แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย...

8
1 แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสําหรับผักและผลไม้ตัดสด ดร.วีรเวทย์ อุทโธ สาขาวิชาอุตสาหกรรมเกษตร คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี จ. อุบลราชธานี 34190 1. ความสําคัญของระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรแอคทีฟสําหรับผักและผลไม้ตัดสด ปัจจุบันผักและผลไม้ตัดสดพร้อมบริโภค (minimally processed or fresh-cut fruits and vegetables) เป็ นทีนิยม เพราะสามารถนําไปบริโภคได้ทันที ทําให้ประหยัดเวลา อย่างไรก็ตามผลิตภัณฑ์ มักมีอายุการเก็บรักษาทีค่อนข้างสั น เช่น 3 -4 วัน ที อุณหภูมิ 7 -10 ºC และเกิดการเน่าเสียได้ง่าย ที อุณหภูมิห้อง เพราะผลิตภัณฑ์มีอัตราการหายใจและเมตาบอลิสม์สูง นอกจากนี ผลไม้ตัดสดมีแนวโน้ม การปนเปื อนของเชื อจุลินทรีย์ในระหว่างกระบวนการผลิต ซึ งอาจเป็ นอันตรายต่อผู้บริโภคและส่งผล ต่อลักษณะปรากฏทีไม่พึงประสงค์ [1] จากการศึกษาเอกสารอ้างอิงทีเกียวข้อง พบว่า มีการประยุกต์ใช้ ระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟ (active modified atmosphere packaging; Active MAP) ซึ เป็นการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปร เช่น ถุงพลาสติก และ ถาดหุ้มด้วยฟิ ล์มพลาสติกบรรจุ ผลไม้ตัดสด โดยมีส่วนประกอบที สามารถควบคุมการปล่อยไอระเหย (controlled release system; CRS) เพือการชะลอการเสือมเสียคุณภาพภายหลังการเก็บเกียว เช่น บรอคคอลี [2], เชอรี [3], แอปเปิล [4] และ มะละกอสุก [5] ทั งนี ไอระเหยทีใช้กับ CRS จัดอยู ่ในกลุ่มสารเคมีจําพวก GRAS (generally recognised as safe) ทีปลอดภัยต่อผู้บริโภค และมีคุณสมบัติชะลอการเจริญเติบโตของเชื อจุลินทรีย์ เช่น เอทานอล เฮกซาแนล และ ยูจีนอล [1, 6] หรือ ชะลอการกระตุ้นจากเอทิลีน เช่น 1-methylcyclopropene (1-MCP) [7, 8] และ nitric oxide [9] บทความนี รวบรวมข้อมูลจากเอกสารอ้างอิง เพือนําเสนอแนวคิดการพัฒนา ระบบ CRS ใน Active MAP สําหรับผักและผลไม้ตัดสด โดยข้อมูลส่วนหนึ งของบทความได้นํามาจาก งานวิจัยทีได้รับการสนับสนุนจากศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกียว ประจําปี งบประมาณ 2553 เพือพัฒนาระบบ Active MAP สําหรับมะละกอตัดสด [5] 2. กระบวนการถ่ายเทมวลทีสําคัญของระบบควบคุมการปล่อยไอระเหยในระบบการบรรจุแบบ บรรยากาศดัดแปรแอคทีฟ ในการพัฒนาระบบ Active MAP ดังกล่าวนั นจําเป็ นทีต้องคํานึงถึงปัจจัยหรือกระบวนการ สําคัญทีส่งผลต่อระดั บความเข้มข้นของไอระเหย ในบรรยากาศบรรจุภัณฑ์ ซึ งสามารถสรุปเป็น แบบจําลองแนวคิด (conceptual model) ได้ดังภาพที 1 การเปลียนแปลงความเข้มข้นไอระเหย ( i pkhs r ) ในบรรยากาศบรรจุภัณฑ์ เป็นผลจากสมดุลของกระบวนการถ่ายเทมวลสําคัญประกอบด้วย

description

 

Transcript of แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย...

