Development of Antifungal Paper Packaging by Adding with ... - CRDC

Agricultural Sci. J. 42(2)(Suppl.): 349-352 (2011) ว. วิทย์. กษ. 42(2)(พิเศษ): 349-352 (2554)
การพัฒนาบรรจุภัณฑ์กระดาษผสมนํามันหอมระเหยอบเชยเพื อป้ องกันเชือรา
Development of Antifungal Paper Packaging by Adding with Cinnamon Oil
วริศรา ชื นอารมย์1 อรพิน เกิดชูชื น 1 1
และ ณัฎฐา เลาหกุลจิตต์
Chuenarom, V. 1 , Kerdchoechuen, O. 1 and Laohakunjit, N. 1
Abstract
This research was aimed to develop antifungal paper packaging against Aspergillus niger, Penicillium
sp. and Rhizopus stolonifer, which grow on high cellulose material such as paper. The addition of cinnamon
oil at concentration 30,000 ppm by spraying with air spray gun, blushing and dipping for replace the use of
chemical to prevent mold. Antifungal activity of paper packaging incorporated with cinnamon oil by disc
diffusion method compared with paper packaging without cinnamon oil (negative control). The result show that
paper packaging add cinnamon oil by dipping at concentration 30,000 ppm could inhibit the maximum growth
of A. niger, Penicillium sp. and R. stolonifer averaged inhibition zone 47.07, 54.23 and 46.67 27 mm
respectively.
Keywords: antifungal paper packaging, cinnamon oil, disc diffusion method, inhibition zone
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี มีวัตถุประสงค์เพือพัฒนาบรรจุภัณฑ์กระดาษป้ องกันเชื อรา Aspergillus niger, Penicillium sp. และ
Rhizopus stolonifer ทีเจริญได้บนวัตถุทีมีเซลลูโลสสูง เช่น กระดาษ ด้วยการเติมนํ ามันหอมระเหยอบเชยทีความเข้มข้น
30,000 ppm ด้วยวิธีการพ่นด้วย air spray gun การทาด้วยแปรง และการจุ ่ม เพือทดแทนการใช้สารเคมีป้ องกันเชื อรา
และเมือนํากล่องกระดาษทีเติมนํ ามันหอมระเหยอบเชยมาทดสอบประสิทธิภาพการยับยั งเชื อราด้วยวิธี disc diffusion
method เปรียบเทียบกับบรรจุภัณฑ์กระดาษทีไม่เติมนํ ามันหอมระเหย (negative control) พบว่า บรรจุภัณฑ์กระดาษทีจุ ่ม
นํ ามันหอมระเหยอบเชยทีความเข้มข้น 30,000 ppm สามารถยับยั งการเจริญของเชื อรา A. niger, Penicillium sp. และ R.
stolonifer ได้ดีทีสุดโดยมีค่า inhibition zone เท่ากับ ด้วย 47.07, 54.23 และ 46.67 mm ตามลําดับ
คําสําคัญ: บรรจุภัณฑ์กระดาษป้ องกันเชื อรา นํ ามันหอมระเหยอบเชย disc diffusion method, inhibition zone
คํานํา
กระดาษได้รับความนิยมมากในการนํามาใช้ทําเป็ นบรรจุภัณฑ์ เนืองจากสามารถย่อยสลายได้ง่ายและเป็ นมิตร
ต่อสิงแวดล้อม แต่บรรจุภัณฑ์ทีทําจากกระดาษมักไม่ทนต่อความชื น ก๊าซ เก็บกลิน และ การเจริญของเชื อรา (Fabbri และ
คณะ, 1997; สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2546) เช่น Aspergillus niger, Penicillium sp. และ Rhizopus
stolonifer เนืองจากเส้นใยของกระดาษมีส่วนประกอบสําคัญของเซลลูโลส,เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน ซึงเป็ นสารอาหารที
เหมาะต่อการเจริญของเชื อราชนิดต่างๆ (สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2546; พัทราริณี, 2550) ทําให้ใน
