โดย … รศ.ดร. เฉลิมชัย วงษ์อารี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
แคลเซียม (Ca) จัดเป็นธาตุอาหารรองในกลุ่มเดียวกับแมกนีเซียม (Mg) และกำมะถัน (S) ที่พืชต้องการใช้ในปริมาณน้อยในการเจริญเติบโต และไม่มีปัญหาขาดแคลนในดินทั่วไปเหมือนธาตุอาหารหลักซึ่งได้แก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) อย่างไรก็ตามแคลเซียมเป็นธาตุสำคัญที่เป็นองค์ประกอบหลักช่วยในการแบ่งเซลล์และใช้กระบวนการภายในเซลล์ในระหว่างการเจริญเติบโต อาการขาดธาตุแคลเซียมในพืชบางอย่างอาจดูคล้ายอาการของพืชเป็นโรค ดังนั้นการวินิจฉัยอาการผิดปกติของพืชจึงควรพิจารณาอย่างระมัดระวัง พืชที่ขาดแคลเซียมมักจะแสดงอาการที่ยอดและผล คือ ตายอดไม่เจริญ ยอดอ่อนตาย ใบอ่อนบิดเบี้ยว ขอบใบม้วนลงไม่เรียบและแห้ง ใบมีจุดประขาวอยู่บนใบส่วนยอด ดูคล้ายอาการยอดด่าง ส่วนผลแสดงอาการขั้วผลไม่แข็งแรงหลุดร่วงง่ายและมีจุดดำที่ก้นของผล เช่น โรคก้นเน่าของมะเขือเทศ เกิดจากการขาดแคลเซียม หรือความไม่สมดุลของธาตุแคลเซียมในดิน พืชที่ขาดแคลเซียมนานและรุนแรงมีลักษณะเป็นพุ่มเตี้ย การเจริญเติบโตชะงักงัน
แคลเซียมจัดเป็นธาตุที่สำคัญต่อคุณภาพของผักและผลไม้หลังการเก็บเกี่ยว การให้แคลเซียมระหว่างการเจริญพัฒนาของผลยังช่วยลดอาการผิดปกติของผล เช่น ผลแตก ไส้กลวงและก้นเน่า นอกจากนี้ยังมีการใช้แคลเซียมกับผลิตผลหลังการเก็บเกี่ยวเพื่อรักษาหรือเพิ่มคุณภาพของผลิตผลสด ซึ่งการให้แคลเซียมกับพืชอาจให้ในรูปเกลือแคลเซียมชนิดต่าง ๆ เช่น แคลเซียมคลอไรด์ แคลเซียมแลคเตท แคลเซียมไนเตรท แคลเซียมซัลเฟต และแคลเซียมแอสคอร์เบท เป็นต้น การให้แคลเซียมกับผลไม้จะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพบางประการดังนี้
1. การเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบภายในผลิตผล
แคลเซียมเป็นองค์ประกอบหนึ่งของเพคตินในผนังเซลล์พืช การที่พืชอ่อนนิ่มลงในระหว่างการสุกเกิดจากการสูญเสียแคลเซียมออกมาจากส่วนนี้ ดังนั้นการให้แคลเซียมเพิ่มจากภายนอกจะช่วยทำให้ผนังเซลล์ของพืชยังคงความแข็งแรงและเพิ่มความแข็งแรงของแรงดึงระหว่างเซลล์พืช มีการใช้แคลเซียมกับผักและผลไม้ตัดแต่งพร้อมบริโภคกันมากเพื่อคงความแน่นเนื้อและความสดของผลิตภัณฑ์ (รูปที่ 1A) มีการแช่ผลแคนตาลูปทั้งผลในสารละลายแคลเซียมคลอไรด์ความเข้มข้นเข้มข้น 2% ภายใต้ความดันบรรยากาศ 460 มิลลิเมตรปรอท นาน 2 นาที เพื่อดันสารละลายให้เข้าผลได้มากขึ้น จากนั้นนำมาปอกเปลือกและทำชิ้นแคนตาลูปตัดแต่งพร้อมบริโภคเก็บที่ 10°ซ ทำให้ชิ้นแคนตาลูปคงความแน่นเนื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นแคนตาลูปพร้อมบริโภคที่แช่ในแคลเซียมคลอไรด์โดยตรงซึ่งทำให้ชิ้นแคนตาลูปมีรสเฝื่อนขมเล็กน้อย (เฉลิมชัย และคณะ, 2547) นอกจากนี้แคลเซียมภายในเซลล์ยังมีผลต่อระดับความสมดุลของการดำเนินกิจกรรมภายในเซลล์ การให้แคลเซียมจากภายนอกช่วยทำให้ผลไม้หลายชนิดมีการสุกและเสื่อมสภาพช้าลง เช่น การนำผลอาโวกาโดมาแช่ในสารละลายแคลเซียมคลอไรด์ความเข้มข้น 2% ภายใต้ความดันบรรยากาศ 250 มิลลิเมตรปรอท นาน 10 นาที ทำให้ผลอาโวกาโดสุกช้าลง 2-3 วัน (Wickramasinghe et al., 2013)
