การสุกของผลไม้

การสุก (ripening) เป็นกระบวนการที่ผลไม้เข้าสู่ระยะชราภาพ โดยมีการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างภายในผล เช่น ผลจะอ่อนนุ่ม เกิดกลิ่นตามชนิดของผลไม้นั้น รสชาติหวานขึ้นเนื่องจากมีการเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาล ปริมาณกรดลดลง ผิวเปลี่ยนสีเป็นสีแดงเหลืองหรือสีอื่นๆ ตาม ชนิดของผลไม้ การเปลี่ยนแปลงต่างๆ เหล่านี้จะเกิดขึ้นได้ต้องใช้พลังงานอย่างมาก ซึ่งพลังงานนี้จะได้มาจากการหายใจที่เกิดขึ้นภายในผล การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นรวดเร็วมาก ผลจะเปลี่ยนสภาพจากผลดิบกลายเป็นผลสุกภายในเวลาไม่กี่วัน ในช่วงที่ผลสุกนี้จะมีการหายใจสูงมากจึงเรียกผลไม้เหล่านี้ว่า climacteric fruit เช่นมะเขือเทศ มะม่วง ละมุด กล้วย ทุเรียน ส่วนผลไม้อีกประเภทหนึ่งเมื่อผลแก่จัดแล้วไม่มีการสุกเกิดขึ้น การหายใจในผลอยู่ในระดับตํ่า เรียกว่า non-climacteric fruit ได้แก่ ส้ม สับปะรด มะนาว เงาะ ลำไย ลิ้นจี่ ผลไม้เหล่านี้ เมื่อเก็บเกี่ยวมาแล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงภายในผลเกิดขึ้นน้อยมาก รสชาติของผลมักจะคงที่ ตั้งแต่เก็บเกี่ยวจนกระทั่งหมดอายุ ดังนั้นถ้าเก็บเกี่ยวผลในระยะที่ยังไม่แก่จัดหรือผลยังเปรี้ยวอยู่ ก็มักจะคงรสชาตินั้นจนกระทั่งผลเน่าเสียไป ซึ่งต่างจากผลพวก climacteric fruit เช่นมะม่วง เมื่อเก็บเกี่ยวในขณะที่ผลแก่จัดแต่ยังดิบอยู่ จะมีรสเปรี้ยวและมีแป้งมาก แต่เมื่อทิ้งไว้จะมีการสุกเกิดขึ้นและรสชาติจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก

กระบวนการสุกของผล
ดังได้กล่าวมาแล้วว่าการสุกของผลเกิดขึ้นกับผลไม้พวก climacteric fruit ผลไม้พวกนี้จะมีการหายใจสูงมากในช่วงที่ผลสุก และยังพบว่าในช่วงนี้จะมีเอทิลีนสร้างขึ้นภายในผลเป็นจำนวนมากเช่นกัน ดังนั้นอัตราการหายใจและปริมาณเอทิลีนจึงมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เมื่อปริมาณเอทิลีนสูงจะเร่งให้มีการหายใจมากขึ้น ซึ่งจะเร่งให้มีการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสุกเกิดขึ้นโดยสมบูรณ์ เอทิลีนเป็นฮอร์โมนที่จำเป็นอย่างมากต่อการสุกของผลไม้ จึงอาจเรียกเอทิลีนได้ว่าเป็นฮอร์โมนเร่งการสุก (ripening hormone) ดังนั้นปัจจัย ใดๆ ก็ตามที่มีผลเร่งการสร้างเอทิลีน ก็จะเร่งการสุกของผลเช่นกัน และในทางตรงกันข้าม ปัจจัยใดที่มีผลยับยั้งการสร้างเอทิลีนหรือมีผลทำลายเอทิลีน ก็จะชะลอการสุกของผลได้ จากหลักการนี้จึงนำมาใช้ประโยชน์ในการควบคุมการสุกให้เกิดหรือไม่ให้เกิดขึ้นได้ตามที่ต้องการ
ในระหว่างที่เกิดกระบวนการสุก จะมีการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างเกิดขึ้นภายในผล พอสรุปได้ดังนี้
กระบวนการ ผลที่ตามมา
การเปลี่ยน methionine ไปเป็นเอทิลีน เอทิลีนถูกสร้างมากขึ้นและการหายใจมากขึ้น

การเปลี่ยนแป้งไปเป็นนํ้าตาล รสชาติหวานขึ้น

การลดปริมาณกรด ความเปรี้ยวลดลง

การเปลี่ยนสารเพกติกจากรูปที่ไม่ละลายนํ้าเป็นสารละลายน้ำ ผลอ่อนนุ่ม

การสังเคราะห์สารระเหย (Volatile substances) เกิดกลิ่นของผลไม้

การสลายตัวของคลอโรพิลล์และการสังเคราะห์เม็ดสีอื่นๆ สีเขียวของเปลือกหายไป และเกิดสีเหลือง แดง และอื่นๆ

