การถนอมอาหาร

การถนอมอาหาร

การถนอมอาหาร หมายถึงกระบวนการเก็บและรักษาอาหาร เพื่อชะลอการเน่าเสียของอาหาร หรือป้องกันโรคอาหารเป็นพิษ ในขณะที่ยังรักษาคุณค่าทางโภชนาการ สีสัน และกลิ่นให้คงอยู่

กระบวนการถนอมอาหาร

การถนอมอาหารมักจะเกี่ยวข้องกับ การยับยั้งการเติบโตของแบคทีเรีย เชื้อรา และจุลินทรีย์อื่นๆ และการหน่วงปิเรเรน ฏิกิริยาระหว่างไขมันกับออกซิเจนในอากาศ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเน่าเสีย (rancidity) ของอาหาร การถนอมอาหารนี้อาจรวมถึงการรักษาอายุตามธรรมชาติและสีสันของอาหารซึ่งเกิดจากการปรุงอาหาร เช่น การเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลของเนื้อแอปเปิลเมื่อสัมผัสกับอากาศ และการถนอมอาหารบางประเภทจำเป็นต้องปิดผนึกอาหารหลังจากที่ผ่านกระบวนการต่างๆ เพื่อป้องกันการเกิดปัจจัยของการเน่าเสีย ทำให้อาหารนั้นสามารถเก็บไว้ได้นานมากกว่าปกติ

การถนอมอาหารในปัจจุบันใช้วิวัฒนาการทางเทคโนโลยีเพื่อแปรรูปวัตถุดิบ จำนวนมากพร้อม ๆ กันเป็นผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูปหรือกึ่งสำเร็จรูป หรือปรับปรุงกรรมวิธีการถนอมอาหารสมัยโบราณให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดี ขึ้น ทั้งในด้านความสะอาด สี กลิ่น รส เนื้อสัมผัส และเพื่อยืดอายุการเก็บอาหารนั้นให้ได้นาน

เทคโนโลยีการถนอมผลิตผลการเกษตรต้องอาศัยความรู้ทางวิทยาศาสตร์ พื้นฐาน ได้แก่ เคมี ฟิสิกส์ ชีววิทยา คณิตศาสตร์ และสถิติ ประกอบด้วยความรู้พื้นฐานทางสังคมธุรกิจและการจัดการ ควบคู่กับความรู้ในการแปรรูปผลิตผลการเกษตร ให้เป็นผลิตภัณฑ์ชนิดใหม่ หรือปรับปรุงของเดิมให้ดียิ่งขึ้นทั้งในลักษณะที่มองเห็นหรือสัมผัสได้ เช่น สี กลิ่น ความนุ่ม ความเหนียว เป็นต้น รวมทั้งสิ่งที่มองไม่เห็น เช่น คุณค่าทางโภชนาการ

ผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูป หมายถึง อาหารที่ได้ผ่านขั้นตอนการหุงต้ม หรือกระบวนการ แปรรูปผลิตผลการเกษตรโดยใช้เทคโนโลยีเพื่อให้อาหารนั้นสามารถเก็บได้เป็น เวลานานพอสมควรโดยไม่เน่าเสีย สามารถดื่มหรือรับประทานได้ทันทีเมื่อต้องการ จะอุ่นหรือไม่อุ่นให้ร้อนก่อนรับประทานก็ได้ ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ที่รู้จักกันแพร่หลายคือ อาหารบรรจุกระป๋อง เช่น สับปะรดกระป๋อง หรือบรรจุกล่อง เช่น นมสด

ผลิตภัณฑ์อาหารกึ่งสำเร็จรูป หมายถึง อาหารที่ได้ผ่านขั้นตอนการหุงต้มหรือกระบวนการแปรรูปแล้ว และสามารถเก็บไว้ได้นานเช่นเดียวกัน จะต้องนำไปหุงต้มและปรุงรสหรือปรุงแต่งก่อนจึงจะรับประทานได้ เช่น น้ำผลไม้เข้มข้น ซึ่งต้องผสมน้ำก่อนดื่ม น้ำพริกแกง เป็นต้น

การแปรรูปหรือการถนอมอาหาร โดยหลักใหญ่คือ การทำลายหรือฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่มีอยู่หรืออาจเกิดขึ้นในอาหาร และทำให้เกิดการเน่าเสียให้หมดไป ปัจจุบันผลิตผลการเกษตรมีมากขึ้น และประชากรมากขึ้นจึงได้มีการศึกษาค้นคว้าและทดลองใช้เทคโนโลยี เพื่อถนอมผลิตผลการเกษตรให้สามารถเก็บไว้ได้นาน เช่น การใช้ความร้อนจากไอน้ำเพื่อฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ในการทำอาหารกระป๋อง การใช้รังสีแกมมาเพื่อยับยั้งหรือทำลายปฏิกิริยาของเอนไซม์ทำให้การเปลี่ยน แปลงทางเคมีช้าลง และยังเป็นการทำลายการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อีกด้วย ในที่นี้จะกล่าวถึงกรรมวิธีการถนอมอาหารที่ใช้กันมากในปัจจุบัน คือ

· การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อนสูง เช่น ผลิตภัณฑ์อาหารกระป๋อง

· การถนอมอาหารโดยใช้ความเย็น เช่น ผลิตภัณฑ์อาหารเยือกแข็ง

· การถนอมอาหารโดยการทำให้แห้ง เช่น ปลาหยอง กาแฟผง

· การถนอมอาหารโดยการหมักดอง เช่น ซีอิ๊ว น้ำส้มสายชู

· การถนอมอาหารโดยใช้รงสี เช่น หอมหัวใหญ่อาบรังสี

1. การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อนสูง

ภาชนะบรรจุได้มีการปรับปรุงพัฒนามาโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ทำจากดีบุก ต่อมาดีบุกหายากและแพงขึ้น จึงใช้กระป๋องที่ทำด้วยแผ่นเหล็กเคลือบผิวทั้งสองด้านด้วยดีบุก ทำให้ประหยัดปริมาณของดีบุกที่ใช้ได้มาก ขณะเดียวกันก็ได้มีการใช้กระป๋องที่ทำจากอลูมิเนียมซึ่งน้ำหนักเบาแต่มีข้อ เสียคือบุบง่าย ส่วนมากจึงใช้ทำกระป๋องเพื่อบรรจุน้ำผลไม้ หรือ เครื่องดื่ม หรือ นมสด แต่การใช้กระป๋องอลูมิเนียมไม่แพร่หลายเท่ากับกระป๋องที่ทำจากแผ่นเหล็ก เคลือบดีบุก นอกเหนือจากภาชนะจะเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการถนอมผลิตผลการเกษตรแล้ว ประเภทของอาหารก็มีความสำคัญมาก ว่าจะใช้ความร้อนสูงเท่าใดในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ในอาหารที่ต้องการเก็บ รักษา เนื่องจากการถนอมผลิตผลทางการเกษตร โดยความร้อนจะเปลี่ยนสภาพของอาหารจากสดเป็นอาหารสุกที่พร้อมจะรับประทานได้ ดังนั้นจึงมีการเติมเครื่องปรุงต่าง ๆ หรือเปลี่ยนสภาพเป็นผลิตภัณฑ์อาหารชนิดใหม่ ซึ่งในปัจจุบันเรียกว่า "การแปรรูปอาหาร" ส่วนประกอบอาจจะมีทั้งเนื้อสัตว์ ผัก และเครื่องเทศ สำหรับอาหารคาวหรือถ้าเป็นอาหารหวาน เช่น ผลไม้บรรจุในน้ำเชื่อม เป็นต้น กรรมวิธีการผลิตอาหารกระป๋องหรืออาหารในขวดแก้ว จำเป็นต้องใช้ความร้อน เพื่อทำให้อาหารที่บรรจุภายในสุก และเพื่อทำลายเชื้อจุลลินทรีย์ ความร้อนที่ใช้จะต้องสัมพันธ์กันเพราะถ้าใช้ความร้อนสูงเกินไป อาจจะทำให้อาหารที่บรรจุในกระป๋อง/ขวดนิ่มและไม่น่ารับประทาน ถ้าความร้อนต่ำเกินไปอาจจะมีจุลินทรีย์หลงเหลืออยู่ซึ่งจะทำให้อาหารนั้น เสีย เกิดกระป๋องบวมและระเบิดได้ในที่สุด การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อน หมายถึงการฆ่าเชื้อในอาหารที่บรรจุในภาชนะที่ปิดสนิท เพื่อป้องกันการเสื่อมสลายหรือเน่าเสียที่เกิดจากเชื้อจุลินทรีย์หรือจากการ ปฏิกิริยาของเอ็นไซม์ในอาหาร การฆ่าเชื้อโดยความร้อนมี 3 ระดับ คือ การฆ่าเชื้อ (Sterilization) การฆ่าเชื้อระดับการค้า (Commercially sterilization) และการฆ่าเชื้อแบบปาสเตอร์ (Pasteurization)

การฆ่าเชื้อ หมายถึงการถนอมอาหารโดยใช้ความร้อนสูงภายใต้ความดัน เพื่อให้จุลินทรีย์ที่มีอยู่ทั้งหมดถูกทำลาย

การฆ่าเชื้อระดับการค้า หมายถึงการถนอมอาหารโดยใช้ความร้อนสูงเพื่อทำลายจุลินทรีย์ที่มีอยู่ ในอาหารเกือบทั้งหมดเพื่อให้อาหารนั้น ๆ สามารถบริโภคได้โดยไม่เป็นอันตราย และสามารถเก็บไว้ได้นานโดยไม่เน่าเสียในภาวะปกติ

การฆ่าเชื้อแบบปาสเตอร์ หมายถึงการถนอมอาหารโดยใช้ความร้อนต่ำกว่าอุณหภูมิของน้ำเดือด (ต่ำกว่า 100o ซ.) เพื่อทำลายจุลินทรีย์บางส่วน แต่ทั้งนี้ต้องดำเนินควบคู่กับสภาวะอย่างอื่น เช่นควรเก็บในตู้เย็นภายหลังการผลิตแล้ว หรืออาหารนั้นมี พีเอช ต่ำ หรือมีปริมาณน้ำตาล หรือเกลือสูง

นักวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการอาหาร ได้แบ่งกลุ่มอาหารที่บรรจุในภาชนะที่ปิดสนิทเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ 2 กลุ่ม คือ

1. กลุ่มอาหารที่เป็นกรด (acid foods) คืออาหารที่มีค่า พีเอช ต่ำกว่า 4.5 ส่วนมากเป็นพวกผลไม้ เช่น สับปะรด ส้ม หรือผักที่มีรสเปรี้ยว เช่น มะเขือเทศ กระเจี๊ยบแดง เป็นต้น

2. กลุ่มอาหารที่เป็นกรดต่ำ (low acid foods) คืออาหารที่มีค่า พีเอช 4.5 หรือสูงกว่า ส่วนมากจะเป็นอาหารจำพวกเนื้อสัตว์ และผักต่าง ๆ เช่น เนื้อ หมู ปลา ข้าวโพดฝักอ่อน และหน่อไม้ฝรั่ง เป็นต้น

