ความปลอดภัยกับการยืดอายุการเก็บผลิตภัณฑ์

ความปลอดภัยกับการยืดอายุการเก็บผลิตภัณฑ์ หมวดหมู่ : บทความ เมื่อวันที่ : 25 มิถุนายน 2547 ผู้ชม : 30816 ครั้ง
Print Friendly and PDF
ความปลอดภัยกับการยืดอายุการเก็บผลิตภัณฑ์

  

ผลิตภัณฑ์นั้นยังดีอยู่มั้ย?? คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าผลิตภัณฑ์นั้นเก็บได้นานเท่าไร หลังจากออกจากขบวนการผลิต ? หรือเกิดอะไรขึ้นระหว่างการขนส่ง? ถ้าคุณไม่แน่ใจ คุณจะบอกได้อย่างไรว่าอาหารนั้นปลอดภัย

ปัจจุบันนี้เราใช้ระยะเวลาเป็นตัวบอกถึงอายุการเก็บ ดังนั้นวิธีการที่ดีที่ใช้อยู่ คือ ระบุวันที่ผลิตหรือวันที่หมดอายุลงบนผลิตภัณฑ์เพื่อสร้างความมั่นใจให้แก่ผู้บริโภค ในความเป็นจริงแล้วคุณภาพของอาหารจะลดลงตามระยะเวลา แต่บางครั้งอัตราการเสื่อมเสียของอาหารนั้นเป็นเรื่องที่อธิบายได้ยาก อาหารเมื่อเก็บไประยะหนึ่งจะถึงจุดที่ผู้บริโภคไม่ยอมรับ ระยะเวลานั้นเราเรียกว่า อายุการเก็บของผลิตภัณฑ์

การวัดอายุการเก็บจะเป็นการช่วยยืนยันกับทางรัฐบาลถึงความปลอดภัย นอกจากนี้ทางรัฐบาลยังได้กำหนดให้มีการระบุสารอาหารจำเป็นชนิดต่าง ๆ ลงบนฉลากโภชนาการด้วย ดังนั้นอายุการเก็บจะหมดเมื่อสารอาหารลดลงต่ำกว่าที่ระบุไว้ที่ฉลาก วิตามิน C และ A จะลดลงในระหว่างการเก็บ จึงต้องมีการเก็บรักษาที่สามารถป้องกันการซึมผ่านของออกซิเจนได้ นอกจากนี้การที่น้ำหนักลดต่ำกว่าที่กำหนดไว้บนฉลาก ซึ่งเกิดขึ้นจากการซึมผ่านของความชื้นออกจากภาชนะบรรจุ ซึ่งลักษณะที่เกิดขึ้นนี้ เรียกว่าผลิตภัณฑ์หมดอายุ

ทางบริษัทจะกำหนดอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ไว้นานที่สุดที่ผลิตภัณฑ์สามารถคงตัวและคุณภาพอยู่ได้ ทั้งนี้ทางบริษัทยังต้องหาวิธีการยืดอายุการเก็บ เพื่อลดค่าใช้จ่าย และเลือกวัสดุที่เหมาะสมในการทำภาชนะบรรจุ

ผลิตภัณฑ์ก่อนที่จะส่งไปจำหน่ายจะมีการทดสอบอายุการเก็บในสภาวะปกติก่อน ถ้าเวลาที่ใช้ในการทดสอบสั้นกว่าอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ เราสามารถทดสอบในสภาวะเร่งเพื่อแก้ไขในการทำนายอายุการเก็บ วิธีการแต่ละวิธีจะบอกถึงความแตกต่างของระดับความเสี่ยง เวลาที่ใช้รวมทั้งค่าใช้จ่าย การจัดการปัจจัยเหล่านี้ควรทำตามขั้นตอนต่อไปนี้

ขั้นที่ 1 : การจำแนกปัจจัยที่มีผลต่ออายุการเก็บ

การวางแผนและทดสอบอายุการเก็บผลิตภัณฑ์, จะต้องเข้าในถึงปัจจัยเริ่มต้นที่มีผลต่อการเสื่อมเสียของผลิตภัณฑ์ (ตารางที่ 1) การวัดปัจจัยเหล่านี้จะใช้เป็นตัวกำหนดสภาวะการเก็บของอาหาร ยกตัวอย่างเช่น อาหารที่มีความชื้นและค่า Water Activity สูง มีความเป็นกรดต่ำ อาหารที่ต้องเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ และอาหารที่เก็บในภาชนะบรรจุที่อากาศสามารถซึมผ่านได้ ส่วนใหญ่จะเป็นอาหารที่เสื่อมเสียได้ง่ายทั้งจากเชื้อจุลินทรีย์และเอนไซม์