การสลายตัวของแทนนิน (tannin) ความฝาดลดลง

จุดเริ่มแรกของการเปลี่ยนแปลงคือ เกิดการสร้างเอทิลีนขึ้นมาเป็นจำนวนมาก หลังจากนั้นกระบวนการอื่นๆ จึงเกิดตามมา การสุกจะเกิดขึ้นอย่างปกติเมื่อผลไม้อยู่ในสภาพที่เหมาะสม เช่นผลแก่จัดเต็มที่ อุณหภูมิพอเหมาะ ความชื้นสัมพัทธ์พอเหมาะ มีออกซิเจนเพียงพอ ในทางตรงกันข้ามถ้าผลยังไม่แก่จัด อุณหภูมิตํ่าหรือสูงไป หรือมีคาร์บอนไดออกไซด์สูง จะมีผลทำให้ผลสุกช้าลงและอาจเกิดการสุกอย่างผิดปกติ มีการสร้างเอทิลีนน้อยลง และการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ภายในผลอาจเกิดไม่สมบูรณ์ เช่นผิวไม่เปลี่ยนสี ความหวานน้อยลง ผลเหี่ยว

การบ่มผลไม้
การบ่มผลไม้คือการเร่งกระบวนการสุกให้เกิดขึ้นเร็วกว่าปล่อยให้สุกตามธรรมชาติ ซึ่งมีหลักการคือ จัดสภาพต่างๆ ให้เหมาะต่อการสุกของผล เช่น ให้อยู่ในที่ที่มีอุณหภูมิสูงพอสมควร ห่อผลหรือคลุมผลด้วยวัสดุต่างๆ ซึ่งป้องกันการถ่ายเทอากาศในสภาพที่มิอุณหภูมิสูงจะมีการสร้างเอทิลีนมาก และเมื่อมีการห่อผลหรือคลุมผลด้วยวัสดุ เช่น กระสอบ กระดาษหนังสือพิมพ์ ฟางข้าว ใบไม้ จะทำให้เอทิลีน ซึ่งผลไม้สร้างขึ้นเองไม่กระจายออกไปสู่บรรยากาศจนหมด จึงทำให้ผลไม้สุกได้เร็วกว่าการวางผลทิ้งไว้ในที่ที่มีอากาศถ่ายเทดี

นอกจากการจัดสภาพต่างๆ ให้เหมาะต่อการสุกของผลแล้ว การให้สารพวกเอทิลีนเพิ่มเข้าไปแก่ผลไม้ก็จะช่วยเร่งการสุกให้เกิดเร็วขึ้นเช่นกัน การให้เอทิลีนจากภายนอก แม้เพียงระยะเวลาอันสั้น เช่น 12 หรือ 24 ชั่วโมง ก็เพียงพอที่จะกระตุ้นให้ผลไม้สุกได้ เนื่องจากเอทิลีนที่ให้จากภายนอกนี้ทำหน้าที่กระตุ้นให้เกิดการสร้างเอทิลีนขึ้นภายในผล ซึ่งการสุกที่เกิดขึ้นต่อมาเป็นผลมาจากเอทิลีนที่ผลไม้สร้างขึ้นเป็นสำคัญ จะเห็นได้ว่าการสุกของผลที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ หรือการใช้เอทิลีนเร่งการสุก จะมีกระบวนการสุกที่เหมือนกันคือเกิดจากเอทิลีนที่ผลไม้สร้างขึ้นเป็นตัวการสำคัญในการกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ภายในผล ดังนั้นคุณภาพหรือรสชาติของผลไม้ที่ปล่อยให้สุกตามธรรมชาติหรือบ่มด้วยเอทิลีน จึงไม่แตกต่างกันถ้าผลไม้ที่ใช้บ่มมีอายุเท่ากัน การให้สารเอทิลีนเพิ่มเข้าไปจากภายนอกมีหน้าที่เร่งให้การสุกเกิดขึ้นเร็วกว่าปกติเท่านั้น

ผลไม้เมื่อเริ่มเข้าสู่กระบวนการสุกแล้ว จะดำเนินกระบวนการนั้นต่อไปอย่างต่อเนื่อง การเพิ่มสารเอทิลีนเข้าไปในช่วงนี้ จะไม่มีผลเร่งการสุกให้เร็วขึ้นได้อีก และในทำนองเดียวกันก็ไม่อาจยับยั้งการสุกนั้นได้ ดังนั้นการเพิ่มเอทิลีนเพื่อเร่งการสุกจะกระทำได้ในช่วงที่ผลยังไม่สุก เท่านั้น ผลที่แก่จัดเต็มที่จะมีความพร้อมในการสุกมากกว่าผลที่ยังไม่แก่จัด ดังนั้นการบ่มผลไม้ที่แก่จัดเต็มที่จึงสามารถใช้เอทิลีนความเข้มข้นตํ่ากว่าและให้ในช่วงเวลาที่สั้นกว่า และจะสุกเร็วกว่าผลที่ยังไม่แก่จัด

