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>>

7.6 เทคนิคการประเมินผลกระทบบรรจุภัณฑ์ที่มีผลต่อสิ่งแวดล้อม (Life Cycle Assessment หรือ LCA) ในวิทยาการประเมินผลกระทบของบรรจุภัณฑ์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อมเครื่องมือที่ได้การกล่าวขวัญมากที่สุด คือ LCA การวิเคราะห์หรือการประเมินวงจรชีวิต (Life Cycle Analysis or Assessment) หลักการพื้นฐานในการวิเคราะห์แบ่งเป็น 2 ขั้นตอนดังนี้ ขั้นตอนที่ 1: Analysis เป็นการวิเคราะห์วงจรชีวิตของบรรจุภัณฑ์ด้วยการรวบรวมตัวเลขการเข้าสู่และการออกจากคลังของวงจรชีวิตในรูปของพลังงาน ทรัพยากรธรรมชาติ และวัตถุดิบตลอดทั้งวงจรของสินค้าและบรรจุภัณฑ์ ขั้นตอนที่ 2: Assessment เป็นการศึกษาและการประเมินผลกระทบของคลังวงจรชีวิตที่มีต่อสภาวะสิ่งแวดล้อม จากวิธีการศึกษาทั้ง 2 ขั้นตอนดังกล่าวจึงเรียกชื่อตัวย่อ A ใน LCA บางครั้งว่า Analysis การวิเคราะห์ หรือ Assessment การประเมิน ตามรูปที่ 7.11 อธิบายแนวทางและขั้นตอนการวิเคราะห์วงจรชีวิตของบรรจุภัณฑ์ รูปที่ 7.11 วงจรชีวิตของสินค้าและบรรจุภัณฑ์ 7.6.1 การวิเคราะห์วงจรชีวิต ก่อนที่จะมีการประยุกต์การวิเคราะห์วงจรชีวิตบรรจุภัณฑ์ที่สามารถช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมมักจะคำนึงเฉพาะสถานะซากบรรจุภัณฑ์ที่ได้บริโภคแล้ว เช่น ความสามารถในการนำกลับมาผลิตและใช้ใหม่ ซากที่เหลือจากการทำลายด้วยวิธีการเผาไหม้ ปริมาตรของบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ฝังดิน เป็นต้น แต่ในปัจจุบันนี้แนวความคิดที่จะพัฒนาบรรจุภัณฑ์เพื่อรักษาสิ่งแวดล้อมนั้นได้เปลี่ยนมาเป็นการวิเคราะห์วงจรชีวิตทั้งระบบ โดยเริ่มจากการออกแบบ การคัดเลือกประเภทของวัสดุที่จะนำมาแปรรูปเป็นบรรจุภัณฑ์ วิธีการบริโภคและการทิ้ง พร้อมวิธีการทำลายบรรจุภัณฑ์ เทคนิคการวิเคราะห์วงจรชีวิตของบรรจุภัณฑ์จึงมีความสัมพันธ์กับผู้ผลิต นักวิชาการทางด้านสิ่งแวดล้อมและผู้ที่สนใจอื่นๆ ในการศึกษาสถานะของสินค้าและบรรจุภัณฑ์ที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จากหลักการวิเคราะห์ LCA นี้จึงเกิดมีอีกชื่อหนึ่งว่า การวิเคราะห์ความสมดุลทางนิเวศน์วิทยา (Eco-Balance Analysis) ในประเทศสหรัฐอเมริกาเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "Cradle To Grave Analysis" สาเหตุเนื่องมาจากเป็นการวิเคราะห์ตั้งแต่เกิด คือผลิตวัตถุดิบจนกระทั่งจบสิ้นวงจรชีวิตบรรจุภัณฑ์ด้วยการฟังดินเสียส่วนใหญ่ ในการประเมินวงจรชีวิต จะประเมินปริมาณวัตถุดิบ พลังงานและแหล่งทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้ทั้งหมด เช่น น้ำ อากาศ และผลกระทบที่ทำให้เกิดมลภาวะต่างๆ และสิ่งที่สำคัญที่สุด การวิเคราะห์วงจรชีวิตจำต้องสรุปผลดีและผลเสียที่มีผลกระทบต่อสุขภาพ ประเพณีและเศรษฐกิจของสังคมนั้นๆ ด้วย 7.6.2 องค์ประกอบของวงจรชีวิต จากการสัมมนาของสมาคมเคมีและมลพิษทางนิเวศวิทยา หรือ SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) ในปีพ.