุของน้ำเป็นออนซ์ที่ 20 °c เทียบเท่ากับกระป๋อง No.2 6Z 202x308 6.08 0.295 8Z Short 211x300 7.93 0.386 8Z Tall 211x304 8.68 0.422 No. 1 (Picnic) 211x400 10.94 0.532 No.211Cylinder 211x414 13.56 0.660 No. 300 300x407 15.22 0.741 No.300Cylinder 300x509 19.40 0.945 No. 1 Tall 301x411 16.70 0.813 No. 303 303x509 16.88 0.821 No.303Cylinder 301x411 21.86 1.060 No.2Vacuum 307x306 14.71 0.716 No. 2 307x409 20.55 1.000 Jumbo 307x510 25.80 1.2537 No.2Cylinder 307x512 26.40 1.284 No. 1 - ¼ 401x206 13.81 0.672 No. 2 - ½ 401x411 29.79 1.450 No.3Vacuum 404x307 23.90 1.162 No.3Cylinder 404x700 51.70 2.515 No. 5 502x510 59.10 2.8744 No. 10 603x700 109.43 5.325 แหล่งที่มา : อย. "แนวทางในการปฏิบัติตาม GMP อาหารกระป๋อง" หมายเหตุ ตารางข้างบนช่องขวาสุดเป็นการเทียบกับกระป๋อง No.2 แสดงปริมาณบรรจุเป็นกี่เท่าของกระป๋องขนาดเบอร์ 2 จุดมุ่งหมายของการทดสอบกระป๋องโลหะจะเน้นที่การหารอยรั่วของกระป๋อง ส่วนใหญ่จะเป็นบริเวณรอยปิดของฝากระป๋องกับตัวกระป๋อง ดังนั้นก่อนที่จะปิดฝากระป๋องจะต้องตรวจบริเวณปากกระป๋องให้มีความเรียบและเอียงเป็นมุมเดียวกันรอบตัวกระป๋อง เมื่อปิดฝากระป๋องแน่นหนาแล้วจึงอัดอากาศใส่กระป๋องให้ได้ความดันประมาณ 1.5 - 2.0 เท่าของความดันบรรยากาศ การทดสอบรอยรั่วจะกระทำภายใต้น้ำโดยกดกระป๋องให้จมน้ำเพื่อสังเกตฟองอากาศที่จะออกมาจากบริเวณที่มีรอยรั่ว โดยทั่วไปแล้วโรงงานผู้ผลิตกระป๋องจะเป็นผู้ที่คอยช่วยเหลือและให้คำแนะนำเกี่ยวกับการตรวจสอบตะเข็บของกระป๋องแก่ลูกค้าของตน อาจจะมีเอกสารพร้อมรูปภาพแสดงวิธีการตรวจสอบ ปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวกับการตรวจสอบมีดังต่อไปนี้ 1. ตรวจสอบตะเข็บด้วยตาเปล่า ในระหว่างการดำเนินการปิดผนึกฝากระป๋อง จำเป็นจะต้องคอยตรวจดูเป็นระยะเพื่อตรวจหาตำหนิของตะเข็บ อาทิเช่น ตะเข็บตาย (Dead Head) สันแหลม (Cut Overs) และตำหนิอื่นของตะเข็บขอคู่ ควรจะควบคุมโดยผู้ที่ได้รับการฝึกฝนจนสามารถตรวจสอบด้วยตาเปล่าได้ ควรจะมีการตรวจดูเป็นช่วงระยะเวลาที่ไม่เกิน 30 นาที โดยการสุ่มตัวอย่างจากจุดที่ทำการปิดผนึกฝาและจดบันทึกผลการสังเกตผิดปกติ เช่น ทำงานช้าเกินควร เมื่อพบจุดบกพร่องควรทำการแก้ไขโดยด่วน 2. การตรวจสอบตะเข็บโดยการฉีกหรือเลาะตะเข็บ ควรกระทำทุกๆ ช่วง 4 ชั่วโมง หลังจากเริ่มต้นการปิดผนึกฝากระป๋อง และเครื่องทำงานได้เต็มที่แล้ว ผลการตรวจสอบควรบันทึกไว้เป็นหลักฐานรวมทั้งการแก้ไข 3. การสังเกตทั่วไป ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพของตะเข็บคู่ (Double Seam) มีดังนี้ - สภาพของเครื่องดื่มปิดผนึกไม่ว่าเป็นเครื่องแบบใช้มือหรือไม่ก็ตาม - วัสดุที่ทำกระป๋อง เช่น ความหนาที่แตกต่างกันของแผ่นดีบุกที่ใช้ทำกระป๋อง - ขนาดของกระป๋อง <<ย้อนกลับการทดสอบวัสดุและบรรจุภัณฑ์ ตอนที่1อ่านต่อการทดสอบวัสดุและบรรจุภัณฑ์ ตอนที่3 >> <<กลับสู่หน้าหลัก

การฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟเป็นกระบวนการยืดอายุผลิตภัณฑ์อาหารค่อนข้างใหม่ในเมืองไทย แต่ในระดับตลาดผู้บริโภคหรือร้านอาหารปลีกได้รับความนิยมใช้ในการอุ่นอาหารอย่างแพร่หลาย สำหรับการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟในระดับอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์คิดว่าในเมืองไทยยังไม่มีใครเริ่มลงทุน ในต่างประเทศเริ่มจะมีการผลิตในเชิงพาณิชย์เมื่อประมาณ 10 ปีก่อนในประเทศเนเธอร์แลนด์ โดยใช้ฆ่าเชื้ออาหารที่บรรจุในถาด CPET ปิดฝาด้วยพลาสติกโดยฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 72°C เป็นเวลา 2 นาที สาเหตุที่การฆ่าเชื้อด้วยระบบไมโครเวฟไม่ได้รับความนิยมมากนัก เพราะว่าระบบนี้สามารถยืดอายุอาหารได้เช่นเดียวกับการฆ่าเชื้อด้วยการพาสเจอร์ไรซ์ (pasteurization) แต่มีอายุไม่ยาวนานพอและยังต้องจัดส่งในระบบแช่เย็นอีกด้วย ในรูปที่ 4.5 นี้เปรียบเทียบการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน 3 ระบบ ซึ่งจะพบว่าอุณหภูมิที่ใช้ในการฆ่าเชื้อไม่ได้แตกต่างกัน แต่จะต่างกันที่เวลา