2.การคายน้ำ หรือสูญเสียน้ำ
แคลเซียมยังมีผลต่อกลไกการตอบสนองในเซลล์หลาย ๆ อย่าง และกลไกหนึ่งที่สำคัญคือแคลเซียมสามารถชักนำการปิดของปากใบได้ ซึ่งการเหี่ยวของผักและผลไม้สัมพันธ์กับการสูญเสียความชื้นในตัวผลิตผลจากช่องเปิดต่างๆ เช่น การเหี่ยวของขนเงาะและเปลือกเงาะอย่างรวดเร็วหลังการเก็บเกี่ยว เนื่องจากขนเงาะมีช่องเปิดรูปากใบจำนวนมาก (รูปที่ 1B) เงาะจึงมีการคายน้ำมากจะทำให้ขนและเปลือกเหี่ยวได้ง่ายและรวดเร็วหลังการเก็บเกี่ยว การทดลองการแช่ผลเงาะพันธุ์โรงเรียนในสารละลายแคลเซียมคลอไรด์ความเข้มข้น 0.5 mg/l นาน 5 นาที ก่อนนำไปเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 13°ซ สามารถชะลอการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของผลเงาะได้ดี โดยมีแนวโน้มว่าแคลเซียมในเนื้อเยื่อเปลือกเงาะที่เพิ่มมากจะช่วยชักนำการทำให้ปากใบของขนเงาะปิด (Wongs-Aree and Kanlayanarat, 2004)
3. ความเสียหายที่เกิดขึ้นเนื่องจากความผิดปกติทางสรีรวิทยาของพืช
ผลไม้หลายชนิดมีอาการผิดปกติในระหว่างและหลังการเก็บรักษาได้ง่าย แคลเซียมในความเข้มข้นที่เหมาะสมสามารถลดอาการผิดปกติทางสรีรวิทยาต่างๆ เช่น การใช้แคลเซียมคลอไรด์และแคลเซียมไนเตรทฉีดพ่นที่ต้นเริ่มจากประมาณ 3 สัปดาห์หลังกลีบดอกร่วง และทำซ้ำทุก 2 สัปดาห์จนกว่าเก็บเกี่ยว ช่วยลดอาการไส้ฉ่ำน้ำ รอยจุด และไส้สีน้ำตาลในผลแอปเปิลระหว่างการเก็บรักษา (Conway et al., 2012) หรือในสับปะรดซึ่งเป็นผลไม้เขตร้อนและประเทศไทยมีการส่งออกสับปะรดไปยังตลาดต่างประเทศในปริมาณมากแต่เกือบทั้งหมดส่งออกในรูปสับปะรดกระป๋อง ทั้งนี้ถึงมีความต้องการผลสับปะรดสดมากแต่ปัญหาในการส่งออกคือสับปะรดเกิดอาการไส้สีน้ำตาลได้ง่ายระหว่างการเก็บที่อุณหภูมิต่ำแม้จะเก็บที่อุณหภูมิ 13- 15°ซ ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่แนะนำสำหรับเก็บรักษาผลไม้เมืองร้อน มีวิจัยหลายงานศึกษาการใช้เทคนิคต่างๆ เพื่อลดความเสียหายจากอาการไส้สีน้ำตาลในผลสับปะรด แต่ยังไม่มีวิธีไหนให้ผลอย่างแน่นอน การใช้แคลเซียมคลอไรด์กับสับปะรดหลังการเก็บเกี่ยวเป็นวิธีการหนึ่งที่มีแนวโน้มในการลดอาการไส้สีน้ำตาลได้ดี (รูปที่ 1C) (Youryon et al., 2013)
4. ความเสียหายทางกายภาพ
ผลไม้ที่มีอ่อนนิ่มง่ายหลังการเก็บเกี่ยวหรือระหว่างการสุก มักก่อให้เกิดความเสียหายเชิงกายภาพและเชิงกลกับผลิตผลในระหว่างการขนส่งระยะทางไกล การให้แคลเซียมกับผลไม้จะส่งผลในการคงความแน่นเนื้อของผลไม้หลายชนิดหลังการเก็บเกี่ยว ซึ่งจะส่งผลดีต่อการป้องกันความเสียหายระหว่างขนส่ง เช่น การจุ่มผลท้อหลังการเก็บเกี่ยวในสารละลายเกลือแคลเซียม 3 ชนิดคือแคลเซียมคลอไรด์ แคลเซียมแลคเตท และแคลเซียมพรอพิโอเนท ความเข้มข้นประมาณ 0.1% นาน 1 วัน ทำให้ผลท้อมีปริมาณแคลเซียมในเปลือกเพิ่มขึ้น 2.7 เท่า ส่วนในเนื้อเพิ่มขึ้นถึง 74% โดยไปเพิ่มแคลเซียมในส่วนของเพคตินที่ละลายน้ำในผนังเซลล์มากขึ้นทำให้ผลมีความแน่นเนื้อมากขึ้น อย่างไรก็ตามหากให้ความเข้มข้นของเกลือแคลเซียมสูงขึ้นถึง 0.5% จะทำให้เกิดความเป็นพิษกับผิวผล สีผิวเพี้ยนและเกิดรอยจุดที่ผิว (Manganaris et al., 2007) หรือการให้แคลเซียมความเข้มข้น 1-2% กับผลฝรั่งพันธุ์ ‘กลมสาลี’ แล้วนำมาเก็บที่อุณหภูมิห้อง สามารถชะลอการสูญเสียความแน่นเนื้อและการเปลี่ยนแปลงสีเปลือกได้ดี (Wongs-Aree and Srilaong, 2006)
