ผลของการฉายรังสีแกมมาต่อคุณภาพของเมล็ดข้าวโพดในระหว่างการเก็บรักษา

ข้าวโพดเป็นธัญพืชที่มีความสำคัญเป็นอันดับสามของโลก รองมาจากข้าวสาลี และข้าว สามารถปลูกได้ทั่วไปในเขตภูมิอากาศอบอุ่น เขตกึ่งร้อนชื้น และพื้นที่ราบเขตร้อน โดยแหล่งปลูกมักกระจายอยู่ตามภูมิภาคต่างๆ ของโลก ได้แก่ ประเทศสหรัฐอเมริกา บราซิล เม็กซิโก จีน รวมทั้งในทวีปแอฟริกาใต้  สำหรับประเทศไทยข้าวโพดถือเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญ เนื่องจากมีพื้นที่เพาะปลูกครอบคลุมอยู่ทั่วทุกภาค ทำให้สามารถสร้างรายได้เป็นจำนวนมากให้กับประเทศ ข้าวโพดที่ปลูกในประเทศไทยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือ ข้าวโพดฝักสด และข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ โดยข้าวโพดฝักสดปลูกเพื่อใช้สำหรับบริโภคเป็นอาหารและส่งออก เนื่องจากผู้บริโภคนิยมรับประทาน และมีคุณค่าทางโภชนาการสูง ส่วนข้าวโพดเลี้ยงสัตว์เป็นพืชที่มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมอาหารสัตว์ ปลูกเพื่อใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอาหารสัตว์ สำหรับในประเทศไทยอาจกล่าวได้ว่าข้าวโพดสามารถปลูกได้ดีทุกภาค จังหวัดที่มีเนื้อที่ปลูกข้าวโพดมาก 5 อันดับแรก ได้แก่ เพชรบูรณ์ เลย นครราชสีมา ตาก และน่าน มีเนื้อที่ 1.08, 0.82, 0.81, 0.68 และ 0.62 ล้านไร ตามลำดับ และมีผลผลิตรวม 0.73, 0.56, 0.60, 0.45 และ 0.40 ล้านตัน ตามลำดับ สำหรับประโยชน์ของข้าวโพดมีมากมายนอกจากใช้เป็นอาหารโดยตรงของมนุษย์และสัตว์แล้ว  ยังสามารถนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์จากข้าวโพดได้หลายชนิด ทั้งในระดับครัวเรือนและในระดับอุตสาหกรรม เพื่อช่วยถนอมอาหาร เพิ่มความหลากหลายให้กับผลิตภัณฑ์ ทำให้สินค้าเป็นที่ต้องการของผู้บริโภคทั้งในประเทศและต่างประเทศ เพิ่มมูลค่าให้กับผลผลิตทางการเกษตร ส่งเสริมการใช้ทรัพยากรธรรมชาติให้เกิดประโยชน์สูงสุด รวมทั้งสามารถลดปัญหาขยะจากเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรได้เป็นอย่างดีอีกด้วย สำหรับการปลูกข้าวโพดในประเทศไทยจัดเป็นข้าวโพดในเขตร้อน (Tropical maize) เป็นข้าวโพดที่ปลูกบริเวณตั้งแต่เส้นศูนย์สูตรจนถึงเส้นรุ้งที่ 20 องศาเหนือและใต้ บริเวณที่ปลูกข้าวโพดชนิดนี้ ได้แก่ ทวีปแอฟริกา อเมริกาใต้ และเอเชีย โดยมีข้าวโพดแป้ง (Field corn หรือ Starchy corn) เป็นข้าวโพดที่ใช้ประโยชน์จากแป้งในเมล็ด ได้แก่ ข้าวโพดหัวแข็ง ข้าวโพดหัวบุบ และข้าวโพดแป้ง ซึ่งมักนำมาใช้เป็นอาหารมนุษย์ และเลี้ยงสัตว์ ซึ่งในประเทศไทยมีการปลูกข้าวโพดชนิดนี้เพื่อวัตถุประสงค์สำหรับใช้เป็นอาหารเช่นกัน และมีการใช้เมล็ดสุกแก่ที่เก็บเกี่ยวเมล็ดแก่มาใช้ประโยชน์เพื่อการบริโภคทั้งมนุษย์และสัตว์หรือใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมผลิตแป้งหรือน้ำมัน อย่างไรก็ตามมีหลายประเทศได้มีการใช้ข้าวโพดชนิดนี้เพื่อการหุงต้มสำหรับบริโภคกับอาหารชนิดอื่นๆ เช่น ประเทศในกลุ่มแอฟริกาที่มีการใช้ข้าวโพดแป้งเป็นอาหารหลัก ในบางประเทศนิยมนำเมล็ดข้าวโพดมาบดให้แตก หรือละเอียด แล้วนำมาหุง หรือต้มเป็นอาหาร หรือใช้ทำขนมปัง ใช้เป็นอาหารหลักของมนุษย์ เช่น เม็กซิโก สเปน อิตาลี แอฟริกาใต้ อินเดีย อินโดนีเซีย และฟิลิปปินส์ สำหรับนโยบายการผลิตข้าวในประเทศไทยที่ผ่านมาได้ให้ความสำคัญในเรื่องของการเพิ่มผลผลิตต่อไร่ การปรับปรุงคุณภาพของข้าวโพดให้เป็นที่ยอมรับของตลาดโดยเฉพาะปัญหาการปนเปื้อนของเชื้อราที่สามารถสร้างสารพิษ และยังมีประเด็นเรื่องการส่งเสริมให้มีการบริโภคข้าวโพดในประเทศให้มากขึ้น

    ข้าวโพดเป็นอาหารจำพวกแป้งชนิดหนึ่งที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูงประกอบด้วยสารอาหารที่สำคัญคือคาร์โบไฮเดรตประมาณร้อยละ 72 ไขมันประมาณร้อยละ 4 ไขมันประมาณร้อยละ 4 วิตามิน ข้าวโพดมีวิตามินบี 1 และวิตามินบี 2 ในปริมาณ 0.08-0.18 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัม และข้าวโพดมีส่วนประกอบของเกลือแร่ที่มีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของร่างกาย ได้แก่ แคลเซียม และเหล็ก ดังนั้นเมล็ดข้าวโพดจึงมีความสำคัญในการที่เป็นแหล่งโภชนาการ อย่างไรก็ตามดังที่ได้กล่าวข้างต้นปัญหาที่สำคัญของเมล็ดข้าวโพดในระหว่างการเก็บรักษาคือการปนเปื้อนของเชื้อราและแมลงที่ส่งผลกระทบทำให้เกิดการสูญเสียทั้งคุณภาพและปริมาณ ส่วนมากการเก็บรักษาข้าวโพดของเกษตรกรมีวัตถุประสงค์เพื่อรอราคาที่ดีขึ้น โดยเก็บรักษาทั้งในรูปของฝักและรูปของเมล็ด โดยเก็บรักษาในรูปของฝักนั้นจะเก็บข้าวโพดทั้งฝักที่ปอกเปลือกแล้วไว้ในยุ้งฉางที่เป็นโรงเรือนโปร่งยกพื้นสูงเพื่อให้อากาศถ่ายเทได้ และมีหลังคาป้องกันฝน บางครั้งอาจเก็บโดยแขวนข้าวโพดทั้งฝักไว้ตามอาคารบ้านเรือน ส่วนการเก็บรักษาในรูปของเมล็ดที่กะเทาะแล้วนั้นจะเก็บรักษาไว้ในกระสอบป่านที่มีอากาศถ่ายเทได้ดีและเก็บกระสอบที่บรรจุเมล็ดข้าวโพดไว้ในโรงเรือนหรืออาคาร โดยวางซ้อนกันในลักษณะที่อากาศถ่ายเทได้ อย่างไรก็ตามการเก็บรักษาเมล็ดที่ดีที่สุดคือการเก็บไว้ในไซโลที่มีเครื่องเป่าอากาศและสามารถรมสารป้องกันโรคแมลงได้ เมล็ดพืชที่เป็นวัตถุดิบในการแปรรูปอาหารรวมทั้งข้าวโพดจะถูกเก็บเกี่ยวเมื่อแก่จัดซึ่งมีความชื้นต่ำ แต่ภายหลังการเก็บเกี่ยวแล้วจะมีการเปลื่ยนแปลงตลอดเวลา ปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพและอายุการเก็บรักษาของเมล็ดพืช ได้แก่ ความชื้นของเมล็ดพืช อุณหภูมิที่ใช้การเก็บรักษา ความชื้นสัมพัทธ์ และสัตว์รบกวน เช่น แมลง มอด มด เป็นต้น ซึ่งสภาวะการเก็บรักษามีผลกับคุณภาพในด้านต่างๆ ทั้งทางกายภาพ เคมี และการเสื่อมเสียเนื่องจากจุลินทรีย์

    การเก็บรักษาเมล็ดข้าวโพดภายหลังการเก็บเกี่ยวมีขั้นตอนการปฏิบัติคือการทำความสะอาด การลดความชื้นเพื่อป้องกันเชื้อราที่สามารถสร้างสารพิษไมโคทอกซิน (mycotoxin) โดยเฉพาะ aflatoxin ซึ่งอาจจะใช้วิธีการตากแดดหรือการอบแห้งด้วยเครื่องอบลมร้อนเพื่อให้ได้ความชื้นในระดับที่ต้องการ หลังจากนั้นจะทำการเก็บรักษาซึ่งอาจใช้กระสอบ และ/หรือ สถานที่เก็บรักษา รวมถึงไซโล ตู้คอนเทนเนอร์ การรมสารเคมีกำจัดศัตรูพืชในโรงเก็บก่อนนำเข้าเก็บรักษา สถานที่เก็บรักษาและวิธีการเก็บรักษาควรมีการหมุนเวียนอากาศที่ดีเพื่อไม่ให้เกิดความชื้นและความร้อนสะสม ตรวจสอบเมล็ดพืชที่เก็บรักษาเป็นระยะๆ เพื่อประเมินความเสียหายที่อาจมีขึ้น เช่น การเกิดเชื้อรา การเข้าทำลายของแมลง หนู  มอด และดำเนินการแก้ไขอย่างทันท่วงที

          ในปัจจุบันการฉายรังสีแกมมาเป็นวิธีการหนึ่งที่นิยมกันอย่างแพร่หลายสำหรับการเก็บรักษาเมล็ดพืช โดยการฉายรังสีเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้อาหารปลอดภัยเพราะสามารถกำจัดอันตรายอันเกิดจากอาหารเป็นพิษได้ และทำให้ผู้บริโภคมั่นใจได้ว่าอาหารที่เราซื้อนั้นจะปราศจากเชื้อจุลินทรีย์ โดยทั่วไปการฉายรังสีจะสามารถทำลายเชื้อแบคทีเรีย เช่น อีโคไล แคมไพโลแบคเตอร์ และซาโมเนลลา ซึ่งเชื้อต่างๆ ที่กล่าวมาแล้วนั้นทำให้เกิดการเจ็บป่วยในมนุษย์ นอกจากนี้การใช้รังสียังมีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดแมลงและไล่ศัตรูพืชในพืชผัก ไม้ผล ไม้ดอกในเมล็ดพืช ธัญพืช และการใช้รังสีเพื่อถนอมอาหาร ยืดอายุการเก็บรักษา ควบคุมการงอก ชะลอการสุก กำจัดเชื้อโรคและพยาธิ การทำหมันแมลง สำหรับการฉายรังสีในเมล็ดพืชนั้นที่ผ่านมาพบว่ามีการใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงพันธุ์และการควบคุมเชื้อราเป็นหลัก ซึ่งยังไม่พบการศึกษาผลของรังสีแกมมาต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพทางกายภาพและทางเคมีของเมล็ดข้าวโพดในระหว่างการเก็บรักษา ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีความสนใจในการศึกษาผลของรังสีแกมมาที่ระดับต่างๆ ต่อคุณภาพในการบริโภคของเมล็ดข้าวโพด