การเจริญของเชื้อจุลินทรีย์จะเกิดขึ้นอย่างช้า ๆ และอาจถูกยับยั้งหรือถูกกำจัดได้ ถ้าผลิตภัณฑ์ที่มีการเติมสารกันเสีย หรือลดค่า Water Activity การลดความเป็นกรดด่าง หรือการเก็บในสภาวะที่อุณหภูมิต่ำ อย่างไรก็ตามหากปัจจัยเหล่านี้อาจจะส่งผลเสียต่อคุณภาพของอาหารได้ ดังนั้นการศึกษาปัจจัยที่มีผลกระทบกับความคงตัวของอาหารมากที่สุดจึงเป็นสิ่งที่สำคัญมาก

ตารางที่ 1 ปัจจัยที่มีผลต่ออายุการเก็บ

องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์

ภาชนะบรรจุ

  • ความเป็นกรดด่าง (pH)
  • Water Activity
  • ชนิดและปริมาณของไขมันและน้ำมัน
  • น้ำตาลจำพวก Reducing Sugar
  • ความไวของสารอาหารต่อปัจจัยภายนอก เช่น pH ความร้อน ความชื้น และแสง
  • ปฏิกิริยาของสารประกอบกับสิ่งอื่น ๆ

ลักษณะเกราะป้องกัน เช่น ออกซิเจน กลิ่น แสง ความแข็งแรงในการปิดผนึก การถ่ายเทระหว่างภายในและภายนอก ชนิดและปริมาณอากาศภายในภาชนะบรรจุ การขนส่ง การกระแทก การสั่นสะเทือน ปฏิกิริยาระหว่างผลิตภัณฑ์กับภาชนะบรรจุ

ขบวนการผลิต

สภาวะแวดล้อม

  • ผลของเชื้อจุลินทรีย์
  • ผลของการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์
  • ผลของการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารประกอบและการย่อยสลายของสารอาหาร

อุณหภูมิระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา ความชื้นสัมพัทธ์ ก๊าซในบรรยากาศ แสง

ขั้นที่ 2 : การจำแนกจุดวิกฤตที่มีผลต่อการเสื่อมเสีย

การประเมินและจำแนกจุดวิกฤตที่มีผลต่อการเสื่อมเสียของผลิตภัณฑ์ สามารถกำหนดได้ตั้งแต่ขบวนการผลิต ภาชนะบรรจุ การขนส่งเพื่อจำหน่าย และสภาวะแวดล้อมที่ใช้ในการเก็บ

การเสื่อมเสียจากเชื้อจุลินทรีย์

การเสื่อมเสียจากเชื้อจุลินทรีย์ทั้งที่เป็นเชื้อก่อโรคและไม่ก่อโรคเกิดขึ้นได้จาก องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์สภาวะที่ใช้ในการผลิตและการเก็บรักษา (ตารางที่ 2) การเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ทำให้เกิดการเสื่อมเสียส่วนใหญ่จะเกิดในอาหารประเภทความชื้นสูงซึ่งต้องเก็บในตู้เย็น

การเจริญของเชื้อจุลินทรีย์จะไม่มีผลกับอาหารที่ผ่านความร้อนแล้วซึ่งบรรจุในภาชนะบรรจุที่ปิดสนิท อาหารแช่แข็ง ซึ่งอาหารประเภทนี้สามารถเก็บรักษาได้นานหลายเดือน เมื่อผลิตภัณฑ์ได้รับความร้อนเชื้อจุลินทรีย์จะถูกทำลาย อาหารก็จะเก็บได้นาน

การบรรจุในภาชนะบรรจุที่สะอาดปลอดจากเชื้อจุลินทรีย์สามารถช่วยรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้ดีได้ ทำโดยการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนทั้งผลิตภัณฑ์และภาชนะบรรจุ นอกจากนี้ถ้าเก็บผลิตภัณฑ์ไว้ในสภาวะที่เย็นก็สามารถยืดอายุการเก็บได้ ผู้ผลิตมักใช้ขบวนการผลิตแบบ Individually Quick Frozen (IQF) ซึ่งเป็นการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว จะช่วยรักษาลักษณะเนื้อสัมผัส และสีของผลิตภัณฑ์ให้คงสภาพอยู่ได้ การแช่แข็งช่วยลดการเก็บปฏิกิริยาทางเคมีและเชื้อจุลินทรีย์ทำให้ผลิตภัณฑ์คงคุณภาพและยืดอายุการเก็บได้

ตารางที่ 2 : แสดงถึงสภาวะที่เชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคเจริญและทำให้อาหารเสื่อมเสีย

ชนิดของเชื้อจุลินทรีย์

pH

Aw

อุณหภูมิ (oC)

Bacillus cereus

4.5-9.3

0.92-0.99

10-50

Clostridium botulinum

6.0-8.0

0.90-0.98

30-40

E. coli

6.0-8.0

0.94-0.97

37-41

Most Molds

4.5-6.8

0.70-0.80

25-30

Salmonella

6.0-7.5

0.93-0.96

35-37

Most Yeast

4.0-6.5

0.87-0.94

25-35

การเสื่อมเสียทางกายภาพและเคมี

การเสื่อมเสียทางกายภาพและเคมีของผลิตภัณฑ์นั้นเกิดจากปฏิกิริยาต่าง ๆ ภายในอาหารหรือจากปฏิกิริยาต่าง ๆ ขององค์ประกอบในอาหาร เช่น การเปลี่ยนแปลงของกรดไขมันไม่อิ่มตัว สารอิมัลชัน การเปลี่ยนสีของอาหารที่มีสีตามธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงจากปฏิกิริยาของเอนไซม์ การเกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาลจากสาร Reducing Sugar และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากแสงหรือออกซิเจนการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น เช่น ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของไขมัน เป็นสาเหตุของการเกิดกลิ่นเหม็นซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์ไม่เป็นที่ยอมรับของ ผู้บริโภค

การเสื่อมเสียทางประสาทสัมผัส

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างชัดเจนว่าผลิตภัณฑ์นั้นเกิดการเสื่อมเสีย คือการเปลี่ยนแปลงด้านสี กลิ่น ลักษณะเนื้อสัมผัส โดยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นนี้จะบ่งชี้ว่าเกิดขึ้นจากเชื้อจุลินทรีย์ หรือเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมี การทดสอบทางประสาทสัมผัสจะเป็นการบอกถึงการยอมรับของผู้บริโภคหรือการเรียกคือนผลิตภัณฑ์

ขั้นที่ 3 : การจำแนกวิธีวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงวิธีทางด้านเชื้อจุลินทรีย์

การทดสอบทางด้านเชื้อจุลินทรีย์ ยีสต์ รา หรือเชื้อก่อโรคเช่น Salmonella และ Listeria ใช้วิธีตามที่ FDA หรือ USDA กำหนดไว้ใน Bacteriological Analytical manual (BAM) หรือ AOAC วิธีที่ใช้สามารถปรับใหม่เหมาะสมตามลักษณะของตัวอย่าง เช่น การวัดเชื้อจุลินทรีย์ที่ใช้อากาศต้องทำการบ่มที่อุณหภูมิต่าง ๆ กันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อแบคทีเรียที่ต้องการวัด ถ้าเป็นเชื้อแบคทีเรียที่เจริญที่อุณหภูมิต่ำ (Psychrotropic bacteria) ต้องนำไปบ่มที่อุณหภูมิ 7 องศาเซลเซียส หรือถ้าเป็นเชื้อแบคทีเรียที่เจริญที่อุณหภูมิปานกลาง (Mesophilic bacteria) ต้องนำไปบ่มที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส

เมื่อทดสอบแล้วพบว่ามีเชื้อแบคทีเรียเจริญอยู่ในช่วง 107-108 ยีสต์เจริญอยู่ในระดับ 105 และสามารถมองเห็นเชื้อราได้ถือว่าผลิตภัณฑ์หรืออาหารนั้นหมดอายุ

วิธีทางด้านกายภาพและเคมี

องค์ประกอบของอาหารและองค์ประกอบพื้นฐานทางเคมีของอาหารเป็นสิ่งที่นำมาใช้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ความคงตัวของสารอาหารในภาชนะบรรจุชนิดต่าง ๆ เป็นสิ่งที่สำคัญ เช่น วิตามิน ส่วนใหญ่มีแนวโน้มจะลดลงดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ความคงตัวของวิตามินต่อความเป็นกรดด่าง ออกซิเจน ความร้อน แสง หรือ ปฏิกิริยาของสารประกอบบางชนิด (ตารางที่ 3) การทดสอบใช้วิธีตาม AOAC ซึ่งเป็นวิธีมาตรฐานและเป็นที่ยอมรับเชื่อถือได้

วิธีทางประสาทสัมผัส

ผู้ที่ฝึกมาเพื่อชิมและผู้บริโภคสามารถช่วยชี้ถึงอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ได้ วิธีการหนึ่งที่จะบอกว่าผลิตภัณฑ์ใกล้หมดอายุแล้วดูได้จากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น

