36
บทที2 การทบทวนเอกสาร 2.1 เทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 บทนา แนวคิดของเทคโนโลยีเฮอร์เดิล เป็นการประยุกต์ใช้ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญของ จุลินทรีย์ในอาหารหรือเฮอร์เดิล (hurdle) หลายๆ เฮอร์เดิลมาใช้ร่วมกันเพื่อเพิ ่มความคงตัว (stability) ความปลอดภัย (safety) และคุณภาพของอาหาร (quality) เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูง ในการยืดอายุการเก็บรักษาอาหาร และยังสามารถคงคุณลักษณะที่ดีทางประสาทสัมผัสไว้ได้ แนวคิดนี ้เริ ่มต้นมาจากนักจุลชีววิทยาทางอาหารชื่อ Lothar Leistner ชาวเยอรมัน ซึ ่งเป็นผู้ตั ้งชื่อ เทคโนโลยีเฮอร์เดิลเป็นคนแรกหลังจากเกษียณตนเองจากสถาบันวิจัยเนื ้อสัตว์แห่งประเทศเยอรมัน (the German Meat Research Institute) โดยได้เผยแพร่แนวคิดดังกล่าว เพื่อประยุกต์ใช้ในการยืด อายุการเก็บรักษาอาหารทั ้งในประเทศอุตสาหกรรมและประเทศที่กาลังพัฒนา นักวิจัยอีกท่านหนึ ่ง ที่มีบทบาทอย่างมากเกี่ยวกับเทคโนโลยีเฮอร์เดิล ได้แก่ Graham W. Gould ชาวเยอรมัน ซึ ่งได้ อธิบายหลักการของเฮอร์เดิลเทคโนโลยีโดยใช้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ ส่งผลให้การใช้เฮอร์เดิล ต่างๆ ร่วมกันในการยืดอายุการเก็บรักษาอาหารสามารถทาได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยได้อธิบาย กลไกเกี่ยวกับ โฮมีโอสเตซีส (homeostasis) ปฏิกิริยาความเครียด (stress reactions) การตอบสนอง ในระยะคงที(stationary phase response) และการอ่อนแรงเนื่องจากเมตาโบลิซึม ( metabolic exhaustion) ซึ ่งกลไกเหล่านี ้สามารถอธิบายผลต่อการยืดอายุการเก็บรักษาอาหารโดยการใชเทคโนโลยีเฮอร์เดิลได้เป็นอย่างดี (Leistner, 2000; เอกสารวิชาการคณะเกษตรศาสตร์ ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยนเรศวร, 2546) ปัจจัยที่มีผลต่อจุลินทรีย์ และนามาใช้ในการยืดอายุการเก็บรักษาอาหารโดยเทคโนโลยี เฮอร์เดิล ส่วนใหญ่จะสามารถยับยั ้งหรือทาลายจุลินทรีย์รวมทั ้งการทาให้จุลินทรีย์เจริญเติบโตช้าลง แบ่งออกได้ดังนี 1. ปัจจัยภายใน (intrinsic factors) ได้แก่ ปัจจัยทางกายภาพและเคมี ที่อยู ่ในตัวอาหาร ซึ ่งสัมผัสกับจุลินทรีย์ที่ปนเปื ้ อนอยู ่ โดยที่จุลินทรีย์ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้

การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

บทท 2 การทบทวนเอกสาร

2.1 เทคโนโลยเฮอรเดล (Hurdle Technology)

2.1.1 บทน า แนวคดของเทคโนโลยเฮอรเดล เปนการประยกตใชปจจยทมผลตอการเจรญของ

จลนทรยในอาหารหรอเฮอรเดล (hurdle) หลายๆ เฮอรเดลมาใชรวมกนเพอเพมความคงตว (stability) ความปลอดภย (safety) และคณภาพของอาหาร (quality) เปนวธการทมประสทธภาพสงในการยดอายการเกบรกษาอาหาร และยงสามารถคงคณลกษณะทดทางประสาทสมผสไวไดแนวคดนเรมตนมาจากนกจลชววทยาทางอาหารชอ Lothar Leistner ชาวเยอรมน ซงเปนผต งชอเทคโนโลยเฮอรเดลเปนคนแรกหลงจากเกษยณตนเองจากสถาบนวจยเนอสตวแหงประเทศเยอรมน (the German Meat Research Institute) โดยไดเผยแพรแนวคดดงกลาว เพอประยกตใชในการยดอายการเกบรกษาอาหารทงในประเทศอตสาหกรรมและประเทศทก าลงพฒนา นกวจยอกทานหนงทมบทบาทอยางมากเกยวกบเทคโนโลยเฮอรเดล ไดแก Graham W. Gould ชาวเยอรมน ซงไดอธบายหลกการของเฮอรเดลเทคโนโลยโดยใชเหตผลทางวทยาศาสตร สงผลใหการใชเฮอรเดลตางๆ รวมกนในการยดอายการเกบรกษาอาหารสามารถท าไดอยางมประสทธภาพ โดยไดอธบาย กลไกเกยวกบ โฮมโอสเตซส (homeostasis) ปฏกรยาความเครยด (stress reactions) การตอบสนองในระยะคงท (stationary phase response) และการออนแรงเนองจากเมตาโบลซม (metabolic exhaustion) ซงกลไกเหลานสามารถอธบายผลตอการยดอายการเกบรกษาอาหารโดยการใชเทคโนโลยเฮอรเดลไดเปนอยางด (Leistner, 2000; เอกสารวชาการคณะเกษตรศาสตรทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม มหาวทยาลยนเรศวร, 2546)

ปจจยทมผลตอจลนทรย และน ามาใชในการยดอายการเกบรกษาอาหารโดยเทคโนโลยเฮอรเดล สวนใหญจะสามารถยบย งหรอท าลายจลนทรยรวมทงการท าใหจลนทรยเจรญเตบโตชาลง แบงออกไดดงน

1. ปจจยภายใน (intrinsic factors) ไดแก ปจจยทางกายภาพและเคม ทอยในตวอาหารซงสมผสกบจลนทรยทปนเปอนอย โดยทจลนทรยไมสามารถหลกเลยงได

Page 2: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

5

2. ปจจยกระบวนการผลต (processing factors) ไดแก วธการตางๆ ทจงใจน ามาใชกบอาหารเพอปรบปรงประสทธภาพในการยดอายการเกบรกษาอาหาร

3. ปจจยภายนอก (extrinsic factors) ไดแก ปจจยตางๆ ทมผลตอจลนทรยในอาหารทใสเขาไปจากภายนอกอาหารและมประสทธภาพในระหวางการเกบรกษาอาหาร

4. ปจจยทมอย (implicit factors) เปนปจจยทเกยวของกบธรรมชาตของจลนทรยทปรากฏและมปฏกรยาซงกนและกน ภายในสภาพแวดลอมทจลนทรยนนสมผสในระหวางการเจรญเตบโต

5. ปจจยของผลโดยรวม (net effects) ซงเปนผลทเกดขนจากการมปจจยหลายปจจยทมผลซงกนและกน ท าใหเกดการรวมกน (combinations) ของปจจยทอาจจะไมสามารถท านายผลไดแนนอนแตคาดวาอาจจะมผลมากกวาปจจยใดปจจยหนงเพยงปจจยเดยว

การเลอกใชเฮอรเดลทเหมาะสม นอกจากจะชวยปรบปรงความคงตวและความปลอดภยจากจลนทรยของผลตภณฑแลว ยงชวยท าใหคณภาพทางประสาทสมผส คณคาทางโภชนาการ และความคมคาทางดานเศรษฐศาสตรเพมขนอกดวย ตวอยางเชน ปรมาณน าทมในผลตภณฑ ซงท าใหผลตภณฑเกดความคงตว ถาคา aw ทเพมขนถกชดเชยดวยเฮอรเดลอนๆ เชน คา pH หรอคารดอกซโพเทนเชยลจะมผลท าใหสามารถลดตนทนหรอเกดความคมคาทางเศรษฐศาสตรในดานการผลตผลตภณฑเพมขน

เฮอรเดลทมในอาหารอาจมผลตอความคงตวและความปลอดภยจากจลนทรย รวมทงคณภาพทางประสาทสมผส คณคาทางโภชนาการ เทคโนโลยและความคมคาทางเศรษฐศาสตรของผลตภณฑและอาจมผลทงดานลบ (negative) หรอดานบวก (positive) ตอคณภาพโดยรวมของผลตภณฑซงขนอยกบความเขม (intensity) ของเฮอรเดลทเลอกใช ยกตวอยางเชน คา pH ของไสกรอกหมก (fermented sausages) ซงควรจะตองมคาทต าเพยงพอทจะยบย งเชอโรคได แตตองไมท าใหเกดรสเปรยวมากเกนไปจนผบรโภคไมยอมรบ เปนตน ดงนนถาความเขมของเฮอรเดลแตละชนดมมากหรอนอยเกนไป จงมความจ าเปนทจะตองปรบใหอยในระดบทเหมาะสม (optimal range) โดยค านงถงทงความปลอดภยและคณภาพของอาหาร (เอกสารวชาการคณะเกษตรศาสตรทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม มหาวทยาลยนเรศวร, 2546) ดงแสดงในภาพท 2.1

Page 3: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

6

ภาพท 2.1 ตวอยางเฮอรเดลคณภาพ ซงควรอยในชวงบวก (positive range) หรอการปรบลดหรอเพมความเขมของเฮอรเดลใหอยในชวงทเหมาะสม

ทมา : เอกสารวชาการคณะเกษตรศาสตรทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม มหาวทยาลยนเรศวร (2546)

2.1.2 ผลของเฮอรเดล (Hurdle effect) ผลของเฮอรเดลเปนความส าคญพนฐานในการยดอายการเกบรกษาอาหาร เฮอรเดล

หรอปจจยทใชในการยดอายการเกบรกษาอาหารนน จะตองสามารถควบคมปรมาณจลนทรยในอาหารแตละชนดไวได การใชผลของเฮอรเดลอยางมประสทธภาพจะตองท าใหจลนทรยไมสามารถกาวขามปจจยทน ามาใช ไมเชนนนอาหารจะเกดการเสอมเสยจากจลนทรยและอาจท าใหเกดโรคอาหารเปนพษได ตวอยางผลของเฮอรเดลแสดงดงภาพท 2.2

Page 4: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

7

ภาพท 2.2 ตวอยางผลของเฮอรเดล (F-การใชความรอน, t-การแชเยน, aw-คาวอเตอรแอคตวต, pH-ความเปนกรด, Eh-รดอกซโพเทนเชยล,

pres.-การใชสารกนเสย, V-วตามน, N-สารอาหาร, c.f.-จลนทรยคแขง) ทมา : เอกสารวชาการคณะเกษตรศาสตรทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม

มหาวทยาลยนเรศวร (2546)

จากภาพท 2 ตวอยางท 1 แสดงใหเหนถงอาหารทมความคงตวเมอใชเฮอรเดลจ านวน 6 เฮอรเดล ไดแกการใชความรอนสง (คา F) ในระหวางการแปรรป การใชอณหภมต า (t) ในระหวางการแชเยน การปรบคาวอเตอรแอคตวต (aw) การปรบความเปนกรด (pH) และการปรบคารดอกซโพเทนเชยล (Eh) ของอาหาร ตวอยางนเปนเพยงทฤษฎเทานนเนองจากก าแพงมความสงเทากนหรอความเขม (intensity) ของเฮอรเดลทกเฮอรเดลมคาเทากน ซงกรณนจะเกดขนหรอพบไดยากในอาหาร ในตวอยางท 2 จะเหนวาความคงตวของผลตภณฑจะขนอยกบเฮอรเดลทมความเขมแตกตางกน โดยจะเหนวาเฮอรเดลทส าคญหรอเปนเฮอรเดลหลก ไดแก คา aw และสารกนเสย สวนเฮอรเดลทมความส าคญรองลงมาไดแกการแชเยน คา pH และรดอกซโพเทนเชยล โดยจะเหนวาการใชเฮอรเดลทง 5 ชนดจะเพยงพอในการท าลายหรอยบย งจลนทรยชนดทมอยในปรมาณปกตเดมในอาหารได ตวอยางท 3 แสดงการใชเฮอรเดลเพยงเลกนอยและความเขมต า ซง