กระป๋องใช้บรรจุ

โรงงานทำสับปะรดกระป๋อง

1.1 เครื่องมือที่ใช้เกี่ยวกับการผลิต

โดยทั่วไปเครื่องมือเครื่องใช้และเครื่องจักรเกี่ยวกับกรรมวิธีการ ผลิตอาหารกระป๋องต้องไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ และต้องอยู่ในสภาพที่สะอาดเสมอ ภาชนะที่ใช้ได้หลายครั้งต้องทำด้วยวัสดุที่ไม่เป็นพิษ และออกแบบให้ทำความสะอาดได้ง่ายเพื่อป้องกันมิให้มีสิ่งสกปรกตกค้างอยู่ วัสดุที่ใช้ทำภาชนะต่าง ๆ ควรเป็นวัสดุที่มีผิวเรียบ ไม่มีรอยแตกหรือกะเทาะล่อนไม่เป็นพิษ ไม่ทำปฏิกิริยากับอาหาร ควรเป็นวัสดุที่ล้างและทำความสะอาดได้ง่าย ไม่เป็นวัสดุที่ดูดซึมง่าย ยกเว้นเพื่อวัตถุประสงค์บางประการที่จำเป็นต้องใช้ เช่น ถังไม้ในการหมักไวน์ ในสถานที่ผลิตอาหารสำเร็จรูปจะมีเครื่องมือเครื่องใช้และเครื่องจักรแตกต่าง กันออกไปแล้วแต่ประเภทและชนิดของผลิตภัณฑ์ แต่ส่วนใหญ่แล้วแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท คือ

· เครื่องมือเครื่องใช้ที่จำเป็นในกรรมวิธีการผลิต

· เครื่องมือเครื่องจักรตามขั้นตอนของการผลิต

· เครื่องมือเครื่องจักรตามประเภทของผลิตภัณฑ์

1.1.1 เครื่องมือเครื่องใช้ที่จำเป็นในกรรมวิธีการผลิต

เครื่องมือเครื่องใช้นี้เป็นสิ่งจำเป็นของผู้ประกอบกิจการการ อุตสาหกรรมแปรรูปอาหารไม่ว่าขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตอาหารกระป๋อง

1) เครื่องชั่ง ตวง วัด ใช้ในการชั่งน้ำหนักหรือปริมาตรของสิ่งต่าง ๆ เช่น วัตถุดิบ เครื่องปรุงอาหาร เครื่องชั่ง ตวง วัด ควรจะมีหลาย ๆ ขนาด

2) เครื่องวัดอุณหภูมิ เป็นของจำเป็นมากในการผลิต จะต้องมีการควบคุมและตรวจสอบอุณหภูมิตามขั้นตอนต่าง ๆ ระหว่างผลิตอยู่ตลอดเวลา

3) เครื่องมือวัดปริมาณเกลือ

4) เครื่องมือวัดปริมาณน้ำตาล

5) เครื่องมือวัดความเป็นกรด-ด่าง

6) เครื่องมือวัดความร้อนของอาหารที่บรรจุในกระป๋อง (Heat penetration equipment) เพื่อคำนวณหาเวลาที่จะต้องใช้ในการฆ่าเชื้อหลังจากบรรจุและปิดฝากระป๋องแล้ว เครื่องมือที่ใช้ในการนี้เรียกว่า เทอร์มอคัปเปิล (Thermocouples) ซึ่งใช้วัดอุณหภูมิ ณ จุดที่ความร้อนเข้าถึงช้าที่สุดของกระป๋อง

7) เครื่องมือวัดขนาดของตะเข็บกระป๋อง ลักษณะของการเกี่ยวกันระหว่างขอฝา (Cover hook) และขอของตัวกระป๋อง (Body hook) เป็นสิ่งสำคัญมาก ถ้าไม่เป็นไปตามมาตรฐาน อาจจะทำให้กระป๋องรั่วได้

8) เครื่องมือตรวจความดันในกระป๋อง ทดสอบว่ากระป๋องจะรั่วหรือไม่ โดยสูบลมอัดเข้าไปในกระป๋องจนได้เปล่งความดันที่ต้องการแล้วจุ่มกระป๋องลงใน น้ำ ถ้ากระป๋องรั่วจะมีฟองอากาศผุดออกมาตามรอยตะเข็บซึ่งจะต้องทำการปรับเครื่อง ปิดฝากระป๋องให้เข้าที่

1.1.2 เครื่องมือเครื่องจักรตามขั้นตอนของการผลิต

เครื่องมือเครื่องจักรที่ใช้ในการทำอาหารกระป๋องแบ่งออกตามขั้นตอนของการผลิตคือเพื่อใช้ใน

การล้าง เตรียม และตัดแต่งวัตถุดิบ

· การลวก

· การหุงต้ม

· การบรรจุ

· การไล่อากาศ

· การปิดฝา

· การทำลายเชื้อจุลินทรีย์

1.1.3 เครื่องมือเครื่องจักรตามประเภทของผลิตภัณฑ์ เครื่องมือเครื่องจักรอาจแตกต่างกันไปตามประเภทของอาหารที่จะผลิต เช่น เครื่องมือเครื่องจักรสำหรับทำสับปะรดกระป๋องย่อมจะแตกต่างกับเครื่องมือ เครื่องจักรของโรงงานทำปลากระป๋อง

1.2 การทำความสะอาดสถานที่ผลิตอาหาร

ในแง่ของ "สุขลักษณะ" จะต้องคำนึงถึงเชื้อจุลินทรีย์มากที่สุดเพราะจะทำให้เกิดอันตรายอย่างมากต่อ สุขภาพของผู้บริโภค จึงต้องมีการควบคุมปริมาณจุลินทรีย์ซึ่งต้องทำทั้งกับคนและเครื่องมือ คือ

1) ป้องกันมิให้สัตว์และแมลงมีโอกาสสัมผัสกับอาหาร

2) ควรใส่เสื้อกันเปื้อนซึ่งเสื้อนี้จะป้องกันสิ่งสกปรกต่าง ๆ จากเสื้อผ้าหรือตัวผู้ทำอาหารหรือเสิร์ฟอาหาร และสวมหมวกหรือมีผ้าคลุมผมเพื่อป้องกันไม่ให้ผมหล่นลงมา

3) รักษาเครื่องจักร เครื่องมือ โต๊ะเตรียมอาหาร อ่างน้ำ ห้องเตรียมอาหารให้สะอาดอยู่เสมอ เพื่อป้องกันเศษอาหารหลงเหลืออยู่ซึ่งจะเป็นอาหารเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ให้ เจริญเติบโตได้

4) เศษอาหารควรทิ้งทุกวัน

5) ห้องเก็บวัตถุดิบ ห้องเก็บของ ตู้เย็น ห้องเย็น ควรจะสะอาด

6) เครื่องจักร และเครื่องมือต่าง ๆ ควรวางหรือเก็บให้เป็นที่เพื่อจะทำงานสะดวกและป้องกันการเสียหาย

7) มีห้องน้ำพอเพียงเพื่อป้องกันความสกปรกของคนงาน

8) ตรวจสุขภาพของคนงานเป็นประจำทุกปี

9) ผู้ผลิตควรจะร่วมมือกับ "ผู้ตรวจสอบ" ของรัฐบาล เพื่อคำแนะนำและความร่วมมือที่ดี

10) ควรจะแก้ไขจุดต่าง ๆ ตามที่ "ผู้ตรวจสอบ" แนะนำ

1.3 การทำลายเศษอาหาร กาก และส่วนที่เหลือจากโรงงาน

การระบายน้ำเสียนั้น เป็นเรื่องที่สำคัญมาก เพราะน้ำเสียย่อมจะทำให้เกิดผลเสียได้สองแง่ คือ

1) ความสะอาดและความปลอดภัยในการประกอบกิจ เพราะถ้าสิ่งแวดล้อมสกปรกย่อมจะเกิดการเจือปนขึ้นได้ง่าย

2) ความปลอดภัยสำหรับผู้อยู่ใกล้เคียง การระบายน้ำและมีเศษอาหารอยู่ย่อมเป็นที่รบกวนแก่ผู้อาศัยใกล้เคียงได้ โดยเฉพาะการปล่อยของเสียลงในน้ำย่อมก่อให้เกิดความลำบากและยุ่งยากต่อผู้ อยู่ปลายทาง

2. การถนอมอาหารโดยใช้ความเย็น

การให้ความเย็น (Refrigeration) หมายถึงกรรมวิธีการกำจัดความร้อนออกจากสิ่งของหรือพื้นที่ที่ต้องการทำให้ เย็นหรือต้องการให้มีอุณหภูมิลดลง ซึ่งการทำให้เย็นลงนี้แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะคือ

การแช่เย็น (Chilling) หมายถึงการทำให้อุณหภูมิของสิ่งของนั้นลดลง แต่อยู่เหนือจุดเยือกแข็งของสิ่งนั้น โดยของสิ่งนั้นยังคงสภาพเดิมอยู่ เช่นการแช่เย็นอาหารจะเป็นการลดอุณหภูมิของอาหารต่ำลงแม้ที่ -1o ซ. แต่ต้องไม่ทำให้น้ำหรือองค์ประกอบในอาหารนั้นแปรสภาพหรือแข็งเป็นน้ำแข็ง

การแช่แข็ง (Freezing) หมายถึงการทำให้อุณหภูมิของสิ่งของนั้นลดต่ำลงกว่าจุดเยือกแข็งของสิ่งนั้น (-1 ถึง -40o ซ.) การแช่แข็งจะทำให้เกิดการเปลี่ยนสภาพขององค์ประกอบในสิ่งของเช่นในกรณีที่ เป็นอาหาร ความเย็นจัดจะทำให้น้ำในเนื้อเยื่อของอาหารแปรสภาพเป็นน้ำแข็ง ทำให้จุลินทรีย์ไม่อาจนำไปใช้ได้ แต่ความเย็นจัดไม่ได้ทำลายจุลินทรีย์ให้ตาย

จุดเยือกแข็ง (Freezing point) คือ "อุณหภูมิที่เกิดภาวะสมดุลระหว่างของแข็งกับของเหลว ณ ความกดมาตรฐาน 1 บรรยากาศ หรืออุณหภูมิที่ของเหลวเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง ณ ความกดมาตรฐาน 1 บรรยากาศ"

การถนอมอาหารด้วยความเย็นมีหลายวิธี

1) การใช้น้ำแข็ง ความเย็นของน้ำแข็งที่ใช้ในการแช่อาหารจะลดอุณหภูมิของอาหารได้เร็ว และถ้ามีปริมาณน้ำแข็งเพียงพอก็จะทำให้อาหารนั้นเย็นลงจนมีอุณหภูมิใกล้ เคียงกับ 0o ซ.

2) การใช้สารผสมแช่แข็ง การใช้น้ำแข็งผสมเกลือแกงหรือเกลืออนินทรีย์อื่น ๆ จะทำให้ได้สารผสมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0o ซ.

