หลักการอบแห้ง-แปรรูป ผักและผลไม้

หลักการอบแห้งผักและผลไม้
มนุษย์รู้จักการถนอมอาหารโดยการทำแห้งด้วยการตากแดดเป็นเวลานานมาแล้ว และยังคงใช้วิธีนี้กันอย่างกว้าวขวาง แต่บางคราวภูมิอากาศไม่อำนวย มนุษย์เราจึงพยายามค้นหาวิธีการที่จะใช้ความร้อนจากแหล่งอื่นมาทำให้แห้ง เช่น การตากโดยอาศัยความร้อนจากการเผาฟืน ต่อมาจึงมีการสร้างห้องสำหรับการอบอาหารโดยเฉพาะ มีลมร้อนเป่าลงไปบนอาหาร และคิดพัฒนาวิธีการและเครื่องมืออื่นๆอีกมากมาย

การตากแห้งและการอบแห้ง
การตากแห้ง อาศัยแสงแดดเป็นแหล่งให้ความร้อนแก่อาหาร เพื่อให้น้ำระเหยออกจากอาหาร และอาศัยลมช่วยพัดพาไอน้ำออกไป วิธีนี้ต้องพึ่งพาธรรมชาติ ต้องการเนื้อที่ในการตากมากกว่าการอบแห้ง คุณภาพไม่แน่นอน ควบคุมคุณภาพได้ยาก คุณภาพของผักผลไม้ตากแห้ง ขึ้นอยู่กับลักษณะอากาศในระยะที่ตาก ผักผลไม้ตากแห้งมักเปรอะเปื้อนฝุ่นละอองและอาจมีแมลงและเชื้อจุลินทรีย์ปนเปื้อน ถ้าฝนตกอาจทำให้ผักผลไม้แห้งไม่ทันทีมีการเน่าเสียหรือเสื่อมคุภาพ

การอบแห้งอาศัยเครื่องจักรกลไม่ต้องพึ่งธรรมชาติให้ความร้อนจากแหล่งพลังงานอื่นๆ เช่น ไฟฟ้า หรือ การเผาไหม้ของเชื้อเพลิง เช่นกาซหุงต้ม, น้ำมันเชื้อเพลิง, วัสดุการเกษตรและฟืน โรงงานอุตสาหกรรมใช้ไอน้ำเป็นแหลงให้ความร้อน และมีเครื่องจักรสำหรับทำแห้งหลายแบบ สามารถเลือกใช้ให้เหมาะสมกับชนิดของอาหารที่จะทำให้แห้ง การอบแห้งใช้พื้นที่น้อยกว่าการตากแห้งสามารถควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ให้คงที่ และมีคุณภาพดีกว่าและสามารถควบคุมความสะอาดได้ดีกว่า แต่มีข้อเสียคือ ต้องการใช้จ่ายในการลงทุนซื้อตู้อบและค่าพลังงานในการดำเนินการอบมากกว่า การตากแห้ง อย่างไรก็ตามราคาของผลิตภัณฑ์อาจจะสูงกว่าการตากแดดและระยะเวลาในการอบแห้งจะสั้นกว่า และการอบแห้งได้เปรียบในช่วงที่มีฝนตกหรืออากาศชื้นไม่ค่อยมีแดด

การถนอมอาหารโดยวิธีการทำแห้งมีข้อได้เปรียบวิธีการถนอมอาหารวิธีอื่น คือ ผลิตภัณฑ์มีน้ำหนักเบากว่าอาหารสดหรือแช่แข็งหรือบรรจุกระป๋อง, ต้นทุนการผลิตถูกกว่า, ใช้แรงงาน, ภาชนะ บรรจุ และเครื่องจักรน้อยกว่า สามารถเก็บรักษาและขนส่งได้สะดวกไม่เปลื้องพื้นที่

