การเน่าเสียของอาหาร
อาหารที่เสื่อมคุณภาพ เกิดการเน่าเสียจากจุลินทรีย์ ไม่เป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค ปัจจัยที่มีผลต่อการยอมรับของผู้บริโภค ประกอบด้วย สี เนื้อสัมผัส กลิ่นรส รูปร่าง ลักษณะปรากฏของอาหาร เป็นต้น การสูญเสียคุณลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่า แสดงว่า อาหารมีการเสื่อมคุณภาพ หรือเน่าเสีย อย่างไรก็ตาม อาหารบางชนิดอาจเป็นที่ยอมรับในการบริโภค โดยไม่จัดเป็นอาหารที่เน่าเสียในบางประเทศ เช่น ปลาร้า แต่อาจจัดเป็นอาหารที่เน่าเสียได้ในอีกกลุ่มประเทศ หรือ การเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาแบบเดียวกัน เช่น การเกิดกรดจากแบคทีเรียที่สร้างกรดแล็กติก หากเกิดขึ้นอย่างเหมาะสมในผลิตภัณฑ์อาหาร หรือเครื่องดื่มประเภทหนึ่ง จัดเป็นสิ่งที่ต้องการ เช่น นมหมัก เนยแข็ง หรือ แหนม แต่หากน้ำนมที่เกิดการเปรี้ยวเองตามธรรมชาติจากกรดที่สร้างโดยกลุ่มแบคทีเรียดังกล่าว จะจัดเป็นนมที่เน่าเสีย เป็นต้น ดังนั้นการเน่าเสียของอาหาร หรือเครื่องดื่มไม่ได้พิจารณาเพียงแค่การมี หรือเกิดการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ แต่ยังรวมถึงการยอมรับของผู้บริโภคแต่ละคนหรือแต่ละกลุ่ม การเสื่อมคุณภาพและการเน่าเสียของอาหารเป็นปัญหาสำคัญที่ทำให้เกิดการสูญเสียทางเศรษฐกิจ ลดปริมาณการบริโภค และอาจเกิดการแพร่ระบาดของโรคทางอาหารได้ ดังนั้นการมีความรู้ และความเข้าใจในบทบาทของจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเกิดการเน่าเสียจะทำให้สามารถค้นหาวิธีการเพื่อควบคุมและป้องกันการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของอาหารได้
จุลินทรีย์ปนเปื้อนมาในอาหารมาจากแหล่งต่างๆ ได้แก่
การปนเปื้อนจากดิน
ดินเป็นแหล่งผลิตวัตถุดิบ เช่น พืช ผัก ผลไม้ สมุนไพร เครื่องเทศ ดินจะปนเปื้อนมากับวัตถุดิบได้มากระหว่างการเก็บเกี่ยว โดยเฉพาะพืชหัวซึ่งมีส่วนที่ใช้ประโยชน์อยู่ใต้ดิน เช่น กระชาย ขิง ดินยังปนเปื้อนมากับสัตว์น้ำที่โดยเฉพาะสัตว์น้ำที่อาศัยตามโคลนเลน เช่น หอย นอกจากนี้ดินยังปนเปื้อนมากับ สัตว์ที่เลี้ยงแบบปล่อยตามทุ่งหญ้า เช่น วัว ควาย และ แกะ
ดินเป็นแหล่งของจุลินทรีย์หลายชนิด ปริมาณของจุลินทรีย์แตกต่างกันขึ้นกับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ความชื้นในดิน ความอุดมสมบูรณ์ของดิน ชนิดและปริมาณของสารอาหาร ในดิน อุณหภูมิ จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ที่พบมากคือ แบคทีเรียที่สร้างสปอร์ได้แก่ เช่น Bacillus และ Clostridium ได้แก่ Clostridium botulinum,Clostridium perfringens นอกจากนี้ยังพบแบคทีเรีย Enterobacter, Enterococcus, Pseudomonas, Proteus, Micrococcus เป็นต้น ส่วนราพบมากที่บริเวณผิวดิน ตัวอย่างเช่น Aspergillus, Fusarium และ Penicillium เป็นต้น
