โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME Rapid Method in Aerobic plate count Food Testing โดย คุณดาว และเพื่อนๆ คุณดาว และเพื่อนๆ ในกลุ่มวิจัย การผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูง ได้มีโอกาสฟังการบรรยายจากทีมงาน Sr Product Speciallist บริษัท 3เอ็ม ประเทศไทย จำกัด ในหัวข้อ วิธีการตรวจเชื้อจุลชีววิทยาทางอาหารด้วยวิธีการตรวจสอบที่รวดเร็ว rapid method โดยการใช้ แผ่น 3M PetrifilmTM Plates เพื่อตรวจหาปริมาณ Aerobic plate countรวมทั้งColiform และ Eschericia coliซึ่งคุณดาวจะขออนุญาติเล่าให้ฟัง เพื่อแชร์ความรู้และประสพการณ์ค่ะ ความสำคัญของการตรวจวิเคราะห์จุลินทรีย์ในอาหาร เชื้อจุลินทรีย์ที่มีความสำคัญในอาหาร ซึ่งพวกเราชาววิศวกรรมอาหารก็คงจะคุ้นเคยกันเป็นอย่างดี ซึ่งจุลินทรีย์ที่มีความสำคัญด้านอาหร ได้แก่ รา ยีสต์ และแบคทีเรีย พบได้ทั่วไปจากสิ่งแวดล้อม ในดิน อากาศ น้ำ และพบมีการปนเปื้อนได้ในวัตถุดิบพืชสมุนไพร ที่เราจะใช้เพื่อการผลิตชาสมุนไพรในโครงการนี้ คือ ดอกอัญชัน ตะไคร้ ใบเตย และขมิ้น ปริมาณจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์อาหาร บ่งชี้ คุณภาพของวัตถุดิบ สุขอนามัยในการผลิต สุขลักษณะส่วนบุคคลความสะอาดบริเวณสถานที่ประกอบการ ส่งผลกระทบต่อ คุณภาพผลิตภัณฑ์อาหาร อายุการเก็บรักษาและที่สำคัญคือความเสี่ยงต่อการพบเชื้อก่อโรค Pathogen ซึ่งจัดเป็นเป็นอันตรายทางอาหาร biological hazard พี่ๆทีมงาน 3 M แนะนำเราให้รู้จักจุลินทรีย์ก่อโรค หลายชนิดที่มีบทบาทสำคัญในอาหาร เช่น Listeria S aureus Salmonella E coli 0157 Vibrio Shigella Bacillus Clostridium Yersinia เป็นต้น ซึ่งเชื้อก่อโรคเหล่านี้หากร่างกายได้รับเข้าไปก็จะเป็นอันตรายทำให้เกิดโรคอาหารเป็นพิษเช่น ท้องเดิน ปวดท้อง อาเจียร และบางชนิด อาจเป็นอันตรายขั้นร้ายแรงถึงชีวิตได้ การล้างจะเป็นการลดปริมาณจุลินทรีย์ปนเปื้อน ซึ่งมีทั้งแบคทีเรียและสปอร์ของแบคทีเรีย bacterial spore ที่เป็นสาเหตุของการเสื่อมเสีย microbial spoilage เชื้อที่ใช้เป็นดัชนีชี้วัดในเรื่องของคุณภาพอาหาร Indicator microorganisms ซึ่งได้แก่ แบคทีเรียในวงศ์ Enterobacteriaceae กลุ่ม Coliform E coli Streptococcus feacalis ช่วยลดปริมาณจุลินทรีย์ก่อโรค มาถึงในเรื่องของการตรวจสอบคุณภาพทางจุลชีววิทยา โดยจะแบ่งเป็นการตรวจเชิงคุณภาพ 3M TecraTM VIA ที่ใช้ในการตรวจหาว่ามีหรือไม่มีเชื้อนั้น ๆ ปนเปื้อนอยู่ในอาหาร ซึ่งมักใช้ตรวจ หาเชื้อก่อโรค และในส่วนของการตรวจเชิงปริมาณ 3M PetrifilmTM Plate จะเป็นการตรวจหาจำนวนเชื้อที่ปนเปื้อนอยู่ในอาหาร ที่มักใช้ตรวจหาเชื้อดัชนีคุณภาพอาหาร โดยจะมีการรายงานผลของเชื้อเป็นจำนวนที่นับได้ทั้งหมด มีหน่วยเป็น CFU ml หรือ CFU g หรือกล่าวง่าย ๆ ว่า เชิงคุณภาพ ก็จะบอกว่า มีหรือไม่มี เชื้อนั้นอยู่ แต่ถ้าเป็นเชิงปริมาณแล้วล่ะก็ต้องเน้น ๆ แบบว่าให้เห็นตัวเลขกันชัด ๆ ไปเลยค่ะว่า ที่มีน่ะมีเท่าไร โดยชนิดของแผ่นเพาะเลี้ยงเชื้อ 3M PetrifilmTM นั้นก็มีหลายชนิด ได้แก่ Aerobic Count Plate Yeast & Mold Count Plate Coliform Count Plate Rapid Coliform Count Plate High Sensitivity Coliform Count Plate E coli Coliform Count Plate Enterobacteriaceae Count Plate Staph Express Count Plate Environmental Listeria Count Plate ทำไมต้องตรวจสอบคุณภาพทางจุลชีววิทยา การตรวจสอบทุกสิ่งทุกอย่างก็เพื่อความปลอดภัยในทุก ๆ ด้าน นั่นแหละค่ะ สิ่งสำคัญของการตรวจสอบคุณภาพทางจุลชีววิทยา พวกพี่ ๆ 3M เขาบอกว่าก็เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีความปลอดภัย และสามารถเก็บรักษาได้ในสภาวะและช่วงเวลาที่กำหนด Shelf life รวมถึงเพื่อให้แน่ใจว่าวัตถุดิบ ส่วนประกอบในอาหาร และผลิตภัณฑ์สุดท้ายนั้น มีจำนวนจุลินทรีย์อยู่ในช่วงที่กำหนด microbiological criteria และก็เพื่อทวนสอบ verification และรับรอง validation แนวปฏิบัติและวิธีการที่ใช้ในการควบคุมกระบวนการผลิตในขั้นตอนต่าง ๆ ว่ายังอยู่ภายใต้การควบคุมตามข้อกำหนดนั้น ๆ โดยเฉพาะในการทวนสอบ รับรอง เฝ้าระวังและการควบคุมจุดวิกฤติ รวมถึงวิธีการแก้ไขด้วยเช่นเดียวกัน ประวัติความเป็นมา เจ้าแผ่นนี่ก็ได้ถูกคิดค้นขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ได้บังเอิญเห็นตัวเทปกาวชนิดใสแล้วก็เกิดเป็นไอเดียในการต่อยอดพัฒนาเป็นแผ่นตรวจเชื้อ 3M PetrifilmTM Plates นี่แหละค่ะ ส่วนประกอบและคุณลักษณะ เอาล่ะค่ะเรามาทราบกันดีกว่าว่า 3M PetrifilmTM Plates เนี่ยมันคืออะไรกันนะ พี่ 3M เขาบอกว่า Petrifilm มันเป็นอาหารเลี้ยงเชื้อสำเร็จรูป โดยมีลักษณะเป็นผงแห้งที่เคลือบอยู่บนแผ่นฟิล์มพลาสติก สำหรับใช้วิเคราะห์หาจำนวนของเชื้อแบคที่เรียและเชื้อยีสต์รา ในส่วนของส่วนประกอบหลัก ๆ ของ 3M PetrifilmTM ก็จะประกอบด้วยแผ่นพลาสติกสองแผ่นที่ประกบกันอยู่ โดยแผ่นบนเป็นแผ่นฟิล์มพลาสติกใสที่แบ่งย่อยออกเป็นอีกสามชั้นที่เคลือบอยู่ ดังนี้ ชั้นบนสุดเป็นแผ่นฟิล์มพลาสติก รองลงมา จะเป็นชั้นของ กาว สารบ่งชี้ และชั้นล่างจะเป็นเจลละลายในน้ำเย็น ในส่วนของแผ่นล่างนั้นก็จะประกอบด้วยชั้นย่อย ๆ อีกสามชั้นเช่นกัน ชั้นบนสุดเป็นชั้นของอาหารเลี้ยงเชื้อ Agar รองลงมาเป็นชั้นของกาว และชั้นล่างสุดของแผ่นล่างจะเป็นแผ่นพลาสติกพิมพ์ลาย เห็นแผ่นบางแค่นี้เองแต่ส่วนประกอบนี่เยอะมากเลยที่เดียว ดูภาพอธิบายด้านล่างนะคะ 3M PetrifilmTM Aerobic Count Plate PAC โดยส่วนประกอบของแผ่นตรวจนั้นตัวสารบ่งชี้ที่ใช้ในแผ่นตรวจชนิดนี้จะเป็น สีไตรเฟนนิล เตทตระโซเลียม คลอไรด์ Triphenyl Tetrazolium Chloride TTC และในส่วนของอาหารเลี้ยงเชื้อนั้นจะเป็น Plate Count Agar ที่แบคทีเรียทั่วไปสามารถเจริญเติบโตได้ดี โดยมีสารที่ทำให้อาหารเลี้ยงเชื้อแข็งตัวคือ เจลที่ละลายในน้ำเย็น ข้อแตกต่างจากวิธีการทดสอบแบบดั้งเดิม เอ๊ แล้ว 3M PetrifilmTM เนี่ย แตกต่างกับวิธีทดสอบแบบดั้งเดิม และทำให้ทดสอบได้ง่ายขึ้นยังไงกันนะ เรามาดูกันในส่วนของวิธีการแบบดั้งเดิมกันก่อนเลยค่ะ โดยวิธีการแบบดั้งเดิมนั้นต้องมีการเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อกันอย่างมากมายหลายขั้นตอน เริ่มจากการชั่ง จากนั้นนำไปผสมน้ำ วัดค่า pH ทำออโต้เคท ที่ความดัน 15 lb จากนั้นก็ต้องมีการอบฆ่าเชื้อที่อุปกรณ์ ด้วย Hot air อุณหภูมิ 180 นาน 2 3 ชั่วโมง จานเพาะเลี้ยงเชื้อหรืออุปกรณ์ต่างๆ ก็ต้องมีการมาล้างทำความสะอาด เมื่อทดลองมาก ๆ อุปกรณ์เหล่านี้ก็ต้องมากเช่นเดียวกัน ทั้งเสียเวลาและเปลืองพื้นที่ในการเก็บ เห็นมั๊ยล่ะคะว่าขั้นตอนเยอะมาก ๆ แล้วแผ่น 3M PetrifilmTM นี้ล่ะมันดียังไงกัน พวกพี่ ๆ 3M ก็ได้บอกว่า 3M PetrifilmTM Plates เนี่ยจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน ทำให้ได้ผลการตรวจสอบที่มีความแม่นยำ เป็นวิธีการที่รวดเร็ว ซึ่งก็จะส่งผลต่อการลดค่าใช้จ่ายโดยรวมได้ด้วย ประหยัดทั้งเงิน ประหยัดทั้งเวลา แหม มันน่าใช้ซะจริงเชียว มาตรฐานของการตรวจสอบ มาถึงในส่วนของวิธีมาตรฐาน Standard Method ก็ได้มีการบอกถึงมาตรฐานต่างที่เราสามารถใช้อ้างอิงได้ในการตรวจสอบ อันได้แก่ International Standards ISO National Standards TIS BS DIN EPA BAM Internationally recognized organizations AOAC ICUMSA IOB IP ICMSF Nationally recognized organizations EPA USFDA BAM APHA ว้าว เยอะแยะมากมายหลายหน่วยงาน แต่ที่พวกพี่ ๆ ได้นำมาเสนอก็จะเป็นหน่วยงานของ AOAC ซึ่ง AOAC Association of Official Agricultural Chemist เป็นหน่วยงานพิสูจน์ความถูกต้องของวิธีทดสอบ โดยก่อตั้งขึ้นที่ประเทศสหรัฐอเมริกา แต่ได้เป็นที่ยอมรับทั่วโลก ทั้งอเมริกา แถบยุโรป และเอเชีย เลยทีเดียว การพิสูจน์ความถูกต้องของวิธีทดสอบ Validation โดยมีกระบวนการตรวจสอบเพื่อพิสูจน์ว่าวิธีทดสอบมีความถูกต้อง น่าเชื่อถือ และเหมาะสมกับวัตถุประสงค์ ได้แก่ ให้เป็นไปตามข้อกำหนดของประเทศหรือระหว่างประเทศ regulation การควบคุณคุณภาพสินค้านำเข้าและส่งออก import export control การขอรับรองคุณภาพห้องปฏิบัติการ in accredited laboratories เป็นต้น ขั้นตอนการทดสอบ การทดสอบปริมาณจุลินทรีย์ในอาหาร การเตรียมตัวอย่าง ขั้นตอนของการทดสอบ พี่ ๆ ก็ได้บอกให้พวกเราได้ตั้งใจฟังกันให้ดี เริ่มจากในส่วนของการเจือจางตัวอย่างอาหาร สามารถทำได้โดย ขั้นแรกชั่งตัวอย่างอาหารหนัก 50 กรัมใส่ถุงพลาสติก จากนั้นเติมบัพเฟอร์ ปราศจากเชื้อ Buffered Peptone Water Butterfields phosphate Buffered 450 ml ลงไป นำไปตีบดโดยใช้ Stomacher หรือ Blender เป็นเวลา 2 นาที เราก็จะได้ตัวอย่างอาหารที่เจือจางในอัตราส่วน 1 10เอ๊ แล้วเชื้อในผลิตภัณฑ์มีการกระจายตัวแบบไหน คำตอบก็คือการกระจายตัวของจุลินทรีย์ดังภาพ B โดยเชื้อมักจะมีการกระจายเป็นกลุ่มก้อน ส่วนในภาพ A นั้นจะเป็นการกระจายตัวของสาร การเจือจางตัวอย่าง มาต่อกันในเรื่องของการเจือจางตัวอย่างอาหาร โดยวิธีการคือ เราจะดูดตัวอย่างที่ความเจือจาง 1 10 ปริมาตร 1 ml ผสมกับ บัพเฟอร์ 9 ml จะได้ตัวอย่างที่มีความเจือจาง 1 100 เรียกว่า Ten fold dilution แล้วเราก็จะทำการเจือจางต่อไปจนกว่าจะถึงความเข้มข้นที่ต้องการ การเจือจางตัวอย่างนั้นเราทำเพื่อลดความหนาแน่นของจุลินทรีย์ให้อยู่ในระดับที่ให้ผลการวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้ โดยทั่วไปมักทำให้ตัวอย่างเจือจางลงครั้งละ 10 เท่า ดูด หยด บีบ บ่ม ค่ะในส่วนของขั้นตอนต่อไปนี้เราจะมาดูวิธีการสาธิตการทดสอบการใช้แผ่นเพาะเลี้ยงเชื้อ 3M PetrifilmTM อย่างมีประสิทธิภาพกันนะคะ ก็จะเริ่มจาก วางแผ่น Petrifilm บนระนาบเรียบ หยดตัวอย่าง 1 ml ลงบนแผ่นอาหารเลี้ยงเชื้อด้านล่าง จากนั้นค่อย ๆ ปล่อยแผ่นฟิล์มด้านบนลงมา ขั้นตอนนี้ต้องระวังอย่าให้เกิดฟองอากาศ วางตัวกดพลาสติก Spreader บนแผ่นฟิล์มด้านบนแล้วออกแรงกด รอให้เจลแข็งตัวประมาณ 1นาที ก่อนทำการเคลื่อนย้ายแผ่น จากนั้นนำแผ่นไปบ่มที่อุณหภูมิ และระยะเวลาตามที่กำหนด จากนั้นนำไปบ่มเชื้อที่อุณหภูมิ 35ซเป็นเวลา 48 3 ชั่วโมง ในตู้บ่ม incubator โดยการวางแผ่นตรวจในเครื่องบ่มเชื้อนั้น สามารถวางซ้อนกันได้ไม่เกิน 20 แผ่น และก็นำมาอ่านผลเมื่อครบเวลา ในการอ่านผล Aerobic Bacteria จะทำการนับโคโลนีที่มีสีแดงทั้งหมดที่อยู่ในพื้นที่วงกลม 20 ตารางเชนติเมตร การทดสอบปริมาณจุลินทรีย์ในอากาศ ในส่วนของการทดสอบสิ่งแวดล้อมมาดูการตรวจอากาศ Air test กันก่อนเลยค่ะ ขั้นแรกก็หยดบัพเฟอร์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วปริมาตร 1 ml ลงบนแผ่น Petrifilm แล้ววางทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง 1 ชั่วโมง เปิดแผ่นฟิล์มด้านบนทิ้งไว้บริเวณที่ต้องการทดสอบนาน 15 นาที จากนั้นนำไปบ่มตามอุณหภูมิและระยะเวลาตามแต่ชนิดของ Petrifilm โดยสามารถเก็บแผ่นที่เตรียมแล้วได้นานถึง 7 วัน ส่วนการทดสอบพื้นผิวโดยตรง direct contact สามารถทำได้โดยหยดบัพเฟอร์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วปริมาตร 1 ml ลงบนแผ่น Petrifilm วางทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง 1 ชั่วโมง เปิดแผ่นฟิล์มด้านบน จากนั้นนำแผ่นฟิล์มด้านบนไปแปะลงบนพื้นผิวที่ต้องการทดสอบ แล้วใช้นิ้วลูบบนแผ่นฟิล์มด้านหลังเบา ๆเพื่อให้เนื้อเจลสัมผัสกับพื้นผิวอย่างทั่วถึง ทำการปิดแผ่นฟิล์มด้านบนลง ให้ประกบกันดังเดิม จากนั้นนำไปบ่มตามอุณหภูมิและระยะเวลา ตามแต่ชนิดของ Petrifilm ค่ะ การตรวจนับและรายงานผล3M PetrifilmTM Aerobic Count Plate PAC พื้นที่วงกลม 20 ตารางเชนติเมตร โดยสเกล 1 ช่องนั้นจะเท่ากับ 1 ตารางเซนติเมตร จะนับที่โคโลนีมีสีแดง ซึ่งช่วงที่เหมาะสมในการนับโคโลนีจะอยู่ในช่วง 30 300 โคโลนีต่อแผ่น เราสามารถที่จะใช้การอ่านข้อมูลแบบประมาณได้หากว่าเชื่อที่เกิดขึ้นนั้นมีปริมาณมาก โดยการนับจำนวนจุลินทรีย์ในช่องที่มีการกระจายตัวของเชื้อดีที่สุด จากนั้นก็นำค่าที่นับได้ใน 1 ช่องคูณกับ 20 ก็จะได้ค่าประมาณของเชื้อทั้งหมดค่ะ สุดท้ายนี้พวกเราก็ขอบอบคุณพี่ ๆ 3M นะคะที่มาให้ความรู้ใหม่ ๆ ในเรื่องของการตรวจเชื้อ ขอบคุณอาจารย์ส้มที่คอยเสริมเพิ่มเติมความรู้ต่าง ๆ ที่นอกเหนือจากนี้ และขอบคุณเพื่อน ๆ โปรเจคทุก ๆ คนที่ต่างก็ตั้งใจฟังกันเป็นอย่างดี ขอบคุณมากค่ะ

โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME หลักการเลือก plate เพื่อคำนวณผลที่อ่านได้1 พิจารณา plate ปริมาณแอโรบิคแบคทีเรีย Aerobic Bacteria Count จะพิจารณาเฉพาะ แผ่น ที่สามารถนับได้ มีจำนวนอยู่ระหว่าง 30 300โคโลนีปริมาณโคลิฟอร์ม Total Coliform และอีโคไล E coli พิจารณาเฉพาะ แผ่นที่สามารถนับได้ มีจำนวนอยู่ระหว่าง 15 150โคโลนี หมายเหตุ ให้เลือกนับเฉพาะโคโลนีในช่องที่ไม่ถูกกระทบ เนื่องจากจุลินทรีย์บางชนิดสามารถย่อยเนื้อเจลในแผ่นได้ และรูปร่างที่ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากอาจเป็นเศษอาหารปะปนอยู่ในแผ่น2 ถ้าแผ่นใดมีจำนวนแอโรบิคแบคทีเรีย มากกว่า 300โคโลนี จำนวนโคลิฟอร์มและอีโคไล จำนวนมากกว่า 150โคโลนี ถ้าสามารถนับจำนวนได้ใน dilution นั้น ก็ให้ค่าที่นับได้นั้น หรือ ถ้าหากไม่สามารถนับได้ ก็ให้นับค่าเฉลี่ยโดยเลือกนับโดโลนีจากช่องใดช่องหนึ่งที่มีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ 1 ซม 2 แล้วคูณด้วย 20 จะได้จำนวนโคโลนีทั้งหมดโดยประมาณ แล้วรายงานเป็น TNTC Estimated count Est CFU ml โดยที่ Est หมายถึง estimated 3 ถ้าแผ่นใดมีจำนวนแอโรบิคแบคทีเรีย จำนวนน้อยกว่า 30โคโลนี จำนวนโคลิฟอร์มและอีโคไลจำนวนน้อยกว่า 15 โคโลนี ถ้าสามารถนับจำนวนได้ใน dilution นั้น ก็ให้ค่าที่นับได้นั้น ถ้าไม่พบโคโลนีใดเลย ให้คำนวณ Est CFU ml เป็น < 1 DF dilution factor หรือ count 0 ตัวอย่าง การคำนวณ Aerobic Bacteria Count ตัวอย่าง การคำนวณ Total Coliform E coli การอ่านผลจากการทดลอง ล้างขมิ้น การอ่านผลจากการทดลอง ล้างใบเตย การอ่านผลจากการทดลอง ล้างอัญชัน

โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME บทที่ 2 การล้างและการเตรียมวัตถุดิบก่อนการแปรรูป บทนำ สมุนไพร เป็นวัตถุดิบจากพืช ที่ได้จากส่วนต่างๆของ เช่น ราก ลำต้น ดอก ใบ สมุนไพร ที่ใช้เพื่อการแปรรูป มีการปนเปื้อนจากจุลินทรีย์หลายช่องทาง เช่น ระหว่างการเพาะปลูก การเก็บเกี่ยว การขนส่งสมุนไพร ปริมาณจุลินทรีย์ในวัตถุดิบสมุนไพรเริ่มต้นและมีผลต่อคุณภาพและอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์แปรรูปจากสมุนไพร ปริมาณจุลินทรีย์ในวัตถุดิบ บ่งชี้ คุณภาพของวัตถุดิบ สุขอนามัยในการผลิต สุขลักษณะส่วนบุคคลความสะอาดบริเวณสถานที่ประกอบการ ส่งผลกระทบต่อ คุณภาพผลิตภัณฑ์อาหาร อายุการเก็บรักษาและที่สำคัญคือความเสี่ยงต่อการพบจุลินทรีย์ก่อโรค ซึ่งหากร่างกายได้รับเข้าไปก็จะเป็นอันตรายทำให้เกิดโรคอาหารเป็นพิษเช่น ท้องเดิน ปวดท้อง อาเจียร และบางชนิด อาจเป็นอันตรายขั้นร้ายแรงถึงชีวิตได้ การล้าง เป็นขั้นตอนการเตรียมวัตถุดิบที่สำคัญก่อนเข้าสู่กระบวนการแปรรูปอาหาร มีวัตถุประสงค์ เพื่อกำจัดสิ่งสกปรก สิ่งแปลกปลอม และลดอันตรายในอาหาร food hazard โดยเฉพาะอันตรายจากจุลินทรีย์ ซึ่ง จากการสำรวจพบเชื้อจุลินทรีย์ที่ใช้บ่งชีสุขลักษะการผลิต ได้แก่ แบคทีเรียในกลุ่มโคลิฟอร์ม และ แบคทีเรียก่อโรคที่มักปนเปื้อนในผักในประเทศไทย ได้แก่ Escherichia coli Listeria spp Salmonella Shigella ปรีชา 2553 เพื่อความปลอดภัยและเหมาะสมแก่การบริโภค Codex Alimentarius Commission 2003 การล้างที่ดีต้องสามารถลดการปนเปื้อนที่พื้นผิวของวัตถุดิบได้ แต่อย่างไรก็ตามการล้างวัตถุดิบด้วยน้ำเปล่า หรือน้ำประปา สามารถกำจัดเเชื้อจุลินทรีย์ได้ไม่มากนัก ส่วนใหญ่สามารถกำจัดเชื้อจุลินทรีย์ได้เพียง 1 logCFU g Singh et al 2002 เมื่อเทียบกับการใช้สารฆ่าเชื้อ เนื่องจากวัตถุดิบอาจเกิดการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ค่อนข้างสูงและอาจมีการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคหรือการล้างไม่สะอาจและน้ำล้างที่ใช้ไม่สะอาด อาจเกิดโรคอาหารเป็นพิษได้ การล้างด้วยน้ำธรรมดาไม่สามารถลดการปนเปื้อนเหล่านี้ได้ จึงมีการใช้ สารฆ่าเชื้อ sanitizer ซึ่งเป็นสารเคมีที่ใช้ผสมในน้ำล้าง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการลดปริมาณจุลินทรีย์ สารฆ่าเชื้อที่ นิยมใช้ ในการล้างวัตถุดิบ ได้แก่ สารประกอบคลอรีนโอโซน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์quat เป็นต้น คลอรีนเป็นสาร ที่นิยมใช้กว้างขวางเพื่อการล้างผักผลไม้ สารประกอบคลอรีนเช่น โซเดียมไฮโปคลอไรท์ แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ คลอรีนไดออกไซด์ โดยความเข้มข้นที่ใช้ อยู่ในช่วง 50 200 ppm ของคลอรีนออกฤทธิ์ active chlorine คลอรีนมีประสิทธิภาพสูงในการทำลายแบคทีเรียก่อโรค ตัวอย่างเช่น ผักสด พบว่าการล้างด้วย สารไฮโปคลอไรท์ สามารถลดปริมาณจุลินทรีย์มาให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานของกระทรวงสารธารณสุข ซึ่งสามารถลดลงได้ 3 4 log cycle และนอกจากนี้ยังพบว่าไม่มีผลต่อการเปลี่ยนสีและรูปร่างของผัก ไม่พบการบวมหรือการเหี่ยวของผักสด กฤติยา2546 คลอรีนอาจใช้คลอรีนร่วมกับโอโซน พบว่ามีประโยชน์ต่ออายุการเก็บรักษาและคุณภาพของผักรวมถึงคุณภาพน้ำที่ใช้สำหรับที่ใช้สำหรับล้าง A GARCIA et al 2003 แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ เป็นรูปแบบหนึ่ง ของสารประกอบคลอรีน มีลักษณะเป็นผง หรืออัดเป็นเม็ด ซึ่งนิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในโรงงานอุตสาหกรรมอาหารขนาดกลางและขนาดย่อม เพราะราคาถูก หาซื้อและจัดเตรียมได้ง่าย โดยใช้เพื่อฆ่าเชื้อวัตถุดิบ ฆ่าเชื้อน้ำที่ใช้ในกระบวนการ เช่น น้ำหล่อเย็น น้ำละลายวัตถุดิบที่ผ่านการแช่เยือกแข็ง thawing นอกจากการใช้เพื่อการฆ่าเชื้อแล้วการใช้ แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ในน้ำล้างผัก ผลไม้ ยังให้ผลดีต่อเนื้อสัมผัสของหลังการล้างเนื่องจาก เกลือแคลเซียมสามารถรวมตัวกับเพคติน pectin ในผนังเซลของผัก ผลไม้ ทำให้ผนังเซลล์แข็งแรงขึ้น และสามารถต้านทานโรคต่างๆได้ดี ส่งผลให้ผัก ผลไม้ ไม่เกิดการช้ำหรือเสียหายได้ง่ายเนื่องจากการล้าง Behrsing et al 2000 ได้ศึกษาประสิทธิภาพแคลเซียมไฮโปคลอไรท์ต่อการล้างผัก พบว่าหลังจากการจุ่มน้ำสามารถลดเชื้อ E coli