การใช้สารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายเอทิลีนบ่มผลไม้

เขียนโดย biology เมื่อ . หัวข้อ บทความ, บทความปี 2557

การใช้สารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายเอทิลีนบ่มผลไม้

ภัณฑิลา อุดร

          เคยสังเกตหรือไม่ว่ามะม่วงที่ออกผลอยู่ที่ต้น ผลจะสุกไม่พร้อมกัน แต่ทำไมมะม่วงของเกษตรกรถึงได้มีผลมะม่วงสุกพร้อมกันจำนวนมากออกมาจำหน่ายได้ กล้วยเองก็เช่นเดียวกัน กล้วยที่ออกพร้อมกันในหนึ่งเครือ หากปล่อยให้สุกตามธรรมชาติแต่ละหวีจะสุกไม่พร้อมกัน แม้กระทั่งกล้วยแต่ละลูกที่อยู่ในหวีเดียวกันก็สุกไม่พร้อมกัน (ภาพที่ 1) แล้วเกษตรกรสามารถทำให้มะม่วงหรือกล้วยสุกพร้อมกันเป็นจำนวนมาก เพื่อให้สามารถนำไปจำหน่ายปลีกได้เพียงพอกับความต้องการของผู้บริโภคได้อย่างไร

1_banana-1

ภาพที่ 1 ผลกล้วยในหวีที่สุกไม่พร้อมกัน

          โดยปกติการสุกของผลไม้เกี่ยวข้องกับเอทิลีน ซึ่งเป็นฮอร์โมนพืชประเภทไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (unsaturated hydrocarbon) สูตรโมเลกุล คือ C2H4 โดยมีพันธะคู่ (double bond) อยู่หนึ่งคู่ (ภาพที่ 2)  เอทิลีนมีสมบัติเป็นแก๊สเกิดขึ้นจากกระบวนการเมแทบอลิซึมของพืช โดยเฉพาะในช่วงที่ผลใกล้สุกจะมีแก๊สนี้แพร่ออกมาปริมาณสูงซึ่งไปมีผลกระตุ้นกระบวนการหายใจอีกต่อหนึ่งและทำให้ผลที่อยู่ใกล้เคียงสุกได้เร็วขึ้น ด้วยเหตุนี้บางครั้งจึงเรียกเอทิลีนว่า ripening gas หรือ ripening hormone จากคุณสมบัตินี้เองเอทิลีนจึงถูกนำมาใช้มากในการเกษตรหลังการเก็บเกี่ยว โดยสารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายเอทิลีนที่ใช้ในการบ่มผลไม้มีคุณสมบัติเช่นเดียวกันกับเอทิลีนที่ผลไม้สร้างขึ้นมากระตุ้นให้ผลไม้สุกได้เองตามธรรมชาติ 2_ehtylene-2

ภาพที่ 2 สูตรโครงสร้างของเอทิลีน

          สำหรับการบ่มผลไม้ให้สุกนั้น ไม่ใช่ว่าผลไม้ทุกชนิดก็สามารถนำมาบ่มให้สุกได้ ผลไม้ที่สามารถนำมาบ่มให้สุกได้นั้นต้องเป็นผลไม้ที่โดยปกติมีอัตราการหายใจและการสร้างเอทิลีนเพิ่มขึ้นในระหว่างการสุก เรียกผลไม้ประเภทนี้ว่า climacteric เช่น กล้วย มะม่วง มะละกอ ละมุด มังคุด และทุเรียน ส่วนผลไม้ที่ไม่สามารถใช้วิธีบ่มให้สุกได้ คือ ผลไม้ที่โดยปกติมีอัตราการหายใจและการสร้างเอทิลีนต่ำในระหว่างการสุก เรียกผลไม้ประเภทนี้ว่า non-climacteric ได้แก่ ส้ม มะนาว สตรอเบอรี สับปะรด องุ่น และเงาะ ซึ่งการสุกของผลไม้ เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและชีวเคมีทำให้ผลไม้ดิบสุกและมีคุณภาพเหมาะสมกับการนำมารับประทาน โดยผลไม้ที่สุกนั้นจะมีสี กลิ่น รสชาติ และเนื้อผลที่น่ารับประทาน ดังนั้นการบ่มผลไม้จึงเป็นการกระตุ้นการสุกของผลไม้ดิบให้เกิดได้เร็วขึ้น วิธีที่เกษตรกรส่วนใหญ่นิยมใช้ในการทำให้ผลไม้สุกพร้อมกันในปริมาณมาก คือ การบ่มผลไม้โดยใช้สารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายฮอร์โมนพืชในกลุ่มเอทิลีน (ethylene) ซึ่งสารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายเอทิลีนที่นิยมใช้ทั่วไป คือ ถ่านแก๊ส (calcium carbide) หรือสารเคมีที่มีชื่อว่า เอทิฟอน (ethephon) วิธีการบ่มผลไม้ด้วยสารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายเอทิลีน 1.  การบ่มผลไม้ด้วยถ่านแก๊ส (calcium carbide หรือ CaC2 ) (ภาพที่ 3ก) เป็นวิธีที่เกษตรกรและพ่อค้าแม่ค้านิยมใช้ เพราะสามารถหาซื้อและใช้งานได้ง่าย ถ่านแก๊สมีลักษณะเป็นของแข็งคล้ายกับก้อนหิน สามารถทุบให้แตกเป็นก้อนขนาดเล็กได้ง่าย ถ่านแก๊สจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำในบรรยากาศ ทำให้เกิดแก๊สอะเซทิลีน (acetylene หรือ C2H2) ดังสมการ

