ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว

การใช้คอมพิวเตอร์โมเดลเพื่อพัฒนาบรรจุภัณฑ์สำหรับยืดอายุการเก็บรักษากล้วยไข่ในสภาพดัดแปลงบรรยากาศ (ระยะที่ 1)

จินดา ศรศรีวิชัย

รายงานโครงการวิจัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, เชียงใหม่. 2541. 20 หน้า

2541

บทคัดย่อ

 การเก็บรักษาผลผลิตสวนสดได้แก่ผลไม้และผักที่ดัดแปลงบรรยากาศของปริมาณ O₂ และ CO₂ ภายในบรรจุภัณฑ์ (Modified atmospheres packing MAP) เป็นเทคนิคที่ใช้ในการยืดอายุในการวางจำหน่ายได้ โดยเทคนิคนี้มีผลในการชะลอการสุก การนิ่มและอัตราการหายใจของผลไม้ภายใต้สภาวะนั้นๆ ในการออกแบบบรรจุเมื่อให้ได้สภาพ MA ที่เหมาะสม ได้มีการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์มาคำนวณค่า MA จากตัวแปรของคุณสมบัติของหีบห่อได้แก่ คุณสมบัติการซึมผ่านของฟิล์ม ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดและความหนาของฟิล์ม ขนาดของบรรจุภัณฑ์ พื้นที่ของฟิล์มที่หีบห่อและอัตราการหายใจของผลผลิตรวมทั้งอุณหภูมิของสภาพการเก็บรักษา ในทำนองเดียวกันก็อาจใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์นี้ออกแบบเพื่อได้คุณสมบัติของฟิล์มและตัวแปรอื่นๆ ที่จะให้สภาพ MA ที่เหมาะสมที่สำหรับผลผลิตเป็นหนึ่งที่ต้องการเก็บรักษาในระยะเวลาและในสภาพอุณหภูมิที่ต้องการ ในการวิจัยนี้ได้แบ่งการทดลองเป็นสองตอน ตอนที่หนึ่งเป็นการคำนวณอัตราการหายใจ (Respiration Kinetic) ที่สัมพันธ์กับฟังก์ชั่นของปริมาณ CO₂ และ O₂ ระดับต่างๆ ภายในหีบห่อและพิสูจน์ความถูกต้องของค่าคำนวณ โดยการแทนค่าในแบบสมการของแบบสมการของแบบจำลองคณิตศาสตร์ที่ใช้คำนวณค่าของ MA ของบรรจุภัณฑ์แล้วเทียบค่า MA ที่คำนวณได้กับ MA ที่วัดได้จริงของบรรยากาศภายในบรรจุภัณฑ์ที่ทดลอง ตอนที่ 2 เป็นการศึกษาพฤติกรรมการสุกของกล้วยไข่ที่สัมพันธ์กับสภาพ MA และศึกษาสภาพ MA ที่เหมาะสมในการยืดอายุกล้วยไข่พร้อมการคำนวณตัวแปรบรรจุภัณฑ์เพื่อออกแบบให้เหมาะสมกับความต้องการจากการทดลองหาค่าฟังก์ชั่นของอัตราการหายใจ โดยใช้วิธีวัดการเปลี่ยนแปลงปริมาณของลดลงของ O₂ และการสะสมของ CO₂ ที่เวลาผ่านไป (Time-course change) ภายในแบบจำลองบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิท (class system) แล้วหาสมการที่เหมาะสมที่จะคำนวณอัตราการเปลี่ยนแปลง ผลการทดลองพบว่าที่ 15 องศาเซลเซียส อัตราการใช้ O₂ ของกล้วยไข่เป็นฟังก์ชั่นเส้นตรงขึ้นอยู่กับระดับค่าของ O₂ ภายในบรรจุภัณฑ์โดยมีอัตรา (dO₂/dt) เท่ากับ 0.423 (O₂) ml/hr/kg โดยสมการมีค่าสหสัมพันธ์เท่ากับ 0.965 และอัตราการผลิต CO₂ มีค่าคงที่ที่เท่ากับ 4.257 ml/hr/kg อัตราการหายใจนี้เมื่อนำไปใช้ในการคำนวณค่า MA ในแบบจำลองบรรจุภัณฑ์ที่บรรจุกล้วยไข่ 1 หวี (700-1000 gm) โดยใช้สมการของ Fick’s law ในการคำนวณสมดุลย์การแลกเปลี่ยนแก๊สของบรรจุภัณฑ์พบว่า ค่าสมดุลย์ของ O₂ ภายในบรรจุภัณฑ์ที่คำนวณได้มีค่าอยู่ในช่วงใกล้เคียงกับค่าที่วัดได้จริงของแบบจำลองบรรจุภัณฑ์ ส่วนระดับ CO₂ ที่คำนวณได้มีค่าต่ำกว่าระดับที่วัดได้จริงครึ่งหนึ่ง ซึ่งอาจะเป็นเพราะฟิล์มมีค่าการซึมผ่าน (permeability) ของแก๊สไม่ตรงกับค่าที่ระบุจากแหล่งผลิต การทดลองต่อไปจะวัดค่าการซึมผ่านของฟิล์ม โดยใช้อุปกรณ์พิเศษและทำการทดลองเพื่อยืนยันอีกครั้งหนึ่ง