การใช้ประโยชน์จากโซเดียมอัลจิเนตเพื่อการถนอมอาหารที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม Sodium Alginate-Based Technologies for Sustainable Food Preservation

การใช้ประโยชน์จากโซเดียมอัลจิเนตเพื่อการถนอมอาหารที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
Sodium Alginate-Based Technologies for Sustainable Food Preservation

By:   ปฐมพรรษ์ แสงธิดา
Patamapan Saengthida
Food Innovation and Packaging Center (FIN)
Chiang Mai University
Agro-Industry Academic Council Association (AIAC)
fininfo.fin@gmail.com

 
ผศ.ดร.สุพัฒน์ พงษ์ไทย
Asst. Prof. Dr. Suphat Phongthai, Ph.D.
Faculty of Agro-Industry
Chiang Mai University
suphat.phongthai@cmu.ac.th

การประยุกต์ใช้โซเดียมอัลจิเนตเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาอาหาร
           การเก็บรักษาอาหารให้อยู่ได้นาน สดใหม่ และปลอดภัย คือโจทย์ใหญ่ของทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคตลอดมา เดิมทีเราอาจคุ้นเคยกับพลาสติกทั่วไปอย่างพอลิเอทิลีนที่ห่อหุ้มอาหาร ซึ่งมีราคาย่อมเยาแต่ก็สร้างปัญหาให้กับสิ่งแวดล้อมมหาศาล ทั้งขยะพลาสติกและการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอน ทั้งนี้จากแนวคิดทางทฤษฎีในห้องทดลองสู่การใช้เทคโนโลยีและนวัตกรรมที่จับต้องได้ในอนาคตอันใกล้นี้ การดัดแปรโซเดียมอัลจิเนตกำลังถูกนำมาใช้จริงในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อแก้ปัญหาความท้าทายต่างๆ งานวิจัยสมัยใหม่จึงเริ่มหันมาหาทางเลือกใหม่ที่ปลอดภัย ย่อยสลายได้ และยังช่วยยืดอายุอาหารได้ดี หนึ่งในคำตอบที่น่าสนใจคือ บรรจุภัณฑ์จากพอลิแซ็กคาไรด์ที่ได้จากสาหร่ายทะเล โดยเฉพาะ SA ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษในการสร้างฟิล์มบางๆ เจล หรืออิมัลชันที่ใช้เคลือบอาหารได้

           การเคลือบผิวผักและผลไม้ด้วยสารละลายโซเดียมอัลจิเนตที่ดัดแปลงแล้วเป็นวิธีที่สะดวกและมีประสิทธิภาพ เช่น การใช้ฟิล์มโซเดียมอัลจิเนตที่มีสารสกัดจากใบหม่อนในการเคลือบผิวลิ้นจี่ สามารถยับยั้งการเกิดเชื้อราและลดการสูญเสียน้ำหนัก ทำให้ลิ้นจี่มีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานขึ้น หรือการใช้ฟิล์มโซเดียมอัลจิเนตที่ผสมกรดคลอโรเจนิคสำหรับเคลือบผิวลูกแพร์ ก็สามารถช่วยลดการเหี่ยวเฉาและกระตุ้นกระบวนการฟื้นฟูบาดแผลของผลไม้หลังการเก็บเกี่ยว ทำให้ลูกแพร์คงความสดใหม่ได้นานกว่าเดิม

           เนื้อสัตว์และอาหารทะเลเป็นอาหารที่เสื่อมเสียได้ง่าย การใช้ฟิล์มโซเดียมอัลจิเนตที่มีคุณสมบัติในการต้านจุลชีพ (Antimicrobial) จึงเป็นคำตอบที่น่าสนใจ ตัวอย่างเช่น การใช้ฟิล์มที่ทำจากโซเดียมอัลจิเนต และเจลาตินที่ผ่านการดัดแปรทางเคมีด้วยสารสกัดจากต้นฝิ่น สามารถนำมาใช้เคลือบผิวปลาแซลมอนเพื่อลดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและรักษาคุณภาพเนื้อสัมผัสและสีของปลาไว้ได้ (ภาพที่ 2) นอกจากนี้ ยังมีงานวิจัยที่ใช้ฟิล์มโซเดียมอัลจิเนตแบบหลายชั้นสำหรับเคลือบผิวเนื้อหมู ทำให้สามารถตรวจสอบการเน่าเสียของเนื้อหมูได้ด้วยตาเปล่าพร้อมกับช่วยรักษาคุณภาพของเนื้อหมูไว้ได้อีกด้วย

           การใช้ฟิล์มโซเดียมอัลจิเนตยังถูกนำมาประยุกต์ใช้กับอาหารแปรรูป เช่น การใช้เจลโซเดียมอัลจิเนตที่มีสารสกัดจากขมิ้นมาเคลือบไส้กรอกหมูเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของไขมัน ทำให้ไส้กรอกมีอายุการเก็บรักษาที่นานขึ้นและมีคุณภาพที่ดี เช่นเดียวกับการประยุกต์ใช้เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ชีสจากนมวัว พบว่า การใช้ฟิล์มโซเดียมอัลจิเนตที่เสริมด้วยสารต้านอนุมูลอิสระสามารถลดการสูญเสียความชื้นและชะลอการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการเสื่อมคุณภาพในชีส

Applications of Sodium Alginate in Extending Food Shelf Life
           Preserving food to keep food fresh, safe, and long-lasting has always posed a major challenge for both producers and consumers. Traditionally, food is wrapped in common plastics such as polyethylene, an inexpensive material that nevertheless contributes to plastic waste and carbon emissions. Today, with laboratory concepts transitioning into practical applications, modified SA is entering the food industry to tackle these challenges. Modern research focuses on safe, biodegradable alternatives that effectively extend shelf life. One particularly promising solution is packaging based on seaweed-derived polysaccharides, especially SA, which uniquely forms thin films, gels, or emulsions for foods coating.

           Applying modified sodium alginate coatings to fruits and vegetables offers a straightforward and highly effective preservation approach. For example, sodium alginate films incorporated with mulberry leaf extract have been used to coat lychees, successfully inhibiting fungal growth and reducing weight loss, thereby extending their shelf life. Similarly, pears coated with sodium alginate films mixed with chlorogenic acid exhibit reduced wilting and enhanced wound healing after harvest, allowing them to stay fresh longer.

           Meat and seafood are highly perishable; therefore, sodium alginate films with antimicrobial properties are an attractive preservation solution. For example, films made from sodium alginate and gelatin—chemically modified with extracts from the opium poppy—have been applied to salmon fillets to reduce bacterial growth while preserving texture and color (Figure 2). Additionally, research has demonstrated the use of multilayer sodium alginate films to coat pork, which not only helps maintain meat quality but also enables spoilage to be detected by the naked eye.

           Sodium alginate films have also been applied to processed foods. For example, sodium alginate gels enriched with turmeric extract have been used to coat pork sausages, to prevent lipid oxidation, thereby extending shelf life and improving quality. Similarly, in dairy products such as cow’s-milk cheese, sodium alginate films enhanced with antioxidants have proven effective in reducing moisture loss and slowing oxidative reactions—two primary causes of quality deterioration in cheese.