5. ความเสียหายที่เกิดขึ้นเนื่องจากโรคพืชภายหลังการเก็บเกี่ยว
หลักการใช้แคลเซียมนอกจากมีผลทำให้เซลล์และผนังเซลล์ของพืชมีความแข็งแรงคงความแน่นเนื้อได้ดีแล้ว ยังทำให้เซลล์พืชต้านทานการเข้าทำลายของเชื้อสาเหตุโรคได้ดีขึ้น การใช้แคลเซียมคลอไรด์มีประสิทธิภาพดีต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราโรคผลเน่าในผลเงาะหลังการเก็บเกี่ยว สาเหตุจากเชื้อรา Botryodiplodia theobromae หรือการใช้แคลเซียมไนเตรทและแคลเซียมคลอไรด์กับผลมะม่วงทั้งก่อนและหลังการเก็บเกี่ยวลดการเจริญของสาเหตุโรคแอนแทรคโนส และโรคผลเน่า สาเหตุจากเชื้อรา Colletotrichum gloeosporioides และ Diplodia natalensis แต่การใช้แคลเซียมคลอไรด์ให้ผลดีกว่าแคลเซียมไนเตรท (Kaiser et al., 2001) หรือการใช้แคลเซียมแลคเตทเพื่อคงคุณภาพและความแน่นเนื้อของชิ้นสาลี่ตัดแต่งพร้อมบริโภค สามารถลดการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์บนชิ้นสาลีตัดแต่งได้น้อยกว่าที่มาตรฐานกำหนด (Alandes et al., 2009)
ข้อควรคำนึงในการใช้แคลเซียม
ปัญหาหลักอย่างหนึ่งก็คือจะทำอย่างไรให้ธาตุแคลเซียมเข้าไปในผลได้มากพอ เนื่องจากแคลเซียมเป็นธาตุที่ไม่เคลื่อนย้ายในพืช ดังนั้นการเพิ่มปริมาณแคลเซียมในดินเพื่อเพิ่มปริมาณแคลเซียมในผลไม้มักไม่ค่อยได้ผลดี การให้แคลเซียมที่ผลโดยตรงดูจะเป็นวิธีการเพิ่มปริมาณแคลเซียมในผลที่ได้ผลที่สุด นั่นคือการให้แคลเซียมช่วงก่อนการเก็บเกี่ยวโดยการฉีดพ่นที่ผลบนต้น โดยสามารถใช้ผสมรวมไปกับสารเคมีฆ่าแมลงและฉีดพ่นต้นตามปกติได้เลย หรือการให้แคลเซียมกับผลหลังการเก็บเกี่ยวโดยการจุ่มผล หรือแช่ผลในระบบสุญญากาศหรือให้ความดันพาสารละลายแคลเซียมเข้าไปในผล อย่างไรก็ตามการให้แคลเซียมทั้งก่อนและหลังการเก็บเกี่ยวก็ยังพบปัญหาบางประการ เช่นความเข้มข้นของแคลเซียมที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้มีปริมาณแคลเซียมในผลไม่มากพอที่จะส่งผลทำให้ผลไม้มีคุณภาพที่ดีได้ ตรงกันข้ามหากผลไม้ได้รับแคลเซียมมากเกินไปอาจทำให้ผลไม้เกิดความผิดปกติได้ การให้แคลเซียมกับพืชอาจให้ในรูปเกลือแคลเซียมชนิดต่างๆ นำมาละลายน้ำตามความเข้มข้นที่ต้องการ อย่างไรก็ตามเกลือแคลเซียมบางชนิดอาจละลายน้ำได้ไม่ดี โดยอาจจะใส่น้ำส้มสายชูกลั่น (5%) 2 มิลลิลิตร ต่อสารละลาย 5 ลิตร เพื่อช่วยในการละลาย นอกจากนี้เกลือแคลเซียมในรูปต่าง ๆ อาจไม่สามารถใช้ทดแทนกันได้ และบางชนิดอาจก่อให้เกิดอาการผิดปกติกับผลไม้ได้
