วัสดุทำถุงชาน้ำชาและผลกระทบต่ออายุการเก็บรักษา
ผ้าไม่ทอเทียบกับใยธรรมชาติ: ประสิทธิภาพของการกันความชื้นและอัตราการแพร่ผ่านออกซิเจน
ผ้าสังเคราะห์แบบไม่ทอ (Synthetic non woven fabrics) สร้างชั้นกันความชื้นได้ดีกว่าวัสดุธรรมชาติ เช่น ฝ้าย หรืออาบาค้า อย่างมาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีความชื้นสูง เนื่องจากความชื้นส่วนเกินจะทำให้เอนไซม์เสื่อมสภาพและเกิดปัญหาเชื้อรา ข้อเสียของวัสดุสังเคราะห์เหล่านี้คือ ปล่อยออกซิเจนผ่านเข้ามาได้มากกว่า ส่งผลให้กระบวนการออกซิเดชันเร่งตัวขึ้น ซึ่งจะค่อยๆ ลดปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระในผลิตภัณฑ์ลงตามระยะเวลา การศึกษาชี้ว่า ชาบางชนิดอาจสูญเสียโพลีฟีนอลที่มีคุณค่าไปประมาณร้อยละ 15 ถึง 20 ต่อปี แม้เพียงแค่เก็บไว้ในอากาศทั่วไปเท่านั้น ทางกลับกัน บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากเส้นใยธรรมชาติจะจำกัดการไหลผ่านของออกซิเจนได้ดีกว่า จึงช่วยรักษาสารประกอบจากพืชที่บอบบางซึ่งพบในชาที่ไวต่อสภาวะแวดล้อมเป็นพิเศษ เช่น ชาแมทฉะ (matcha) แต่ก็มีข้อควรระวังอีกประการหนึ่ง คือ วัสดุธรรมชาติสามารถดูดซับความชื้นได้เร็วกว่า จึงจำเป็นต้องจัดเก็บภายใต้สภาวะที่ควบคุมอย่างรอบคอบ โดยทั่วไปต้องรักษาความชื้นสัมพัทธ์ให้ต่ำกว่าร้อยละ 40 เพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมคุณภาพ เนื่องจากการต้องคำนึงถึงสมดุลระหว่างปัจจัยการป้องกันทั้งสองด้านนี้ บริษัทส่วนใหญ่ที่จำหน่ายชาดำและชาสมุนไพรในภูมิภาคที่มีอากาศร้อนจึงมักเลือกใช้บรรจุภัณฑ์แบบไม่ทอ แม้จะมีข้อเสียอยู่ก็ตาม ขณะที่ผู้ผลิตเฉพาะทางยังคงนิยมใช้วัสดุจากเส้นใยธรรมชาติสำหรับชาเขียวและชาขาวคุณภาพสูง ซึ่งต้องการการควบคุมสภาวะบรรยากาศอย่างเฉพาะเจาะจงระหว่างการจัดเก็บและการขนส่ง
สังเคราะห์ (ไนลอน) เทียบกับไบโอโพลิเมอร์ (PLA): ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน และการแลกเปลี่ยนระหว่างความสามารถในการย่อยสลายได้กับความเสถียร
ถุงชานิลอนให้การป้องกันการเกิดออกซิเดชันได้ดีมาก เนื่องจากมีอัตราการผ่านของออกซิเจนต่ำกว่า 5 ซีซี/ตร.ม./วัน ซึ่งช่วยรักษาคุณภาพชาดำให้คงความสดใหม่บนชั้นวางสินค้าได้นานประมาณ 2–3 ปี อย่างไรก็ตาม ถุงที่ผลิตจากพลาสติกชีวภาพ PLA อาจย่อยสลายได้ในระบบหมักแบบอุตสาหกรรมภายในระยะเวลาประมาณ 90 วัน แต่วัสดุชนิดนี้กลับยอมให้ออกซิเจนผ่านเข้าไปได้มากกว่านิลอนประมาณสามเท่า ส่งผลให้ชาเขียวที่บรรจุในซอง PLA มักคงคุณภาพสูงสุดได้เพียง 6–9 เดือน ก่อนจะเริ่มเสียรสชาติและคุณลักษณะเดิม ข้อแลกเปลี่ยนที่เกิดขึ้นจึงชัดเจนมาก: นิลอนรักษาสินค้าให้คงสภาพได้นานขึ้นในระยะยาว