ศ. 2533 ประกอบด้วยวิศวกรรมและนักวิทยาศาสตร์จำนวน 44 คน เห็นพ้องกันว่าการวิเคราะห์วงจรชีวิตจะประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 ประการ คือ (1) คลังของวงจรชีวิต (Life Cycle Inventory) เป็นฐานข้อมูล เปรียบเสมือนคลังเก็บข้อมูลของปริมาณพลังงาน ปริมาณวัตถุดิบ อากาศที่ใช้และปล่อยออกมา น้ำที่ปล่อยจากการผลิต ขยะที่ทิ้งและสิ่งที่ปล่อยออกมาสู่สิ่งแวดล้อมในวงจรชีวิตของสินค้า (2) ผลกระทบที่มีต่อวงจรชีวิต (Life Cycle Impact Analysis) เป็นการวิเคราะห์ทาเทคนิคเพื่อแยกแยะผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมของคลังวงจรชีวิตในองค์ประกอบที่ 1 (3) การพัฒนาวงจรชีวิต (Life Cycle Improvement Analysis) เป็นการวิเคราะห์ถึงความต้องการและความเป็นไปได้ในการลดมลภาวะต่างๆ อย่างมีระบบโดยครอบคลุมถึงพลังงาน วัตถุดิบในคลังวงจรชีวิตทั้งหมด สรุปจากองค์ประกอบทั้ง 3 การวิเคราะห์วงจรชีวิตต้องพิจารณาผลกระทบที่มีต่อสังคมที่อยู่พร้อมทั้งสภาพความเป็นอยู่ทั้งหมดของมนุษยชาติในสังคมนั้น เพื่อว่าสินค้าพร้อมบรรจุภัณฑ์นั้นๆ จะได้รับการยอมรับจากสังคม ผลจากการศึกษาอาจจะไม่มีคำตอบอย่างเด่นชัด แต่ข้อมูลและบทสรุปจะสามารถนำไปใช้ประกอบการวางแผนกลยุทธ์ทางธุรกิจ และวางมาตรการการรักษาสิ่งแวดล้อมได้ 7.6.3 การจัดการวงจรชีวิต ผู้ผลิตสินค้า และผู้จัดจำหน่ายสามารถใช้การประเมินวงจรชีวิตเป็นกลยุทธ์อย่างหนึ่งโดยการศึกษาผลกระทบของสินค้าและบรรจุภัณฑ์ในแต่ละช่วงวงจรชีวิต ผลการศึกษาจะสามารถสร้างสภาวะการแข่งขันเหนือคู่แข่งขันได้ เช่น การได้รับการยอมรับจากสาธารณะชนเพิ่มมากขึ้นเพิ่มส่วนแบ่งตลาด ลดค่าใช้จ่าย เพิ่มผลกำไร และแน่นอนที่สุดส่งผลกระทบต่อสภาวะสิ่งแวดล้อมน้อยลงกว่าเดิม วิธีการประยุกต์ใช้สามารถทำได้ดังนี้คือ (1) การออกแบบสินค้าและบรรจุภัณฑ์ สินค้าพร้อมบรรจุภัณฑ์สามารถออกแบบให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น การผลิตสินค้าน้ำยาซักล้างแบบเข้มข้น ย่อมเป็นการลดปริมาณบนบรรจุภัณฑ์ต่อหน่วยปริมาตรสินค้า หรือการออกแบบให้บรรจุภัณฑ์สามารถนำกลับไปผลิต หรือใช้ใหม่ได้ง่าย และปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิต เช่น การแปรรูปบรรจุภัณฑ์โดยที่ไม่ได้ใช้ส่วนประกอบใดๆ ที่จะเกิดผลเสียเมื่อมีการทำลายซากบรรจุภัณฑ์จากการฝังดิน หรือการเผาสลายด้วยการพยายามหลีกเลี่ยงการใช้สารที่ประกอบด้วยโลหะหนักเป็นต้น (2) การคัดเลือกวัตถุดิบ การเลือกวัตถุดิบที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่และความสะดวกในการแยกวัตถุดิบจากขยะ เช่น การนำขวด PET กลับมาย่อยสลายแล้วนำมาผลิตเป็นพรม เป็นต้น ย่อมเป็นการสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าการนำไปทำลายทิ้งเสียเปล่าๆ (3) การผลิต จำหน่าย และจัดส่ง การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิผลการจัดระบบมาตรการลดมลภาวะ และการลดปริมาณขยะ ย่อมเป็นการลดต้นทุนรวม พร้อมทั้งไม่เพิ่มภาวะต่อสิ่งแวดล้อม (4) การใช้สินค้า ความได้เปรียบในเชิงการค้าในปัจจุบันนี้มักจะได้จากการวางตำแหน่งสินค้าที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในประเทศที่พัฒนาแล้ว การโฆษณาของสินค้ามักจะอ้างถึงความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจากการใช้สินค้า เพราะว่าผู้บริโภคมีความรู้สึกรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเรื่อยๆ และสร้างแรงจูงใจต่อการเลือกซื้อสินค้านั้นๆ (5) การทำลาย ในชุมชนที่มีระบบการเก็บคัดแยกขยะและมีสถานที่ที่สามารถนำกลับมาผลิตเพื่อใช้ใหม่ของบรรจุภัณฑ์ชนิดใดชนิดหนึ่ง พร้อมทั้งมีอุตสาหกรรมรองรับวัสดุที่นำกลับมาผลิตใหม่ ผู้ผลิตสินค้าหรือวัสดุนั้นๆ ย่อมมีความได้เปรียบต่อการแข่งขันทางการค้า