Effects of electrolyzed water combining with ultrasonic wave on fusarium oxysporum and escherichia coli control in turmeric (Curcuma longa L.) after harvest

ผลของน้ำอิเล็กโทรไลต์ร่วมกับคลื่นเสียงความถี่สูงในการควบคุมเชื้อ Fusarium oxysporum และ Escherichia coli ในขมิ้นหลังการเก็บเกี่ยว

Name: Santirote Keatsirirote

LCSH: Escherichiac oli

LCSH: Fusarium oxysporum

LCSH: Turmeric -- Harvesting

Abstract: The major problem during postharvest of Zingiberaceae is microbial contamination. Fusarium oxysporum and Escherichia coli had been reported to cause soft rot. In this study, it was a study on the use of acidic electrolyzed water (electrolyzed oxidizing: EO) and alkaline electrolyzed water (electrolyzed reducing: ER). Electrolyzed water was generated by electrolysis from 5% NaCl solution. The spore suspensions were soaked with EO water at free chlorine concentrations of 100, 200, 300, and 400 mg/L and ER water at NaOH concentrations of 125, 250, 500 and 750 mg/L for 10 min; after that dropped on PDA plate, then incubated at room temperature (28±2°C) for 72 hr. The abnormality of mycelial was observed under compound microscope. The results showed that EO water at 300 and 400 mg/L and ER water at 500 and 750 mg/L had affected on abnormal mycelial of F. oxysporum. When combining electrolyzed water with an ultrasonic (US) wave at 43 and 1,000 kHz for 10 min, it was found that EO water at 200 mg/L combined with US at 43 kHz gave the best inhibition of microbial growth. The cell structure of F. oxysporum and E. coli was observed with a scanning electron microscope (SEM), which demonstrated that they represented abnormal cells after being treated with EO and ER water. The morphological damage of all treatments showed the mycelial of F. oxysporum was contorted and uneven, which decreased bacterial cell viability. In the case of E. coli, cells showed rupture and collapse, especially at the damage site of the surface bacterial cells. In addition, the use of electrolyzed water (EO and ER) combined with ultrasonic waves on the control of postharvest pathogens, it was found that the application of EO water at 400 mg/L combined with US wave at 43 kHz for 10 min gave the best inhibition of microbial growth. Moreover, the study of total curcuminoid contents, which important factor to determine the quality and marketability of fresh and commercial dried turmeric. The result showed that total curcuminoid contents of fresh turmeric after treated with EO and ER water combined US wave trended to decrease after storage for 28 days, it varied between 3.36–4.33 mg/g fresh weight and significantly different when compared with control treatment (3.38 mg/g fresh weight), while the commercial dried turmeric treated with EO and ER water combined with the US wave of all treatments had no effect on the total curcuminoid contents throughout the storage period when compared with the control treatment. From the analysis of moisture and ash percentages in fresh and commercial dried turmeric, it was found that the moisture contents of all treatments of fresh turmeric increased over the storage period of 28 days, and the ash contents of all treatments were higher than in the control treatment after storage for 21 days, which was not statistically different. After 7 days of storage, it was demonstrated that the commercial dried turmeric had a slowly declining moisture percentage, which was not statistically different. The ash contents of commercial dried turmeric in each treatment were not different after storage for 14 days. Therefore, the application of acidic and alkaline water (EO and ER water) combined with ultrasonic wave. It has the potential to be used as a disease control for both fresh and commercial dried turmeric and could have further agricultural and other food industry applications.