อุตสาหกรรมกระดาษได้มีการเติมสารเคมีป้ องกันเชื อรา เช่น creosote และ pentachorophenol ซึงเป็ นสารก่อมะเร็ง
(Cheng และคณะ, 2008) ทําให้สารสกัดจากธรรมชาติหรือนํ ามันหอมระเหยได้มีบทบาทในการทดสอบประสิทธิภาพใน
การยับยั งเชื อราหลายชนิด โดยอบเชย (cinnamon) จัดเป็ นพืชพื นบ้าน หรือพืชท้องถินทีพบได้มากในประเทศไทย สามารถ
สกัดนํ ามันหอมระเหยได้ และมีประสิทธิภาพในการยับยั งเชื อรา เนืองจากนํ ามันหอมระเหยอบเชยมีสารหอมระเหยในกลุ ่ม
aldehyde และ alcohol ทีมีคุณสมบัติเป็ น lipophilic สามารถเข้าจับผนังเซลล์เชื อราและแทรกซึมเข้าในภายในเซลล์ ทําให้
ระบบการทํางานของเอนไซม์ทีใช้ในการสร้างพลังงานภายในเซลล์ผิดปกติ และเกิดการรัวไหลของของเหลวภายในเซลล์ทํา
ให้เซลล์ตาย (พัทราริณี, 2550; Cheng และคณะ, 2008; Rodriguez และคณะ, 2007; Matan และคณะ, 2009) ดังนั นจึง
ได้ทดสอบเติมนํ ามันหอมระเหยอบเชยลงในกระดาษสําหรับใช้ทําบรรจุภัณฑ์ด้วยวิธีการพ่น ทา และจุ ่ม เพือทดสอบ
ประสิทธิภาพการยับยั งเชื อราทีเจริญได้บนบรรจุภัณฑ์กระดาษเพือทดแทนการใช้สารเคมีในภาคอุตสาหกรรมต่อไป
1
คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี 49 ซ.เทียนทะเล 25 แขวงท่าข้าม เขตบางขุนเทียน กรุงเทพ 10150
1
School of Bioresources and Technology, King Mongkut’s University of Technology Thonburi, 49 Soi Tientalay 25, Thakam, Bangkhuntein, Bangkok 10150

350 6 ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 ว. วิทยาศาสตร์เกษตร
อุปกรณ์และวิธีการทดลอง
การเตรียมเชือรา
นําเชื อรา Aspergillus niger, Penicillium sp. และ Rhizopus stolonifer ปริมาตร 0.1 mL มา spread บน
อาหารเลี ยงเชื อ potato dextrose agar (PDA) บ่มทีอุณหภูมิ 25 °C นาน 3 วัน และนํานํ ากลันปริมาตร 5 mL ทีผ่านการนึง
ฆ่าเชื อด้วยเครือง autoclave เทบนอาหาร PDA ขูดเชื อให้ละลายในนํ ากลัน และใช้ไมโครปิ เปตดูดสารละลายปริมาตร 0.1
mL และนําไปทดสอบประสิทธิภาพด้วยวิธี disc diffusion method ต่อไป
การเตรียมนํามันหอมระเหยอบเชย
นําเปลือกอบเชย มาหันอยู ่ในช่วง 2-3 cm แล้วมาใส่หม้อกลันแล้วใส่นํ ากลัน ใช้อุณหภูมิปานกลาง (เบอร์ 5) และ
เก็บนํ ามันหอมระเหยด้วยทีออกมาทุกๆ 2 ชม. นาน 1 วัน หรือจนกว่านํ ามันหอมระเหยจะออกมาหมด มาเตรียมทีความ
เข้มข้น 30,000 ppm ด้วย dimethyl sulfoside (DMSO) โดยใช้ชุดควบคุม (control) เป็ น DMSO ทีไม่ผสมกับนํ ามันหอม
ระเหย (0 ppm)
การเตรียมกระดาษผสมนํามันหอมระเหยอบเชย
การเตรียมกระดาษ โดยการนําเยือกระดาษคราฟท์ทีมีนํ าหนักตามทีคํานวณได้จากสูตร ให้มีนํ าหนัก 180 แกรม
มาผสมกับนํ าให้เข้ากัน แล้วนําไปเทลงเครืองอัดรีดนํ า ใช้กระดาษ 100 ปอนด์ประกบหน้า-หลัง เพือซับนํ า ก่อนนําเข้า
เครืองอัดรีดกระดาษ และนํามาตั งวางให้แห้งทีอุณหภูมิห้อง นาน 2 วัน เติมนํ ามันหอมระเหยลงในกระดาษคราฟท์ขึ นรูป
ด้วยวิธีการพ่นด้วย air spray gun การทาด้วยแปรงขนาด ½ นิ ว และจุ ่ม ในกล่องพลาสติกขนาด 313 x205 x135 mm ที
เตรียมนํ ามันหอมระเหยไว้ทีความเข้มข้น 30,000 ppm และปริมาตร 40 mL นํากระดาษทีเติมนํ ามันหอมระเหยเข้าตู ้อบ
(oven) ทีอุณหภูมิ 40 ºC นาน 1 วัน เพือให้แห้ง และนํามาทดสอบประสิทธิภาพของนํ ามันหอมระเหยด้วยวิธี disc
diffusion method
การทดสอบประสิทธิภาพของนํามันหอมระเหยด้วยวิธี disc diffusion method