Page 5: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

8

สามารถท าใหอาหารมความคงตวทางจลนทรยได ตวอยางเชน การบรรจแบบปลอดเชอของอาหารทเสอมเสยงาย (perishable foods) ซงลดการปนเปอนซ าของอาหารทผานการใหความรอน เชน ในการลดปรมาณเชอเรมตนของเนอสตวหรอในผลไมทมความชนสง โดยอาจใชความรอนจากไอน า ซงจะท าใหมจลนทรยทเหลอลดนอยลงและท าใหงายตอการยบย งเชอปรมาณทมอยดงกลาว แตในทางตรงกนขามในตวอยางท 4 แสดงถงการมปรมาณจลนทรยเรมตนในผลตภณฑทสง ซงอาจเนองมาจากการผลตทไมถกสขลกษณะ ท าใหเฮอรเดลทมอยไมสามารถกดขวางการเจรญของเชอทปนเปอนดงกลาวได ในสวนของตวอยางท 5 ซงเปนผลตภณฑทมสารอาหาร (nutrients) และวตามน (vitamins) ทอดมสมบรณ ซงจะท าใหจลนทรยสามารถเจรญเตบโตไดด จนสามารถขามเฮอรเดลตางๆ ได และเรยกผลทเกดขนวา ผลบสเตอร (booster) หรอผล แทรมโพลน (trampoline effect) การทจะท าใหผลตภณฑนเกดความคงตวจากจลนทรย จงตองเพมเฮอรเดลหรอความเขมของเฮอรเดลใหมากขน ตวอยางท 6 แสดงพฤตกรรมของจลนทรยทบาดเจบ เชน สปอรในผลตภณฑเนอสตวทผานการใหความรอน ซงเมอเกดการงอกของเซลลขนมาแลวจะพบวาเซลลใหมนน ขาดความมชวต (vitality) หรอในกรณทเซลลปกต (vegetative cells) ของเชอไดรบความรอนและเกดการบาดเจบขน จะท าใหงายตอการยบย งหรอท าลายจากเฮอรเดลทมหรอใชในอาหาร เชน สารกนเสย ซงธรรมชาตของการบาดเจบของจลนทรยดงกลาวจะท าใหทนตอความเครยดไดต าลง จงสามารถถกยบย งไดโดยการใชเฮอรเดลเพยงไมกชนดหรอใช เฮอรเดลทความเขมต า เฮอรเดลบางชนดอาจเกดการเปลยนแปลงระหวางการเกบรกษาผลตภณฑอาหาร เชน ปรมาณความชนของอาหารทลดลงระหวางการเกบรกษา จะท าใหเฮอรเดล วอเตอรแอคตวต (aw hurdles) สงขน ซงจะท าใหความคงตวทางจลนทรยของผลตภณฑเพมมากขน แตในกรณของผลตภณฑเนอสตวทเตมสารไนไตรทและบรรจกระปอง (canned cured meat) พบวาเฮอรเดลสารกนเสย (preservative hurdles) จะลดลงเมอเกบรกษานานขน แสดงในตวอยางท 7 ทงนเนองจาก หลงจากทไนไตรทสลายตวลงจนหมดจะท าใหสปอรทยงคงอยอาจเรมงอกและเจรญขนมา ท าใหอาหารเกดการเสอมเสยและอาจท าใหเสยงตอโรคอาหารเปนพษได ตวอยางท 8 แสดงเฮอรเดลทใหผลตามล าดบ (sequencial action) ในไสกรอกหมก (fermented sausages) และในตวอยางท 9 แสดงผลของเฮอรเดลทใหผลเสรมฤทธซงกนและกนในอาหาร (เอกสารวชาการวชาการคณะเกษตรศาสตรทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม มหาวทยาลยนเรศวร, 2546)

Page 6: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

9

2.1.3 การตอบสนองของจลนทรยตอเฮอรเดล การถนอมรกษาอาหารดวยเทคโนโลยเฮอรเดล เปนการท าใหจลนทรยอยในสภาวะ

แวดลอมทไมเหมาะสมหรอเปนอปสรรคตอการเจรญ สงผลใหเกดการยบย งการเจรญ ความสามารถในการรอดชวตต าลง หรอท าใหจลนทรยตาย การตอบสนองของจลนทรยในสภาวะแวดลอมทไมเหมาะสมดงกลาว อาจท าใหเชอจลนทรยสรางกลไกบางประการเพอใหสามารถรอดชวตและเจรญได โดยเรยกกลไกเหลานวาโฮมโอสเตซส (homeostasis) (Leistner, 2000)

2.1.3.1โฮมโอสเตซส (homeostasis) กลไกโฮมโอสเตตก (homeostatic mechanisms) เปนกลไกทท าใหกจกรรมและตวแปร

(parameters) ทางสรรวทยาทส าคญในจลนทรยยงคงด าเนนตอไปเสมอนปกต ซงเปนผลท าใหมการเจรญตอไปและสามารถด ารงชวตอยรอดได ดงนนเทคโนโลยเฮอรเดลทมประสทธภาพจะตองสามารถยบย งหรอเอาชนะกลไกทตอบสนองของจลนทรยโดยสวนใหญหรอโฮมโอสเตซสนได

กลไกโฮมโอสเตตกสวนใหญของจลนทรยเปนแบบแอคทฟ (active) โดยเซลล จลนทรยจะใชพลงงานในการผอนคลายหรอลดความเครยด (stress) ทเกดขนเมอสมผสกบ สภาพแวดลอมทไมเหมาะสม เชน การสงเคราะหองคประกอบใหม การซอมแซมองคประกอบของเซลลทถกท าลาย การเพมปรมาณสารหรอโมเลกลเฉพาะชนดเขาและออกจากเซลลเมมเบรน เปนตน ในทางตรงกนขามกลไกโฮมโอสเตตกบางประเภทของจลนทรยจะเปนแบบพาสซฟ (passive) ซงหมายถงกลไกนไดสรางขนภายในเซลลกอนทเซลลจะสมผสกบกบความเครยด ตวอยางเชน refractory homeostasis เปนกลไกทสรางขนภายในสปอรของแบคทเรยในระหวางการสรางสปอร ซงเปนผลท าใหสปอรสามารถทนตอความรอนและสภาวะทไมเหมาะสมอนๆ ทเกดขนตามมา นอกจากนยงมกลไกโฮมโอสเตตกอกประเภทหนงทเรยกวา population homeostasis ซงเปนกลไกทจลนทรยสรางขนเพอรกษาสดสวนของปรมาณเชอในสภาวะหนงๆ ไวใหคงทแมวาสภาพแวดลอมภายนอกจะมการเปลยนแปลงไป โดยอาจเกดจากปฏสมพนธระหวางเชอ แตละชนด โดยอาจปรบตวใหอยรวมกนไดหรอยบย งจลนทรยชนดอนๆ ไมใหเจรญจนกลายเปน จลนทรยคแขง เปนตน (Leistner, 2000)

2.1.3.2 การออนแรงเนองจากเมตาโบลซม (metabolic exhaustion) การออนแรงเนองจากเมตาโบลซมเปนปรากฏการณทส าคญในจลนทรย และอาจน า

ไปสกระบวนการ ออโตสเตอรไลเซชน (autosterilization) เชน ปรากฏการณทเกดขนภายหลงจากการใชความรอนในการฆาเชออาหารบรรจกระปอง โดยทสปอรทเหลอหรอรอดชวตจะเรมงอก

Page 7: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

10

แตในสภาวะทไมเหมาะสม หรอรนแรงมากพอทจะสามารถยบย งหรอปองกนการเจรญของเซลลปกต (vegetative cell) จากสปอรทงอกได เชน การปรบลดคา aw ใหต าลง จะเปนผลใหสปอรทเรมงอกคอยๆ ตายลง เปนตน การทความเขมของเฮอรเดลแตละชนดเพมขนจะยงท าให จลนทรยใชพลงงานมากขนจนท าใหเกดการออนแรงมากขนจนกระทงจลนทรยถกท าลาย ซงอตราการตาย (death rate) ของเชอในอาหารทยดอายการเกบรกษาโดยการใชเทคโนโลยเฮอรเดลจะมคาสงสดเมอความเขมของเฮอรเดลใกลเคยงกบความเขมต าทสด (minimum hurdle intensity) ทจลนทรยสามารถเจรญได โดยจากรายงานการศกษาเกยวกบการออนแรงเนองจากเมตาโบลซมของจลนทรยอาจกลาวไดวา การออนแรงของเมตาโบลซมจะเกดไดดขน ถาใชเฮอรเดลมากขนเนองจากจลนทรยตองใชพลงงานมากขนในการรกษาโฮมโอสเตซสในเซลลไว ภายใตสภาวะทมความเครยดเกดขนและในกรณทความคงตวของอาหารมคาเขาใกลขดเรมส าหรบการเจรญของเชอ (threshold) อณหภมของการเกบรกษาอาหารเพมขน การใชสารยบย งจลนทรย การมสภาวะไรอากาศทมากกวา และการทจลนทรยเกดการบาดเจบ จะสงผลใหการออนแรงของเซลลปกต (vegetative cell) เกดไดรวดเรวยงขน จากการทจลนทรยใชพลงงานทมอยจนหมดและตายลงเพราะปรากฏการณการออนแรงเนองจากเมตาโบลซม (Leistner, 2000)

2.1.3.3 ปฏกรยาความเครยด (stress reactions) ปฏกรยาความเครยดของจลนทรยเปนปฏกรยาทเกดขนเมอจลนทรยสมผสกบเฮอรเดล

ทมในอาหาร หรอใชในการยดอายการเกบรกษาอาหารและมผลท าใหจลนทรยเพมความตานทาน(resistance) ตอความเครยดแตละอยางทเกดขน และในบางครงอาจท าใหเกดการเปลยนแปลงทไมพงประสงค กลาวคออาจมผลท าใหเพมระดบหรอความสามารถในการกอโรค (pathogenicity) ของเชอโรคได มรายงานเกยวกบกลไกการตอบสนองของจลนทรยทเกดขนโดยทวไปทเรยกวา global response เชน กลไกการตอบสนองของจลนทรยทอยในสภาพขาดแคลนอาหาร (starvation) ซงมกเกดขนในการเลยงเชอ โดยทธาตอาหารเรมหมดลง ท าใหการเจรญของเชอเรมลดชาลงและเซลลเขาสระยะคงท (stationary phase) จงเรยกกลไกทเกดขนนวา การตอบสนองในระยะคงท (stationary phase response) กลไกนพบวาถกควบคมโดย RpoS regulator ซงควบคมการแสดงออกของยน (genes) ทส าคญหลายชนดทท าใหเกดการตานทานความเครยดทเกดขนในระยะคงทดงกลาว กลไกการตอบสนองโดยทวไปของปฏกรยาทเกดขนของเซลลจลนทรย เชน การบาดเจบเนองจากความรอน เชน การสงเคราะหโปรตนทเรยกวา heat shock proteins และการสรางสารอนๆ เนองจากการตอบสนองตอความรอนทจลนทรยไดรบ เปนตน (Leistner, 2000)

Page 8: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

11

2.1.4 การยดอายการเกบอาหารแบบหลายเปาหมาย (multitarget preservation) ในการใชเทคโนโลยเฮอรเดลเพอการยดอายการเกบรกษาอาหารทมประสทธภาพ ท า

ไดโดยการใชเฮอรเดลหลายชนดรวมกน ซงจะกอใหเกดปฏกรยาความเครยด (stress reactions) และเกดการปรบตว (adaptations) โดยทเฮอรเดลตางๆ ทน ามาใชจะมผลตอเปาหมาย (target) ทแตกตางกนภายในเซลลของจลนทรย โดยอดมคตแลวจะมลกษณะในทางเสรมฤทธ (synergistic) กนมากกวาทจะท าใหเกดผลบวก (additive effects) ตวอยางเชน ในกระบวนการยดอายการเกบรกษาอาหารแบบหลายเปาหมายโดยใชไนซน (nisin) ซงมผลในการยบย งแบคทเรยแกรมบวกไดหลายชนด รวมทงแบคทเรยกอโรค โดยการท าลายเซลลเมมเบรนของแบคทเรย รวมกบการใช ไลโซไซม (lysozyme) และซเตรท (citrate) ซงท าใหเกดการแตกออกของพนธะระหวาง N-acetylmuramic acid และ N-acetylglucosamine ของเปบตโดไกลแคน (peptidoglycan) ใน ผนงเซลล (Ntzimani et al., 2010) ซงแบคทเรยไมสามารถซอมแซมใหกลบคนมาได เนองจากขอบเขตการออกฤทธทกวางของไนซน และการเสรมฤทธกนของสารทใช เปนตน

การเสรมฤทธกนของเฮอรเดลชนดตางๆ ทน ามาประยกตใชในอาหารนนจะเกดขนไดด ถาเฮอรเดลทใชสามารถท าลายเปาหมายหลายจดหมายทอยภายในเซลลของจลนทรยในเวลาเดยวกน เชน เซลลเมมเบรน (cell membranes) ดเอนเอ (deoxyribonucleic acid, DNA) ระบบเอนไซม (enzyme systems) ทขนอยกบการเปลยนแปลงของคา pH คา aw และคารดอกซ- โพเทนเชยล เปนตน ซงจะท าใหเกดการรบกวนโฮมโอสเตซสของจลนทรยทมอยในอาหาร ผลจากการใชเฮอรเดลหลายชนดดงกลาว จะท าใหการซอมแซมระบบโฮมโอสเตซส และกระบวนการสรางโปรตนทเกดขนจากการเกดความเครยด (stress shock proteins) ยากล าบากมากขนท าใหผลตภณฑอาหารเกดความคงตวขนได หรออกนยหนงในทางปฏบตอาจกลาวไดวาการใชเฮอรเดลหลายชนดทมความเขมต านน พบวามประสทธภาพในการยดอายการเกบรกษาอาหารดกวาการใชเฮอรเดลเพยงชนดเดยวทมความเขมสง ถาเฮอรเดลตางๆ ทเลอกใชมผลในการเสรมฤทธซงกนและกน (Leistner, 2000) 2.2 คณลกษณะทางเคมของเนอไก

2.2.1 องคประกอบและระดบสารอาหารของเนอสตวปก เนอสตวปกเปนแหลงทอดมสมบรณไปดวยโปรตน วตามน บ และแรธาต

โดยเฉพาะเนอไมตดมน จดเปนอาหารทไดรบความนยมในการบรโภคเพมสงขนทวโลก โดยองคประกอบทางเคมของเนอสตวปกจะขนกบประเภทของสตว สกล เพศ อาย และแหลงอาหารทสตวกน ดงแสดงในตารางท 2.1

Page 9: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

12

ตางรางท 2.1 องคประกอบและระดบสารอาหารของเนอสตวปกสดประเภทตางๆ แหลงของเนอสตว น า โปรตน ไขมน เถา เหลก แคลอร

(%) (%) (%) (%) (mg) (kcal) สายพนธ เนอสตว ผวหนง เนอไก เนอขาว + - เนอด า + - เนอไกงวง เนอขาว + เนอขาว - เนอด า + เนอด า - ทงหมด + เนอเปด ทงหมด + เนอหาน ทงหมด + ทงหมด - เนอนกกระทา ทงหมด + เนอไกฟา ทงหมด + เนอนกพราบ ทงหมด +

68.6 20.3 11.1 0.86 0.8 186 74.9 23.2 1.6 0.98 0.7 114 65.4 16.7 18.3 0.76 1.0 237 75.9 20.1 4.3 0.94 1.0 125 69.8 21.6 7.4 0.90 1.2 159 73.8 23.5 1.6 1.00 1.2 115 71.1 18.9 8.8 0.86 1.7 160 74.5 20.1 4.4 0.93 1.7 125 70.4 20.4 8.0 0.88 1.4 160 48.5 11.5 39.3 0.68 2.4 400 50.0 15.9 33.5 0.87 2.5 370 68.3 22.7 7.1 1.10 2.5 160 69.7 19.6 12.1 0.9 3.9 192 67.7 22.7 9.3 1.3 1.1 180 56.6 18.5 23.8 1.4 - * 294

+/- = เนอสตว 100 กรม ทมหรอไมมหนง * = ไมมระดบของสารอาหารทวเคราะห ทมา : Barbut (2002)

เนอไกงวงโดยทวไปจะมระดบไขมนต ากวาเนอไก ในขณะทเนอหานและเนอเปดจะมระดบไขมนทสงกวา ระดบไขมนในสวนผวหนงจะสงกวาสวนเนอ เนองจากไขมนจะสะสมอยบรเวณใตผวหนงของสตว เมอระดบไขมนสงขนจะสงผลใหความชนลดลง โดยเปนความสมพนธแบบผกผนซงกนและกนระหวางไขมนและความชน ระดบของโปรตนจะไมไดรบผลกระทบจากความสมพนธดงกลาว เนอสตวทมระดบไขมนสงกวาความชนนน จะหมายรวมถงระดบแคลอรทสงกวาดวย แตเนอจากสตวปกกยงถอวาเปนเนอทมไขมนต ากวาเนอสกรและเนอโค โดยเนอจากสตวปกจะมระดบไขมนอมตวต ากวาเนอสกรและเนอโค และยงมภาพลกษณทด (favorable image) หรอลกษณะทมองเหนชวนใหนารบประทานมากกวา ระดบไขมนไมอมตวจะสงผลตอจด

Page 10: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

13

หลอมเหลวของไขมนในเนอสตว โดยเนอสตวทมระดบไขมนไมอมตวสงจะมจดหลอมเหลวของไขมนทต ากวา (Barbut, 2002)

2.2.2 ความสามารถในการอมน าของเนอ ความสามารถในการอมน าของเนอ (water holding capacity, WHC) หมายถง

ความสามารถของเนอสตว ในการทจะพยายามใหน าคงอยภายในกอนเนอระหวางทมการใชแรงจากภายนอกกระท าตอเนอกอนนน

ไมโอไฟบรลลารโปรตน (myofibrillar protein) ไดแก แอคตน (actin) และไมโอซน (myosin) มบทบาทส าคญในการท าใหกลามเนอมความสามารถในการอมน าไวไดด เนอเยอของเนอจะมความสามารถในการอมน าไดมากนอยตางกน น ามความส าคญอยางมากตอโครงสรางและหนาทของเซลลทมชวตทงหลาย จงมการทดลองหลายแบบเพอทจะแสดงถงความส าคญของน าในสงมชวต ซงการศกษาท าโดยวธ nuclear magnetic resonance และเปนทยอมรบวาน าในเนอเยอ (4-5% ของน าทงหมด) จะถกตรงอยทผวหนาของโมเลกลของโปรตน ซงมลกษณะคลายโครงสรางของน าแขง และมคณสมบตแตกตางจากน าอสระ (free water) น าอสระเปนน าสวนทอยไกลจากประจไฟฟาบนโมเลกลของโปรตน และแฝงอยตามรพรนของกลามเนอ น าสวนนจะถกขบออกจากกลามเนอไดงายทสดเมอมแรงจากภายนอกมากระท าตอกอนเนอ

มน าอกชนดซงเปนน าทถกจ ากดการเคลอนท หรอ “Immobilized water” ซงเปนสวนทอยถดออกไปจากสวนทถกตรงดวยประจไฟฟาของโมเลกลของโปรตน น าสวนนจะถกขบออกจากกลามเนอไดงายกวาน าทเกาะอยกบโครงสรางของสารอน หรอสวนประกอบอนในอาหารดวยพนธะทางเคม (bound water) ทงนการขบจะมากหรอนอยยอมขนกบแรงภายนอกทกระท าตอกลามเนอ

ถาโปรตนของกลามเนอมคณสมบตเปนขวไฟฟาทด น าทถกตรงอยจะมปรมาณมาก น าทถกจ ากดการเคลอนทกจะยงคงอยภายในกลามเนอมากดวย แตน าอสระจะมการสญเสยไปบาง เมอเปนเชนน เนอจะมคณลกษณะอมน าไดด เมอน าเนอไปท าใหสกกจะยงคงมน าสวนใหญอยเมอเราเคยวเนอดงกลาวจะรสกวาเนอมความชม (juiciness) ซงเปนคณลกษณะทผบรโภคยอมรบ ในทางตรงกนขาม ถาคณสมบตการเปนขวไฟฟาของโปรตนกลามเนอสญเสยไปความสามารถในการอมน าของกลามเนอจะลดลง เพราะน าทถกตรงและน าสวนทถกจ ากดการเคลอนทจะมนอย น าอสระจะมมากขนเมอน าเนอลกษณะนไปท าใหสกจะมการสญเสยน าออกไปมาก เมอเคยวเนอดงกลาวจะขาดความชมฉ า ไมนารบประทาน

Page 11: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

14

ดงทกลาวมาแลวขางตนวา โปรตนแอคตนและไมโอซนมบทบาทในการท าใหกลามเนออมน าไดด กลาวคอโปรตนทงสองจะประสานกนเปนสามมต (Three-dimentional arrangement) และนอกจากโปรตนทงสองนแลว โปรตนโทรโบไมโอซน (tropomyosin) กมสวนในบทบาทดงกลาวดวย และซารโคปลาสมคเรทตคลม (sarcoplasmic reticulum) กมผลตอการอมน าของกลามเนอเหมอนกน เนองจากซารโคปลาสมคเรทตคลมสามารถท าใหเกดปรากฏการณทเรยกวา “gelatinization” ของสารทถกสกดออกจากตวมนเอง ถาหากการอมน าในเนอหรอการพองตวออก (swelling) ลดลง อาจเปนเพราะน าจากสวนไฟบรล (fibril) ถกดดออกไปสชองวางระหวางไฟบรล (ลกขณา รจนะไกรกานต, 2540)

2.2.3 ปจจยตางๆ ทมผลตอคณสมบตการอมน าของเนอ ผลของ pH และการเกดปฏกรยาระหวางโปรตน จะสงผลตอความสามารถในการ

อมน าของกลามเนอและการพองตวออกของเนอเยอกลามเนอ โดยความสามารถในการอมน าของเนอสตวเกดจากโปรตนในกลามเนอมความเปนประจสง จงสามารถจบกบโมเลกลของน าไวไดด เมอกลามเนอเกดการเกรงตวภายหลงจากสตวถกฆาตาย คา pH ของเนอคอยๆ ลดลง เกดกรด แลคตกขน ท าใหโปรตนเกดการแปรสภาพไปจากเดม (denature) ความเปนกรดทสงขนจากการมประจขวลบทมากขน ท าใหประจในเนอมคาเปนกลาง (neutralization) โมลกลของน าทถกจบไวจงหลดออก เรยกจดทประจขวบวกมจ านวนเทากบประจขวลบวา จดไอโซอเลกตรก (isoelectric point, pI) ประจดงกลาวนจะดงดดกนและกน ซงท าใหโมเลกลของน าหลดออกเปนอสระ เนอมความสามารถในการจบน าต า จงสญเสยน าออกจากกอนเนอสตว เมอเนอถกตดออกจากซากเปนชนๆ ซงมกจะเกดขนเมอเนอมคา pH ประมาณ 5.0 ทเขาใกลคา pI ของแอคโตไมโอซน (actomyosin) ซงเปนโปรตนโครงสรางทส าคญของกลามเนอ

การเกด pale soft exudates (PSE) meat จะมลกษณะน าเยมทผวหนาของเนอ และถาน าไปท าใหสก เนอจะไมมลกษณะชมฉ าและความนม (juiciness and tenderness) สวน dark firm dry (DFD) meat เกดเพราะคา pH สดทายของกลามเนอคอนขางสง (ประมาณ 6.5-6.8) ซงหางจาก isoelectric point ของโปรตน จ านวนประจลบและประจบวกบนโมเลกลโปรตนตางกน ผลรวมของประจทงสองไมเทากบศนยมประจอสระคงเหลอมากพอทจะท าใหเกดการดงดดกบน าได กลามเนอจะมลกษณะการอมน าเพมขน และมลกษณะอวบชมฉ าขนดวย แตลกษณะทมองเหนดวยตานนคอนขางแหงเพราะการจบของน าเกดขนภายในกอนเนอ

กรณน าเนอไปท าผลตภณฑ เชน น าไปหมกเกลอแบบตางๆ นน เกลอจะแทรกซมเขาไปภายในเนอคอนขางยาก ท าใหคณภาพผลตภณฑทไดไมดเทาทควร ผลของเกลอ (NaCl) ตอ

Page 12: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

15

ความสามารถในการอมน าของเนอนนขนกบคา pH ของเนอเยอ ปรมาณเกลอจะท าให WHC เพมขนท pH สงกวา pI และเกลอจะท าให WHC ลดต าลงท pH ต ากวา pI (ลกขณา รจนะไกรกานต, 2540)

2.2.4 ผลของความรอนตอเนอสตว การท าใหอาหารสก เปนการใชความรอนในการปรบปรงลกษณะปรากฏ (appearance)

ลกษณะเนอสมผสและรสชาต (texture and flavour) ทงยงเปนการท าใหอาหารนารบประทานมากขน รวมทงท าใหยอยไดงายดวย

การเปลยนแปลงทางเคมและฟสกสทเกดขนในเนอสตวเนองจากความรอน สามารถสรปไดดงตารางท 2.2

ตารางท 2.2 การเปลยนแปลงทางเคมและฟสกสทเกดขนในเนอสตวเนองจากความรอน

อณหภม (oC) การเปลยนแปลงในเนอสตว 20-30 30-50

50-55

55-80

เกดการเปลยนแปลงในเนอเยอ มการเปลยนแปลงบางอยางในไมโอไฟบรลลาโปรตน (แอคตน ไมโอซน และอนๆ) ทงในดานคณสมบตในการอมน า และการหดตวของเนอเยอมการสลายตวของ peptide chains เกดการจบกน (cross linkages) แบบไมคงตว กลามเนอจะแขงตวขน มการเปลยนแปลงในไมโอไฟบรลลาโปรตน (rearrangement) ซงมผลใหความสามารถในการอมน ามนอยลงหรอชาลง คา pH เปลยนแปลง โปรตนรวมตวกบแคลเซยมอออน และแมกนเซยมอออนเกด cross linkage ขน โดยไมสามารถแยกไดดวยกรดหรอดางออนๆ ไมโอ-โกลบนเรมเปลยนส การเปลยนแปลงยงคงด าเนนตอไปเชนเดยวกบทอณหภม 40 - 50 oC และท 65 oC โปรตนสวนใหญจะแขงตว โปรตนคอลลาเจนจะเรมหดตวทอณหภมประมาณ 63 oC และเรมเปลยนสภาพเปนเจลาตน และเมออณหภมสงขนการเปลยนแปลงของสจะสมบรณในชวงน

Page 13: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

16

ตารางท 2.2 (ตอ) อณหภม (oC) การเปลยนแปลงในเนอสตว สงกวา 80 เกด disulfide bond เนองจากออกซเดชนของ sulfhydryl groups ของ

แอคโตไมโอซน โดยเรมท 70 - 90 oC และเกดตอเนองไปเมออณหภมสงขน ถาอณหภมสงกวา 90 oC แกสไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) จะแยกตวออกจาก sulfhydryl groups และถาอณหภมสงถง 120 oC ความสามารถในดาน dye-binding basic group ของโปรตนและความสามารถในการรวมตวกนกบแคลเซยมอออนและแมกนเซยมอออนลดลง คอลลาเจนเปลยนเปน เจลาตน เนอจะเพมความนมขน

ดงนนผลของการท าใหเนอสกท าใหเกดการเปลยนแปลงหลายประการในเนอ พอสรป

ไดดงน (ลกขณา รจนะไกรกานต, 2540) - เกดการเปลยนแปลงของโปรตน (denaturation of protein) - โปรตนคอลลาเจนถกไฮโดรไลซเปนเจลาตน (hydrolysis of collagen) - เกดการเปลยนแปลงของส (colour change) - เกดการสญเสยของเหลวในกอนเนอ (formation of drip) - การเกดสน าตาล (development of brown colour) - เกดการหดตวของสวนไขมน และเกดการกระจายตวของไขมนในกอนเนอ (rupture of fat cell and dispersion of fat through the meat) - เกดการสญเสยวตามนและคณคาทางอาหารของโปรตน (decrease in vitamins and decrease in the nutritive value of the protein)

2.2.5 กรรมวธการปรงสกผลตภณฑจากสตวปก ผลตภณฑจากสตวจะถกน ามาบรโภคภายหลงจากผานกรรมวธการปรงสก การใช