ในผักกาดหอมและบล็อกโคลี่ได้ประมาณ 1 5 1 8 log10CFU g จากปริมาณ E coli เริ่มต้น 6 8 log10CFU g เมื่อแช่ผักในสารละลายแคลเซียมไฮโปคลอไรท์50 mg Lเวลา 30 วินาที สามารถลดปริมาณ E Coliของผักกาดหอมได้ 1 9 2 8 log10CFU gและบล็อกโคลี่ได้1 7 2 5 log10CFU gและเมื่อแช่ผักในสารละลายแคลเซียมไฮโปคลอไรท์ 100 mg L ที่อุณหภูมิ 2 องศาเซลเซียส และ 25 องศาเซลเซสตามลำดับพบว่า สามารถลดปริมาณ E Coli ได้ประมาณ 2 4 log10CFU g ซึ่งพบว่าอุณภูมิไม่มีผลต่อความสามารถในการลดปริมาณ E Coli Francis G A et al 2002 ได้ศึกษาการเจริญเติบโต ของเชื้อ listeria innocua และ E Coli กับสารต้านจุลินทรีย์ สารละลายคลอรีน 100 ppm นาน 5 นาที สารละลายกรดซิตริก 1 นาน 5 นาที วิตามินซี 1 นาน 5 นาที ในผัก เก็บไว้ 14 วัน ที่อุณหภูมิ 8 องศาเซลเซียส พบว่า ปริมาณ L innocua และ E Coli ที่ไม่ผ่านการจุ่มสารต้านจุลินทรีย์ ในผักกาดหอม มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น 1 1 5 logcycle ในขณะที่กะหล่ำปลี มีแนวโน้มลดลง 1 1 5 logcycle ส่วนปริมาณ L innocua และ E Coli ที่ผ่านการจุ่มสารต้านจุลินทรีย์ก่อนเก็นรักษา สามารถลดปริมาณจุลินทรีย์ด้ 1 1 5 logcycle ดังนั้นสรุปได้ว่าประสิทธิภาพของสารต้านจุลินทรีย์ จะมีประสิทธิภาพในการลดปริมาณจุลินทรีย์มากน้อยเพียงใดก็ขึ้นอยู่กับปริมาณจุลินทรีย์เริ่มต้นของผัก วัตถุประสงค์ ศึกษาผลของการล้าง ด้วยสารละลายแคลเซียมไฮโปคลอไรท์ Ca OCl 2 ที่ความเข้มข้นต่างๆ ต่อปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด Aerobic plate count ปริมาณโคลิฟอร์มทั้งหมด Total coliform และ Escherichia coliที่พบในพืชสมุนไพร 3 ชนิดได้แก่ขมิ้นใบเตย และ ดอกอัญชัน วิธีการทดลอง 1 การเตรียมสมุนไพรสมุนไพรที่ใช้ในการทดลองได้แก่ ขมิ้นเลือกเฉพาะหัวที่สมบูรณ์ ไม่เน่าเสียใบเตย จะใช้ตัดส่วนโคนใบทิ้งประมาณ 2 เซนติเมตร แล้วตัดแบ่งออกเป็น 3 ท่อนเท่า ๆ กัน ส่วน ดอกอัญชันเด็ดฐานรองดอกออกด้วยมือ ใช้เฉพาะกลีบดอกดังรูปที่ 1 รูปที่ 1 การเตรียมสมุนไพรก่อนการล้าง 2 การล้าง การทดลองใช้ขมิ้น 500 กรัม ใบเตย 200 กรัม และ ดอกอัญชัน 100 กรัม ต่อ 1 การทดลอง ทำการล้าง 2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรก จะล้างในน้ำเปล่าในถังที่บรรจุน้ำ 10 ลิตร เป็นเวลา 30 วินาที แล้วนำสมุนไพรขึ้นสะเด็ดน้ำ 1นาทีขั้นตอนที่สอง เป็นการล้างด้วยสารละลายแคลเซียมไฮโปคลอไรท์ ที่ความเข้มข้น 50100150 ppm อีก 1 นาที จึงนำสมุนไพรขึ้นสะเด็ดน้ำ โดยเตรียมสารละลาย ครั้งละ 10 ลิตร จะต้องใช้แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ผง 0 5 กรัม 1 กรัม และ 1 5 กรัมตามลำดับ ดังแสดงในรูปที่ 2 รูปที่ 2 ขั้นตอนการทดลองล้างสมุนไพร 3 การตรวจสอบปริมาณจุลินทรีย์หลังการล้าง 3 1 การเตรียมตัวอย่าง สุ่มวัตถุดิบสมุนไพร ขมิ้น ใบเตย และดอกอัญชัน ที่ผ่านการล้าง มาวิธีละ 25 กรัม ใสในถุงพลาสติก ตัดวัตถุดิบตัวอย่าง ใส่ลงในถุงที่มีสารละลายบัฟเฟอร์ แล้วไปตีบดให้ละเอียด เป็นเวลา 2 นาที ดูดตัวอย่างที่ความเจือจาง 1 10 ปริมาตร 1 มิลลิลิตรผสมกับบัฟเฟอร์ 9 มิลลิลิตรจะได้ตัวอย่างที่มีความเจือจาง 1 100 ทำการเจือจางต่อไป โดยจำนวนการเจือจางขึ้นอยู่กับความเหมาะสมจนกว่าจะถึงความเข้มข้นที่ต้องการ 3 2 การวิเคราะห์จำนวนจุลินทรีย์ทั้งหมด Aerobic plate count หยดตัวอย่างเจือจาง ปริมาตร 1มิลลิลิตร ลงบนแผ่นตรวจเชื้อ แล้วบ่มเชื้อในตู้บ่ม ที่อุณหภูมิ 35± 1˚cอ่านผลหลังการบ่ม 48± 4 ชั่วโมง โดยนับที่โคโลนีมีสีแดงทั้งหมดที่อยู่ในพื้นที่ 20 ตารางเซนติเมตร ช่วงที่เหมาะสมในการนับโคโลนี 30 300 โคโลนีต่อแผ่น ดังรูป ดูรายละเอียดหลักการและวิธีการตรวจปริมาณจุลินทรีย์ด้วย วิธี Rapid Method 3 3 การวิเคราะห์จุลินทรีย์ที่ใช้บ่งชีสุขลักษะการผลิต ปริมาณโคลิฟอร์มทั้งหมด หยดตัวอย่างเจือจาง 1 มิลลิลิตร ลงปริมาณการปนเปื้อนของจุลินทรีย์เริ่มต้นบ่งชี้ถึงความสะอาดของวัตถุดิบ ซึ่งมีผลต่อคุณภาพ ความปลอดภัย และอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์แปรรูปจากปริมาณจุลินทรีย์เริ่มต้นในวัตถุดิบพบว่าก่อนการล้าง ขมิ้น ใบเตย และดอกอัญชันมีปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด 6 45 7 41 และ 5 84 log10CFU gตามลำดับ พบว่าดอกที่อยู่เหนือดิน โอกาสปนเปื้อนน้อยกว่าใบเตยและขมิ้นปริมาณจุลินทรีย์เริ่มต้นของขมิ้นและอัญชัน น้อยกว่างานวิจัยที่พบในผักชนิดอื่นBehrsing et al 2000 และส่วนใบเตยมีปริมาณมากกว่า รูปที่1 ผลของการล้างและความเข้มข้นของแคลเซียมไฮโปคลอไรด์ Ca OCl 2 ต่อปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด คือลดลง 97 93 97 45 91 01 จากปริมาณจุลินทรีย์เริ่มตามงานวิจัยของ Singh et al 2002 และ Behrsing et al 2000

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 ธีระพล2545 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 120ประเทศญี่ปุ่น 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

โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME บทที่ 2 ตรวจเอกสารและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 2 1 ข้อมูลทั่วไปของสมุนไพร 2 1 1 ขมิ้นชันลักษณะทั่วไป ขมิ้น Turmeric หรือ ขมิ้นชัน ชื่อทางวิทยาศาสตร์คือ Curcuma longa L เป็นพืชวงศ์ขิง ที่ใช้เพื่อเป็นทั้งเครื่องเทศ และพืชสมุนไพร ที่คนไทยรู้จักกันมาแต่โบราณ จัดเป็นพืชล้มลุกที่อยู่ในวงศ์ขิงข่า มีอายุหลายปี ลำต้นเหนือดินเป็นลำต้นที่เกิดจากการอัดตัวกันของกาบใบ ลำต้นจริงอยู่ใต้ดินเรียกเหง้าขมิ้น ประกอบด้วย เหง้าหลักใต้ดินที่เราเรียกกว่าหัวแม่ ซึ่งมีรูปไข่และแตกแขนงทรงประกอบออกด้านข้างทั้ง 2 ด้าน เรียกว่า แง่ง เนื้อในเหง้ามีสีเหลือง มีกลิ่นเฉพาะ ส่วนที่ใช้บริโภคคือลำต้นใต้ดินที่ใช้สะสมอาหาร ขมิ้นมีสารที่เป็นองค์ประกอบหลักทางเคมีคือ Curcumin มีสีเหลือง ส้ม orange yellow รูปที่ 2 1 ต้นขมิ้นชัน รูปที่ 2 2 เหง้าขมิ้นชัน ใช้รับประทานสด เป็นส่วนผสมของเครื่องแกง curry โดยนำมาใช้แต่งสี แต่งกลิ่น และรสของอาหาร เช่น แกงเหลือง แกงไตปลา