การระบุอายุของอาหาร

            การที่จะระบุว่าอาหารนั้น สามารถเก็บได้นานแค่ไหน จะขึ้นอยู่กับ 2 ส่วน คือ ความปลอดภัยของอาหาร และการคงคุณภาพที่ดี สำหรับความปลอดภัย อาหารจะสิ้นอายุหรือที่มักเรียกกันว่า “หมดอายุ” เมื่ออาหารนั้นไม่ปลอดภัยอีกต่อไป เช่น มีการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรค หรือการสะสมสารพิษมากขึ้นเกินกว่าปริมาณที่กฏหมายกำหนด ส่วนคุณภาพที่ดี หมายถึงความพึงพอใจของผู้บริโภค ไม่ว่าจะเป็น กลิ่นรส รสชาติ เนื้อสัมผัส จะต้องเป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค รวมถึงมีคุณภาพทางโภชนาการต่าง ๆ หรือฟังก์ชัน เป็นไปตามที่ระบุไว้บนฉลากสินค้า หากคุณภาพอาหาร ไม่เป็นไปตามที่ระบุ หรือผู้บริโภคไม่ยอมรับ ถึงแม้จะสามารถรับประทานได้อย่างปลอดภัย ก็จะถือว่าอาหารพ้นช่วงเวลาที่มีคุณภาพดี ซึ่งจะระบุบนฉลากเป็นช่วงเวลาที่ “ควรบริโภคก่อน”

ทำไมอาหารถึงมีการเปลี่ยนแปลงคุณภาพหรือเกิดการเสื่อมเสีย?

            การเสื่อมคุณภาพหรือความปลอดภัยของอาหารนั้น ส่วนมากมักเกิดจากปฏิกิริยาเคมีหรือชีวเคมีในอาหาร ซึ่งอาจเกิดจากองค์ประกอบของตัวอาหารเอง เช่น ปฏิกิริยาระหว่างไขมันในอาหารกับอากาศที่ทำให้เกิดกลิ่นหืน การย่อยสลายโครงสร้างผลไม้เนื่องจากเอนไซม์ของผลไม้ทำให้ผลไม้นิ่มลง การคายน้ำของใบผัก การจางสีของรงควัตถุเพราะแสง ปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลระหว่างน้ำตาลและกรดอะมิโน ฯลฯ หรือปฏิกิริยาชีวภาพของจุลินทรีย์ที่หลงเหลือในบรรยากาศและบนชิ้นอาหาร เช่น การเจริญของเชื้อก่อโรค การผลิตสารให้กลิ่น การผลิตกรดของจุลินทรีย์ การเจริญของเชื้อราที่สังเกตได้บนผิวอาหาร เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการเสื่อมเสียบางส่วนที่เกิดจากกลไกทางกายภาพ เช่น การเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำเข้า-ออกโครงสร้าง การจัดเรียงโครงสร้างผลึก เป็นต้น

6 ปัจจัยภายในอาหาร ที่ส่งผลต่อการเสื่อมเสียของอาหาร

            อาหารแต่ละชนิดมีองค์ประกอบและโครงสร้างที่แตกต่างกัน ทำให้ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในอาหารแตกต่างกันไปด้วย การควบคุมอัตราการเสื่อมเสียของผลิตภัณฑ์อาหาร อาจทำได้โดยการปรับปรุงสูตร หรือกำหนดเสป็กของวัตถุดิบ เพื่อให้อาหารมีอายุการเก็บเป็นไปตามต้องการ โดยปัจจัยภายในตัวอาหารหลัก 5 ปัจจัย ที่มีผลต่อการเสื่อมเสียของอาหารมีดังนี้

            1.ความเป็นกรดด่าง (pH)

            ความเป็นกรดด่างในอาหาร นอกจากจะส่งผลกับรสชาติแล้ว ยังส่งผลต่อปฏิกิริยาเคมี ชีวเคมี และกายภาพของอาหารและการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ในอาหารด้วย โดยปฏิกิริยาเคมีของสารในอาหาร หรือปฏิกิริยาชีวเคมีของเอนไซม์หลายชนิด จะมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นกับความเป็นกรดด่างของผลิตภัณฑ์ เช่น การสลายตัวของรงควัตถุในอาหาร (1)  ( เช่น คลอโรฟิลด์ (chlorophyll), แคโรทีนอยด์ (carotenoids), แอนโธไซยานิน (anthocyanins) เป็นต้น), การเสียสภาพของโปรตีน (เช่น การเกิด เคิร์ด (curd) ของนมเปรี้ยว), การเกิดสีน้ำตาลระหว่างน้ำตาลและกรดอะมิโน, การทำงานของเอนไซม์ที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลต่าง ๆ ของอาหาร (เช่น เพคติน คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน เป็นต้น) รวมไปถึงส่งผลต่อการเกิดเจลของสารไฮโดรคอลลอยด์บางชนิด และลักษณะการเรียงผลึกของน้ำตาลหรือโมเลกุลคาร์โบไฮเดรตอื่น ๆ ด้วย