3) การใช้น้ำแข็งแห้ง น้ำแข็งแห้งคือ คาร์บอนไดออกไซด์ที่เย็นจนแข็ง มีอุณหภูมิประมาณ -80o ซ. ใช้ในการเก็บรักษาอาหารที่ผ่านการแช่แข็งมาแล้ว เหมาะสำหรับการขนส่งในระยะเวลา 2-3 วัน

4) การใช้ไนโตรเจนเหลว ไนโตรเจนเหลวที่ความดันปกติจะระเหยกลายเป็นไอที่อุณหภูมิ -196o ซ. ณ อุณหภูมินี้เป็นอุณหภูมิต่ำสุดที่สามารถทำให้อาหารเย็นลงได้อย่างรวดเร็ว และเนื่องจากไนโตรเจนเป็นแก๊สเฉื่อย ไม่เป็นอันตรายกับอาหารและผู้บริโภค

5) การใช้เครื่องทำความเย็น เครื่องทำความเย็นที่ใช้กันโดยทั่วไป โดยเฉพาะตามบ้านเรือนคือ ตู้เย็น

เครื่องทำความเย็น

1) ระบบคอนแทค (Contact system) ระบบการให้ความเย็นเป็น แบบเพลท (plate) หรือคอนแทค (contact) เครื่องทำความเย็นในระบบนี้มักทำเป็นตู้ไม่ทำเป็นห้อง ตู้แช่แข็งชนิดนี้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารบรรจุกล่องที่มีความสูงเท่า ๆ กัน การถ่ายเทความร้อนระหว่างผลิตภัณฑ์กับขดท่อทำความเย็นเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว อาหารที่แช่แข็งในตู้นี้จึงมีคุณภาพดี

2) ระบบชาร์พ (Sharp system) ประกอบด้วยขดท่อทำความเย็น ตู้ทำเป็นชั้นสำหรับวางอาหารที่ต้องการแช่แข็งเรียงลงบนถาด แล้วนำไปวางบนชั้นของขดท่อทำความเย็น การถ่ายเทความร้อนระหว่างอาหารกับขดท่อทำความเย็นเป็นไปอย่างช้า ๆ เนื่องจากพื้นที่ผิวสัมผัสมีเพียงด้านเดียว การให้ความเย็นแบบนี้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างไม่แน่นอน

3) ระบบบลาส (Blast system) ระบบนี้ให้ความเย็นด้วยพัดลมจึงนิยมทำเป็นห้อง มีชุดขดท่อทำความเย็นวางอยู่ด้านหนึ่ง พัดลมทำหน้าที่พัดพาความเย็นไปสู่ผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์จะเย็นเร็วแต่มักมีปัญหาเกี่ยวกับผิวหน้าของอาหารแห้ง เมื่อเก็บผลิตภัณฑ์ไว้นาน ๆ โดยเฉพาะถ้าพัดลมมีความเร็วสูงเกินไป จึงควรป้องกันด้วยการบรรจุอาหารในภาชนะบรรจุ หรือมีการหุ้ม ห่อ เรียบร้อยแล้ว

4) ระบบอิมเมอร์ส หรือ ระบบจุ่มแช่ (Immersion system) เป็นการให้ความเย็นด้วยการแช่ผลิตภัณฑ์ลงในของเหลวที่เย็นจัด เครื่องทำความเย็นทำเป็นรูปถัง มีขดท่อทำความเย็นวางรอบถัง ของเหลวที่ใช้แช่ผลิตภัณฑ์ ต้องเป็นของเหลวที่มีจุดเยือกแข็งต่ำกว่าอุณหภูมิที่ต้องการ การแช่แข็งวิธีนี้เหมาะสำหรับแช่แข็งสัตว์น้ำที่มีขนาดใหญ่และแช่ทั้งตัว

3. การถนอมอาหารโดยการทำแห้ง

หลักการในการทำแห้งมีหลายวิธีคือ

1) ใช้กระแสลมร้อนสัมผัสกับอาหาร เช่น ตู้อบแสงอาทิตย์ ตู้อบลมร้อน (Hot air dryer)

2) พ่นอาหารที่เป็นของเหลวไปในลมร้อน เครื่องมือที่ใช้คือ เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอย (Spray dryer)

3) ให้อาหารข้นสัมผัสผิวหน้าของลูกกลิ้งร้อน เครื่องมือที่ใช้คือ เครื่องอบแห้งแบบลูกกลิ้ง (Drum dryer หรือ Roller dryer)

4) กำจัดความชื้นในอาหารในสภาพที่ทำน้ำให้เป็นน้ำแข็งแล้วกลายเป็นไอในห้อง สุญญากาศ ซึ่งเป็นการทำให้อาหารแห้งแบบเยือกแข็ง โดยเครื่องอบแห้งแบบเยือกแข็ง (Freeze dryer)

5) ลดความชื้นในอาหารโดยใช้ไมโครเวฟ (Microwave)

หลักในการทำอาหารให้แห้ง คือจะต้องไล่น้ำหรือความชื้นที่มีอยู่ในผลิตผลการเกษตรออกไป แต่จะยังมีความชื้นเหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์มากน้อยแล้วแต่ชนิดของอาหาร

การถ่ายเทความร้อน จะเกิดตรงจุดที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิ คือ อุณหภูมิของเครื่องมือที่ใช้ในการอบ และอาหารที่ต้องการทำให้แห้ง การถ่ายเทความร้อนมี 3 แบบ คือ

1) การนำความร้อน เป็นการถ่ายเทความร้อนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่งที่อยู่ข้างเคียง ซึ่งจะเกิดกับอาหารที่มีลักษณะเป็นของแข็ง

2) การพาความร้อน จะเกิดกับอาหารที่เป็นของเหลว โดยกระแสความร้อนจะถูกพาผ่านช่องว่างที่เป็นอากาศหรือแก๊สจากของเหลวชนิด หนึ่งไปยังของเหลวอีกชนิดหนึ่ง

