ข้อมูลงานวิจัย การพัฒนาแผ่นฟิล์มไคโตซานผสมสารสกัดโพลีเอมีนเพื่อยืดอายุกล้วยหอมทองหลังจากการเก็บเกี่ยวและเก็บรักษาภายใต้อุณหภูมิห้อง

ข้อมูลส่วนตัว
    • ชื่อ-นามสกุล (ภาษาไทย)ผศ.ดร.อารณี โชติโก
    • ชื่อ-นามสกุล (ภาษาอังกฤษ)ผศ.ดร.Arranee Chotiko
    • ตำแหน่งทางวิชาการผู้ช่วยศาสตราจารย์
    • ตำแหน่งปัจจุบันผู้ช่วยศาสตราจารย์
    • คณะ/หน่วยงานคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
    • โทรศัพท์0626328XXX
    • E-Mail Addresarranee.chotiko@gmail.com
    • สาขาวิชาการที่มีความชำนาญPrebiotic and Probiotic , Encapsulation and delivery systems
    อัพเดทล่าสุด
    09 ก.ย. 2566
    00255
    จำนวนคนดู
ข้อมูลโครงการงานวิจัย
ชื่อโครงการ การพัฒนาแผ่นฟิล์มไคโตซานผสมสารสกัดโพลีเอมีนเพื่อยืดอายุกล้วยหอมทองหลังจากการเก็บเกี่ยวและเก็บรักษาภายใต้อุณหภูมิห้อง
ชื่อโครงการภาษาอังกฤษ Development of chitosan film incorporated with extracted polyamine to prolong “Hom Thong” banana fruit after post harvesting and room temperature storage
หน่วยงาน
หัวหน้าโครงการ
ผู้ร่วมวิจัย 1. ผศ.อารณี โชติโก
พี่เลี้ยง
ที่ปรึกษา
ปีงบประมาณ 2562
คำสำคัญ แผ่นฟิล์มไคโตซาน, โพลีเอมีน, ยืดอายุการเก็บเก็บเกี่ยว, กล้วยหอมทอง
ผลลัพธ์
บทคัดย่อ (ภาษาไทย)
บทคัดย่อ (ภาษาอังกฤษ)
หลักการและเหตุผล ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมที่ผลิตสินค้าเกษตรมากมายหลายชนิด จำหน่ายทั้งตลาดภายในประเทศและต่างประเทศ ผักและผลไม้จัดเป็นสินค้าเกษตรประเภทหนึ่งที่นำรายได้เข้าประเทศปีละหลายพันล้านบาท โดยข้อมูลจากกรมส่งเสริมการค้าระหว่างประเทศเปิดเผยว่า ในปี 2560 ประเทศไทยมีปริมาณการส่งออกผักและผลไม้ทั้งในรูปสด และแช่แข็งมากกว่าหนึ่งแสนห้าหมื่นตันไปในหลายประเทศ เช่น เวียดนาม จีน ฮ่องกง ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา เป็นต้น คิดเป็นอัตราการขยายตัวมากกว่าร้อยละ 40 จึงเป็นการสร้างรายได้ให้กับเกษตรกรผู้เพาะปลูกและผู้ส่งออกของไทยได้เป็นอย่างดี ดังนั้น การเพาะปลูกจึงไม่ได้มุ่งเพียงเพื่อการบริโภคภายในประเทศเท่านั้น แต่ยังมีเป้าหมายเพื่อการส่งออกไปยังตลาดต่างประเทศด้วย กล้วย (Musa sapientum L.) เป็นพืชล้มลุกในวงศ์ Musaceae มีถิ่นกาเนิดในแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เป็นพืชอาหารของโลกที่มีปลูกอยู่มากกว่า 135 ประเทศทั้งในเขตร้อนและเขตกึ่งร้อน จากข้อมูลทางสถิติขององค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO, 2014) ปี 2555 ทั่วโลกมีพื้นที่เก็บเกี่ยวกล้วยประมาณ 31 ล้านไร่ ผลผลิตกล้วยประมาณ 96 ล้านตัน มูลค่าประมาณ 7.69 แสนล้านบาท แนวโน้มการผลิตตั้งแต่ปี 2555 ถึง 2560 พบว่า พื้นที่เก็บเกี่ยวกล้วย ผลผลิตกล้วย และมูลค่าผลผลิตกล้วยของโลกมีอัตราเพิ่มขึ้น สาหรับประเทศไทยกล้วยจัดเป็นผลไม้เขตร้อนที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจชนิดหนึ่งของประเทศ กล้วยสามารถปลูกและเจริญเติบโตได้ดีในทุกภาคของประเทศ ผลผลิตกล้วยมีจำหน่ายทั้งภายในประเทศและส่งออกไปขายยังต่างประเทศ ทำรายได้แก่ผู้ผลิตในแต่ละปีเป็นจำนวนมาก โดยตลาดที่สำคัญที่ประเทศไทยทำการส่งออกได้แก่ มาเลเซีย ฮ่องกง ญี่ปุ่น สิงคโปร์ สหรัฐอเมริกา และสหภาพยุโรป โดยเฉพาะกล้วยหอมทอง หรือกล้วยหอมกรอสมิเชล (Gros Michel) ซึ่งเป็นพันธุ์ที่มีการส่งเสริมให้ปลูกเพื่อการส่งออก นิยมรับประทาน เนื่องจากผลมีสีเหลืองสวย ผิวเนียน รสชาติหวานอร่อย เนื้อนุ่ม และมีกลิ่นหอม ทำให้เป็นที่นิยมของกลุ่มลูกค้าชาวต่างชาติ แต่อย่างไรก็ตามจากข้อมูลพื้นฐานเศรษฐกิจการเกษตรของสำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร เมื่อเปรียบเทียบผลผลิตต่อราคาขายกล้วยหอมพบว่าเกษตรกรขาดทุน ทั้งนี้เกิดจากการที่เกษตรกรขายผลผลิตต่ำกว่าต้นทุน ซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากปัญหาสภาพการแข่งขันทางเศรษฐกิจในตลาดโลก และผลผลิตที่ได้มีคุณภาพต่ำ เนื่องจากกล้วยมีอายุการเก็บรักษาสั้น เปลือกบาง บอบช้ำได้ง่าย เกิดความเสียหาย ไม่สามารถขายเพื่อการส่งออกได้ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาวิธีการยืดอายุการเก็บรักษาผลผลิตกล้วยหอม เพื่อลดปัญหาการเน่าเสีย และการสูญเสียคุณภาพของผลิตผลก่อนที่จะส่งถึงตลาดปลายทาง กระบวนการสุกแก่ของผลไม้ที่เก็บเกี่ยวในขณะที่ผลแก่จัดยังดิบอยู่ เช่น กล้วย มีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงเมตาบอลิซึมภายในเซลล์ มีการสร้างปริมาณฮอร์โมนเอทีลีนสูง และไปกระตุ้นให้ผลไม้มีอัตราการหายใจสร้างพลังงานมากขึ้น ส่งผลเร่งการสุกแก่ของผลไม้ได้ ดังนั้น การลดการสร้างฮอร์โมนเอเทลีนในผลไม้หลังการเก็บเกี่ยวก็จะช่วยชะลอการสุกและยืดอายุการเก็บรักษาได้ และเนื่องจากกล้วยเป็นผลไม้ที่เน่าเสียได้ง่าย ปัจจุบันการยืดอายุในการเก็บรักษากล้วยหอมทองหลังจากการเก็บเกี่ยวจึงนิยมเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ ประมาณ 14 องศาเซลเซียส หลังจากการตัดปลี หากมีการเปลี่ยนแปลงอุณภูมิก็จะทำให้เกิดจุดสีน้ำตาล และเร่งกระบวนการสุกของกล้วยให้เร็วขึ้นได้ ซึ่งการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำนี้เป็นวิธีที่มีค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นพัฒนาการใช้สารสกัดจากธรรมชาติในการเคลือบผิวกล้วยหอมทองหลังจากการเก็บเกี่ยวเพื่อยืดอายุกล้วยหอมทองในให้สามารถเก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องได้นานขึ้น เพื่อลดทุนให้กับเกษตรผู้เพาะปลูก การใช้ฟิล์มธรรมชาติหุ้มหรือเคลือบผิวจัดเป็นอีกวิธีหนึ่งในการยืดอายุการเก็บให้นานขึ้น โดยเฉพาะฟิล์มไคโตแซนที่ได้จากเปลือกของสัตว์จำพวกกุ้ง ปู และเชื้อรา ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม สามารถย่อยสลายได้ (Ghasemnezhad et al., 2010) ด้วยคุณสมบัติของไคโตซานในรูปของเจลที่ทนอุณหภูมิสูง สามารถยึดติดผิวได้ง่าย ขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มใส เหนียว และห่อหุ้มอาหารได้โดยตรง มีความสามารถในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นสามารถทำให้ผลไม้เน่าเสียได้ดี (Wittaya et al., 2019) และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการชะลอการสร้างฮอร์โมนเอเทลีนที่เป็นสาเหตุของการสุกของกล้วยหอม งานวิจัยนี้จึงมีแนวคิดในการพัฒนาแผ่นฟิล์มไคโตซานผสมสารสกัดจากธรรมชาติในกลุ่มโพลีเอมีน