| รหัสโครงการ : | R000000411 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | ผลของการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นต่อการควบคุมเชื้อ สารแอนตีออกซิแดนท์ และคุณภาพการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวัน |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | Effect of Ozone and Cold Water on Disease Control Antioxidants and Storage Quality of Sunflower Sprout |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | ควบคุมเชื้อ ต้นอ่อนทานตะวัน น้ำเย็น แอนตีออกซิแดนท์ โอโซน |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | propersal |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 310000 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 310,000.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 01 มกราคม 2561 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 01 มีนาคม 2562 |
| ประเภทของโครงการ : | งานวิจัยประยุกต์ |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | เกษตรศาสตร์ |
| สาขาวิชาการ : | สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา |
| กลุ่มวิชาการ : | ระบบเกษตร |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ไม่ระบุ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | ไม่สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | ต้นอ่อนทานตะวัน (sunflower sprout) เป็นผลผลิตผักในกลุ่มไมโครกรีน (microgreens) เก็บเกี่ยวเพื่อจำหน่ายผลผลิตในระยะต้นกล้า กำลังได้รับความนิยมในกลุ่มผู้ดูแลสุขภาพ เนื่องจากมีหลายงานวิจัยรายงานว่ามีองค์ประกอบของวิตามิน เกลือแร่ และสารแอนติออกซิแดนท์ (antioxidants) มากกว่าผลผลิตปกติ (mature green) โดยสารอาหารเหล่านี้เกิดขึ้นภายในกระบวนการงอกของต้นกล้า โดยเปลี่ยนสารอาหารที่สะสมในเมล็ด (endosperm) ไปเป็นรูปที่ใช้ประโยชน์ ในทานตะวัน 100 กรัม จะให้พลังงานแก่ร่างกาย 500 กิโลแคลอรี โปรตีน 23 กรัม ไขมัน 50 กรัม แคลเซียม 14.3 กรัม คาร์โบไฮเดรต 19 กรัม สังกะสี 5 มิลลิกรัม โพแทสเซียม 690 มิลลิกรัม ไขมันที่อยู่ในเมล็ดทานตะวันจะเป็นไขมันที่ไม่อิ่มตัว ประกอบด้วยวิตามินเอ วิตามินบี วิตามินบี 1 วิตามินอี และไนอะซิน (องอาจ, 2553) แต่การเพาะหรือผลิตต้นอ่อนทานตะวันมักมีการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ ซึ่งจะสามารถก่ออันตรายต่อสุขภาพได้ ดังนั้นการล้างต้นอ่อนทานตะวันก่อนนำไปรับประทานหรือปรุงประกอบอาหาร จึงเป็นวิธีการที่สำคัญอย่างมาก ซึ่งมีวิธีการล้างผักหลายวิธีเพื่อลดปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ ที่ปนเปื้อนมากับผักให้ลดน้อยลง ได้แก่ การล้างด้วยน้ำส้มสายชู (กลุ่มงานสุขศึกษา โรงพยาบาลลำปาง, 2559) การใช้ด่างทับทิม (Burstmediathai, 2557) และการล้างด้วยคลอรีน (อัมพิกา, 2556) เป็นต้น ซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นวิธีการผักที่ใช้สารเคมี ปัจจุบันผู้บริโภคมีความต้องการในการบริโภคอาหารที่ปลอดภัย โดยวิธีการล้างผักที่มีประสิทธิภาพสามารถลดเชื้อจุลินทรีย์และไม่ใช้สารเคมี ซึ่งวิธีที่น่าสนใจในขณะนี้ คือ วิธีการล้างโดยไม่ใช้สารเคมี Clean Technology ได้แก่ การใช้โอโซน เนื่องจากโอโซนมีคุณสมบัติเป็นตัวออกซิไดซ์สารชีวโมเลกุลอื่นได้ดี สามารถทำลายหรือยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ ได้อย่างดี เพราะโอโซนจะเข้าไปออกซิไดส์และทำลายโปรตีนที่ห่อหุ้มและหล่อเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส หรือสปอร์เชื้อรา จึงทำให้เชื้อจุลินทรีย์นั้นไม่สามารถเจริญต่อไปได้ (Beuchat et al., 1999) ในปัจจุบันนี้ได้มีการนำก๊าซโอโซนมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ในหลายๆ ด้านด้วยกัน เช่น นำมาใช้ในด้านการแพทย์ ใช้ฆ่าเชื้อในโรงงานอุตสาหกรรม นำมาใช้ในด้านสิ่งแวดล้อม (Aluman, 1995) และมีการนำไปใช้ในการส่งออกผักผลไม้ ซึ่งถือว่ามีความปลอดภัยสูงสามารถใช้ได้ (generally recognized as safe ; GRAS) โดยคุณภาพของอาหารนั้นยังคงอยู่หรืออาจจะมีผลกระตุ้นให้พืชเกิดการสร้างสารแอนตีออกซิแดนท์เพิ่มขึ้นได้เมื่อพืชได้รับความเครียดจากโอโซน สอดคล้องกับการรมแก๊สโอโซนความเข้มข้น 9 ppm เป็นเวลา 6 ชั่วโมง สามารถลดปริมาณเชื้อ Escherichia coli O157 (2.89 log CFU/g), Salmonella Typhimurium (2.56 log CFU/g) และ L. monocytogenes (3.06 log CFU/g) ในพริกหวานตัดแต่ง โดยไม่ทำลายโครงสร้างเซลล์ (Alwi and Asgar, 2014) ส่วนการทดลองของ Alexopoulos et al. (2013) รายงานว่ากะหล่ำ (Lactuca sativa) และพริกหวาน (Capsicum annuum) ที่ล้างด้วยน้ำโอโซนความเข้มข้น 0.5 mg/L ช่วยลดปริมาณแบคทีเรียได้ และมีประสิทธิภาพมากกว่าการล้างด้วยน้ำคลอรีน (อัมพิกา, 2556) สอดคล้องกับ Hakan and Sedat (2014) ทำการล้างกะหล่ำ ผักโขม และขึ้นฉ่า ด้วยน้ำกลั่น น้ำโอโซน 12 mg/L และ น้ำคลอรีน 100 mg/L พบว่า น้ำโอโซนสามารถควบคุมเชื้อ Escherichia coli และ Listeria innocua ในขึ้นฉ่าได้ดี แต่มีผลทำให้ปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ คลอโรฟิลล์ บี กรดแอสคอร์บิก ปริมาณสารประกอบฟีนอลทั้งหมด และกิจกรรมของแอนตีออกซิแดนท์ลดลง ขณะที่การทดลองใช้โอโซนร่วมกับกรดมาลิกของ Richu et al. (2011) พบว่า สามารถควบคุมเชื้อ Shigella spp. ในต้นอ่อนแรดดิช (Raphanus sativa) และถั่วเหลือง (Phaseolus aureous) ได้ โดยไม่มีผลต่อปริมาณสารโพลีฟีนอล ฟลาโวนอยด์ reducing power free radical scavenging activities against DPPH และ ABTS แต่มีผลทำให้มีปริมาณ DPPH radical scavenging activity ในต้นอ่อนแรดดิช เพิ่มขึ้น 2 เท่า จากคุณสมบัติที่ดีของโอโซนจึงน่าจะเป็นอีกแนวทางหนึ่งที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมเชื้อจุลินทรีย์และรักษาคุณภาพในการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวัน ดังนั้นผู้วิจัยจึงมีความสนใจที่จะนำโอโซนมาประยุกต์ใช้ในการศึกษาครั้งนี้โดยงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพการควบคุมการเกิดเชื้อในต้นอ่อนทานตะวันหลังการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็น รวมทั้งได้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารแอนตีออกซิแดนท์ และการเปลี่ยนแปลงคุณภาพการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวันที่ล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นที่เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิ 8?1?C |
| จุดเด่นของโครงการ : | - เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันมีผลในการฆ่าหรือทำลายโครงสร้างจุลินทรีย์ต่างๆ
- ไม่เป็นพิษ สามารถใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร (Generally recognized as safe ; GRAS)
- มีคุณสมบัติในการกระตุ้นการสร้างสารแอนตีออกซิแดนท์ (Antioxidants)
- เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่ใช้สารเคมี (Green technology) |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | 1. เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการควบคุมการเกิดเชื้อในต้นอ่อนทานตะวันหลังการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็น
2. เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารแอนตีออกซิแดนท์ และคุณภาพการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวันที่ล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นระหว่างการเก็บรักษา |
| ขอบเขตของโครงการ : | แบ่งเป็น 2 การทดลอง ดังนี้
1. ประสิทธิภาพการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นในการควบคุมการเกิดเชื้อในต้นอ่อนทานตะวันระหว่างการเก็บรักษา
2. ผลของการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นต่อการเปลี่ยนแปลงสารแอนตีออกซิแดนท์ และคุณภาพระหว่างการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวัน |
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | ได้รูปแบบในการใช้โอโซนเพื่อควบคุมเชื้อและรักษาคุณภาพของต้นอ่อนทานตะวัน |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | ต้นอ่อนทานตะวัน (sunflower sprout) หรือเมล็ดทานตะวันงอก ใช้เป็นอาหารสุขภาพ มีกลิ่นหอมคล้ายใบบัวบก รสหวานกรอบ รับประทานได้ทั้งสด เช่น จิ้มน้ำพริก เป็นผักสลัด หรือปรุงเป็นอาหาร เช่น ผัดน้ำมันหอย แกงจืด แกงส้ม ใส่ในก๋วยเตี๋ยวแทนถั่วงอก เป็นเมล็ดทานตะวันงอกมีประโยชน์ต่อร่างกายมาก เพราะมีวิตามินและเอ็นไซม์สูง นอกจากนี้ยังมีโปรตีนสูงกว่าถั่วเหลือง มีวิตามินเอ และวิตามินอีสูง บำรุงสายตา ผิวพรรณ และชะลอความชรา มีวิตามิน บี 1 บี 6 มีสาร Gamma aminobotyric acid (GABA) โอเมก้า 3 6 9 ซึ่งช่วยบำรุงเซลล์สมอง ป้องกันโรคสมองเสื่อม (อัลไซเมอร์) แคลเซียม และธาตุเหล็กสูง นอกจากนี้ ในเมล็ดทานตะวัน 100g จะให้พลังงานแก่ร่างกาย 500 กิโลแคลอรี โปรตีน 23g ไขมัน 50g แคลเซียม 14.3g คาร์โบไฮเดรต 19g สังกะสี 5mg โพรแทสเซียม 690mg ไขมันที่อยู่ในเมล็ดทานตะวันจะเป็นไขมันที่ไม่อิ่มตัว ประกอบด้วยวิตามินเอ วิตามินบี 1 วิตามินบี วิตามินอี และไนอะซิน (องอาจ, 2553) จึงทำให้ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในการเพาะต้นอ่อนทานตะวัน อีกทั้งยังมีข้อดีหลายด้าน ได้แก่ ใช้พื้นที่ในการเพาะน้อย ใช้เวลาในการเพาะสั้น มีโรคและแมลงน้อย ให้คุณค่าทางอาหารสูงมาก ไม่ใช้ปุ๋ยหรือสารเคมี เป็นที่ต้องการของตลาดสูงขึ้น และราคาดี แต่ปัญหาในการผลิตต้นอ่อนทานตะวัน คือ การใช้ดินหรือวัสดุเพาะปลูกมักมีการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ ซึ่งจะสามารถก่ออันตรายต่อสุขภาพได้ ดังนั้นการปฏิบัติหลังการเก็บเกี่ยวต้นอ่อนทานตะวัน แบ่ง 2 รูปแบบ คือ 1) แบบไม่ล้างน้ำ โดยทำการก่อนตัด 4 ชั่วโมง ให้รดน้ำล้างทำความสะอาด แล้วจึงตัด คัดต้น และแกะเปลือกออก แล้วบรรจุถุงเข้าตู้เย็นทันทีการเก็บรักษาแบบไม่ล้างน้ำ มีข้อดีคือ ต้นไม่เกิดการเน่าเสียง่าย และ 2) แบบการล้างน้ำ โดยรดน้ำก่อนตัดประมาณ 3-4 ชั่วโมง ล้างน้ำให้สะอาด รอให้สะเด็ดน้ำ บรรจุใส่ถุง แล้วนำเก็บในตู้เย็นทันที สำหรับการเก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องจะสามารถเก็บไว้ได้นานประมาณ 1 วัน และเก็บรักษาไว้ในตู้เย็นจะสามารถเก็บได้นานประมาณ 7 วัน (องอาจ, 2553)
ในธรรมชาติของผักและผลไม้สดมักมีการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ ซึ่งจะสามารถก่ออันตรายต่อสุขภาพ การล้างต้นอ่อนทานตะวันก่อนนำไปรับประทานหรือปรุงประกอบอาหาร จึงเป็นวิธีการที่สำคัญอย่างมาก ในปัจจุบันมีวิธีการล้างผักเพื่อลดการปนเปื้อนเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ ให้ลดน้อยลง หลายวิธีการ ได้แก่
1. ล้างด้วยน้ำไหลเพื่อขจัดคราบของดิน สิ่งสกปรก แบคทีเรีย และเชื้อต่างๆ ตลอดจนสารพิษบางส่วน(อังคณา, 2558)
2. ล้างผักโดยใช้น้ำส้มสายชู 1 ส่วนต่อน้ำสะอาด 4 ส่วนเพราะ น้ำส้มสายชูมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียอีโคไลและซาลโมเนลลา (กลุ่มงานสุขศึกษา โรงพยาบาลลำปาง, 2559)