การปนเปื้อนจากน้ำ
น้ำตามธรรมชาติที่มีบทบามสำคัญในการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ในอาหาร มีแหล่งที่มา 3 แหล่งสำคัญ ได้แก่
1 น้ำผิวดิน เช่น น้ำจากห้วยหนองคลองบึง แม่น้ำ
2 น้ำใต้ดินหรือน้ำบาดาล น้ำใต้ดินเป็นน้ำที่ผ่านการกรองจากชั้นหิน ดิน และทราย อาจเกิดการปนเปื้อนได้หากผิวดินบริเวณน้ำมีสิ่งสกปรก เช่น กองขยะ บ่อปฏิกูล น้ำสกปรกสามารถซึมผ่านชั้นดินและปนเปื้อนไปยังแหล่งน้ำใต้ดินได้
3 น้ำในบรรยากาศ หากเกิดการควบแน่นเป็นหยดน้ำ หรือเป็นละอองฝอย (arosol) ก็จะเป็นแหล่งปนเปื้อนและกระจายของจุลินทรีย์ในอาหารได้
การเน่าเสียหรือการเปลี่ยนแปลงงสภาพของอาหาร แบ่งได้ดังนี้
1. ปฏิกิริยาทางเคมี
ปฏิกิริยาทางเคมีไม่ได้รวมถึงปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ของจุลินทรีย์ ส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมของเอนไซม์ที่มีในอาหารตามธรรมชาติ ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม เอนไซม์ดังกล่าวจะทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงลักษณะคุณภาพของอาหารได้ แต่หากเป็นอาหารบางประเภท เช่น อาหารที่ผ่านการแปรรูป ตัวอย่างเช่นอาหารกระป๋อง เอนไซม์จะไม่มีบทบาทในการทำให้อาหารเน่าเสีย เนื่องจากกระบวนการแปรรูปอาหารกระป๋องมีขั้นตอนการทำลายเอนไซม์ในอาหารได้ หากอาหารไม่ได้ผ่านขั้นตอนการแปรรูป เอนไซม์จะทำให้เกิดการย่อยสลายตัวของสารต่างๆที่เป็นองค์ประกอบ เอนไซม์ในผักและผลไม้ช่วยทำให้ผักและผลไม้สุก นิ่ม เละ และสูญเสียลักษณะเนื้อสัมผัส ส่วนเอนไซม์ในเนื้อสัตว์ก็เช่นกัน จะทำให้เกิดกลิ่นเหม็นเกิดขึ้น
2. การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เช่น ความดัน ความแห้ง หรือเกิดจากการบรรจุ การขนส่งทำให้เกิดการแตกหัก รอยช้ำ ฉีกขาด รวมทั้งแมลง หรือการกัดแทะอาหารของสัตว์ชนิดต่างๆ
3. จุลินทรีย์
อาหารส่วนใหญ่เกิดการเน่าเสียจากจุลินทรีย์ได้ 2 ลักษณะ หนึ่งเกิดจากการเจริญของจุลินทรีย์ที่มีในอาหารหรือปนเปื้อนอยู่ เมื่อเซลล์จุลินทรีย์มีการเจริญ มีการใช้สารอาหาร และเกิดสารประกอบต่างๆ ลักษณะที่สอง เกิดจากเอนไซม์ที่สร้างและหลั่งออกมานอกเซลล์จุลินทรีย์หลังจากเซลล์ตายแล้ว การเน่าเสียจากการเจริญของจุลินทรีย์ หรือเอนไซม์ของจุลินทรีย์จะทำให้เกิดลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปเช่น กลิ่นรส เนื้อสัมผัส การเกิดแก๊ส การไหลเยิ้มของของเหลว เป็นต้น โดยทั่วไปการเน่าเสียจากการเจริญของจุลินทรีย์จะเกิดได้รวดเร็วกว่าการเน่าเสียจากเอนไซม์ที่หลั่งออกมาหลังจากเซลล์จุลินทรีย์ตายแล้ว ดังนั้นหากมีปัจจัยที่เหมาะสมต่อการเจริญของจุลินทรีย์ ก็มีผลทำให้อาหารเกิดการเน่าเสียได้เร็วขึ้น