แต่ก่อให้เกิดไมโครพลาสติกที่ไหลลงสู่ระบบน้ำของเรา ในทางกลับกัน PLA เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวมมากกว่า และสอดคล้องกับหลักเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) อย่างไรก็ตาม การใช้ PLA ก็สร้างความท้าทายด้านการควบคุมสินค้าคงคลัง และต้องอาศัยรอบการขายที่รวดเร็วกว่า บริษัทที่มีกลยุทธ์ฉลาดจึงเริ่มจำกัดการใช้ PLA สำหรับสินค้าที่มีการหมุนเวียนเร็วและจำหน่ายโดยตรงแก่ผู้บริโภค โดยมักเสริมด้วยมาตรการป้องกันเพิ่มเติม เช่น การเติมไนโตรเจน (nitrogen flushing) และการเคลือบด้วยอลูมิเนียม เพื่อชดเชยข้อจำกัดของ PLA ในการเป็นวัสดุกันอากาศ (barrier material)
ประเภทของชาส่งผลต่ออายุการเก็บรักษาภายในซองชาที่เหมือนกันอย่างไร
ช่วงความเสถียรของการเกิดออกซิเดชัน: ชาดำ (24–36 เดือน) ถึง ชาเขียว (6–12 เดือน) ในซองชาแบบมาตรฐาน
อายุการเก็บรักษาที่แท้จริงของชาขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักคือระดับการเกิดออกซิเดชันของใบชาเป็นสำคัญ มากกว่าเพียงแค่วิธีการบรรจุภัณฑ์เท่านั้น ชาดำซึ่งผ่านกระบวนการออกซิเดชันอย่างสมบูรณ์จะสร้างสารประกอบที่มีเสถียรภาพเรียกว่า เทียฟลาวินส์ (theaflavins) และ เทียรูบิจินส์ (thearubigins) ซึ่งช่วยรักษาคุณภาพรสชาติและคุณประโยชน์ของชาไว้ได้นานประมาณสามปี แม้จะบรรจุในซองชาแบบทั่วไปก็ตาม อย่างไรก็ตาม ชาเขียวมีลักษณะต่างออกไป เนื่องจากผ่านกระบวนการแปรรูปน้อยมากเพื่อรักษาแคเทชินที่สำคัญ เช่น EGCG จึงไวต่อความเสียหายจากออกซิเดชันและความร้อนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ชาเขียวส่วนใหญ่ยังคงรักษาคุณภาพได้ดีเพียง 6–12 เดือน แม้จะใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์คุณภาพสูงเช่นเดียวกับชาดำก็ตาม ชาขาวมีพฤติกรรมคล้ายคลึงกับชาเขียวเนื่องจากการแปรรูปที่น้อยเช่นกัน ในขณะที่ชาอู่หลงซึ่งผ่านการออกซิเดชันบางส่วนนั้นมีอายุการเก็บรักษาอยู่ระหว่างกลาง คือ 12–24 เดือน สิ่งที่สำคัญที่สุดไม่ใช่ประเภทของบรรจุภัณฑ์ที่เราเลือกใช้กับชาเหล่านี้ แต่คือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในใบชาเอง การจัดเก็บชาในสถานที่ที่เย็นและมืดอาจชะลอการเสื่อมสภาพลงได้บ้าง แต่โดยพื้นฐานแล้วไม่สามารถเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาเคมีพื้นฐานที่กำหนดระยะเวลาที่ชาแต่ละชนิดจะคงความสดใหม่ได้
ส่วนผสมสมุนไพรและรสชาติ: การเสื่อมสภาพของน้ำมันระเหยง่ายและการเกิดรสชาติผิดปกติในรูปแบบถุงชาน้ำ
