การควบคุมการปนเปื้อน จุลินทรีย์ในผักและผลไม้

การควบคุมการปนเปื้อน จุลินทรีย์ในผักและผลไม้
บทความ/องค์ความรู้

โดย … นภาพร เชี่ยวชาญ  ภาควิชาวิศวกรรมอาหาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ผักและผลไม้เป็นผลิตผลทางการเกษตรที่มีการเสื่อมเสียได้ง่าย การผลิตในระดับอุตสาหกรรมจึงต้องมีการควบคุมที่ดีโดยเริ่มตั้งแต่แหล่งเพาะปลูก ซึ่งปัจจุบันได้มีการนำ GAP (Good Agricultural Practice มาใช้ด้วย) จนกระทั่งผลิตออกมาเป็นผลิตภัณฑ์พร้อมจำหน่าย นอกจากนี้ ในปัจจุบันมีความต้องการในการบริโภคผักและผลไม้สดพร้อมบริโภคสูงขึ้น เช่น ผักสลัด ผลไม้บรรจุถาดพร้อมรับประทาน ดังนั้น กระบวนการผลิตจึงต้องผ่านวิธีการที่ทำให้มั่นใจว่าผักและผลไม้นั้นสะอาดและปลอดภัยต่อการบริโภค จากรายงานการเกิดการระบาดของโรคอาหารเป็นพิษจากการบริโภคผักผลไม้ พบว่ามีสาเหตุมาจากผักเป็นส่วนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งผักสลัด ซึ่งมักเป็นผักสดที่ต้องผ่านการจับต้องจากผู้ประกอบอาหาร ดังนั้น ผู้ที่ปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องจึงต้องระมัดระวังเรื่องสุขอนามัยเป็นอย่างยิ่ง แบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของการเกิดโรคอาหารเป็นพิษและมักพบว่าปนเปื้อนมากับผักผลไม้พร้อมบริโภค คือ Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Shigella, Salmonella และไวรัสตับอักเสบเอ (Singh และคณะ, 2002) บทความนี้จะกล่าวถึงสาเหตุของการปนเปื้อนในผักและผลไม้ตั้งแต่แหล่งเพาะปลูกจนกระทั่งเข้าสู่กระบวนการผลิต ดังแสดงในตารางที่ 1 การทราบสาเหตุจะทำให้สามารถหลีกเลี่ยงหรือลดการปนเปื้อนในระหว่างการปฏิบัติงานได้ ซึ่งสามารถกล่าวได้โดยละเอียดดังต่อไปนี้

การเพาะปลูกและเก็บเกี่ยว

นอกจากผักผลไม้จะมีการปนเปื้อนของยาฆ่าแมลงหรือสารเคมีแล้ว ยังมีการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม โดยอาจมาจากดิน น้ำ หรือปุ๋ย (Brackett, 2000) ชนิดของแบคทีเรียที่มักพบในดินและทำให้เกิดโรค คือ Bacillus, Clostridium และ Listeria โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบคทีเรียที่สามารถสร้าง สปอร์ที่ทนต่อความร้อน เช่น Clostridium botulinum และ Clostridium perfringens บริเวณพื้นที่ที่ใช้เลี้ยงสัตว์มักมีจุลินทรีย์
ที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ปะปนออกมากับสิ่งขับถ่ายของสัตว์ ซึ่งจุลินทรีย์เหล่านี้เป็นสาเหตุของการเกิดโรคในมนุษย์ ดังนั้น การใช้ปุ๋ยคอกบำรุงพืชอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนสู่อาหาร เช่น มีการตรวจพบแบคทีเรีย Salmonella typhimurium และ Escherichia coli O157:H7 ที่ใบและรากของผักที่ปลูกโดยการใช้ปุ๋ยคอก (Natvig และคณะ, 2002) นอกจากนี้ยังพบว่า Salmonella, Escherichia coli O157:H7 และ Listeria monocytogenes สามารถรอดชีวิตอยู่ในปุ๋ยคอกได้เป็นระยะเวลานาน (Tauxe, 1997 ; Brackett, 1999) ผักผลไม้ต่างชนิดกันจะมีจำนวนและชนิดจุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนต่างกัน จำนวนจุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนเริ่มต้นจะบ่งถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย โดยหากมีจุลินทรีย์เริ่มต้นปนเปื้อนในวัตถุดิบมากจะทำให้ผักผลไม้มีคุณภาพที่ด้อยลงและมีอายุการเก็บที่สั้นกว่าปกติ (Zagory, 1999)
พืชหัวซึ่งมีลำต้นและรากใต้ดิน หรือพืชผักขนาดเล็กที่มีลำต้นเตี้ยและใบอยู่ใกล้พื้นดิน มักพบการปนเปื้อนค่อนข้างสูง อัตราการปนเปื้อนจะสูงขึ้นในฤดูฝน เนื่องจากเมื่อฝนตกเศษดินอาจกระเด็นมาติดตามใบและลำต้นพืช นอกจากนี้การที่เซลล์พืชถูกทำงายจากแมลงหรือนก ทำให้จุลินทรีย์เข้าทำลายเซลล์ได้ง่ายยิ่งขึ้น