3. แช่ผักในน้ำผงปูนคลอรีน อัตราส่วนผงปูนคลอรีนครึ่งช้อนชาต่อน้ำ 20 ลิตร นาน 5 – 10 นาที แล้วล้างออกอีกครั้งด้วยน้ำสะอาด วิธีนี้สามารถฆ่าเชื้อโรคและพยาธิได้ (อัมพิกา, 2556)
4. ล้างผักโดยใช้น้ำมะนาวที่ความเข้มข้น 15 เปอร์เซ็นต์เพราะ น้ำมะนาว มีประสิทธิภาพในการลดปริมาณสามารถลดปริมาณเชื้อ E. coli และเชื้อโคลิฟอร์มแบคทีเรีย (ณัฐพงศ์ และคณะ, 2558)
5. ใช้น้ำใบบัวบกนำมาล้างผัก สามารถลดเชื้อที่ปนเปื้อนได้ดีกว่าน้ำสะอาดถึง 1.5 เท่า เนื่องจากในบัวบกมีสารกลุ่มไตรเทอปินอยด์ไกลโคไซด์ (Triterphnoid glycosides) มีฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้ได้ดี (กระทรวงสาธารณสุข, 2557)
6. การล้างผักผลไม้โดยใช้น้ำยาล้างจานหรือน้ำยาล้างขวดนมกับฟองน้ำถูเบาๆ จะช่วยลดโอกาสการติดเชื้อที่อยู่บริเวณผิวของผลไม้ได้ โดยวิธีนี้จะช่วยลดการปนเปื้อนของเชื้อได้มากกว่า 95% (สมชาย, 2558)
7. แช่ด้วยน้ำผสมด่างทับทิมหรือน้ำยาสำหรับล้างผักนาน 15 นาที แล้วล้างด้วยน้ำเปล่าหลายๆ ครั้ง ช่วยฆ่าเชื้อโรคฆ่าพยาธิได้ค่อนข้างดี ซึ้งต้อตามด้วยการล้างน้ำเปล่าหลายๆ ครั้ง พร้อมกับใช้มือถูทำความสะอาดด้วย (Burstmediathai, 2557)
8. ล้างผักด้วยโอโซนเป็นตัวออกซิไดส์ที่แรงและดีกว่าคลอรีน (อัมพิกา, 2556)
โอโซน (ozone: O3)
โอโซนเป็นแก๊สที่มีออกซิเจน 3 อะตอม มีหลักการผลิตแก๊สโอโซนด้วยวิธี corona discharge โดยเปลี่ยนออกซิเจนจากอากาศที่มีออกซิเจน 2 อะตอม เข้าเครื่องผลิตแก๊สโอโซน (ozone generator) โดยผ่านขั้วอิเล็กโทรด และเกิดปฏิกิริยาทางไฟฟ้าได้เป็นโอโซนที่มีจำนวนออกซิเจนจำนวน 3 อะตอม โอโซนเป็นแก๊สที่ไวต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี มีคุณสมบัติเป็นตัวออกซิไดส์สารชีวโมเลกุลอื่นได้ดี และยังช่วยทำลายหรือยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ ได้อย่างดี เพราะโปรตีนที่ห่อหุ้มและหล่อเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส หรือสปอร์เชื้อราถูกทำลายไป จึงทำให้เชื้อจุลินทรีย์นั้นไม่สามารถเจริญต่อไปได้ (Beuchat et al., 1999) โดยทำปฏิกิริยาออกซิเดชันกับผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์โดยตรง ทำให้เกิดการรั่วไหลของสารประกอบภายในเซลล์ และปฏิกิริยาของอนุมูลตัวกลางที่ถูกทำลายด้วยโอโซน การถูกทำลายของส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิก (purines และ pyrimidines) ทำให้พันธะระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจน (C-N) แตกหักเสียหาย นำไปสู่กระบวนการแยกโมเลกุลของสาร (depolymerization) (ศรัณยา, 2550) โอโซนสามารถทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ (organic) และอนินทรีย์ (inorganic) ได้ดี และสลายตัวอัตโนมัติ ทำให้มีสารพิษตกค้างน้อย มีการนำไปใช้ในการส่งออกผักผลไม้ ซึ่งถือว่าสามารถใช้กับอุตสาหกรรมอาหารและมีความปลอดภัยสูง (GRAS) โดยคุณภาพของอาหารนั้นยังคงอยู่
ความเครียด (stress) ต่อการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีในพืช
ความเครียดในพืช ได้แก่ ความร้อน ความหนาวเย็น โอโซน ความแห้งแล้ง และมลภาวะทางอากาศ รวมทั้งความเครียดจากสารออกซิแดนซ์ เป็นต้น โดยความเครียดเหล่านี้จะทำให้เกิดอนุมูลอิสระ (free radical) ซึ่งหมายถึงโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนในวงโคจรชั้นนอกสุดปราศจากคู่ เกิดขึ้นเมื่อวงโคจรของอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของโมเลกุลหนึ่งๆ ได้รับอิเล็กตรอนเข้ามาหรือสูญเสียอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดไปหนึ่งอิเล็กตรอน