อายุการเก็บรักษาของชาสมุนไพรและชาที่มีกลิ่นรสต่าง ๆ มักสั้นกว่าชาดำหรือชาเขียวแบบดั้งเดิมอย่างมาก สาเหตุหลักไม่ได้เกิดจากคาเฟอีนหรือแทนนินเสื่อมคุณภาพ แต่กลับเป็นสารอินทรีย์ระเหยง่าย (volatile organic compounds) ที่เราชื่นชอบในชาแต่ละชนิดนั่นเอง ยกตัวอย่างเช่น น้ำมันหอมระเหยจากส้ม หรือเมนทอลจากใบสะระแหน่ และเทอร์ปีนจากเครื่องเทศต่าง ๆ ซึ่งส่วนประกอบเหล่านี้จะเริ่มเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วทันทีที่สัมผัสกับออกซิเจนแม้เพียงเล็กน้อยที่ยังคงค้างอยู่ภายในถุงชานั้น ผู้คนส่วนใหญ่มักสังเกตเห็นการเสื่อมคุณภาพนี้หลังจากผ่านไปประมาณ 6 ถึง 8 เดือน เมื่อสูตรชาโปรดเริ่มมีรสชาติจืดชืดหรือมีกลิ่นเหมือนกระดาษแข็งที่ไม่พึงประสงค์ ชิ้นผลไม้แห้งก็เป็นอีกปัญหาหนึ่ง เพราะชิ้นเล็ก ๆ เหล่านี้ดูดความชื้นจากภายในซองชา ทำให้ระดับความชื้นสูงขึ้นและสร้างสภาพแวดล้อมที่จุลินทรีย์สามารถเติบโตได้ ส่งผลให้กลิ่นหอมอ่อนแอลง และบางครั้งอาจเกิดรสชาติเหม็นอับแทรกเข้ามาด้วย แม้แต่สารแต่งกลิ่นสังเคราะห์ ซึ่งโดยทั่วไปควรคงตัวได้นานกว่าเนื่องจากมีเสถียรภาพทางเคมีสูงกว่า ก็ยังคงเสื่อมสภาพลงตามกาลเวลาผ่านกระบวนการต่าง ๆ เช่น การไฮโดรไลซิส (hydrolysis) และการออกซิเดชันจากแสง (photo oxidation) เมื่อแสงหรือออกซิเจนแทรกผ่านวัสดุบรรจุภัณฑ์ นี่จึงเป็นเหตุผลที่ผู้ผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงหลายรายในปัจจุบันใช้เทคนิคการฉีดไนโตรเจน (nitrogen flushing) และเลือกใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีชั้นบุภายในแบบทึบแสงและเคลือบโลหะเป็นพิเศษ ดังนั้น ปัจจุบันการรักษาโน้ตกลิ่นหอมอันบอบบางเหล่านี้ให้คงอยู่ได้นานขึ้น จึงไม่ใช่แค่การเลือกประเภทของถุงชาที่เหมาะสมอีกต่อไป
การออกแบบบรรจุภัณฑ์: ชั้นป้องกันที่สำคัญยิ่งต่อการเสื่อมสภาพของถุงชาจากสิ่งแวดล้อม
ความสมบูรณ์ของการปิดผนึก การบล็อกแสง และการควบคุมความชื้น: เหตุใดถุงที่มีชั้นอะลูมิเนียมจึงเหนือกว่ากล่องกระดาษแข็งสำหรับบรรจุถุงชา
เมื่อพูดถึงการรักษาความสดของชา อัลลอยด์อะลูมิเนียมที่เคลือบอยู่ภายในซองบรรจุภัณฑ์นั้นเหนือกว่ากล่องกระดาษแข็งธรรมดาอย่างชัดเจน เนื่องจากสามารถต่อสู้กับศัตรูหลักสามประการของการเก็บรักษาชาให้คงคุณภาพไว้ได้ นั่นคือ ออกซิเจน แสง และความชื้น รอยต่อที่ผ่านกระบวนการปิดผนึกด้วยความร้อนนั้นแทบจะกันอากาศเข้าไปได้เกือบทั้งหมด โดยสามารถป้องกันไม่ให้ออกซิเจนผ่านเข้ามาได้มากกว่า 99.9% ในขณะที่กล่องกระดาษแข็งนั้นปล่อยให้ก๊าซหลุดรั่วออกไปได้ตามกาลเวลา เนื่องจากโครงสร้างธรรมชาติของมันมีรูเล็กๆ จำนวนมาก อัลลอยด์อะลูมิเนียมไม่อนุญาตให้แสงใดๆ ผ่านเข้ามาเลย ซึ่งช่วยปกป้องรสชาติอันละเอียดอ่อนที่เสียหายได้ง่ายจากแสงแดด เช่น ไลนาลูล (linalool) และเบต้าแคโรทีน (beta carotene) ส่วนกล่องกระดาษแข็งนั้นปล่อยให้แสงผ่านเข้ามาได้ประมาณ 