กระบวนการผลิตขั้นต้น

การใช้น้ำในการล้างและกำจัดสิ่งสกปรกที่ผิวผักและผลไม้จะช่วยยืดอายุการเก็บ เพราะช่วยลดจำนวนจุลินทรีย์ที่ผิว การเติมสารฆ่าเชื้อลงในน้ำล้างจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดจุลินทรีย์ที่ผิวเพิ่มขึ้นประมาณ 100 เท่า (Burnett และ Beuchat, 2001) การฆ่าเชื้อจะมีประสิทธิภาพเพียงใดขึ้นกับกลไกในการทำลายจุลินทรีย์ของสารนั้นๆ ชนิดจุลินทรีย์ ชนิดของผักผลไม้ และบริเวณที่จุลินทรีย์ยึดเกาะ เช่น บริเวณขั้วของผลไม้หรือบริเวณที่เป็นร่องลึก อย่างเช่น แอปเปิ้ล ชมพู่ ฝรั่ง เป็นต้น ซึ่งสามารถล้างทำความสะอาดได้ยากกว่าบริเวณที่เป็นผิวเรียบ

โดยทั่วไปนิยมใช้คลอรีนในการล้างผักและผลไม้ โดยใช้ในรูปของสารละลายไฮโปคลอไรด์ ปริมาณ 50-200 ppm (Active chlorine) อย่างไรก็ตามไม่ควรนำน้ำที่ใช้ในการล้างผักและผลไม้กลับมาหมุนเวียนใช้ใหม่ เพราะจะทำให้มีการสะสมของจำนวนจุลินทรีย์มากขึ้น และเป็นการเพิ่มการปนเปื้อนให้กับตัววัตถุดิบ (Hulland, 1980) สารอินทรีย์ที่สะสมในน้ำจะทำให้ประสิทธิภาพของคลอรีนลดลง นอกจากนี้จุลินทรีย์แต่ละชนิดมีความต้านทานต่อคลอรีนลดลง นอกจานี้จุลินทรีย์แต่ละชนิดมีความต้านทานต่อคลอรีนที่แตกต่างกัน Listeria monocytogenes มีความต้านทานต่อคลอรีนมากกว่า Salmonella และ E. coli O157:H7 (Burnett และ Beuchat, 2001) ส่วนสปอร์ของแบคทีเรียมีความต้านทานต่อคลอรีนสูงกว่าเซลล์ปกติ การเพิ่มปริมาณคลอรีนในน้ำล้างที่นำกลับมาใช้ จึงไม่มีประโยชน์ทั้งยังเป็นการสิ้นเปลือง ค่าใช้จ่าย สำหรับผลไม้ การล้างด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อร่วมกับการขัดถู หรือการแช่ในน้ำร้อน อาจช่วยลดจุลินทรีย์ที่ผิวลงได้