การถนอมอาหารโดยการอบแห้ง อาศัยหักการหลายๆวิธีร่วมกันได้แก่ การลดปริมาณน้ำในอาหาร, การใช้สารเคมีป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์, การใช้ความร้อนหรือสารเคมีในการทำลายเอนไซม์ในอาหารเพื่อป้องกันการเกิดสีน้ำตาล และการใช้ภาชนะบรรจุในการป้องกันการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ และป้องกันการเพิ่มความชื้นในผลิตภัณฑ์อาหาร นอกจากนี้การเลือกใช้ภาชนะบรรจุที่เหมาะสมยังช่วยคุ้มครองผลิตภัณฑ์และส่งเสริมการขายอีกด้วย

ความชื้น
ความชื้นคือปริมาณน้ำที่มีอยู่ในอาหาร การบอกค่าความชื้นจะบอกเป็นเปอร์เซ็นต์ของอัตราส่วนน้ำหนักน้ำที่มีในอาหาร กับน้ำหนักอาหาร วิธีหาความชื้นตามมาตรฐานของ AOAC ทำได้โดยชั่งน้ำหนักอาหาร แล้วนำไปอบ 100 องศาเซลเซียส ไล่น้ำออกจากอาหารจนน้ำหนักคงที่ คำนวณเปอร์เซ็นต์ความชื้นตามสูตร

เปอร์เซ็นความชื้น = ( น้ำหนักน้ำที่ระเหยไป / น้ำหนักอาหาร ) * 100

วิธีวิเคราะห์ความชื้นในผลไม้ ใช้วิธีอบในตู้สูญญากาศ ที่ความดันน้อยกว่า 100 มม. ปรอทอุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส

ความชื้นสมดุล
อาหารที่มีคุณสมบัติในการดูดและคายความชื้นให้กับบรรยากาศเมื่อนำอาหารวางสัมผัสกับอากาศ ถ้าความชื้นในอาหารมีแรงดันไอน้ำสูงกว่าอากาศ อาหารจะถ่ายเทความชื้นภายในตัวมันให้กับอากาศ ในทางตรงข้าม ถ้าอากาศมีแรงดันไอน้ำจะสูงกว่าอาหาร ความชื้นจากอากาศก็จะถ่ายเทให้กับอาหาร การถ่ายเทความชื้นจะดำเนินไปเรื่อยๆจยกระทั่งความดันไอน้ำทั้งสองมีค่าเท่ากัน ความชื้นที่อาหารมีอยู่ขณะนี้เรียกว่า ความชื้นสมดุล ส่วนอากาศที่มีความชื้นสัมพัทธ์สมดุล

ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ
อากาศมีความชื้นอยู่เช่นเดียวกัน เราบอกความชื้นของอากาศเป็นความชื้นสัมพัทธ์ ซึ่งหมายถึง อัตราส่วนความดันไอน้ำในบรรยากาศกับความดันไอน้ำอิ่มตัวที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศเดียวกัน อากาศที่มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ จะสามารถรับความชื้นจากอาหารได้มาก จึงนิยมใช้หลักการนี้ในการอบแห้งอาหาร โดยการอุ่นอากาศให้ร้อน หรือติดตั้งระบบดูดความชื้นจากอากาศ ทำให้อากาศมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำหรืออากาศแห้ง

หลักการอบแห้งอาหารโดยใช้ลมร้อน
อากาศโดยปกติจะมีอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส มีความชื้นสัมพัทธ์ประมาณ 60-75 % เมื่อทำให้อากาศร้อนขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์ของลมร้อนจะลดลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของลมร้อน เช่น 60 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ของลมร้อนจะเป็น 15-25 % ซึ่งจะสามารถถ่ายเทความร้อนให้กับอาหารทำให้น้ำระเหยกลายเป็นไอ และลมจะพัดพาไอน้ำออกจากอาหาร ความชื้นในอาหารจะลดลงอย่างรวจเร็วในช่วงแรก ต่อจากนั้นจะลดลงช้าๆจนกระทั่งถึงจุดความชื้นสมดุลเนื่องจากผักและผลไม้มีความชื้นสูง 70-95 % ระยะเวลาในการอบแห้งจึงใช้เวลานาน การอบแห้งที่ถูกต้องจะต้องลดความชื้นอาหารมาให้ถึงระดับความชื้นที่ปลอดภัย ระดับความชื้นสูงสุดสำหรับอาหารอบแห้งที่สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมกำหนดแสดงในตารางที่1

ตารางที่ 1 ระดับความชื้นที่ปลอดภัยสูดสุดสำหรับอาหารอบแห้งบางชนิด
ผลไม้แห้ง 18%
ดอกเก๊กฮวยแห้ง 14%
เก๊กฮวยผงสำเร็จรูป 1.5%
ข้าวเกรียบกึ่งสำเร็จรูป 12%
ข้าวเกรียบสำเร็จรูป 3%
พริกแห้ง 13%
พริกป่น 11%
ชาใบ (ชาจีน) 7%
ชาผง (ชาฝรั่ง) 7%
ขิงแห้ง 12%
ขิงผงสำเร็จรูป 2.5%
กล้วยอบ 21%
กาแฟ 14%
กาแฟสำเร็จรูป 4.5%
กาแฟคั่ว 5%
เนื้อมะพร้าวอบแห้ง 3%
นมผง 5%
เมล็ดพริกไทย ชั้น1 12%
เมล็ดพริกไทย ชั้น2 14%
พริกไทยป่น 12%
เนื้อมะพร้าวแห้ง ชั้น1 5%
เนื้อมะพร้าวแห้ง ชั้น2 6%
เนื้อมะพร้าวแห้ง ชั้น3 7%
ลูกกวาด 3%
ปลาหยองปรุงรส 12%
ปลาหยองไม่ปรุงรส 10%
ปลาหมึกแห้งปรุงรส 28%

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องในการอบแห้งอาหาร
ปัจจัยทีมีผลต่อระยะเวลาอบแห้งอาหารได้แก่ การปฏิบัติก่อนอบแห้ง อุณหภูมิ และปริมาณลมที่ใช้

1. การปฏิบัติก่อนอบแห้ง
ผลไม้ส่วนใหญ่ ยกเว้นกล้วยและลำใย จะมีปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำประมาณ 10-20 องศาบริกซ์ เมื่อนำไปอบแห้งจะมีความแข็งเหนียวไม่เหมาะต่อการบริโภค วิธีการหนึ่งที่ช่วยให้ผลไม้อบแห้งมีคุณภาพดีขึ้น คือการแช่อิ่มผลไม้ แล้วจึงนำไปอบแห้ง จะทำให้ผลไม้มีความนุ่ม หวานพอเหมาะ เนื้อสัมผัสไม่เหนียว ทำให้ผู้บริโภคยอมรับ การแช่อิ่มเป็นการถนอมอาหารโดยใช้น้ำตาล ทำให้ผลไม้ มีความชื้นลดลงก่อนอบแห้ง ทำให้ลดระยะเวลาการอบแห้ง วิธีทำคือ ต้มผลไม้นาน 10 นาที แล้วแช่ผลไม้ลงในน้ำเชื่อมที่มีความหวาน 30 องศาบริกซ์ เป็นเวลา 1 คืน แล้วเพิ่มความเข้มข้นของน้ำเชื่อมเป็น 40, 50, 60, องศาบริกซ์ ตามลำดับ จากนั้นจึงอบแห้งผลไม้แช่อิ่ม

ผักสีเขียวส่วนใหญ่ควรลวกในน้ำเกลือเดือดเข้มข้น 1 % พริกควรแช่ในสารละลายคลอรีนเพื่อฆ่าเชื้อโรคและแช่ในสารละลายโปตัสเซียมเมตาไบซัลไฟต์หรือนึ่งด้วยไอน้ำ เพื่อป้องกันการเกิดสีน้ำตาล การลวกหรือนึ่งจะช่วยลดระยะเวลาอบแห้ง

ขนาดชื้นอาหารรูปร่างของอาหารและปริมาณที่บรรจุใส่ถาดมีผลต่อเวลาในการอบแห้งเช่นเดียวกัน