70% ทำให้ชาสูญเสียรสชาติเร็วขึ้นและเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลได้ นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องความชื้นอีกด้วย ชั้นโลหะนี้สามารถกันไอน้ำไม่ให้ซึมผ่านเข้ามาได้ในอัตราต่ำกว่า 0.5 กรัมต่อตารางเมตรต่อวัน หรือกล่าวได้ว่าแทบไม่มีอะไรผ่านเข้ามาเลย แต่กล่องกระดาษแข็งกลับดูดซับความชื้นจากอากาศได้อย่างรวดเร็วภายในเวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์ จนนำไปสู่การเสื่อมคุณภาพของชา และบางครั้งอาจเกิดเชื้อราขึ้นได้ด้วย ผลการทดสอบโดยสมาคมชาแห่งสหรัฐอเมริกา (Tea Association of the USA) แสดงให้เห็นว่า ชาที่บรรจุในซองแบบอะลูมิเนียมนี้จะคงคุณภาพได้นานขึ้นประมาณ 18–24 เดือน เมื่อเทียบกับการบรรจุในกล่องกระดาษแข็งแบบทั่วไป นี่จึงเป็นเหตุผลที่ชาคุณภาพสูงและชาที่ผลิตเพื่อการส่งออกเกือบทั้งหมดจะใช้บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ แม้ว่าต้นทุนการผลิตจะสูงกว่าเล็กน้อยก็ตาม
รูปแบบถุงชานั้นเอง: การห่อหุ้มแบบปิดสนิทเร่งการสูญเสียความสดใหม่หรือไม่?
การบรรจุชาลงในถุงชานั้นไม่ได้ทำให้ชาสูญเสียความสดใหม่เร็วขึ้นจริงๆ แต่กลับเปลี่ยนลักษณะการเสื่อมคุณภาพของชา ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้และวิธีการผลิต ถุงชาคุณภาพดีมักใช้วัสดุ เช่น ไนลอนที่ปลอดภัยสำหรับอาหาร หรือสารเคลือบพลาสติกพิเศษที่สามารถกันอากาศได้ดีมาก อาจมีอัตราการซึมผ่านอากาศประมาณ 0.5 หน่วยต่อตารางเมตรต่อวัน วัสดุเหล่านี้สร้างเขตป้องกันเล็กๆ ภายในถุง ซึ่งช่วยชะลอกระบวนการออกซิเดชันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับการเก็บใบชาแบบหลวมๆ โดยตรง อย่างไรก็ตาม หากผู้ผลิตลดทอนคุณภาพในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง เช่น ใช้รอยปิดผนึกที่ไม่แน่นหนา หรือผสมวัสดุผ้าราคาถูก ความชื้นอาจแทรกซึมเข้ามาได้ประมาณร้อยละ 3 ถึง 5 ต่อเดือน ความชื้นระดับนี้จะทำให้รสชาติจางหายเร็วขึ้น บางครั้งเร็วกว่าถุงชาคุณภาพดีถึงร้อยละ 30 เมื่อทุกอย่างทำงานได้ตามมาตรฐาน การบรรจุชาอย่างเหมาะสมจะรักษาความสดใหม่ของชาไว้ได้นานกว่าการเก็บใบชาแบบหลวมๆ เสียอีก อย่างไรก็ตาม หากบริษัทใช้วัสดุคุณภาพต่ำ หรือควบคุมกระบวนการปิดผนึกไม่ดี ถุงชาเหล่านั้นก็จะกลายเป็นปัญหาแทนที่จะเป็นทางออก นี่คือเหตุผลที่ผู้ผลิตชาชั้นนำตรวจสอบวัสดุที่ใช้ให้สอดคล้องกับมาตรฐานต่างๆ เช่น ข้อบังคับขององค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกา (FDA) ทดสอบปริมาณออกซิเจนที่ซึมผ่านตัวอย่างแต่ละล็อต และควบคุมระดับความชื้นอย่างใกล้ชิดระหว่างกระบวนการผลิต ขั้นตอนเหล่านี้จึงไม่ใช่เรื่องที่สามารถละเลยได้ หากต้องการผลิตถุงชาที่มีคุณภาพดี