ตารางที่ 1 : แนวโน้มการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ในผักและผลไม้ระหว่างกระบวนการผลิต

ขั้นตอน
แหล่งของการปนเปื้อน
การเพาะปลูกและการเก็บเกี่ยว เช่น การปลูก การเก็บและการมัดแบ่งเป็นกำ น้ำ มูลสัตว์ การขาดสุขลักษณะที่ดีในการจัดการ
กระบวนการผลิตขั้นต้น เช่น การล้าง การเคลือบไข การคัด การบรรจุกล่องหรือลังพลาสติก น้ำล้าง การจับต้องของพนักงานและภาชนะ
กระบวนการผลิตขั้นสุดท้าย เช่น การหั่น การคั้นน้ำ การปอก น้ำล้าง การจับต้องของพนักงาน การปนเปื้อนข้าม
การขนส่ง เช่น การขนส่งโดยใช้รถบรรทุก รถบรรทุกไม่สะอาด น้ำแข็งที่ใช้

ที่มา : จาก Tauxe (1997)

นอกจากสารประกอบคลอรีนแล้ว ยังมีสารอีกหลายชนิดที่นิยมนำมาใช้กับผักและผลไม้ เช่น คลอรีนไดออกไซด์ มีประสิทธิภาพในการยับยั้งจุลินทรีย์ได้หลายชนิด ไม่ทำปฏิกิริยากับสารที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบหรือแอมโนเนียเกิดเป็นคลอรามีนซึ่งเป็นสารที่เป็นพิษ Food and Drug Administration แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (USFDA) อนุญาตให้ใช้คลอรีนไดออกไซด์ในการล้างผักและผลไม้ (Singh และคณะ, 2002) นอกจากนี้ยังมีการใช้โอโซนซึ่งได้รับการรับรองแล้วว่าเป็นสารที่มีความปลอดภัยที่จะนำมาใช้กับอาหาร (Generally Recognized as Safe- GRAS) เพื่อล้างผักและผลไม้ (Xu, 1999) โดยโอโซนสามารถยับยั้งจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคได้ หลากชนิดกว่าคลอรีน
ผักประเภทใบเป็นผักที่มีโอกาสในการปนเปื้อนสูงที่สุด เนื่องจากมีพื้นผิวสัมผัสมากทำให้ง่ายต่อการยึดเกาะของจุลินทรีย์ (NACMCF, 1999) ถึงแม้ว่าการตัดแต่งส่วนที่เน่าเสียออกก่อนการล้างจะช่วยกำจัดจุลินทรีย์ออกบางส่วนก็ตาม แต่การตัดแต่งอาจทำให้เนื้อเยื่อพืชฉีกขาดทำให้จุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนมากับน้ำหรือสิ่งแวดล้อมสามารถเข้าทำลายได้ง่ายขึ้น ผักและผลไม้บางชนิดไม่สามารถทำความสะอาดโดยวิธีการล้างเนื่องจากมีลักษณะทางกายภาพที่ค่อนข้างซ้ำได้ง่าย เช่น สตรอเบอร์รี่และพริกหวาน (Green pepper) จึงอาจใช้การฉายรังสีที่ความเข้มต่ำ (Low dose ionizing radiation) (NACMCF, 1999) ทนแทน เพื่อยึดอายุการเก็บ