สารต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidants) (ศรัณยา, 2550)
สารต้านอนุมูลอิสระ หมายถึงสารใดๆ ที่มีอยู่ในความเข้มข้นต่ำๆ ก็สามารถต้านหรือลดอนุมูลอิสระ ดังนั้นสารต้านอนุมูลอิสระจึงมีความหมายกว้างๆ ที่รวมถึง สารใดๆ ก็ตามที่สิ่งมีชีวิตใช้เพื่อป้องกันตนเองจากความเป็นพิษที่เกิดจากอนุมูลอิสระ ฤทธิ์ป้องกันดังกล่าวอาจเกิดได้ทั้งจากความสามารถของสารต้านอนุมูลอิสระในการยับยั้งการสร้างอนุมูลอิสระ หรือจับกับอนุมูลอิสระแล้วทำให้อนุมูลอิสระสูญเสียความสามารถในการเข้าทำลายเซลล์ สารต้านอนุมูลอิสระต่างชนิดกันจะมีกลไกการทำงานที่แตกต่างกัน หรืออาจเสริมฤทธิ์การทำงานซึ่งกันและกันอันเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของสารต้านอนุมูลอิสระได้ (วารสารพิษวิทยาไทย, 2547) สามารถแบ่งประเภทของสารต้านอนุมูลอิสระตามกลไกในการทำงานได้เป็น 3 ชนิด ได้แก่
1. Antioxidant proteins มีหน้าที่ลดการเกิดอนุมูลอิสระ และ reactive oxygen species (ROS) ที่เกิดจากการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H2O2 ได้แก่ albumin, ceruloplasmin, metallotothio-
neins, transferritins และ heat shock proteins เป็นต้น
2. Antioxidant enzymes หรือเอนไซม์ต้านออกซิเดชัน มีหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยาในการทำให้อนุมูลอิสระเป็นกลางด้วยการรวมอิเล็กตรอนอิสระ ได้แก่ เอนไซม์ superoxide dismutase, catalase และ peroxidases มีหน้าที่สำคัญในการลดปริมาณอนุมูลอิสระภายในเซลล์
3. Antioxidant scavenging หรือ Free radical scavenging ได้แก่ กรดแอสคอร์บิก วิตามินอี (?-tocopherol), urate, glutathione, ?-carotene และ lycopene เป็นต้น สารเหล่านี้สามารถเข้าจับกับอนุมูลอิสระเพื่อขัดขวางในการเข้าทำปฏิกิริยากับโมเลกุล เช่น โปรตีน ไขมัน และดีเอ็นเอ เท่ากับเป็นการตัดโซ่ของปฏิกิริยาการเกิดอนุมูลอิสระ
อิทธิพลของสภาวะแวดล้อมที่มีผลต่อการยับยั้งจุลินทรีย์ของโอโซน (ศรัณยา, 2550)
1. อุณหภูมิ อุณหภูมิของตัวกลาง (medium) ที่ลดลงมีผลทำให้โอโซนมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อจะสูงขึ้น ในขณะเดียวกันโอโซนจะสลายตัวได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
2. ความเป็นกรดเป็นด่าง โอโซนมีความคงตัวเพิ่มมากขึ้น เมื่อ pH ลดลง ที่ pH เป็นด่างจะเกิดการสลายตัวของโอโซนได้ง่ายขึ้น ประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ของโอโซนจะสูงขึ้น เมื่ออยู่ในสภาวะเป็นกรด
3. ความชื้นสัมพัทธ์ ประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ของโอโซนจะสูงขึ้นถ้าอาหารนั้นมีความชื้นสัมพัทธ์สูง ดังนั้นอาหารที่มี available water (Aw) สูงจะ sensitive กับโอโซนมากกว่าอาหารที่มี Aw ต่ำ
4. ความต้องการของโอโซนใน medium ถ้าใน medium มีอินทรีย์สารสูง ความต้องการจะสูงตามไปด้วย และประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ของโอโซนจะลดลง แต่ในสภาพที่ไม่มีความต้องการของโอโซน (ozone demand - free) โอโซนจะสามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ได้มากขึ้น
5. ความสามารถของโอโซนในการเข้าถึงเชื้อจุลินทรีย์ ถ้าเชื้อจุลินทรีย์จับตัวเป็นกลุ่มก้อนประสิทธิภาพของโอโซนในการฆ่าเชื้อจะลดลง แต่ถ้าเชื้อจุลินทรีย์มีการกระจายตัวออกมาโอโซนจะฆ่าเชื้อเหล่านั้นได้ง่ายขึ้น
การล้างด้วยน้ำเย็น
การใช้น้ำเย็นมีข้อดีในเรื่องการชะลอปฏิกิริยาต่างๆ และการเปลี่ยนแปลงของผลผลิตลงได้ ทำให้มีการนำน้ำเย็นมาใช้ในขั้นตอนก่อนนำผลิตผลไปลดอุณหภูมิด้วยน้ำเย็นก่อนนำไปเก็บรักษา (hydrocooling) นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของโอโซนในการป้องกันกำจัดเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ ได้มากขึ้น
งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการล้างผักด้วยน้ำโอโซน
การใช้โอโซนและคลอริเนตเตดไตรโซเดียมฟอสเฟต (CTSP) มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกันในการกำจัดเชื้อจุ |
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | - ลดการสูญเสียจากเชื้อจุลินทรีย์ในผลผลิต
- ทราบการเปลี่ยนแปลงคุณภาพระหว่างการเก็บรักษา
- เพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตและแข่งขัน
- ปลอดภัยต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม |
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | การทดลองที่ 1 ประสิทธิภาพการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นในการควบคุมการเกิดเชื้อในต้นอ่อนทานตะวันระหว่างการเก็บรักษา
การศึกษาประสิทธิภาพในการควบคุมเชื้อจุลินทรีย์ที่มีผลจากการล้างต้นอ่อนทานตะวันด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นสามารถแบ่งเป็น 2 การทดลอง ดังนี้
ความเข้มข้นของการใช้โอโซนที่เหมาะสมในต่อคุณภาพระหว่างการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวัน
นำต้นอ่อนทานตะวันที่ได้จากเพาะในดินผสมแกลบดำ เป็นเวลา 7 วัน นำมาทำการเก็บเกี่ยวโดยการตัดด้วยกรรไกรแล้วนำมาชั่งน้ำหนัก 100g จากนั้นนำไปล้างด้วยน้ำโอโซนที่ความเข้มข้นต่างๆ 4 กรรมวิธี ดังนี้
กรรมวิธีที่ 1 น้ำประปา
กรรมวิธีที่ 2 น้ำโอโซน 1 g/L
กรรมวิธีที่ 3 น้ำโอโซน 5 g/L
กรรมวิธีที่ 4 น้ำโอโซน 10 g/L
1. การเปลี่ยนแปลงปริมาณกรดแอสคอร์บิก โดยวิธี 2,6-dichloroindophenol titrimetric method (AOAC, 2000)
สุ่มตัวอย่างต้นอ่อนทานตะวันแต่ละกรรมวิธี 20 g คั้นน้ำให้ได้ 2 ml จากนั้นดูดน้ำคั้น 2 ml ใส่ลงในขวดรูปชมพู่ขนาด 125 ml แล้วเติมสารละลายเมตาฟอสฟอริก 5 ml จากนั้นนำสารละลายไปไทเทรตกับ 2,6-dichloroindophenol จนสารละลายเปลี่ยนเป็นสีชมพูอ่อน จึงจดบันทึกปริมาตรของ 2,6-dichloroindophenol ที่ใช้ในการไทเทรตเพื่อนำไปคำนวณหาปริมาณกรดแอสคอร์บิกตามสูตรต่อไปนี้
ปริมาณกรดแอสคอร์บิก =( b ? 0.001 ? 100 ? 100 )/(a ? c)
โดยที่ a = ปริมาตรของน้ำคั้นที่ใช้ 2 มิลลิลิตร
b = ปริมาตรของ 2,6-dichloroindophenol ที่ใช้ในการไทเทรตกับสารละลายตัวอย่าง
c = ปริมาตรของ 2,6-dichloroindophenol ที่ใช้ในการไทเทรตกับกรดแอสคอร์บิกมาตรฐาน
2. การสูญเสียน้ำหนัก โดยวิเคราะห์การสูญเสียน้ำหนัก ดังสูตร
การสูญเสียน้ำหนัก (เปอร์เซ็นต์) =(น้ำหนักก่อนเก็บรักษา-น้ำหนักหลังการเก็บรักษา)/น้ำหนักก่อนรักษา ? 100
3. ปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายน้ำได้ (Total soluble solid; TSS) โดยวิเคราะห์จากน้ำคั้นต้นอ่อนทานตะวันด้วยเครื่อง hand refractometer มีหน่วยเป็น %Brix
4. คะแนนการเกิดสีน้ำตาล (Browning score) โดยพิจารณาจากช่วงเปอร์เซ็นต์จากประชากรทั้งหมด 10 คน จำนวน 4 ซ้ำ ซึ่งมีเกณฑ์การให้คะแนนเป็น 5 คะแนน ดังต่อไปนี้
คะแนน 1 = ไม่เกิดสีน้ำตาล หรือเกิดสีน้ำตาลไม่เกิน 20% ของต้น
คะแนน 2 = เกิดสีน้ำตาล 21-40% ของต้น
คะแนน 3 = เกิดสีน้ำตาล 41-60% ของต้น
คะแนน 4 = เกิดสีน้ำตาล 61-80% ของต้น
คะแนน 5 = เกิดสีน้ำตาล 81% ของต้น ขึ้นไป
ระยะเวลาของการใช้โอโซนที่เหมาะสมในการควบคุมเชื้อที่ผิวต้นอ่อนทานตะวัน
นำความเข้มข้นของโอโซนที่เหมาะสมที่สุดที่ได้จากการทดลองที่ 1.1 มาทำการล้างต้นอ่อนทานตะวันด้วยน้ำโอโซน 12 ลิตร เป็นเวลาต่างกัน ได้แก่ 0, 30 วินาที, 1, 3 และ 5 นาที เปรียบเทียบกับการล้างด้วยน้ำประปา