และอัตราการเพิ่มของความร้อนและการเย็นตัวในขณะทำการฆ่าเชื้อ รูปที่ 4.5 เปรียบเทียบอุณหภูมิและเวลาในการฆ่าเชื้อการเย็นตัวของระบบฆ่าเชื้อด้วยความร้อน แหล่งที่มา : Willhoft, E.M.A. "Aseptic Processing and Packaging of Particulate Foods" 4.3.6 การยืดอายุอาหารด้วยวิธีการทางเคมี การใช้สารเคมีในการยืดอายุอาหารนั้น สามารถทำได้โดยการผสมสารเคมีเข้าไปในอาหารหรือการใส่เข้าไปในบรรจุภัณฑ์เพื่อยับยั้งปฏิกิริยาที่จำทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพ การใช้สารเคมีทางธรรมชาติและสารเคมีสังเคราะห์ในการยืดอายุอาหารนั้น มักใช้ร่วมกับการถนอมอาหารวิธีอื่นๆ และมักจะมีกฎหมายควบคุมการใช้สารเคมีดังกล่าวในอาหารนั้นด้วยเสมอ การถนอมอาหารด้วยสารเคมีเป็นการใช้เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน สารเคมีบางจะพวกทำให้สถานะของอาหารอยู่ในสภาพของกรดหรือใช้ในการช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ยีสต์ และรา ในตารางที่ 4.6 แสดงชนิดของสารกันบูด (preservative) ที่มีผลต่อจุลินทรีย์ และในทางปฏิบัติมักจะใช้สารเหล่านี้มาผสมกัน เนื่องจากไม่มีสารกันบูดชนิดใดที่มีผลทำลายจุลินทรีย์ทุกชนิดได้ การรมควันนับเป็นอีกวิธีการหนึ่งที่ใช้วิธีทำให้แห้ง พร้อมทั้งใช้สารเคมีช่วยในการถนอมอาหารซึ่งโดยมากจะเป็นสารที่มีผสมกับเกลือ ตารางที่ 4.6 แสดงชนิดของสารกันบูดที่มีผลต่อจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ ชนิดของสาร แบคทีเรีย ยีสต์ รา ไนไตรต์ (nitrite) ซัลไฟต์ (sulfites) กรดฟอร์มิก กรดโพรพิออนิก (propionic acid) กรดซอร์บิก (sorbic acid) กรดเบนโซอิก (benzoic acid) พารา-ไฮดรอกซีเบนโซอิก แอซิด เอสเทอร์ ไดพีนิล ++ ++ + + + ++ ++ -- -- + ++ ++ +++ +++ +++ ++ -- + ++ ++ +++ +++ +++ ++ หมายเหตุ -- แสดงว่า ไม่มีผล + แสดงว่า มีผลบ้างเล็กน้อย ++ แสดงว่า มีผลปานกลาง +++ แสดงว่า มีผลมาก แหล่งที่มา : ไพบูลย์ ธรรมรัตน์วาสิก "กรรมวิธีการแปรรูปอาหาร" การยืดอายุอาหารด้วยวิธีการทางเคมีอีกวิธีหนึ่งคือ การใช้สารดูดออกซิเจนโดยเป็นการทำปฏิกิริยาเคมีของสารดูดออกซิเจนกับบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์ การทำปฏิกิริยากับออกซิเจนของอาหารจะสามารถลดลงได้โดยใช้สารดูดออกซิเจน ซึ่งปกติแล้วจะบรรจุในซองเล็กๆ แยกออกจากตัวสินค้าและบรรจุอยู่ในบรรจุภัณฑ์เดียวกัน สารดูดออกซิเจนนี้ส่วนใหญ่ทำจากผงเหล็กที่จะช่วยดูดออกซิเจนที่มีอยู่ในถุงและลดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่จะเกิดกับอาหาร ปรากฏการณ์ใหม่ในวงการอุตสาหกรรมอาหารที่ใช้วิธีการทางเคมีในการยืดอายุอาหาร คือ การใช้สารที่มีคุณค่าทางอาหารที่อยู่ในส่วนประกอบอาหาร เช่น วิตามินอี (Alpha Tocopherol) และวิตามินซี (Ascorbic Acid) เป็นตัวทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นแทนที่จะใช้สารเคมีอย่างอื่นๆ 4.3.7 การฉายรังสี (food irradiation) การฉายรังสีเพื่อยืดอายุของอาหารเริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1920 และเป็นที่ประจักษ์กันทั่วทั้งวงการว่าการฉายรังสีไม่มีผลกระทบต่อคุณค่าของอาหารเลย การฉายรังสีนับเป็นวิวัฒนาการใหม่ที่เริ่มมีการใช้อย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตาม การฉายรังสีอาจมีผลทำให้โครงสร้างของบรรจุภัณฑ์เกิดการแปรรูปขึ้นเช่น ทำให้เหนียวขึ้น หดตัว หรือเปลี่ยนสี เป็นต้น ในขณะนี้มี 30 ประเทศทั่วโลกยอมรับการยืดอายุอาหารด้วยการฉายรังสี แต่ยังมีบางประเทศห้ามจำหน่ายอาหารที่ผ่านการฉายรังสีแม้ว่าจะเป็นวิธีการถนอมอาหารที่มีประสิทธิผลสูงสุดตามที่ WHO ของสหประชาชาติอนุมัติให้ใช้การฉายรังสีในการยืดอายุอาหารด้วยปริมาณรังสี 1 Mrad. โดยไม่ต้องมีการทดลองใดๆ ส่วนองค์การอาหารและยาของประเทศสหรัฐอเมริกา (FDA) ได้จัดให้การฉายรังสีเป็นวัตถุเจือปนอาหาร เนื่องจากการฉายรังสีอาจก่อให้เกิดสารใหม่ที่ยังไม่ทราบขึ้นในอาหารที่ผ่านการฉายรังสีแล้ว ปริมาณรังสี 1 Mrad หมายความว่าเป็นรังสีที่ได้จากแหล่ง Cobalt 60 ที่กระจายรังสีด้วยความถี่ 100 rads ต่อวินาที เป็นเวลา 2.78 ชั่วโมง หรืออาจได้จากการใช้ลำแสงอิเลคตรอนแต่ใช้เวลาเพียง 0.01 