http://www.research.cmru.ac.th/ris/resin/arc/I-AGR-24-53.pdf

การบรรจุแบบดัดแปรบรรยากาศ (modified atmosphere packaging) เขียนย่อว่า MAP เป็นเทคนิคการถนอมอาหาร (food preservation) เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาอาหารสด หรืออาหารที่แปรรูปขั้นต่ำ (minimally-processed food) ทำได้โดยการบรรจุอาหารในบรรจุภัณฑ์ที่มีการปรับสัดส่วนบรรยากาศภายใน ให้มีอัตราส่วนของก๊าซชนิดต่างๆ แตกต่างไปจากบรรยากาศปกติ โดยสัดส่วนของก๊าซที่ใช้อาจเปลี่ยนแปลงได้ตามระยะเวลา อายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ ขึ้นอยู่กับชนิดของผลิตภัณฑ์ ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำบรรจุภัณฑ์ อัตราส่วนของก๊าซเริ่มต้น และสภาวะการเก็บรักษา

MAP มักใช้กับอาหารอาหารแช่เย็น (chilled food) ได้แก่ อาหารสด เช่น เนื้อหมู เนื้อวัว เนื้อไก่สด ผักผลไม้สด หรือผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการแปรรูปอาหาร หรือทำให้อาหารสุก (cooking) มาแล้ว แล้วนำมาแช่เย็น (chilled food) หลังการบรรจุในบรรจุภัณฑ์แล้วจะเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ (cold storage) หรือใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารแช่เยือกแข็ง

ที่มา packaging-gateway.com

วัตถุประสงค์

เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา (shelf life) ของอาหารเนื่องจาก

• เพื่อลดการเจริญของจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเน่าเสีย (microbial spoilage) และจุลินทรีย์ก่อโรค (pathogen) โดยเฉพาะจุลินทรีย์ที่ต้องการอากาศ เช่น รา และแบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจน (aerobic bacteria) เช่น Pseudomonas
• ลดอัตราการหายใจ (respiration rate) ของผักผลไม้สด
• ลดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เช่น lipid oxidation ที่ทำให้เกิดกลิ่นหืน (rancidity) ช้าลง ช่วยยืดอายุการเก็บรักษาอาหารให้นานขึ้น
  ชะลอการเกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาล (browning reaction)

ชนิดของก๊าซในบรรจุภัณฑ์แบบ MAP

คาร์บอนไดออกไซด์ (carbon dioxide) ช่วยยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ โดยเฉพาะเชื้อราและแบคทีเรียที่ใช้อากาศ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพในการยับยั้งจุลินทรีย์ของคาร์บอนไดออกไซด์ ยังขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของอาหารด้วย คาร์บอนไดออกไซด์ จะถูกดูดซับหรือละลายลงในอาหารที่มีความชื้นสูงๆ ถึงแม้คาร์บอนไดออกไซด์  จะช่วยการชะลอการสุกของผักผลไม้ แต่ถ้าใช้คาร์บอนไดออกไซด์ ในความเข้มข้นสูงอาจทำให้ผักและผลไม้เกิดความเสียหายได้

ออกซิเจน (oxygen) ควรใช้ในปริมาณน้อย การลดปริมาณออกซิเจน เป็นการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ที่ต้องการอากาศ ซึ่งเป็นสาเหตุของอาหารเสื่อมเสีย (microbial spoilage) ได้แก่ รา (mold) และ แบคทีเรียที่ต้องการอากาศ (aerobic bacteria) เช่น Pseudomonas นอกจากนี้ การลดออกซิเจนยังช่วยลดอัตราการหายใจ (respiration rate) ช่วยชะลอการสุกของผักและผลไม้ และยังลดการเสื่อมเสียของอาหารเนื่องจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เช่น lipid oxidation

ไนโตรเจน (nitrogen) เป็นก๊าซเฉื่อยที่มีอยู่ ประมาณ 78% ในบรรยากาศทั่วไป ใช้บรรจุเพื่อแทนที่ออกซิเจนในภาชนะบรรจุเพื่อชะลอการเสื่อมเสียของอาหาร (food spoilage) และลดการยุบตัวของบรรจุภัณฑ์

ก๊าซอื่นๆ ได้แก่

คาร์บอนมอนอกไซด์ (carbon monoxide) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่นและรส ช่วยยับยั้งการเจริญของแบคทีเรีย ยีสต์ และรา มีการใช้เพื่อรักษาสีของเนื้อสัตว์ แต่ต้องระมัดระวังในการใช้งาน เนื่องจากคาร์บอนมอนอกไซด์ (carbon monoxide) มีความเป็นพิษ (ดูรายละเอีดยด ของ carbon monoxide)