ในสหรัฐอเมริกา สถานที่ที่สามารถนำพลาสติกจำพวก PET และ HDPE กลับมาผลิตใหม่นั้นมีมากอยู่พอสมควร ย่อมส่งผลให้ผู้แปรรูปบรรจุภัณฑ์ของวัสดุทั้ง 2 ประเภทมีความได้เปรียบทางการแข่งขัน และเปิดโอกาสให้ผู้ผลิตสินค้ามีโอกาสเปลี่ยนบรรจุภัณฑ์กลับมาใช้วัสดุดังกล่าวมากขึ้น การวิเคราะห์วงจรชีวิตนี้เป็นเพียงเทคนิคอย่างหนึ่งในการศึกษาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ผลการศึกษาอาจจะมีความเป็นไปได้ในการนำไปสู่การผลิตสินค้า หรือบรรจุภัณฑ์ใหม่ในเชิงพาณิชย์ ความเป็นได้มากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับการศึกษาความเป็นไปได้อย่างอื่นๆ ด้วย การศึกษาต้นทุนการตลาด เป็นต้น กล่าวอีกนัยหนึ่งว่าการวิเคราะห์วงจรชีวิตเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่จะทำให้การวิเคราะห์สมบูรณ์มากยิ่งขึ้นเท่านั้น 7.6.4 การวิเคราะห์ การวิเคราะห์วงจรชีวิตไม่ใช่เป็นกระบวนทางวิทยาศาสตร์ล้วนๆ แต่ประกอบด้วยศิลปะในการประเมิน สิ่งที่ต้องคำนึงถึงองค์ประกอบในการประเมิน 4 ประการด้วยกันคือ (1) ขอบเขตการวิเคราะห์ ตัวอย่างเช่น การเปรียบเทียบการใช้ผ้าอ้อมแบบทำจากผ้าและผ้าอ้อมที่ใช้แล้วทิ้ง ขอบเขตการวิเคราะห์จะรวมความไปถึงการใช้งานของเครื่องซักผ้าที่ซักผ้าอ้อมแบบผ้า และแบบที่ไม่ใช่ผ้าเป็นต้น ขอบเขตการวิเคราะห์นี้จะทำให้การศึกษาในเรื่องเดียวกันแต่ต่างองค์กรที่ทำการศึกษาได้ผลมาไม่เหมือนกัน จุดเริ่มต้นของขอบเขตการวิเคราะห์เริ่มจากการให้คำนิยามของระบบที่ศึกษา (Define the System) พร้อมจุดมุ่งหมายของการศึกษาให้เด่นชัด จากจุดมุ่งหมายที่ตั้งไว้จึงทำการกำหนดขอบเขตการวิเคราะห์ซึ่งมีอีกชื่อหนึ่งว่า Boundaries of the System เพื่อศึกษาสิ่งที่เข้าและออกจากขอบเขตที่กำหนดไว้นี้ เช่น เริ่มจากการนำวัตถุดิบเข้ามายังขอบเขตที่ศึกษาและจบลงด้วยการฝังดินของบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้ว ถ้าจุดมุ่งหมายที่ตั้งไว้เป็นการเปรียบเทียบขอบเขตที่ตั้งไว้ของสินค้าและบรรจุภัณฑ์ที่ใช้เปรียบเทียบควรจะเหมือนกับการสร้างแบบจำลอง แบบจำลองนี้คล้ายคลึงกับรูปแบบทางบัญชีที่เก็บตัวเลขของสิ่งที่เข้าสู่และสิ่งที่ออกจากขอบเขตการวิเคราะห์ เมื่อเก็บตัวเลขเหล่านี้แล้ว จะขั้นตอนคล้ายคลึงกับบัญชีแยกประเภท โดยการแยกประเภทการเข้าออกของพลังงาน วัตถุดิบ อากาศ และน้ำ เป็นต้น จากคลังวงจรของชีวิตแต่ละอย่าง เช่น การเข้าและออกของพลังงานดังแสดงในรูปที่ 7.12 แสดงการใช้พลังของกระบวนการปฏิบัติงานต่างๆ และปล่อยออกมาในรูปของขยะ น้ำเสีย อากาศ เป็นต้น รูปที่ 7.12 แบบจำลองการเข้าออกของพลังงานจากวงจรชีวิต (2) ฐานข้อมูลที่ใช้ ถ้าฐานข้อมูลมีความเหมาะสมสอดคล้องกับเป้าหมายการศึกษา ผลการศึกษาจะจำกัดเฉพาะขอบเขตที่ใช้ฐานข้อมูลที่นำมาศึกษาเท่านั้น แต่ถ้าใช้ฐานข้อมูลที่ไม่เหมาะสม ผลที่ได้ย่อมจะมีการเบี่ยงเบน นอกจากฐานข้อมูลที่ใช้แล้ว ยังต้องศึกษาถึงข้อสมมติฐานและวิธีการวิเคราะห์ที่ใช้อีกด้วย ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ฐานข้อมูลดังกล่าวอาจจะสามารถจัดซื้อจัดหาเองได้จากส่วนราชการ สมาคมการค้า หรือบริษัทที่ปรึกษาที่มีผลงานในเรื่องนี้ ในส่วนของบรรจุภัณฑ์มีการใช้วัตถุดิบจำกัดเพียง 4 ประเภทดังที่กล่าวมาแล้ว คือ เยื่อและกระดาษ แก้ว พลาสติก และโลหะ และมีวิธีการผลิตไม่หลากหลายนัก ด้วยเหตุนี้จึงมีโอกาสที่นำเอาฐานข้อมูลที่เคยศึกษาแล้วจากแหล่งต่างๆ มาใช้ได้ เช่น ข้อมูลทางด้านพลังงาน วัตถุดิบ มลภาวะที่เกิดขึ้น และขยะเป็นต้น (3) ระดับความละเอียด การเจาะลึกของข้อมูลนี้ขึ้นอยู่กับผลกระทบที่จะเกิดขึ้นต่อการศึกษา ตัวอย่างเช่น การศึกษาสภาวะสิ่งแวดล้อมในการทำงาน ถ้าจะครอบคลุมถึงปริมาณอากาศที่หายใจของคนทำงานเพื่อทราบถึงปริมาณออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ที่จำเป็นต่อการหายใจ ข้อมูลนี้อาจจะละเอียดเกินไปในสภาวะทั่วๆ ไป แต่ในกรณีที่มีการวิเคราะห์คุณภาพอากาศในที่ทำงานข้อมูลนี้ย่อมมีความจำเป็นต่อการวิเคราะห์ ด้วยเหตุนี้จึงกล่าวได้ว่าความละเอียดของข้อมูลจะแปรตามขอบเขตและจุดมุ่งมั่นของการศึกษา (4) วิธีการเปรียบเทียบ ตัวอย่างเช่น สินค้า (ก) ทำให้เกิดมลภาวะทางอากาศมากกว่าสินค้า (ข) แต่สินค้า (ข) ก็ก่อให้เกิดมลภาวะทางน้ำมากกว่าสินค้า (ก) สินค้าตัวใดจะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่ากัน เป็นต้น การศึกษาจำต้องเจาะข้อมูลในหลายแง่มุมมาเปรียบเทียบกัน และตั้งเป็นดรรชนีมาตรฐานในการเปรียบเทียบมลภาวะที่เกิดดังกล่าวของสินค้า (ก) และสินค้า (ข) การวิเคราะห์ที่ได้ผลนี้จะต้องลดข้อจำกัดต่างๆ กันทั้ง 4 ข้อที่กล่าวมาแล้วให้น้อยที่สุดเท่าที่จะน้อยได้ ตัวอย่างเช่น พัฒนาฐานข้อมูลที่เหมาะสมและใช้งานได้ถูกต้อง มีการทบทวนวิธีการวิเคราะห์ และการใช้การวิเคราะห์ที่เป็นมาตรฐานเดียวกัน บทสรุป ในสังคมที่เกือบจะทุกวันได้ยินหรือได้อ่านคำว่ารีไซเคิลหรือฉลากสีเขียวเบอร์อะไรต่อมิอะไรในสื่อต่างๆ ย่อมเป็นการแสดงว่าการรักษาสิ่งแวดล้อมที่ดีให้แก่อนุชนรุ่นหลังมีบทบาทเข้ามาในชีวิตประจำวันมากขึ้นทุกวัน วงการอุตสาหกรรมอาหารหลีกหนีกระแสจากสังคมในด้านนี้ไม่พ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งบรรจุภัณฑ์ที่จำต้องใช้ในการทำหน้าที่เป็นพาหะให้แก่อาหารที่จำหน่ายได้รับการเพ่งเล็งจากผู้ซื้อมากยิ่งขึ้นว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากน้อยแค่ไหน ยิ่งถ้าเป็นอุตสาหกรรมที่มีการส่งออกไปยังประเทศที่พัฒนาแล้วยิ่งมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องออกแบบบรรจุภัณฑ์ให้ได้ตามกฎเกณฑ์รักษ์สิ่งแวดล้อมของประเทศที่นำเข้า บทนี้ได้เริ่มบรรยายถึงความจำเป็นของบรรจุภัณฑ์ในการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม โดยพิจารณาจากพลังงานที่ใช้ในการผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์ ปริมาณของขยะมูลฝอยที่ทิ้งตามบ้านมีบรรจุภัณฑ์อยู่ประมาณหนึ่งในสามของน้ำหนัก และผลกระทบของการผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีมลภาวะเป็นหลัก อาวุธที่สำคัญที่ใช้ในการวิเคราะห์ คือ การศึกษาวงจรของบรรจุภัณฑ์พร้อมทั้งแนวทางในการลดการใช้บรรจุภัณฑ์ ซึ่งประกอบด้วยวิธีการลดการทิ้งบรรจุภัณฑ์หลังบริโภค วิธีการเก็บบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วกลับมาผลิตและใช้ใหม่ คือ เทคโนโลยีที่ใช้ในการกำจัดซากบรรจุภัณฑ์ การศึกษาแนวทางทั้ง 3 นี้ ย่อมมีส่วนช่วยผู้มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับบรรจุภัณฑ์สามารถเลือกประเภทบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้มากที่สุด การศึกษาสถานะของการจัดการบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วย่อมมีส่วนช่วยการตัดสินใจในการเลือกประเภทของวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม ส่วนแนวทางการแก้ไขปัญหาของสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากบรรจุภัณฑ์เริ่มจากการออกแบบด้วยการลดปริมาณวัสดุบรรจุภัณฑ์ต่อหน่วยน้ำหนัก/ปริมาตร การเพิ่มความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์อาหาร การเลือกใช้วัสดุที่ได้จากธรรมชาติ การรวมกลุ่มของสินค้า การใช้สัญลักษณ์เพื่อช่วยในการแยกประเภทของพลาสติก และการลดจำนวนสีที่ใช้พิมพ์บนบรรจุภัณฑ์ เป็นต้น ตัวอย่างในการออกแบบที่เสนอมานี้ พิจารณาสิ่งแวดล้อมในแง่ของพลังงานที่ใช้ในการผลิตและการขนส่ง การลดพื้นที่ผิวของบรรจุภัณฑ์เพื่อใช้บรรจุภัณฑ์อย่างมีประสิทธิผล และลดความเสียหายที่จะเกิดกับอาหารในบรรจุภัณฑ์ระหว่างการเรียงซ้อนโดยมีการเปรียบเทียบกับต้นทุนค่าใช้จ่ายของบรรจุภัณฑ์แต่ละระบบที่ออกแบบ หัวข้อสุดท้ายได้อธิบายถึงความเป็นมาของฉลากสิ่งแวดล้อมในประเทศต่างๆ ที่เป็นคู่ค้าสำคัญกับประเทศไทย โดยเฉพาะในกลุ่มประเทศประชาคมยุโรปที่มีการรณรงค์เรื่องนี้อย่างจริงจัง บทนี้จบลงด้วยการอธิบายเทคนิคการประเมินผลกระทบของบรรจุภัณฑ์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อม หรือที่รู้จักกันสั้นๆ ว่า LCA เทคนิคการประเมินนี้จะสัมฤทธิ์ผลได้เมื่อมีการกำหนดขอบเขตการวิเคราะห์อย่างเด่นชัด พร้อมทั้งการหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องซึ่งยังเป็นที่ขาดแคลนอย่างยิ่งในประเทศไทย <<ย้อนกลับบรรจุภัณฑ์รักษ์สิ่งแวดล้อม ตอนที่5 <<กลับสู่หน้าหลัก

โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME ผลของการทำแห้งต่อไอโซเทอมการดูดความชื้นของชาสมุนไพร 1 บทนำ ชาสมุนไพร เป็นทางเลือกหนึ่งของผลิตภัณฑ์อาหาร สำหรับผู้ที่รักและใส่ใจในสุขภาพ สมุนไพรไทยหลายชนิดมีกลิ่นรสที่ดี และมีสรรพคุณที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ นำมาแปรรูปเป็น ผลิตภัณฑ์ชาสมุนไพรพร้อมชงเพื่อจำหน่ายอย่างแพร่หลายทั้งในประเทศและเพื่อการส่งออก สามารถดำเนินการได้โดย กลุ่มเกษตรกร ผู้ประกอบการวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อย เนื่องจาก เป็นผลิตภัณฑ์ที่แปรรูปง่าย ใช้เงินลงทุนไม่สูงนัก และ สามารถเพิ่มมูลค่าให้กับพืชสมุนไพรไทยได้มาก การผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูง เพื่อให้ได้คุณภาพตามความต้องการของผู้บริโภคต้องดำเนินการอย่างครบวงจร ตั้งแต่การคัดเลือกคุณภาพวัตถุดิบ การล้าง การอบแห้ง การเก็บรักษาผลิตภัณฑ์หลังการอบแห้ง รวมไปถึงการบรรจุในบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ มีคุณภาพดีภายในอายุการเก็บที่กำหนด อายุการเก็บของสมุนไพร มีผลร่วมกัน จากคุณภาพของสมุนไพรหลังการทำแห้ง และ จากบรรจุภัณฑ์ที่เลือกใช้ บรรจุภัณฑ์มีทำหน้าที่คุ้มครองผลิตภัณฑ์ชาสมุนไพรที่อยู่ภายใน มีผลอย่างยิ่งต่ออายุการเก็บรักษา ป้องกันการดูดซับความชื้นจากบรรายากศ ที่เป็นสาเหตุสำคัญของการเสื่อมเสียเนื่องจากจุลินทรีย์เช่น จากเชื้อราโดยเฉพาะเชื้อราที่สร้างสารพิษ (mycotoxin) ที่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค ลดปฏิกริยาทางเคมี เช่นการออกซิเดชันของลิพิด (lipid oxidation) รวมทั้งการเปลี่ยนสี กลิ่นรส และการเสื่อมคุณภาพของ สารที่มีสรรพคุณเป็นยาของพืชสมุนไพรบรรจุภัณฑ์ชาที่ใช้วัสดุที่ดี ออกแบบสวยงาม ยังเสริมสร้างภาพลักษณ์ที่ดี รวมทั้งช่วยเพิ่มมูลค่าให้ผลิตภัณฑ์ได้มาก