วินาทีก็จะได้ปริมาณแสงจำนวนเท่ากัน ส่วนหน่วย rads เป็นการวัดปริมาณพลังงานที่ถูกดูดซึม โดยมีค่าพลังงานเทียบเท่ากับ 2.4 x 10-6 แคลอรี่ต่อกรัม รังสีที่ใช้กันมี รังสีเอ็กซ์ (X rays) ลำแสงเร้งอิเลคตรอน (Accelerated Electron Beams) และรังสีแกมม่า (Gamma Rays) ปรากฏว่าลำแสงเร่งอิเลคตรอนและรังสีแกมม่าให้ประสิทธิผลที่ดีกว่า แหล่งของรังสีแกมม่ามาจาก โคบอลต์ 60 (Cobalt 60) หรือซีเซียม (Cesium 137) รังสีแกมม่ามีอำนาจทะลุทะลวงได้ดีกว่าลำแสงเร่งอิเลคตรอน และสามารถฆ่าเชื้อสินค้าบนกะบะได้ทั้งหมดโดยไม่ทำให้รังสีตกค้างอยู่ในอาหารแต่จะใช้เวลานานกว่า ขณะที่อาหารได้รับการฉายรังสีสีส่วนประกอบของอาหารโดยมากจะปล่อยรังสีผ่านไป แต่จุลินทรีย์ที่ได้รับรังสีจะมีระบบ DNA เปลี่ยนแปลงไปจึงทำลายการเจริญเติบโต พร้อมทั้งลดโอกาสการทำปฏิกิริยาต่างๆ ที่จะทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพ ถ้าปริมาณรังสีที่ฉายมากพอ ตัวผลิตภัณฑ์อาหารจะถูกฆ่าเชื้อได้ในระดับเดียวกับการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน แต่มีผลข้างเคียงต่อคุณภาพอาหารน้อยกว่าการใช้ความร้อนเพราะไม่มีผลต่อรสชาติ การเปลี่ยนสี และผลกระทบต่อคุณค่าอาหารจึงได้รับการขนานนามว่าเป็นการฆ่าเชื้อแบบเย็น (Cold Sterilization) ในตารางที่ 4.7 แสดงถึงผลทางเทคนิคของอาหารที่ผ่านการฉายรังสี ตารางที่ 4.7 ผลทางเทคนิคของอาหารที่ฉายรังสี ผลกระทบ ปริมาณรังสี การฆ่าเชื้อ 2 - 6 Mrads ยับยั้งการเติบโตของจุลินทรีย์ 100 - 1000 Mrads ยับยั้งการเติบโตของแมลง น้อยกว่า 100 Mrads ยับยั้งการเติบโตของเชื้อพาราซิท (Parasites) น้อยกว่า 100 Mrads วิธีการฆ่าเชื้อโดยการฉายรังสีนี้ ตัวบรรจุภัณฑ์และสินค้าได้รับการฉายรังสีพร้อมๆ กัน เมื่อใช้รังสีแกมม่าด้วยปริมาณ 1 Mrad กับฟิล์มพลาสติกที่ใช้กันทั่วไป เช่น PE , PET , PS รวมถึงฟิล์มที่ป้องกันการซึมผ่านได้ดี เช่น PVDC และไนลอน 6 สามารถผ่านการฉายรังสี โดยได้รับการอนุมัติจากสำนักงานอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา แม้ปริมาณรังสีสูงมากถึง 6 Mrads PE ยังใช้ได้ดี การยืดอายุอาหารโดยการฉายรังสีนี้แม้ว่าจะได้รับความสนใจจากนักวิชาการด้านต่างๆ มาเป็นสิบปีทั้งในการวิจัยและการพัฒนา แต่ยังไม่ได้รับความนิยมจากประชาชนทั่วทั้งโลก อาจจะเป็นเพราะการพูดถึงการฉายรังสี คนที่ได้ยินมักคิดว่าเป็นกัมมันตภาพรังสีชนิดเดียวกับที่ใช้ในการทดสอบปรมาณู อย่างไรก็ตาม ในประเทศไทยการยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารด้วยการฉายรังสีได้รับการวิวัฒนาการและพัฒนามากว่า 30 ปี และได้รับความนิยมใช้อย่างกว้างขวางโดยเฉพาะอาหารประเภทแหนมและข้าวสาร 4.3.8 การปรับสภาวะบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์ การปรับสภาวะบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์จะช่วยยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารสดและอาหารแปรรูป เมื่อเทียบกับการปล่อยให้อาหารเหล่านี้อยู่ในบรรยากาศธรรมดา เปรียบเสมือนกับคนเราจะสุขสบายกว่าในห้องที่ได้ปรับอุณหภูมิและความชื้นให้เหมาะสม โดยใช้เครื่องปรับอากาศหรือแอร์คอนดิชั่น การปรับปริมาณอัตราส่วนของอากาศภายในบรรจุภัณฑ์ให้เหมาะสมกับสินค้าเหมือนกับการติดตั้งเครื่องปรับอากาศให้แก่สินค้าเพื่อการอยู่สบายและเป็นการยืดอายุของอาหารด้วย ระบบการบรรจุที่ดูดเอาอากาศภายในบรรจุภัณฑ์ออกหรือที่เรียกว่า "บรรจุภัณฑ์สุญญากาศ" จัดได้ว่าเป็นการปรับสภาวะอย่างหนึ่ง เนื่องจากเป็นการดูดเอาอากาศออกจากบรรจุภัณฑ์ให้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้ เพื่อลดโอกาสการทำปฏิกิริยาของออกซิเจนกับอาหารซึ่งจะนำไปสู่การเสื่อมคุณภาพของอาหาร ภายใต้สภาวะบรรยากาศปกติจะประกอบด้วยออกซิเจน 20% และไนโตรเจน 80% โดยประมาณพร้อมทั้งมีคาร์บอนไดออกไซด์อยู่เล็กน้อย การปรับอัตราส่วนของอากาศภายในบรรจุภัณฑ์เสียใหม่ย่อมทำให้อาหารที่อยู่ภายในทำปฏิกิริยากับอากาศในสภาพแตกต่างกัน ก๊าซแต่ละอย่างมีบทบาทต่อสินค้าดังต่อไปนี้ - ออกซิเจน เป็นก๊าซที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น การลดปริมาณออกซิเจนย่อมเป็นการลดปฏิกิริยาทางเคมีไปด้วย