อาร์กอน (argon) เป็นสารเติมแต่งอาหาร argon มีอยู่มากในอากาศ นอกจากจะใช้เพื่อแทนที่ oxygen ในภาชนะบรรจุเช่นเดียวกับ nitrogen ซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อยด้วยกันแล้ว argon ยังช่วยยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์และปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ตลอดจนยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่ช่วยเร่งการเสื่อมเสียของอาหาร

ชนิดของพลาสติกที่ใช้ทำบรรจุภัณฑ์ MAP

รูปแบบการบรรจุ

• Thermoform-fill-seal

งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

• ผลของการบรรจุแบบดัดแปรบรรยากาศต่อคุณภาพของข้าวโพดฝักอ่อน (ตัดแต่ง) ธนสินี และคณะ ได้ศึกษา ผลของการบรรจุแบบดัดแปรบรรยากาศต่อคุณภาพของข้าวโพด (Zea mays L.) ฝักอ่อน (ตัดแต่ง) ระหว่างการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ เป็นเวลา 21 วัน โดยการบรรจุข้าวโพดผักอ่อนตัดแต่งในถุงพลาสติกชนิด low density polypropylene (LDPE) และ linear low-density polyethylene (LLDPE) ซึ่งบรรจุก๊าซผสม 2 สัดส่วนคือ 10% CO₂+5% O₂ และ 5%CO₂+10%O₂ เปรียบเทียบกับการเก็บรักษาในถุง MTEC และถุง LDPE ที่ไม่มีการเติมก๊าซซึ่งใช้เป็นตัวอย่างควบคุม ในระหว่างการเก็บรักษาทำการตรวจสอบความเข้มข้นของก๊าซและเอทานอลภายในถุงและการเปลี่ยนแปลง ความแน่นเนื้อ ค่าสี การสูญเสียน้ำและปริมาณจุลินทรีย์ จากการทดลองพบว่า ตัวอย่างที่บรรจุถุงในทุกสภาวะมีปริมาณ จุลินทรีย์ลดลงและเนื้อสัมผัสไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ แต่เอทานอลและก๊าซ CO₂ ภายในถุงมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้น โดยถุง MTEC มีการสูญเสียน้ำ ความเข้มข้นของเอทานอลและก๊าซ CO₂ ต่ำที่สุด แต่มีการเปลี่ยนแปลงค่าสีมาก ที่สุด ขณะที่ถุง LLDPE ซึ่งบรรจุก๊าซผสมสัดส่วน 10%CO₂+5%O₂ มีการเปลี่ยนแปลงค่าสี การสูญเสียน้ำ ความเข้มข้นของเอทิลแอลกอฮอล์และก๊าซ CO₂ อยู่ในระดับปานกลาง จึงทำให้มีแนวโน้มที่จะรักษาคุณภาพของข้าวโพดผักอ่อน ได้ดีกว่าฟิล์มชนิดอื่น
• ผลของภาชนะบรรจุดัดแปลงบรรยากาศและอุณหภูมิต่อคุณภาพของใบมะกรูด
• ผลของการบรรจุภายใต้สภาพบรรยากาศดัดแปลงสมดุลต่ออายุการเก็บรักษาสตรอเบอรี่

References

• ธนสินี พุกกะณะสุต จริงแท้ ศิริพานิช และ โศรดา วัลภา 2552 ผลของการบรรจุแบบดัดแปลงบรรยากาศต่อคุณภาพของข้าวโพดฝักอ่อน (ตัดแต่ง) Effect of Modified Atmosphere Packaging on the Quality of Minimally Processed Baby Corns. ว. วิทย์. กษ. 40 (3) (พิเศษ) : 149-152
• ทิตา สุนทรวิภาต. ผลของภาชนะบรรจุดัดแปลงบรรยากาศและอุณหภูมิต่อคุณภาพของใบมะกรูด Effect of Modified Atmosphere Packaging and Temperature for Quality of Bergamot Leaves. คณะเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่
• พรชัย ราชตนะพันธุ์ และ ดวงใจ น้อยวัน ผลของการบรรจุภายใต้สภาพบรรยากาศดัดแปลงสมดุลต่ออายุการเก็บรักษาสตรอเบอรี่ Effect of Equilibrium Modified Atmosphere Packaging on Storage Life of Strawberry (Fragaria ananassa)
• http://www.nan.rmutl.ac.th/webnew/read/sangkaew/7.pdf