ความรอนในการปรงสกนน สามารถกระท าโดยอาศยตวกลางในการถายเทความรอนหลายรปแบบ ไดแก น า ไอน า ไขมน บรรยากาศทรอน พลงงานอนฟราเรดและไมโครเวฟ เปนตน กรรมวธการปรงสกจะสงผลทชดเจนตอเนอสมผสและการเปลยนแปลงกลนรส เนองจากการเสอมสลายของโปรตนกลามเนอและการผลตสารระเหยและสารประกอบทใหกลนแตกตางกน ตามล าดบ

การตม (cooking in water boiling) เปนวธการใชความรอนเปยก (moist heat) ในการท าใหอาหารสกโดยใชน าเปนตวกลางในการถายเทความรอน ซงจะใชระยะเวลาสนกวาเมอ

Page 14: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

17

เปรยบเทยบกบการใชอากาศเปนตวกลางในการถายเทความรอน การตมในหมอหรออางน ารอนจะเหมาะส าหรบการปรงสกผลตภณฑเนอสตวทงตว ในกรณเนอสตวเปนชนทไมผานการบรรจในบรรจภณฑ สามารถตมในน าหรอน าซปไดโดยตรง เนอทเหนยวหรอเนอเยอเกยวพนมาก ควรท าใหสกโดยวธตมในน าเดอด โดยใชความรอนสงในระยะแรก และใชไฟออนเคยวจนกวาเนอจะเปอย (Barbut, 2002) 2.3 คณลกษณะทางกายภาพของเนอสตว

2.3.1 ลกษณะเนอสมผสของเนอ ลกษณะทางกายภาพทส าคญของเนอไก คอลกษณะเนอสมผสของเนอ (texture)

ผบรโภคมกยอมรบเนอทมลกษณะเนอสมผสแบบละเอยด (fine texture) โดยทเนอมความแนนพอเหมาะ มการยดระหวางมดกลามเนอพอสมควร และมการยดกนของกลามเนอแตละกอนดวย ขนาดของมดกลามเนอมผลตอลกษณะเนอสมผสกลาวคอ ถามดกลามเนอมขนาดเลกจะมลกษณะเนอทละเอยดกวาเนอทประกอบดวยมดกลามเนอขนาดใหญกวา สวนของกลามเนอทใชงานมากกวาในขณะสตวมชวตอยจะมลกษณะเนอหยาบกวากลามเนอทใชงานนอยกวา รวมทงเนอเยอเกยวพนทหอหมกลามเนอสวนทใชงานมากกวา กจะมปรมาณมากกวาปรมาณเนอเยอเกยวพนในสวนกลามเนอทมการใชงานนอยกวาดวย ตวอยางเชน กลามเนอบรเวณสวนขาหลงของสตวจะมลกษณะหยาบกวากลามเนอบรเวณสวนสนหลง เปนตน (ลกขณา รจนะไกรกานต, 2540)

2.3.2 ลกษณะความนมของเนอสตว ความนมของเนอ (tenderness) เปนลกษณะทแสดงถงความนารบประทานของเนอ ซง

มการศกษาในแงดงกลาวมากมาย และเนนละเอยดลงไปถงองคประกอบตางๆของกลามเนอทมความส าคญในคณลกษณะทมงถงความนมของเนอ และมหลายจดทไมสามารถอธบายใหเขาใจ แจมแจง เนองจากปญหาหลายประการ กลาวคอ การทคนเราจะใหความกระจางกบความนมของเนอนนท าไดยาก หรอไมมเครองมอวทยาศาสตรใดทวดไดอยางถกตองเปนทนาพอใจนนเอง(ลกขณา รจนะไกรกานต, 2540)

ความนมของเนอ อาจเกยวของกบปรมาณไขมน และความสามารถในการอมน าของโปรตน ดงนนจงขนกบชนดของสตวอละชนดของกลามเนอ รวมถงวธการ ระยะเวลา และอณหภมในการหงตมดวยเชนกน (มาลยวรรณ อารยะสกล และวรรณวบลย กาญจนกญชร, 2546) ความนมของเนอเกยวของกบปจจยตางๆ ดงน

Page 15: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

18

1. ความแขงแรงของเซลลกลามเนอ 2. ความแขงแรงและปรมาณเนอเยอเกยวพน 3. ปรมาณไขมนทแทรกอยระหวางเสนใยกลามเนอ 4. ความสามารถในการอมน าของโปรตน

2.4 คณลกษณะทางจลชววทยาของเนอไก

2.4.1 จลนทรยในเนอสตวปกสด ไกทงตวมแนวโนมมจลนทรยปนเปอนนอยวาไกชน จลนทรยชอบทจะอยตามผวหนง

ของไกมากกวาในเนอ ดงนนการตรวจนบจลนทรยบนผวหนงของไกจงสอดคลองตามขอเทจจรงมากกวา โดยสมณฑา วฒนสนธ (2549) ไดรายงานผลการศกษาของ May ในป ค.ศ. 1962 ทท าการศกษาจ านวนจลนทรยบนผวหนงของไกตามกระบวนการผลตไกทงตวจากโรงงาน 6 แหง พบคาเฉลยของจลนทรยบนผวหนงของไกเทากบ log 3.30/cm2 หลงช าแหละคาเฉลยของจลนทรยบนผวหนงเพมขนเลกนอยเปน log 3.81/cm2 และเพมเปน log 4.08/cm2 หลงจากบรรจ เมอท าการส ารวจเชอจลนทรยบนสงสมผสอาหาร เชน สายพานสงเนอไก พบคาเฉลยจลนทรยบนผวเทากบ log 4.76/cm2 นอกจากน May ยงเกบตวอยางไกตามรานคาปลก 5 แหง พบวาคาเฉลยของ จลนทรยจากไกทงตวอยท log 3.18/cm2 และเพมขนเปน log 4.06/cm2 หลงช าแหละและบรรจ สวนเขยงทใชหนไก พบคาเฉลยจลนทรยเทากบ log 4.68/cm2

2.4.2 การเนาเสยของสตวปก จากการศกษาเกยวกบแบคทเรยทท าใหเนอสตวเนาเสย ปรากฏผลตรงกนวาเกดจาก

แบคทเรยจ าพวก pseudomonads เปนสวนใหญ สามารถแยกเชอแบคทเรยได 5,920 ไอโซเลทส (isolates) จากไก และสามารถจ าแนกออกไดดงน

- แบคทเรยในกลม pseudomonads 30.5% - แบคทเรยในกลม Acinetobacter 22.7% - แบคทเรยในกลม Flavobacterium 13.9% - แบคทเรยในกลม Corynebacterium 12.7% - จลนทรยอนๆ ไดแก ยสต แบคทเรยในตระกล Enterobacteriaceae และแบคทเรย

ชนดอนๆ ซงพบจ านวนนอย ลกษณะการเนาเสยของสตวปก คอการเกดเมอกบรเวณผวหนง สวนชองทองมกเกด

กลนเปรยว อนเนองมาจากแบคทเรยไชทะลผนงชองทองเขาไปในล าไสเลก ลกษณะอาการเชนนจะ

Page 16: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

19

เหนชดกบเนอสตวปกทงตวทเกบเครองในไวในชองทอง ทรจกกนวา New York-dressed poultry การเนาเสยแบบนจะมกลนเปรยว เรยกวา Visceral taint หรอ sours

ไดมผศกษาโดยการนบจ านวนจลนทรยทงหมดทตองการอากาศในขนตอนตางๆ ของการเนาเสยของไก ปรากฏวาในขนทเกดกลนเหมนจะมจ านวนจลนทรยทงหมดราว log 7.2-8.0/cm2 และหลงจากเกดเมอก พบวาจ านวนจลนทรยทงหมดเปน log 9.5/cm2 แบคทเรยจะเจรญเฉพาะบรเวณผวหนากอน ในขณะทเนอเยอภายในซากไกยงคงปราศจากเชอ จากนนแบคทเรยจะไชเจาะเขาภายในเนอเยอพรอมๆ กบเกดอาการแหงของโปรตนในกลามเนอขน (เกดมากในเนอโค)

การทเนอสตวเนาเสยโดยเรมจากบรเวณผวหนากอน อธบายไดวา ตามปกตภายในเนอเยอของกลามเนอสตวจะปลอดเชอ หรอมเชอจลนทรยอยนอยมาก และเชอเหลานสวนมากไมเจรญทอณหภมต า ดงนน จลนทรยทท าใหเนอสตวปกเนาเสยจงไดแก แบคทเรยทอยบรเวณผวหนงและซอกมมตามรางกายของสตว และมกปนเปอนมาจากน าจากกระบวนการผลตและกระบวนการเคลอนยายเนอสตว ความชนบรเวณผวหนงเออตอการเจรญของแบคทเรย โดยเฉพาะแบคทเรยจ าพวก pseudomonads (สมณฑา วฒนสนธ, 2549) 2.5 วตถเจอปนอาหาร

วตถเจอปนอาหาร (food additives) เปนวตถทตามปกตมไดใชเปนอาหารหรอเปนสวนประกอบทส าคญของอาหาร ไมวาวตถนนจะมคณคาทางอาหารหรอไมกตาม แตใชเจอปนในอาหารเพอประโยชนทางเทคโนโลยการผลต การบรรจ การเกบรกษา หรอการขนสง ซงมผลตอคณภาพและมาตรฐานหรอลกษณะของอาหาร และรวมถงวตถทมไดใชเจอปนในอาหาร แตใชรวมอยกบอาหารเพอประโยชนดงกลาวขางตนดวย (ส ำนกงำนคณะกรรมกำรอำหำรและยำ กระทรวงสำธำรณสข, 2532)

2.5.1 วตถกนเสย วตถกนเสย (preservatives) เปนสารประกอบเคม หรอของผสมของสารประกอบเคม

ทใชเตมลงในอาหาร เพอชะลอการเนาเสยหรอชวยยดอายการเกบอาหาร หรออกนยหนงกคอ เพอยบย งการเจรญเตบโต หรอท าลายจลนทรยชนดตางๆ ทจะท าใหอาหานนเกดการเนาเสย การทวตถกนเสยสามารถชะลอการเจรญเตบโต หรอท าลายจลนทรยไดนน เนองจากวตถกนเสยทใชจะไปมผลตอผนงเซลล การท างานของเอนไซม และกลไกทางพนธกรรมของจลนทรย โดยวตถกนเสยชนดตางๆ จะมประสทธภาพดเพยงใด ขนกบความเขมขนของวตถกนเสย ชนด จ านวน อาย และ

Page 17: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

20

ประวตของจลนทรยทปนเปอนในอาหาร อณหภม และคณสมบตทางเคมและฟสกสของอาหาร (ศวาพร ศวเวชช, 2546) วตถกนเสยทนยมใชในผลตภณฑเนอ ไดแก sodium benzoate เปนตน

2.5.1.1 กรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอต

benzoic acid sodium benzoate potassium benzoate

ภาพท 2.3 กรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอต

กรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอต เปนวตถกนเสยทมการนยมใชกนในอตสาหกรรมอาหารอยางแพรหลาย โดยเฉพาะอยางยงในรปโซเดยมเบนโซเอต และนยมใชในรปของเกลอมากกวากรด เนองจากวตถกนเสยชนดนจะละลายไดงายกวาในรปของเกลอ ทอณหภม 100 oC และ 20 oC โซเดยมเบนโซเอตละลายในน า 100 มลลลตร ไดสงถง 74.2 กรม และ 66.0 กรม ตามล าดบ สวนในรปของกรดนนจะละลายในน าไดนอยมาก แตจะละลายไดดขนในแอลกอฮอล อเทอร คลอโรฟอรม และน ามน เบนโซอกพบมากตามธรรมชาตในลกพรน (prune) แครนเบอรร (cranberry) พลม (plum) อบเชย (cinnamon) แอปเปล (apple) และมะกอกสก (ripe papaya) กรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอตทจ าหนายในทองตลาด จะอยในรปผงผลกสขาวหรอเปนเกลด (ศวาพร ศวเวชช, 2546)

2.5.1.2 ประสทธภาพของกรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอต วตถกนเสยชนดนสามารถยบย งการเจรญเตบโตของจลนทรยได ซงมผลตอผนงเซลล

และเอนไซมของจลนทรย โดยเบนโซเอตจะไปท าใหกระบวนการแทรกซมของอาหารเขาไปในเซลลของจลนทรยผดปกตไป ในขณะเดยวกนจะไปยบย งการสรางเอนไซมบางชนดและปฏกรยาการท างานของเอนไซม ทมความส าคญตอการด ารงชพของจลนทรยท าใหไมสามารถเจรญเตบโตตอไปได

ประสทธภาพของกรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอต จะสงทสดทชวง pH 2.5-4.0 ซงต ากวากรดซอรบกและกรดโพรพออนก และจะมประสทธภาพสงในรปของกรดทไมแตกตว จงเหมาะทจะใชกบผลตภณฑอาหารทมความเปนกรดสงหรอมคา pH ต า ดงแสดงในตารางท 2.3

Page 18: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

21

ตารางท 2.3 ปรมาณของวตถกนเสยทต าทสดทสามารถยบย งการเจรญของรา 4 ชนดท pH ตางกน Preservatives Chaetomonium Alternaria Penicillium Aspergillus globosum solani citrinum niger (%) (%) (%) (%) ท pH 3 Benzoic acid 0.08 0.10 0.10 0.04 Methyl p-hydroxybenzoate 0.06 0.06 0.05 0.08 Propyl p-hydroxybenzoate 0.008 0.015 0.005 0.02 Propionic acid 0.04 0.04 0.04 0.08 Sorbic acid 0.01 0.005 0.02 0.04 ท pH 5 Benzoic acid 0.10 0.15 0.20 0.20 Methyl p-hydroxybenzoate 0.06 0.08 0.08 0.10 Propyl p-hydroxybenzoate 0.10 0.02 0.01 0.03 Propionic acid 0.04 0.06 0.08 0.08 Sorbic acid 0.06 0.02 0.08 0.08 ท pH 7 Benzoic acid + + + + Methyl p-hydroxybenzoate 0.10 0.10 0.15 0.15 Propyl p-hydroxybenzoate 0.04 0.05 0.06 0.05 Propionic acid + + + + Sorbic acid + + + + ท pH 9 Benzoic acid + + + + Methyl p-hydroxybenzoate 0.10 0.10 0.15 0.15 Propyl p-hydroxybenzoate 0.04 0.05 0.06 0.05 Propionic acid + + + + Sorbic acid + + + + + = ไมสามารถออกฤทธในการยบย งการเจรญของเชอราได ทมา : ศวาพร ศวเวชช (2546)