Page 1: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

1

แนวคดการพฒนาระบบควบคมการปลอยไอระเหย

ในระบบการบรรจแบบบรรยากาศดดแปรเชงแอคทฟสาหรบผกและผลไมตดสด

ดร.วรเวทย อทโธ

สาขาวชาอตสาหกรรมเกษตร คณะเกษตรศาสตร มหาวทยาลยอบลราชธาน จ. อบลราชธาน 34190

1. ความสาคญของระบบการบรรจแบบบรรยากาศดดแปรแอคทฟสาหรบผกและผลไมตดสด

ปจจบนผกและผลไมตดสดพรอมบรโภค (minimally processed or fresh-cut fruits and

vegetables) เปนท�นยม เพราะสามารถนาไปบรโภคไดทนท ทาใหประหยดเวลา อยางไรกตามผลตภณฑมกมอายการเกบรกษาท�คอนขางส+ น เชน 3-4 วน ท�อณหภม 7-10ºC และเกดการเนาเสยไดงาย ท�อณหภมหอง เพราะผลตภณฑมอตราการหายใจและเมตาบอลสมสง นอกจากน+ผลไมตดสดมแนวโนมการปนเป+ อนของเช+อจลนทรยในระหวางกระบวนการผลต ซ� งอาจเปนอนตรายตอผบรโภคและสงผลตอลกษณะปรากฏท�ไมพงประสงค [1] จากการศกษาเอกสารอางองท�เก�ยวของ พบวา มการประยกตใชระบบการบรรจแบบบรรยากาศดดแปรเชงแอคทฟ (active modified atmosphere packaging; Active

MAP) ซ� งเปนการบรรจแบบบรรยากาศดดแปร เชน ถงพลาสตก และ ถาดหมดวยฟลมพลาสตกบรรจ

ผลไมตดสด โดยมสวนประกอบท�สามารถควบคมการปลอยไอระเหย (controlled release system; CRS)

เพ�อการชะลอการเส�อมเสยคณภาพภายหลงการเกบเก�ยว เชน บรอคคอล� [2], เชอร� [3], แอปเป+ ล [4] และ

มะละกอสก [5] ท+งน+ ไอระเหยท�ใชกบ CRS จดอยในกลมสารเคมจาพวก GRAS (generally recognised

as safe) ท�ปลอดภยตอผบรโภค และมคณสมบตชะลอการเจรญเตบโตของเช+อจลนทรย เชน เอทานอล

เฮกซาแนล และ ยจนอล [1, 6] หรอ ชะลอการกระตนจากเอทลน เชน 1-methylcyclopropene (1-MCP)

[7, 8] และ nitric oxide [9] บทความน+ รวบรวมขอมลจากเอกสารอางอง เพ�อนาเสนอแนวคดการพฒนาระบบ CRS ใน Active MAP สาหรบผกและผลไมตดสด โดยขอมลสวนหน�งของบทความไดนามาจาก

งานวจยท�ไดรบการสนบสนนจากศนยนวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเก�ยว ประจาปงบประมาณ

2553 เพ�อพฒนาระบบ Active MAP สาหรบมะละกอตดสด [5]

2. กระบวนการถายเทมวลท'สาคญของระบบควบคมการปลอยไอระเหยในระบบการบรรจแบบ

บรรยากาศดดแปรแอคทฟ

ในการพฒนาระบบ Active MAP ดงกลาวน+นจาเปนท�ตองคานงถงปจจยหรอกระบวนการสาคญท�สงผลตอระดบความเขมขนของไอระเหยในบรรยากาศบรรจภณฑ ซ� งสามารถสรปเปนแบบจาลองแนวคด (conceptual model) ไดดงภาพท� 1 การเปล�ยนแปลงความเขมขนไอระเหย ( i

pkhsr )

