การเก็บรักษาและดัดแปลงพืชผล

การเก็บรักษาและดัดแปลงพืชผล

ประเทศไทยเป็นหนึ่งในประเทศกสิกรรมสำคัญที่สุดแห่งหนึ่งของโลก สังเกตได้จากความหลากหลายและความอุดมสมบูรณ์ของพืชพรรณธรรมชาติ ที่ใช้ประโยชน์ได้ทั้งเป็นของกินและของใช้ ซึ่งผักและผลไม้สดก็ถือเป็นผลผลิตสำคัญตัวหนึ่งที่เราผลิตได้ นอกจากนี้ยังเป็นสินค้าส่งออกที่สร้างรายได้มหาศาลให้กับประเทศเสมอมา

ผลผลิตเน่าเสียง่าย: ที่มาของบรรจุภัณฑ์ยืดอายุ

อย่างไรก็ดี ภูมิอากาศเขตร้อนของบ้านเราก็ได้สร้างปัญหาให้กับพืชผลเหล่านี้ไม่น้อยเลย เนื่องจากผลผลิตที่เก็บเกี่ยวได้จะมีอายุสั้น เก็บไว้ได้ไม่นาน จึงทำให้มีระยะเวลาขนส่งและวางขายเพียงช่วงสั้นๆ เท่านั้น หลายครั้งเราจึงต้องสูญเสียผลผลิตการเกษตรระหว่างการขนส่งเป็นจำนวนมาก ถือเป็นทางตันที่แก้ไขได้ยากที่สุดอย่างหนึ่งสำหรับอุตสาหกรรมการส่งออกพืชผลทางการเกษตรของไทย

กลุ่มพัฒนาเทคโนโลยีฟิล์มบรรจุภัณฑ์แอคทีฟ จึงเกิดขึ้นเพื่อฝ่าทางตันนี้ไปให้ได้ กลุ่มดังกล่าวประกอบด้วย ดร.วรรณี ฉินศิริกุล และดร.อศิรา เฟื่องฟูชาติ จากศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (เอ็มเทค) ผศ.ดร.วาณี ชนเห็นชอบ จากภาควิชาเทคโนโลยีการบรรจุ คณะอุตสาหกรรมการเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และคณะ ด้วยผลงานการพัฒนา “เทคโนโลยีฟิล์มบรรจุภัณฑ์แอคทีฟสำหรับยืดอายุผักและผลไม้สด” ซึ่งสามารถชนะรางวัลนักเทคโนโลยีดีเด่นประจำปี 2548 ของมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์มาได้สดๆ ร้อนๆ

ดร.วรรณี ชี้แจงความสำคัญของโครงการที่พวกเธอทำว่า จากการวิเคราะห์สถิติการส่งออกในปี 2541-2546 ประเทศไทยส่งออกผักและผลไม้สดคิดเป็นมูลค่าเพียง 8,500 ล้านบาท หรือ 5% ของศักยภาพการผลิตรวมทั่วประเทศ 170,000 ล้านบาท และสถิติยังชี้ชัดลงไปอีกว่า ปีหนึ่งๆ เราต้องสูญเสียผักและผลไม้มูลค่ากว่า 10,000 ล้านบาท หรือประมาณ 35-40%ของผลผลิตรวมทั่วประเทศไปอย่างน่าเสียดาย ด้วยข้อจำกัดด้านระยะเวลาการเก็บรักษา

“ข้อแตกต่างที่น่าขบคิดประการหนึ่งจากตัวเลขดังกล่าวคือ เราพบว่าในประเทศพัฒนาแล้ว หรือประเทศที่มีระบบการจัดการหลังการเก็บเกี่ยวและมีเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ประสิทธิภาพสูงจะสูญเสียผลผลิตในส่วนนี้เพียง 5-25% เท่านั้น”

ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ยืดอายุที่พัฒนาด้วยนาโนเทคโนโลยี

เธอยังกล่าวอีกว่า สาเหตุที่ทำให้เกิดความลักลั่นของตัวเลขนี้ก็เนื่องมาจาก เราไม่สามารถเก็บรักษาหรือยืดอายุผักและผลไม้ของเราให้ได้นานเท่าที่ต้องการได้นั่นเอง ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ เราไม่สามารถส่งผลผลิตสดๆ ไปยังประเทศที่อยู่ห่างไกลได้ด้วยเงื่อนไขด้านเวลา ในปี 2542 พวกเธอจึงได้เริ่มพัฒนาฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่สามารถยืดอายุการเก็บรักษาผักและผลไม้สดขึ้น โดยการใช้เทคโนโลยีระดับโมเลกุลหรือระดับนาโนควบคุมโครงสร้างของวัสดุ เพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติให้ฟิล์มดังกล่าวมีคุณสมบัติพิเศษกว่าบรรจุภัณฑ์ทั่วไปคือ ยอมให้ก๊าซออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แพร่ผ่านได้