ผู้ที่ได้รับการฝึกมาเพื่อชิมสามารถสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในผลิตภัณฑ์ และประเมินผลของอัตราการเปลี่ยนแปลงของสี กลิ่น และลักษณะเนื้อสัมผัสได้ นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดรูปแบบของผลิตภัณฑ์และช่วยชี้ความผิดปกติของผลิตภัณฑ์ ซึ่งจะเป็นไปในทิศทางเดียวกันกับผู้บริโภค ดังนั้นสรุปได้ว่าการทดสอบทางประสาทสัมผัสมีความสัมพันธ์กับผลของการวิเคราะห์และสามารถนำไปใช้ทำนายอายุการเก็บได้

ตารางที่ 3 : แสดงวิธีทดสอบค่าการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดการเสื่อมเสีย

ชนิดของการเสื่อมเสีย

วิธีการทดสอบ

การเปลี่ยนแปลงของไขมัน

  • Peroxide value (สำหรับอาหารที่มีไขมันสูง)
  • Anisidine value (AV)
  • Hexanal (สำหรับอาหารความชื้นต่ำที่ประกอบด้วย Linoleic acid)
  • Thiobarbituric acid (TBA)

การเปลี่ยนแปลงของสารอาหาร

  • วิเคราะห์วิตามิน
  • วิเคราะห์สารอาหารที่ถูกเลือก

การเปลี่ยนแปลงของสี

  • Spectrophotometric tests
  • Reflected color
  • วัดปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลหรือวัดการสลายตัวของสี

การเปลี่ยนแปลงของความชื้น

  • วัดการลดหรือเพิ่มความชื้น (วัดการเปลี่ยนแปลงน้ำหนัก หรือตามวิธี AOAC)
  • Water Activity

การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ

  • ความหนืด ความแน่นเนื้อ (วัดโดย Brookfield, Bostwick, Texture analyzer, etc.)
  • ลักษณะการไหลของผลิตภัณฑ์ที่เป็นผง (Caking test)
  • วัดการแยกชั้นหรือวัดการแตกตัวของสารอิมัลชัน
 
  • วัดปริมาณและชนิดของสาร Aromatics และ Volatile Oils โดยใช้ GC
  • Migration (Scalping)

ขั้นที่ 4 : การกำหนดระดับที่ยอมรับได้ของผลิตภัณฑ์

การกำหนดจุดที่จะบอกว่าผลิตภัณฑ์ไม่เป็นที่ยอมรับนั้นให้เป็นจุดวิกฤต ไม่ใช่เรื่องง่าย ซึ่งทางบริษัทต้องกำหนดจุดที่ยอมรับการเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์ได้และกำหนดค่าที่วัดหรือช่วงของค่าที่ยอมรับได้สำหรับจุดเกิดการเสื่อมเสียของผลิตภัณฑ์

ขั้นที่ 5 : การกำหนดวิธีทดสอบปัจจัยต่าง ๆ

หลังจากกำหนดจุดวิกฤตและเลือกวิธีวิเคราะห์แล้วสิ่งที่ต้องให้ความสนใจต่อไปก็คือ การเก็บรักษา และการวางแผนการเก็บตัวอย่าง

การเก็บรักษา สภาวะการเก็บรักษาจะเก็บในสภาวะทดลองซึ่งมีความหลากหลายทั้งอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ การเก็บในสภาวะเร่งและให้ถูกแสง โดยทั่วไปสภาวะการเก็บจะถูกควบคุมเพื่อดูอัตราการเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์ที่สภาวะคงที่ สภาวะการเก็บรักษานี้สามารถนำมาใช้ในการทำนายอายุการเก็บได้

ความถี่ของการเก็บตัวอย่าง ในการทดสอบหาอัตราการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของอาหารให้เพียงพอต่อการดูแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงนั้นควรเก็บตัวอย่างอย่างน้อยที่สุด 6 ช่วงเวลา ต่อการทดสอบหนึ่งครั้ง ซึ่งเวลาในการเก็บตัวอย่างนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ หากผลิตภัณฑ์มีการเสื่อมเสียเกิดขึ้นเร็วกว่าที่คาดไว้ เวลาในการเก็บตัวอย่างก็ควรจะเร่งขึ้นหรือการเก็บตัวอย่างอาจมีความถี่ลดลงหากเกิดการเสื่อมเสียช้า ทั้งนี้หากทดสอบเก็บตัวอย่างในสภาวะเร่งความถี่ในการเก็บตัวอย่างควรเพิ่มขึ้นและต้องแน่ใจว่ามีจำนวนตัวอย่างเพียงพอสำหรับใช้ทดสอบอายุการเก็บ