ในบรรยากาศบรรจภณฑ เปนผลจากสมดลของกระบวนการถายเทมวลสาคญประกอบดวย

Page 2: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

2

(1) กระบวนการปลอยไอระเหยจาก CRS ( iscflr ) เน�องจากความแตกตางของความเขมขนของ

ไอระเหยใน CRS และบรรยากาศบรรจภณฑ ในการศกษาระบบ Active MAP สาหรบมะละกอตดสด

[5] พบวา อตราการปลอยไอระเหยน+นแปรผนตรงกบมวลของเอทานอลใน CRS ซ� งผลการทดลองสอดคลองกบผลการศกษา CRS ของไอระเหยเอทานอล ในบรรจภณฑสาหรบบรอคคอล� [2], องน [10]

หรอผลตภณฑเบเกอร� [11]

(2) กระบวนการเกดปฏกรยาระหวางไอระเหยกบผลตภณฑ ( ifrr ) ท+งน+ การเกดปฏกรยาสงผล

ตอการควบคมเปาหมาย (target) เชน การเจรญของเช+อจลนทรย นอกจากน+การเกดปฏกรยาสามารถเพ�มคณภาพทางประสาทสมผส โดยเฉพาะดานกล�น เน�องมาจากผกและผลไมสดสามารถท�จะเปล�ยนแปลงไอระเหย เชน ไอระเหยประเภทอลดไฮด และแอลกอฮอล ใหเปนสารเอสเตอร ผานกระบวนการ

biological conversions ของ volatile compounds โดยผกและผลไม ซ� งชวยใหกล�นของผกและผลไมดข+น ดงกรณการใชไอระเหยเฮกซาแนลกบแอปเป+ ล [12] และ ไอระเหยเอทานอลกบเชอร�ตดสด [3] และ

มะละกอสกห�นช+น [5]

(3) กระบวนการการซมผานไอระเหยในบรรจภณฑไปยงส� งแวดลอม ( ipkflr ) ซ� งกระบวน

ดงกลาวอาจไดรบผลกระทบจากปจจยตางๆ เชน สภาวะบรรยากาศดดแปรในบรรจภณฑถงพลาสตก

( pkhsMA ) ความช+นในบรรจภณฑและสภาวะการเกบรกษา ( pkhsRH และ env

RH ) ความสมบรณของ

ผลตภณฑ หรอ อณหภมในการเกบรกษาและขนสง (Temp.) ตวอยางของผลกระทบของปจจยเหลาน+ เชน ความช+นสงในบรรยากาศบรรจภณฑอาจเรงการปลอยไอระเหยจาก CRS ผานกระบวนการ

displacement desorption ของไอระเหยโดยไอน+ า ซ� งสามารถถกดดซบไดจากกระดาษกรองหรอเมดซลกา[11] หรอ อณหภมท�สงสามารถเรงอตราของท+ง i

pkflr และ ifrr ตามความสมพนธ Arrhenius [13]

ipkhsr

iscflr

ipkflr

Storage conditions

(e.g. Temp./RHenv)

Package

RHpkhsifrr

MApkhs

ภาพท' 1 แบบจาลองแนวคดกระบวนการถายโอนมวลท�สาคญสาหรบการปลอยไอระเหยจาก

CRS (ตวอยาง เชน Antimold Mild, Freund Industrial Co., Japan) มายงบรรยากาศบรรจ

ภณฑถงพลาสตกซ�งบรรจผกและผลไมตดสด

Page 3: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

3

ผลของปจจยตางๆ ตอกระบวนการถายเทมวลน+นสามารถสงผลตอระดบความเขมขนของไอระเหยในบรรยากาศบรรจภณฑ นอกจากน+นกวจยบางทานไดนาเอาปจจย เชน ความช+นสมพทธในบรรจภณฑ มาเปนส�งกระตน (trigger) ใหเกดการปลอยไอระเหยจาก CRS เชนกรณ ภายใตความช+นสมพทธท�สงสามารถกระตนการปลอยสาร 1-MCP จากซลกาเจล [8] แผนพลาสตก [14] หรอ ข+ เล�อย [7]

