ภูมิปัญญาไทยกระบวนการอบแห้งแบบใชไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ สำหรับอาหารและวัสดุชีวภาพ

ภูมิปัญญาไทย

นิธิปรียา จันทวงษ์ โทร. [phone]

กระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ สำหรับอาหารและวัสดุชีวภาพ

การอบแห้ง เป็นกระบวนการแปรรูปอาหารที่สำคัญมากกระบวนการหนึ่ง เนื่องจากสามารถลดปริมาณความชื้นของอาหารจนอยู่ในระดับที่ปลอดภัยสำหรับการเก็บรักษาได้ นอกจากนี้ ยังเป็นวิธีการที่สำคัญอีกวิธีการหนึ่งซึ่งอาจนำไปใช้ในการผลิตอาหาร (หรือวัสดุชีวภาพ) ที่มีคุณลักษณะพิเศษ และไม่สามารถผลิตขึ้นมาได้โดยวิธีการแปรรูปแบบอื่นๆ อีกด้วย

ปัจจุบันในอุตสาหกรรมอาหารนิยมใช้การอบแห้งแบบลมร้อนเป็นหลัก เนื่องจากเป็นวิธีการที่สะดวกและมีค่าใช้จ่ายไม่สูงมากนัก ตลอดจนสามารถจัดหาเครื่องอบแห้งและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องมาใช้งานได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการอบแห้งแบบลมร้อนมักมีลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปจากผลิตภัณฑ์เริ่มต้นค่อนข้างมาก ทั้งในแง่ของสี เนื้อสัมผัส การหดตัว (การเสียรูป) หรือในแง่ของคุณค่าทางอาหารซึ่งเป็นประเด็นที่ผู้บริโภคให้ความสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน

จากกระแสความนิยมในการบริโภคอาหารเพื่อสุขภาพ ผู้ประกอบการบางรายจึงได้นำวิธีการอบแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze drying) มาใช้ในกระบวนการผลิตของตน ซึ่งสามารถรักษาคุณค่าทางอาหาร สี และกลิ่นรสของผลิตภัณฑ์ได้ดี แต่เป็นกระบวนการที่มีค่าใช้จ่าย ทั้งในแง่ของการติดตั้งอุปกรณ์เบื้องต้น และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการสูงมาก จึงอาจไม่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ทุกๆ ชนิด

ด้วยเหตุผลดังกล่าวข้างต้น รศ.ดร.สักกมน เทพหัสดิน ณ อยุธยา และคณะ จากภาควิชาวิศวกรรมอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี จึงได้พัฒนาวิธีการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำขึ้น โดยได้รับการสนับสนุนจากฝ่ายวิชาการ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.)

การอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำนี้ ได้รวมเอาข้อดีของการอบแห้งแบบสุญญากาศ คือความสามารถในการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ เข้ากับข้อดีของการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง คือการที่ไม่มีออกซิเจนในระบบอบแห้ง ทำให้ไม่มีการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันใดๆ ได้ระหว่างการอบแห้ง ส่งผลให้สีและคุณค่าทางโภชนาการต่างๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวกับสารอาหารที่สูญสลายได้ง่ายภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจน เช่น วิตามินซี) ได้รับการรักษาเอาไว้ค่อนข้างดี เมื่อเปรียบเทียบกับการอบแห้งแบบลมร้อน หรือแม้กระทั่งการอบแห้งแบบสุญญากาศเพียงอย่างเดียว

คณะผู้วิจัยได้ทดลองอบแห้งผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ หลายประเภท โดยใช้เครื่องอบแห้งแบบใช้ไอน้ำยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ เช่น แครอต มะขามป้อม (สำหรับผลิตเป็นชาชงมะขามป้อม) กล้วย และมันฝรั่ง ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบผลที่ได้กับกรณีการอบแห้งแบบลมร้อนและแบบสุญญากาศ พบว่า การอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำสามารถรักษาสีและคุณค่าทางอาหาร (เช่น เบต้าแคโรทีน และวิตามินซี) ของผลิตภัณฑ์เอาไว้ได้ดี นอกจากนี้ ในกรณีของกล้วยและมันฝรั่ง ยังพบว่า เนื้อสัมผัส (ในแง่ของความแข็งและความกรอบ) ของผลิตภัณฑ์ที่ได้ดีกว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการอบแห้งแบบอื่นๆ ที่ทำการทดสอบ และมีศักยภาพในการแข่งขันกับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการทอด ซึ่งมีปริมาณไขมันสูง จึงอาจกล่าวได้ว่า กระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำมีศักยภาพในการผลิตขนมขบเคี้ยวสุขภาพได้อีกด้วย

นอกจากนี้ คณะผู้วิจัยยังได้ทดลองผลิตฟิล์มบริโภคได้จากไคโตซาน โดยใช้เครื่องอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ และเปรียบเทียบผลที่ได้กับกรณีการใช้วิธีการอบแห้งแบบอื่นๆ ได้แก่ การอบแห้งแบบลมร้อนและแบบสุญญากาศ พบว่า ฟิล์มบริโภคได้ที่ผลิตจากกระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำมีสมบัติเชิงกล (ในแง่ของความแข็งแรงต่อแรงดึง) และสีที่ดีกว่าฟิล์มบริโภคได้ ที่ผลิตโดยวิธีการอบแห้งแบบอื่นๆ ที่ทำการศึกษา

ทั้งนี้เมื่อผนวกรวมกับศักยภาพของกระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำที่สามารถรักษาคุณค่าสารอาหารต่างๆ ได้ดีดังกล่าวแล้วข้างต้น อาจสรุปได้ว่า กระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ มีศักยภาพสูงในการนำไปใช้ผลิตฟิล์มบริโภคได้สำหรับบรรจุภัณฑ์แบบแอคทีฟ ซึ่งอาจมีการเติมสารต้านอนุมูลอิสระหรือสารต้านจุลชีพลงไปในเนื้อฟิล์ม และให้เกิดการปลดปล่อยออกมาในภายหลัง เมื่อใช้ฟิล์มดังกล่าวมาห่อหุ้มอาหาร เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาของอาหารได้

ข้อดีของกระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ คือใช้เวลาน้อยกว่าการอบแห้งแบบลมร้อนหรือแบบสุญญากาศ ส่วนค่าใช้จ่ายแม้ว่าอาจจะสูงกว่า แต่ก็ยังถูกกว่าการอบแห้งแบบแช่เยือกแข็งมาก โดยราคาเครื่องตกประมาณเครื่องละ 5 แสนบาท ถึง 1 ล้านบาท ขึ้นอยู่กับกำลังการผลิต อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตสามารถซื้อเครื่องอบแห้งที่ผลิตในประเทศ มาประกอบกับตัวปั๊มที่จะทำให้เกิดสุญญากาศซึ่งสั่งซื้อได้จากประเทศจีนหรือไต้หวัน ราคาประมาณ 1 แสนบาท ก็จะช่วยลดต้นทุนลงมาได้ ขณะที่เครื่องกำเนิดไอน้ำราคาประมาณ 3 แสนบาท ถึง 1 ล้านบาท

"กระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่สภาวะความดันต่ำ จึงเหมาะสำหรับอาหารเพื่อสุขภาพ รวมทั้งอาหารและวัสดุชีวภาพที่อาจเสื่อมสลายได้ง่าย เมื่อได้รับความร้อนและสัมผัสกับออกซิเจน ซึ่งมีอยู่มากในอุตสาหกรรมเทคโนชีวภาพและอุตสาหกรรมยา" รศ.ดร.สักกมน กล่าวทิ้งท้าย