นํานํ ามันหอมระเหยอบเชยความเข้มข้น 30,000 ppm ทีเตรียมไว้ปริมาตร 20 µL หยดใส่กระดาษกรองขนาด
เส้นผ่าศูนย์กลาง 15 mm และนํากระดาษกรองทีหยดนํ ามันหอมระเหยแล้ววางบนอาหารเลี ยงเชื อ PDA ทีมีเชื อทีเตรียมไว้
บ่มทีอุณหภูมิ 25 °C นาน 3 วัน บันทึกขนาดของ inhibition zone หน่วยเป็ น mm
การศึกษาอายุการเก็บรักษาผลไม้ (สตรอเบอร์รี )
นํากระดาษคราฟท์ทีเติมนํ ามันหอมระเหยอบเชย 30,000 ppm มาพับเป็ นกล่องกระดาษขนาด 5×10×5.5 cm 3
ใส่ผลสตรอเบอร์รีนํ าหนักสุทธิ 40 กรัม ทีผ่านการล้างทําความสะอาดด้วยนํ า และเก็บทีอุณหภูมิ 4 ºC ควบคุมความชื นด้วย
MgNO 3 (RH=53%) และสังเกตการเจริญของเชื อราบนผลไม้ (สตรอเบอร์รี) และกล่องกระดาษ ทุก 5 วัน นาน 15 วัน (0, 5,
10 และ 15 วัน)
การวิเคราะห์ข้อมูล
วิเคราะห์ความแปรปรวนทางสถิติ (ANOVA) และความแตกต่างทางสถิติของค่าเฉลีย (LSD) ของข้อมูล ทีระดับ
ความเชือมันร้อยละ 95 ด้วยโปรแกรม SAS (1997)
ผลและวิจารณ์ผลการทดลอง
จาก Table 1 พบว่า การเติมนํ ามันหอมระเหยอบเชยความเข้มข้น 30,000 ppm โดยวิธีการจุ ่มในกระดาษคราฟท์
ขึ นรูปขนาด 180 แกรม สามารถยับยั งเชื อราสามารยับยั งเชื อรา Aspergillus niger, Penicillium sp. และ Rhizopus
stolonifer ได้ดีทีสุด โดยมีค่า inhibition zone เฉลียเท่ากับ 47.07, 54.23 และ 46.67 mm ตามลําดับ รองลงมาคือ วิธีการ
ทา (42.13, 49.10 และ 46.67 mm ตามลําดับ) และวิธีการพ่น (39.60, 46.50 และ 42.40 mm ตามลําดับ) เนืองจากการ
จุ ่มมีการดูดซับนํ ามันหอมระเหยอบเชยปริมาณสูงกว่าวิธีอืน ทําให้สารหอมระเหย cinnamaldehyde ในนํ ามันหอมระเหย
อบเชย (พัทราริณี, 2550; Cheng และคณะ, 2008; Rodriguez และคณะ, 2007; Matan และคณะ, 2008) มีประสิทธิภาพ
ในการยับยั งเชื อรา Aspergillus niger, Penicillium sp. และ Rhizopus stolonifer แทรกซึมเข้าไปในโครงสร้างของ
กระดาษทีเกิดจากการซ้อนทับกันของเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน ได้มากกว่าวิธีการทา และพ่น ซึงสอดคล้องกับ
งานวิจัยของ Matan และคณะ (2005) Rodriguez และคณะ (2007) Cheng และคณะ (2008) และ Matan และคณะ
(2009) ทีพบว่านํ ามันหอมระเหยจากอบเชยมีประสิทธิภาพในการยับยั งเชื อรา Aspergillus terreus, Aspergillus sp.,
Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer และ Penicillium sp. สําหรับการนํากระดาษมาพับเป็ นกล่องสําหรับใส่ผลสตรอ

ว. วิทยาศาสตร์เกษตร ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 351
เบอร์รีสดเก็บในกล่องทีควบคุมความชื นด้วย MgNO 3 (RH=53%) ทีอุณหภูมิ 4°C นาน 15 วัน พบว่า กล่องกระดาษทีเติม
นํ ามันหอมระเหยอบเชยด้วยวิธีการพ่น, ทา และจุ ่ม ไม่พบการเจริญของเชื อราบนผลของสตรอเบอร์รี ในขณะทีกล่อง
กระดาษทีไม่เติมนํ ามันหอมระเหยอบเชยพบการเจริญของเชื อราบนผลสตรอเบอร์รี (Figure 1)
สรุปผล
การเติมนํ ามันหอมระเหยอบเชยทีความเข้มข้น 30,000 ppm ในกระดาษคราฟท์ขึ นรูปขนาด 180 แกรม โดย
วิธีการจุ ่มสามารถยับยั งเชื อราสามารยับยั งเชื อรา Aspergillus niger, Penicillium sp. และ Rhizopus stolonifer ได้ดี
ทีสุด โดยมีค่า inhibition zone เฉลียเท่ากับ 47.07, 54.23 และ 46.67 mm ตามลําดับ เมือนํามาพับเป็ นกล่องใส่ผลสตรอ
เบอร์รีเก็บทีอุณหภูมิ 4 °C นาน 15 วัน ไม่พบการเจริญของเชื อราบนผลของสตรอเบอร์รี และกล่องกระดาษ
