การพัฒนาฟิล์มพลาสติกสำหรับการควบคุมการปล่อยไอระเหยเอทานอลด้วยการกระตุ้นโดยก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ในบรรจุภัณฑ์แอคทีฟสำหรับผลไม้ตัดสด

บทคัดย่อ

บรรจุภัณฑ์บรรยากาศดัดแปรแอคทีฟซึ่งมีระบบแอคทีฟ คือ ซองควบคุมการปล่อยไอระเหยเอทานอล ได้รับความสนใจประยุกต์ใช้เพื่อบรรจุผักและผลไม้สดเนื่องจากสามารถชะลอการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์และเพิ่มคุณภาพด้านกลิ่น ข้อจำกัดของซองควบคุมฯ ในปัจจุบัน คือ ต้องรีบใช้งานภายหลังจากการเตรียมโดยไอระเหยเอทานอลถูกปลดปล่อยออกมาทันทีและต่อเนื่อง อาจทำให้ปริมาณเอทานอลที่เหลือในซองควบคุมฯ ไม่เพียงพอต่อการปล่อยในระหว่างการเก็บรักษาที่ต้องการ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการพัฒนาฟิล์มพลาสติกเพื่อเป็นวัสดุของซองควบคุมฯ ฟิล์มดังกล่าวมีสมบัติการยอมให้ไอระเหยเอทานอลซึมผ่าน (effective film permeance to ethanol vapour หรือ FPE) ที่เพิ่มขึ้นเมื่อได้รับการสัมผัสกับแก๊ส CO2 ซึ่งเป็นผลลัพธ์จากการหายใจของผลิตผลภายในบรรจุภัณฑ์ ผลการศึกษาแสดงให้ทราบว่าการนำชั้นฟิล์มซิลิโคนมาเชื่อมประกบกับฟิล์ม PET/LLDPE ในรูปฟิล์มหลายชั้น (หรือเรียกว่าฟิล์มแอคทีฟ) และนำมาขึ้นรูปเป็นซองควบคุมฯ สามารถชะลอการปลดปล่อยไอระเหยเอทานอลจากซองควบคุมฯ ที่ทำด้วยวัสดุนี้ได้อย่างน้อย 24 ชั่วโมง เมื่อเก็บรักษาซองควบคุมฯ นี้ภายใต้แก๊ส CO2 ความเข้มข้นอย่างน้อย 5% (v/v) เป็นเวลา 3 วัน ส่งผลให้ค่า FPE ของฟิล์มเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการเก็บในอากาศปกติ (0.03% CO2 v/v) เนื่องจากการดูดซับแก๊ส CO2 เข้าสู่ชั้นฟิล์มซิลิโคนและสร้างปรากฏการณ์พลาสติไซเซชันในโครงสร้างพอลิเมอร์ ในการศึกษานี้ได้ทำการขึ้นรูปซองควบคุมฯ จากฟิล์มแอคทีฟและบรรจุร่วมกับมะละกอสุกตัดแต่งพร้อมบริโภคน้ำหนัก 100 g ในถาดพลาสติกแข็ง polypropylene ปิดปากถาดด้วยฟิล์ม LDPE เก็บรักษาที่อุณหภูมิ 25?C เป็นเวลา 5 วัน พบว่า ซองควบคุมฯ สามารถปล่อยไอระเหยได้ตลอดอายุการเก็บรักษา ไอระเหยเอทานอลที่ถูกปล่อยออกมาจากการกระตุ้นโดยแก๊ส CO2 ความเข้มข้น 5% (v/v) ที่สะสมในบรรจุภัณฑ์ได้ถูกดูดซับเข้าไปในเนื้อเยื่อมะละกอส่งผลให้มีการควบคุมการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ซึ่งรายงานในปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมดได้ดีกว่าซองควบคุมฯ ที่ทำจากฟิล์ม PET/LLDPE ทั่วไป หรือบรรจุภัณฑ์บรรยากาศดัดแปรพาสซีฟแม้ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างสิ่งทดลอง ทั้งนี้ไอระเหยเอทานอลที่ปล่อยและสะสมในบรรจุภัณฑ์ที่มีซองควบคุมฯ ทุกประเภทไม่ส่งผลเสียต่อคุณภาพการเก็บรักษาของมะละกอสุกตัดสด การวิจัยนี้ได้พัฒนาองค์ความรู้ใหม่ของการบรรจุภัณฑ์แอคทีฟในด้านฟิล์มพลาสติกสำหรับใช้เป็นวัสดุของซองควบคุมฯ โดยเฉพาะการลดค่า FPE ของฟิล์มด้วยการประกบกับชั้นฟิล์มซิลิโคนที่สามารถดูดซับแก๊ส CO2 ที่ทำหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์ในฟิล์มแอคทีฟและนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของค่า FPE เมื่ออยู่ในสภาวะการกระตุ้นจากแก๊ส CO2 ที่เหมาะสม จากการวิจัยนี้นอกจากเติมเต็มความรู้ด้านเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์แอคทีฟ ยังช่วยให้การใช้งานซองควบคุมฯ มีความสะดวกขึ้นโดยให้ผู้ใช้งานสามารถเตรียมซองควบคุมฯ และส่วนประกอบอื่น ๆ เช่น ผลไม้หั่นชิ้นก่อนบรรจุเข้าด้วยกันในบรรจุภัณฑ์ ในภาพรวมผลจากการวิจัยนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อเป็นแนวทางในการลดความเสียหายภายหลังการเก็บเกี่ยวที่เกิดกับผักและผลไม้ของประเทศไทย

คำสำคัญ