โดย … ผศ.ดร.กานดา หวังชัย
ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
ประเทศไทยเป็นแหล่งผลิตสินค้าเกษตรเพื่อบริโภคในประเทศเป็นหลัก โดยผักและผลไม้สดเป็นอาหารที่มีความสำคัญทั้งทางเศรษฐกิจและต่อสุขภาพของมนุษย์ โดยในปี พ.ศ.2562 มีการบริโภคสินค้าเกษตรและอาหารมากกว่าร้อยละ 30 ของทั้งหมด และมีการส่งออกผักและผลไม้สดเป็นมูลค่า 88,700 ล้านบาท โดยเพิ่มขึ้นจากปี พ.ศ.2561 คิดเป็น 29.24 เปอร์เซ็นต์ (กรมส่งเสริมการค้าระหว่างประเทศ, 2561) สอดคล้องกับปริมาณของกลุ่มผู้บริโภคทั้งในประเทศไทยและทั่วโลกที่รักสุขภาพ และต้องการรับประทานผัก ผลไม้เพิ่มขึ้น โดยในประเทศไทยมีความต้องการเพิ่มขึ้น 48% โดยองค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) และองค์การอนามัยโลก (WHO) ได้แนะนำว่าการบริโภคผักและผลไม้สดประมาณวันละ 400-600กรัม สามารถลดความเสี่ยงของการเกิดโรคไม่ติดต่อเรื้อรัง (NCDs) ได้แก่ หัวใจขาดเลือดร้อยละ31 เส้นเลือดในสมองตีบ ร้อยละ19 ลดอัตราการป่วยและเสียชีวิตจากมะเร็งกระเพาะอาหาร ร้อยละ 19 มะเร็งปอด ร้อยละ 12 มะเร็งลำไส้ใหญ่ ร้อยละ 2 เป็นต้น แต่ปัญหาที่พบส่วนใหญ่คือผักและผลไม้สดยังคงมีความเสี่ยงด้านคุณภาพและความปลอดภัย ซึ่งส่งผลต่อความไม่มั่นใจในการบริโภคผักและผลไม้ของประชาชน จากการตรวจสารพิษตกค้างในผักและผลไม้สดที่บริโภคในประเทศพบว่าเกินมาตรฐาน นอกจากนี้ยังพบปัญหาการส่งออกผักผลไม้ไปจำหน่ายในกลุ่มสหภาพยุโรป (อียู) เนื่องจากพบการปนเปื้อนสารตกค้างและจุลินทรีย์อย่างต่อเนื่อง และอียูได้เพิ่มความเข้มงวดในกฎระเบียบที่เรียกว่า EC regulation 66/2009 โดยเพิ่มระดับการสุ่มตรวจสารกลุ่มออร์แกโนฟอสเฟตสำหรับสินค้าผักในกลุ่ม มะเขือ กะหล่ำ และถั่วฝักยาวเป็นระดับ 50% จะเห็นได้ว่าประชาชนยังอยู่ในระดับความเสี่ยง ต่อการบริโภคผลผลิตที่ไม่ปลอดภัยต่อสุขภาพ โดยในช่วงปี 2559-2562 พบข้อมูลจากสำนักงานหลักประกันสุขภาพ มีผู้ป่วยจำนวน 17,595 ราย ที่รัฐบาลจ่ายค่ารักษาสูงถึง 80 ล้านบาท ยังไม่นับรวมผู้ป่วยที่ได้รับสารพิษแบบสะสมทำให้เกิดอาการป่วยแบบเรื้อรังอีกเป็นจำนวนมาก
นอกจากนี้ในปัจจุบันยังพบการปนเปื้อนของเชื้อ Escherichia coli และ Salmonella spp. ที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของเกษตรกร และผู้บริโภคอีกด้วย โดยพบปัญหาการปนเปื้อนตั้งแต่ผู้รวบรวมสินค้าผักและโรงคัดบรรจุที่มีการล้าง คัด ตัดแต่งก่อนบรรจุลงภาชนะส่งต่อไปยังแหล่งจำหน่าย (ภาพ1)
การใช้ไมโครบับเบิลโอโซน จึงเป็นมิติใหม่ของคนไทยในการนำมาใช้ในการล้างผักผลไม้หลังการเก็บเกี่ยว ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่นำไมโครบับเบิลมาใช้ร่วมกับโอโซนเพื่อแก้ปัญหาการละลายของก๊าซโอโซนในน้ำ โดยในต่างประเทศใช้ในการบำบัดน้ำเสียของอุตสาหกรรมการเลี้ยงกุ้ง ไมโครบับเบิลทำให้ขนาดของฟองอากาศที่ได้รับโอโซนมีขนาดเล็กลงน้อยกว่า 10 ไมโครเมตร ขณะที่ฟองไอน้ำปกติมีขนาดหน่วยมิลลิเมตร ดังนั้นฟองอากาศแบบไมโครบับเบิลจึงช่วยเพิ่มพื้นที่ผิว ความหนาแน่น และความดันภายใน ดังนั้นการใช้เทคโนโลยีไมโครบับเบิลสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้โอโซนโดยเพิ่มความสามารถในการออกซิไดส์ทำให้โครงสร้างหรือพันธะของสารต่างๆของสารเกิดการแตกตัวจึงทำให้ความเป็นพิษลดลง (ภาพ 2)
การประยุกต์ใช้ไมโครบับเบิลร่วมกับโอโซนในการลดการปนเปื้อนในผลิตผลทางการเกษตร
การควบคุมโรค