อาหารที่เสื่อมคุณภาพ เกิดการเน่าเสียจากจุลินทรีย์ ไม่เป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค ปัจจัยที่มีผลต่อการยอมรับของผู้บริโภค ประกอบด้วย สี เนื้อสัมผัส กลิ่นรส รูปร่าง ลักษณะปรากฏของอาหาร เป็นต้น การสูญเสียคุณลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่า แสดงว่า อาหารมีการเสื่อมคุณภาพ หรือเน่าเสีย อย่างไรก็ตาม อาหารบางชนิดอาจเป็นที่ยอมรับในการบริโภค โดยไม่จัดเป็นอาหารที่เน่าเสียในบางประเทศ เช่น ปลาร้า แต่อาจจัดเป็นอาหารที่เน่าเสียได้ในอีกกลุ่มประเทศ หรือ การเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาแบบเดียวกัน เช่น การเกิดกรดจากแบคทีเรียที่สร้างกรดแล็กติก หากเกิดขึ้นอย่างเหมาะสมในผลิตภัณฑ์อาหาร หรือเครื่องดื่มประเภทหนึ่ง จัดเป็นสิ่งที่ต้องการ เช่น นมหมัก เนยแข็ง หรือ แหนม แต่หากน้ำนมที่เกิดการเปรี้ยวเองตามธรรมชาติจากกรดที่สร้างโดยกลุ่มแบคทีเรียดังกล่าว จะจัดเป็นนมที่เน่าเสีย เป็นต้น ดังนั้นการเน่าเสียของอาหาร หรือเครื่องดื่มไม่ได้พิจารณาเพียงแค่การมี หรือเกิดการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ แต่ยังรวมถึงการยอมรับของผู้บริโภคแต่ละคนหรือแต่ละกลุ่ม การเสื่อมคุณภาพและการเน่าเสียของอาหารเป็นปัญหาสำคัญที่ทำให้เกิดการสูญเสียทางเศรษฐกิจ ลดปริมาณการบริโภค และอาจเกิดการแพร่ระบาดของโรคทางอาหารได้ ดังนั้นการมีความรู้ และความเข้าใจในบทบาทของจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเกิดการเน่าเสียจะทำให้สามารถค้นหาวิธีการเพื่อควบคุมและป้องกันการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของอาหารได้
จุลินทรีย์ปนเปื้อนมาในอาหารมาจากแหล่งต่างๆ ได้แก่
การปนเปื้อนจากดิน
ดินเป็นแหล่งผลิตวัตถุดิบ เช่น พืช ผัก ผลไม้ สมุนไพร เครื่องเทศ ดินจะปนเปื้อนมากับวัตถุดิบได้มากระหว่างการเก็บเกี่ยว โดยเฉพาะพืชหัวซึ่งมีส่วนที่ใช้ประโยชน์อยู่ใต้ดิน เช่น กระชาย ขิง ดินยังปนเปื้อนมากับสัตว์น้ำที่โดยเฉพาะสัตว์น้ำที่อาศัยตามโคลนเลน เช่น หอย นอกจากนี้ดินยังปนเปื้อนมากับ สัตว์ที่เลี้ยงแบบปล่อยตามทุ่งหญ้า เช่น วัว ควาย และ แกะ
ดินเป็นแหล่งของจุลินทรีย์หลายชนิด ปริมาณของจุลินทรีย์แตกต่างกันขึ้นกับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ความชื้นในดิน ความอุดมสมบูรณ์ของดิน ชนิดและปริมาณของสารอาหาร ในดิน อุณหภูมิ จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ที่พบมากคือ แบคทีเรียที่สร้างสปอร์ได้แก่ เช่น Bacillus และ Clostridium ได้แก่ Clostridium botulinum,Clostridium perfringens นอกจากนี้ยังพบแบคทีเรีย Enterobacter, Enterococcus, Pseudomonas, Proteus, Micrococcus เป็นต้น ส่วนราพบมากที่บริเวณผิวดิน ตัวอย่างเช่น Aspergillus, Fusarium และ Penicillium เป็นต้น
การปนเปื้อนจากน้ำ
น้ำตามธรรมชาติที่มีบทบามสำคัญในการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ในอาหาร มีแหล่งที่มา 3 แหล่งสำคัญ ได้แก่
1 น้ำผิวดิน เช่น น้ำจากห้วยหนองคลองบึง แม่น้ำ
2 น้ำใต้ดินหรือน้ำบาดาล น้ำใต้ดินเป็นน้ำที่ผ่านการกรองจากชั้นหิน ดิน และทราย อาจเกิดการปนเปื้อนได้หากผิวดินบริเวณน้ำมีสิ่งสกปรก เช่น กองขยะ บ่อปฏิกูล น้ำสกปรกสามารถซึมผ่านชั้นดินและปนเปื้อนไปยังแหล่งน้ำใต้ดินได้
3 น้ำในบรรยากาศ หากเกิดการควบแน่นเป็นหยดน้ำ หรือเป็นละอองฝอย (arosol) ก็จะเป็นแหล่งปนเปื้อนและกระจายของจุลินทรีย์ในอาหารได้
การเน่าเสียหรือการเปลี่ยนแปลงงสภาพของอาหาร แบ่งได้ดังนี้
1. ปฏิกิริยาทางเคมี
ปฏิกิริยาทางเคมีไม่ได้รวมถึงปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ของจุลินทรีย์ ส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมของเอนไซม์ที่มีในอาหารตามธรรมชาติ ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม เอนไซม์ดังกล่าวจะทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงลักษณะคุณภาพของอาหารได้ แต่หากเป็นอาหารบางประเภท เช่น อาหารที่ผ่านการแปรรูป ตัวอย่างเช่นอาหารกระป๋อง เอนไซม์จะไม่มีบทบาทในการทำให้อาหารเน่าเสีย เนื่องจากกระบวนการแปรรูปอาหารกระป๋องมีขั้นตอนการทำลายเอนไซม์ในอาหารได้ หากอาหารไม่ได้ผ่านขั้นตอนการแปรรูป เอนไซม์จะทำให้เกิดการย่อยสลายตัวของสารต่างๆที่เป็นองค์ประกอบ เอนไซม์ในผักและผลไม้ช่วยทำให้ผักและผลไม้สุก นิ่ม เละ และสูญเสียลักษณะเนื้อสัมผัส ส่วนเอนไซม์ในเนื้อสัตว์ก็เช่นกัน จะทำให้เกิดกลิ่นเหม็นเกิดขึ้น
2. การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เช่น ความดัน ความแห้ง หรือเกิดจากการบรรจุ การขนส่งทำให้เกิดการแตกหัก รอยช้ำ ฉีกขาด รวมทั้งแมลง หรือการกัดแทะอาหารของสัตว์ชนิดต่างๆ
3. จุลินทรีย์
อาหารส่วนใหญ่เกิดการเน่าเสียจากจุลินทรีย์ได้ 2 ลักษณะ หนึ่งเกิดจากการเจริญของจุลินทรีย์ที่มีในอาหารหรือปนเปื้อนอยู่ เมื่อเซลล์จุลินทรีย์มีการเจริญ มีการใช้สารอาหาร และเกิดสารประกอบต่างๆ ลักษณะที่สอง เกิดจากเอนไซม์ที่สร้างและหลั่งออกมานอกเซลล์จุลินทรีย์หลังจากเซลล์ตายแล้ว การเน่าเสียจากการเจริญของจุลินทรีย์ หรือเอนไซม์ของจุลินทรีย์จะทำให้เกิดลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปเช่น กลิ่นรส เนื้อสัมผัส การเกิดแก๊ส การไหลเยิ้มของของเหลว เป็นต้น โดยทั่วไปการเน่าเสียจากการเจริญของจุลินทรีย์จะเกิดได้รวดเร็วกว่าการเน่าเสียจากเอนไซม์ที่หลั่งออกมาหลังจากเซลล์จุลินทรีย์ตายแล้ว ดังนั้นหากมีปัจจัยที่เหมาะสมต่อการเจริญของจุลินทรีย์ ก็มีผลทำให้อาหารเกิดการเน่าเสียได้เร็วขึ้น