            ส่วนในเรื่องของจุลินทรีย์ ความเป็นกรดด่างจะส่งผลต่อการอยู่รอดและการเจริญของจุลินทรีย์แต่ละชนิด อาหารที่มีความเป็นกรดสูงจะมีการอยู่รอดของเชื้อจุลินทรีย์ต่ำกว่า เช่น เชื้อก่อโรค Clostridium botulinum ไม่สามารถเจริญได้ที่ค่าความเป็นกรดด่างต่ำกว่า 4.6 (2)  เป็นต้น ดังนั้น ในมาตรฐานการปฏิบัติตามสุขลักษณะที่ดี (GHP) จึงมีข้อกำหนดเฉพาะเพิ่มเติมสำหรับอาหารที่มีความเป็นกรดต่ำและชนิดที่ปรับกรด เนื่องจากเสี่ยงต่อการเจริญของจุลินทรีย์มากกว่านั่นเอง

            2.แอคทีวิตีของน้ำ

            ปฏิกิริยาภายในอาหารที่ทำให้อาหารเสื่อมเสีย จำเป็นต้องอาศัยการเคลื่อนที่ของโมเลกุล ดังนั้น หากโมเลกุลเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเกิดเร็วขึ้น ซึ่งหมายความว่าอาหารจะเสื่อมเสียเร็วขึ้นด้วย ซึ่งปัจจัยหนึ่งที่ทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้นคือโมเลกุลของน้ำ ซึ่งจะแสดงในรูป แอคทีวิตีของน้ำ (Water activity: Aw) ในอาหาร ที่ทำหน้าที่คล้ายตัวหล่อลื่นให้โมเลกุลมีการเคลื่อนไหว ทำปฏิกิริยาได้ง่ายขึ้น รวมไปถึงทำให้อาหารมีสภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญของจุลินทรีย์ขึ้นด้วย โดยอาหารสด (Perishable food) เช่น เนื้อสัตว์ ผักผลไม้ นม ขนมปัง ฯลฯ จะมี Aw> 0.85 อาหารกึ่งแห้ง (Intermediate moisture food) จะมี Aw ระหว่าง 0.6-0.84 และ อาหารแห้ง (dehydrated food) มี Aw < 0.6 (3) 

            3.สมบัติทางทางกายภาพ

            สมบัติทางกายภาพของอาหาร เช่น โครงสร้าง สมบัติการเปลี่ยนสถานะ ระดับความป็นผลึก ฯลฯ นอกจากส่งผลโดยตรงต่อเนื้อสัมผัสของอาหาร ทั้งของแข็ง และ ของเหลว แล้ว ยังส่งผลต่ออัตราการเสื่อมเสียของอาหาร เนื่องจากโครงสร้างของอาหาร อาจจะสนับสนุน หรือขัดขวางการเกิดปฏิกิริยา ที่ทำให้อาหารเสื่อมเสียได้ เช่น ผงน้ำตาลที่มีขนาดเล็ก จะมีพื้นที่ผิวโดยรวมมากกว่าผลึกน้ำตาลขนาดใหญ่ ทำให้มีโอกาสทำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศได้มากกว่า, อาหารที่มีความหนืดสูงมาก อาจทำให้การเกิดปฏิกิริยาเคมีช้าลง เนื่องจากโมเลกุลสารตั้งต้น ไม่สามารถเข้าทำปฏิกิริยากันได้ หรือ โครงสร้างใยอาหารในส่วนรำข้าวของข้าวกล้อง ทำให้เอนไซม์ย่อยได้ยากกว่าข้าวขาว เป็นต้น