เนื่องจากการเคลือบผิวด้วยสารสกัดกลุ่มโพลีเอมีน (polyamines) เป็นอีกวิธีที่จะช่วยยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้ และไม่ทำให้เกิดการสูญเสียองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางรสชาติไป ปัจจุบันมีการรายงานว่าโพลีเอมีนสามารถยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้ได้หลายชนิด เช่น พลัม สตอเบอรี่ ทับทิม และมะม่วง เป็นต้น โดยพบว่าการใช้โพลีเอมีนที่ความเข้มข้นประมาณ 1 ถึง 2 มิลลิโมลาร์ จะช่วยชะลอการสูญเสียความแน่นเนื้อ ลดการสร้างเอทิลีน อัตราการหายใจ และชะลอการเปลี่ยนแปลงสีเปลือกของผลได้ (Perez-Vicente et al., 2002; Khosroshahi et al., 2007; Malik and Singh, 2006) โพลีเอมีนเป็นเป็นสารอินทรีย์ที่มีหมู่เอมีนตั้งแต่สองกลุ่มขึ้นไป ได้แก่ พูเทรสซีน (putrescine) สเปอร์มีดีน (spermidine) และสเปอร์มีน (spermine) เป็นต้น พบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดจัดเป็นสารเมตาบอไลท์ (metabolite) ที่พืช สัตว์ และสาหร่ายขนาดเล็กสร้างขึ้นเมื่ออยู่ในสภาวะแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมหรือสภาวะเครียดทางกายภาพ (abiotic stress) ได้แก่ สภาวะเค็ม แรงดันออสโมติกสูง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เป็นต้น โดยในงานวิจัยนี้จะมุ่งเน้นศึกษาการผลิตโพลีเอมีนในสาหร่ายสไปรูลินาหรือสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสายพันธุ์ Arthrospira platensis เนื่องจากสาหร่ายชนิดนี้สามารถนำมาเลี้ยงเป็นอุตสาหกรรมได้ การผลิตในบ่อกลางแจ้งทำได้ง่ายกว่าสาหร่ายชนิดอื่นและเจริญเติบโตเร็ว อีกทั้งมีคุณประโยชน์สูงนิยมใช้เป็นอาหารเสริมสุขภาพของคน เพราะมีวิตามิน เกลือแร่ และโปรตีนสูงถึง 70 เปอร์เซ็นต์ของน้าหนักแห้ง (Belay, 2008) และจากการวิจัยเบื้องต้นในห้องปฏิบัติการ คณะผู้วิจัยสามารถขยายขนาดการเพาะเลี้ยงสาหร่ายและสกัดสารโพลีเอมีนเพื่อนำไปใช้ยืดอายุกล้วยหอมได้สำเร็จแล้ว ดังนั้น ภาพรวมของวิจัยนี้ผู้วิจัยสนใจการพัฒนาแผ่นฟิล์มไคโตซานผสมสารสกัดโพลีเอมีนจากสาหร่ายขนาดเล็ก ในการประยุกต์ใช้เคลือบผลกล้วยหอมทอง เพื่อศึกษาการยืดอายุการเก็บรักษาในภาวะอุณหภูมห้อง ตลอดจนติดตามกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา ปริมาณการสร้างก๊าซเอทิลีนหลังการเก็บเกี่ยวของกล้วยหอมทองต่อไป งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยเชิงประยุกต์โดยมุ่งหวังที่จะเป็นแนวทางในการสร้างนวัตกรรมแผ่นฟิล์มชะลอการสุกแก่และการเน่าเสียของผลไม้ในระดับอุตสาหกรรมได้ต่อไปในอนาคต เป็นการเพิ่มมูลค่าของกล้วยหอมทอง และลดต้นทุนในการเก็บเกี่ยวกล้วยหอมทองให้กับเกษตรกรต่อไป
วัตถุประสงค์ 1. เพื่อพัฒนาแผ่นฟิล์มไคโตซานผสมสารสกัดโพลีเอมีนจากสาหร่ายขนาดเล็กในการยืดอายุกล้วยหอมทองหลังการเก็บเก็บเกี่ยวและเก็บรักษาที่อุณหภูมิห้อง 2. เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางสรีรวิทยาและองค์ประกอบทางเคมีของกล้วยหอมทองก่อนและหลังการเคลือบด้วยแผ่นฟิล์มไคโตซานผสมสารสกัดโพลีเอมีน 3. เพื่อศึกษาการรเปลี่ยนแปลงปริมาณจุลินทรีย์ของกล้วยหอมทองก่อนและหลังการเคลือบด้วยแผ่นฟิล์ม ไคโตซานผสมสารสกัดโพลีเอมีน