ท+งน+ ระบบ triggering system ชวยใหการใชประโยชนของระบบการปลอยไอระเหยไดยาวนานข+น เพราะไอระเหยจะถกปลอยออกมาภายใตสภาวะท�สอดคลองกบระบบ trigger เทาน+น

นอกเหนอจากระบบ triggering system การใชวสด เชน ฟลมของซอง sachet ท�มความตานทานหรอชะลอการซมผานไอระเหย จดเปนทางเหลอกหน� งท�นกวจยสามารถนามาประยกตใชเพ�อยดอายการใชงานของ CRS โดยในปจจบนระบบ CRS ของไอระเหยสวนใหญ (ยกเวน เอทานอล ท�มการจาหนายเชงการคา) ท�รายงานในเอกสารอางอง จะทาโดยนาเอาไอระเหยในรปของเหลว เทลงใสวสดท�เปนตวพา (carrier) ท�มกจะเปนกระดาษ หรอวสดท�ความเปนรพรนท�สง (เชน ผงซลกา ใน Antimold

Mild) [2, 3, 5, 10, 11, 15] เชน การนาเอาเอทานอลเหลวเทลงบนกระดาษ [10] แมวาระบบดงกลาวจะ

สามารถทาไดงายและมราคาท�ถก แตไอระเหยมแนวโนมท�จะระเหยหมดจากตวพาท�เปนกระดาษ และ

ไมเพยงพอตอการควบคมคณภาพผลตภณฑ ในระหวางชวงเวลาเกบรกษาท�ตองการ เน�องจากไอระเหย

สามารถระเหยจากตวพาอยางตอเน�อง ในการศกษาตนแบบการบรรจแบบแอคทฟสาหรบมะละกอตด

สด [5, 16] การใชฟลม Low Density Polyethylene (LDPE) เปนวสดซอง sachet ท�บรรจกระดาษกรองซ�งมการเทเอทานอลเหลว สามารถชะลอการซมผานไอระเหยเอทานอลจากซอง sachet มายงบรรยากาศ

บรรจภณฑ โดยท�ซอง sachet สามารถปลอยไอระเหยเอทานอลไดตลอดชวงการทดสอบ (7 วน) และความเขมขนของไอระเหยเอทานอลในสภาวะคงท� (quasi steady-state concentration ซ� งมคาประมาณ

0.02-0.03 µL⋅L-1) น+นสามาถชะลอการเจรญของเช+อจลนทรย และการเปล�ยนแปลงคณภาพดานกจกรรมการตานอนมลอสระ และคณภาพหลงการเกบเก�ยวดานอ�นๆ

3. รปแบบการปลอยไอระเหยในบรรยากาศบรรจภณฑ

ในการพฒนาระบบ CRS สาหรบ Active MAP ของผกและผลไมตดสด อาจตองคานงรปแบบ

ของการปลอยไอระเหย (patterns of volatile releases) ซ� งสงผลตอระดบความเขมขนของไอระเหยท�สะสมในบรรยากาศบรรจภณฑ ท+งน+ แนวคดของรปแบบการปลอยไอระเหยสามารถแบงรปแบบท�สาคญได 3 รปแบบ (ดงแสดงในภาพท� 2) ประกอบดวย รปแบบท� 1. ความเขมขนไอระเหยภายหลงการปลอยจาก CRS เพ�มข+นถงจดสงสดและคงท� ณ ความเขมขนสงสด อยระยะเวลาหน� ง จากน+นความเขมขนจะลดลงอยางรวเรว (เสนสแดง ในภาพท� 2), รปแบบท� 2. ความเขมขนไอระเหยภายหลงการ

ปลอยจาก CRS เพ�มข+นถงจดสงสดและลดลงอยางตอเน�อง แตการลดลงของความเขมขนจะเกดข+นอยางชาๆ (เสนสน+ าเงน ในภาพท� 2) และ รปแบบท� 3. ความเขมขนไอระเหยภายหลงการปลอยจาก CRS

