การพัฒนาคุณภาพของสับปะรดฉายรังสีแกมมาเพื่อการส่งออก

ประเทศไทยเป็นผู้ผลิตและผู้ส่งออกสินค้าเกษตรรายต้นๆ ของโลก ทั้งในรูปสินค้าแปรรูป แช่แข็ง และผลิตผลสด เช่น ผักและผลไม้สด ประเทศที่เป็นคู่ค้าของไทยมีทั้งตลาดในเอเซีย ตะวันออกกลาง ยุโรป และสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตามก่อนหน้าปี 2550 ประเทศสหรัฐอเมริกาสั่งห้ามนำเข้าผลไม้สดจากประเทศไทย เนื่องจากไม่มั่นใจในคุณภาพที่อาจมีการปนเปื้อนของแมลงศัตรูพืชที่ติดไปกับผลไม้ จึงทำให้รัฐบาลไทยพยายามเจรจากับรัฐบาลสหรัฐอเมริกา จนกระทั่งรัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้อนุญาตให้ไทยสามารถส่งออกผลไม้จำนวน 6 ชนิด เข้าไปจำหน่ายในตลาดสหรัฐอเมริกาได้ ได้แก่ มะม่วง มังคุด เงาะ ลิ้นจี่ ลำไย และสับปะรด โดยผลไม้ที่จะนำเข้าไปจำหน่ายจำเป็นจะต้องผ่านการฉายรังสีแกมมาในความเข้มไม่ต่ำกว่า 400 เกรย์ เพื่อควบคุมแมลงศัตรูพืช อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากประเทศสหรัฐอเมริกาที่อนุญาตให้มีการนำเข้าผลไม้ฉายรังสีแกมมาแล้วยังมีประเทศคู่ค้าอื่นๆ ของไทยที่อนุญาตให้ใช้รังสีแกมมากับผลไม้ได้อีก เช่น ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์ เป็นต้น ซึ่งในบรรดาผลไม้ทั้ง 6 ชนิด สับปะรดเป็นหนึ่งในผลไม้ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจของไทย ทำรายได้เข้าประเทศปีละหลายร้อยล้านบาท โดยมูลค่าการส่งออกสับปะรดในปี 2561 และ 2562 เท่ากับ 257.68 และ 196.19  ล้านบาท (กรมส่งเสริมการค้าระหว่างประเทศ กระทรวงพานิชย์) ซึ่งคุณภาพของสับปะรดผลสดที่จะจำหน่ายควรมีคุณภาพขั้นต่ำเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐานสินค้าเกษตรและอาหารแห่งชาติ (สำนักงานมาตรฐานสินค้าเกษตรและอาหาร กระทรงเกษตรและสหกรณ์, 2546) อย่างไรก็ตามปัจจุบันสับปะรดส่วนใหญ่ส่งออกในรูปผลิตภัณฑ์แปรรูปมากกว่าผลสด ทั้งนี้เพราะการส่งออกสับปะรดผลสดมีอุปสรรคที่สำคัญ คือ สับปะรดจะปรากฏอาการไส้สีน้ำตาล (browning) ในระหว่างการขนส่งเมื่อเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ (13 องศาเซลเซียส) ภายใน 7-14 วัน โดยเนื้อบริเวณแกนกลางผลจะปรากฏเป็นสีน้ำตาล และหากมีการฉายรังสีแกมมายิ่งจะเร่งทำให้ความรุนแรงของการเกิดอาการไส้สีน้ำตาลเพิ่มมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ทำให้ประเทศไทยยังไม่สามารถส่งออกสับปะรดผลสดไปยังตลาดที่ห่างไกลได้ และยังไม่สามารถส่งออกสับปะรดฉายรังสีแกมมาไปจำหน่ายในสหรัฐอเมริกา นิวซีแลนด์ และออสเตรเลียได้