อาจนำมาแปรรูปด้วยการทำแห้ง dehydration แล้วบดเป็นผง ใช้เป็นเครื่องเทศ spice และใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหาร food additive เพื่อเป็นสารให้สี coloring agent และวัตถุปรุงแต่งรสอาหาร flavoring agent ที่ได้จากธรรมชาติ ซึ่งให้ความปลอดภัยมากกว่าสีสังเคราะห์ เป็นวัตถุดิบเพื่อการสกัด extraction เป็น curcumin oleoresin สารสำคัญและโภชนเภสัช รากและเหง้ามีน้ำมันหอมระเหย essential oil ได้แก่ ทูมีโรน tumerone zingerene bissboline zingiberence sabinene alpha phellandrene curcumone สารประกอบ เคอร์คูมิน curcumin ที่มีคุณสมบัติเป็นสารแอนติออกซิแดนท์ antioxidant ใช้เป็นยาภายใน คือแก้ท้องอืด บรรเทาอาการปวดท้อง ท้องอืด แน่นจุดเสียดโดยกระตุ้นการหลั่ง mucin มาเคลือบกระเพาะ และยับยั้งการหลั่งน้ำย่อยชนิดต่างๆ มีฤทธิ์ในการลดการอักเสบโดยสาร curcumin ที่มีคุณสมบัติเป็นสารแอนติออกซิแดนท์ Cousin et al 2007 ขมิ้นขันจะไปออกฤทธิ์ต้านการอักเสบ ฤทธิ์ในการลดการบีบตัวของลำไส้ ฤทธิ์ในการคลายกล้ามเนื้อเรียบ โดยออกฤทธิ์ต้าน acetylcholine barium chloride และ serotonin ซึ่งช่วยบรรเทาอาการปวดเกร็งในผู้ป่วยโรคกระเพาะ ส่วนที่เป็นยาภายนอกได้แก่ ทาแก้ผื่นคัน โรคผิวหนังพุพอง ยารักษาชันนะตุและหนังศรีษะเป็นเม็ดผื่นคัน เหง้าของขมิ้นชันมีฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย สามารถยับยั้งสาเหตุการเกิดกรดเนื่องจาก Lactobacillus cidophilus และ L planturum มีฤทธิ์ในการขับน้ำดี โดยสาร curcumin และ p tolymethycarbinol สามารถขับน้ำดีและกระตุ้นการสร้างน้ำดี นอกจากนี้ยังสามารถ ออกฤทธิ์แก้ปวดกระดูก ป้องกันกระดูกผุ แก้ตาลาย อาการหน้ามืด ป้องกันโรค เบาหวาน ลดคอเลสเตอรอล และมีฤทธิ์เป็นยานอนหลับ Gilani A H et al 2004 2 1 2 ตะไคร้ลักษณะทั่วไป ตะไคร้ เป็นพืชสมุนไพร และเป็นเครื่องเทศ มีชื่อสามัญคือ Lemon Grass Lapine Sweet Rush Ginger Grass Takhrai มีชื่อวิทยาศาสตร์คือ Cymbopogon citrates DC Stapf เป็นพืชล้มลุกจำพวกหญ้า อยู่ในวงศ์ GRAMINEAE อายุหลายปี สูงประมาณ 1 เมตร ลำต้นตั้งตรงมีข้อ และปล้องสั้นค่อนข้างแข็ง มีใบเรียงซ้อนสลับกันแน่นมาก กาบใบสีขาวนวลหรือม่วงอ่อนแผ่เป็นกาบ เป็นแผ่นยาวโอบซ้อนกันจนดูแข็ง ใบเป็นเดี่ยว รูปเรียวยาว ปลายใบเรียวแหลม กว้าง 1 2 เซนติเมตร ยาว 70 120 เซนติเมตร ผิวใบสากมือทั้งสองด้าน ขอบใบมีขนอยู่เล็กน้อย ขยายพันธุ์โดยการแตกหน่อ ชื่อเรียกในท้องถิ่น เช่น ตะไคร้แกง กลาง คาหอม ฉาน แม่ฮ่องสอน ไคร ใต้ จะไคร เหนือ เชิดเกรย เหลอะเกรย สุรินทร์ ห่อวอตะโป่ กะเหรี่ยง แม่ฮ่องสอน หัวสิงไค ปราจีนบุรี

โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME บทนำ อายุการเก็บรักษา หมายถึง ช่วงระยะเวลาของการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ไว้ ตั้งแต่เริ่มผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ จนกระทั่งผลิตภัณฑ์นั้นอยู่ในสภาพที่ผู้บริโภคไม่ยอมรับชาสมุนไพร เป็นอาหารแห้ง dried food หลังการผลิตเกิดการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่ส่งผลต่ออายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ได้แก่การเปลี่ยนแลงทางกายภาพการเปลี่ยนแปลงทางเคมี เช่น การเปลี่ยนสี เนื่องจากการเกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาลในอาหาร Browning reaction หรือการสลายตัวของรงควัตถุการลดลงของสารหอมระเหยรวมทั้งการเปลี่ยนแปลงทางจุลินทรีย์ ได้แก่การเจริญเติบโตของเชื้อรา mold รวมทั้งการสร้างสารพิษจากเชื้อรา mycotoxin ปัจจัยที่มีผลต่ออายุการเก็บของชาสมุนไพร ประกอบด้วยสองสามส่วนหลัก คือ ตัวสมุนไพรอบแห้งเอง บรรจุภัณฑ์ที่ใช้ และสภาวะการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ วิธีดำเนินการ 1 เลือกสมการทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมสำหรับไอโซเทอมการดูดความชื้นที่เหมาะสำหรับตะไคร้และใบเตยอบแห้งที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น เพื่อนำค่าที่ได้จากกราฟมาใช้ในการทำนายอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์2 การทำนายอายุของผลิตภัณฑ์ที่บรรจุแล้ว การทำนายอายุของตัวอย่างตะไคร้และใบเตยอบแห้งที่บรรจุในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิท ทำนายโดยใช้สมการที่1 ซึ่งเป็นสมการที่ใช้ทำนายผลิตภัณฑ์อาหารที่บรรจุในบรรจุภัณฑ์ปิดสนิท Me คือ ความชื้นสมดุลหาได้จากกราฟไอโซเทอมการดูดความชื้นที่ระดับ ERHของ บรรยากาศภายนอกบรรจุภัณฑ์ในสภาวะการเก็บรักษา d b Mc คือ ความชื้นที่ aw 0 6 จากกราฟisotherm d b Mi คือ ความชื้นเริ่มต้นของตะไคร้และใบเตยที่อบแห้งแล้ว d b K คือ ต่าการซึมผ่านของไอน้ำ ผ่านบรรจุภัณฑ์ Permeability gH2O m m2 day mmHgX คือ ความหนาของบรรจุภัณฑ์ A คือพื้นที่ผิวบรรจุภัณฑ์ m2 P0 คือ ความดันไอน้ำอิ่มตัว ณ สภาวะการเก็บรักษา mmHgWs คือน้ำหนักแห้งของผลิตภัณฑ์อาหารที่บรรจุ gB คือ ความชันของเส้นตรงที่ได้จากกราฟไอโซเทอม การดูดความชื้นในช่วงMi Me จากการทดลอง &theta c คืออายุการเก็บของผลิตภัณฑ์อาหารที่บรรจุในบรรจุภัณฑ์ปิดสนิท ณ จุดเริ่มต้นจนกระทั่งถึงจุดวิกฤต day 3 ทำนายอายุการเก็บรักษาตะไคร้และใบเตยอบแห้งใบซองปิดสนิทชนิด oriented polypropylene metalized oriented polypropylene MOPP ขนาด 0 06 x 0 075 m โดยทำการบรรจุ 2 g ซอง และเก็บรักษาที่สภาวะ30 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ 50 ผลและวิจารณ์ผล อายุการเก็บผลิตภัณฑ์จากการทำนาย ในการทำนายอายุการเก็บตะไคร้และใบเตยอบแห้งในบรรจุภัณฑ์ชนิด oriented polypropylene metalized oriented polypropylene OPP MOPP ที่อุณหภูมิ 40 50 60 และ 60 ° C ร่วมกับการใช้สารดูดความชื้นบรรจุ พบว่าตะไคร้และใบเตย อบแห้งที่อุณหภูมิ 60° C ร่วมกับการใช้สารดูดความชื้นมีอายุการเก็บรักษานานที่สุด ดังตารางที่ 1 และที่ 2 ตามลำดับ อาจเนื่อง มาจากการอบแห้งร่วมกับการใช้สารดูดความชื้นมีอัตราส่วนของช่วงความชื้นของผลิตภัณฑ์ถึงความชื้นสมดุลต่อช่วงความชื้น สมดุลถึงความชื้นวิกฤต มีค่ามากกว่าทำให้มีช่วงเวลาในการซึมผ่านของไอน้ำผ่านบรรจุภัณฑ์นานกว่าผลิตภัณฑ์ที่อบแห้งที่ อุณหภูมิอื่นๆ สรุปผล การทำนายอายุการเก็บของตะไคร้และใบเตยอบแห้งที่บรรจุในบรรจุภัณฑ์ชนิดเดียวกันพบว่าตะไคร้และใบเตยที่อบแห้งที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น มีอายุการเก็บรักษายาวนานกว่าที่อบที่อุณหภูมิอื่น คือ 197 74 และ 196 45 วันตามลำดับ เนื่องมาจากความชื้นเริ่มต้นของตะไคร้และใบเตยอบแห้งที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสร่วมกับ การใช้สารดูดความชื้นมี่ความชื้นเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์หลังจากอบแห้งแล้วน้อยกว่าที่อุณหภูมิอื่น จึงทำให้มีระยะเวลานานกว่า เอกสารอ้างอิง

โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME นิยาม สมบัติทางกายภาพ ปานมนัส และคณะ 2538 เป็น สมบัติทางไฟฟ้า กลสาสตร์ แสง เสียง ความร้อน ของวัสดุต่างๆ ว่ามันมีการตอบสนองอย่างไรต่อการกระทำทางไฟฟ้า กลศาสตร์ แสง เสียง และความร้อนนั้นๆความรู้เกี่ยวกับสมบัติทางกายภาพและวิศวกรรมของชีววัสดุ พัฒนาขึ้นมาเพื่อหาวิธีการวัดประเมินค่าคุณสมบัติดังกล่าวในเชิงปริมาณ แล้วเอาคุณสมบัตินั้นมาใช้ในการกำหนดปัจจัยเพื่อให้ควบคุมคุณภาพ การออกแบบเครื่องจักรอุปกรณ์ที่ใช้ในการแปรรูปและเครื่องมือที่เกี่ยวข้อง การออกแบบและควบคุมระบบการแปรรูป การออกแบบและควบคุมการบรรจุและภาชนะบรรจุ การขนส่งขนถ่ายและเก็บรักษาวัตถุดิบตลอดจนผลิตภัณฑ์ ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญและเป็นประโยชน์สำหรับวิศวกรอาหาร สมบัติเชิงเรขาคณิต Gemetrical Property สมบัติเชิงเรขาคณิต ได้แก่ ขนาดและรูปร่าง พื้นที่ผิว ปริมาตรและมวล ความหนาแน่น ความถ่วงจำเพาะ ความพรุน พื้นที่ผิวจำเพาะเป็นต้น ซึ่งสมบัติดังกล่าวเกี่ยวข้องเกือบทุกขั้นตอนของขบวนการแปรรูปอาหาร ตั้งแต่การเก็บเกี่ยว ขบวนการหลังการเก็บเกี่ยว การเก็บรักษา การแปรรูป การบรรจุ และมีผลต่อการยอมรับของผู้บริโภคสมบัติเชิงเรขาคณิตของอาหารและวัสดุเกษตร1 รูปร่างและขนาด shape and size รูปร่างและขนาดของชีววัสดุ มักจะเป็นสมบัติที่แยกกันไม่ออก หากจะอธิบายสมบัติของวัสดุก็จะต้องอธิบายว่ามีรูปร่างเป็นอย่างไร มีขนาดอย่างไรด้วยเสมอ ทั้งรูปร่างและขนาดของวัสดุเป็นสมบัติที่เป็นสมบัติที่มีผลกระทบต่อขบวนการต่างๆ เช่น กระบวนการแปรรูป กระบวนการลำเลียง กระบวนการแยกทำความสะอาด กระบวนการบรรจุ เป็นต้น ดังจะยกตัวอย่าง เช่น ขนาดและรูปร่างของผลไม้มีผลต่อขนาดของภาชนะบรรจุ ขนาดและรูปร่างของเมล็ดข้าวเปลือกและฟางมีผลต่อการแยกทำความสะอาดวัสดุเหล่านี้ด้วยลม ขนาดและรูปร่างขอสับปะรดมีผลต่อวิธีการปลอกเปลือก การเจาะคว้านไส้ เป็นต้น การอธิบายรูปร่างและขนาด ของชีววัสดุมีหลายวิธีจะขอยกตัวอย่างในกรณีของผัก ผลไม้ เมล็ดพืช และแป้ง เป็นต้น ตารางที่ 1 ลักษณะรูปร่างและความหมาย 2 เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิต Geometric Mean Diameter GMD หากวัสดุมีรูปร่างเป็นทรงกลมกำหนดขนาดจากเส้นผ่านศูนย์กลางได้เลย หากมีรูปร่างคล้ายทรงกลมหรือไม่เป็นทรงกลม สามารถกำหนดขนาดจากเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิตซึ่งพิจารณาได้ง่าย ๆ จากการวัดขนาด ด้าน a คือเส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุด ด้าน b คือ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุดที่ตั้งฉากกับ a และด้าน c คือ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุดที่ตั้งฉากกับ a และ b GMD abc 1 3 3 ปริมาตรของวัสดุ Volume ปริมาตรเป็นค่าที่แสดงถึงขอบเขตครอบครองของวัสดุทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ปริมาตรของวัสดุทางเกษตรและอาหาร มีผลต่อขนาดที่เก็บรักษาอุปกรณ์การแปรรูป วิธีการหาปริมาตรนั้นมีหลายวิธีซึ่งจะใช้วิธีตามความเหมาะสมและข้อจำกัดของวัสดุ วิธีการชั่งน้ำหนักของวัตถุในของเหลว สามารถอธิบายได้ดังนี้ น้ำหนักวัตถุที่ชั่งในของเหลวคือ น้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยวัตถุ นั่นคือแรงพยุงวัตถุของของเหลวนั่นเอง ฉะนั้น ปริมาตรของวัตถุ vวัสดุ mL &rho L vวัสดุ ปริมาตรของวัสดุ mL มวลของน้ำที่ถูกแทนที่&rho L ความหนาแน่นของน้ำ 4 ความเป็นทรงกลม Sphericity การบ่งบอกความเป็นทรงกลมของวัสดุ ความเป็นทรงกลม abc 1 3 aเมื่อ a คือเส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุด ด้าน b คือ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุดที่ตั้งฉากกับ a และด้าน c คือ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุดที่ตั้งฉากกับ a และ b 5 ความหนาแน่นเนื้อ Solid density คำนวณจากเนื้อวัสดุล้วนๆ เป็นค่าที่ให้เห็นถึงความแน่นเนื้อของวัสดุเอง มีความสำคัญต่อกรับวนการคัดแยก เช่น ตกตะกอนหรือการเหวี่ยง Centifugation และกระบวนการลำเลียงของไหล กระบวนการแปรรูป เช่น การลดความชื้น การจับกันเป็นก้อน Agglomeration มีผลต่อการเกิดช่องว่างหรือรูพรุนในเนื้ออาหารซึ่งก็ทำให้ค่าความหนาแน่นเนื้อเปลี่ยนแปลงไป6 ความหนาแน่นรวม Bulk density ความหนาแน่นของวัสดุปริมาตรมวล ซึ่งคำนวณจากมวลของวัสดุหารด้วยปริมาตรรวมของวัสดุ ซึ่งปริมาตรรวมนั้นรวมปริมาตรของช่องว่างระหว่างวัสดุเองและวัสดุกับภาชนะที่บรรจุด้วยค่าความหนาแน่นรวมของวัสดุขึ้นกับปัจจัยหลายๆอย่าง เช่น ความหนาแน่นเนื้อ รูปร่าง ขนาด ลักษณะผิว ความชื้น สิ่งปะปน วิธีการบรรจุ และวิธีการวัด7 พื้นที่ภาพฉาย วิธีการทดลองหาคุณสมบัติกายภาพ2 1 ขนาด Size นำสมุนไพรที่ต้องการหาขนาดมาจำนวน 10 ตัวอย่าง ทำการวัดขนาดความยาวเส้นผ่านศูนย์กลางด้าน a b และ cโดยใช้เวอร์เนียคาร์ลิปเปอร์ หรือไม้บรรทัดในการวัด ทำการวัดจำนวน 3 ซ้ำ สมุนไพรที่ใช้หาขนาดด้วยวิธีนี้ได้แก่ มะระขี้นก มะลิ ตะไคร้ ขมิ้น a เส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุด cm b เส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุดที่ตั้งฉากกับ a cm c เส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุดที่ตั้งฉากกับ a และ b