3) การแผ่รังสี เป็นการถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสีความร้อนไปยังอาหารซึ่งจะเกิดขึ้นใน กรณีอบอาหารในสุญญากาศ และการอบแห้งแบบเยือกแข็ง ในทางปฏิบัติ การถ่ายเทความร้อนในการอบแห้งอาจเกิดขึ้นพร้อมกันทั้ง 2 หรือ 3 แบบก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของอาหารที่นำไปอบแห้ง การเคลื่อนที่ของน้ำในอาหาร น้ำ หรือความชื้นจะเคลื่อนที่มาที่ผิวหน้าของอาหารเมื่อได้รับความร้อนในระหว่างการอบ

เครื่องอบแห้ง เครื่องมือที่ใช้ในการอบอาหารจำนวนมากในคราวเดียวกันให้แห้งนั้นมีหลายแบบ แต่ละแบบก็มีหลายขนาด

1) ตู้อบหรือโรงอบที่ใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ โดยมีหลัก การทำงานคือ ตู้หรือโรงอบประกอบด้วยแผงรับแสงอาทิตย์ ซึ่งทำด้วยวัสดุใส เมื่อแสงอาทิตย์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นรังสีคลื่นสั้น ตกลงบนแผงรับแสงนี้แล้วจะทะลุผ่านไปยังวัสดุสีดำ ภายในตู้และเปลี่ยนเป็นรังสีความร้อน ซึ่งความร้อนนี้จะไปกระทบกับอาหารทำให้น้ำในอาหารระเหยออกมา และผ่านออกไปทางช่องระบายอากาศของตู้อบ หรือโรงอบ มีผลทำให้อาหารแห้ง ในระหว่างการอบควรกลับผลิตภัณฑ์นั้น วันละ 1-2 ครั้ง เพื่อให้ผิวหน้าของผลิตภัณฑ์ทุกส่วนได้สัมผัสกับความร้อน ทำให้แห้งเร็วและสม่ำเสมอ ส่วนมากตู้อบแสงอาทิตย์นี้จะใช้กับพวกผัก ผลไม้ และธัญพืช ข้อดีสำหรับการใช้ตู้อบที่ใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์คือ

(1) ได้ผลิตภัณฑ์สีสวย และสม่ำเสมอ

(2) สะอาดเพราะสามารถควบคุมไม่ให้ฝุ่นละอองหรือแมลงเข้าไปได้

(3) ใช้เวลาน้อยกว่าการตากแดดตามธรรมชาติ ทำให้ประหยัดเวลาในการตากได้ประมาณหนึ่งในสาม

( 4) ประหยัดพื้นที่ในการตาก เพราะในตู้อบสามารถวางถาดที่จะใส่ผลผลิตได้หลายถาด หรือหลายชั้น

(5) ประหยัดแรงงาน เพราะไม่ต้องเก็บอาหารที่กำลังตากเข้าที่ร่มในตอนเย็น และเอาออกตากในตอนเช้าเหมือนสมัยก่อน ซึ่งมีผลทำให้ต้นทุนในการผลิตอาหารแห้งลดลง

2) เครื่องอบแห้งที่ใช้ความร้อนจากแหล่งอื่น ความร้อนที่ใช้กับเครื่องอบประเภทนี้ส่วนมากจะได้จากกระแสไฟฟ้า หรือแก๊ส ส่วนมากใช้ในระดับอุตสาหกรรมซึ่งมีหลายแบบหลายขนาด โดยใช้หลักการที่แตกต่างกันแล้วแต่ประโยชน์ของการใช้สอย เช่น

(1) เครื่องอบแห้งด้วยลมร้อนแบบตู้หรือถาด ตู้อบบุด้วยวัสดุที่เป็นฉนวนมีถาดสำหรับวางอาหารที่จะอบ เครื่องมือชนิดนี้จะใช้อบอาหารที่มีปริมาณน้อย หรือสำหรับงานทดลอง

(2) เครื่องอบแห้งด้วยลมร้อนแบบต่อเนื่อง มีลักษณะคล้ายอุโมงค์ นำอาหารที่ต้องการอบแห้งวางบนสายพานที่เคลื่อนผ่านลมร้อนในอุโมงค์ เมื่ออาหารเคลื่อนออกจากอุโมงค์ก็จะแห้งพอดี ตัวอย่างอาหาร เช่น ผัก หรือ ผลไม้อบแห้ง

(3) เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอย การทำงานของเครื่องอบแบบนี้คือ ต้องฉีดของเหลวที่ต้องการทำให้แห้งพ่นเป็นละอองเข้าไปในตู้ที่มีลมร้อนผ่าน เข้ามา เช่น กาแฟผงสำเร็จรูป ไข่ผง น้ำผลไม้ผง ซุบผง เป็นต้น

(4) เครื่องอบแห้งแบบลูกกลิ้ง เครื่องทำแห้งแบบนี้ให้ความร้อนแบบนำความร้อนซึ่งประกอบด้วยลูกกลิ้งทำด้วย เหล็กปลอดสนิท อาหารที่จะทำแห้งต้องมีลักษณะข้นและป้อนเข้าเครื่อง ตรงผิวนอกของลูกกลิ้งเป็นแผ่นฟิล์มบาง ๆ ความร้อนจะถ่ายเทจากลูกกลิ้งไปยังอาหาร

(5) เครื่องอบแห้งแบบเยือกแข็ง ประกอบด้วยเครื่องที่ทำให้อาหารเย็นจัด (freezer) แผ่นให้ความร้อน และตู้สุญญากาศ หลักการในการทำแห้งแบบนี้คือการไล่น้ำจากอาหารออกไปในสภาพสุญญากาศ การถ่ายเทความร้อนเป็นแบบการนำความร้อน ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดคือ กาแฟผงสำเร็จรูป

