Efficiency of herb essential oil, 1-MCP and ethylene absorber for controlling postharvest disease and extending shelf life of exported Cavandish banana

Abstract

The objective of this study is to investigate the efficiency of essential oils combined with 1-MCP and ethylene absorbers in controlling post-harvest diseases and extending the shelf life of extending Cavendish bananas. The experiments are divided into 5 experiments as shown below:

Experiment 1: Study of post-harvest management methods for Cavendish bananas, evaluation of pathogens responsible for crown rot, and evaluation of 8 essential oils: clove, cinnamon, peppermint, holy basil, sweet basil, eucalyptus, citronella, and thyme. The study the concentration of essential oils to inhibit growth of fungi in laboratory scale. Cavendish bananas have to be harvested at 70% ripeness. After that, they are cleaned and classified by measurements and quality to meet export regulations. Fruits are stored in cardboard containers buffered with soft foam sheets and plastic bags. After that, they will be transported in refrigerated trucks for delivery to international destinations, with an estimated transportation duration of 14 to 15 days. The study on the pathogens that caused crown rot in Cavendish bananas identified Lasiodiplodia spp. and Fusarium spp. Studies in the laboratory show that thyme essential oil, at a concentration of 50 µl. or higher, can inhibit the growth of Lasiodiplodia spp. by 69.77% and Fusarium spp. by 69.59ม While the control has 100% fungal growth, it has been shown that herbal fumigation can reduce statistically significant fungal growth. In addition, test on banana fruits, results showed that thyme essential oil at concentrations of 500 and 1,000 ppm, along with clove at all concentrations, effectively prolonged the shelf life of bananas during storage at ambient temperature for over 12 days, inhibited the growth of fungal mycelium on the crown, and reduced the physical and chemical quality change of the bananas more successfully than the control group. Effectively reduces the physical and chemical quality alterations of the bananas compared to the control group.

Experiment 2. To examine the concentration levels and fumigation durations of 1-MCP (at concentrations of 0, 0.5, 1, 2, and 3 ppm for durations of 0, 1, 2, 3, and 6 hours) on quality and shelf life of Cavendish bananas. The result findings indicated that 1-MCP at a concentration of 3 ppm for 3 hours fumigation or more had significant delay on chemical and physical quality changes when compared with other treatments, achieving a maximum shelf life of 28 days.

Experiment 3 To study the effects of different ethylene absorbers on the quality of Cavendish bananas. Cavendish bananas treated with the ethylene absorbers Befresh® and Greenkeeper® demonstrated superior efficacy in delay physical and chemical quality changes, thereby prolonging their ripening process for 20 days, compared to 16 days for the control group.

Experiment 4 To investigate the application of thyme essential oil, 1-MCP, the ethylene absorber Befresh®, and their combination effect on maintaining quality and extending the shelf life of Cavendish bananas. Fumigation with 1-MCP was found to extend the shelf life of Cavendish bananas more effectively than other methods, significantly delaying physical and chemical quality changes, therefore allowed storage for up to 28 days.

Experiment 5 To evaluate the use of 1-MCP to maintain and prolong the shelf life of Cavendish bananas, both in bunches and as individual fruits, stored at two temperature conditions (ambient and low temperature) to preserve quality and enhance longevity. Cavendish bananas, whether in bunches or as single fruits, demonstrated superior preservation of physical and chemical quality when maintained at low temperatures compared to the control group, prolonging their shelf life to 28 days for bunches and 26 days for individual fruits.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิของน้ำมันหอมระเหยร่วมกับ1-MCP และสารดูดซับเอทิลีนเพื่อเพื่อควบคุมโรคหลังการเก็บเกี่ยว และยืดอายุการเก็บรักษากล้วยหอมคาเวนดิชเพื่อการส่งออกโดยแบ่งการทดลองเป็น 5 การทดลอง ดังนี้

