GAS กับความสดใหม่ของอาหาร
|
ปัจจุบันได้มีการนำวิทยาการเกี่ยวกับการนำก๊าซชนิดต่าง ๆ มาใช้สำหรับกระบวนการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารมากขึ้น เพื่อช่วยรักษาคุณภาพ และคุณค่าทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์อาหารนั้น ๆ ไว้ให้นานที่สุด ซึ่งเป็นการช่วยเพิ่มอายุการเก็บรักษาอาหารนั่นเอง กระบวนการบรรจุแบบ Gas-Flushing เป็นการบรรจุผลิตภัณฑ์ให้อยู่ภายใต้บรรยากาศของก๊าซชนิดใดชนิดหนึ่ง เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หรือก๊าซไนโตรเจน โดยการพ่นก๊าซชนิดที่ต้องการเข้าไปแทนที่อากาศภายในภาชนะบรรจุ ซึ่งเป็นวิธีการหนึ่งที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้สำหรับไล่ก๊าซออกซิเจนในภาชนะบรรจุผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation Reaction) เช่น อาหารที่มีไขมันมาก น้ำผลไม้ เป็นต้น
ก๊าซที่ใช้สำหรับพ่นเข้าไปแทนที่อากาศภายในภาชนะบรรจุสามารถมีหลายชนิดด้วยกัน เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ก๊าซไนโตรเจน (N2) ก๊าซออกซิเจน (O2) เป็นต้น แต่ก๊าซที่นิยมใช้กันมากที่สุดในระบบ Gas Flushing ในอุตสาหกรรมอาหาร คือ ก๊าซไนโตรเจน ทั้งนี้เนื่องจากเป็นก๊าซที่มีคุณสมบัติ คือ
- เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และไม่เป็นพิษ จึงสามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์อาหารทุกชนิด
- เป็นก๊าซเฉื่อยต่อปฏิกิริยาเคมี จึงมักใช้ในการแทนที่ก๊าซออกซิเจน เพื่อป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของไขมันและน้ำมัน หรือปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลในอาหาร
- เป็นก๊าซที่ไม่เกิดการระเบิด และปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม
- เป็นก๊าซที่ละลายในน้ำและไขมันได้น้อยมาก จึงสามารถพ่นฟองก๊าซไนโตรเจนผ่านเข้าไปยังวัตถุดิบ หรือผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว เช่น น้ำมัน
โดยก๊าซไนโตรเจนจะเข้าไปห่อหุ้มโมเลกุลของน้ำมัน ทำให้สามารถลดการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน และการเหม็นหืนได้
การพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปเพื่อไล่อากาศในภาชนะบรรจุของผลิตภัณฑ์อาหารจำพวกมันฝรั่งทอด และขนมขบเคี้ยวต่างๆ เป็นขั้นตอนหนึ่งที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ได้นานยิ่งขึ้น
บริษัทแลนซ์ (Lance Inc.) ได้นำกระบวนการ Gas Flushing ไปใช้กับผลิตภัณฑ์ขนมขบเคี้ยว โดยใช้การพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุ ซึ่งได้รับผลที่น่าพอใจ โดยสามารถเพิ่มอายุการเก็บรักษาของมันฝรั่งทอดได้นานกว่าปกติ 33% และเพิ่มอายุการเก็บรักษาของถั่ว (peanuts) ได้นานกว่าปกติถึง 2 เท่า ซึ่งก่อนที่จะมีการเปลี่ยนมาใช้วิธีการพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศนั้น เดิมมีการใช้เพียงการบรรจุผลิตภัณฑ์ในภาชนะบรรจุที่ทำจากโลหะเท่านั้น และหลังจากที่ได้มีการปรับเปลี่ยนกระบวนการบรรจุ โดยเพิ่มขั้นตอนการพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไป พบว่าค่าใช้จ่ายที่ต้องใช้ทั้งหมดเพิ่มขึ้นไม่สูงมากนัก เมื่อเปรียบเทียบกับผลที่ได้รับ ซึ่งสามารถรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และความสดใหม่ได้เป็นระยะเวลานานขึ้น
ประโยชน์ของการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารโดยใช้ วิธี Gas-Flushing
1. เพื่อเพิ่มอายุการเก็บรักษา ชะลอหรือป้องกันการเสื่อมเสียคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหาร ปฏิกิริยาเคมีสำคัญที่เกิดขึ้นในผลิตภัณฑ์อาหารคือ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งเมื่อเกิดกับไขมันหรือน้ำมันจะทำให้อาหารเกิดการเหม็นหืน เกิดการเปลี่ยนแปลงของสี กลิ่นและรสของอาหาร ดังนั้นการใช้กระบวนการบรรจุแบบ Gas Flushing เพื่อกำจัดก๊าซออกซิเจนในอากาศที่ล้อมรอบอาหารออกไป จะสามารถช่วยชะลอ หรือป้องกันการเกิดปฏิกิริยานี้ได้
บริษัทแพรกซ์แอร์ (Praxair) ได้ทำการศึกษาอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอด โดยบรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน ดังตารางที่ 1
จากตารางจะเห็นได้ว่า มันฝรั่งทอดที่บรรจุอยู่ในภาชนะบรรจุที่มีการพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่จนกระทั่งมีปริมาณก๊าซออกซิเจนในภาชนะบรรจุเพียง 0.5% จะสามารถยืดอายุการเก็บรักษาของมันฝรั่งทอดได้นานกว่ามันฝรั่งทอดที่เก็บรักษาในสภาวะบรรยากาศปกติถึง 4 เท่า