Page 19: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

22

กรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอต จะสามารถยบย งการเจรญเตบโตของยสตและราไดดกวาแบคทเรยตามล าดบ ดงขอมลในตารางท 2.4 ซงจะเหนไดวาปรมาณของกรดเบนโซอกทจะตองใชในการยบย งการเจรญเตบโตของแบคทเรยจะสงกวาของยสตและรา ตารางท 2.4 ประสทธภาพของกรดเบนโซอกในการยบย งการเจรญของยสต รา และแบคทเรย Organisms pH MIC* (ppm) Yeasts Hansenula sp. 4.0 180 Sporogenic yeasts 2.6-4.5 20-100 Asporogenic yeasts 4.0-5.0 70-150 Saccharomyces sp. 3.0-6.0 100-7,000 Debaryomyces hansenii 4.8 500 Molds Aspergillus sp. 3.0-5.0 20-300 Rhizopus nigricans 5.0 30-120 Mucor racemosus 5.0 30-120 Penicillium glaucum 5.0 400-500 Cladosporium herbarum 5.1 100 Byssochlamys nivia 5.3 500 Bacteria Escherichia coli 5.2-5.6 50-120 Bacillus cereus 6.3 555 Lactobacillus sp. 4.3-6.0 300-1,800 Micrococcus sp. 5.5-5.6 50-100 Pseudomonas sp. 6.0 200-480 Streptococcus sp. 5.2-5.6 200-400 Listeria monocytogenes 5.6 3,000 *MIC = Minimal inhibition concentration ทมา : ดดแปลงจาก Davidson et al. (2002)

Page 20: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

23

2.5.1.3 การใชกรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอตในผลตภณฑอาหาร กรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอตจะมประสทธภาพสงท pH ต ากวา 4.5 ฉะนนอาหาร

ทควรใชวตถกนเสยชนดน เพอชวยยดอายการเกบรกษานนจงควรเปนอาหารทมความเปนกรดสง ตวอยางเชน เครองดมชนดตางๆ ทงชนดทอดคารบอนไดออกไซด และไมอดคารบอนไดออกไซด น าหวานชนดตางๆ น าผลไม เครองดมทมแอลกอฮอลเปนสวนประกอบ แยม เยลล ผกดอง ผลไมดอง น าสลด ฟรตสลด และเนยเทยม เปนตน (ศวาพร ศวเวชช, 2546) ส าหรบปรมาณทอนญาตใหใชในอาหารได ตามประกาศกระทรวงสาธารณสขฉบบท 84 นน ไดอนญาตใหใชกรดเบนโซอกหรอโซเดยมเบนโซเอต หรอโปแตสเซยมเบนโซเอต (potassium benzoate) ในปรมาณสงสดไมเกน 1,000 mg/ 1 kg อาหาร ทงนอาจจะใชวตถกนเสยชนดนเพยงอยางเดยว หรอใชรวมกบโปแตสเซยมซอรเบต (potassium sorbate) หรอเอสเทอรของพาราไฮดรอกซเบนโซอกแอซด (esters of p-hydroxybenzoic acid) กได แตเมอรวมกนแลว ปรมาณทใชจะตองไมเกนปรมาณทก าหนดไวในประกาศกระทรวงสาธารณสขฉบบท 84 (ส านกงานคณะกรรมการอาหารและยา กระทรวงสาธารณสข, 2527)

2.5.1.4 ความปลอดภยในการใช ส าหรบอนตรายทจะไดรบจากกรดเบนโซอกและเกลอเบนโซเอตนน จากการศกษา

ทดลองพบวา จะไมท าใหเกดการสะสมขนในรางกาย เนองจากรางกายมกลไกในการขจดความเปนพษของกรดเบนโซอก โดยกรดเบนโซอกทบรโภคเขาไปจะไปรวมกบโคเอนไซมเอ (coenzyme A) เกดเปนเบนโซอลโคเอนไซมเอ (benzoyl coenzyme A) โดยมเอนไซมซทเทส (synthetase) เปนตวเรงจากนนเบนโซอลโคเอนไซมเอจะรวมกบไกลซน (glycine) เกดเปนกรดฮพพวรก (hyppuric acid) โดยมเอนไซมเอซลทรานเฟอรเรส (acyltransferase) เปนตวเรงและถกขบถายออกทางปสสาวะ สวนพวกทเหลอทมไดถกรางกายขบออกในรปของกรดฮพพวรกนนจะถกขจดออกจากรางกาย โดยการรวมตวกบกรดไกลควโรนก (glycuronic acid) แลวขบออกทางปสสาวะในรปของกรดเบนโซอลไกลควโรนก (benzoyl glycuronic acid) โดยทวไปการขบถายของกรดฮพพวรกทางปสสาวะในคน จะประมาณ 1.0-2.5 กรมตอวน ซงจะเทากบกรดเบนโซอกทบรโภคเขาไป 0.7-1.7 กรม ส าหรบความสามารถในการขจดกรดเบนโซอกนนจะแปรผนไปตามชนดสตวดวย (ศวาพร ศวเวชช, 2546)

Page 21: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

24

2.5.2 วตถกนหน วตถกนหน (antioxidants) หมายถง สารประกอบทสามารถลดอตราเรงของปฏกรยา

ออกซเดชน (oxidation reaction) ของสารทเกดการออกซไดซตวเองโดยเฉพาะการยดระยะเวลาในขนเรมกอปฏกรยา (induction period) ในการเกดการหน (สายสนม ประดษฐดวง, 2546a)

ในกรณของการชะลอหรอยบย งการเกดออกซเดชน ทเกดขนในไขมนและน ามนหรออาหารทมน ามนและไขมนเปนสวนประกอบ การทวตถกนหนสามารถทจะยบย งการเกดออกซเดชน เนองจากวตถกนหนทเตมลงไปจะไปท าปฏกรยากบอนมลอสระทเกดขน ท าใหปฏกรยาออกซเดชนทเกดขนแบบลกโซหยดชะงกลงดงแสดงในสมการ

ROO• + AH (antioxidant) ROOH + A• หรอ RO• + AH ROH + A• หรอ R• + AH RH + A•

เมอวตถกนหนทเตมลงไปท าปฏกรยากบอนมลอสระทเกดขน เนองจากปฏกรยาออกซเดชนจะเหลออนมลของวตถกนหน ซงเกดปฏกรยาไดชากวาอนมลอสระมากและจะเปลยน เปนสารประกอบทคงตวดวยปฏกรยาดงตอไปน

A• + A• A2

ROO• + A• ROOA

ปฏกรยาทเกดขนตามทแสดงขางตน ท าใหวตถกนหนสามารถชวยปองกนปฏกรยาออกซเดชนทเกดขนในน ามนหรอไขมน หรออาหารทมน ามนและไขมนเปนสวนประกอบได นอกจากนผลการศกษายงพบวาวตถกนหนบางชนดสามารถถกออกซไดซไดงายกวาน ามน จงอาศยคณสมบตขอนของวตถกนหนชวยชะลอการเกดออกซเดชนของไขมนและน ามน (ศวาพร ศวเวชช, 2546) ตวอยางของวตถกนหนทใชในอาหาร เชน butylated hydroxyl anisole (BHA) และ butylated hydroxyl toluene (BHT) เปนตน

Page 22: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

25

2.5.2.1 บเอชเอ (BHA, Butylated hydroxyl anisole)

3-isomer

ภาพท 2.4 Butylated hydroxyl anisole

บเอชเอ หรอ 3-tertiary-butyl-4-hydroxyanisole มน าหนกโมเลกลเทากบ 180.24 จดหลอมเหลวอยระหวาง 48 – 55 oC และจดเดอดอยระหวาง 264 – 270 oC บเอชเอทนยมใชกนจะเปนสารผสมของ 2-tert-butyl-4-hydroxyanisole (2-BHA) และ 3-tert-butyl-4-hydroxyanisole (3-BHA) และมกจะม 3-BHA อยในปรมาณมากกวา อาจจะถง 90% หรอมากกวานน (German, 2002) 3-BHA จะมประสทธภาพดกวา 2-BHA และบเอชเอจะมประสทธภาพดขนในไขมนและน ามนจากสตว บเอชเอจะมความสามารถทนตอความรนแรงเนองจากกระบวนการผลต (carry through) ไดแก ความรอน แรงดน และความชนไดดมาก โดยเฉพาะในไขมนสตวทใชในผลตภณฑขนมอบ ผลตภณฑอาหารประเภททอด เชน โดนทและมนฝรงทอด เปนตน ประสทธภาพของบเอชเอจะเพมขนตามปรมาณของบเอชเอทใช แตจะสงสดทปรมาณความเขมขน 0.02% เทานน แมวาจะมการใชบเอชเอในปรมาณทสงกวาปรมาณทกลาวประสทธภาพกจะไมเพมขนดวย ดงแสดงในตารางท 2.5

การใชบเอชเอรวมกบแกลเลต (gallate) หรอบเอชท จะชวยเพมประสทธภาพในการเปนวตถกนหนดขน เชนเดยวกบการใชกรดซตรก (citric acid) และกรดฟอสฟอรก (phosphoric acid) รวมกบบเอชเอ จะชวยใหประสทธภาพของบเอชเอดขนเชนกน ดงแสดงในตารางท 2.6 และ 2.7 บเอชเอจะคลายกบวตถกนหนในกลมฟนอลชนดอนๆ คอจะมประสทธภาพสงในน ามนและไขมนสตว และผลตภณฑทมน ามนและไขมนสตวเปนสวนประกอบ หรอน ามนทมการเตมไฮโดรเจน ดงแสดงในตารางท 2.8 สวนในน ามนพชจะมประสทธภาพไมคอยด ส าหรบการศกษาประสทธภาพของบเอชเอเปรยบเทยบกบสารประกอบฟนอลกทสกดจากธรรมชาต 4 ชนด พบวา ไฮดรอกซไทโรซอล (hydroxytyrosol) จะมประสทธภาพดทสด รองลงมาคอ กรดแคฟเฟอก (caffeic acid) บเอชเอโอลยโรเพน (oleuropein) ในน ามนมะกอกบรสทธ และ ไทโรซอล (tyrosol) ตามล าดบ (ศวาพร ศวเวชช, 2546)

Page 23: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

26

ส าหรบผลตภณฑอาหารทมการใชบเอชเอเปนวตถกนหน ไดแก ไขมนและน ามนสตว นมผง ผลตภณฑขนมอบ (pastries) และเนยแขง (cheese) เปนตน ตามประกาศกระทรวง สาธารณสขฉบบท 84 อนญาตใหใชในปรมาณไมเกน 200 mg/kg ของอาหารโดยอาจใชเพยง บเอชเออยางเดยว หรอใชรวมกบวตถกนหนชนดอน เชน แกลเลต (propyl gallate, octyl gallate และ dodecyl gallate) แตปรมาณของแกลเลตตองไมเกน 100 mg/kg อาหาร (ส านกงานคณะกรรมการอาหารและยา กระทรวงสาธารณสข, 2527)

ตารางท 2.5 ความสมพนธระหวางความเขมขนของ BHA และคา AOM stability (ชวโมง) ท 99oC ในน ามนหม BHA (%) AOM* stability (ชวโมง) ตวอยางควบคม 4 0.005 18 0.01 25 0.02 29 0.04 28 0.1 24 *AOM stability = active oxygen method stability ทมา : ศวาพร ศวเวชช (2546) ตารางท 2.6 การเสรมฤทธกนระหวาง BHA และ BHT ทมผลตอคา AOM stability (ชวโมง) ท 99oC ในน ามนหม Antioxidant (%) AOM* stability (ชวโมง) ตวอยางควบคม 11 BHA 0.02 54 BHT 0.01 53 BHT 0.02 64 BHA 0.01 + BHT 0.005 80 BHA 0.01 + BHT 0.01 102 *AOM stability = active oxygen method stability ทมา : ศวาพร ศวเวชช (2546)

Page 24: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

27

ตารางท 2.7 การเสรมฤทธกนระหวาง BHA และ citric acid, phosphoric acid หรอ thiodipropionic acid ทมผลตอคา AOM stability (ชวโมง) ท 99oC ในน ามนหม Antioxidant (%) AOM* stability (ชวโมง) ตวอยางควบคม 8 BHA 0.01 32 BHA 0.01 + citric acid 0.005 39 BHA 0.01 + phosphoric acid 0.005 53 Thiodipropionic acid 0.01 50 BHA 0.01 + thiodipropionic acid 145 *AOM stability = active oxygen method stability ทมา : ศวาพร ศวเวชช (2546) ตารางท 2.8 บทบาทของ BHA ในน ามนจากเมลดฝาย (cotton seed oil) และน ามนจากเมลดฝายทเตมไฮโดรเจน (hydrogenated cotton seed oil) ทมผลตอคา AOM stability (ชวโมง) ท 99oC BHA (%) AOM* stability (ชวโมง) น ามนจากเมลดฝาย ตวอยางควบคม 9 0.01 7 0.05 7 0.10 7 น ามนจากเมลดฝายทเตมไฮโดรเจน ตวอยางควบคม 121 0.01 108 0.05 158 0.1 172 *AOM stability = active oxygen method stability ทมา : ศวาพร ศวเวชช (2546)