ตัวอย่างเช่น อาหารที่ผ่านการทอดหรืออาหารที่มีไขมันมากเมื่อนำมาบรรจุในสภาพปรับบรรยากาศ วิธีนี้จะลดปริมาณออกซิเจนให้เหลือน้อยที่สุด แต่ไม่ถึงกับไม่มีออกซิเจนเลย เนื่องจากจะเป็นการส่งเสริมให้บักเตรีประเภทที่เติบโตภายใต้สภาวะไม่มีออกซิเจน (Anaerobic Bacteria) เติบโตขึ้นมาแทน - คาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซนี้เมื่อฉีดเข้าไปในบรรจุภัณฑ์จะทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย วิธีที่นำมาใช้อย่างหนึ่ง คือ ให้มีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 20% ในบรรจุภัณฑ์นั้นๆ แต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีข้อเสีย คือ เมื่อละลายกับน้ำจะก่อให้เกิดสภาพกรดอย่างอ่อนๆ - ไนโตรเจน ก๊าซชนิดนี้เป็นก๊าซที่แตกต่างจากก๊าซทั้งสองที่ได้กล่าวมาแล้ว คือ เป็นก๊าซเฉื่อยทางชีวภาพและไม่ละลายกับน้ำพร้อมทั้งไม่มีกลิ่น จึงนิยมใช้ก๊าซไนโตรเจนเป็นก๊าซเข้าไปแทนที่อากาศในบรรจุภัณฑ์ ในแง่ของวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้กับระบบปรับสภาวะบรรยากาศนี้ สิ่งที่จะต้องระวังมากเป็นพิเศษ กล่าวคือ ระบบการปรับสภาวะบรรจุภัณฑ์ต้องเป็นวัสดุที่ป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้เป็นอย่างดีเพื่อรักษาสภาพการปรับบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์ไว้ได้ตลอด นอกจากนี้ความแข็งแรงของรอยปิดผนึกเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ต้องควบคุมให้ได้ บรรจุภัณฑ์ที่ใช้ระบบการปรับสภาวะบรรยากาศนี้จะสามารถยืดอายุผลิตภัณฑ์ได้มากกว่าถึง 2 - 10 เท่าตัว โดยการปรับสภาวะบรรยากาศที่เหมาะสมสำหรับอาหารแต่ละประเภท คุณประโยชน์อีกอย่างหนึ่งของระบบบรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ คือ ไม่จำเป็นต้องแช่แข็ง แต่อาจจะใช้เพียงแค่การแช่เย็นสำหรับสินค้าสด เช่น ผลไม้ เนื้อ และปลา เป็นต้น 4.4 การประเมินหาอายุของอาหาร ตามที่ได้กล่าวไว้ในบทนำแล้วว่า การประเมินหาอายุของผลิตภัณฑ์อาหารเป็นหัวใจสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารและบรรจุภัณฑ์ ถ้าอาหารที่รับประทานต้องการอายุเพียงแค่ 15 - 30 นาที และใช้เวลาในการเดินทางน้อยกว่า 1 กิโลเมตรจากแหล่งผลิตมายังแหล่งบริโภค บรรจุภัณฑ์ที่ใช้อาจใช้แบบไหนก็ได้ ยกตัวอย่างเช่น ทอดมันหรือกล้วยแขกที่ซื้อจากตลาดปากซอยที่เพิ่งทอดเสร็จใหม่ๆ เมื่อซื้อจากปากซอยนำมารับประทานที่บ้านซึ่งใช้เวลาน้อยและระยะทางสั้นบรรจุภัณฑ์ที่ใช้จึงอาจเป็นถุงพลาสติกธรรมดาหรือแม้กระทั่งถุงกระดาษพับจากหนังสือพิมพ์ โลหะหนักในหมึกพิมพ์ยังไม่ทันจะรู้ตัวที่จะเข้าทำปฏิกิริยา อาหารนั้นก็รับการบริโภคเข้าไปแล้ว ในเหตุการณ์เช่นนี้แทบไม่มีความจำเป็นต้องใช้ความรู้อะไรในการพัฒนาอาหารและบรรจุภัณฑ์ แต่ภายใต้ธุรกิจการค้ากระแสโลกานุวัตรผลิตภัณฑ์อาหารพร้อมบรรจุภัณฑ์อาจต้องการอายุการเก็บถึง 15 เดือนแทนที่จะเป็น 15 นาทีและอาจต้องเดินทาง 10,000 กิโลเมตรแทนที่จะเป็น 1 กิโลเมตร ดังนั้นความรู้ที่จะใช้ในการพัฒนาอาหารและบรรจุภัณฑ์จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง 4.4.1 ปัจจัยที่ต้องพิจารณา อายุขัยของผลิตภัณฑ์อาหารที่บรรจุอยู่ในบรรจุภัณฑ์จะแปรผันตามองค์ประกอบ 3 ประการ คือ 1. ตัวผลิตภัณฑ์อาหาร สภาวะการยอมรับได้ของคุณภาพสินค้า ความไวในการทำปฏิกิริยาและความต้องการอื่นๆ 2. ตัวบรรจุภัณฑ์ อัตราการซึมผ่านของวัสดุบรรจุภัณฑ์ การรักษาคุณสมบัติต่างๆ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ คุณสมบัติทางกลของวัสดุบรรจุภัณฑ์ 3. สภาวะขนส่ง เช่น อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และเวลา ในองค์ประกอบทั้ง 3 นี้ การรู้ซึ้งถึงคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์อาหารเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด เช่น ความไวต่อการทำปฏิกิริยากับความชื้นและออกซิเจน ด้วยเหตุนี้จึงต้องทดสอบความไวในการทำปฏิกิริยาของผลิตภัณฑ์อาหารก่อนที่จะเลือกวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม อายุขัยของผลิตภัณฑ์อาหารใดๆ ของระบบบรรจุภัณฑ์และสภาวะการกระจายสินค้าหนึ่งๆ นั้นจะแปรผันตามคุณภาพของอาหารในขณะที่เริ่มผิตและสภาวะการยอมรับได้เมื่อบริโภคหลังจากช่วงเวลาหนึ่งผ่านไป ความแตกต่างของคุณภาพอาหารขณะผลิตกับขณะบริโภคยิ่งมีความแตกต่างมากอายุขัยของอาหารนั้นยิ่งยาว และถ้าคุณภาพอาหารมีการเปลี่ยนแปลงน้อย ย่อมเปิดโอกาสให้ใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ป้องกันการซึมผ่านน้อย การประเมินอายุของอาหารเป็นการใช้หลักการคำนวณทางคณิตศาสตร์จากปฏิกิริยาที่ทำให้อาหารเสื่อมคุณภาพซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอัตราซึมผ่านของวัสดุบรรจุภัณฑ์ ยกตัวอย่างเช่น ความกรอบของขนมปังจะทดสอบได้ด้วยการซึมผ่านของไอน้ำ เมื่อขนมปังนิ่มจนทานไม่ได้จะวัดค่าปริมาณของความชื้นในขนมปังที่นิ่มจนยอมรับไม่ได้ เมื่อมีการประเมินอายุของขนมปังในบรรจุภัณฑ์อื่นๆ จะใช้เกณฑ์ของปริมาณความชื้นเป็นเกณฑ์ตัดสิน เช่นเดียวกับการเหม็นหืนของอาหารที่มีไขมันสูง จะใช้เกณฑ์การดูดซึมหรือปฏิกิริยาระหว่างออกซิเจนกับอาหารเป็นเกณฑ์ตัดสินและประเมินอายุของอาหารจากปริมาณการซึมผ่านของออกซิเจนเข้าสู่ภายในบรรจุภัณฑ์ ตัวระบบบรรจุภัณฑ์ที่เลือกใช้ในการรักษาคุณภาพของอาหารประกอบด้วย บรรจุภัณฑ์ชั้นใน (primary packaging) บรรจุภัณฑ์ชั้นนอก และบรรจุภัณฑ์ขนส่ง การทำงานของเครื่องจักรบรรจุและสมรรถนะของเครื่องจักร เครื่องจักรที่มีสมรรถนะดีและใช้งานอย่างถูกต้องมีผลต่อการรักษาคุณภาพของอาหาร เนื่องจากเอื้ออำนวยให้บรรจุภัณฑ์ทำงานได้อย่างเต็มที่ตามที่ได้ออกแบบมา ด้วยเหตุผลดังกล่าวนี้ การประเมินอายุขัยของอาหารพร้อมบรรจุภัณฑ์จึงควรกระทำอย่างต่อเนื่อง โดยใช้เครื่องบรรจุที่ทำงานจริงๆ ไม่สมควรใช้อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการทดสอบอายุขัยเสมอไป การวัดอัตราการซึมผ่านของวัสดุบรรจุภัณฑ์เป็นเพียงองค์ประกอบหนึ่งในการประเมินอายุของอาหาร การวัดอัตราการซึมผ่านที่แน่นอน ถูกต้อง มิได้เป็นสิ่งที่รับประกันได้ว่า การประเมินอายุขัยจะถูกต้องแม่นยำเสมอไป เนื่องจากมีปัจจัยต่างๆ ที่เกี่ยวข้องมากมาย การวัดอัตราการซึมผ่านเป็นเพียงการทดสอบประเภทบ่งบอก (Identification) ที่กระทำในห้องปฏิบัติการภายใต้สภาวะควบคุม โดยไม่คำนึงถึงปัจจัยสิ่งแวดล้อมต่างๆ ซึ่งมีผลให้การซึมผ่านรวดเร็วกว่าทดสอบในห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตามความรู้พื้นฐานในการประเมินอายุประกอบด้วย ความรู้เรื่อง Moisture Isotherm และการดูดซึมของออกซิเจน (1) Moisture Isotherm เทคนิคที่ใช้ในการประเมินอายุอาหารจะเริ่มจากการหากราฟ Isotherm ของอาหารซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณความชื้นของอาหาร ณ จุดสมดุลของอุณหภูมิที่ความชื้นสัมพัทธ์ต่างๆ กันรูปที่ 4.7 แสดงการดูดความชื้นที่สมดุล (Sorption Isotherm) ที่ความชื้นสัมพัทธ์ต่างๆ จะพบว่าอาหารมีความชื้นมากขึ้น โดยเฉพาะเส้นกราฟ a ที่เพิ่มความชื้นได้เร็วมาก ส่วนกราฟ c เป็นอาหารที่ไม่ค่อยไวต่อความชื้น ค่าที่จุด x นั้นเป็นค่าของอาหารเมื่อมีการแปรรูปแล้ว ส่วนจุด o ในแต่ละกราฟนั้นเป็นจุดวิกฤติของความชื้นที่จะทำให้อาหารไม่เป็นที่ยอมรับ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นหน้าที่ของบรรจุภัณฑ์ที่จะช่วยป้องกันการซึมผ่านของความชื้นไม่ให้เกินกว่าค่า o ของสินค้าแต่ละประเภท รูปที่ 4.7 แสดงการดูดความชื้นที่สมดุล แหล่งที่มา : Heiss, R "Principles of Food Packaging_An International Guide" ในสภาพความเป็นจริงระหว่างขนส่ง สภาวะความชื้นจะแปรปรวนมากกว่าค่าสมดุลที่หาได้จากในกราฟ และทำให้การซึมผ่านของไอน้ำเกิดขึ้นได้เร็วกว่าภายใต้สภาวะการทดสอบ ด้วยเหตุนี้จึงมักมีการหาค่าความชื้นสัมพัทธ์ที่เปลี่ยนแปลงระหว่างการขนส่งเพื่อนำมาจำลองในห้องปฏิบัติการ เพื่อประเมินการดูดซึมความชื้นของอาหารในระหว่างการขนส่งและการจัดจำหน่าย กราฟ Isotherm ของสินค้าต่างชนิดกันจะมีรูปร่างแตกต่างกันดังแสดงในรูปที่ 4.8 อาหารที่มีโปรตีนสูงหรือแป้งสูงหรืออาหารที่ค่าน้ำหนักโมเลกุลหนักจะมีค่าสมดุลของความชื้นในอาหารที่ค่าความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ รูปกราฟจะไม่ชันมากเมื่อเพิ่มความชื้นสัมพัทธ์ ดังเช่น กราฟรูป A และ B ของแป้งและโปรตีน ในขณะเดียวกันอาหารที่มีน้ำตาลหรือไขมันอยู่มาก เมื่อความชื้นสัมพัทธ์สูงขึ้น ปริมาณความชื้นจะเพิ่มเร็วมากดังเช่นกราฟรูป D, E และ F ตามลำดับ อาหารบางชนิดที่ตกผลึกได้ง่าย (Crystalline) จะเปลี่ยนสถานะทางกายภาพที่ค่าความชื้นหนึ่ง เช่น เกลือจะไม่ดูดความชื้นจากบรรยากาศเลย นอกเสียจากว่าความชื้นสัมพัทธ์จะสูงกว่า 85% รูปที่ 4.8 กราฟแสดงสถานะความชื้นสัมพัทธ์ของแป้งและโปรตีน แหล่งที่มา : Pine, F.A. "Fundamentals of Packaging" p.51. สินค้าใดก็ตามที่รู้ค่าปริมาณความชื้นวิกฤติ ปริมาณความชื้นในสินค้าก่อนจะบรรจุ อัตราการซึมผ่านของไอน้ำของบรรจุภัณฑ์ ความชื้นสัมพัทธ์ที่แตกต่างกันระหว่างบรรยากาศ สิ่งแวดล้อมและภายในบรรจุภัณฑ์ ก็จะสามารถประเมินอายุของผลิตภัณฑ์อาหารที่ทำปฏิกิริยากับความชื้นของอาหารนั้นได้ ถ้าอายุที่ประเมินได้นั้นสั้นเกินไป ก็จำเป็นต้องหาบรรจุภัณฑ์ที่สามารถป้องกันความชื้นได้ดียิ่งขึ้น ผลิตภัณฑ์อาหารเกือบทุกชนิดมีส่วนผสมของน้ำอยู่และย่อมมีอิทธิพลต่ออายุของอาหารโดยแปรตามสภาวะของอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ในบรรยากาศ ดังนั้น การศึกษาสภาพการคายน้ำและดูดน้ำของผลิตภัณฑ์อาหารจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง นอกจากปัญหาของความชื้นแล้วยังมีปัญหาการทำปฏิกิริยาของออกซิเจนเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย (2) การดูดซึมของออกซิเจน การทำปฏิกิริยาของออกซิเจนสลับซับซ้อนมากกว่าการดูดและคายความชื้นของอาหารในระบบบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ที่ใช้กันอยู่ นอกเหนือจากการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนของอาหารแล้ว ปัญหาของออกซิเจนเข้ามาเกี่ยวข้องกับระบบบรรจุภัณฑ์ด้วย 2 ปรากฏการณ์คือ 1. ระบบบรรจุภัณฑ์สุญญากาศ ความแตกต่างของความดันอากาศภายในและภายนอกบรรยากาศที่เห็นได้อย่างเด่นชัด ดังนั้นการซึมผ่านของก๊าซจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง 2. ระบบบรรจุภัณฑ์ปรับบรรยากาศ ปริมาณของก๊าซออกซิเจนในบรรยากาศกับปริมาณออกซิเจนภายในบรรจุภัณฑ์จะยังคงมีอยู่แม้ว่าจะฉีดก๊าซเฉื่อยเข้าไปแล้ว เนื่องจากภายในสารอาหารยังคงมีออกซิเจนอยู่ หลักการวิเคราะห์จะคล้ายกับการซึมผ่านของไอน้ำ แต่หัวใจสำคัญคือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจวัดปริมาณของออกซิเจน บางระบบใช้ระบบการเหนี่ยวนำความร้อนของก๊าซที่เป็นตัวนำ (Sweep Gas) แต่ที่นิยมมากที่สุด คือ การใช้ Gas Chromatography ซึ่งสามารถตรวจวัดออกซิเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ได้ การซึมผ่านของออกซิเจนผ่านวัสดุบรรจุภัณฑ์โดยเฉพาะพลาสติก จะแปรเปลี่ยนไปตามชนิดของพลาสติก นอกจากนี้สภาวะสิ่งแวดล้อมยังมีอิทธิพลต่อการซึมผ่าน ยกตัวอย่างเช่น 1. พลาสติกจะพวกไนลอนหรือ Polyamide การซึมผ่านของออกซิเจนจะมีอัตราการซึมผ่านเร็วขึ้น 5 เท่าตัว ถ้าความชื้นสัมพัทธ์ของก๊าซเพิ่มขึ้นจาก 0% เป็น 100% RH ส่วนพลาสติกอื่นๆที่ใช้กันอยู่ทั่วไป เช่น PE PP PVC และ PET ผลกระทบของความชื้นสัมพัทธ์ต่อการซึมผ่านมีน้อยมาก 2. อุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจากอุณหภูมิในช่วง 0°c - 50°c พลาสติกส่วนใหญ่จะปล่อยให้มีอัตราการซึมผ่านได้เร็วถึง 100 เท่า โดยมีความชื้นสัมพัทธ์เป็นค่า Logarithm ของอัตราการซึมผ่านและอุณหภูมิจะเป็นเส้นตรง <<ย้อนกลับ อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ตอนที่2อ่านต่อ อายุของผลิตภัณฑ์อาหาร ตอนที่4 >> <<กลับสู่หน้าหลัก