2. อุณหภูมิลม
อุณหภูมิลมของอากาศมีผลต่อความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ ยิ่งอุณหภูมิสูงอากาศจะมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำลง ทำให้อัตราการอบแห้งอาหารสูงขึ้น แต่การให้อุณหภูมิสูงมีขีดจำกัดเนื่องจาก อุณหภูมิสูงเกินไป ทำให้ผลไม้มีสีดำ หรือสูญเสียกลิ่นและรสชาติเปลี่ยนไป อุณหภูมิที่ความใช้อบแห้งคือ 60 องศาเซลเซียส อาจใช้อุณหภูมิเช่น 80 องศาเซลเซียส ในช่วงเริ่มอบแห้งแล้วค่อยลดอุณหภูมิลงมาในช่วงต่อมา

3. ปริมาณลม
ลมที่พัดผ่านอาหารจะรับความชื้นจากอาหารทำให้อาหารแห้ง ถ้าปริมาณลมที่พัดผ่านมีมากขึ้น การรับความชื้นจะมากตามไปด้วย มีผลทำให้อัตราการลดความชื้นสูงขึ้น การใช้ปริมาณลมสูงมากและความชื้นสัมพัทธ์ต่ำอาจทำให้เกิดการแข็งตัวที่ผิวหน้าของอาหาร ทำให้การถ่ายเทความชื้นออก จากภายในชื้นอาหารเกิดขึ้นได้ยาก เพราะผิวหน้าแห้ง เป็นเสมือนกำแพงกันความชื้นออกจากอาหาร การใช้ปริมาณลมมากน้อยแค่ไหน ขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องอบแห้ง และค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณลมด้วย

การคำนวณหาน้ำหนักอาหารหลังลดความชื้น
ตัวอย่าง พริกแดงเมล็ดเล็กความชื้น 69% จำนวน 1 กิโลกรัม นำมาอบแห้งให้เหลือความชื้น 12% จะมีน้ำหนักเท่าไร
น้ำหนักหลังอบ
= น้ำหนักก่อนอบ * (100 – ความชื้นก่อนอบ / 100 – ความชื้นหลังอบ )
= 1 * ( 100 - 69 / 100 – 12 )
= 0.35 กิโลกรัม

: : Drier Machine : :
ผลิตในประเทศไทย โดย บริษัท เค.เอ็น.เอส.แมชชีน จำกัด.
Products of Thailand by K.N.S.Machine Co., LTD.
Catalog DI4012
Catalog DI4024
Catalog DI4140
Catalog DI4135

: : Download manual : :
Fruit Drier manual หลักการอบแห้ง-แปรรูป ผักและผลไม้ (PDF)

: : Contacts US : :
สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม โทร. 0-2940-5582, 0-2579-0225, 0-2579-4497
ศูนย์ปฏิบัติการเกษตรวิศวรรม เขต 1 เชียงใหม่ โทร. 0-5324-8625
ศูนย์ปฏิบัติการเกษตรวิศวรรม เขต 2 นครสรรวค์ โทร. 0-5622-8598
ศูนย์ปฏิบัติการเกษตรวิศวรรม เขต 3 ปทุมธานี โทร. 0-2529-0711-2, 0-2529-4786
ศูนย์ปฏิบัติการเกษตรวิศวรรม เขต 4 พัทลุง โทร. 0-7461-1794
ศูนย์ปฏิบัติการเกษตรวิศวรรม เขต 5 ขอนแก่น โทร. 0-4326-1670, 0-4325-5038

บริษัท เค.เอ็น.เอส.แมชชีน จำกัด.
Products of Thailand by K.N.S.Machine Co., LTD.

34 ซอยลาดพร้าว 126 ถนนลาดพร้าว แขวงวังทองหลาง เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310
34 Soi. Lardphrod 126 Rd. Vangtonglang Vangtonglang Bangkok 10310 Thailand

โทร/Tel: (+66) 02-934-1203-5
โทรสาร/Fax: (+66) 02-934-1206
http://www.ToolMartrAsia.com
ติดต่อบริษัท: