ขบวนการถนอมและรักษาอาหาร
จาก ChulaPedia
ขบวนการถนอมและรักษาอาหาร เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตที่เปลี่ยนแปลงวัตถุดิบ ผัก หรืออาหารทะเลให้มีความอร่อย มีคุณค่าทางโภชนาการ และได้ผลิตภัณฑ์อาหารที่ปลอดภัย ซึ่งในปัจจุบันมีวิธีการแตกต่างกันหลายอย่างในการเก็บรักษาและเพิ่มประสิทธิภาพและรสชาติของอาหาร วิธีการเก็บและถนอมอาหารสร้างผลิตภัณฑ์ที่ให้ความสะดวกสบายแก่ผู้ซื้อ
ขบวนการถนอมอาหาร
หมายถึง เทคนิคขบวนการที่จำเพาะซึ่งใช้รักษาอาหารจากการหุงต้ม การเน่าเสียเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้อาหารไม่เหมาะสมที่จะรับประทาน และเกี่ยวข้องกับสารเคมีและการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เช่น การขูดถลอก การเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล การกัดกินของแมลง หรือแมลงอื่นๆ หรือการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย ยีสต์ และรา เป็นต้น
วิธีการถนอมและรักษาอาหาร
ขบวนการถนอมอาหารประกอบด้วยขั้นตอนหลายๆขั้นที่ใช้เวลาในการนำอาหารมาจากการเก็บเกี่ยวในไร่จนมาถึงชั้นในร้านขายของ ซึ่งเทคนิคการถนอมรักษาอาหารบางอย่างทำลายเอนไซม์ โปรตีนที่ปรากฏในวัตถุดิบอาหารซึ่งตอบสนองสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และทางกายภาพ ที่เกิดตามธรรมชาติภายหลังการเก็บเกี่ยว เทคนิคการถนอมรักษาอาหารช่วยในการขจัดสภาวะความชื้นหรืออุณหภูมิซึ่งชอบการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เมื่อจุลินทรีย์เพิ่มจำนวน และเจริญเติบโต จุลินทรีย์สามารถทำให้เกิดการเจ็บป่วยจากอาหาร มันทำลายอาหารและเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงของรสชาดที่ไม่เป็นที่พึง
กระบวนการรักษาอาหาร
1. การหมักเกลือ (Curing)
เป็นรูปแบบที่เก่าแก่ที่สุดของการถนอมอาหาร ซึ่งใช้ในการถนอมรักษาเนื้อสัตว์และปลา จากการศึกษาบางอย่างแสดงว่าสารที่ใช้หมักเกลือเช่น โซเดียมไนไตรท์ อาจรวมกับสารเคมีอื่นๆเพื่อสร้างสารก่อมะเร็ง Nitrosamines นอกเหนือจากนั้นผลิตภัณฑ์จากการหมักเกลือมีแนวโน้มที่จะเค็มมาก และโซเดียมที่อยู่ในอาหารที่เค็มจะเชื่อมโยงกับการเกิดความเครียดสูง หรือที่เรียกว่าโรคความดันโลหิตสูง เนื้อและปลาที่รมควันอาจประกอบด้วยสารเป็นพิษและก่อมะเร็งซึ่งเกิดจากการดูดซับจากควันไม้
2. การทำให้แห้ง (Drying)
วิธีขั้นพื้นฐาน 3 อย่างของการทำแห้งถูกนำมาใช้ในทุกวันนี้ คือ
- การตากแดดให้แห้ง เป็นวิธีการทั่วไปซึ่งตากอาหารแห้งโดยธรรมชาติด้วยแดด
- การเป่าอากาศแห้งซึ่งอาหารจะได้สัมผัสกับลมร้อน
- การทำให้แห้งด้วยความเย็นซึ่งอาหารที่แช่แข็งจะถูกวางอยู่ในห้องสุญญากาศเพื่อดึงน้ำออก