1.3 หน้าที่ของบรรจุภัณฑ์ หน้าที่ของบรรจุภัณฑ์อาหารแปรรูปมีความสอดคล้องกับวิทยาการ 2 ด้าน คือ ด้านเทคนิคและด้านการตลาด จำแนกได้ดังนี้ ด้านเทคนิค ด้านการตลาด การบรรจุใส่ การส่งเสริมการขาย การปกป้องคุ้มครอง การแสดงข้อมูลอาหาร การรักษาคุณภาพอาหาร การตั้งราคาขายได้สูงขึ้น การขนส่ง การเพิ่มปริมาณขาย การวางจำหน่าย ให้ความถูกต้องรวดเร็ว การรักษาสิ่งแวดล้อม การรณรงค์ หน้าที่ของบรรจุภัณฑ์สามารถให้คำอธิบายเพิ่มเติมได้ดังนี้ - การทำหน้าที่บรรจุใส่ ได้แก่ ใส่-ห่อสินค้า ด้วยการชั่ง ตวง วัด นับ - การทำหน้าที่ปกป้องคุ้มครอง ได้แก่ ป้องกันไม่ให้สินค้าเสียรูป แตกหัก ไหลซึม - การทำหน้าที่รักษาคุณภาพอาหาร ได้แก่ การใช้วัสดุที่ป้องกันอากาศซึมผ่าน ป้องกันแสง ป้องกันก๊าซเฉื่อยที่ฉีดเข้าไปชะลอปฏิกิริยาชีวภาพ ป้องกันความชื้นจากภายนอก - การทำหน้าที่ขนส่ง ได้แก่ กล่องลูกฟูก ลังพลาสติก ซึ่งบรรจุสินค้าหลายห่อหรือหน่วย เพื่อความสะดวกในการเคลื่อนย้ายและขนส่งสินค้าไปยังแหล่งผลิตหรือแหล่งขาย - การวางจำหน่าย คือ การนำบรรจุภัณฑ์ที่มีสินค้าอาหารแปรรูปอยู่ภายในวางจำหน่ายได้โดยไม่จำเป็นต้องเห็นสินค้าเลย สามารถวางนอนหรือวางตั้งได้โดยสินค้าไม่ได้รับความเสียหาย ซึ่งควรคำนึงถึงขนาดที่เหมาะสมกับชั้นวางสินค้าด้วย - การรักษาสิ่งแวดล้อม ได้แก่ 1. ใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ให้ปริมาณขยะน้อย เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ง่าย ในกระบวนการผลิตจะไม่ใช้สารที่ทำลายชั้นบรรยากาศ เป็นต้น 2. นำบรรจุภัณฑ์เวียนใช้ใหม่หรือใช้ประโยชน์อื่นได้ เช่น ขวดเหล้า แก้วใส่แยม เป็นต้น 3. หมุนเวียนนำกลับมาผลิตใหม่ คือ นำบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วไปหลอมหรือย่อยสลายเป็นวัตถุดิบสำหรับใช้ผลิตบรรจุภัณฑ์หรือสินค้าอื่นได้ - ทำหน้าที่ส่งเสริมการขายเพราะบรรจุภัณฑ์ที่ออกแบบสวยงามสามารถใช้เป็นสื่อโฆษณาได้ด้วยตัวเอง รวมถึงการออกแบบบรรจุภัณฑ์เพื่อใช้เฉพาะกาล เช่น มีการแนบของแถมไปกับบรรจุภัณฑ์ การนำรูปภาพดารา เครื่องหมายกีฬาที่ได้รับความนิยมมาพิมพ์บนบรรจุภัณฑ์ จะเป็นแนวทางหนึ่งในการเรียกความนิยมของสินค้า - ทำหน้าที่เป็นฉลากแสดงข้อมูลของอาหารแปรรูป ได้แก่ ข้อมูลทางด้านโภชนาการ ส่วนประกอบของอาหาร วันที่ผลิต วันที่หมดอายุ คำแนะนำ และเครื่องหมายเลขทะเบียนหรือเลขอนุญาตจากคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) - ทำให้ตั้งราคาขายได้สูงขึ้นเนื่องจากบรรจุภัณฑ์ที่สวยงามจะสร้างมูลค่าเพิ่มให้แก่สินค้า สร้างความนิยมในสินค้า จากตราและเครื่องหมายการค้าทำให้เกิดความภักดี (Loyalty) ในตัวสินค้าส่งผลให้ขายราคาที่สูงขึ้นได้ หรือ ที่เรียกว่าสินค้าแบรนด์เนม (Brandname) - การเพิ่มปริมาณขาย ด้วยการรวมหน่วยขายปลีกในบรรจุภัณฑ์อีกชั้นหนึ่ง เช่น นมกล่อง 1 โหลในกล่องกระดาษลูกฟูกที่มีหูหิ้ว หรือการขายขวดน้ำยาทำความสะอาดพร้อมกับซองน้ำยาทำความสะอาดเพื่อใช้เติมใส่ในขวดเมื่อใช้น้ำยาในขวดหมดแล้ว เป็นต้น - ให้ความถูกต้องรวดเร็วในการขาย โดยการพิมพ์บาร์โค้ดบนบรรจุภัณฑ์ทำให้คนคิดเงินไม่จำเป็นต้องอ่านป้ายราคาบนบรรจุภัณฑ์แล้วกดเงินที่ต้องจ่าย แต่ให้เครื่องอ่านบาร์โค้ดทำหน้าที่แทน ทำให้รวดเร็วขึ้นและถูกต้อง - ร่วมมีบทบาทในการรณรงค์เรื่องต่างๆ เช่น สัญลักษณ์รีไซเคิล ฉลากเขียว กีฬา ท่องเที่ยว กินของไทยใช้ของไทย เป็นต้น 1.4 ประเภทของบรรจุภัณฑ์ ตามนิยามที่กล่าวมาแล้ว บรรจุภัณฑ์ทำหน้าที่เป็นพาหะนำผลผลิตจากกระบวนการผลิตผ่านการขนย้าย เก็บในคลังสินค้า ระบบการขนส่ง ระบบการจัดจำหน่าย เปิดโอกาสให้เลือกซื้อ เอื้ออำนวยความสะดวกในการบริโภคพร้อมทั้งกำจัดซากบรรจุภัณฑ์ได้ง่าย จากขั้นตอนต่างๆ เหล่านี้ การแยกประเภทของบรรจุภัณฑ์อาจแยกได้หลายลักษณะแล้วแต่จุดมุ่งหมายการแยกประเภท ดังแสดงในตารางที่ 1.2 ตารางที่ 1.2 : การแยกประเภทของบรรจุภัณฑ์ วิธีการ จุดมุ่งหมาย ประเภทของบรรจุภัณฑ์ 1 การออกแบบ 1.1 บรรจุภัณฑ์ชั้นในหรือปฐมภูมิ (Primary Packaging) 1.2 บรรจุภัณฑ์ชั้นที่สองหรือทุติยภูมิ (Secondary Packaging) 1.3 บรรจุภัณฑ์ชั้นที่สามหรือตติยภูมิ (Tertiary Packaging) 2 วัสดุที่ใช้ผลิต 2.1 เยื่อและกระดาษ 2.2 พลาสติก 2.3 แก้ว 2.4 โลหะ 1.4.1 บรรจุภัณฑ์แบ่งตามการออกแบบ ด้วยหลักการในการออกแบบ สามารถจำแนกประเภทของบรรจุภัณฑ์ได้ 3 จำพวก คือ (1) บรรจุภัณฑ์ชั้นในหรือปฐมภูมิ (Primary Packaging) เป็นบรรจุภัณฑ์ที่ผู้ซื้อจะได้สัมผัสเวลาที่จะบริโภค บรรจุภัณฑ์นี้จะได้รับการโยนทิ้งเมื่อมีการเปิดและบริโภคสินค้าภายในจนหมด เช่น ซองบรรจุน้ำตาล เป็นต้น บรรจุภัณฑ์นี้เป็นบรรจุภัณฑ์ที่อยู่ชั้นในสุดติดกับตัวสินค้า