สารอื่นที่มีคุณสมบัติคล้ายเอทิลีน เช่น อะเซทิลีน (acetylene) ก็สามารถใช้บ่มผลไม้ได้เช่นกัน แต่มีประสิทธิภาพตํ่ากว่าการใช้เอทิลีน นั่นคือจะต้องใช้ความเข้มข้นสูงกว่าการใช้เอทิลีน แต่การใช้เอทิลีนบ่มผลไม้มีวิธีการที่ยุ่งยากกว่า เช่นต้องใช้ห้องบ่มผลไม้โดยเฉพาะซึ่งปิดได้สนิท ป้องกันอากาศรั่วไหล และสามารถควบคุมอุณหภูมิและความชื้นได้ ส่วนการใช้อะเซทิลีนทำได้สะดวกกว่าเนื่องจากสามารถใช้ถ่านก๊าซ (calcium carbide) ซึ่งอยู่ในรูปของแข็งและสามารถทำปฏิกริยากับน้ำเกิดเป็นก๊าซอะเซทิลีนขึ้นมา โดยไม่จำเป็นต้องใช้สารในรูปก๊าซโดยตรง วิธีการที่ปฏิบัติโดยทั่วไปในประเทศไทยคือการใช้ถ่านก๊าซก้อนขนาดเล็ก ห่อด้วยกระดาษแล้ววางแทรกไว้ในเข่งหรือภาชนะที่บรรจุผลไม้ก่อนการขนส่ง เมื่อผลไม้คายน้ำออกมาก็จะทำปฏิกิริยากับถ่านก๊าซ และค่อยๆ ปลดปล่อยอะเซทิลีนออกมา ช่วงเวลาที่ผลไม้อยู่ระหว่างการขนส่งนั้นเพียงพอที่อะเซทิลีนจะกระตุ้นให้เริ่มการสุกได้ ดังนั้นเมื่อผลไม้ถูกขนส่งถึงปลายทาง ก็สามารถนำผลไม้ออกมาวางรอการจำหน่ายได้โดยในระหว่างนั้นกระบวนการสุกก็ยังดำเนินต่อไปได้ซึ่งเป็นผลมาจาก เอทิลีนที่ผลไม้สร้างขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องมิอะเซทิลีนอีกต่อไป

ปัจจุบันมีสารปลดปล่อยเอทิลีนชนิดหนึ่งซึ่งนำมาใช้ประโยชน์แทนก๊าซเอทิลีนโดยตรง คือสาร ethephon ซึ่งในสภาพปกติจะอยู่ในรูปของแข็งและผลิตออกมาจำหน่ายในรูปสารเคมีการเกษตรโดยเตรียมให้อยู่ในรูปของเหลว ซึ่งสะดวกต่อการใช้มากขึ้น สารชนิดนี้เมื่อนำมาผสมนํ้าก็จะเริ่มปลดปล่อยก๊าซเอทิลีนออกมา จึงมีผลต่อพืชเช่นเดียวกับการใช้ก๊าซเอทิลีนโดยตรง ethephon สามารถเร่งการสุกของผลไม้ได้ โดยมีวิธีการใช้ได้หลายแบบ เช่นการจุ่มผลลงในสารละลาย การพ่นสารละ ลายไปยังผล ความเข้มข้นของ ethephon ที่ใช้ค่อนข้างตํ่าคือประมาณ 200 ถึง 1,000 มก/ล ส่วนใหญ่มักจะกระตุ้นให้ผลสุกได้ภายใน 2-3 วันหลังการให้สาร ถึงแม้จะเพิ่มความเข้มข้นให้สูงขึ้นไปก็ไม่สามารถเร่งการสุกให้เร็วขึ้นได้อีก เนื่องจากกระบวนการสุกของผลไม้ ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงสุกเต็มที่ต้องอาศัยเวลาระยะหนึ่ง เมื่อมีการให้สาร ethephon ความเข้มข้นสูงก็จะเริ่มการสุกได้ไม่แตกต่างจากการใช้ ethephon ความเข้มข้นที่เหมาะสม นอกจากนี้การใช้ sthephon ความเข้มข้นสูงอาจเกิดผลเสียแก่ผลไม้ เช่น เนื้อเยื่อตายจนกระทั่งไม่สามารถสุกได้
อย่างปกติ การทดลองในประเทศไทยโดยใช้ ethephon ความเข้มข้น 500-1,500 มก/ล กับผลดิบ ของกล้วยหอมทองภายหลังการเก็บเกี่ยวโดยแช่ผลในสารละลายเป็นเวลา 15 นาทีจะทำให้ผลสุกได้ ภายใน 3 วันไม่ว่าจะใช้สารความเข้มข้น 500 หรือ 1,500 มก/ล ก็ตาม การแช่ผลละมุดดิบในสารละลาย ethephon ความเข้มข้น 1,000-2,000 มก/ล เป็นเวลา 15นาที ก็มีผลเร่งการสุกได้เช่นกัน โดยผลจะสุกพร้อมกันได้ภายในเวลา 3-4 วัน