การขจัดน้ำออกช่วยรักษาอาหารเพราะจุลินทรีย์ต้องการน้ำเพื่อการเจริญเติบโตและเอนไซม์ในอาหารไม่สามารถทำงานโดยปราศจากน้ำล้อมรอบ การขจัดน้ำจะช่วยลดน้ำหนักและปริมาตรของอาหารเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการขนส่งและเก็บรักษา
3. การบรรจุกระป๋อง (Canning)
การบรรจุกระป๋องรักษาอาหาร คือ การให้ความร้อนในบรรยากาศที่ปิดสนิท ภาชนะบรรจุอาหารภายใต้สุญญากาศที่ปิดสนิท กระป่องที่ใช้บรรจุอาหาร และอากาศถูกปั๊มออกทำให้มีที่ว่างด้านบนของกระป๋องเพื่อสร้างสุญญากาศ ความร้อนในหม้อหุงข้าวจะถูกทำให้บิดงอและหลังจากนั้นทำให้เย็นลงเพื่อทำให้ป้องกันการทำให้อาหารสุกเกินไปข้างใน กระบวนการนี้ขจัดออกซิเจน ทำลายเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการทำให้อาหารเน่าเสีย และฆ่าจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ที่อาจปรากฏในอาหาร
4. สารเติมแต่งในอาหาร (Additives)
สารเติมในอาหารเป็นสารเคมีที่เติมลงในอาหารปริมาณเพียงเล็กน้อย การเติมโดยตรงระหว่างกระบวนการเพื่อทำให้อาหารมองดูน่ากินและรสชาติดี รักษาหรือปรับปรุงคุณค่าทางโภชนาการ รักษาความสด และช่วยในกระบวนการหรือการเตรียม สารเติมบางอย่างช่วยรักษาอาหารโดยการป้องกันหรือลดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและการเจริญของจุลินทรีย์ในอาหาร
5. การแช่แข็งและการแช่เย็น
การเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำจะชะลอปฏิกิริยาทางเอนไซม์หลายๆปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการเน่าเสียและลดอัตราการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ แม้ว่าจะไม่ฆ่าจุลินทรีย์ การเก็บในตู้เย็นที่ 0oC- 4oC (32o-40oF) และแช่แข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0oC (32oF) การแช่เย็นมีข้อได้เปรียบเพราะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือทางกายภาพต่ออาหาร การแช่แข็งทำให้อาหารมีการเก็บรักษาเป็นระยะเวลายาวนานกว่าการแช่เย็น เพราะมันยับยั้งการทำงานของเอนไซม์และการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อย่างมาก ข้อเสียที่มากที่สุดของการแช่แข็งคือน้ำในอาหารขยายตัวและสร้างผลึกน้ำแข็ง การสร้างผลึกน้ำแข็งทำลายโครงสร้างของเซลล์พืชและสัตว์ ทำให้อาหารที่แช่แข็งมีโครงสร้างอ่อนนุ่มลงหลังการหลอมละลาย เทคโนโลยีใหม่ซึ่งการแช่แข็งเกิดรวดเร็วมากช่วยลดปัญหาเหล่านี้ให้เหลือน้อยลง การแช่แข็งอย่างรวดเร็วและทันทีทันใด หมายถึง การสร้างผลึกน้ำแข็งที่เล็กกว่าทำให้เกิดการทำลายต่อเซลล์น้อยมาก
6. ควบคุมบรรยากาศที่เก็บรักษา