กระบวนการผลิตขั้นสุดท้าย

ดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ผักผลไม้มักพบการปนเปื้อนที่ผิวโดยอาจเนื่องมาจากเซลล์อาจเกิดความเสียหายตั้งแต่แปลงเพาะปลูกจากการเข้าทำลายของแมลง นก หรือจุลินทรีย์ นอกจากนี้ยังอาจเกิดความเสียหายในระหว่างการเก็บเกี่ยว เมื่อผักผลไม้เข้าสู่กระบวนการผลิต กรรมวิธีการผลิตก็อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการปนเปื้อนเพิ่มมากยิ่งขึ้น เช่น การปอกผิว การหั่นเป็นชิ้น ซึ่งการกระทำดังกล่าวทำให้เซลล์พืชสูญเสียความแข็งแรง สารอาหารภายในเซลล์จึงออกมาภายนอก ทำให้ จุลินทรีย์ที่ผิวพืชสามารถนำไปใช้เพื่อการเจริญและเพิ่มจำนวน หากกำจัดจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคเหล่านี้ไม่หมดในระหว่างกระบวนการผลิตหรือประกอบอาหาร และผู้บริโภครับประทานเข้าไปจะทำให้ผู้บริโภคได้รับโรคอาหารเป็นพิษในที่สุด

สำหรับผลไม้ ผลไม้ส่วนมากมีความเป็นกรดสูงจึงช่วยในการจำกัดการเจริญของจุลินทรีย์ได้ดีกว่า อย่างไรก็ตามยังมีการตรวจพบจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคอยู่ที่บริเวณผิว รอยช้ำหรือรอยแผลที่เกิดขึ้นในระหว่างการเก็บเกี่ยวหรือการเตรียม เช่น การผ่าหรือหั่น ทำให้เกิดการแพร่กระจายของจุลินทรีย์ไปทั่วบริเวณเนื้อผล อย่างเช่น สตอรเบอร์รี่ ซึ่งเป็นผลไม้ที่มีเนื้อเยื่อบอบบาง ดังนั้น จึงมักไม่มีการฉีดล้างผลในระหว่างการปลูก การเก็บเกี่ยว และหลังการเก็บเกี่ยว จึงมักพบจุลินทรีย์ที่ผิวในปริมาณค่อนข้างสูง จากงานวิจัยพบว่า E. coli O157:H7 สามารถเจริญบนผิวสตรอเบอร์รี่ที่เก็บที่อุณหภูมิ 10, 5 และ –20 องศาเซลเซียส ได้เป็นเวลานาน 3 วัน และที่อุณหภูมิ 23 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง (Yu และคณะ, 2001) นอกจากนี้ยังมีรายงานว่าแบคทีเรียที่มีความต้านทานต่อความเป็นกรดสูง จะสามารถรอดชีวิตได้ดีกว่าหรือพอๆ กับแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ที่ผิวผลไม้ เนื่องจากภายในเนื้อผลไม้มีสารอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญอย่างเพียงพอ ในขณะที่การเจริญที่ผิวถูกจำกัดโดยปริมาณสารอาหาร ความชื้นที่ต่ำ และการแย่งสารอาหารกัน เนื่องจากมีจุลินทรีย์หลายชนิดที่ผิว

การขนส่ง

การขนส่งผักผลไม้ก็มีความสำคัญเช่นเดียวกัน จะต้องมีการขนส่งที่เหมาะสม โดยส่วนใหญ่จะทำการขนส่งโดยรถที่ควบคุมอุณหภูมิและมีการหมุนเวียนอากาศดี ดังนั้น การจัดเรียงภาชนะบรรจุ ผักผลไม้จะต้องออกแบบให้เอื้อต่อการกระจายลมเย็น นอกจากนี้ผักผลไม้ยังมีการคายความร้อนจากการหายใจ และรถยังมีการดูดความร้อนจากสิ่งแวดล้อมภายนอก ทำให้อุณหภูมิภายในตู้สูงขึ้น ซึ่งจะทำให้ภาระการทำงานของระบบทำเย็นหนักยิ่งขึ้น หากภายในตู้คอนเทนเนอร์มีการระบายอากาศที่ไม่ดี จะเป็นสาเหตุทำให้ผักผลไม้เสื่อมคุณภาพและเน่าเสียเร็วยิ่งขึ้น (Brackett, 1999)