การให้โอโซนแบบไมโครบับเบิลสามารถทำให้ได้อนุมูลไฮดรอกซิล (OH•) ซึ่งเป็นอนุมูลอิสระที่มีฤทธิ์ค่อนข้างแรง ได้มากกว่าการใช้โอโซนแบบฟองแมคโคร (macrobubble) โดยอนุมูลไฮดรอกซิล เป็นตัวออกซิไดส์ที่แรงที่สุดเมื่อเทียบกับชนิดอื่นๆ โดยพบว่าสามารถทำลายสารโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (polyvinyl alcohol) ซึ่งปกติจะสลายตัวได้ยากมากในสภาพธรรมชาติ (Takahashi et al., 2007) และสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อ Fusarium oxysporum, F. melonis และ Pectobacterium carotovorum ในสารละลายที่ใช้เพาะปลูกพืชแบบไฮโดรโปรนิก รวมทั้งการล้างมะเขือเทศสดด้วยน้ำไมโครบับเบิลรร่วมกับโอโซน สามารถลดปริมาณของเชื้อจุลินทรีย์ที่มีผลต่อการเน่าเสียภายหลังการเก็บเกี่ยว (Fukumoto et al., 2010) กรณีการใช้น้ำตาลซูโครสในรูปเอสเตอร์ของกรดไขมันในรูปแบบของฟองไมโครร่วมกับน้ำอิเล็กโทรไลซ์ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส พบว่าช่วยลดปริมาณการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ในผักสลัด (Kevin et al., 2010) นอกจากนี้ในการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ร่วมกับฟองนาโนที่ความดันต่ำกว่า 2.0 ไมโครพาสคาลที่อุณหภูมิห้อง ในการลดปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ ได้แก่ โคลิฟอร์มได้ดีโดยให้ผลเทียบเท่ากับการใช้สารละลายโซเดียมไฮโพคลอไรต์ 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ในต้นหอมตัดแต่ง (Kobayashi et al., 2010)
การลดสารพิษตกค้าง
การใช้ไมโครบับเบิลร่วมกับโอโซนในรูปแบบการอัดอากาศ (decompression) ซึ่งสามารถผลิตแก๊สที่เพียงพอที่จะละลายในน้ำ ภายใต้ความดันบรรยากาศ 3-4 atm เมื่อแก๊สอิ่มตัวในน้ำ และหลุดออกจากน้ำกลายเป็นไมโครบับเบิลซึ่งวิธีนี้ให้ผลในการลดสารตกค้างได้ดีกว่าการใช้ไมโครบับเบิลร่วมกับโอโซนแบบการหมุนเวียนน้ำและอากาศ (gas-water circulation) เป็นลักษณะที่แก๊สถูกปล่อยละลายลงไปในน้ำและให้มีการละลายตัวด้วยเครื่องกวนอย่างแรงทำให้ฟองขนาดใหญ่แตกตัวเป็นไมโครบับเบิลและแบบอัดอากาศมีค่าโอโซนที่ละลายน้ำและให้ปริมาณอนุมูลไฮดรอกซิลมากกว่าแบบที่หมุนเวียนน้ำและอากาศโดยเข้าทำลายโมเลกุลของสารอินทรีย์ เช่น สารกำจัดศัตรูพืชหลายชนิดและสามารถลดปริมาณสารตกค้างเฟนิโทรไทออน (FT) ในผักสลัด มะเขือเทศเชอรี และสตรอว์เบอร์รีได้ เมื่อเปรียบเทียบพืชทั้ง 3 ชนิดพบว่าลักษณะของผลผลิตมีผลต่อไมโครบับเบิลในการเข้าทำลายสารตกค้าง โดยในผักสลัดและสตรอว์เบอร์รีสามารถเข้าทำปฏิกิริยาทำให้สารตกค้างลดลงได้มากกว่ามะเขือเทศเชอรีเนื่องจาก มะเขือเทศมีเปลือกผลที่หนากว่าสตรอเบอรีและที่ผิวของผลมีลักษณะขรุขระทำให้มีพื้นที่ผิวที่สัมผัสโอโซนได้ เมื่อเปรียบเทียบการใช้เครื่องกำหนดไมโครบับเบิลทั้ง 2 แบบ คือ แบบอัดอากาศ และแบบหมุนเวียนน้ำและอากาศ (Takahashi et al., 2007)
นอกจากนี้ ผู้วิจัยยังได้จัดสร้างเครื่องต้นแบบเครื่องแรกของประเทศไทย โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อนำไปใช้ในการล้างผักผลไม้ในระดับครัวเรือนใช้งานง่าย มีขนาดความจุ 60 ลิตร หลังการล้างสามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้ (ภาพ 3)
ดังนั้นการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้จึงน่าจะเป็นอีกแนวทางหนึ่งที่จะช่วยในการลดสารพิษที่ตกค้างของผลิตผลหลังการเก็บเกี่ยวให้อยู่ในระดับที่ไม่เกินค่ามาตรฐาน และปลอดภัยต่อผู้บริโภค และสามารถผ่านมาตรฐานขั้นต้นของการส่งออกที่แต่ละประเทศกำหนด ซึ่งคาดว่าในอนาคตหากประชาชนตระหนักถึงสุขอนามัยมากขึ้นความต้องการเทคโนโลยีนี้เพื่อทำความสะอาดผักผลไม้น่าจะเพิ่มสูงขึ้น โดยมูลค่าการตลาดและสัดส่วนของตลาดปลูกผักผลไม้ในปัจจุบัน พบว่าส่วนแบ่งของตลาดที่สำคัญ ได้แก่