Page 4: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

4

เพ�มข+นถงจดสงสดและลดลงถงระดบต�าสดอยางรวดเรว และระดบความเขมขนของไอระเหยจะคงท� ณ ระดบน+น ตลอดอายการเกบรกษา (เสนสเขยว ในภาพท� 2) ในทางปฏบตระดบต�าสดท�ความเขมขนลดลงมาน+น ควรอยในระดบท�ยงคงมประสทธภาพ เชนการยบย +งการเจรญของเช+อจลนทรย (minimum

inhibitory concentration level; MIC level)

Shelf life

Concentrations

ภาพท' 2 แบบจาลองแนวคดของรปแบบการปลอยไอระเหยในบรรยากาศบรรจภณฑ (รปแบบ

ท� 1, 2 และ 3 จะอางถงเสนสแดง, สน+าเงน และ สเขยว ตามลาดบ)

เม�อเปรยบเทยบรปแบบการปลอยไอระเหยท+ง 3 รปแบบ พบวามจดเดนและดอยท�ตางกน ซ� งสามารถตอบสนองความตองการดานการบรรจ (packaging requirements) ท�หลากหลายของผลตภณฑ

ได เชน “รปแบบท� 1” อาจควบคมการเจรญของเช+อจลนทรยไดหลากหลายชนด เพราะ ความเขมขน

ของไอระเหย อยในระดบสงสด อยางไรกตามระดบความเขมขนท�สงอาจสงผลตอคณภาพทางประสาทสมผสของผลตภณฑ เชน การสะสมไอระเหยเอทานอลในระดบความเขมขนสงอาจสงผลใหผบรโภค

ไดกล�นของการหมกและเขาใจวาผลตภณฑน+นกาลงจะเนาเสย ท+งท�ผลตภณฑอาจมปรมาณเช+อจลนทรยท�ต �าเน�องจากการควบคมของไอระเหยเอทานอล การแกไขปญหาดานกล�นของไอระเหยตอคณภาพทางประสาทสมผสของผลตภณฑ อาจดาเนนการโดยทาการ masking ของกล�นท�ไมพงประสงคโดยใชกล�นไอระเหยอ�นท�มกล�นท�ดกวา แตการทา masking จะตองไมเปนการปดบงคณภาพของผลตภณฑ ท�อาจทาใหผบรโภคเขาใจวาผลตภณฑยงมคณภาพท�ดอยแตผลตภณฑกาลงเนาเสย [17] เม�อพจารณา

“รปแบบท� 2” (ภาพท� 2) ระดบความเขมขนจะลดลงอยางตอเน�อง แตอตราการลดจะเกดข+นไดอยางชาๆ ซ� งรปแบบน+อาจเหมาะสมกบการควบคมคณภาพผลตภณฑท�ในแตระยะเวลาการเกบรกษาน+นมความตองการดานการควบคมท�ไมเทากน เชน ระดบเช+อจลนทรยในชวงเวลาตางๆ สวน “รปแบบท� 3” (ภาพ

ท� 2) เปนรปแบบการปลอยไอระเหยท�มท+งสวนการพน (fumigation) ดวยความเขมขนสง และการ

สะสมไอระเหยในชวงความเขมขนท�คงท� ซ� งคลายกบรปแบบท� 1 ถงแมวาระดบความเขมขนของไอ

Page 5: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

5

ระเหยในรปแบบท� 3 น+นมระดบท�ต �ากวา แตระดบความเขมขนท�ต �าน+น อาจสงผลดตอการรบรของ

ผบรโภคดานคณภาพทางประสาทสมผสของผลตภณฑ

รปแบบของการปลอยไอระเหยน+ นข+ นอยกบหลายปจจย โดยเฉพาะ (1) ปจจยดาน

ความสามารถยอมใหไอระเหยซมผานของฟลมบรรจภณฑ หรอซอง sachet (permeability to volatiles

of packaging or sachet film) เพราะหากระดบของ permeability ของฟลมท+ง 2 มคาท�สง จะสงผลใหอตราการปลอยไอระเหยจาก CRS และอตราการสญเสยไอระเหยจากบรรยากาศบรรจภณฑไปสสภาวะ