สมการ-1

            แก๊สอะเซทิลีนทำหน้าที่กระตุ้นให้ผลไม้สุกเหมือนกับเอทิลีนแต่ประสิทธิภาพต่ำกว่าเอทิลีน และเนื่องจากแก๊สอะเซทิลีนที่เกิดขึ้นสามารถติดไฟได้ง่าย ดังนั้นจึงต้องเก็บรักษาถ่านแก๊สไว้ในภาชนะปิดตลอดเวลา  เมื่อต้องการใช้ให้ทุบถ่านแก๊สให้มีขนาดเล็กประมาณ 50 กรัม แล้วห่อด้วยกระดาษหนังสือพิมพ์เพื่อป้องกันไม่ให้สัมผัสกับผลไม้ นำถ่านแก๊สนี้ใส่ในภาชนะที่บรรจุผลไม้ โดยใช้ในอัตราส่วนผลไม้ประมาณ 5 กิโลกรัมต่อถ่านแก๊ส 50 กรัม หลังจากนั้นจึงปิดฝาภาชนะบรรจุผลไม้ ทำการบ่มผลไม้เป็นเวลา 3-4 วัน จะได้ผลไม้ที่สุกพร้อมนำไปรับประทานหรือจำหน่าย ดังตัวอย่างการบ่มมะม่วงน้ำดอกไม้ด้วยถ่านแก๊สตามอัตราดังกล่าว เมื่อบ่มทิ้งไว้ในภาชนะปิดเป็นเวลา 3-4 วัน จะได้มะม่วงน้ำดอกไม้สุกมีสีเหลือง (ภาพที่ 3ข) ในขณะที่มะม่วงน้ำดอกไม้ที่ไม่ได้ใช้ถ่านแก๊สบ่มยังคงสีเขียวสดอยู่ (ภาพที่ 3ค) สำหรับรสชาติของผลไม้ที่ผ่านการบ่มจะอร่อยหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของผลไม้นั้นเองก่อนที่จะนำมาบ่ม ถ้าเราเอาผลไม้อ่อนมาบ่มหรือปล่อยให้สุกตามธรรมชาติก็ตาม รสชาติย่อมไม่ดีเท่าผลไม้ที่แก่จัด เพราะว่าผลไม้อ่อนยังสะสมอาหารไม่เต็มที่ ข้อควรระวังในการบ่มผลไม้ด้วยถ่านแก๊สคืออย่าใช้ถ่านแก๊สมากเกินไป เพราะจะทำให้ผลไม้ดูดกลิ่นของถ่านแก๊ส ทำให้ผลไม้มีกลิ่นผิดปกติและไม่เป็นที่ต้องการของผู้บริโภค และควรห่อถ่านแก๊สให้มิดชิด อย่าให้ก้อนถ่านสัมผัสกับผลไม้โดยตรง เนื่องจากผลไม้ที่บ่มจะมีการหายใจออกมาทำให้เกิดความชื้น เมื่อถ่านแก๊สทำปฏิกิริยากับความชื้นหรือไอน้ำดังกล่าว จะเกิดความร้อนขึ้น อาจทำให้ผลไม้เกิดการเสียหายได้ 3_mango-3

ภาพที่ 3 ภาพถ่านแก๊สและมะม่วงน้ำดอกไม้

                                      ก.  ถ่านแก๊ส                                       ข.  มะม่วงน้ำดอกไม้ที่ใช้ถ่านแก๊สบ่มเป็นเวลา 4 วัน                                       ค. มะม่วงน้ำดอกไม้ที่ไม่ใช้ถ่านแก๊สบ่มเป็นเวลา 4 วัน 2.  การบ่มผลไม้ด้วยเอทิฟอน (ethephon หรือ 2-chloroethyl phosphonic acid : C2H6ClO3P) เป็นวิธีที่สามารถทำได้ง่ายเช่นกัน เนื่องจากเอทิฟอนอยู่ในรูปสารละลายจึงสามารถวัดตวงปริมาตรได้สะดวก ซึ่งบริษัทที่ผลิตสารนี้ขายจะผลิตสารละลายให้มีสภาพเป็นกรด (pH 3-4) ซึ่งทำให้สารมีเสถียรภาพไม่แตกตัวได้ง่ายและสามารถเก็บไว้ได้นาน เมื่อนำสารนี้มาใช้งานเพียงเติมน้ำเพื่อเจือจางให้ได้ความเข้มข้นตามที่ต้องการ จะทำให้สารละลายมีค่า pH เพิ่มมากขึ้นทำให้สารนี้แตกตัวให้แก๊สเอทิลีน (C2H4) ดังสมการ