ผลไม้และผักบางครั้งเก็บรักษาในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิทที่ซึ่งอุณหภูมิและความชื้นควบคุมแบบปิดและบางทีสิ่งที่สำคัญที่สุดส่วนประกอบของก๊าซในบรรยากาศถูกเปลี่ยนแปลงทำให้มีการเน่าเสียน้อยที่สุด โดยปกติความเข้มข้นของออกซิเจนลดลง ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น และก๊าซเอทธีลีนจะกระตุ้นการสุกโดยการขจัดออกจากบรรยากาศ การควบคุมสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ช่วยลดปฏิกิริยาเอนไซม์ที่นำไปสู่การสลายและการเน่าเสีย และอาจเพิ่มเวลาในการผลิตซึ่งสามารถเก็บได้หลายเดือน ห้องบ่มซึ่งมีก๊าซเอทธีลีนที่เติมลงในบรรยากาศและช่วยในการผลิตผลไม้และผักที่มีคุณภาพสูง เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถผลิตเพื่อจะเก็บก่อนที่จะสุกเพื่อการเคลื่อนย้ายได้ง่ายและแล้วการสุกอย่างรวดเร็วและเป็นระเบียบภายใต้สภาวะการควบคุม
7. การบรรจุภัณฑ์ที่ปลอดเชื้อ
การบรรจุภัณฑ์ที่ปลอดเชื้อถูกใช้โดยทั่วไปสำหรับการบรรจุนมและน้ำผลไม้ เหมือนกับการบรรจุกระป่อง การบรรจุภัณฑ์ที่ปลอดเชื้อเกี่ยวข้องกับการฆ่าเชื้ออาหารด้วยความร้อน แต่ไม่เหมือนการบรรจุกระป่อง บรรจุภัณฑ์และอาหารถูกฆ่าเชื้อแยกต่างหาก อาหารถูกทำให้ปลอดเชื้ออย่างรวดเร็วและในบรรจุภัณฑ์ที่ปลอดเชื้อต้องใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่าในการบรรจุกระป๋อง ทำให้อาหารยังคงรักษาสารอาหารจำนวนมากและกลิ่นรสที่ดีกว่า บรรจุภัณฑ์ที่ฆ่าเชื้อด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์แทนที่จะใช้ความร้อน ทำให้ต้องใช้ถุงพลาสติกและฟอยด์ปิดซึ่งจะถูกทำลายโดยการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน ราคาบรรจุภัณฑ์เหล่านี้น้อยกว่าบรรจุภัณฑ์ที่เป็นเหล็กและแก้วที่ใช้ในการบรรจุกระป๋องและน้ำหนักน้อย ลดราคาการลำเลียง อาหารที่บรรจุแบบปลอดเชื้อจะรักษานอกตู้เย็นเป็นเวลายาวนานบางที 2 ปี จึงมีการเจริญเติบโตก้าวหน้าเพราะราคาต่ำ รสชาติดี มีคุณค่าทางโภชนาการ และสะดวก
8. การฉายรังสี (Irradiation)
การฉายรังสีเป็นกระบวนการซึ่งอาหารผ่านเข้าไปในห้องว่างซึ่งได้รับการสัมผัสกับรังสีแกรมม่า หรือรังสีเอ็กซ์เรย์ รังสีที่มีพลังงานสูงเหล่านี้สูงพอที่จะทำลายพันธะทางเคมี ทำลายผนังเซลล์และเยื่อเซลล์ และทำลายกรดนิวคลีอิค (DNA) สสารที่ลำเลียงข้อมูลทางพันธุกรรมในทุกๆเซลล์ รังสีฆ่าแบคทีเรียส่วนใหญ่ รา และแมลงที่อาจปนเปื้อนอาหาร การฉายรังสีชะลอการสุกของผลไม้และการออกดอกของผัก อนุญาตให้ผลิตเพื่อเก็บในระยะเวลายาวนาน เพราะรังสีเกี่ยวข้องกับการใช้ความร้อนเพียงเล็กน้อย ซึ่งมีผลเล็กน้อยในรสชาด โครงสร้าง และคุณค่าทางโภชนาการของอาหาร
9. การหมัก (Fermentation)