• ทำให้มีนักวิจัยจำนวนไม่น้อยพยายามศึกษาหาวิธีต่างๆ เพื่อลดการเกิดไส้สีน้ำตาลในสับปะรดทั้งที่ฉายและไม่ฉายรังสีแกมมา โดยมีการศึกษาตั้งแต่การจัดการในแปลงปลูกจนกระทั้งหลังการเก็บเกี่ยว เช่น การฉีดพ่นแคลเซียม 1.5 g/ต้น หรือแคลเซียมร่วมกับโบรอน 0.4% และซิลิคอน 40 mM ให้กับสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย ทุก 2 สับดาห์ก่อนการเก็บเกี่ยว พบว่าสามารถลดอาการไส้สีน้ำตาล อาการเนื้อฉ่ำน้ำและการเน่าเสียระหว่างการเก็บรักษาได้ (Uthairatanakij et al., 2015) การจุ่มก้านผลสับปะรดในสารละลายแคลเซียมคลอไรด์หรือ strontium นาน 3 วัน และเก็บรักษาที่ 13 องศาเซลเซียส พบว่าช่วยลดการเกิดไส้สีน้ำตาลในพันธุ์ตราดสีทองได้ (Youryon et al., 2013) การจุ่มผลสับปะรดพันธุ์สวีด้วยกรดซาลิกไซลิค 5.0 mM นาน 2 ชม. หรือเมธิลจัสโมเนส 0.1 mM นาน 3 ชม. สามารถช่วยลดการเกิดไส้สีน้ำตาล การทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดสีน้ำตาล (polyphenol oxidase) และการสะสมสารประกอบฟีนอล (Sangprayoon et al., 2019) นอกจากมีรายงานวิจัยจำนวนไม่น้อยที่พบว่า การใช้สารเคลือบผิวสามารถลดการเกิดไส้สีน้ำตาลได้ด้วย เช่น การใช้สารเคลือบผิว Sta-fresh 7055 เข้มข้น 10% สามารถลดไส้สีน้ำตาลในผลสับปะรดพันธ์ุภูเก็ตที่เก็บรักษาที่อุณหภูมิ 8 และ 12 องศาเซลเซียส ได้ 70% (จักรพงษ์ และจริงแท้, 2533) การใช้สารเคลือบ Paraffin-polyethylene สามารถช่วยลดการเกิดอาการไส้สีนำ้ตาลในผลสับปะรดพันธ์ุปัตตาเวียได้ (Paull and Rohrbach, 1985) เนื่องจากสารเคลือบผิวไปจำกัดปริมาณก๊าซออกซิเจนที่เข้าสู่ภายในผล ทำให้เอนไซม์ Polyphenol oxidase (PPO) ทำงานได้น้อยลง ส่งผลให้การ oxidation ของสารฟีนอลเกิดได้น้อยลง (ปณิธาน, 2553) การใช้สารเคลือบผิว sucrose fatty acid ester (SFE) 5% สามารถลดอาการไส้สีน้ำตาลในสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวียที่ฉายรังสีแกมมาปริมาณ 0.4-0.8 kGy ได้ (อภิชัย และคณะ, 2561)
• 100% แต่จะเห็นได้ว่าวิธีการเคลือบผิวสับปะรดน่าจะเป็นวิธีง่ายสะดวกที่ผู้ประกอบการส่งออกสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้จริง ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงได้ทำการทดลองเบื้องต้น (preliminary test) เพื่อคัดเลือกชนิดของสารเคลือบผิวเพื่อควบคุมการเกิดอาการไส้สีน้ำตาลในสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวียที่ฉายรังสีแกมมา ในเดือนกันยายน 2563 ที่ผ่านมา พบว่า สับปะรดที่เคลือบด้วย ethanolic shellac – modified coconut oil (ES-MCO) หรือ สับปะรดที่ผ่านการจุ่มน้ำร้อน (Hot water treatment, HWT) + เคลือบด้วย ES-MCO  จากนั้นนำไปฉายรังสีแกมมาที่ 400-500 เกรย์  และเก็บรักษาที่ 13 องศาเซลเซียส นาน 15 วัน ก่อนย้ายออกมาวางที่อุณหภูมิห้อง (25 องศาเซลเซียส) นาน 2 วัน ไม่แสดงอาการไส้สีน้ำตาล (หรือป้องกันการเกิดสีน้ำตาลได้ 100 เปอร์เซ็นต์) (รูปที่ 1) ในขณะที่สับปะรดที่ฉายรังสีแกมมาอย่างเดียว และสับปะรดที่เคลือบด้วยสาร VS ปรากฏอาการตั้งแต่ 7 วันแรกของการเก็บรักษา และพบว่าการใช้สารเคลือบ ES-MOC ร่วมกับน้ำร้อนสามารถช่วยลดการเจริญของเชื้อราบริเวณรอยตัดในระหว่างการเก็บรักษาได้ ทั้งนี้ ethanolic shellac – modified coconut oil (ES-MCO) คือ สารเคลือบที่ได้จากการนำเอา shellac (สารคัดหลั่งจากแมลง) มาละลายในเอทานอล จากนั้นนำมาผสมกับ modified coconut oil (MCO) (MCO ได้จากการนำเอาน้ำมันมะพร้าวมาผ่านขบวนการ glycerolysis เพื่อให้ได้ monoglycerides เช่น monolaurin, dilaurin, trilaurin, lauric acid ซึ่งสารเหล่านี้มีคุณสมบัติเป็น antimicrobial) ซึ่งผลการวิจัยของคณะผู้วิจัยหลายๆ ชิ้นงาน ได้พิสูจน์ให้เห็นว่า ES-MCO สามารถลดการเน่าเสียของผลไม้ได้จริง เช่น มะม่วง (Sripong et al., 2015) เงาะ (Jitareerat et al., 2018) และ มังคุด (Thuong  et al., 2015) เป็นต้น อย่างไรก็ตาม การจุ่มผลผลิตสดในน้ำร้อน ก็เป็นวิธีการหนึ่งที่สะดวกและมีประสิทธิภาพในการควบคุมการเน่าเสียของผลไม้ เนื่องจากน้ำร้อนมีผลโดยตรงในการทำลายโปรตีนและยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ในกลุ่มฟีนอลเลสของเชื้อสาเหตุโรค เช่น PPO และ Peroxidase (POD) (Xiao et al., 2017; Lurie, 1998) และมีผลทางอ้อมโดยน้ำร้อนสามารถชักนำความต้านทานโรคของพืช ด้วยการกระตุ้นให้พืชผลิตโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการต้านทานโรค ได้แก่ Heat shock proteins (HSPs) และ Pathogenesis-related (PR) proteins  เพื่อต่อต้านเชื้อสาเหตุโรค (Pavoncello et al., 2001)