สมการ

แก๊สเอทิลีนที่ได้จากการแตกตัวของเอทิฟอนนี้มีสมบัติเหมือนกับแก๊สเอทิลีนที่ผลไม้สร้างขึ้นเพื่อกระตุ้นการสุกของผลไม้ในธรรมชาติ ตัวอย่างการนำสารเอทิฟอนไปใช้บ่มกล้วย โดยใช้เอทิฟอน 500 ppm กับผลกล้วยหอมที่แก่จัด โดยแช่ผลกล้วยหอมในสารละลายเอทิฟอนเป็นเวลา 15 นาที แล้วนำไปวางไว้ในที่อากาศถ่ายเทจะทำให้ผลสุกได้ใน 3 – 4 วัน (ภาพที่ 4ก) ในขณะที่กล้วยหอมทองที่ไม่ได้แช่ในสารละลายเอทิฟอนยังคงเขียวสดอยู่ (ภาพที่ 4ข)

4 banana-4

  ภาพที่ 4 กล้วยหอมทอง

          ก. กล้วยหอมทองที่แช่ในสารละลายเอทิฟอนบ่มเป็นเวลา 4 วัน ความเข้มข้น 500 ppm เป็นเวลา 15 นาที           ข. กล้วยหอมทองที่ไม่แช่ในสารละลายเอทิฟอนบ่มเป็นเวลา 4 วัน จะเห็นได้ว่าการใช้สารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายเอทิลีนทั้งสองชนิดบ่มผลไม้มีขั้นตอนที่ง่ายไม่ซับซ้อน ได้ผลไม้สุกที่มีคุณภาพที่ดีกว่าการปล่อยให้สุกตามธรรมชาติ การปล่อยให้สุกตามธรรมชาติทำให้ผลไม้สูญเสียน้ำและเหี่ยวมากกว่าผลไม้ที่ผ่านการบ่ม และผลไม้บางชนิดจะแสดงอาการเน่าเสียจากเชื้อโรคแฝงอาจเกิดแผลหรือตำหนิซึ่งทำให้ผลไม่สวยงามและขายได้ราคาลดลงหากปล่อยให้สุกตามธรรมชาติ ด้วยเหตุนี้เกษตรกรและแม่ค้าจึงนิยมใช้วิธีการบ่มทั้งสองวิธีในการผลิตผลไม้สุกให้ได้ปริมาณมากตามความต้องการของตลาด นอกจากนี้ยังสามารถใช้การบ่มผลไม้ร่วมกับการวางแผนการเก็บเกี่ยวผลไม้เพื่อควบคุมปริมาณผลผลิตให้ออกสู่ตลาดได้อย่างต่อเนื่องอีกด้วย

เอกสารอ้างอิงและเว็บไซต์สำหรับศึกษาเพิ่มเติม

1.  ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน. กระทรวงศึกษาธิการ. หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 3. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์คุรุสภา, 2554. 2.  การบ่มผลไม้ให้สุก. (Online) Available: http://kukr.lib.ku.ac.th/Fulltext_kukr/KU0296147c.pdf. (Retrieved 26/03/14) 3.  บ่มทุเรียนด้วยเอทิลีนไม่อันตรายแต่เสียรสชาติ. (Online) Available: https://www.thairath.co.th/content/edu/268044. (Retrieved 26/03/14) 4.  เกษตรยุคใหม่ : วิธีการบ่มผลไม้. (Online) Available: http://www.komchadluek.net/detail/20120702/134137/%E0%B9%80%E0%B8% 81%E0%B8%A9%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B8%A2%E0%B8%B8%E0%B8%84%E0%B9%83%E0%B8%AB%E0%B8%A1%E0%B9%88: %E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%98%E0%B8%B5%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%9A%E0%B9%88%E0%B8%A1% E0%B8%9C%E0%B8%A5%E0%B9%84%E0%B8%A1%E0%B9%89.html#.UzKi9qh_vTo. (Retrieved 26/03/14) 5. สารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช. (Online) Available: http://courseware.rmutl.ac.th/courses/105/unit000.html. (Retrieved 26/03/14)

33,608 total views, 0 views today