การทดลองที่ 1 ศึกษาการจัดการหลังการเก็บเกี่ยวกล้วยหอมคาเวนดิช ศึกษาชนิดเชื้อสาเหตุของโรคขั้วผลเน่า และศึกษาผลของน้ำมันหอมระเหย 8 ชนิด ได้แก่ กานพลู อบเชย สะระเหน่ กะเพรา โหระพา ยูคาลิปตัส ตะไคร้หอม และไทม์ ระดับความเข้มข้นของน้ำมันหอมระเหยต่อการยับยั้งการเจริญของเชื้อราในระดับห้องปฎิบัติการ พบว่า การส่งออกกล้วยหอมคาเวนดิชจะการเก็บเกี่ยวที่ระดับความสุกแก่ 70 เปอร์เซ็นต์ จากนั้นนำมาตัดหวี ทำความสะอาด คัดขนาดและคุณภาพตามมาตรฐานการส่งออก บรรจุกล้วยลงในกล่องกระดาษที่รองด้วยแผ่นโฟมอ่อน และถุงพลาสติก บรรจุในตู้คอนเทรนเนอร์ที่ควบคุมความเย็น ขนส่งโดยรถบรรทุกไปยังท่าเรือและไปยังต่างประเทศปลายทางโดยทางเรือใช้เวลประมาณ 14-15 วัน และศึกษาชนิดของเชื้อสาเหตุของโรคขั้วผลเน่าของผลกล้วยหอมคาเวนดิช คือ ได้แก่ Lasiodiplodia spp. และ Fusarium spp. และได้นำมาทดสอบประสิทธิภาพของการรมด้วยน้ำมันหอมระเหยในระดับห้องปฏิบัติการ พบว่า การรมด้วยน้ำมันหอมระเหยไทม์ที่ระดับความเข้มข้น 50 ไมโครลิตรขึ้นไปสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อ Lasiodiplodia spp. 69.77% และ Fusarium spp. 69.59% ในขณะที่ชุดควบคุมมีการเจริญของเชื้อรา 100% แสดงให้เห็นว่าสามารถลดการเจริญของเชื้อราได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และการทดสอบในผลกล้วย พบว่าการรมด้วยน้ำมันหอมระเหยไทม์ระดับความเข้มข้น 500 และ1,000 ppm และกานพลูทุกระดับความเข้มข้นสามารถยืดอายุการเก็บรักษาผลกล้วยที่อุณหภูมิห้องได้มากกว่า 12 วัน รวมทั้งช่วยชะลอการเจริญของเส้นใยเชื้อราบนขั้วหวี ชะลอการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และเคมี ของผลกล้วยได้ดีกว่าชุดควบคุม

การทดลองที่ 2 ศึกษาระดับความเข้มข้น และระยะเวลาในรมกล้วยหอมคาเวนดิชด้วย 1-MCP ที่ระดับความเข้มข้น 0, 0.5, 1, 2 และ 3 ppm. เป็นระยะเวลา 0, 1, 2, 3 และ 6 ชั่วโมง ต่อคุณภาพและอายุการเก็บรักษาผลกล้วยพบว่า กล้วยที่รมด้วย 1-MCP ที่ระดับความเข้มข้น 3 ppm. เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมงขึ้นไปสามารถชะลอการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และเคมีของกล้วยหอมคาเวนดิชได้ดีกว่ากรรมวิธีอื่นๆ และอายุการเก็บรักษานานที่สุด 28 วัน

การทดลองที่ 3 ศึกษาชนิดของสารดูดซับเอทิลีนต่อคุณภาพของกล้วยหอมคาเวนดิช พบว่า กล้วยหอมคาเวนดิชที่รมด้วยสารดูดซับเอทิลีน Befresh® และ Greenkeeper® สามารถชะลอการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และเคมี และชะลอการสุกของกล้วยหอมคาเวนดิชได้ดีกว่ากรรมวิธีอื่นๆ โดยสามารถเก็บรักษาได้นาน 20 วัน ขณะที่ชุดควบคุมสามารถเก็บรักษาได้ 16 วัน

การทดลองที่ 4 ศึกษาการใช้น้ำมันหอมระเหยไทม์, 1-MCP, สารดูดซับเอทิลีน Befresh® และการใช้ร่วมกันเพื่อยืดอายุการเก็บรักษากล้วยหอมคาเวนดิช พบว่าการรมด้วย 1-MCP สามารถยืดอายุการเก็บรักษากล้วยหอมคาเวนดิชได้ดีกว่ากรรมวิธีอื่นๆ โดยสามารถชะลอการเปลี่ยนแปลงคุณภาพทางกายภาพ และเคมีได้ดีที่สุด โดยสามารถเก็บรักษากล้วยหอมคาเวนดิชได้นานที่สุด 28 วัน

การทดลองที่ 5 ศึกษาการใช้ 1-MCP เพื่อยืดอายุการเก็บรักษากล้วยหอมคาเวนดิชรูปแบบหวี และผลเดี่ยวที่เก็บรักษาไว้ที่ 2 ระดับอุณหภูมิ (อุณหภูมิห้อง 25 องศาเซลเซียสและอุณหภูมิต่ำ 13 องศาเซลเซียส) เพื่อรักษาคุณภาพและยืดอายุการเก็บรักษากล้วยหอมคาเวนดิช พบว่ากล้วยหอมคาเวนดิชในรูปเป็นหวีและผลเดี่ยวร่วมกับการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ สามารถชะลอการเปลี่ยนแปลงคุณภาพทางกายภาพ และเคมีได้ดีกว่าชุดควบคุมโดยสามารถยืดอายุการเก็บรักษาได้ 28 วัน ในรูปแบบหวี และ 26 วันในรูปแบบผลเดี่ยว