ชาสมุนไพร เป็นอาหารแห้ง อายุการเก็บรักษาของชาสมุนไพร นิยมประเมินจาก ไอโซเทอมการดูดน้ำ (water sorption isotherm) ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ระหว่างความชื้นฐานแห้ง (moisture content, dry basis) กับ ความชื้นสมดุล (Equilibrium moisture content) ซึ่งเป็น ความชื้นที่อยู่ในผลิตผลขณะที่มีความดันไอเท่ากับความดันไอของอากาศที่อยู่รอบๆ ผลิตภัณฑ์นั้น ค่าความชื้นสมดุลขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศและชนิดของผลิตภัณฑ์ (ธีระพล,2545) วิธีการหาไอโซเทอมการดูดน้ำ ได้รับความนิยมใช้อย่างแพร่หลายคือวิธีสถิต (Jamali, A. et.al., 2005; Machhour, H. et.al., 2011) แบบจำลอง สำหรับอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความชื้นสมดุล กับ water activity และอุณหภูมิ ได้ถูกพัฒนาขึ้นจำนวนมาก (Arslan, 2005) แต่ยังไม่พบการรายงาน ไอโซเทอมการดูดน้ำของชาสมุนไพรเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการประเมินอายุการเก็บรักษาอาหาร เพราะสามารถนำมาใช้ทำนายการเปลี่ยนแปลงการดูดน้ำจากสิ่งแวดล้อม ที่เกิดขึ้นระหว่างการเก็บรักษาและมีผลต่ออายุการเก็บรักษา (Machhour and et.al, 2011) และยังใช้เพื่อการออกแบบหรือคัดเลือกกระบวนการอบแห้งและคุณภาพสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ได้ตามที่ต้องการ 2 วัตถุประสงค์ 1. เพื่อศึกษาผลของการทำแห้ง สมุนไพร ได้แก่ ตะไคร้ ใบเตย และดอกอัญชัน ที่สภาวะต่างๆ ต่อไอโซเทอมการดูดซับความชื้น และสร้างแบบจำลองการดูดน้ำกลับของสมุนไพรแต่ละชนิดเปรียบเทียบกับไอโซเทอมการคายความชื้น 2. เพื่อนำข้อมูลที่ได้ไปประเมินอายุการเก็บรักษาชาสมุนไพร ซึ่งทำแห้งที่สภาวะต่างๆ วิธีการทดลอง1. การเตรียมตัวอย่างสมุนไพรอบแห้ง ตะไคร้เตรียมโดยตัดโคนและใบทิ้ง ใบเตยเตรียมตัดโคนทิ้งและทำการหั่นให้มีความยาวประมาณ 30 เซนติเมตร และดอกอัญชันให้นำฐานรองดอกออก นำสมุนไพรที่ทำการตัดแต่งแล้วมาล้างในน้ำกรองที่ อุณหภูมิห้อง 30 วินาที สะเด็ดน้ำ 60 วินาที ก่อนแช่ในสารละลายแคลเซียมไฮโปรคลอไรท์ความเข้มข้น 100มิลลิกรัมต่อลิตร เป็นเวลา 10 นาที และสะเด็ดน้ำ 60 วินาที (ดูรายละเอียดการล้างสมุนไพร) ตัวอย่างสมุนไพรสด ได้จากการนำตะไคร้และใบเตยที่ล้างแล้ว มาลดขนาดโดย หั่นให้มีความหนาประมาณ 1-2 มิลลิเมตร ส่วนอัญชันใช้ทั้งดอก สำหรับตัวอย่างสมุนไพรอบแห้ง เตรียมโดยใช้อบสมุนไพรสด แต่ละชนิด มาอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อน (ดูรายละเอียดการอบแห้งสมุนไพร) ที่อุณหภูมิ 3 ระดับ คือ 40, 50 และ 60 °C ความเร็วลม 1.5 เมตรต่อวินาทีจนน้ำหนักคงที่ โดยทำการเก็บตัวอย่างสมุนไพรอบแห้งไว้ในถุงสุญญากาศ ที่อุณหภูมิ -18 องศาเซลเซียสก่อนทำการทดลอง ใส่รูปตัวอย่างสมุนไพรอบแห้ง 2. การหาไอโซเทอมการคายความชื้นและการดูดซับความชื้น การหาไอโซเทอมการคายความชื้น (water desorption isotherm) และไอโซเทอมการดูดซับความชื้น (water adsorption isotherm) ใช้วิธีการปรับความชื้นสมดุลของตัวอย่างในให้สมดุลในสารละลายเกลืออิ่มตัว 5 ชนิด ได้แก่ สารละลาย LiCl, MgCl2, K2CO3, NaBr และ NaCl ที่ให้ค่าความชื้นสัมพัทธ์สมดุลที่อุณหภูมิ 25°C ร้อยละ 11.15, 32.73, 43.80, 57.70 และ 75.32 ตามลำดับ การหาไอโซเทอมการคายความชื้น ใช้ตัวอย่างสมุนไพรสดและการหาไอโซเทอมการดูดซับความชื้น ใช้ตัวอย่างสมุนไพรอบแห้ง