จำนวนของตัวอย่างที่ใช้ทดสอบ ขึ้นอยู่กับจำนวนสภาวะการเก็บ วิธีวิเคราะห์ และจำนวนซ้ำที่ต้องการใช้วิเคราะห์ตัวอย่างในแต่ละครั้ง คำนวณจำนวนตัวอย่างที่ต้องทดสอบในแต่ละช่วงเวลาเพื่อหาจำนวนตัวอย่างทั้งหมดที่จะต้องใช้ในการศึกษา ผู้ศึกษาควรมีข้อมูลของผลิตภัณฑ์ ขบวนการที่ใช้ในการเตรียมตัวอย่างลักษณะของภาชนะบรรจุและควบคุมปัจจัยเหล่านี้เพื่อลดความแปรปรวนในการทดสอบตัวอย่างที่นำมาทดสอบต้องเป็นตัวแทนที่แท้จริงของผลิตภัณฑ์ที่ส่งถึงลูกค้า กล่าวคือ ตัวอย่างที่นำมาทดสอบต้องผ่านการจัดการ เช่น ในสภาวะเดียวกันกับการจัดการจนถึงมือลูกค้า การควบคุมปัจจัยเหล่านี้เป็นกุญแจสู่ผลการทดสอบที่ดี

ผลิตภัณฑ์ที่ทดสอบควรจะแสดงให้ผู้บริโภคเห็นได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทดสอบแล้ว มีภาชนะบรรจุที่แข็งแรงปลอดภัย มีที่อยู่ชัดเจน ผ่านการรับรองการวิเคราะห์จากห้องทดลอง

ขั้นที่ 6 : ข้อมูลที่ใช้อธิบาย

การอธิบายข้อมูลอย่างละเอียดเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากข้อมูลนี้จะถูกใช้ในการทำนายอายุการเก็บการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระหว่างการเก็บจะบอกถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ปัจจัยต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องการจำแนกปัจจัยเพื่อใช้ทำนายอายุการเก็บและยังสามารถปรับปรุงการทดสอบให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นได้ในอนาคต ผลวิเคราะห์มีความสัมพันธ์กับข้อมูลด้านประสาทสัมผัสและยังส่งผลถึงการหมดอายุของผลิตภัณฑ์ การวิเคราะห์ทางสถิติแสดงความเชื่อถือได้ของผลการทดสอบ

ขั้นที่ 7 : การกำหนดอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์

อายุการเก็บจะต้องมีการกำหนดระยะเวลาและสภาวะการเก็บ เช่น เก็บได้ 1 ปีที่อุณหภูมิ 70 oF อายุการเก็บส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการขนส่งและสภาวะการเก็บ ถ้าอุณหภูมิเกิดการเปลี่ยนแปลงอายุการเก็บจะเปลี่ยนแปลงไปด้วย นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ที่มีการขนส่งและจำหน่ายไปทั่วประเทศ โดยสภาวะการเก็บที่อุณหภูมิห้องอาจทำให้อายุการเก็บสั้นลง เนื่องจากผลของอุณหภูมิและความชื้นในการพัฒนารูปแบบทางคณิตศาสตร์ที่ใช้คำนวณอายุการเก็บในสภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ขั้นที่ 8 : การตรวจสอบและการจัดการข้อมูล

ขั้นตอนสุดท้าย คือ การตรวจสอบผลที่ได้จากห้องทดลองว่าให้ผลที่ถูกต้อง ใช้วิธีทดสอบที่เหมาะสม หลังจากนั้นจึงนำผลการทดลองที่ได้มาจัดทำเป็นฐานข้อมูลสำหรับผลิตภัณฑ์ซึ่งข้อมูลนี้สามารถนำไปใช้ปรับปรุงผลิตภัณฑ์ให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นได้ในอนาคต

เอกสารอ้างอิง

  • TP Labuza, Shelflife dating of foods. Food & Nutrition Press, Westport, 1982.
  • CMD Man and Jones, AA, Eds., Shelflife evaluation of foods. (2nd ed.), Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2000.
  • IA Taub and Singh, RP, Eds, Food storage stability. CRC Press, Boca Raton, 1997.
  • D Olds, Shelflife Predictions Using Temperature as an Acceleration Factor. Food Quality, Jan/Feb 1996, p28-29.

------------------------------------------------------------------
ที่มา : วารสารจาร์พาปีที่ 11 ฉบับที่ 77 (มีนาคม/เมษายน 2547)