(6) ตู้อบแห้งแบบที่ใช้ไมโครเวฟ ขณะนี้ได้มีการใช้ไมโครเวฟคลื่นความถี่ 13x106 ไซเกิล เพื่อลดความชื้นของผัก เช่น กะหล่ำปลี และผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีคุณภาพดี สีสวย ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ใช้ตู้อบแห้งแบบไมโครเวฟร่วมกับการใช้สุญญากาศ คือ ผลิตภัณฑ์น้ำส้มผง ซึ่งยังคงคุณภาพของ สี กลิ่น และรสของส้มไว้

4. การถนอมอาหารโดยการหมักดอง

ปัจจุบันความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในด้านจุลชีววิทยามีมากขึ้น สามารถใช้กระบวนการหมักเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ได้มากขึ้น และมีการใช้จุลินทรีย์บริสุทธิ์และสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพให้ผลผลิตสูง สุด ซีอิ๊วและเต้าเจี้ยว ผลิตภัณฑ์ทั้ง 2 ชนิดนี้ มักจะผลิตพร้อมกัน เนื่องจากใช้วัตถุดิบอย่างเดียวกัน ในปัจจุบันมีการใช้สปอร์เชื้อรา แอสเพอร์จิลลัส ฟลาวัส โคลัมนาริส เพื่อผลิตซีอิ๊ว ทำให้ได้ซีอิ๊วที่มีคุณภาพสม่ำเสมอตลอดปี ซึ่งเดิมเคยมีปัญหาเรื่องการปนเปื้อนจากเชื้อราชนิดอื่น ๆ ในฤดูฝน ทำให้ได้ซีอิ๊วที่มีคุณภาพไม่ดีเท่าที่ควร และที่สำคัญยิ่งคือสปอร์เชื้อราที่ใช้ไม่สร้างสาร อฟลาทอกซิน ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง

5. การถนอมอาหารโดยใช้รังสี

รังสี หมายถึง คลื่นแสงหรือคล้ายกับแสง ซึ่งมีความยาวคลื่นทั้งสั้นและยาว การแผ่รังสีของสารกัมมันตภาพมีลักษณะคล้ายสายน้ำของอนุภาค หรือคลื่น ซึ่งมาจากหน่วยเล็กที่สุดของสสารคือปรมาณู ธาตุชนิดหนึ่งประกอบด้วยปรมาณูชนิดต่าง ๆ ซึ่งมีลักษณะทางเคมีเหมือนกันแต่มีน้ำหนักต่างกัน ปรมาณูชนิดต่าง ๆ ของธาตุเดียวกันแต่มีน้ำหนักแตกต่างกันนี้เรียกว่า ไอโซโทป รังสีที่ใช้ในการถนอมอาหารนั้นอาจใช้รังสีใดรังสีหนึ่งดังนี้

1) รังสีแกมมา เป็นรังสีที่นิยมใช้มากในการถนอมอาหาร สารที่เป็นต้นกำเนิดรังสีนี้ คือ โคบอล-60 หรือซีเซียม-137

2) รังสีเอกซ์ ได้จากเครื่องผลิตรังสีเอกซ์ที่ทำงานด้วยระดับพลังงานที่ต่ำกว่า หรือ เท่ากับ 5 ล้าน อิเล็กตรอนโวลต์

3) รังสีอิเล็กตรอน ได้จากเครื่องผลิตรังสีอิเล็กตรอนที่ทำงานด้วยระดับพลังงานที่ต่ำกว่าหรือเท่ากับ 10 ล้าน อิเล็กตรอนโวลต์

5.1 หลักการถนอมอาหารด้วยรังสี

รังสีที่ฉายลงไปในอาหารจะไปทำลายหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของ จุลินทรีย์ หรือทำให้การเปลี่ยนแปลงทางเคมีลดลง ซึ่งมีผลทำให้การเก็บรักษาอาหารนั้นมีอายุยืนนานโดยไม่เน่าเสีย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของอาหารและปริมาณรังสีที่อาหารได้รับและวัตถุ ประสงค์ในการฉายรังสี ซึ่งพอจะสรุปได้ดังนี้

1) ควบคุมการงอกของพืชผักในระหว่างการเก็บรักษา ปริมาณรังสีที่ฉายบนอาหารประมาณ 0.05-0.12 กิโลเกรย์ ซึ่งกระทรวงสาธารณสุขอนุญาตให้อาหารนั้นมีปริมาณรังสีเฉลี่ยสูงสุดได้ถึง 0.15 กิโลเกรย์ เช่น กระเทียม หอมใหญ่ มันฝรั่ง เป็นต้น ซึ่งสามารถควบคุมการงอกและลดการสูญเสียน้ำหนักในระหว่างการเก็บในห้องเย็น ได้นานกว่า 6 เดือน

2) การควบคุมการแพร่พันธุ์ของแมลงในระหว่างการเก็บรักษา ปริมาณรังสีที่ฉายบนอาหารประเภทนี้ประมาณ 0.2-0.7 กิโลเกรย์ และกระทรวงสาธารณสุขอนุญาตให้อาหารนั้นมีปริมาณรังสีเฉลี่ยสูงสุดได้ 1 กิโลเกรย์ เช่น ข้าว ถั่ว เครื่องเทศ ปลาแห้ง เป็นต้น ซึ่งรังสีจะทำลายไข่แมลงและควบคุมการแพร่พันธุ์ของแมลงและตัวหนอนในระหว่าง การเก็บรักษา หรือระหว่างรอการจำหน่าย