แวดลอม มคาท�สง ซ� งทาใหความเขมขนของไอระเหยในบรรยากาศอยในระดบต�า ท+งน+ permeability

ของฟลมพลาสตก มแนวโนมแปรผนกบความเขมขนของไอระเหย [18] และอณหภม หรอความช+นสมพทธ [19] และ (2) ปจจยดาน sorption isotherm ซ� งแสดงสมดล ณ อณหภมหน�งๆ ระหวางความเขมขนของไอระเหยในบรรยากาศ และ ความเขมขนไอระเหยในสภาวะดดซบ [20] โดยรปแบบของ

sorption isotherm จะสงผลตอระดบความแตกตางความเขมขน (magnitude of concentration gradient;

MCG) ของไอระเหยในสภาวะกาซระหวาง CRS และบรรยากาศบรรจภณฑ เน�องจากการลดลงของปรมาณไอระเหยท�ถกดดซบ ผานกระบวนการปลอยไอระเหยจาก CRS จะสงผลตอระดบความเขมขน

ของไอระเหยในสภาวะกาซ บทความน+จะใช Type I sorption isotherm 1 (ภาพท� 3-A) อธบายผลของ

sorption isotherm ตอ การเปล�ยนแปลงความเขมขนไอระเหยเอทานอลในบรรยากาศบรรจภณฑ เม�อพจารณาภาพท� 3-A พบวาการลดลงของเอทานอลบนกระดาษเพยงเลกนอย (เชน ภายหลงการปลอยไอ

ระเหยเม�อบรรจ CRS ลงในบรรจภณฑ หรอ t > 0) สงผลใหความเขมขนไอระเหยเอทานอลลดลงอยาง

มาก จงเปนสาเหตให MCG ลดลง และสงผลใหความเขมขนของไอระเหยเอทานอลในบรรยากาศ

บรรจภณฑลดลงอยางรวดเรว (ภาพท� 3-B) วรเวทย และ คณะ [5,16] ไดรายงานลกษณะการ

เปล�ยนแปลงความเขมขนไอระเหยเอทานอลในบรรยากาศบรรจภณฑ วามความคลายคลงกบการเปล�ยนแปลงท�แสดงในภาพท� 3-B จงอาจทาใหสามารถต+งสมมตฐานวา sorption isotherm ของกระดาษ

กรอง และเอทานอลมรปแบบ Type I ท+งน+ตวอยางท�แสดงในภาพท� 3 แสดงใหเหนถงความสาคญตอการเลอก sorption isotherm ของระบบ CRS ตอรปแบบการปลอยไอระเหย

1 ปจจบนยงไมมรายงาน sorption isotherm ระหวางเอทานอลและกระดาษ ซ งใชในการศกษาองน [12] และ มะละกอตดสด [5, 16] ท�งน� Triantafyllou et al. [22]

รายงานวา sorption isotherm ของ volatile organic compounds (VOCs หลายประเภท เชน acetophenome และ methylsterate) และ กระดาษมรปแบบ Type I ใน

บทความน�จงต�งสมมตฐานวา sorption isotherm ระหวางเอทานอลและกระดาษ ควรมรปแบบ Type I

Page 6: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

6

Uptake

Pressure

t =0

t = 0

t > 0

t > 0

ลกศรแสดงทศ

ทางการลดลงของ

เอทานอลท�ถกดดซบบนซลกาเจล

ลกศรแสดงทศทางการลดลงของไอระเหย

เอทานอลในบรรยากาศซอง sachet

0 10 20 30 40 50 60

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Eth

an

ol co

ncen

trati

on

(µL

/L)

Storage days

(A) (B)