โดยชั่งตัวอย่างด้วยเครื่องชั่ง ทศนิยม 4 ตำแหน่ง (Yamato, HB-120,ประเทศญี่ปุ่น) ตัวอย่างลงในถ้วยอลูมิเนียมฟอยด์ วางบนชั้นภายในโหลแก้วเหนือ ปิดฝาให้สนิท ตั้งทิ้งไว้ที่อุณหภูมิ 25°C นำตัวอย่างออกมาชั่งน้ำหนักและบันทึกผลทุกๆ 2 วัน จนกระทั่งน้ำหนักคงที่ โดยทำการทดลอง 3 ซ้ำต่อ ตัวอย่าง 3. การหาสมการที่เหมาะสมเพื่ออธิบายการดูดซับและการคายความชื้นของสมุนไพรนำผลการทดลองที่ได้ไปประยุกต์ใช้กับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ Guggenheim-Anderson-DeBoer (GAB) , Smith, Halsey, Oswin และCaurie ดังตารางที่ 1 ตารางที่1 สมการสำหรับอธิบายการดูดซับและคายความชื้นของชาสมุนไพร ใช้โปรแกรม SPSS ช่วยในการกำหนดค่าพารามิเตอร์ของสมการทั้ง 5 สมการ เลือกสมการและหาค่าคงที่ของสมการ โดยการประเมินค่า Residual Sum of Square (RSS) ค่า Standard Error of Estimate (SEE) และเลือกสมการต้นแบบต้น (model) ที่เหมาะสมกับข้อมูล R-Square เพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงความชื้นของอาหารระหว่างการเก็บที่สภาวะต่างๆและสร้าง Water Sorption Isotherm ของสมุนไพรที่เหมาะสม ผลและวิจารณ์การทดลอง ไอโซเทอมการคายความชื้นของอาหารใช้เวลาประมาณ 2 สัปดาห์ ตัวอย่างจึงเข้าสู่สภาวะสมดุล คือมีความชื้นสมดุลเท่ากับ ความชื้นสมดุลของสารละลายเกลืออิ่มตัวสำหรับไอโซเทอมการดูดความชื้นใช้เวลาสั้นกว่าคือประมาณ 1 สัปดาห์ ใบเตยโดยค่าความชื้นที่ได้จากการทดลองเมื่อนำมาวิเคราะห์เข้ากับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และนำมาเปรียบเทียบกันจากการประเมินค่าResidual Sum of Square (RSS) , Standard Error of Estimate (SEE) และเลือกสมการต้นแบบต้น (model) ที่เหมาะสมกับข้อมูล และ R-Square เพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงความชื้นของอาหารระหว่างการเก็บที่สภาวะต่างๆและสร้าง Water Sorption Isotherm ของสมุนไพรที่เหมาะสม โดยสรุปได้ว่า การคายความชื้นของใบเตย (Water desorption) เหมาะสมกับ GAB model และการดูดความชื้น (Water adsorption isotherm) ที่การทำแห้งที่อุณหภูมิ60 องศาเซลเซียสประกอบกับการใช้สารดูดความชื้น เหมาะสมกับ Smith model ดังแสดงในกราฟWaterSorption Isothemซึ่งมีค่าทางสถิติดังแสดงในตาราง กราฟการคายความชื้นและการดูดความชื้นของ ใบเตย สรุปผลการทดลอง 1. ธีระพล ศิลกุล. 2545. "การหาสมการความชื้นสมดุลของถั่วเขียว." วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร. 33 (6) : 305-309.2. วัฒนา ดำรงรัตน์กุล และอนุวัตร แจ้งชัด. 2549. "แบบจำลองของการดูดซับความชื้นและการอบแห้งของผักแผ่นปรุงรส." หน้า 534-540. ใน การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 44 สาขาอุตสาหกรรมเกษตร. กรุงเทพฯ : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.3. Arslan, N. and Togrul, H. 2006. "The fitting of various models to water sorption isotherms of tea stored in a chamber under controlled temperature and humidity." Journal of Stored Products Research. 4 : 112-135. 4.Jamali, A., Kouhila, M., Mohamed, L.A., Idlimam, A.and Lamharrar, A. 2005. "Moisture adsorption-desorption isotherms of Citrus reticulate leaves at three temperatures." Journal of Food Engineering. 77 (2006) : 71-78