3) ยืดอายุการเก็บรักษาอาหารสด การฉายรังสีอาหารทะเลและเนื้อสัตว์ด้วยรังสีประมาณ 1-3 กิโลเกรย์ จะช่วยลดปริมาณแบคทีเรียลงได้มาก ทำให้สามารถเก็บรักษาได้นานขึ้น แต่ทั้งนี้ต้องบรรจุในภาชนะและเก็บในห้องเย็น ส่วนผลไม้ เช่น มะม่วง กล้วย ถ้าฉายรังสีด้วยปริมาณ 0.3-1 กิโลเกรย์ จะชะลอการสุกและควบคุมการแพร่พันธุ์ของแมลงในระหว่างการเก็บรักษา ทำให้อายุการเก็บนานขึ้น ส่วนสตรอเบอรี่ ถ้าฉายรังสีด้วยประมาณ 3 กิโลเกรย์ จะช่วยทำลายจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุทำให้เน่าเสียลงบางส่วน ทำให้ยืดอายุการเก็บรักษาหรือในระหว่างการจำหน่าย และการฉายรังสี ประมาณ 1-2 กิโลเกรย์ จะสามารถชะลอการบานของเห็ด ทำให้การจำหน่ายมีระยะนานขึ้น

4) ทำลายเชื้อโรคและพยาธิในอาหาร ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเนื้อสัตว์อาจมีพยาธิหรือเชื้อโรคติดอยู่ได้ เช่น พยาธิใบไม้ตับที่มีในปลาดิบ สามารถทำลายได้ด้วยรังสีต่ำประมาณ 0.15 กิโลเกรย์ แหนมซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากหมูที่คนไทยนิยมรับประทานดิบ ๆ ถ้าฉายรังสีในประมาณ 2-3 กิโลเกรย์ จะเพียงพอที่จะทำลายเชื้อ ซาลโมเนลลา ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เกิดท้องร่วง และทำลายพยาธิที่อาจจะติดมากับเนื้อหมูก่อนทำแหนมก็ได้

5.2 กระบวนการฉายรังสี

ในประเทศไทยการฉายรังสีอาหาร ควบคุมและดำเนินการโดย สำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ กระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการพลังงาน ส่วนมาตรฐานเกี่ยวกับปริมาณของรังสีที่ใช้และความปลอดภัยต้องเป็นไปตาม ประกาศของกระทรวงสาธารณสุข อาหารที่จะผ่านกระบวนการฉายรังสีมีทั้งผลผลิตการเกษตรหลังการเก็บเกี่ยว และผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูปและกึ่งสำเร็จรูป ดังนั้นการบรรจุหีบห่ออาจมีความจำเป็นตามชนิดของผลิตภัณฑ์ เช่น แหนม หมูยอ ซึ่งห่อหุ้มด้วยใบตอง ส่วนหอมใหญ่ มันฝรั่ง ไม่มีสิ่งห่อหุ้ม เป็นต้น ในการฉายรังสีผลิตผลเหล่านี้ต้องบรรจุในภาชนะหรือหีบห่อที่เหมาะสม นำไปผ่านพลังงานคลื่นไฟฟ้าในรูปของรังสี ซึ่งอยู่ในตึกแยกหากจากตึกกำเนิดรังสี และได้รับการออกแบบให้มั่นคงแข็งแรงได้มาตรฐานด้านความปลอดภัย เป็นหลักประกันว่าจะไม่เป็นอันตราย หรือก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมต่อชุมชนได้ นอกจากนี้ การออกแบบอาคารปฏิบัติงานต่าง ๆ

5.3 ปริมาณรังสีที่ใช้ในการถนอมอาหาร

หน่วยของรังสีเรียกว่า เกรย์ อาหารใดก็ตามเมื่อผ่านการฉายรังสีแล้ว รังสีได้คายหรือถ่ายพลังงานให้เท่ากับ 1 จูล ต่ออาหารจำนวน 1 กิโลกรัม เรียกว่า 1 เกรย์ หน่วยของรังสีวัดเป็นแรด ซึ่ง 100 แรดเท่ากับ 1 เกรย์ และ 1,000 เกรย์เท่ากับ 1 กิโลเกรย์ องค์การอนามัยโลกและทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ ได้สรุปว่า การฉายรังสีอาหารใดก็ตามด้วยระดับรังสี ไม่เกิน 10 กิโลเกรย์ จะมีความปลอดภัยในการบริโภค และไม่ทำให้คุณค่าทางโภชนาการเปลี่ยนแปลงไป แต่อย่างไรก็ตามปริมาณของรังสีที่อาหารได้รับต้องเป็นไปตามประกาศของกระทรวง สาธารณสุข ซึ่งแตกต่างกันตามชนิดของอาหารและตามวัตถุประสงค์ว่าด้วยการถนอมอาหารใน ระดับต่าง ๆ

5.4 การแสดงฉลาก

อาหารอาบรังสีต้องมีฉลากแสดงข้อความเพื่อให้ผู้บริโภคได้รับทราบ ข้อมูล ซึ่งเป็นประโยชน์ในการเลือกซื้ออาหารมาบริโภค โดยในฉลากจะต้องระบุรายละเอียดดังต่อไปนี้

1) ชื่อและที่ตั้งของสำนักงานใหญ่ของผู้ผลิตและผู้ฉายรังสี

2) วัตถุประสงค์ในการฉายรังสี โดยแสดงข้อความว่า "อาหารที่ได้ผ่านการฉายรังสีเพื่อ........แล้ว" (ความที่เว้นไว้ให้ระบุวัตถุประสงค์ของการฉายรังสี)

3) วันเดือนและปีที่ทำการฉายรังสี

4) แสดงเครื่องหมายว่าอาหารนั้น ๆ ได้ผ่านการฉายรังสีแล้ว

การถนอมอาหาร

คลังบทความ