“ที่ผ่านมา ประเทศไทยยังไม่มีการศึกษาเรื่องเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์อย่างเป็นระบบ ไม่มีงานวิจัยใดที่มุ่งเน้นการสร้างเทคโนโลยีวัสดุเพื่อใช้พัฒนาบรรจุภัณฑ์สำหรับผลิตผลสดเขตร้อนในเชิงอุตสาหกรรม ซึ่งเมื่อ 20 ปีมานี้ อุตสาหกรรมการเกษตรและอาหารในประเทศก็เริ่มนำฟิล์มพลาสติกมาใช้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์บ้างแล้ว แต่ฟิล์มพวกนี้ก็มีข้อจำกัดมาก เพราะสกัดกั้นไม่ให้ก๊าซแพร่ผ่านได้ จึงไม่เหมาะแก่การใช้งาน โดยฟิล์มที่เหมาะสมกับการเก็บรักษาผลผลิตการเกษตรที่เราต้องการจะต้องยอมให้ก๊าซออกซิเจนแพร่ผ่านได้สูง ทำให้มีปริมาณก๊าซในบรรจุภัณฑ์ในปริมาณที่เหมาะสม ชะลอการหายใจ และการคายน้ำของผลผลิตได้ ” ดร.วรรณี กล่าวและอธิบายว่า

“ดังนั้น ผู้ประกอบธุรกิจเกี่ยวกับการส่งออกผลิตผลเศรษฐกิจที่มีมูลค่าสูงเช่น ผักผลไม้ตามฤดูกาล รวมทั้งดอกไม้สด จึงจำเป็นต้องนำเข้าฟิล์มที่ให้ออกซิเจนเข้าออกได้สูงมาจากต่างประเทศ ซึ่งมีราคาแพงกว่าฟิล์มทั่วๆ ไป 10-20 เท่า อีกทั้งยังเป็นฟิล์มที่เหมาะกับพืชเมืองหนาวโดยเฉพาะ จึงไม่เหมาะสำหรับผลผลิตในเขตร้อน เราจึงเสียเปรียบในเชิงการแข่งขันมาก”

จากนั้น ดร.อศิรา กล่าวเสริมว่า งานพัฒนาฟิล์มบรรจุภัณฑ์ของพวกเธอเริ่มต้นจากการศึกษาความรู้ด้านสรีรวิทยาของผลผลิตก่อนเป็นอันดับแรก โดยเฉพาะความเข้าใจเรื่องอัตราการหายใจและคายน้ำของผลผลิตที่มีอัตรามากน้อยแตกต่างกัน

“ฟิล์มที่เหมาะสมกับการยืดอายุผลผลิตจะต้องมีคุณสมบัติสามารถดัดแปลงสภาพบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์ให้เป็นสภาวะสมดุล (Equilibrium Modified Atmosphere /EMA) ซึ่งเป็นหลักการหนึ่งในกลุ่มเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์แบบแอคทีฟ ที่ได้รับการยอมรับว่าเป็นเทคโนโลยีการรักษาความสดและถนอมอาหารแห่งศตวรรษที่ 21 มีผลต่อการชะลอการหายใจ การคายน้ำ และการเสื่อมสภาพของผลผลิต สามารถยืดอายุการเก็บรักษาได้นานกว่าเดิม 2-5 เท่า โดยรสชาติ กลิ่น และคุณค่าทางโภชนาการไม่เปลี่ยนแปลง”

ทั้งนี้ ดร.อศิรา ยกตัวอย่างผลการใช้ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ยืดอายุพอสังเขปว่า เมื่อนำไปใช้กับกล้วยไข่ สามารถยืดอายุการเก็บรักษาได้ 25 วันจากปกติที่เก็บไว้เพียง 5 วันก็จะเริ่มมีกลิ่นฉุน ไม่น่ารับประทาน นอกจากนี้ ยังเก็บรักษาคะน้าได้นานถึง 22 วันที่อุณหภูมิ 5 องศาเซลเซียส และเก็บรักษาพริกขี้หนูได้นาน 36 วัน ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส

ดร.อศิรา แจกแจงว่า ฟิล์มที่พัฒนาได้แบ่งเป็น 3 กลุ่มหลักคือ ฟิล์มพลาสติกที่ยอมให้ก๊าซออกซิเจนผ่านได้ปานกลาง ฟิล์มพลาสติกที่ยอมให้ก๊าซออกซิเจนผ่านได้สูง และฟิล์มพลาสติกที่ยอมให้ก๊าซออกซิเจนผ่านได้สูงมาก ที่สำคัญ ฟิล์มที่ผลิตได้ยังช่วยควบคุมอัตราก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่อก๊าซออกซิเจนได้ดีขึ้น จึงมีศักยภาพในการเก็บรักษาผลผลิตที่มีอัตราการหายใจสูงและมีอายุสั้นมาก เช่น เห็ด กระเจี๊ยบเขียว และหน่อไม้ฝรั่งได้

นำไปใช้งานแล้ว ต้นทุนต่ำ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

เมื่อกล่าวถึงการประยุกต์ใช้ ผศ.ดร.วาณี ตอบว่า มีการนำฟิล์มที่พัฒนาขึ้นไปใช้งานจริงแล้วในห้างท็อป ซุปเปอร์มาร์เก็ต (TOPS Supermarket) รวมถึงการส่งออกผักสดชนิดต่างๆ ไปยังต่างประเทศ เช่น ญี่ปุ่น และกลุ่มประเทศแถบยุโรป พร้อมกันนี้ เธอชี้แจงว่า เทคโนโลยีนี้ยังช่วยลดต้นทุนการนำเข้าบรรจุภัณฑ์ยืดอายุจากต่างประเทศลงได้ 5-10 เท่า และมีราคาใกล้เคียงกับถุงบรรจุภัณฑ์ที่มีใช้กันอยู่ทั่วไปในวงการอุตสาหกรรมไทย อีกทั้งบรรจุภัณฑ์ที่ผลิตได้ยังบางกว่าทั่วไป 25% จึงลดปริมาณการใช้เม็ดพลาสติกลงได้มากและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

“การพัฒนาครั้งนี้นับเป็นปัจจัยที่ช่วยเพิ่มความสามารถในการส่งออกผักและผลไม้สดของไทยให้เพิ่มขึ้น และช่วยลดความสูญเสียได้กว่า 10,000 ล้านบาทต่อปี นอกจากนี้ ยังสามารถนำความรู้ที่ได้ขยายผลไปใช้กับผลผลิตเศรษฐกิจสำคัญอื่นๆ เช่น ดอกไม้สด สมุนไพร และสินค้าแปรรูปการเกษตรได้ด้วย”

ผศ.ดร.วาณี กล่าวต่อไปว่า ทางกลุ่มยังได้เผยแพร่ความรู้จากผลงานวิจัยไปยังผู้ประกอบการธุรกิจผักและผลไม้สดของไทยกว่า 200 บริษัทในรูปของเอกสารสรุปคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ และมีการเผยแพร่ผลงานวิจัยผ่านเอกสารประชาสัมพันธ์ต่างๆ อีกด้วย นอกจากนี้ กลุ่มวิจัยยังมีโอกาสเดินทางไปนำเสนอผลงานในการประชุมวิชาการทั้งในระดับประเทศและนานาชาติอีกด้วย

“นอกเหนือจากการนำเทคโนโลยีไปประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์แล้ว กลุ่มวิจัยกำลังเริ่มกิจกรรมที่สร้างประโยชน์ต่อเกษตรกรในระดับชุมชนด้วยการพัฒนาบรรจุภัณฑ์ยืดอายุผลิตผลท้องถิ่น ซึ่งจะเพิ่มรายได้ของเกษตรกรด้วยผลผลิตที่มีคุณภาพสูงขึ้น หรือใช้ในการเก็บรักษาผลผลิตไว้ขายในช่วงที่ราคาดี หรือนอกฤดูกาลได้” ผศ.ดร.วรรณี กล่าวทิ้งท้าย

“เทคโนโลยีฟิล์มบรรจุภัณฑ์แอคทีฟสำหรับยืดอายุผักและผลไม้สด” จึงเป็นเทคโนโลยีที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดสำหรับประเทศไทยอย่างแท้จริง เพราะเป็นการก้าวเดินบนรากฐานความพร้อมที่มั่นคงในฐานะประเทศการเกษตร และเชื่อว่าจะเป็นปัจจัยหนึ่งที่จะนำพารายได้มหาศาลเข้าสู่ประเทศไทยได้อย่างต่อเนื่อง จึงสมแล้วกับรางวัลนักเทคโนโลยีดีเด่นประจำปี 2548
การเก็บรักษาและดัดแปลงพืชผล

การเก็บรักษาและดัดแปลงพืชผล

การเก็บรักษาและดัดแปลงพืชผล

การเก็บรักษาและดัดแปลงพืชผล