ภาพท' 3 แบบจาลอง sorption isotherm รปแบบ Type I (A) และ ตวรปแบบการปลอยไอระเหย

เอทานอลจากกระดาษ ไปสบรรยากาศบรรจภณฑขององน (B) จากงานวจยของ Lurie และคณะ [10]

โดยสญลกษณสแดงและน+าเงนแสดงการเปล�ยนแปลงความเขมขนเอทานอลจาก CRS สองระบบ (4ml

และ 8 ml-ethanol liquid บนกระดาษ) ตามลาดบ

4. สรปประเดนท'สาคญและแนวทางการพฒนา

จากขอมลท�ไดนาเสนอขางตน พบวา นกวจยหรอผออกแบบระบบ Active MAP จาเปนตอง

คานงถงผลของปจจยตางๆ ตอรปแบบของการปลอยไอระเหย เพ�อใหไดรปแบบการปลอยไอระเหยท�ตองการ และระดบความเขมขนของไอระเหยท�มประสทธภาพในการควบคมเปาหมาย เชน ระดบเช+อจลนทรย หรอการเกดปฏกรยาออกซเดช�น ท+งน+การศกษาผลกระทบของปจจยดงกลาว อาจเปนการ

ดาเนนการท�ตองลงทนท+งแรงงาน คาใชจายและเวลา (laborious and financial/time-consuming tasks)

ดงน+นเคร�องมอจาลองสถานการณ (simulation tools) ซ� งพฒนาจากแบบจาลองคณตศาสตรท�มความเหมาะสม จงเปนแนวทางท�ชวยผออกแบบไดทราบถงผลของ what-if scenarios เชน ความเขมขนไอ

ระเหยเอทานอลจะอยในระดบใดในระหวางการเกบรกษา หากผประกอบการตองการเพ�มน+ าหนกบรรจผลตภณฑ หรอขนาดถาดบรรจ โดยผลของ simulations สามารถนามาใชเพ�อการคดแยก (screening) ใน

เบ+องตนกอนการพฒนาบรรจภณฑตนแบบ (prototype) ตอไป และทาใหลดคาใชจายในการดาเนนการ

ลงได อยางไรกตาม เคร�องมอจาลองสถานการณ สาหรบ Active MAP ยงไมเปนท�แพรหลาย และยงเปดโอกาสใหนกวจยพฒนาเคร�องมอจาลองสถานการณตอไป

เอกสารอางอง

[1] Rojas-Grau, M.A., Oms-Oliu, G., Soliva-Fortuny, R., and Martı´n-Belloso, O. 2009. The use of

packaging techniques to maintain freshness in fresh-cut fruits and vegetables: a review.

International Journal of Food Science and Technology, 44, 875-889.

Page 7: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

7

[2] Suzuki, Y., Uji, T., and Terai, H. 2004. Inhibition of senescence in broccoli florets with ethanol

vapor from alcohol powder. Postharvest Biology and Technology, 31, 177-182. [3] Bai, J., Plotto, A., Spotts, R., and Rattanapanone, N. 2011. Ethanol vapor and saprophytic yeast

treatments reduce decay and maintain quality of intact and fresh-cut sweet cherries.

Postharvest Biology and Technology, 62, 204-212. [4] Bai, J.H., Baldwin, E.A., Fortuny, R.C.S., Mattheis, J.P., Stanley, R., Perera, C., and Brecht, J.K.

2004. Effect of pretreatment of intact 'Gala' apple with ethanol vapor, heat, or 1-

methylcyclopropene on quality and shelf life of fresh-cut slices. Journal of the American

Society for Horticultural Science, 129, 583-593. [5] วรเวทย อทโธ, เอกสทธM ออนสอาด, และ เรวต ชยราช 2554. การพฒนาตนแบบซองควบคมการ

ปลอยไอระเหยเอทานอลสาหรบมะละกอตดสด (รายงานวจยฉบบสมบรณ เสนอศนย

นวตกรรมเทคโนโลยหลงการเกบเก�ยว). [6] Utama, I.M.S., Wills, R.B.H., Ben-Yehoshua, S., and Kuek, C. 2002. In vitro efficacy of plant

volatiles for inhibiting the growth of fruit and vegetable decay microorganisms. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 50, 6371-6377. [7] Daly, J. and Kourelis, B., Synthesis methods, complexes and delivery methods for the safe and

convenient storage, transport and application of compounds for inhibiting the ethylene

response in plants. 2001: USA.