ผลไม้ที่ผ่านการบ่มโดยใช้อะเซทิลีน เอทิลีนหรือ ethephon ก็ตามจะมีการสุกอย่างสมํ่าเสมอ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือกล้วย ผลกล้วยในเครือเดียวกันหรือแม้กระทั่งภายในหวีเดียวกันก็ตาม จะมีอายุไม่เท่ากัน ดังนั้นถ้าปล่อยให้สุกตามธรรมชาติจะพบว่าผลที่อยู่ในหวีตอนบนบางผลจะสุกก่อนหวีตอนล่าง โดยสังเกตได้จากการเปลี่ยนสีผิวเป็นสีเหลือง ทั้งนี้เนื่องจากผลที่อยู่ในหวีตอนบนเกิดการติดผลก่อนจึงมีอายุมากกว่าผลที่อยู่ในหวีตอนล่าง จึงเริ่มต้นกระบวนการสุกได้ก่อน การใช้สารในกลุ่มเอทิลีนบ่มผลกล้วยทั้งเครือ จึงเป็นการกระตุ้นให้เริ่มกระบวนการสุกได้พร้อมกัน ดังนั้นผลจึงเปลี่ยนสีและสุกพร้อมกันทั้งเครือ ผลไม้ชนิดอื่นเช่น มะม่วง ทุเรียน ละมุด ที่เก็บเกี่ยวมารุ่นเดียวกันก็อาจมีอายุไม่เท่ากัน การบ่มโดยใช้สารในกลุ่มเอทิลีนก็จะกระตุ้นให้สุกได้พร้อมกันยกเว้นผลที่มีอายุแตกต่างกันมากซึ่งในกรณีนี้ผลที่แก่กว่าจะสุกได้ก่อน

การบ่มผลไม้ในต่างประเทศจะใช้ก๊าซเอทิลีนเป็นหลักโดยมีห้องบ่มผลไม้ที่สมบูรณ์แบบผลไม้ที่นำเข้าไปบ่มจะอยู่ในภาชนะบรรจุโดยไม่จำเป็นต้องนำผลไม้ออกมาวางไว้ข้างนอกเนื่องจากก๊าซเอทิลีนสามารถแทรกซึมเข้าไปถึงผลไม้ที่อยู่ภายในภาชนะได้ การบ่มผลไม้ในห้องบ่มสามารถทำได้ครั้งละมากๆ จึงเป็นการสะดวกและรวดเร็ว เมื่อผ่านการบ่มแล้วก็สามารถขนส่งผลไม้ออกไปจำหน่ายได้ทันทีโดยไม่ต้องบรรจุหีบห่อใหม่ เมื่อเป็นเช่นนี้การบ่มผลไม้โดยใช้ ethephon ไม่นิยมกระทำกันเนื่องจากต้องนำผลไม้ออกมาจากภาชนะเพื่อแช่หรือพ่นสารทุกผลแล้วจึงใส่กลับเข้าไปใหม่ ซึ่งทำได้ช้ากว่าและสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายสูงมาก ดังนั้นจึงไม่มีการวิจัยเพื่อใช้สาร ethephon ทดแทนเอทิลีนในการ บ่มผลไม้ในต่างประเทศ เมื่อเป็นเช่นนี้ข้อมูลต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับพิษตกค้างของสาร ethephon ภายในผลไม้ที่บ่มโดยใช้สารนี้ จึงไม่เพียงพอที่จะยอมรับให้ใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ ในประเทศไทยยังไม่มีห้องบ่มผลไม้ดังนั้นจึงใช้วิธีทำได้สะดวกคือการใช้ถ่านก๊าซใส่ในภาชนะบรรจุผลไม้ และเริ่มมีการใช้ ethephon ในการบ่มผลไม้มากขึ้นเนื่องจากสะดวกกว่าและได้ผลดีกว่าการใช้ถ่านก๊าซ อย่างไรก็ตามยังไม่มีผู้ใดยืนยันได้ว่าการใช้ ethephon บ่มผลไม้จะเกิดอันตรายต่อผู้บริโภคหรือไม่ แต่ก็มีข้อมูลเบื้องต้นที่ศึกษาความเป็นพิษของสาร ethephon พบว่าถ้าสัตว์ทดลองได้รับสาร ethephon เข้าไปร่างกายจะขับสารทิ้งออกมาเกือบหมดโดยเหลือคงค้างอยู่ไม่ถึง 1 เปอร์เซ็นต์ภายในเวลา 72 ชั่วโมง

