จากประเพณีสู่เทคโนโลยี: การพัฒนาการทดสอบความปลอดเชื้อในอุตสาหกรรมการผลิตอาหาร

การยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์อาหารได้กลายเป็นเป้าหมายที่สำคัญสำหรับผู้ผลิตมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ การบำบัดด้วยความร้อนอุณหภูมิสูงมาก (UHT) ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญเพื่อให้ได้ความสะอาดเชิงพาณิชย์ ทำให้สามารถผลิตอาหารที่มีอายุการเก็บรักษาได้ยาวนานเป็นพิเศษ ซึ่งมักจะเกิน 12 เดือน การบำบัดด้วย UHT ซึ่งได้รับความนิยมในภาคอุตสาหกรรมนมในตอนแรก ได้ถูกนำมาใช้โดยผู้ผลิตเครื่องดื่มและน้ำสต็อกจากพืชอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

ความปราศจากเชื้อในเชิงพาณิชย์หมายถึง "การไม่มีจุลินทรีย์ที่สามารถเจริญเติบโตได้ในอาหารภายใต้สภาวะปกติที่ไม่มีการแช่เย็นในระหว่างการผลิต การจัดจำหน่าย และการเก็บรักษา" (คณะกรรมาธิการอาหารสากล (WHO/FAO) CAC/RCP 40-1993) บทความนี้สำรวจวิธีการทดสอบต่างๆ ที่ใช้ในการยืนยันความปราศจากเชื้อในเชิงพาณิชย์ในผลิตภัณฑ์ UHT

การรักษาคุณภาพและความปลอดภัยของอาหารเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง และการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์ UHT รวมถึงนมและนมจากพืช โยเกิร์ต ครีม และสต็อก เป็นความท้าทายที่สำคัญ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ได้มีการพัฒนาวิธีการทั้งแบบดั้งเดิมและนวัตกรรมสำหรับการตรวจหาสิ่งปนเปื้อนทางจุลินทรีย์

วิธีการแบบดั้งเดิมในการตรวจสอบความปราศจากเชื้อในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเกี่ยวข้องกับการนับจำนวนแบคทีเรียทั้งหมด ขั้นตอนประกอบด้วย:

• ก่อนการบ่ม: แพ็กเกจจะถูกบ่มไว้เป็นเวลาสามถึงห้าวัน ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และ 55 องศาเซลเซียส
• การชุบ: ตัวอย่างจะถูกชุบลงบนอาหารเลี้ยงเชื้อทั่วไป เช่น อาหารเลี้ยงเชื้อสำหรับนับจำนวนเชื้อ
• การบ่มครั้งที่สอง: แผ่นเพาะเชื้อจะถูกนำไปบ่มเป็นเวลาสองวันที่อุณหภูมิ 30 °C และ 55 °C
• การวิเคราะห์: การนับจำนวนโคโลนียืนยันว่าไม่มีการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์

ผลิตภัณฑ์จะถูกปล่อยออกสู่ตลาดได้ก็ต่อเมื่อไม่พบการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ซึ่งแสดงถึงความปราศจากเชื้อในระดับเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ใช้เวลานาน ต้องใช้แรงงานมาก และมีค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากต้องเก็บรักษาผลิตภัณฑ์เป็นระยะเวลานาน ส่งผลให้ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์พาสเจอร์ไรซ์อุณหภูมิสูง (UHT) หันมาใช้ทางเลือกที่รวดเร็วกว่าและใช้แรงงานน้อยกว่าซึ่งยังคงความแม่นยำของวิธีการแบบดั้งเดิมได้มากขึ้น

มีวิธีการทดสอบความปราศจากเชื้อแบบรวดเร็วหลายวิธีเกิดขึ้น รวมถึงการวัดค่า pH การทดสอบ ATP การตรวจสอบ_CO2และโฟลไซโตเมทรี แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกัน

• การทดสอบค่า pH: หลังจากการบ่ม (3–5 วัน ที่อุณหภูมิ 30 °C และ 55 °C) จะทำการทดสอบค่า pH ของตัวอย่าง การลดลงของค่า pH อย่างมีนัยสำคัญบ่งชี้ถึงการปนเปื้อน วิธีนี้มีต้นทุนต่ำและใช้อุปกรณ์น้อย แต่จำกัดในการตรวจหาจุลินทรีย์ที่ผลิตกรดเท่านั้น และไม่เหมาะสำหรับอาหารที่มีความเป็นกรด เช่น น้ำผลไม้ นอกจากนี้ยังต้องใช้แรงงานมากและใช้เวลานาน
• การตรวจสอบ_CO2: วิธีการนี้วัดระดับ_CO2ซึ่งเพิ่มขึ้นระหว่างการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย โดยใช้ปฏิกิริยาแบบวัดสีหรือการเรืองแสง ตัวอย่างจะถูกเติมลงในอาหารเลี้ยงเชื้อเฉพาะและบ่มในเครื่องมือ ผลลัพธ์จะพร้อมในสองถึงสี่วัน ลดระยะเวลาการเก็บตัวอย่าง วิธีการนี้ต้องการแรงงานน้อยและประหยัดพื้นที่ห้องปฏิบัติการด้วยการบ่มอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม มีขีดจำกัดในการรองรับตัวอย่างเนื่องจากความจุของเครื่องมือ ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเริ่มต้นและค่าใช้จ่ายต่อการทดสอบสูง
• การทดสอบ ATP: การทดสอบ ATP ตรวจหาการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ผ่านแสงที่ปล่อยออกมาในระหว่างปฏิกิริยาทางชีวฟลูออเรสเซนซ์ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการกำจัด ATP ที่อิสระ การทำลายเซลล์จุลินทรีย์ และการวัด ATP ของแบคทีเรียโดยใช้ลูมินอมิเตอร์ ซึ่งทั้งหมดนี้ดำเนินการในเครื่องมือ เช่น ฿ Innovate™ System. วิธีนี้รองรับปริมาณงานสูง โดยสามารถประมวลผลตัวอย่างได้ 96 ตัวอย่างภายในเวลาไม่ถึง 20 นาที ช่วยลดระยะเวลาการเก็บตัวอย่างได้อย่างมีนัยสำคัญอย่างน้อยห้าวัน และใช้งานง่าย คุ้มค่ากับต้นทุน แม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและอุปกรณ์เริ่มต้นที่สูงกว่า แต่ต้นทุนต่อครั้งในการทดสอบต่ำ
• โฟลว์ไซโตเมทรี: โฟลว์ไซโตเมทรีเป็นเทคนิคที่สามารถใช้ในการทดสอบความปราศจากเชื้อในตัวอย่าง เช่น ผลิตภัณฑ์จากเลือด เซลล์แบคทีเรียจะถูกติดฉลากด้วยสารเรืองแสง เซลล์ที่ถูกติดฉลากจะผ่านลำแสงเลเซอร์ในเซลล์ไหลแคบและถูกตรวจจับโดยโฟลว์ไซโตมิเตอร์ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่รองรับการทดสอบแบบผ่านปริมาณมากได้ดีเท่ากับการทดสอบ ATPค่าใช้จ่ายในการติดตั้งครั้งแรกอาจสูงมาก และเมื่อคิดเป็นค่าใช้จ่ายต่อครั้งการทดสอบ วิธีนี้ถือเป็นวิธีที่แพงที่สุด อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ต้องการแรงงานน้อยกว่า และให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ

การเลือกวิธีการคัดกรองจุลินทรีย์แบบรวดเร็วที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ:

• ความเร็วและความน่าเชื่อถือ: เลือกวิธีการที่ให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วและเชื่อถือได้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน
• ประสิทธิภาพในห้องปฏิบัติการ: เลือกวิธีการที่ลดการป้อนข้อมูลด้วยมือให้น้อยที่สุด สนับสนุนการทำงานอัตโนมัติ และให้ปริมาณการทดสอบสูงโดยไม่ต้องการพื้นที่มากเกินไป
• ฝ่ายสนับสนุนทางเทคนิค: EnSURE ผู้ให้บริการเสนอการสนับสนุนอย่างครอบคลุม, ความช่วยเหลือในการปฏิบัติตามกฎระเบียบ, และความรู้ความเชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมอาหาร.
• การปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมาย: EnSURE ระบบสามารถผสานการทำงานได้อย่างราบรื่นกับระบบบริหารจัดการข้อมูลห้องปฏิบัติการ (LIMS) และระบบวางแผนทรัพยากรองค์กร (ERP) พร้อมรองรับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบสำหรับการติดตามและรายงานข้อมูล
• การปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง: ร่วมมือกับผู้ให้บริการที่มุ่งมั่นในการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในด้านเครื่องมือวัด, ซอฟต์แวร์, ความเสถียรของสารรีเอเจนต์, และการพัฒนาแอปพลิเคชัน

การแสวงหาวิธีการที่มีประสิทธิภาพ แม่นยำ และคุ้มค่าในการ EnSURE ความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์ของผลิตภัณฑ์ UHT ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าวิธีการแบบดั้งเดิมจะยังคงเชื่อถือได้ แต่ก็มีวิธีการที่รวดเร็ว เช่น การทดสอบค่า pH การทดสอบ ATP การตรวจวัดด้วยโฟลไซโตเมทรี และการตรวจสอบ_CO2ซึ่งล้วนเป็นทางเลือกที่น่าสนใจเพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมอาหาร การเลือกวิธีการที่เหมาะสมและการร่วมมือกับผู้ให้บริการนวัตกรรม จะช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเพิ่มความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงานได้