เทคโนโลยีการฉายรังสีแกมมาเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาอาหารและลดการใช้สารกันเสีย Gamma Irradiation Technology for Shelf Life Extension and Preservatives Reduction

เทคโนโลยีการฉายรังสีแกมมาเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาอาหารและลดการใช้สารกันเสีย
Gamma Irradiation Technology for Shelf Life Extension and Preservatives Reduction

รองศาสตราจารย์ ดร. พรทิพย์ ศิริสุนทราลักษณ์
Assoc. Prof. Porntip Sirisoontaralak, Ph.D.
Department of Food Science and Nutrition
Faculty of Agricultural Product Innovation and Technology
Srinakharinwirot University
porntips@g.swu.ac.th

     การฉายรังสีอาหาร (food irradiation) หมายถึง กระบวนการนำอาหารมาวางแผ่ไว้กลางรังสีก่อไอออน (ionizing radiation) ได้แก่ รังสีแกมมาจากสารกัมมันตภาพรังสี (60Co และ 137Cs) หรืออิเล็กตรอนเร่งพลังงานสูง (10 MeV) หรือรังสีเอ็กซ์จากเครื่องกำเนิด (5 MeV) โดยรังสีทั้ง 3 ชนิดจัดเป็นรังสีที่มีพลังงานสูง และมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ได้แก่ มีประสิทธิภาพในการยืดอายุการเก็บรักษาอาหาร ไม่เหนี่ยวนำกัมมันตภาพรังสีในอาหารหรือภาชนะบรรจุ มีปริมาณมากเพียงพอ และมีต้นทุนเหมาะสมสำหรับนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ซึ่งแหล่งกำเนิดรังสีประเภทอิเล็กตรอนเร่งจะมีความสามารถผ่านทะลุตัวอย่างอาหารน้อย ในขณะที่รังสีแกมมาและรังสีเอ็กซ์จะมีความสามารถผ่านทะลุอาหารได้มากกว่า รวมถึงสามารถนำมาใช้กับอาหารที่บรรจุอยู่ภายในตู้ที่วางอยู่บนพาเลทได้ แต่รังสีเอ็กซ์จะมีประสิทธิภาพต่ำกว่ารังสีแกมมา โดยอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์อาหารในขณะฉายรังสีจะไม่เพิ่มขึ้น จึงถือเป็นกระบวนการแปรรูปอาหารที่ไม่ทำให้เกิดความร้อน (non-thermal processing) และสามารถลดการสูญเสียคุณภาพของอาหารที่ไวต่อความร้อนได้ นอกจากนี้
การฉายรังสียังใช้ได้กับภาชนะบรรจุที่ไม่ทนความร้อน และสามารถฉายรังสีภายหลังบรรจุอาหารในบรรจุภัณฑ์เรียบร้อยแล้ว เพื่อป้องกันการปนเปื้อนซ้ำ

แนวทางประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฉายรังสีแกมมาในผลิตภัณฑ์อาหาร
1. ธัญพืชและถั่ว
      การฉายรังสีธัญพืชและถั่วสามารถยับยั้งการแพร่พันธุ์ของแมลงศัตรูพืชในโรงเก็บ เช่น ด้วงงวงข้าว (Sitophilus oryzae) ด้วงงวงข้าวสาลี (Sitophilus granarius) และมอดแป้ง (Triboilium castaneum Herbst.) ซึ่งการฉายรังสีสามารถทดแทนการรมสารเคมีฆ่าแมลง โดยผลกระทบของรังสีนั้นจะทำให้เซลล์ของแมลงตาย หรือเซลล์สืบพันธุ์เป็นหมันหรือกลายพันธุ์

2. ผัก ผลไม้ เครื่องเทศ
     การฉายรังสีผลไม้สามารถชะลอการสุก ยับยั้งการเสื่อมเสีย ลดจุลินทรีย์ก่อโรค และควบคุมการแพร่พันธุ์ของแมลง แต่รังสีอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางด้านเนื้อสัมผัสของผลไม้และความเสียหายของเนื้อเยื่อ ซึ่งทำให้จุลินทรีย์สามารถเข้าไปทำลายผลไม้ได้ง่ายขึ้น

3. เนื้อสัตว์และอาหารทะเล
     การฉายรังสีเนื้อสัตว์ (เนื้อวัว เนื้อหมู) และเนื้อไก่ สามารถลดจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเสื่อมเสียและจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรค

     Food irradiation is a process in which food is exposed to ionizing radiation, such as gamma ray from 60Co and 137Cs, 10 MeV accelerated electron beams, or 5 MeV X-rays. These three high-energy irradiators have unique properties: they are effective for shelf-life extension; they do not induce radioactivity in food or container; they are readily available; and they have reasonable costs that allow for commercial application. While accelerated electron radiation can only marginally penetrates through food samples, gamma radiation and X-ray are more penetrative and can be applied to packaged food products kept in containers on palettes. X-ray, however, is less effective than gamma radiation. The food temperature did not increase when the irradiation was applied. Therefore, it can be considered a non-thermal processing that will minimally affect the quality of thermally sensitive food. Moreover, irradiation is also applicable to heat-sensitive containers and can be applied after packaging process to avoid post-contamination.

Application Guidelines for Gamma Food Irradiation
1. Cereals and Legumes
     The irradiation of cereals and legumes can inhibit the reproduction of stored product insects, such as rice weevil (Sitophulus oryzae), wheat weevil (Sitophilus granarius), and red flour beetle (Triboilium castaneum Herbst.,) commonly found in grain storage. It can replace chemical pesticide fumigation, destroy insects’ cells, and incapacitate or mutate insects’ sex cells.

2. Vegetables, Fruits, and Spices
     While fruit irradiation can slow down fruit ripening, suppress spoilage, reduce microbial pathogens, and control insect reproduction, it may adversely affect texture and damage cells, making it easier for external microorganisms to breach in and cause damage.

3. Meat and Seafood
     Irradiation of meat (beef, pork) and poultry can reduce food-spoilage microorganisms and pathogens.