การเร่งสีและเร่งการแก่ของผลไม้บนต้น
ผลไม้ไม่ว่าจะเป็น climacteric หรือ non-climacteric fruit มักจะมีการเปลี่ยนสีผิวเมื่อผลแก่หรือสุก การเปลี่ยนสีผิวของผลไม้เกิดขึ้นได้ 2 ทาง คือ การสลายตัวของคลอโรฟิลล์ทำให้สีเขียวบนผิวผลหายไป และการสร้างรงควัตถุชนิดต่างๆ ขึ้นมาทดแทนทำให้เกิดสีส้ม แดง ม่วง และอื่นๆ การเกิดสีของผลไม้เป็นกระบวนการที่ผลไม้นั้นเข้าสู่ระยะชราภาพก่อนที่จะตายไป ฮอร์โมนสำคัญที่มีผลเร่งการชราภาพดังกล่าวคือเอทิลีน ผลไม้พวก non-climacteric fruit ถึงแม้จะไม่มีการสุกเกิดขึ้น แต่ผิวผลสามารถเปลี่ยนสีได้เช่นกันถ้าได้รับเอทิลีน เช่น การบ่มผิวส้ม (degreening) จะทำให้สีเขียวบนผลหายไปและเกิดสีเหลืองขึ้นมาทดแทน เอทิลีนมีผลเร่งกระบวนการทำลายคลอโรฟิลล์ กระตุ้นการสร้างรงควัตถุ กระตุ้นการหายใจ ซึ่งเป็นการเร่งให้พืชแก่เร็วขึ้น ดังนั้นจึงอาจนำมาใช้ประโยชน์ในการเร่งการแก่และการเกิดสีของผลไม้ในขณะที่ยังอยู่บนต้นได้ ในทางปฏิบัติเราไม่อาจใช้เอทิลีนซึ่งอยู่ในรูปก๊าซในแปลงปลูกพืชได้โดยตรง จึงต้องใช้ ethephon เพื่อประโยชน์ดังกล่าว ปัจจุบันมีการแนะนำให้ใช้ ethephon เร่งการเปลี่ยนสีผลมะเขือเทศสับปะรด ในต่างประเทศ ส่วนในประเทศไทยได้มีการทดลองใช้สารนี้เพื่อเร่งการแก่และการเปลี่ยนสีผิวของเงาะ ลองกอง สับปะรด องุ่น มะม่วง ซึ่งก็ปรากฎว่าใช้ได้ผลดี และมีแนวโน้มที่จะใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ อย่างไรก็ตามอายุของผลไม้ในขณะที่ใช้สารก็เป็นสิ่งหนึ่งที่จะต้องคำนึง ถึง ถ้าใช้ ethepho ในขณะที่ผลยังอ่อนอยู่มากอาจทำให้คุณภาพของผลเสียไป เนื่องจากแก่เร็วก่อนกำหนดมากเกินไป โดยยังไม่สามารถสะสมอาหารได้มากพอ อีกประการหนึ่งคือสารพวก เอทิลีนยังมีผลเร่งการหลุดร่วงของใบ ดอก ผล ดังนั้นถ้าให้ ethephon มากเกินไปหรือให้ในช่วงเวลาที่ไม่เหมาะสม อาจทำให้ผลหลุดร่วงก่อนกำหนดได้

การชะลอการสุก
เมื่อได้ทราบแล้วว่าเอทิลีนเป็นตัวการสำคัญที่กระตุ้นให้ผลไม้เกิดการสุก ดังนั้นวิธีการใดก็ตามที่มีผลลดอัตราการสร้างหรือยับยั้งการทำงานของเอทิลืนในพืชก็ย่อมต้องมีผลชะลอการสุกได่ สภาพที่มีผลกระตุ้นการสร้างเอทิลีนในพืชได้แก่

1. อุณหภูมิ โดยปกติถ้าเก็บผลไม้ไว้ในที่อุณหภูมิสูงจะทำให้มีการสร้างเอทิลีนมากขึ้น แต่ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปจะทำให้การสร้างเอทิลีนชะงักลงได้เช่นกัน ยกตัวอย่างเช่นการสร้างเอทิลีนของผลแอปเปิ้ลจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และสร้างมากที่สุดที่อุณหภูมิ 30 °ซ หลังจากนั้นจะค่อยๆ ลดลงตามลำดับจนกระทั่งอุณหภูมิ 40°ซ จะทำให้หยุดการสร้างเอทิลีนจากหลักการข้อนี้เราจึงสามารถลดอัตราการสร้างเอทิลีนได้โดยการเก็บรักษาผลไม้ไว้ในที่อุณหภูมิตํ่า ซึ่งเป็นการ
ยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้ให้นานขึ้นได้ทางหนึ่ง