- ธุรกิจปลูกผักผลไม้ โดยบริษัทใหญ่เริ่มเข้ามาร่วมลงทุนมากขึ้น และที่จดทะเบียนนิติบุคคลจำนวน 399 ราย มูลค่าการลงทุน 8,296 ล้านบาท (กรมพัฒนาธุรกิจการค้า, 2561)
- ธุรกิจการส่งออกผักผลไม้พบว่าในปี 2561 มีมูลค่า 88,700 ล้านบาท
- กลุ่มผู้ประกอบการขนาดกลาง และขนาดย่อย 2562 กลุ่มวิสาหกิจชุมชน และธุรกิจตลาดผลไม้ตัดแต่งในปี 2560 มีมูลค่า 2,100 ล้านบาท (ศูนย์อัจฉริยะเพื่ออุตสาหกรรมอาหาร, 2561) และมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นในปี 2565 ประมาณ 2,197 ล้านบาท
- ธุรกิจร้านอาหารที่เติบโตอย่างต่อเนื่อง จากการสำรวจในปี 2561 มีร้านอาหารในประเทศไทย 205,709 ร้าน ซึ่งกรุงเทพมหานครฯ มีจำนวนมากที่สุด รองลงมาคือ เชียงใหม่ อัตราการเติบโตมีมูลค่าโดยรวม 400,000 ล้านบาท (กรมพัฒนาธุรกิจการค้า, 2561) ซึ่งเทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้เป็นเครื่องมือในการรับรองผลิตผลที่ผ่านการล้างที่สามารถลดการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์และสารตกค้างทางการเกษตรเพื่อ สร้างความมั่นใจแก่ผู้บริโภคและสามารถสร้างมูลค่าเพิ่มได้
บทความนี้ตีพิมพ์ลงใน Postharvest Newsletter ปีที่ 19 ฉบับที่ 1 มกราคม – มีนาคม 2563
เอกสารอ้างอิง
- กรมพัฒนาธุรกิจการค้า. 2561. ปลูกผักผลไม้ ธุรกิจดาวรุ่ง รับนโยบายรัฐบาล “มหานครผลไม้โลก”. [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก www.prachachat.net/column/news-215092. สืบค้นวันที่ 28 พฤศจิกายน 2561.
- กรมส่งเสริมการค้าระหว่างประเทศ. 2561. สินค้าผักผลไม้สดแช่เย็น แช่แข็ง และแห้ง. [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก www.ditp.go.th/contents_attach/216200.pdf. สืบค้นวันที่ 28 พฤศจิกายน 2561.
- ศูนย์อัจฉริยะเพื่ออุตสาหกรรมอาหาร สถาบันอาหาร กระทรวงอุตสาหกรรม. 2561. ส่วนแบ่งตลาดผักและผลไม้ตัดแต่งในประเทศไทย ปี 2560. [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก http://fic.nfi.or.th/Food- MarketShareInThailandDetail.php?id=225. สืบค้นวันที่ 15 พฤษภาคม 2562.
- Fukumoto, Y., Hashizume, K. and Nishimura, Y. 2010. Development of supply system of microbubble ozonated water in agriculture. Horticulture, Environment and Biotechnology 51: 21-27.
- Kevin, W.S., Asako, Y., Ai, M., Mami, Y., Masako, Y., Tomoko, M., Natsumi, M., ken-Ichi, H. and Takahashi, M. 2010. Decontamination of fresh produce by the use of slightly acidic hypochlorous water following pretreatment with sucrose fatty acid ester under microbubble generation. Food Control 21: 1240-1244.
- Kobayashi,F.,Ikeura,H.,Tamaki,M. and Hayata,Y.2010.Application of CO2 micro-and nano- bubbles at lower pressure and room temperature to inactivate microorganisms in cut wakegi (Allium wakegi Araki). Acta Horticulturae 875: 417-424
- Takahashi, M., Chiba, K. and Li, P. 2007. Formation of hydroxyl radicals by collapsing ozone microbubbles under strong acid conditions. Journal of Physical Chemistry 111: 11443-11446.