การเน่าเสียของเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์
เนื้อสัตว์ที่มนุษย์นำมาใช้เป็นอาหารมีหลายชนิด เช่น กลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ได้แก่ หมู วัว ควาย แพะ แกะ กลุ่มสัตว์ปีก ได้แก่ เป็ดไก่ ห่าน กลุ่มสัตว์น้ำ ได้แก่ กุ้ง ปลา ปู หอย เนื้อสัตว์ที่เป็นอาหารที่เน่าเสียง่าย เมื่อมีจุลินทรีย์ ปนเปื้อนจะเจริญเติบโตเพิ่มจำนวนได้ดี จุลินทรีย์ที่พบส่วนใหญ่ในเนื้อสัตว์เกิดจากการปนเปื้อนจากภายนอกตัวสัตว์ในระหว่างการฆ่า การถอนขน การชำแหลละ รวมทั้งการแปรรูปเนื้อสัตว์
ลักษณะการเสียของเนื้อสัตว์
การเกิดเมือกบริเวณผิวหน้า มักพบในเนื้อสัตว์แช่เย็นในที่มีความชื้นสูง เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย เช่น Preudomonas , Sterptococcus , Bacillus ฯลฯ
การเปลี่ยนสีของเนื้อ เนื้อสัตว์จะมีการเปลี่ยนสีจากสีแดงเป็นสีเขียวหรือน้ำตาลเกิดจากแบคทีเรีย เช่น Lactobacilus , Bacilus ฯลฯ
การเกิดแผ่นสีเขียวบนเนื้อสัตว์ ส่วนใหญ่เกิดจากสปอร์สีเขียวของเชื้อ Pencillium
การเน่าเหม็น เกิดจากการสลายตัวของโปรตีนภายใต้สภาวะที่ไม่มีอากาศทำให้เกิดสารต่างๆ เช่นแอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ฯลฯ
นอกจากนี้การเน่าเสียของเนื้อสัตว์อาจเกิดมีจุดสีดำขึ้น โดยเชื้อราและยีสต์ซึ่งมักเกิดเฉพาะแห่งเท่านั้นและมีการแพร่กระจายช้ามาก จึงสามารถตัดแต่งเนื้อส่วนที่เสียออกไปได้ ส่วนการเสียที่เกิดจากแบคทีเรียส่วนใหญ่มักมีการแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว ทำให้ไม่สามารถตัดแต่งชิ้นเนื้อได้ จึงต้องทิ้งทั้งชิ้นโดยไม่สามารถนำไปใช้เป็นอาหารได้อีก
การเน่าเสียของสัตว์น้ำ
อาหารที่ได้จากสัตว์น้ำ ได้แก่ ปลา กุ้ง ปู หอย หมึก ฯลฯ จากแหล่งน้ำทุกชนิด เป็นแหล่งโปรตีนที่สำคัญของมนุษย์และสัตว์ อาหารจากสัตว์ที่ได้จากแหล่งน้ำเค็ม เรียกว่า อาหารทะเล (Seafood)
จุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนในสัตว์น้ำมาจากแหล่งน้ำที่สัตว์น้ำอาศัยอยู่ โดยจุลินทรีย์อาจปนเปื้อนในทางเดินอาหาร ผิว และเหงือกของสัตว์น้ำ ภาชนะบรรจุ สถานที่เก็บสัตว์น้ำ เรือและเครื่องมือที่ใช้จับสัตว์น้ำ น้ำแข็งที่ใช้แช่สัตว์น้ำ น้ำที่ล้างทำความสะอาดวัตว์น้ำ คนจับปลา คนขายปลา และผู้ปรุงอาหาร เป็นต้น