Page 25: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

28

2.5.2.2 บเอชท (BHT, Butylated hydroxyl toluene)

ภาพท 2.5 Butylated hydroxyl toluene

บเอชท หรอ 2,6-ditertiary-butyl-p-cresol มน าหนกโมเลกลเทากบ 220.34 จด

หลอมเหลวท 70 oC และจดเดอดท 265 oC เปนสารประกอบทเปนผลกหรอเกลดสขาว มกลนฉน ไมละลายน า และ propane-1,2-diol แตละลายในแอลกอฮอล (German, 2002)

บเอชทเปนวตถกนหนในกลมฟนอลกอกชนดหนงทนยมใชกนมาก มคณสมบตใกลเคยงกบบเอชเอ สามารถชวยชะลอปฏกรยาออกซเดชนในไขมนและน ามนสตวไดดกวาน ามนพช บเอชทจะมความสามารถทนตอความรนแรงเนองจากกระบวนการผลต (carry through) ไดแก ความรอน แรงดน และความชนไดดมาก เมออยในไขมนหรอเนยขาวทใชในผลตภณฑขนมอบเชนเดยวกบบเอชเอ การใชบเอชทรวมกบบเอชเอ โพรพลแกลเลต (propyl gallate) หรอทบเอชคว(Tert-butylhydroquinone, TBHQ) และกรดซตรกจะชวยใหประสทธภาพดขน เนองจากโลหะ เชน เหลกและทองแดง ทมกจะพบวามการปนเปอนมาในผลตภณฑอาหารจะเปนตวเรงปฏกรยาออกซเดชน จงตองมการใชกรดซตรก ซงเปนสารเสรมฤทธวตถกนหน ไปชวยท าปฏกรยากบโลหะดงกลาว ซงจะเหนไดอยางชดเจนวาการใชวตถกนหนผสมกนหลายชนดรวมกบกรดซตรกจะใหผลดทสด เนองจากบเอชทไมละลายในโพรไพลนไกลคอล (propylene glycol) เวลาใชจงมกจะใสบเอชทลงไปโดยตรงในน ามนทอนใหรอนแลว (ประมาณ 60 oC) บเอชททมจ าหนายในทองตลาด มกอยในรปสารผสมของบเอชทในโพรไพลนไกลคอลและโมโนกลเซอไรด (monoglyceride) หรอบเอชเอ บเอชท และกรดซตรกในโมโนกลเซอไรด

บเอชทอาจมการสลายตวโดยการระเหย หรอการกลนในระหวางกระบวนการแปรรปบางวธ ตวอยางเชน การทอด เปนตน บเอชทจะท าปฏกรยากบเหลกทปนเปอนมา เกดเปนสารประกอบ stilbenequinone ซงมสออกเหลองๆ ท าใหผลตภณฑมสเหลองได บเอชทนยมใชในผลตภณฑอาหารประเภทไขมนสตว น ามนสตว ผลตภณฑนม ผลตภณฑขนมอบ ผลตภณฑเนอ ผลตภณฑปลา และน ามนหอมระเหย เปนตน (ศวาพร ศวเวชช, 2546) ตามประกาศกระทรวง

Page 26: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

29

สาธารณสข ฉบบท 84 อนญาตใหใชบเอชทไดไมเกน 200 mg/kg อาหาร โดยอาจจะใชเพยงอยางเดยว หรอใชรวมกบวตถกนหนชนดอน เชน แกลเลต (propyl gallate, octyl gallate และ dodecyl gallate) แตปรมาณของแกลเลตตองไมเกน 100 mg/kg อาหาร (ส านกงานคณะกรรมการอาหารและยา กระทรวงสาธารณสข, 2527)

2.5.2.3 การใชวตถกนหนในผลตภณฑอาหารประเภทเนอสตว ผลตภณฑอาหารประเภทเนอสตวตางๆ เชน ผลตภณฑจากหม วว และไก เปนตน ทง

ในรปทยงมไดมการท าใหสกหรอสกแลวกตาม มกจะมการเสยจากปฏกรยาออกซเดชนทเกดขนเพราะในผลตภณฑอาหารประเภทเนอสตว จะมสวนประกอบทประกอบดวยไขมนอยดวยและบางผลตภณฑอาจมอยสงถง 50% นอกจากนมการศกษาพบวาปจจยทเรงการเกดออกซเดชนใหเรวขนในผลตภณฑเนอคอ รงควตถในเนอ หรอกรรมวธในการแปรรป และภาชนะบรรจ เปนตน

ส าหรบการลดหรอชะลอปญหาการเกดปฏกรยาออกซเดชนนน อาจท าไดโดยการใชวตถกนหน รวมกบวตถเจอปนอาหารชนดตางๆ ทอนญาตใหใชไดในอาหาร โดยกอใหเกดผลทเสรมฤทธกน ไดแก การใชบเอชเอรวมกบกรดซตรก สามารถชวยชะลอการเกดปฏกรยาออกซเดชนได การใชบเอชเอและโพรพลแกลเลต จะชวยปองกนการออกซเดชนของไขมนและ รงควตถในผลตภณฑเนอทยงมไดผานการท าใหสก และใหคณสมบต carry through แกผลตภณฑเนอทผานการท าใหสกแลวดวย และการใชบเอชเอรวมกบโพรพลแกลเลต และแอสคอรบล พาลมเทต (ascorbyl palmitate) ในเนอบด พบวาสารทง 3 จะชวยเสรมฤทธกนในการยดอายของเนอบดไดอยางด

ส าหรบในผลตภณฑไกตางๆ การใชทบเอชควจะชวยชะลอการเกดปฏกรยาออกซเดชนได โดยทวไปผลตภณฑไกจะเกดออโทออกซเดชน (auto-oxidation) เนองจากไขมนภายในเนอไกท าปฏกรยากบออกซเจน เกดเปนสารไฮโดรเจนเปอรออกไซด (hydrogen peroxide) ซงจะเกดการเปลยนแปลงตอไปเปนสารประกอบแอลดไฮด (aldehyde compounds) และสารทไดจากการออกซไดซอนๆ ซงท าใหเกดกลนหน (ศวาพร ศวเวชช, 2546) 2.6 การใหความรอนโดยไมโครเวฟ

ไมโครเวฟ คอพลงงานทเกดจากการแผของแถบคลนแมเหลกไฟฟาทมความถสงซงแตกตางไปจากคลนแสง และคลนวทย เนองจากความยาวคลนและความถของชวงคลนไมโครเวฟจะอยในชวงระหวาง 75 เซนตเมตรถง 3 เซนตเมตร และระหวาง 300 MHz ถง 300 GHz ตามล าดบ ความถชวงคลนดงกลาวใกลเคยงกบคลนวทย และบางสวนจะเขาไปคาบเกยวในคลนความถของ

Page 27: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

30

เรดาร จงอาจไปรบกวนเครอขายของการตดตอคมนาคมโดยเฉพาะการสอสารทางไกลทใชระบบเรดารหรอใชควบคมการเดนเรอและการบน จงมการจดตงสถาบนระหวางชาตขนมาเปนผดแลควบคมการใชคลนแมเหลกไฟฟาในรปตางๆ ใหเปนไปอยางมระเบยบไมกาวกายและรบกวนซงกนและกน สถาบนดงกลาวคอ International Telecommunication Union ไดก าหนดระดบความถของคลนแมเหลกไฟฟา ทจะใชประโยชนส าหรบงานใหพลงงานความรอน ในระดบอตสาหกรรมและการใชในบานเรอน ซงมอย 2 ชวงคอ 915 mHz และ 2,450 mHz (สายสนม ประดษฐดวง, 2546b)

คลนไมโครเวฟท าใหเกดความรอนซงเปนอนตรายตอจลนทรย โดยอาศยการสนของโมเลกลของน าในอาหาร เมออยในสนามไมโครเวฟ โมเลกลของน าจะแสดงความเปนขวขนสองต าแหนง สนามไมโครเวฟท าใหขวทงสองเกดการสลบความเปนขวกนในอตราประมาณวนาทละ 5 x 109 ครง ขนกบความถทใช เปนผลใหโมเลกลน าเกดการสนสะเทอน พลงงานจลนทเกดขนจากการสนสะเทอนจะสงตอไปยงโมเลกลใกลเคยงท าใหเกดความรอนขน อาหารทมปรมาณเกลอสง ความรอนจะสงผานอออนและแผกระจายไปสบรเวณผวหนาของอาหารไดด การรอนขนของอาหารโดยกรณนถอวามความส าคญนอย เมอเปรยบเทยบกบการสนสะเทอนของโมเลกลของน า

แมกนตรอน (magnetron) เปนตวท าใหเกดคลนไมโครเวฟ ม 2 แบบ คอแบบการคา (commercial) และแบบทใชตามบาน (domestic) ขอเสยของไมโครเวฟทใชตามบานและรานขายอาหารซงใชแมกนตรอนแบบ domestic คอ ความรอนกระจายไปไมทวถงกน เนองจากมจดบอด (cold spot) ภายในตอบ และสมบตของอาหารเองทมความเปนขวตางกน ดวยเหตนการบรโภคอาหารทท าใหสกดวยไมโครเวฟจงมความเสยงสง ดงนนในทางปฏบตไมโครเวฟจงนยมใชกบการท าละลายอาหารแชแขง ใชอนอาหาร หรอใชถนอมอาหารทเปนกรดมากกวาใชท าใหอาหารสก (สมณฑา วฒนสนธ, 2549)

การใชไมโครเวฟเพอการแปรรปอาหาร ปจจบนไมโครเวฟมบทบาทในอตสาหกรรมอาหารมากขนเรอยๆ การน าไมโครเวฟมาใชในวงการอาหารมหลายแบบดงน

1. การอบ (baking) มการน าไมโครเวฟมาใชรวมกบการใหความรอนในอากาศภายนอกหรออนฟราเรด เพอใหไดสน าตาล (crust) ทผวของขนมอบ

2. การท าใหอาหารขน (concentration) เหมาะกบอาหารทเปนของเหลว ซงไวตอความรอน (heat-sensitive solutions) และอาหารเหลวทมอณหภมต าในระยะเวลาสน

3. การท าใหอาหารสกทวไป (cooking) เหมาะส าหรบอาหารทน ามาท าใหสกแบบตอเนอง (continuous cooking) และในปรมาณมาก

Page 28: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

31

4. การท าแหง (drying) เปนการท าใหอาหารแหงสม าเสมอกนและมการท าแหงทอณหภมต าดวย

5. ท าใหเกดการชะงกของปฏกรยาของเอนไซม (enzyme inactivation) อาจใชไมโครเวฟในการลวกผกและผลไมตางๆ ซงจะไมท าใหคณคาทางโภชนาการบางอยางสญเสยไป เนองจากความรอนไมท าใหอาหารสกเกนไป (overcook)

6. การใชไมโครเวฟชวยเสรมการอบใหดขน กลาวคอเมออบอาหารโดยวธทวไปแลว ไมโครเวฟจะชวยใหความชนทเหลออยในปรมาณไมมากนกภายในอาหาร สญสลายไปไดอยางรวดเรว โดยไมท าใหอาหารอยในสภาพสกเกนไป (overcook)

7. ส าหรบระบบแชแขงแลวท าใหอาหารแหง (freeze-drying) พลงงานไมโครเวฟจะ ท าใหเกลดน าแขงในอาหารแชแขงคอยๆ ระเหยออกไป และอาหารแหงทไดจะมลกษณะด

8. การใหความรอนแกอาหาร (heating) การใหความรอนแบบไมโครเวฟจะ ท าใหอาหารแหงโดยปราศจากผลเสยเนองจากความรอนทสงเกนไป

9. การใหความรอนแบบพาสเจอไรซ (pasteurizing) ไมโครเวฟจะท าใหอาหารรอนขนอยางรวดเรวมากและสม าเสมอ

10. การอนอาหาร (precooking) เหมาะส าหรบการอนกอนน าอาหารไปรบประทานกลาวคอ ไมโครเวฟจะไมท าใหอาหารมลกษณะเนอสมผสผดแปลกไปจากเดม

11. การพองและการเกดโฟม (puffing and foaming) เปนวธทดดแปลงใชกบอาหารขบเคยวและอาหารอน เนองจากเปนการใหความรอนภายในอาหารอยางรวดเรว ซงเปนผลใหไดลกษณะทฟและขนตวด

12. ไมโครเวฟชวยในการระเหยตวท าละลายบางชนด (solvent removal) ในการใชไมโครเวฟจะท าใหตวท าละลายบางชนดทมในอาหารระเหยออกไปได ทงนเหตการณดงกลาวจะเกดทอณหภมต า

13. การฆาเชอ (sterilizing) ในอาหารบางชนด เชน อาหารทมฤทธเปนกรดจะใชอณหภมไมสงมาก แตกสามารถเลอกใชทอณหภมตางๆ กนได เชน อณหภมทสงถงระดบอณหภมน าเดอดเพอผลในการท าลายจลนทรยบางชนด โดยใชกบภาชนะพวกแกว ฟลม และพลาสตกตางๆ ซงจะตองพจารณาใหด เนองจากไอน ารอนทเกดขนอาจไมเพยงพอทจะสามารถท าลายสปอรของแบคทเรยนนๆ ได

14. การปรบอณหภม (tempering) การใชไมโครเวฟส าหรบการปรบอณหภมอาหารนนจะขนกบปรมาณความชนในอาหาร