ในมนุษย์ แคลเซียมเป็นเกลือแร่ที่มีมากที่สุดในร่างกาย โดยเกือบทั้งหมดอยู่ที่กระดูกและฟัน แคลเซียมส่วนที่เหลืออยู่ในเนื้อเยื่อต่างๆ และของเหลวในร่างกาย ซึ่งจำเป็นต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์ ถ้าร่างกายขาดแคลเซียมจะทำให้เกิดโรคกระดูกเสื่อมโดยปกติจะเกิดขึ้นหลังจากอายุ 35-40 ปี อาหารจากพืชที่มีแคลเซียมส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยพืชเมล็ดและผักใบเขียว พืชในบ้านเราที่พบว่ามีแคลเซียมอยู่มาก ได้แก่ งาดำ ถั่วเหลือง ถั่วแดงหลวง เม็ดบัว รำข้าว กลอย มันเทศ สาคู ใบชะพลู ใบยอ ยอดแค ยอดสะเดา ผักคะน้า ผักแพว ทั้งนี้จากงานทดลองต่างๆ ในการเพิ่มปริมาณแคลเซียมในผลไม้เพื่อให้คุณภาพของผลไม้ที่ดีหลังการเก็บเกี่ยว น่าจะเป็นแนวทางหนึ่งที่สามารถทำการประชาสัมพันธ์ในเรื่องเกี่ยวกับการบริโภคผลไม้หรือผลิตผลสดพร้อมบริโภคที่มีแคลเซียมสูงเพื่อสุขภาพสำหรับคนสูงวัย
** บทความนี้ตีพิมพ์ลงใน Postharvest Newsletter ปีที่ 17 ฉบับที่ 4 ตุลาคม – ธันวาคม 2561
เอกสารอ้างอิง
- เฉลิมชัย วงษ์อารี ผ่องเพ็ญ จิตรอารีย์รัตน์ และ อภิรดี อุทัยรัตนกิจ. 2547. ผลของการใช้สารละลายแคลเซี่ยมคลอไรด์ต่อการยืดอายุการวางจำหน่ายแคนตาลูปพร้อมบริโภค. การประชุมวิชาการพืชสวนแห่งชาติ ครั้งที่ 4. 4-7 พฤษภาคม 2547 ณ โรงแรมเจบีหาดใหญ่ จังหวัด สงขลา. 196 น.
- Alandes, L., Pérez-Munuera, I., Llorca, E., Quiles, A.and Hernando, I. 2009. Use of calcium lactate to improve structure of “Flor de Invierno” fresh-cut pears. Postharvest Biology and Technology 53: 145–151.
- Conway, W.S., Sams, C.E. and Hickey, K.D. 2012. Pre- and postharvest calcium treatmen of apple fruit and its effect on quality. HortFlora Research Spectrum, 1(4): 344-347.
- Kaiser, S.A.K.M., Dhua, R. S. and Banik, A. K. 2001. Effect of pre- and postharvest treatments with calcium compounds on the incidence of postharvest fruit rots of mango. Journal of Mycopathological Research 39 (2): 91-94.
- Manganaris, G.A., Vasilakakis, M., Diamantidis, G. and Mignani, I. 2007. The effect of postharvest calcium application on tissue calcium concentration, quality attributes incidence of flesh browning and cell wall physicochemical aspects of peach fruits. Food Chemistry. 100(4): 1385–1392.
- Wongs-Aree, C. and Kanlayanarat, S. 2004. CaCl2 applications on storage quality of rambutan. Acta Horticulturae 687: 213-218.
- Youryon, P., Wongs-Aree, C., McGlasson, W.B., Glahan, S. and Kanlayanarat, S. 2013. Alleviation of internal browning in pineapple fruit by peduncle infiltration with solutions of calcium chloride or strontium chloride under mild chilling storage. International Food Research Journal. 20 (1): 239-246.
- Wickramasinghe, W.R.K.D.W.K.V., Abayagunawardane, W.A.A.S. and Dissanayake, P.K. 2013. Effect of pressure infiltration of calcium chloride on postharvest storage life of avocado (Persia americana Mill). The Journal of Agricultural Sciences.8(2):70-75.
- Wongs-Aree C. and Srilaong, V. 2006. CaCl2 infiltration on ‘Klom Sali’ guava quality at low temperature storage. Acta Horticulturae 712: 851-856.