ในการออกแบบบรรจุภัณฑ์ชั้นในมีปัจจัยที่ต้องพิจารณา 2 ประการคือ อันดับแรกจะต้องมีการทดสอบจนมั่นใจว่าอาหารที่ผลิตและบรรจุภัณฑ์ที่เลือกใช้จำต้องเข้ากันได้ (Compatibility) หมายความว่าตัวอาหารจะไม่ทำปฏิกิริยาต่อผลิตภัณฑ์ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นนี้อาจจะเกิดจากการแยกตัวของเนื้อวัสดุบรรจุภัณฑ์เข้าสู่อาหาร (Migration) หรือการทำให้บรรจุภัณฑ์เปลี่ยนแปลงรูปทรงไปเช่นในกรณีการบรรจุอาหารใส่เข้าไปในบรรจุภัณฑ์ขณะที่อาหารยังร้อนอยู่ (Hot Filling) เมื่อเย็นตัวลงในสภาวะบรรยากาศห้อง จะทำให้รูปทรงของบรรจุภัณฑ์บูดเบี้ยวได้ เหตุการณ์นี้จะพบบ่อยมากในขวดพลาสติกทรงกระบอก ซึ่งแก้ไขได้โดยการเพิ่มร่องบนผิวทรงกระบอกหรือเปลี่ยนรูปทรงเป็นสี่เหลี่ยมมุมมน CPET บรรจุภัณฑ์ชั้นในสำหรับ บรรจุอาหารแช่เยือกแข็ง (freezing) และเข้าไมโครเวฟได้ นอกเหนือจากความเข้ากันได้ของอาหารและบรรจุภัณฑ์แล้ว ปัจจัยอันดับต่อมาที่ต้องพิจารณา คือ บรรจุภัณฑ์ชั้นในจะเป็นบรรจุภัณฑ์ที่วางขายบนหิ้งหรือไม่ ในกรณีที่บรรจุภัณฑ์ชั้นในจำต้องวางขายแสดงตัวบนหิ้ง การออกแบบความสวยงาม การสื่อความหมายและภาพพจน์จะเริ่มเข้ามามีบทบาทในการออกแบบบรรจุภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์ชั้นในที่ทำหน้าที่วางขายบนหิ้ง (2) บรรจุภัณฑ์ชั้นที่สองหรือทุติยภูมิ (Secondary Packaging) เป็นบรรจุภัณฑ์ที่รวบรวมบรรจุภัณฑ์ชั้นแรกเข้าด้วยกัน เพื่อเหตุผลในการป้องกันหรือจัดจำหน่ายสินค้าได้มากขึ้น หรือด้วยเหตุผลในการขนส่ง บรรจุภัณฑ์ชั้นที่สองที่เห็นได้ทั่วไป เช่น กล่องกระดาษแข็งของหลอดยาสีฟัน ถุงพลาสติกใส่ซองน้ำตาล 50 ซอง เป็นต้น ในการออกแบบบรรจุภัณฑ์ชั้นที่สองนี้มักจะเป็นบรรจุภัณฑ์ที่ต้องวางแสดงบนหิ้ง ณ จุดขาย ดังนั้น การเน้นความสวยงามและภาพพจน์ของบรรจุภัณฑ์ชั้นที่สองจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง ตัวอย่างเช่น กล่องยาสีฟัน การออกแบบของหลอดยาสีฟันที่อยู่ภายในก็ไม่จำเป็นต้องออกแบบให้สอดสีหลายสี ในทางกลับกันถ้าบรรจุภัณฑ์ชั้นในได้รับการออกแบบอย่างสวยงาม ในการออกแบบบรรจุภัณฑ์ชั้นที่สองนี้อาจจะทำการเปิดเป็นหน้าต่างเพื่อให้เห็นถึงความสวยงามของบรรจุภัณฑ์ชั้นในที่ออกแบบมาอย่างดีแล้ว ในกรณีของตัวอย่างถุงพลาสติกใส่ซองน้ำตาล 50 ซองนั้น ถุงพลาสติกที่เลือกใช้ไม่จำเป็นต้องช่วยรักษาคุณภาพของน้ำตาลมากเท่าซองชั้นใน เนื่องจากทำหน้าที่รวมซองน้ำตาล 50 ซองเข้าด้วยกันเพื่อการจัดจำหน่ายแต่ตัวถุงเองต้องพิมพ์สอดสีอย่างสวยงามเพราะเป็นถุงที่วางขายบนหิ้ง ณ จุดขาย บรรจุภัณฑ์ชั้นในหรือปฐมภูมิ (Primary Packaging) และบรรจุภัณฑ์ชั้นที่สองหรือทุติยภูมิ (Secondary Packaging) มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า บรรจุภัณฑ์เพื่อการจำหน่ายปลีก (Commercial Packaging) (3) บรรจุภัณฑ์ชั้นที่สามหรือตติยภูมิ (Tertiary Packaging) หน้าที่หลักของบรรจุภัณฑ์นี้คือการป้องกันระหว่างการขนส่ง บรรจุภัณฑ์ขนส่งนี้ อาจแบ่งย่อยเป็น 3 ประเภท คือ - บรรจุภัณฑ์ที่ใช้จากแหล่งผลิตถึงแหล่งขายปลีกเมื่อสินค้าได้รับการจัดเรียงวางบนหิ้งหรือคลังสินค้าของแหล่งขายปลีกแล้ว บรรจุภัณฑ์ขนส่งก็หมดหน้าที่การใช้งาน บรรจุภัณฑ์เหล่านี้เช่น แคร่และกะบะ (Pallet) เป็นต้น - บรรจุภัณฑ์ที่ใช้ระหว่างโรงงาน เป็นบรรจุภัณฑ์ที่จัดส่งสินค้าระหว่างโรงงาน ตัวอย่างเช่น ลังใส่ซองพริกป่น ถุงน้ำจิ้ม เป็นผลผลิตจากโรงงานหนึ่งส่งไปยังโรงงานอาหารสำเร็จรูปเพื่อทำการบรรจุไปพร้อมกับอาหารหลัก เป็นต้น - บรรจุภัณฑ์ที่ใช้จากแหล่งขายปลีกไปยังมือผู้อุปโภคบริโภค เช่น ถุงต่างๆ ที่ร้านค้าใส่สินค้าให้ผู้ซื้อ การออกแบบบรรจุภัณฑ์ชั้นที่สามนี้ จึงต้องคำนึงถึงความสามารถในการป้องกันสินค้าระหว่างการขนส่ง ส่วนข้อมูลรายละเอียดบนบรรจุภัณฑ์ขนส่งจะช่วยในการจัดส่งเป็นไปอย่างสะดวกและถูกต้อง บรรจุภัณฑ์ชั้นที่สามนี้จึงเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าบรรจุภัณฑ์เพื่อการขนส่ง (Distribution Packaging) <<ย้อนกลับ พัฒนาการของบรรจุภัณฑ์ ตอนที่1อ่านต่อ พัฒนาการของบรรจุภัณฑ์ ตอนที่3 >> <<กลับสู่หน้าหลัก

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