2. ช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหาร (Food) โดยปกติแล้วในผลิตภัณฑ์อาหารที่มีองค์ประกอบของไขมันสูง เช่น มันฝรั่งทอดจะมีการเติมวัตถุเจือปนอาหารประเภท BHA และ BHT เพื่อช่วยป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (antioxidants) แต่เมื่อมีการเติมก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศปกติแล้ว ก๊าซไนโตรเจนจะเป็นตัวป้องกันการเปลี่ยนแปลงของไขมันและน้ำมันที่ใช้ในกระบวนการผลิต โดยการลดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้นจึงสามารถช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหารได้อีกทางด้วย
3. ป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์ภายในภาชนะบรรจุ นอกจากประโยชน์ดังกล่าวแล้ว เทคนิคการบรรจุที่ถูกออกแบบให้มีการขึ้นรูปภาชนะเป็นซองทรงหมอน และเมื่อมีการเติมก๊าซเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุทำให้ถุงพองตัวขึ้น เป็นส่วนช่วยในการปรับปรุงลักษณะของภาชนะบรรจุให้มีความสะดุดตามากขึ้น และยังสามารถช่วยป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดกับผลิตภัณฑ์ภายในภาชนะบรรจุด้วย เช่น การแตกหักของชิ้นมันฝรั่งทอด เป็นต้น
ตารางที่ 1 ตารางการเปรียบเทียบอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอดที่บรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน
|
สภาวะในการเก็บรักษา
|
ปริมาณก๊าซออกซิเจนที่เหลืออยู่ในภาชนะบรรจุ
|
อายุการเก็บรักษา
|
| - สภาวะบรรยากาศปกติ |
21.0%
|
6 สัปดาห์
|
| - สภาวะที่พ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปในภาชนะบรรจุ |
2.0%
|
12 สัปดาห์
|
1.5%
|
16 สัปดาห์
|
1.0%
|
20 สัปดาห์
|
0.5%
|
24 สัปดาห์
|
ปัจจัยที่มีผลต่อการใช้ก๊าซเพื่อการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหาร
อย่างไรก็ตาม การอาศัยวิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่แต่เพียงอย่างเดียวนั้นไม่สามารถช่วยให้เกิดประสิทธิผลสูงสุด ยังคงมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาและนำมาใช้ร่วมด้วย เช่น คุณสมบัติของฟิล์มที่นำมาใช้เป็นภาชนะบรรจุ ควรมีคุณสมบัติในการป้องกันการซึมผ่านของก๊าซ โดยเฉพาะก๊าซออกซิเจน ซึ่งถือเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออายุการเก็บรักษา ดังนั้นการใช้วิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่ ร่วมกับการใช้ภาชนะบรรจุ ซึ่งสามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดี จะสามารถช่วยเก็บรักษาปริมาณก๊าซไนโตรเจนที่เติมเข้าไปภายในภาชนะบรรจุได้ ในขณะเดียวกันยังสามารถป้องกันการซึมผ่านของความชื้น และก๊าซออกซิเจนจากภายนอกไม่ให้ซึมผ่านเข้าไปในภาชนะบรรจุได้อีกด้วย
บริษัทโมบิล (Mobil) และบริษัทแพรกซ์แอร์ (Praxair) ได้ร่วมกันศึกษา เพื่อยืนยันผลที่ได้รับจากเติมก๊าซไนโตรเจน ร่วมกับการใช้ภาชนะบรรจุที่ใช้วัสดุต่างกัน โดยเปรียบเทียบระหว่าง มันฝรั่งทอดที่บรรจุอยู่ในภาชนะบรรจุที่มีการพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่จนมีปริมาณออกซิเจนเหลืออยู่เพียง 2% และใช้วัสดุชนิดที่สามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดี กับมันฝรั่งทอดที่บรรจุในภาชนะบรรจุที่สภาวะบรรยากาศปกติซึ่งมีปริมาณออกซิเจนสูงถึง 21% และใช้วัสดุชนิดที่ป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ต่ำ การศึกษาพบว่า การพ่นก๊าซไนโตรเจน พร้อมกับการใช้ภาชนะบรรจุที่ใช้วัสดุชนิดที่สามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดีช่วยในการยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ที่เป็นสาเหตุให้เกิดการเหม็นหืน และการเปลี่ยนแปลงของกลิ่นรสได้
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาร่วมด้วย ได้แก่ สภาวะในการเก็บรักษา เช่น การควบคุมอุณหภูมิ แสง และความชื้น ปริมาณและสถานะของเชื้อจุลินทรีย์ (Microbiological State) ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์อาหารนั้นๆ ชนิดและความเข้มข้นของก๊าซที่เหมาะสมในการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารแต่ละชนิด และเครื่องมืออุปกรณ์ที่ใช้ในการบรรจุ
เรียบเรียงจาก
1. ก๊าซกับการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหาร : ตุลาคม 25382. A Look at Gas Flushing: SNACK World, May 19973. Flushed Freshness: SNACK FOOD, June 1996
ให้เครดิตกับผู้เรียบเรียง ขอบคุณครับ
.jpg)