Page 29: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

32

15. การละลายน าแขง (thawing) ไมโครเวฟชวยลดระยะเวลาในการท าละลายน าแขงใหนอยลง สามารถลดตนทนและพลงงานในการใหความรอนลง มความยดหยนและสามารถควบคมสขลกษณะของอาหารไดดกวา รวมทงลดพนทในการเกบรกษาอาหารลงได 2.7 การแชเยนอาหาร

อณหภมต าจะมผลในการลดปฏกรยาทางเคมและการท างานของเอนไซม ลดอตราเมตาบอลซมของเซลลจลนทรย ท าใหยบย งการเจรญ แตไมไดฆาหรอท าลายจลนทรย วธนจงใชในการถนอมผลตภณฑอาหารเพอใหเกบรกษาไดนานขน (นงลกษณ สวรรณพานช และปรชาสวรรณพานช, 2548)

การใชอณหภมต าสามารถควบคมจลนทรย โดยแบงออกไดหลายชวงคอ การใชชวงอณหภม 10-20 oC สวนใหญอยท 15 oC มกใชกบอาหารพวกผกผลไม การใชชวงอณหภมระหวาง 4-12 oC สวนใหญอยท 8 oC ซงเปนอณหภมของตเยนทวๆ ไป ความเยนระดบนจลนทรยทเจรญได คอ แบคทเรยทชอบอณหภมต า (psychrophiles) (นงลกษณ สวรรณพานช และปรชาสวรรณพานช, 2548) ซงตามปกตอาหารแชเยน ไมเหมาะสมกบการเจรญของแบคทเรยประเภททชอบอณหภมปานกลาง (mesophiles) แตเหมาะสมกบแบคทเรยทชอบอณหภมต า (psychrophiles) หรอแบคทเรยทปรบตวเจรญไดทอณหภมต า (psychrotrophs)

จลนทรยสามารถเจรญทอณหภมต า เนองจากองคประกอบของไขมนในเยอหมเซลล สวนมากประกอบดวยกรดไขมนชนดไมอมตวและกรดไขมนโมเลกลสน กรดไขมนเหลานมจดหลอมเหลวต า จงคงสภาวะเปนของเหลวแมวาจะมอณหภมต ากตาม เปนผลใหเยอหมเซลลยงท างานไดและยอมใหสารอาหารและเอนไซมบางชนดผานเขาสเซลล ในการท าลายจลนทรย โปรตนและเอนไซมมกเปนเปาหมายส าคญ เพราะเปนสวนทไวตอความรอน ยกเวนแบคทเรยบางชนดททนความรอน เชน แบคทเรยจ าพวก pseudomonads จะสรางเอนไซมไลเปส (lipase) และโปรตเอส (protease)ททนความรอนขนมา นบเปนปญหาส าคญทท าใหนมสดพาสเจอไรซทเกบไวนานเสอมคณภาพ

ส าหรบแบคทเรยจ าพวก mesophiles แมวาจะเจรญไดดทอณหภมปานกลางกตาม แตทอณหภมต าแบคทเรยกลมดงกลาวจะเจรญชาหรอหยดเจรญโดยทยงไมตาย การแชเยนแบบเรว (rapid cooling) มผลท าใหเกดสภาวะทเรยกวา cold shock หรอการไดรบความเยนจดในทนททนใด ท าใหแบคทเรยบาดเจบและตายไดมากกวาการแชเยนแบบคอยเปนคอยไป ซงแบคทเรยมโอกาสปรบตวไดมากกวา อยางไรกตาม ประสทธผลของ cold shock ยงขนอยกบ

Page 30: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

33

1. ชนดของแบคทเรยในอาหาร โดยแบคทเรยแกรมลบจะไวตอ cold shock มากกวาแบคทเรยแกรมบวก

2. ชวงการเจรญเตบโต แบคทเรยทเจรญเตบโตหากอยในระยะ exponential phase กจะไวตอ cold shock มากกวาในระยะ stationary phase

3. ความแตกตางระหวางอณหภมและอตราของการท าใหอาหารเยนลง ถาสองปจจยดงกลาวนสง กจะยงเพมประสทธผลในการท าลายเซลลมากขนเทานน

4. องคประกอบของอาหาร (growth medium) แบคทเรยทเพาะเลยงในอาหารทมองคประกอบซบซอน จะสามารถทนตอ cold shock ไดมากกวาแบคทเรยทเพาะเลยงในอาหารเลยงเชอธรรมดา

ผลของ cold shock กอใหเกดการท าลายเยอหมเซลล โดยท าใหเกดการเปลยนแปลงไขมนเยอหมเซลล ท าใหมลกษณะเปนรพรนทชอบน า (hydrophilic pores) เปนผลใหองคประกอบของเซลลรวออกไปสภายนอก เพมการฉกขาดของสาย DNA รวมทงการสงเคราะหโปรตนทมความจ าเพาะกบสภาวะของ cold shock ดวย

เนองจากเทคนคการแชเยนแบบธรรมดาไมไดมงท าลายแบคทเรย ดงนนจงมแบคทเรยจ านวนหนงรอดชวตอยได ดวยเหตนการใชวตถดบทมจลนทรยปนเปอนมานอย และการเคลอนยายอาหารอยางถกหลกสขอนามย จงมความจ าเปนตอการผลตอาหารแชเยนทมความปลอดภย แบคทเรยจ าพวก mesophiles ทรอดชวตจากกระบวนการแชเยนอาจบาดเจบ และตองใชระยะเวลาหนงในการพกฟนกวาจะแขงแรงมจ านวนพอทจะท าใหเกดอนตรายตอผบรโภค จงตองใชเวลานาน และตองมสภาพแวดลอมทเหมาะสมดวย ดงนน การแชเยนจงเปนเทคนคหนงในการถนอมอาหารทสามารถปองกนความเสยงจากโรคอาหารเปนพษไดในระดบหนง จากแบคทเรยจ าพวก mesophiles มใหเพมจ านวนขนจนกอใหเกดอนตรายแกผบรโภคได แตการแชเยนอาหารไมสามารถประกนไดวาจะปลอดภยจากแบคทเรยทท าใหเกดโรคอาหารเปนพษ เพราะไมสามารถก าจดแบคทเรยออกไปไดหมด นอกจากนยงมแบคทเรยบางสายพนธทสามารถเจรญไดทอณหภมต าดวย ซงอตสาหกรรมการผลตอาหารแชเยนจะตองใหความสนใจเปนพเศษ และน ามาเปนขอพจารณาในการจดการความเสยงส าหรบการจดท าระบบคณภาพ เพอเขาถงความปลอดภยของอาหารในปจจบน นอกจากนยงมประเดนทตองค านงถงอก เชน ธรรมชาตของอาหารบางชนดเกดการเปลยนแปลงไดเมอเกบรกษาไวทอณหภมต า หรอเกดลกษณะทไมพงประสงคขน อาท การช าเนองจากความเยน (cold injury) การฉกขาดของเนอเยอหรอการสญเสยความคงตวของอาหาร ซงจะมผลใหจลนทรยเขาท าลายไดงาย (สมณฑา วฒนสนธ, 2549)

Page 31: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

34

2.8 การบรรจแบบสญญากาศ (Vacuum Packaging , VP) เป นการบรรจผลตภณฑอาหารลงในฟ ล มทมความสามารถในการต านทาน

การซมผานของก าซออกซเจน (O2) สง จากนนดงอากาศออกจากภาชนะบรรจและป ดผนกเพอให บรรยากาศภายในภาชนะบรรจมสภาพเป นสญญากาศ ซงจะเกดการยบตวของฟ ล

มรอบๆ ผลตภณฑ เนองจากความดนภายในภาชนะบรรจน อยกว าความดนบรรยากาศภายนอก ออกซเจนทยงเหลออยใน บรรจภณฑจะถกดดซบออกไป โดยปฏกรยาทางเคมจากองคประกอบอาหารและกจกรรมการหายใจของจลนทรยในอาหาร โดยปกตปรมาณออกซเจนทอยในภาชนะบรรจจะน อยกว า 1% ทสภาวะนจะสามารถยบย งการเจรญของจลนทรย ทต

องการอากาศ ดงนนการออกแบบรปรางของผลตภณฑอาหารจะชวยใหเกดรปลกษณะทพงประสงค และไมมปญหาการแทงทะลแผนฟลมจากผลตภณฑทแหลมคม

เนอสตวทผานการบรรจภายใตสภาวะสญญากาศ สามารถยบย งเชอจลนทรย จากผลการยบย งเรมตนของปรมาณกาซคารบอนไดออกไซดภายในบรรจภณฑ เนองจากกาซคารบอนไดออกไซดจะมปรมาณเพมขนในผลตภณฑเนอทผานการบรรจในบรรจภณฑสญญากาศ ตามระยะเวลาทยาวนานขน เนองจากกจกรรมการหายใจของเชอจลนทรย โดยปกตเชอแบคทเรย แกรมลบจะไวตอกาซคารบอนไดออกไซดมากกวาแบคทเรยแกรมบวก โดยพบวาเชอ Pseudomonas จะมความไวมากทสด ในขณะทเชอ Lactic acid bacteria และเชอในกลม anaerobes จะมความทนทานสงทสด ผลการยบย งเชอจลนทรยของกาซคารบอนไดออกไซด สามารถอธบายไดโดย 2 กลไกคอ กลไกแรกเกดจากคารบอนไดออกไซดสงผลตอความสามารถในการซมผาน (permeability) ของ lipid bilayer ในเยอหมเซลลของจลนทรย และกลไกทสองเกดจากคารบอนไดออกไซด ท าใหเกดการหยดชะงกของระบบ emzymatic decarbonization ภายในเซลลแบคทเรย (Barbut, 2002)

การบรรจสญญากาศ ใชกบอตสาหกรรมผลตเนอแดงหลงช าแหละในขนตนมานานหลายป ซงเปนวธทท าใหเนอมคณภาพด การบรรจแบบสญญากาศท าใหเนอเกบรกษาไวไดนานกวาในสภาวะทมอากาศถง 5 เทา ตามปกตเนอมกเนาเสยเนองจากแบคทเรยแกรมลบทตองการอากาศ แตแบคทเรยกลมนจะถกยบย งโดยกาซคารบอนไดออกไซดทเกดขนในบรรจภณฑ และในบรรยากาศทมออกซเจนต าทเกดขนหลงปดผนกแลว ในสภาวะเชนนจลนทรยทเจรญไดดมกไดแกแบคทเรยทใหกรดแลคตก แตการเมตาบอลซมจะด าเนนไปชา จงไมเกดสารเมตาบอไลท (metabolite) ขนมากพอทจะท าใหผลตภณฑอาหารเนาเสยดงเชนการเจรญของแบคทเรยแกรมลบบางชนดในสภาวะทมอากาศ

Page 32: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

35

เมอไมนานมานมการน าเทคนคการบรรจสญญากาศ มาใชกบผลตภณฑเนอปรงสก เชน เนอปลา และสลดพรอมบรโภคเพอจ าหนายปลก เหตทการบรรจแบบนไมนยมใชกบเนอแดงสดเพราะสภาวะไรอากาศจะท าใหกลามเนอแดงทเรยกวา ไมโอโกลบน (myoglobin) ขาดออกซเจน ท าใหเนอมสมวง แมวาหลงจากเปดบรรจภณฑ เนอจะเปลยนเปนสแดงไดภายในเวลาอนรวดเรว เนองจากเกดสารออกซไมโอโกลบน (oxymyoglobin) ขนกตาม แตผบรโภคยงใชลกษณะทปรากฏในบรรจภณฑขณะวางจ าหนวยเปนปจจยส าคญในการตดสนใจซอ เนองจากปรมาณอากาศทจ ากด มอาจท าใหเกดปฏกรยาออกซเดชน ทมผลตอการเกดสารไนโตรโซไมโอโกลบน (nitroso-myoglobin) ทจะท าใหเนอมสแดง ซงเปนลกษณะทผบรโภคตองการขน

การเกบรกษาอาหารแชเยนในสภาพสญญากาศ และการพฒนาเครองบรรจสญญากาศ ทใชกบสถานประกอบการอาหารขนาดเลกและใชตามบาน มความเสยงสงจากเชอโรคอาหารเปนพษทมสปอร (Clostridium botulinum) ดงนนเพอปองกนปญหาดงกลาว ผผลตเครองบรรจสญญากาศจะตองเตอนใหผบรโภคระมดระวงถงเรองนดวย (สมณฑา วฒนสนธ, 2549) 2.9 เอกสารและงายวจยทเกยวของ

การศกษาของ Hwang and Beuchat (1995) ทรายงานถงประสทธภาพของสารละลาย lactic acid/sodium benzoate ทใชในขนตอนการลาง สามารถลดปรมาณการปนเปอนเชอจลนทรยกอโรค (pathogen) และ psychrotrophic bacteria (Salmonella, Campylobacter jejuni, L. monocytogenes, Staphylococcus aureus, หรอ Escherichia coli 0157:H7) ในเนอไกดบทผานการเพาะดวยเชอกลมดงกลาวลงได โดยพบวาเนอไกสวนปกหลงผานการลางดวยสารละลาย 0.5% lactic acid/0.05% sodium benzoate (LB) (pH 2.64) เปนเวลา 30 นาท มปรมาณเชอจลนทรยกอโรค และ psychrotrophic bacteria ต ากวาตวอยางควบคม (ลางดวยน า) เนองจากสารละลาย LB จะสงผลในการฆาเชอ Salmonella, C. jejuni และ E. coli 0157:H7 ไดมากกวาเชอ L. monocytogenes และ S. aureus ระหวางการเกบรกษาทอณหภม 4 oC พบวาประชากรเชอ Salmonella, C. jejuni, L. monocytogenes และ E. coli 0157:H7 ลดลงเมอเปรยบเทยบกบตวอยางควบคมอยางมนยส าคญทางสถต และการเจรญของเชอ psychrotrophic bacteria ในตวอยางทมการลางดวย LB มแนวโนมทลดลงเมอเปรยบเทยบกบตวอยางควบคม ในระหวางการเกบรกษาทอณหภม 4 oC อยางมนยส าคญทางสถต ดงนนสารละลาย 0.5% lactic acid และ 0.05% sodium benzoate สงผลทดในการลดจ านวนประชากรเชอจลนทรยกอโรค และ psychrotrophic bacteria จงสามารถใชสารละลายดงกลาวเพมความปลอดภยและยดอายการเกบรกษาตวอยางได

Page 33: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

36

การใชสาร BHT สามารถลดระดบของ thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) ในเนอไกและผลตภณฑจากเนอไกลงได เชน เนออกไกบด (ground chicken breast, GCB) ทผานการใหความรอนเปนเวลา 8 และ 24 ชวโมง เกบรกษาทอณหภม 6 oC เปนเวลา 9 วน ตวอยางทเตม BHT 0.01% จะมระดบของ TBARS ต ากวาตวอยางทไมเตม (Miranda et al., 2012) ซงสอดคลองกบการศกษาของ Naveena et al. (2008) ทใชสาร BHT ในเนอไกปรงสก โดยผานการเกบรกษาในสภาวะทมอากาศอณหภม 4 oC เปนระยะเวลา 15 วน พบวาระดบของ TBARS จะลดลงจาก 1.272 ในตวอยางควบคม (เนอไกทไมผานการเตมสารตานอนมลอสระ) จนถง 0.896 mg malonaldehyde (MDA)/kg ของตวอยางทมการเตม BHT อยางมนยส าคญทางสถต (P < 0.05) นอกจากน Mohamed and Mansour (2011) พบวาตลอดระยะเวลา 3 เดอนของการเกบรกษาเนอววตดมนผสมกบเนอไกเลาะกระดก (mechanically deboned poultry meat, MDPM) ในอตราสวน MDPM 200 g/kg ของเนอวว ทอณหภม -18 oC ตวอยางทไมเตมและเตม BHT มระดบของ TBARS แตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถต (P < 0.05) โดยสาร BHT สามารถลดระดบของ TBARS ลงไดเมอเปรยบเทยบกบตวอยางทไมเตม BHT และถาเปรยบเทยบประสทธภาพของสาร BHT และ/หรอ BHA กบสาร antioxidant บางชนดตอการเกด Lipid oxidation พบวาสาร BHT และ/หรอ BHA สามารถใหผลทดกวา ดงเชนการศกษาของ Selani et al. (2011) ทท าการเปรยบเทยบประสทธภาพของสารสกดจากเมลดองนและองนปอกเปลอก ความเขมขน 60 mg ของ Total phenolic compounds ตอกโลกรมของเนอสตว (Isabel (IGE) and Niagara (NGE) grape seed and peel extracts) และ BHT 0.01% ตอการเกด Lipid oxidation ในเนอไกปรงสกทอณหภม 72 oC นาน 5 นาท จากนนเกบทอณหภม -18 oC นาน 9 เดอน พบวาเนอไกปรงสกมระดบของ TBARS เฉลยเปน 6.88, 0.88, 1.95 และ 1.69 ส าหรบตวอยางควบคม, BHT, IGE และ NGE ตามล าดบ แสดงใหเหนวาการใช BHT ใหประสทธภาพทดในการยบย งการเกด Lipid oxidation มากกวาตวอยางทไมเตมหรอเตม IGE และ NGE การใชผลรวมกนระหวางสาร BHA และ BHT (200 mg/kg) ทอตราสวน 1 : 1 จะใหผลทดกวาการใชสาร polyphenol สกดจากใบโกโก (CL) (100, 200, 400 และ 800 mg/kg) ซง Hassan and Fan (2005) ใชสารดงกลาวในเนอไกเลาะกระดก (MDCM) ผานการปรงสกและเกบรกษาท 4 oC เปนระยะเวลา 4 สปดาห พบวาสามารถจดล าดบประสทธภาพของสารไดดงนคอ BHA/BHT > GT200,CL400,CL800 > CL200 > CL100 > ตวอยางควบคม

การศกษาเกยวกบคณภาพทางจลชววทยาผลตภณฑเนอไกแชเยน ไดแก การศกษาของ Hinton et al. (2004) ไดรายงานผลการตดตามเชอแบคทเรยทท าใหเกดการเนาเสยจากกระบวนการผลตไกเชงพาณชยและไกแชเยน ตวอยางทใชแบงเปน กอนปรบขนาด (Prescaled carcasses) หลงปรบขนาด (Picked carcasses) ไกทผานการตดหว เทา เอาอวยวะภายในออกและลางดวยสเปรย

Page 34: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

37

(Eviscerated carcasses) และไกทผานการแชเยนในถงน าเยน (Chilled carcasses) น ามาเพาะเชอและนบจ านวนเชอประจ าถนทสามารถเจรญไดทอณหภมต า (Psychrotrophic bacteria) โดยเกบรกษาทอณหภม 4 oC เปนเวลา 7, 10 และ 14 วน จากนนสายพนธของแบคทเรยทวเคราะหจะน ามาท าการจดจ าแนกและท าแผนภมตนไม (Dendrograms) ของโครงรางกรดไขมน เพอดความสมพนธกนในระหวางสายพนธ แมวาบางขนตอนของกระบวนการผลตท าใหระดบของการปนเปอนเชอแบคทเรยเพมขน แตจ านวนเชอแบคทเรยทท าใหเกดการเนาเสยทพบในไกหลงผานกระบวนการมปรมาณนอยกวาจ านวนเชอแบคทเรยทพบในไกระหวางขนตอนของการผลต อยางมนยส าคญทางสถต ( P ≤ 0.05 )

Ntzimani et al. (2010) พบวาเนอไกไมมกระดกกงปรงสกทบรรจในบรรจภณฑสญญากาศ ทอณหภม 4 ± 0.5 oC เปนระยะเวลา 18 วน มปรมาณเชอจลนทรยทงหมดเกนขดจ ากดทางจลชววทยา (7 log cfu/g) ซงเปนระดบทก าหนดไวตาม International Commission on Microbiological Specifications for Foods (ICMFS) ป 1998 เมอระยะเวลาการเกบรกษาผานไปประมาณ 15-16 วน ซงสามารถยดอายการเกบรกษาออกไปได 5-6 วน เมอเปรยบเทยบกบตวอยางควบคม (เกบในสภาวะทมอากาศ) เนองมาจากปรมาณออกซเจนทสามารถใชไดในสวนบน (head space) ส าหรบกระบวนการเมทาบอลซมของเชอจลนทรยถกก าจดออก ท าใหปรมาณประชากรเชอมการเจรญในอตราทชาลง นอกจากนยงพบวาปรมาณยสตและราจะมจ านวนทลดลง จนกระทงวนท 14 ของการเกบรกษา และถาเกนจากชวงวนนไปพบวาประชากรเชอดงกลาวจะเพมขนอยางตอเนองจนมปรมาณสดทายทนบไดคอ ประมาณ 3-4 log cfu/g ซงการเพมขนดงกลาวบางสวนอาจเกดมาจากการอยรอดของเชอททนความรอน (thermo-tolerant species) ภายหลงผานกระบวนการทางความรอน นอกจากนการศกษาของ Linton et al. (2004) ในเนอไกบดทผานการบรรจใน บรรจภณฑสญญากาศ และเกบรกษาทอณหภม 3 oC พบวาตวอยางมการเจรญของเชอจลนทรยทงหมดเพมขนถงระดบ 107 cfu/g หลงจากการเกบรกษาไดประมาณ 8 วนและพบเชอแบคทเรยในกลม Enterobacteriaceae มปรมาณเพมขนอยางชาๆ จาก 1.17x102 ถง 5.75x105 cfu/g ภายหลงจากเกบรกษานาน 31 วน คดเปน 44% ของเชอแบคทเรยประจ าถน (Microflora) ในเนอไกบด

Patsias et al. (2008) ไดรายงานถงผลของการแชเยนทอณหภม 4 oC นาน 9 วน และ/หรอการใชบรรจภณฑทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศ (MAP) นาน 15 วน ในเนอไกดบไมมกระดก ตอคณลกษณะทางจลชววทยา พบวาตวอยางมปรมาณเชอจลนทรยทงหมดเกนขดจ ากดทาง จลชววทยา (7 log cfu/g) เมอระยะเวลาการเกบรกษาผานไปประมาณ 5-6 วน และ 10-12 วน ส าหรบเนอไกสดไมมกระดกทผานการแชเยนเพยงอยางเดยว (เกบในสภาวะทมอากาศ) และเนอไกแชเยนทผานการบรรจในบรรจภณฑทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศ ตามล าดบ เนอไกสดไมม

Page 35: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

38

กระดกทผานการแชเยนเพยงอยางเดยว (เกบรกษาในสภาวะทมอากาศ) มปรมาณเชอในกลม Enterobacteriaceae และ Lactic acid bacteria อยทประมาณ 6.5 และ 7.5 log cfu/g ภายหลงจากการเกบรกษานาน 9 วนตามล าดบ สวนเนอไกแชเยนทผานการบรรจในบรรจภณฑทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศ มปรมาณเชอในกลม Enterobacteriaceae และ Lactic acid bacteria อยทประมาณ 5.2 และ 7.4 log cfu/g ภายหลงจากการเกบรกษานาน 15 วนตามล าดบ นอกจากนระดบของ pH ในตวอยางทผานการแชเยนเพยงอยางเดยวจะผนแปรระหวาง 5.9 ถง 6.1 ส าหรบตวอยางแชเยนทผานการบรรจในบรรจภณฑทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศนน จะมคา pH ผนแปรระหวาง 6.1 ถง 5.6 อนเปนผลเนองมาจากกรดแลคตกทผลตในกระบวนการเมทาบอลซมของเชอ LAB และการกระจายตวของกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) ใน aqueous phase ของกลามเนอไก ซงสอดคลองกบการศกษาทคลายคลงกนของ Patsias et al. (2006) ทไดพจารณาอายการเกบรกษาผลตภณฑไกกงส าเรจรปแชเยน ทเกบรกษาในสภาวะทมอากาศและสภาวะทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศ พบวาผลของบรรจภณฑทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศ สามารถยดอายการเกบรกษาผลตภณฑเนอไกกงส าเรจรปแชเยนทอณหภม 4 oC ได โดยสดสวนของกาซคารบอนไดออกไซดตอไนโตรเจน (CO2/N2) ทใชในบรรจภณฑเปนดงนคอ 30%/70% (M1), 60%/40% (M2) และ 90%/10% (M3) ตวอยางไกทเกบในสภาวะทมอากาศ เปนตวอยางควบคมและสมตวอยางมาวเคราะหตามชวงเวลาทก าหนดคอ 0, 4, 8, 12, 16 และ 20 วน จ านวนเชอ Total viable count (TVC) ในผลตภณฑไกกงส าเรจรปมปรมาณเพมขนเปน 7 log cfu/g หลงการเกบรกษาได 12 และ 16 วน ในตวอยางควบคมและตวอยาง M1 ตามล าดบ สวนตวอยาง M2 และ M3 ไมพบการเพมขนของเชอตลอด 20 วนของการเกบรกษา เชอ LAB จดเปนเชอแบคทเรยประจ าถน (microflora) โดยธรรมชาตของผลตภณฑไกกงส าเรจรป ทเกบในสภาวะทมอากาศและสภาวะทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศ พบวามปรมาณเพมขนเปน 7.0-8.1 log cfu/g จนสนสดชวงเวลาการเกบรกษา สวนเชอยสตและราในตวอยางไกทเกบรกษาในสภาวะทมอากาศ มปรมาณมากกวาตวอยางทเกบรกษาในสภาวะทมการดดแปลงสภาพบรรยากาศ (M1, M2, M3) ทกๆ ชวงเวลาของการเกบรกษาอยางมนยส าคญทางสถต (P<0.05) และเชอในกลม Enterobacteriaceae มปรมาณลดลง (<2 log cfu/g) ส าหรบตวอยางไกทงหมดจากสภาวะตางๆ ในทกชวงเวลาการเกบรกษา นอกจากนตวอยางทงหมดจะมคา thiobarbituric acid (TBA) ลดต าลงเทากบหรอนอยกวา 3.0 mg MDA/kg ตลอดชวงระยะเวลาการเกบรกษา

Smiddy et al. (2002) พบวาคา TBARS ของเนอไกอบทผานการบรรจในบรรจภณฑสญญากาศ และเกบทอณหภม 4 oC เปนระยะเวลา 25 วน มแนวโนมทลดลงจาก 5.25 ถง 4.41 mg MDA/kg โดยระยะเวลาในการเกบรกษาตวอยางในบรรจภณฑสญญากาศนนมความสมพนธตอผล

Page 36: การทบทวนเอกสารarchive.lib.cmu.ac.th/full/T/2554/food21054ta_ch2.pdfเทคโนโลยีเฮอร์เดิล (Hurdle Technology) 2.1.1 . บทน

39

ของการเกด lipid oxidation อยางมนยส าคญทางสถต (P < 0.01) และการศกษาของ Veberg et al. (2006) พบวาคาเฉลย TBARS ของเนอไกงวงสบทผานการบรรจในบรรจภณฑสญญากาศ และเกบรกษาเปนระยะเวลา 7 วน และ 12 วน ทอณหภม 4 oC มคาเปน 0.30 และ 0.32 mg MDA/kg ตามล าดบ