อาหารประเภทใดบ้างที่ต้องแสดงฉลากโภชนาการ ข้อมูลบังคับ ปริมาณพลังงานทั้งหมด ปริมาณพลังงานที่ได้จากไขมัน คาร์โบไฮเดรท ไขมัน โปรตีน (protein) วิตามินเอ (vitamin A) บี1 (vitamin B1) บี2 แคลเซียม เหล็ก โคเลสเตอรอล (cholesterol) โซเดียม ไขมันอิ่มตัวและน้ำตาล (ไม่มากเกิน) ใยอาหาร สารอาหารที่มีการเติมลงในอาหาร สารอาหารที่กล่าวอ้าง ข้อมูลที่ไม่บังคับ นอกจากที่กำหนดในข้อมูลบังคับก็สามารถใส่ในฉลากได้ เช่น วิตามิน เกลือแร่ แต่ต้องระบุต่อท้ายจากเหล็ก และเรียงจากมากไปหาน้อย 1. "หนึ่งหน่วยบริโภค" หมายถึง ปริมาณอาหารที่ผู้ผลิต แนะนำให้ผู้บริโภครับประทานต่อครั้ง หรือ หมายถึง กินครั้งละเท่าไรนั่นเอง ซึ่งได้มาจากค่าเฉลี่ยที่รับประทานของคนไทย เมื่อรับประทานในปริมาณเท่านี้แล้ว จะได้รับสารอาหารตามที่ระบุไว้บนฉลาก หนึ่งหน่วยบริโภค จะแสดงให้เห็นทั้งปริมาณที่เป็นหน่วยครัวเรือน เช่น กระป๋อง ชิ้น ถ้วย แก้ว เป็นต้น ตามด้วยน้ำหนัก ...กรัม หรือปริมาตร...มิลลิลิตร ในระบบเมตริก ตัวอย่างเช่น อาหารที่มีการกล่าวอ้างหรือใช้คุณค่าทางโภชนาการเพื่อส่งเสริมการขายต้องแสดงฉลากโภชนาการ ดังต่อไปนี้ 1. อาหารที่มีการแสดงข้อมูลชนิดสารอาหาร ปริมาณสารอาหาร หน้าที่ของสารอาหาร เช่น มีไขมัน 0% มีแคลเซียมสูงเป็นต้น 2. อาหารที่มีการใช้คุณค่าทางอาหารหรือทางโภชนาการในการส่งเสริมการขาย เช่น เป็นผลิตภัณฑ์ เพื่อบำรุงสุขภาพ สดใส แข็งแรง แต่ห้ามแสดงสรรพคุณในลักษณะป้องกันหรือรักษาโรค เช่น ลดความอ้วน ป้องกันมะเร็ง เป็นต้น 3. อาหารที่มุ่งจะใช้ในกลุ่มผู้บริโภคเฉพาะกลุ่มเพื่อการส่งเสริมการขาย เช่น กลุ่มวัยเรียน กลุ่มผู้บริหาร กลุ่มผู้สูงอายุ เป็นต้น 4. อาหารที่สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาประกาศกำหนดให้ต้องแสดงฉลาก โภชนาการ เนื่องจากพิจารณาแล้วว่าเป็นอาหารที่ก่อให้เกิดความเข้าใจผิดในด้านคุณค่า คุณประโยชน์ทางโภชนาการอย่างแพร่หลาย ดังนั้น อาหารในท้องตลาดที่ไม่มีการกล่าวอ้างหรือส่งเสริมการขายในลักษณะดังกล่าว ไม่ต้องแสดงฉลากโภชนาการ ลิ้นจี่ในน้ำเชื่อมเข้มข้น บรรจุกระป๋อง จะต้องระบุปริมาณ ที่เห็นง่าย และน้ำหนัก หรือปริมาตร ดังนี้ "หนึ่งหน่วยบริโภค : 4 ลูก (140 กรัม รวมน้ำเชื่อม) " เครื่องดื่มอัดลม จะต้องระบุปริมาณที่เห็นง่าย และ น้ำหนัก หรือปริมาตร ดังนี้ "หนึ่งหน่วยบริโภค : 1 กระป๋อง (325 มิลลิลิตร) " ประโยชน์ของฉลากโภชนาการ 1. เลือกซื้ออาหารและเลือกบริโภคให้เหมาะสมกับความต้องการ หรือภาวะทางโภชนาการของตนได้ เช่น ผู้ที่มีโคเลสเตอรอลสูง ก็เลือกอาหาร ที่ระบุว่ามีโคเลสเตอรอลต่ำ หรือ ผู้ที่เป็นโรคไตก็เลือกอาหารมีโซเดียมต่ำ 2. เปรียบเทียบเลือกซื้อผลิตภัณฑ์อาหารชนิดเดียวกัน โดยเลือก ที่มีคุณค่าทางโภชนาการที่ดีกว่าได้ 3. ในอนาคต เมื่อผู้บริโภคสนใจข้อมูลโภชนาการของอาหาร ผู้ผลิตก็จะแข่งขันกันผลิตอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูงกว่า แทนการแข่งขัน กันในเรื่องหีบห่อ สี หรือสิ่งจูงใจภายนอกอื่น ๆ ฉลากโภชนาการ มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์ทำให้สามารถเลือกบริโภคอาหารสำเร็จรูป/กึ่งสำเร็จรูปที่มีปริมาณคุณค่าสารอาหารตรงตามความต้องการของร่างกายได้อย่างเหมาะสม ดังนั้น ผู้บริโภคจึงไม่ควรละเลยหรือมองข้ามฉลากโภชนาการ การอ่านข้อมูลโภชนาการบนฉลากผลิตภัณฑ์อาหาร ก่อนการตัดสินใจเลือกซื้อ จะทำให้ซื้อผลิตภัณฑ์อาหารตามที่ต้องการได้