Abstract: จากปัญหาที่พบของพืชวงศ์ขิงหลังการเก็บเกี่ยว คือ การปนเปื้อนเชื้อจุลินทรีย์ ซึ่งมีรายงานว่าเชื้อรา Fusarium oxysporum และเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli เป็นเชื้อสาเหตุโรคเน่าเละ การศึกษาครั้งนี้ เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการใช้น้ำอิเล็กโทรไลต์ที่มีสภาพเป็นกรด (electrolyzed oxidizing: EO) และที่มีสภาพเป็นเบส (electrolyzed reducing: ER) ซึ่งน้ำอิเล็กโทรไลต์ได้จากหลักการที่แยกสารด้วยกระแสไฟฟ้า โดยใช้ความเข้มข้นของเกลือที่ 5 เปอร์เซ็นต์ จากนั้นนำสารแขวนลอยของสปอร์เชื้อรา F. oxysporum มาทดสอบร่วมกับน้ำ EO ที่ค่าความเข้มข้นของคลอรีนอิสระ เท่ากับ 100, 200, 300 และ 400 มิลลิกรัมต่อลิตร และน้ำ ER ที่ความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ เท่ากับ 125, 250, 500 และ 750 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็นเวลา 10 นาที จากนั้นนำไปเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ PDA บ่มทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 72 ชั่วโมง และนำไปตรวจสอบความผิดปกติของเส้นใยภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบเลนส์ประกอบ (compound microscope) จากผลการทดลอง พบว่า น้ำ EO ที่ระดับความเข้มข้น 300 และ 400 มิลลิกรัมต่อลิตร และน้ำ ER ที่ความเข้มข้น 500 และ 750 มิลลิกรัมต่อลิตร มีผลทำให้เกิดความผิดปกติของเส้นใยเชื้อรา F. oxysporum เมื่อนำน้ำอิเล็กโทรไลต์มาทดสอบร่วมกับคลื่นความถี่สูง (ultrasonic wave; US) ที่ 43 และ 1000 กิโลเฮิร์ท เป็นเวลา 10 นาที พบว่า ความเข้มข้นของน้ำ EO ตั้งแต่ 200 มิลลิกรัมต่อลิตร ร่วมกับคลื่นความถี่สูงที่ 43 กิโลเฮิร์ต ให้ผลดีที่สุดในการยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ การตรวจสอบโครงสร้างเซลล์ของเชื้อรา F. oxysporum และเชื้อ Escherichia coli ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบอิเล็กตรอน (scanning electron microscope: SEM) พบว่า เซลล์มีลักษณะผิดปกติหลังจากได้รับน้ำ EO และ ER โดยลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเส้นใยเชื้อรา F. oxysporum ได้รับความเสียหาย มีรูปร่างบิดเบี้ยวผิดปกติในทุกชุดการทดลอง และทำให้ความมีชีวิตของเซลล์แบคทีเรียลดลง กรณีเซลล์ของเชื้อ E. coli พบว่า เซลล์มีการยุบตัวและแตกหักเสียหาย โดยเฉพาะบริเวณผิวของเซลล์แบคทีเรีย นอกจากนี้ยังทำการศึกษาผลของน้ำอิเล็กโทรไลต์ทั้ง EO และ ER ร่วมกับคลื่นความถี่สูงต่อการควบคุมเชื้อหลังการเก็บรักษา พบว่า การใช้น้ำ EO ที่ระดับความเข้มข้น 400 มิลลิกรัมต่อลิตร ร่วมกับคลื่นความถี่สูง 43 กิโลเฮิร์ต เป็นเวลา 10 นาที มีประสิทธิภาพดีที่สุดต่อการควบคุมเชื้อ จุลินทรีย์ นอกจากนี้ทำการศึกษาปริมาณสารเคอร์คูมินอยด์ (Curcuminoid) ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่บ่งบอกคุณภาพและการตลาดของขมิ้นทั้งแบบสดและแห้ง พบว่า ปริมาณสารเคอร์คูมินอยด์ที่ได้รับน้ำ EO และ ER ร่วมกับคลื่นความถี่สูงมีแนวโน้มลดลงหลังจากเก็บรักษาไว้เป็นเวลา 28 วัน โดยมีปริมาณสารเคอร์คูมินอยด์ระหว่าง 3.36–4.33 มิลลิกรัมต่อกรัมน้ำหนักสด ซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับชุดควบคุมที่มีปริมาณสารเคอร์คูมินอยด์ เท่ากับ 3.38 มิลลิกรัมต่อกรัมน้ำหนักสด ในขณะที่ปริมาณสารเคอร์คูมินอยด์ในขมิ้นอบแห้ง พบว่า การให้น้ำ EO และ ER ร่วมกับคลื่นความถี่สูงในทุกชุดการทดลองไม่มีผลต่อปริมาณสารเคอร์คูมินอยด์ตลอดระยะเวลาการเก็บรักษาเมื่อเปรียบเทียบกับชุดควบคุม จากผลการวิเคราะห์เปอร์เซ็นต์ความชื้นและเถ้าทั้งในขมิ้นสดและแห้ง พบว่า ในขมิ้นสดทุกชุดการทดลองมีปริมาณความชื้นเพิ่มขึ้นตลอดระยะเวลาการเก็บรักษาเป็นเวลา 28 วัน และเถ้าทุกชุดการทดลองสูงกว่าชุดควบคุมจากการเก็บรักษาเป็นเวลา 21 วัน โดยแต่ละชุดการทดลองไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ ส่วนในขมิ้นแห้ง พบว่า เปอร์เซ็นต์ความชื้นค่อย ๆ ลดลงหลังจากเก็บรักษาเป็นเวลา 7 วัน ซึ่งไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ และปริมาณเถ้าของขมิ้นแห้งในแต่ละชุดการทดลองไม่มีความแตกต่างหลังจากเก็บรักษาเป็นเวลา 14 วัน ดังนั้น การใช้น้ำอิเล็กโทรไลต์ที่สภาพเป็นกรดหรือเบส (น้ำ EO และ ER) ร่วมกับคลื่นความถี่สูง มีศักยภาพในการใช้เป็นวิธีการควบคุมโรคของขมิ้นสดและแห้งได้ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการเกษตรและอุตสาหกรรมอาหารอื่น ๆ ต่อไป

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Kanda Whangchai

Role: Advisor

Name: Jamnong Uthaibutra

Role: Advisor

Name: Yaowaluk Chanbang

Role: Advisor

Created: 2023

Modified: 2567-01-17

Issued: 2023-12-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Postharvest Technology

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	600851020.pdf	4.88 MB	12	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.065627 วินาที