cm 2 2 เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิต Geometric mean diameterGMD นำค่าเฉลี่ยที่ได้จากการวัดขนาดสมุนไพรมาคำนวณหาเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิตจากสมการ GMD abc 1 3 1 2 3 ความเป็นทรงกลม Sphericity ø ค่าที่พิจารณาจะมีความใกล้เคียงกับความเป็นทรงกลมของวัสดุ ซึ่งวัสดุที่เป็นทรงกลมสัมบูรณ์ จะมีค่าความเป็นทรงกลมเท่ากับ 1 ซึ่งสามารถหาค่าความเป็นทรงกลมได้จากสมการ ø GMD a 2 2 4 การหาปริมาตร Volumev การหาปริมาตรของวัสดุสามารถทำได้ 2 วิธี โดยวิธีที่ 1 ใช้หลักการแทนที่ของเหลว และวิธีที่ 2 ใช้หลักการแทนที่ของแข็ง โดยทั้งสองวิธีนี้เหมาะกับการหาปริมาตรวัสดุที่มีรูปร่างไม่เป็นไปตามรูปทรงเรขาคณิต1 ใช้หลักการแทนที่ของเหลว ใช้น้ำในการทดลอง สมุนไพรที่ใช้ ได้แก่ มะระขี้นก ขมิ้น และตะไคร้ โดยการหาปริมาตรของวัสดุซึ่งหาได้จาก นำของเหลวใส่กระบอกตวงแล้วนำไปชั่งบันทึกค่าน้ำหนักที่อ่านได้ นำลวดทิ่มลงไปในผิววัสดุและยึดไว้กับอุปกรณ์ดังรูปที่ 1 ปรับให้วัสดุจมพอดีกับระดับผิวน้ำ อ่านค่าน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นซึ่งคือ มวลของของเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยวัสดุ ดังนั้นปริมาตรของวัสดุ คำนวณได้จากvวัสดุ mL &rho L 3 vวัสดุ ปริมาตรของวัสดุ mL มวลของน้ำที่ถูกแทนที่ &rho L ความหนาแน่นของน้ำ 2 ใช้หลักการแทนที่ของแข็ง ใช้เมล็ดแมงลักในการทดลอง สมุนไพรที่ใช้ ได้แก่ ดอกอัญชัน มะลิ โดยการหาปริมาตรของวัสดุซึ่งหาได้จาก นำเมล็ดแมงลักใส่กระบอกตวงที่1 ที่ทราบปริมาตรจนเต็ม นำไปชั่งและบันทึกผล นำสุมนไพรจำนวน 30 ดอกใส่ในกระบอกตวงที่ 2 ที่มีปริมาตรเท่ากัน จากนั้นเทเมล็ดแมงลักจากกระบอกตวงที่ 1 ใส่กระบอกตวงที่ 2 จนเต็มพอดี นำเมล็ดแมงลักที่เหลือไปชั่ง อ่านค่าที่ได้แล้วลบน้ำหนักกระบอกตวง จะได้เมล็ดแมงลักที่เหลืออยู่ซึ่งคือ มวลของของแข็งที่ถูกแทนที่ด้วยวัสดุ ดังนั้นปริมาตรของวัสดุ คำนวณได้จาก vวัสดุ mแมงลัก &rho แมงลัก 4 vวัสดุ ปริมาตรของวัสดุmแมงลัก มวลของเมล็ดแมงลักที่ถูกแทนที่ &rho แมงลัก ความหนาแน่นของเมล็ดแมงลัก 2 5 ความหนาแน่นเนื้อ Solid density &rho s สามารถคำนวณหาความหนาแน่นเนื้อได้จากสมการ&rho s mวัสดุ vวัสดุ 5 mวัสดุ มวลวัสดุที่ชั่งในอากาศ &rho s ความหนาแน่นเนื้อ 2 6 ความหนาแน่นรวม Bulk density &rho b ความหนาแน่นรวม Bulk density สามารถหาค่าได้โดยการนำภาชนะที่ทราบปริมาตร ภาชนะที่ใช้จะขึ้นอยู่กับลักษณะของวัสดุ ไปชั่งน้ำหนักแล้วบันทึกค่า จากนั้นเตรียมอุปกรณ์ดังรูปที่ 2 โดยปรับตำแหน่งปลายกรวยให้สูงจากปากกระบอกตวงประมาณ 15 cm เทสมุนไพรผ่านกรวยลงในภาชนะจนล้นจากนั้นปาดสมุนไพรให้เสมอภาชนะ นำไปชั่งน้ำหนักแล้วลบน้ำหนักภาชนะออก จะได้มวลของสมุนไพร m ส่วน v คือปริมาตรที่ขึ้นอยู่กับภาชนะที่ใช้ โดยสมุนไพรที่ใช้ ได้แก่ มะลิ ทำการทดลอง 5 ซ้ำ จากนั้นคำนวณค่าความหนาแน่นรวมจากสมการ&rho b m v 6 2 7 ความพรุน Porosity &epsilon สมุนไพรที่สามารถหาความหนาแน่นเนื้อ และความหนาแน่นรวมนั้น สามารถนำมาใช้ในการหาค่าความพรุนได้จากสมการ &epsilon 1 &rho b &rho s 7 2 8 สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต Static coefficient of friction &mu ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตของสมุนไพร จะทำการทดลองบนพื้นผิวทดสอบที่มีลักษณะต่าง ๆ กันได้แก่ แผ่นไม้ ยาง แผ่นอะคริลิก และอลูมิเนียม โดยวางสมุนไพรบนเครื่องมือวัดสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต เอียงแผ่นทดสอบจนวัสดุไถลลงอย่างอิสระ แล้วอ่านค่ามุมที่วัสดุเริ่มไถล ดังรูปที่ 3 สามารถคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตได้จากสมการ &mu tan&theta 8 &mu สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต &theta มุมที่วัสดุเริ่มไถล2 9 พื้นที่ภาพฉาย Projected area การหาขนาดโดยใช้พื้นที่ภาพฉาย สมุนไพรที่ใช้ได้แก่ รางจืด อัญชัน ใบเตย ใบมะรุม โดยนำสมุนไพรมาเรียงเป็นแถวบนกระดาษ พร้อมวาดกรอบอ้างอิงขนาด 1 cm x 1 cm แล้วถ่ายภาพ ใช้โปรแกรม Adobe Photoshop คำนวณหาพื้นที่ภาพฉาย โดยเทียบพื้นที่ของสมุนไพรกับพื้นที่อ้างอิง 1 cm2 ผลการทดลองสมบัติทางกายภาพ

บทที่ 3

โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME การทดลองการทำแห้งสมุนไพรด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น บทนำ การทำแห้งสมุนแห้งสมุนไพร ด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น เป็นวิธีการทำแห้งแบบ 2 ขั้นตอนที่ประยุกต์ขึ้นมาเพื่อใช้ในการทดลองศึกษาผลการทำแห้งของสมุนไพร 2 ชนิด ได้แก่ ตะไคร้และใบเตย โดยวัตถุประสงค์หลักเพื่อสามารถทำแห้งสมุนไพรได้เป็นอย่างดี และให้สมุนไพรนั้นคงคุณค่าทางโภชนาการ วัตถุประสงค์ศึกษาการทำแห้งตะไคร้ และใบเตย ด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาด ร่วมกับการใช้สารดูดความชื้นในตู้ดูดความชื้น desiccator วิธีการทดลอง การทดลองการทำแห้งสมุนไพรด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น โดยนำสมุนไพรออกจากเครื่องอบลมร้อนแบบถาดเมื่อครบเวลาการทำแห้งด้วยลมร้อน ตะไคร้นำออกเมื่อครบเวลา 240 นาที และใบเตยเมื่อครบเวลา 90 นาที ให้นำตะแกรงวัตถุดิบใส่ในตู้ Desiccator Cabinet ยี่ห้อ Northman ประเทศไทย โดยวางถาดบนชั้นวาง จากนั้นนำถาดวัตถุดิบ ออกมาชั่งน้ำหนักด้วยเครื่องชั่ง 2 ตำแหน่งโดยตะไคร้ชั่งทุกๆ 60 นาที และใบเตยชั่งทุกๆ 30 นาที จนกว่าน้ำหนักจะคงที่ การวิเคราะห์เพื่อเลือกเวลาที่จะนำถาดวัตถุดิบสมุนไพรมาใส่ตู้ดูดความชื้นนั้น ใช้หลักการวิเคราะห์ร่วมกับกราฟ Adsorption isotherm โดยพิจารณาเลือกค่าวอเตอร์แอกติวิตี้ aw ที่ 0 7 ลากไปตัดเส้นกราฟจะได้ค่าความชื้นฐานแห้งออกมา จากนั้นนำค่าความชื้นนี้ไปวิเคราะห์ในกราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของสมุนไพรชนิดนั้นก็จะได้เวลาในการทำแห้งที่จะทำให้มีค่า aw ของพืชสมุนไพรชนิดนั้นๆ อยู่ที่ 0 7 รูปที่ 1 Desorption isotherm ของตะไคร้รูปที่ 2 กราฟความชื้นกับเวลาของตะไคร้ 