            4.สมบัติทางเคมีขององค์ประกอบในอาหาร

            สมบัติทางเคมีของอาหาร ส่งผลโดยตรงต่อปฏิกิริยาเคมีในอาหาร ไม่ว่าจะเป็น ชนิดของสารตั้งต้น ความเข้มข้น การละลายน้ำและตัวทำละลายต่าง ๆ สมบัติเฉพาะตัวเรื่องการเกิดปฏิกิริยา รวมถึงสารที่เป็นตัวเร่งและยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาอื่น ๆ ล้วนส่งผลต่อการเสื่อมเสียของอาหาร เช่น ไขมันที่มีความไม่อิ่มตัวสูง (โครงสร้างเป็นพันธะคู่หลายพันธะ) จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันกับออกซิเจนในอากาศ เกิดเป็นกลิ่นหืนได้ง่าย แต่หากมีการเติมสารอื่น ที่มีสมบัติการเกิดออกซิเดชันได้ง่ายกว่าไขมันนั้น สารนั้นจะต้านการเสื่อมเสียของไขมันโดยการแข่งขันเกิดปฏิกิริยากับอากาศแทน (4)  เป็นต้น นอกจากนี้ สารบางชนิดมีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ ก็จะสามารถลดอัตราการเสื่อมเสียจากจุลินทรีย์ได้

            5.สมบัติทางชีวภาพ

            สมบัติทางชีวภาพของอาหาร เช่น การหายใจของพืช การทำงานของเอนไซม์ในอาหาร เป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่ทำให้อาหารเกิดการเสื่อมเสีย เอนไซม์บางชนิดมีอยู่ในอาหารตามธรรมชาติและทำให้เกิดเปลี่ยนแปลงในอาหารตามเวลา เช่น เอนไซม์เพคติเนส (Pectinase) ที่มีอยู่ในผักผลไม้โดยธรรมชาติ จะทำให้โครงสร้างเพคตินของผักผลไม้มีความอ่อนนุ่มลง เมื่อเวลาผ่านไป, เอนไซม์บางชนิดจะทำงาน เมื่อสัมผัสอากาศ เช่น เอนไซม์พอลีฟีนอลออกซิเดส (Polyphenol oxidase) ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ทำให้เกิดสีน้ำตาลในผลไม้บางชนิด (เช่น แอปเปิล) และ การเกิดจุดดำในกุ้ง (melanosis), เอนไซม์เพอรอกซิเดส (Peroxidase) และ ไลเปส(Lipase) ทำให้ไขมันทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเกิดกลิ่นหืน เป็นต้น

            6.จุลินทรีย์ในอาหาร

            ชนิดและปริมาณของเชื้อจุลินทรีย์ตั้งต้นในอาหาร ที่หลงเหลือหลังผ่านกระบวนการลดปริมาณเชื้อ (เช่น การล้าง การให้ความร้อน การฉายรังสี) จะส่งผลต่ออัตราการเสื่อมเสียของอาหาร ผลิตภัณฑ์อาหารที่มีเชื้อตั้งต้นมาก (อาจเกิดจากปนเปื้อน หรือการทำความสะอาดพื้นที่การผลิต ที่ไม่เพียงพอ องค์ประกอบในอาหารที่เอื้อต่อการอยู่รอดของเชื้อ หรือกระบวนการลดปริมาณเชื้อไม่เหมาะสม) จะมีโอกาสสูงที่เชื้อจุลินทรีย์จะเจริญเติบโตจนมีปริมาณเกินที่กฏหมายกำหนด และไม่ปลอดภัยต่อผู้บริโภค หรือ จุลินทรีย์ในอาหาร อาจสร้างสารประกอบ ที่ส่งผลต่อคุณภาพอาหาร เช่น รสเปรี้ยวผิดปกติจากกรดที่จุลินทรีย์ผลิต กลิ่นเหม็น สีผิดปกติ โครงสร้างร่างแหของเชื้อรา เป็นต้น

เอกสารอ้างอิง

1.Andrés-Bello, A., Barreto-Palacios, V. I. V. I. A. N., García-Segovia, P., Mir-Bel, J., & Martínez-Monzó, J. (2013). Effect of pH on color and texture of food products. Food Engineering Reviews, 5(3), 158-170.

2.[online]. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/botulism#:~:text=botulinum%20will%20not%20grow%20in,any%20pre%2Dformed%20toxin

3.Hazard Analysis and Risk-Based Preventive Controls for Human Food: Draft Guidance for Industry [online]. https://www.fda.gov/media/99572/download

4.Domínguez, R., Pateiro, M., Gagaoua, M., Barba, F. J., Zhang, W., & Lorenzo, J. M. (2019). A comprehensive review on lipid oxidation in meat and meat products. Antioxidants, 8(10), 429.