          จากข้อมูลผลการศึกษาข้างต้น (รูปที่ 1) จะเห็นว่ามีความเป็นไปได้สูงมากที่จะประสบความสำเร็จหากมีการใช้น้ำร้อน ร่วมกับสารเคลือบ ES-MCO เพื่อลดการเกิดไส้สีน้ำตาลและการเกิดเชื้อราบริเวณจุกและขั้วผลสับปะรดที่ฉายรังสีแกมมา ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการใช้น้ำร้อนร่วมกับ ES-MCO เพื่อลดการเกิดไส้สีน้ำตาลและรักษาคุณภาพของสับปะรดฉายรังสีแกมมา ตลอดจนศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางสรีระวิทยา-ชีวเคมีของสับปะรดที่ฉายรังสีแกมมา ทั้งนี้ผลการศึกษาที่ได้จะมีส่วนช่วยให้ประเทศไทยสามารถส่งออกสับปะรดผลสดทั้งที่ผ่านการฉายและไม่ฉายรังสีแกมมาได้โดยไม่มีอุปสรรคจากการเกิดไส้สีน้ำตาลต่อไป ซึ่งจะส่งผลดีทำให้เกษตรกรและผู้ส่งออกของไทยมีรายได้เพิ่มมากขึ้น

 Control + gamma             VS Coating + IR              ES-MCO + IR            ES-MCO + HWT + IR

• 1 ความรุนแรงของการเกิดไส้สีน้ำตาลในสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย ที่เคลือบด้วย VS, ES-MCO, ES-MCO ร่วมกับน้ำร้อน (HWT) จากนั้นนำไปฉายรังสีแกมมาที่ 400 เกรย์ จากนั้นเก็บรักษาที่ 13 องศาเซลเซียส นาน 15 วัน และย้ายออกวางที่อุณหภูมิห้อง (25 องศาเซลเซียส) นาน 2 วัน (ทดสอบในเดือนตุลาคม 2563)