สรุป

การควบคุมการผลิตที่ดีที่สุด คือ การควบคุมกระบวนการเพาะปลูก และการป้องกันพืชจากแหล่งที่อาจก่อให้เกิดการปนเปื้อน และควรเริ่มต้นทันทีเมื่อวัตถุดิบเข้าสู่กระบวนการผลิต กระบวนการผลิตขั้นต้นที่ดีจึงขึ้นกับวิธีการทำความสะอาดวัตถุดิบที่เหมาะสม เพื่อลดการปนเปื้อนที่ผิวให้ได้มากที่สุด ซึ่งขั้นตอนนี้รวมถึง การตรวจสอบวัตถุดิบ การคัดเลือกเอาส่วนเสียออก จนกระทั่งการเปลี่ยนถ่ายภาชนะบรรจุวัตถุดิบเพื่อการขนส่ง ลงสู่ภาชนะบรรจุที่สะอาด นอกจากนี้ยังต้องควบคุมในเรื่องของความสะอาด และการปฏิบัติในระหว่างกระบวนการผลิต การขนส่ง รวมไปถึงร้านค้าที่จำหน่าย เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้ยังคงคุณภาพและความปลอดภัยสำหรับการบริโภค

เอกสารอ้างอิง

  • Brackett, R.E. 1999. Incidence, contributing factors and control of bacterial pathogens in produce. Postharvest Biological and Technology 15, 305-311.
  • Brackett, R.E. 2000. Safe handling of fruits and vegetables, pp. 79-103. In: Farber, J.M., and Todd, E.C.D.(Editors), Safe Handling of Foods. New York; Marcel Dekker, Inc.
  • Burnett, S.L. and Beuchat, L.R. 2001. Food-borne pathogens : human pathogens associated with raw procuce and unpasteurized juices and difficulties in decontamination. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology 27, 107-110.
  • Hulland, E.D. 1980. Hygeinic handlanding and the influence of raw material condition, pp. 143-153. In : Jowitt, R. (Editor), Hygienic Design and Operation of Food Plant. Westport : The AVI Publishing Company, Inc. National Advisory Committee o­n Microbiological Criterial for Foods (NACMCF). 1999. Microbiological safety evaluations and recommendations o­n fresh produce. Food Control 10, 117-143.
  • Natvig, E.E., Ingham, S.C., Ingham, B.H., Cooperband, L.R. and Roper, T.R. 202. Salmonella enterica serovars typhimurim and Escherichia coli contamination of root and leaf vegetables grown in soils with incorporated bovine manure. Applied and Environmental Microbiology 68, 2737-2744.
  • Singh, N., Singh, R.K., Bhunia, A.K. and Stroshine, R.L. 2002. Effect of inoculation and washing methods o­n the efficacy of different sanitizers against Eshcerichia coli O157:H7. Food Micorbiology 19, 183-193.
  • Tauxe, R.V. 1997. Emerging foodborne diseases:an evolving public health challenge. Special issue : Emerging Infectious Diseases 3, 425-434.
  • Xu, L. 1999. Use of ozone to improve the safety of fresh fruits and vegetables. Food Technology 53, 58-63.
  • Yu, K., Newman, M.C., Archbold, D.D. and Hamilton-Demp, T.R. 2001 Survival of Escherichia coli O157:H7 o­n strawberry fruit and reduction of the pathogen population by chemical agents. Journal Food Protection 64, 1334-1340
  • Zagory, D. 1999. Effects of post-processing handling and packaging o­n microbial populations. Postharvest Biology and Technology 15, 313-321.

ที่มา : วารสารจาร์พา ปีที่ 10 ฉบับที่ 73 (กรกฎาคม/สิงหาคม 2546) http://www.charpa.co.th

เรื่องที่น่าสนใจ