กระบวนการหมักเป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่ดำเนินไปโดยจุลินทรีย์หลายชนิดเพื่อให้ได้พลังงาน ในกระบวนการหมักจุลินทรีย์สลายสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนให้เป็นสารประกอบอย่างง่าย แม้ว่าสารเคมีเปลี่ยนแปลงและการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ทำให้เกิดอาหารเสีย ในบางกรณีกระบวนการหมักเป็นที่ต้องการและจุลินทรีย์ถูกเติมลงในอาหาร ตัวอย่างเช่น ในการผลิตเบียร์, ไวน์ และเครื่องดื่มแอลกอฮอลอื่นๆ ยีสต์เปลี่ยนน้ำตาลเป็นเอทธิลแอลกอฮอลและคาร์บอนไดออกไซด์ ในการทำโยเกิร์ตและชีส แบคทีเรียเปลี่ยนน้ำตาลแลคโตสในนมเป็นกรดแลคติค แอลกอฮอล, กรด และสารประกอบอื่นๆที่ผลิตในกระบวนการหมักทำหน้าที่เป็นสารรักษาสภาพ ยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ นอกเหนือจากนั้นการใช้กับเครื่องดื่มแอลกอฮอล, ชีส และโยเกิร์ต กระบวนการหมักถูกใช้เพื่อการผลิตยีสต์ทำขนมปัง ซอสถั่วเหลือง แตงกวาดอง ผักดอง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
10. การพาสเจอร์ไรซ์
การพลาสเจอร์ไรซ์เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่อาหารที่อุณหภูมิจำเพาะเป็นเวลาจำเพาะเพื่อฆ่าจุลินทรีย์ นม,ไวน์,เบียร์และน้ำผลไม้ถูกนำมาพาสเจอร์ไรซ์ ตัวอย่างเช่น นมจะถูกทำให้ร้อนที่ 63oC (145oF) เป็นเวลา 30 นาที การพลาสเจอร์ไรซ์ที่อุณหภูมิสูงมาก (Ultra-High Temperature) (UHT) เป็นเทคนิคที่ใหม่และใช้ในการฆ่าเชื้ออาหารสำหรับการบรรจุภัณฑ์ที่ปลอดเชื้อโรค ในการพาสเจอร์ไรซ์ระบบ UHT อาหารถูกทำให้ร้อนที่ 138oC (280oF) เป็นเวลา 2-4 วินาที เพื่อทำให้อาหารยังคงมีสารอาหารครบและมีกลิ่นรสที่ดีกว่า
11. พันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering)
พันธุวิศวกรรมมีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาการเพิ่มอาหารก่อนการเก็บเกี่ยวหรือโรงฆ่าสัตว์โดยพัฒนาผลผลิต เพิ่มความต้านทานโรค และเพิ่มคุณภาพทางโภชนาการของอาหารหลายชนิด โดยทั่วไปพันธุวิศวกรรมหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่ปลดปล่อย DNA ของสิ่งมีชีวิต การเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมได้มีการปฏิบัติเป็นเวลาพันปีตั้งแต่มนุษย์เริ่มคัดเลือกการผสมพันธุ์พืชและสัตว์เพื่อสร้างคุณค่าทางโภชนาการ อาหารที่มีรสดีกว่า ในสองศตวรรษที่ผ่านมา พันธุวิศวกรรมได้เพิ่มการแพร่หลายในโลกวิทยาศาสตร์ที่ก้าวหน้าสามารถเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมโดยการใช้ Recombinant DNA ยีนมีการตัดต่อจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ทำให้เกิดน้ำเต้าต้านทานโรค และข้าว มันฝรั่งต้านทานการแช่แข็ง และสตอร์เบอรี่ และมะเขือเทศที่สุกและเน่าเสียช้า อย่างไรก็ตาม พันธุวิศวกรรมเป็นข้อโต้แย้งในแง่จริยธรรมซึ่งมีผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมที่ยังไม่มีการศึกษา
อาจารย์ผู้ดูแลบทความ รศ.ดร. นภา ศิวรังสรรค์ (2549)
ผู้รับผิดชอบบทความ ศูนย์การสื่อสารนานาชาติแห่งจุฬาฯ