2. ปริมาณออกซิเจน การสร้างเอทิลีนจำเป็นต้องอาศัยพลังงานอย่างมาก ซึ่งพลังงานนั้นจะได้มาจากการสลายอาหารสะสมด้วยการหายใจแล้วจึงปลดปล่อยพลังงานออกมา ดังนั้นในสภาพที่มีออกซิเจนมากจึงทำให้เกิดการสร้างเอทิลีนมากด้วย การชะลอการสร้างเอทิลีนจึงทำได้ โดยการลดปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศที่เก็บรักษาผลไม้ให้ตํ่าลง เช่นถ้าเก็บผลกล้วยไว้ในสภาพที่มีออกซิเจน 0.5-5 เปอร์เซ็นต์ จะทำให้ผลสุกช้าลงมากกว่าการเก็บรักษาไว้ในสภาพอากาศปกติซึ่งมีออกซิเจนประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์

3. การเกิดบาดแผลหรือชอกช้ำ ในกรณีที่ผลไม้เกิดบาดแผลอันเนื่องมาจากการเก็บเกี่ยวหรือระหว่างการขนส่ง จะทำให้ผลไม้นั้นสร้างเอทิลีนขึ้นมามากกว่าปกติ เอทิลีนที่เกิดในสภาวะนี้เรียกว่าเอทิลีนในสภาวะเครียด (Stress-induced ethylene) เอทิลีนที่เกิดในกรณีเช่นนี้เป็นเอทิลีนชนิดเดียวกันกับที่พืชสร้างขึ้นในสภาวะปกติ และมีผลต่อพืชเช่นเดียวกัน แต่ปริมาณที่สร้างขึ้นจะสูงกว่าระดับปกติที่ควรจะเป็น ดังนั้นผลไม้ที่เกิดบาดแผลหรือเกิดการชอกช้ำ จึงมีอายุการเก็บรักษาสั้นลงและสุกเร็วกว่าปกติ

4. การเข้าทำลายของโรคและแมลง เมื่อผลไม้ถูกโรคหรือแมลงเข้าทำลายจะเกิดบาดแผลขึ้นและเกิดการสร้างเอทิลีนในสภาวะเครียดขึ้นมาเช่นเดียวกับการเกิดบาดแผลทั่วๆ ไป นอกจากนี้เชื้อสาเหตุที่ทำให้เกิดโรค เช่น เชื้อรา และบักเตรีบางชนิดยังสามารถสร้างเอทิลีนขึ้น มาได้ด้วย จึงเป็นการเพิ่มปริมาณเอทิลีนในสภาพบรรยากาศที่เก็บรักษาผลไม้ ซึ่งมีผลทำให้อายุการเก็บรักษาสั้นลงเช่นเดียวกัน มีข้อสังเกตว่าผลไม้หรือใบไม้ก็ตามถ้าถูกโรคเข้าทำลายหรือแมลงกัดกิน จะเกิดอาการเหลืองและหลุดร่วงเร็วกว่าปกติ ทั้งนี้เป็นผลเนื่องมาจากเอทิลีนที่ถูกสร้างขึ้นอย่างมากผิดปกติเป็นตัวกระตุ้นการหลุดร่วงดังกล่าว

ปัจจัยที่กล่าวมาข้างต้นนี้มีผลส่งเสริมการสร้างเอทิลีน แต่ก็มีสภาพบางอย่างซึ่งยับยั้งการสร้างเอทิลีนหรือมีผลทำลายเอทิลีน ได้แก่

1. ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ในสภาพบรรยากาศปกติมีเพียง 0.03% เท่านั้น ซึ่งพืชหรือสัตว์มีการหายใจได้ปกติ แต่ถ้ามีการเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์ให้มากขึ้น จะทำให้เกิดการหายใจน้อยลง ซึ่งมีผลลดอัตราการสร้างเอทิลีนด้วย นอกจากนี้คาร์บอนไดออกไซด์ มีโครงสร้างของโมเลกุลคล้ายกับเอทิลีน จึงเข้าไปครอบคลุมจุดต่างๆ ในผลไม้ทำให้เอทิลีนไม่สามารถเข้าไปทำหน้าที่ได้ตามปกติ ดังนั้นในสภาพที่มีคาร์บอนไดออกไซด์สูงจึงทำให้ผลไม้สุก ช้ากว่าปกติ และเก็บรักษาไว์ได้นานขึ้น แต่อย่างไรก็ตามถ้าพืชได้รับคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณสูงเป็นเวลานานจะทำให้เกิดการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic respiration) หรือเกิดการหมัก (fermentation) ทำให้คุณภาพและรสชาติของผลไม้เสียไป

2. การใช้สารดูดซับเอทิลีน (ethylene absorbent) สารดูดซับเอทิลีนที่รู้จักกันดีคือด่างทับทิม (potassium permanganate : KMnO4) ด่างทับทิมสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับเอทิลีนทำให้เกิดเป็นสารใหม่คือ แมงกานีสไดออกไซด์ (manganese dioxide) และเอทิลีนไกลคอล (ethylene glycol) ซึ่งไม่สามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นเอทิลีนได้อีกดังสมการ

KMnO4 + C2H4 → C2H6O2 + MnO2 + K2O

ในปัจจุบันมีการใช้ด่างทับทิมในเชิงพาณิชย์เพื่อชะลอการสุกของผลไม้ระหว่างการขนส่งโดยผลิตออกมาจำหน่ายแบบสำเร็จรูปซึ่งพร้อมที่จะใช้ได้ทันที การใช้ด่างทับทิมในกรณีนี้ไม่อาจใช้ในรูปผลึกโดยตรง เนื่องจากไม่สามารถทำปฏิกิริยากับเอทิลีนได้สะดวก จึงต้องนำมาละลายนํ้าแล้วใช้วัสดุที่มีความพรุนสูงเป็นตัวดูดซึม เช่น ซีไลท์ (celite) เวอร์มีคิวไลท์ (vermiculite) หรือ อาลูมินา เพลเลท (alumina pellet) หลังจากที่สารดังกล่าวดูดซับสารละลายด่างทับทิมจนอิ่มตัวแล้วจึงทำให้แห้งแล้วบรรจุในซองกระดาษหรือวัสดุห่อหุ้มอื่นๆ ก่อนนำไปใช้ประโยชน์ อาลูมินา เพลเลท นิยมใช้เป็นวัสดุดูดซับด่างทับทิมในการผลิตเพื่อการค้า แต่ในประเทศไทยอาจหาวัสดุชนิดนี้ได้ยาก จึงอาจใช้เวอร์มีคิวไลท์แทนโดยได้ผลดีเช่นกัน การทำวัสดุดูดซับเอทิลีนมีวิธีการหลายแบบ ดังนี้คือ

ก. นำผลึกด่างทับทิมมาละลายนํ้าจนอิ่มตัว (ใช้ด่างทับทิม 6.4 กรัม ผสมน้ำ 100 มล) แล้วนำไปผสมกับเวอร์มีคิวไลท์ นำไปทำให้แห้งโดยวางทิ้งไว้ในที่ร่ม หลังจากนั้นจึงเก็บใส่ภาชนะที่ป้องกันแสงและควรเก็บไว้ในที่เย็นเพื่อป้องกันการเสื่อม เมื่อจะใช้จึงตักออกมาบรรจุในซอง กระดาษหรือถุงผ้า ซึ่งมีการถ่ายเทอากาศได้ ปริมาณสารที่ใช้ขึ้นอยู่กับปริมาณผลไม้ เวอร์มีคิวไลท์ มีความสามารถในการดูดซับสูง คือเวอร์มิคิวไลท์ 3.5 กรัม สามารถดูดซับสารละลายด่างทับทิมได้ 2.8 กรัม

ข. นำเวอร์มีคิวไลท์ผสมปูนปลาสเตอร์แล้วหล่อให้เป็นแท่งขนาดกลักไม้ขีดไฟ หลังจากที่แท่งเวอร์มีคิวไลท์แข็งตัวดีแล้ว จึงนำไปแช่ในสารละลายด่างทับทิม แล้วทิ้งไว้ให้แห้งก่อนนำไปใช้ประโยชน์

ค. ใช้ปูนปสาสเตอร์หล่อเป็นแท่งขนาดกลักไม้ขีดไฟ โดยไม่ต้องใช้เวอร์มีคิวไลท์ แล้วจึงนำไปแช่ในสารละลายด่างทับทิม และทำให้แห้งก่อนนำไปใช้ประโยชน์

โดยทั่วไปแล้วการทำตามวิธีที่ 1 ให้ผลดีกว่าวิธีอื่นเนื่องจากมีพื้นที่ผิวในการดูดซับเอทิลีนสูง จึงสามารถทำลายเอทิลีนได้รวดเร็ว เมื่อด่างทับทิมทำปฏิกิริยากับเอทิลีนแล้วจะเกิดการเปลี่ยนสีจากสีม่วงแดงของด่างทับทิมเป็นสีนํ้าตาลของแมงกานีสไดออกไซด์ ซึ่งแสดงว่าสารดูดซับนั้นหมดประสิทธิภาพแล้ว