คําขอบคุณ
งานวิจัยนี ได้รับการสนับสนุนจากโครงการส่งเสริมการวิจัยในอุดมศึกษาและการพัฒนามหาวิทยาลัยวิจัยแห่งชาติ
ของสํานักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า
ธนบุรี
เอกสารอ้างอิง
พัทราริณี มุนิลโฑ, 2550, การสกัดพืชหอมและนํ ามันหอมระเหย, พิมพ์ทอง, นนทบุรี, หน้า 203-204.
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2546, คู ่มือการใช้กระดาษเพือการหีบห่อ, ห้างหุ ้นส่วนจํากัด อรุณการพิมพ์,
กรุงเทพฯ, 128 หน้า.
รัตนา อินทรานุปกรณ์, 2547, การตรวจสอบและการสกัดสารสําคัญจากสมุนไพร, สํานักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์
มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ
Cheng, S.S., Liu, J.Y., Chang, E.H. and Chang, S.T., 2008, Antifungal Activity of Cinnamaldehyde and Eugenol
Congeners Against Wood-rot Fungi, Bioresource Technology, 99: 5145–5149.
Fabbri, A.A., Ricelli, A., Brasini, S. and Fanelli, C., 1997, Effect of Different Antifungals on the Control of Paper
Biodeterioration Caused by Fungi, International Biodeterioration and Biodegradation, 39: 61-65.
Matan, N., ,Rimkeeree, H., Mawson, A.J., Chompreeda, P., Haruthaithanasan, V. and Parker, M., 2005,
Antimicrobial Activity of Cinnamon and Clove Oils Under Modified Atmosphere Conditions, International
Journal of Food Microbiology, 107: 180 – 185.
Matan, N., Woraprayote, W., Saengkrajang, W., Sirisombat, N. and Matan, N., 2009, Durability of Rubberwood
(Hevea brasiliensis) Treated with Peppermint oil, Eucalyptus Oil, and Their Main Components,
International Biodeterioration and Biodegradation, 63: 621–625.
Rodriguez, R., Batlle R. and Nerin C., 2007, The Use of Natural Essential Oils as Antimicrobial Solution in Paper
Packaging Part II, Progress in Organic Coating, 60: 33-38.

350 352 6 ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 ว. วิทยาศาสตร์เกษตร
Table 1 Inhibition zone of cinnamon oils at concentration 30,000 ppm in paper packaging for against
Aspergillus niger, Penicillium sp. and Rhizopus stolonifer
Treatment Aspergillus niger Penicillium sp. Rhizopus stolonifer
negative control 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00 ±0.00
พ่น 39.60 a ±3.61 46 50 a ±2.70 42.40 b ±8.86
ทา 42.13 a ±3.79 49.10 a ±4.81 44.80 b ±3.64
จุ ่ม 47.07 a ±4.90 54.23 a ±5.82 46.67 a ±3.26
F-Test ns ns *
C.V. (%) 9.63 10.68 13.09
LSD 8.26 10.62 11.67
ns mean in the same column are not significant different (p≥0.01)
* mean in the same column are significant different (p≤0.05)
a, b
Different superscripts in the same column indicated that means were significantly different (p≤0.05)
a) b)
c) d)
Figure 1 Appearance of paper boxes packaging ((a) without chemical) and adding with cinnamon essential
oils at 30,000 ppm by 3 techniques; (b) air gun spraying, (c) brushing and (d) dipping storage for can
15 days.