ทำการตรวจนับเชื้อราปนเปื้อน (Aspergillus spp., Penicillium spp. และ Fusarium spp.) โดยเตรียมเซลล์แขวนลอย (Cell suspension) จากตัวอย่างต้นอ่อนทานตะวัน จำนวน 10 กรัม ใส่ในขวดที่บรรจุน้ำกลั่นนึ่งฆ่าเชื้อ 90 มิลลิลิตร และเจือจางต่ออีก 2 ระดับ คือ 10-1 และ 10-2 เท่า แล้วใช้ไมโครปิเปตดูดเซลล์แขวนลอยในปริมาณ 0.1 มิลลิลิตร นำมาเกลี่ย (Spread plate) บนจานอาหารเลี้ยงเชื้อ potato dextrose agar (PDA) + streptomycin ทำการทดลอง จำนวน 4 ซ้ำ บ่มไว้ที่อุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 5 วัน จึงตรวจนับจำนวนโคโลนีเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด (Total colony count) และหาปริมาณความเข้มข้นของเชื้อโดยคำนวณดังสูตร
จำนวนเชื้อรา (CFU/ml) = (จำนวนโคโลนีบนจานอาหาร ? ระดับความเจือจาง )/(ปริมาณเชื้อตัวอย่างที่หยดลงบนจานอาหาร )
จากนั้นทำการแยกเชื้อราโคโลนีเดี่ยวมาเลี้ยงให้บริสุทธิ์บนจานอาหารเลี้ยงเชื้อ PDA และทำการตรวจสอบลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเส้นใยและสปอร์ของเชื้อราแต่ละชนิดภายใต้กล้องจุลทรรศน์
การตรวจนับแบคทีเรียปนเปื้อนโดยนำต้นอ่อนทานตะวัน จำนวน 10 กรัม ใส่ถุงและบดให้ละเอียดเติม Maximum Recovery Diluent (MRD) 90 มิลลิลิตร ทำการเจือจาง 3 ระดับ ปิเปตสารละลายตัวอย่าง 0.1 มิลลิลิตร ลงบน Standard Plate Count agar (PCA) และ Coliform agar (CA) โดยใช้วิธี Spread plate นำมาบ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส นาน 48 ชั่วโมง นับจำนวนโคโลนีเชื้อทั้งหมดในอาหาร PCA และเชื้อ Escherichia coli โคโลนีเป็นสีม่วง Coliform โคโลนีเป็นสีแดง ในอาหาร CA รายงานผลเป็น CFU/g หรือ CFU/ml โดยคำนวณดังสูตร
จำนวนเชื้อแบคทีเรีย (CFU/ml) = (จำนวนโคโลนีบนจานอาหาร ? ระดับความเจือจาง )/(ปริมาณเชื้อตัวอย่างที่หยดลงบนจานอาหาร )
การทดลองที่ 2 ผลของการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นต่อการเปลี่ยนแปลงสารแอนตีออกซิแดนท์ และคุณภาพระหว่างการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวัน
นำต้นอ่อนทานตะวันที่ตัดแล้ว มาชั่งน้ำหนัก 100g แล้วนำไปล้างน้ำโอโซนตามความเข้มข้นและเวลาที่เหมาะสมที่สุดจากการทดลองที่ 1 แบ่งเป็น 4 กรรมวิธี ดังนี้
วิธีที่ 1 การล้างด้วยน้ำประปา
วิธีที่ 2 การล้างด้วยน้ำประปา แล้วล้างด้วยน้ำเย็น
วิธีที่ 3 การล้างด้วยน้ำโอโซน
วิธีที่ 4 การล้างด้วยน้ำโอโซนเย็น
หลังจากล้างตามกรรมวิธีต่างๆ แล้ว รอสะเด็ดน้ำแล้วจึงบรรจุใส่ถุง และนำไปเก็บรักษาไว้ที่ตู้ควบคุมอุณหภูมิที่ 8?1?C การวิเคราะห์ผลการทดลอง แบ่งเป็น 2 การทดลอง คือ การเปลี่ยนแปลงสารแอนตีออกซิแดนท์ และคุณภาพระหว่างการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวันทุก 3 วัน เป็นเวลา 12 วัน (5 ซ้ำ) ดังรายละเอียดต่อไปนี้
ผลของโอโซนและน้ำเย็นต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารแอนตีออกซิแดนท์ของต้นอ่อนทานตะวัน
ต้นอ่อนทานตะวันหลังจากผ่านกรรมวิธีการล้างแล้วด้วยกรรมวิธีต่างๆ สะเด็ดน้ำแล้วนำมาบรรจุใส่ถุงพลาสติก และนำไปเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 8?1?C แล้ว นำมาวิเคราะห์ปริมาณสารแอนตีออกซิแดนท์ต่างๆ หลังจากการล้างทันที และในระหว่างการเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 8?1?C ทุก 3 วัน เป็นเวลา 12 วัน (5 ซ้ำ) ได้แก่
1. การเปลี่ยนแปลงปริมาณกรดแอสคอร์บิก โดยวิธี 2,6-dichloroindophenol titrimetric method (AOAC, 2000)
สุ่มตัวอย่างต้นอ่อนทานตะวันแต่ละกรรมวิธี 20 g คั้นน้ำให้ได้ 2 ml จากนั้นดูดน้ำคั้น 2 ml ใส่ลงในขวดรูปชมพู่ขนาด 125 ml แล้วเติมสารละลายเมตาฟอสฟอริก 5 ml จากนั้นนำสารละลายไปไทเทรตกับ 2,6-dichloroindophenol จนสารละลายเปลี่ยนเป็นสีชมพูอ่อน จึงจดบันทึกปริมาตรของ 2,6-dichloroindophenol ที่ใช้ในการไทเทรตเพื่อนำไปคำนวณหาปริมาณกรดแอสคอร์บิกตามสูตรต่อไปนี้