มีข้อสังเกตว่าการใช้วัสดุดูดซับด่างทับทิมนั้นควรเป็นวัสดุที่มีความโปร่งพรุนสูง และเป็นสารอนินทรีย์ เนื่องจากด่างทับทิมเป็นออกซิไดซิงเอเจนท์ (oxidising agent) อย่างแรงซึ่งสามารถทำปฏิกิริยาได้ดีกับสารอินทรีย์ดังนั้นจึงไม่อาจใช้ขี้เลื่อย ฟาง หรือกระดาษ แทนการใช้ เวอร์มีคิวไลท์ได้

การใช้สารดูดซับเอทิลีนให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจะต้องใช้ในปริมาณที่มากพอ เพื่อให้การทำลายเอทิลีนเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว พืชแต่ละชนิดมีอัตราการสร้างเอทิลีนได้แตกต่างกัน ดังนั้นจึงไม่อาจบอกได้แน่ชัดลงไปว่าควรต้องใช้สารดูดซับเอทิลีนปริมาณมากน้อยเพียงไรจึงจะเหมาะ สมต่อปริมาณผลไม้แต่ละกิโลกรัม นอกจากต้องทดลองดูในปริมาณเล็กน้อยก่อน เคยมีการทดลองใช้สารดูดซับเอทิลีนกับมะม่วงดิบพันธุ์หนังกลางวัน โดยใช้ด่างทับทิมอัตราต่างๆ กัน พบว่าการใช้ด่างทับทิมอัตราประมาณ 2 กรัมต่อผลไม้ 1 กก เมื่อเก็บผลไว้ที่อุณหภูมิปกติ (28-34°ซ) เป็นเวลา 9 วันจะมีการสุกของผลเกิดขึ้นเพียง 13.75 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นในขณะที่การเก็บแบบธรรมดาจะมีการสุก 40.50 เปอร์เซ็นต์ แต่ก็คาดว่าถ้ามีการใช้ด่างทับทิมปริมาณมากกว่านี้อาจช่วยชะลอการสุก ได้นานขึ้นอีก

3. อุณหภูมิตํ่า ผลไม้ที่เก็บรักษาไว้ในตู้เย็นหรือห้องเย็นจะสุกช้ากว่าปกติ เนื่องจากสภาพอุณหภูมิตํ่ามีผลชะลอการหายใจ และชะลอกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ภายในผลรวมทั้งชะลอการสร้างเอทิลีนด้วยอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการเก็บรักษาในห้องเย็นของผลไม้แต่ละชนิดจะแตกต่างกันไป ผลไม้เขตหนาว เช่น แอปเปิล สาลี่ ท้อ สามารถเก็บไว้ได้ในระดับอุณหภูมิตํ่าถึง 0-5°ซ โดยไม่เกิดความเสียหาย แต่ถ้าเป็นผลไม้เขตร้อนทั่วๆ ไป จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า นี้คือประมาณ 10-15°ซ

จากปัจจัยที่กล่าวมาทั้งหมด อาจนำมาผสมผสานกันเพื่อชะลอการสุกของผลไม้และยืดอายุการเก็บรักษาได้ เช่นการใช้ห้องเก็บรักษาที่สามารถควบคุมอุณหภูมิความชื้น ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ และออกซิเจน จะทำให้อายุการเก็บรักษายาวนานมาก ในกรณีที่ไม่มีห้องเก็บรักษาผลไม้ก็อาจดัดแปลงได้ โดยการเก็บผลไม้ในถุงพลาสติก แล้วใส่สารดูดซับเอทิลีนลงไป จากนั้นจึงนำไปเก็บไว้ในตู้เย็น ผลไม้ในถุงพลาสติกจะมีการหายใจเป็นปกติในระยะแรกโดยมีการใช้ออกซิเจนภายในถุงและปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา จึงทำให้บรรยากาศภายในถุงมีออกซิเจนน้อยลงและคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น ซึ่งเป็นสภาพที่ไม่เหมาะต่อการสร้างเอทิลีน ในกรณีที่มีเอทิลีนปลดปล่อยออกมาจากผลไม้บ้างก็จะถูกสารดูดซับเอทิลีนทำลาย จึงทำให้เก็บรักษาผลไม้ได้นานขึ้นโดยไม่เกิดการสุก
ผลไม้ที่จัดเป็น climacteric fruit และ nonclimacteric fruit บางชนิด

climacteric fruit nonclimacteric fruit
แอปเปิ้ล เชอรี่
อะโวกาโด แตงกวา
กล้วย มะเดื่อฝรั่ง(fig)
น้อยหน่า องุ่น
มะม่วง ส้ม
มะละกอ มะนาว
ท้อ ส้มโอ
สาลี่ แตงโม
พลับ สับปะรด
ละมุด สตรอเบอรี่
มะเขือเทศ เงาะ
กะทกรกเทศ (passion fruit) ลำไย
ทุเรียน ลิ้นจี่

ที่มา:พีรเดช ทองอำไพ