[8] Lee, Y.S., Beaudry, R., Kim, J.N., and Harte, B.R. 2006. Development of a 1-methylcyclopropene

(1-MCP) sachet release system. Journal of Food Science, 71, C1-C6. [9] Wills, R.B.H., Soegiarto, L., Badiyan, D., Bowyer, M., Seberry, J.A., and Leshem, Y.Y. Use of

nitric oxide to extend the posharvest life of horticultural produce. in Australasian Postharvest

Horticulture Conference 2003. 2003. [10] Lurie, S., Pesis, E., Gadiyeva, O., Feygenberg, O., Ben-Arie, R., Kaplunov, T., Zutahy, Y., and

Lichter, A. 2006. Modified ethanol atmosphere to control decay of table grapes during

storage. Postharvest Biology and Technology, 42, 222-227. [11] Smith, J.P., Ooraikul, B., Koersen, W.J., van de Voort, F.R., Jackson, E.D., and Lawrence, R.A.

1987. Shelf life extension of a bakery product using ethanol vapor. Food Microbiology, 4,

329-337.

Page 8: แนวคิดการพัฒนาระบบควบคุมการปล่อยไอระเหย ในระบบการบรรจุแบบบรรยากาศดัดแปรเชิงแอคทีฟสำหร?

8

[12] Song, J., Hildebrand, P.D., Fan, L.H., Forney, C.F., Renderos, W.E., Campbell-Palmer, L., and

Doucette, C. 2007. Effect of hexanal vapor on the growth of postharvest pathogens and fruit

decay. Journal of Food Science, 72, M108-M112. [13] Robertson, G.L., 1993 Deterioration reactions in foods, (pp. 252-302) Food Packaging:

Principles and Practice. Marcel Dekker: New York.

[14] Macnish, A.J., Joyce, D.C., Irving, D.E., and Wearing, A.H. 2004. A simple sustained release

device for the ethylene binding inhibitor 1-Methylcyclopropene. Postharvest Biology and

Technology, 32, 321-338. [15] Mori, T., Terai, H., Yamauchi, N., and Suzuki, Y. 2009. Effects of postharvest ethanol vapor

treatment on the ascorbate-glutathione cycle in broccoli florets. Postharvest Biology and

Technology, 52, 134-136. [16] รงรตน จนทรคาศ, ปราถนา พมพสตะ, วภา ผลจนทร, และ วรเวทย อทโธ. 2554. การพฒนาระบบ

ควบคมการปลอยไอระเหยเอทานอลในการบรรจแบบบรรยากาศดดแปรเชงแอคทฟ สาหรบ

มะละกอตดสด. วารสารวทยาศาสตรเกษตร 42, 635-638. [17] Vermeiren, L., Devlieghere, F., van Beest, M., de Kruijf, N., and Debevere, J. 1999.

Developments in the active packaging of foods. Trends in Food Science & Technology, 10,

77-86. [18] DeLassus, P. T., Tou, J.C., Babinec, M.A., Rulf, D.C., Karp, B.K. and Howell, B.A. 1988.

Transport of apple aroma in polymer filmsม (pp. 11-27). In Food and Packaging

Interactions, ACS Symposium Series 365, J. H. Hotchkiss (Ed), Washington D.C. American

Chemical Society.

[19] Robertson, G.L., 1993 Permeability of thermoplastic polymers, (pp. 73-110) Food Packaging: Principles and Practice. Marcel Dekker: New York.

[20] Do, D.D., 1998 Fundamentals of pure component adsorption equilibria, (pp. 2-48) Adsorption Analysis: Equilibria and Kinetics. Imperial College Press: London.