ปริมาณกรดแอสคอร์บิก =( b ? 0.001 ? 100 ? 100 )/(a ? c)
โดยที่ a = ปริมาตรของน้ำคั้นที่ใช้ 2 มิลลิลิตร
b = ปริมาตรของ 2,6-dichloroindophenol ที่ใช้ในการไทเทรตกับสารละลายตัวอย่าง
c = ปริมาตรของ 2,6-dichloroindophenol ที่ใช้ในการไทเทรตกับกรดแอสคอร์บิกมาตรฐาน
2. ปริมาณกิจกรรมของเอนไซม์ catalase (CAT) โดยวิธี UV spectrometer method (Aebi, 1984)
นำตัวอย่างต้นอ่อนทานตะวันแต่ละกรรมวิธี 1g บดร่วมกับ 3 ml ของ 100 mM, K2HPO4 pH 7 (ที่มี 1 mM, EDTA และ 1% (w/v) PVP) นำไปปั่นแยกโดยเครื่อง centrifuge ที่ 15,000g เป็นเวลา 20 นาที ได้สารสกัดหยาบ จากนั้นวิเคราะห์ปริมาณกิจกรรมของเอนไซม์ catalase ; CAT โดยใส่บัฟเฟอร์ 3 มิลลิลิตร (ที่มี 100 mM, K2HPO4 pH 7, 15 mM, H2O2 และสารสกัดหยาบที่ปั่นได้จากการสกัดมา 50?l) เขย่าให้เข้ากัน นำไปวัดค่าการดูดกลืนแสงยูวีที่ความยาวคลื่น 240 nm
3. Total antioxidant capacity โดยวิธีการ spectrophotometeric method (Prieto et al., 1999) วัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 695 nm
ผลของการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพในต้นอ่อนทานตะวันระหว่างการเก็บรักษา
ต้นอ่อนทานตะวันหลังจากผ่านกรรมวิธีการล้างแล้วด้วยกรรมวิธีต่างๆ สะเด็ดน้ำแล้วนำมาบรรจุใส่ถุงพลาสติก และนำไปเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 8?1?C นำมาวิเคราะห์คุณภาพต่างๆ หลังจากการล้างทันที และในระหว่างการเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 8?1 ?C ทุก 3 วัน เป็นเวลา 12 วัน (4 ซ้ำ) ได้แก่
1. การสูญเสียน้ำหนัก โดยวิเคราะห์การสูญเสียน้ำหนัก ดังสูตร
การสูญเสียน้ำหนัก (เปอร์เซ็นต์) =(น้ำหนักก่อนเก็บรักษา-น้ำหนักหลังการเก็บรักษา)/น้ำหนักก่อนรักษา ? 100
2. การเปลี่ยนแปลงสีของใบต้นอ่อนทานตะวันด้วยวิเคราะห์สียี่ห้อ Aunter Lab รุ่น Color Quest XE ได้ค่า L*, a* และ b* จำนวน 3 ซ้ำๆ ละ 3 ใบ
3. การเปลี่ยนแปลงของเนื้อสัมผัส (ความกรอบ) ของต้นอ่อนทานตะวันด้วยเครื่องวิเคราะห์เนื้อสัมผัส (Texture Analyzer) ยี่ห้อ Stable Micro System รุ่น TA.XT Plus ใช้ชุดหัววัด HDP KS5 ได้ค่า Count Peaks และ Linear Distance โดยวัด 3 ซ้ำๆ ละ 3 ค่า โดยใช้ตัวอย่างต้นอ่อนทานตะวันครั้งละ 20g เท่ากัน มีหน่วยเป็น kg/s
4. คะแนนการเกิดสีน้ำตาล (Browning score) โดยพิจารณาจากช่วงเปอร์เซ็นต์จากประชากรทั้งหมด 10 คน จำนวน 3 ซ้ำ ซึ่งมีเกณฑ์การให้คะแนนเป็น 5 ระดับ ดังต่อไปนี้
คะแนน 1 = ไม่เกิดสีน้ำตาล หรือเกิดสีน้ำตาลไม่เกิน 20% ของต้น
คะแนน 2 = เกิดสีน้ำตาล 21-40% ของต้น
คะแนน 3 = เกิดสีน้ำตาล 41-60% ของต้น
คะแนน 4 = เกิดสีน้ำตาล 61-80% ของต้น
คะแนน 5 = เกิดสีน้ำตาล 81% ของต้น ขึ้นไป
การวิเคราะห์ผลทางสถิติ
ศึกษาการเกิดของเชื้อจากต้นอ่อนทานตะวันหลังการล้างด้วยน้ำโอโซนและน้ำเย็นทันที พิจารณาจากการตรวจนับเชื้อจุลินทรีย์ในตัวอย่างอาหารด้วยวิธี Spread plate โดยการนับจำนวนโคโลนีเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด (Total colony count) และศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารแอนตีออกซิแดนท์ และคุณภาพระหว่างการเก็บรักษาต้นอ่อนทานตะวัน วางแผนการทดลองแบบ Compl |
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | ศึกษารูปแบบในการใช้โอโซนเพื่อควบคุมเชื้อและรักษาคุณภาพของต้นอ่อนทานตะวัน |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 2512 ครั้ง |