60℃ รูปที่ 3 Desorption isotherm ของใบเตย รูปที่ 4 กราฟความชื้นกับเวลาของใบเตย 60℃ วิเคราะห์กราฟ Adsorption isotherm กับกราฟความชื้นกับเวลาของสมุนไพร เพื่อเลือกเวลาที่จะนำถาดวัตถุดิบสมุนไพรออกจากการทำแห้งด้วยลมร้อน แล้วมาใส่ตู้ดูดความชื้นโดยใช้พิจารณาเลือกค่าวอเตอร์แอกติวิตี้ aw ที่ 0 7 ลากไปตัดเส้นกราฟจะได้ค่าความชื้นฐานแห้งออกมา จากนั้นนำค่าความชื้นนี้ไปวิเคราะห์ในกราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของสมุนไพรชนิดนั้นก็จะได้เวลาในการทำแห้งด้วยลมร้อน ผลและวิจารณ์ผลการทดลอง รูปที่ 5 กราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของตะไคร้ในการทำแห้งแบบลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้น รูปที่ 6 กราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของใบเตยในการทำแห้งแบบลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้น ผลการทดลองจากรูปที่ 6 และ 7 ช่วงแรกเป็นการทำแห้งด้วยลมร้อน ตะไคร้ใช้เวลาในการทำแห้งช่วงนี้นาน 240 นาที ใบเตยใช้เวลา 90 นาที จากนั้นเป็นการทำแห้งในช่วงที่ 2 โดยนำสมุนไพรที่ออกจากเครื่องอบลมร้อนแบบถาดไปใส่ในตู้ดูดความชื้นที่มีซิลิกาเจล ในการทำแห้งช่วงที่ 2 ตะไคร้และใบเตยใช้เวลา 480 90 นาที ตามลำดับ รวมทั้งสิ้นตะไคร้ใช้เวลาในการทำแห้ง 720 นาที ได้ความชื้น 9 3817 g water g dry matter 8 5770 wb ใบเตย 180 นาที ได้ความชื้น 5 4599 g water g dry matter 5 1772 wb จะเห็นว่าการทำแห้งด้วยลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้นนี้ใช้เวลานานกว่าการทำแห้งด้วยลมร้อนเพียงอย่างเดียว สรุปผลการทดลอง การทำแห้งด้วยลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น ตะไคร้ใช้เวลาในการทำแห้ง 720 นาที ได้ความชื้น 9 3817 g water g dry matter 8 5770 wb ใบเตยใช้เวลา 180 นาที ได้ความชื้น 5 4599 g water g dry matter 5 1772 wb ซึ่งจะเห็นว่าการทำแห้งแบบ 2 วิธีร่วมกันนี้ใช้เวลานานกว่าการทำแห้งด้วยลมร้อน

บทที่ 1 บทนำ 1 1 ที่มาและความสำคัญ ชาสมุนไพร herbal tea เป็นเครื่องดื่มที่มีความสำคัญและดื่มกันอย่างกว้างขวางทั่วโลก ได้จากการนำสมุนไพร herb ที่มีสรรพคุณที่ดีต่อสุขภาพ มาผ่านกระบวนการแปรรูป ด้วยการทำแห้ง dehydration แล้วบรรจุในบรรจุภัณฑ์ที่พร้อมใช้ ผู้บริโภคใช้ผลิตภัณฑ์ ด้วยการคืนตัวชาสมุนไพรด้วยการแช่ในน้ำร้อนแล้วดื่มขณะร้อนหรือเย็น สรรพคุณหลักของชาสมุนไพร ซึ่งประกอบด้วยน้ำมันหอมระเหย essential oil คือ ทำให้รู้สึกสดชื่น ผ่อนคลาย แก้กระหาย นอกจากนั้นสมุนไพรหลายชนิดมีสรรพคุณทางยา เช่น ช่วยกระตุ้นระบบประสาท ระบบหมุนเวียนเลือด ต้านอนุมูลอิสระ ลดคลอเรสเตอรอล และยังมีสรรพคุณรักษาโรค เช่น โรคเบาหวาน โรคความดันโลหิตสูง โรคมะเร็ง เป็นต้น เป็นแนวทางการแพทย์ทางเลือก ที่ไม่ต้องใช้สารเคมีในการบำบัด ปัจจุบันในระดับอุตสาหกรรม ได้เริ่มมีการนำสมุนไพรชนิดต่าง ๆ มาผลิตเป็นชาสมุนไพร ดึงสรรพคุณเด่นทางยา ปรับสี และรสชาติให้เพื่อให้เกิดความสะดวกเหมาะแก่การบริโภคมากขึ้น เป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตผลทางการเกษตร ธุรกิจการผลิตชาสมุนไพรกึ่งสำเร็จรูป มีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว แต่ทั้งนี้ในกระบวนการผลิตยังขาดมาตรฐาน และกรรมวิธีการผลิตที่ชัดเจน รวมไปถึงการตรวจสอบระดับคุณภาพของชาสมุนไพร จึงได้มีการจัดตั้งโครงการ การพัฒนากระบวนการผลิตชาสมุนไพร นี้ขึ้นมาเพื่อการพัฒนากระบวนการผลิตให้ได้มาตรฐาน การทำวิจัยและทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพ และการตรวจสอบในระดับคุณภาพของชาสมุนไพร รวมไปถึงการพัฒนาคุณภาพด้านต่าง ๆ ของกระบวนการเพื่อตอบสนองคุณภาพในการผลิต 1 2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน 1 เพื่อศึกษาผลของการล้างวัตถุดิบสมุนไพรต่อการลดปริมาณจุลินทรีย์ 2 เพื่อศึกษาอัตราการทำแห้งชาสมุนไพรด้วยเครื่องอบแห้งแบบถาด 3 เพื่อศึกษาไอโซเทอมการดูดซับและคายความชื้นของชาสมุนไพร 4 เพื่อศึกษาการทำแห้งชาสมุนไพร ด้วยเครื่องอบแห้งแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น 5 เพื่อประเมินอายุการเก็บของชาสมุนไพร 1 3 ผลที่คาดว่าจะได้รับ ได้กระบวนการผลิตชาสมุนไพรกึ่งสำเร็จรูปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชน ตั้งแต่การล้าง การทำแห้ง และการเก็บรักษา เพื่อให้ได้ชาสมุนไพรที่มีคุณภาพ คณะผู้จัดทำ นางสาวดวงดาว โหมดวัฒนะนางสาวดวงมณี อัครสินวิโรจน์นายเทพกร ยอดทองนางสาววราภรณ์ เหลืองละมัย

ผศ ดร กลอยใจ เชยกลิ่นเทศ พร้อมนิสิตนักศึกษา คณะเทคโนโลยีการเกษตร จากสถาบันเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรีคลอง 6 แถลงข่าวความสำเร็จผลงานวิจัย ชื่อโครงการ ชาเขียวสับปะรดเสริมใยอาหารผงเพื่อสุขภาพ ร่วมกับผู้สื่อข่าวจากสถานีโทรทัศน์สีกองทัพบกช่อง 7 มาถ่ายทำรายการ ณ วันที่ 5 กุมภาพันธ์ พ ศ 2556 ข่าวช่อง 7 งานผลงานวิจัยโครงการ ชาเขียวสับปะรดเสริมใยอาหารผงเพื่อสุขภาพผศ ดร กลอย ใจ เชยกลิ่นเทศ จากสถาบันเทคโนโลยีราชมงคงธัญบุรีคลอง 6 คณะเทคโนโลยีการเกษตร ได้ประสบความสำเร็จในการใช้ใยอาหารจากแครอทในการใช้ทดแทนสาร Maltodextrin ในการ Spray น้ำสัปปะรด เพื่อที่จะได้ผงน้ำสัปปะรดที่ไม่เหนียวละลายน้ำง่ายทั้งในน้ำร้อนและน้ำ เย็นคงรสชาติเดิมที่ดีของน้ำสัปปะรด และรวมทั้งยังคงสารอาหารที่มีคุณค่าสูง เช่น สารต้านอนุมูลอิสระ Beta carotene ซึ่งในอนาคตสามารถนำไปเป็นอาหารสำหรับนักบินอวกาศและยังเป็นการเพิ่มมูลค่า ของผักผลไม้ในประเทศไทยได้อีกด้วย ผลงานวิจัย ชื่อโครงการ ชาเขียวสับปะรดเสริมใยอาหารผงเพื่อสุขภาพ ผศ ดร กลอยใจ เชยกลิ่นเทศ จากสถาบันเทคโนโลยีราชมงคงธัญบุรีคลอง 6 คณะเทคโนโลยีการเกษตร ได้มาอธิบายถึงที่มาที่ไปของการนำกากแครอทผงมาเป็นส่วนผสมในการทำผงแห้งจาก น้ำสับปะรด แทนการใช้ Maltodextrin ในเวลาทั้งหมด 2 ปีในการวิจัยจึงได้ประสบความสำเร็จ ผงกากแครอทนั้นมีคุณสมบัติในการรักษาคุณค่าทางอาหารที่นำมาทำเป็นผงได้อย่าง ดีเยี่ยม และใช้ปริมาตรในการเติมน้อยกว่าผง Maltodextrin อย่างมาก