การใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ในกระบวนการอบแห้งฟักทอง

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=5iy3DM9OhmE[/youtube]

บทวิทยุรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.”

ออกอากาศวัน เสาร์ ที่ 11  เดือน มกราคม  พ.ศ. 2557

เรื่อง การใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ในกระบวนการอบแห้งฟักทอง

บทวิทยุโดย วิทวัส ยุทธโกศา

……………………………………………………………………………………………………

 

-เพลงประจำรายการ-

          สวัสดีครับ คุณผู้ฟังทุกท่านครับ พบกันอีกครั้งกับรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ซึ่งออกอากาศเป็นประจำทุกวันเสาร์ ทางสถานีวิทยุ มก. แห่งนี้ครับ รายการนี้ผลิตโดย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ รายการของเราเป็นรายการที่จะนำเสนอเรื่องราวผลงานวิจัยดีๆ ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เพื่อให้คุณผู้ฟังได้นำมาปรับใช้ในชีวิตประจำวัน หรือเพื่อสร้างรายได้ให้กับตนเอง โดยมีกระผมวิทวัส ยุทธโกศา เป็นผู้ดำเนินรายการครับ

คุณผู้ฟังครับ วันนี้กระผมมีผลงานที่น่าสนใจมาฝากคุณผู้ฟังครับ เป็นเรื่องราวของการแปรรูปฟักทองโดยการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ในกระบวนการอบแห้งและแช่อิ่มอบแห้ง เป็นการแปรรูปผลิตภัณฑ์ทางเลือกหนึ่งครับ เป็นผลงานวิจัยของ รศ.เสาวณีย์ เลิศวรสิริกุล ภาควิชาพัฒนาผลิตภัณฑ์ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขนครับ ก่อนอื่นเรามารู้จักกับพืชชนิดนี้กันก่อนนะครับ ฟักทอง ถือว่าเป็นพืชดั้งเดิมของโลกตะวันตก และเป็นพืชที่มีการปลูกกันอย่างแพร่หลายในทุกภาคของประเทศไทย เนื่องจากปลูกง่าย มีความทนทานต่อสภาวะแห้งแล้งสูง ทั้งยังไม่ต้องดูแลรักษามาก และสามารถใช้แทบทุกส่วนเป็นอาหารได้ตั้งแต่ ยอด ดอก ผล และแม้แต่เมล็ดก็มีรสชาติดีและมีคุณค่าทางอาหารสูงครับ ส่วนในเนื้อฟักทองมีสารอาหารที่มีประโยชน์ต่อร่างกายหลายชนิดด้วยกัน เช่น มีเบต้าแคโรทีน และโพแทสเซียมสูงครับ

คุณผู้ฟังครับ เบต้าแคโรทีนมีประโยชน์ต่อระบบการทำงานของร่างกายนะครับ มีคุณสมบัติเป็นสารต้านปฏิกิริยา Oxidation ช่วยกำจัดอนุมูลอิสระ ก่อนที่จะทำปฏิกิริยาและทำลายส่วนประกอบต่างๆของเซลล์ ซึ่งที่ถูกทำปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นสาเหตุของการเกิดโรคมะเร็งหลายชนิด เช่น มะเร็งกล่องเสียงมะเร็งช่องปาก มะเร็งกระเพาะอาหาร มะเร็งตับ เป็นต้น ซึ่งคุณผู้ฟังทราบไหมครับว่าเบต้า-แคโรทีนเป็นสารประกอบแคโรทีนอยถึงร้อยละ 90 โดยแคโรทีนอยเป็นสารตั้งต้นของวิตามินเอ ที่จะช่วยในเรื่องของการมองเห็น นอกจากนี้ฟักทองยังมีสรรพคุณทางยา โดยเนื้อฟักทองสามารถช่วยป้องกันโรคที่เกี่ยวกับกระเพาะปัสสาวะและโรคท้องร่วงได้ คุณผู้ฟังทราบไหมครับว่าฟักทองเป็นพืชที่มีกรดยูริกต่ำ ซึ่งเป็นกรดชนิดหนึ่งในร่างกาย ที่เกิดจากการเผาผลาญของสารพิวรีน ถ้ามีมากจนเกินไปจะเก็บสะสมตามข้อต่างๆ จนอาจจะเป็นโรคเก๊าท์ได้ และในฟักทองก็ไม่พบสารพิวรีนและกรดออกซาลิค ซึ่งเป็นผลดีต่อผู้บริโภคครับคุณผู้ฟัง ช่วงนี้พักกันก่อนสักครู่นะครับ แล้วช่วงหน้ากลับมาฟังเรื่องที่น่าสนใจกันต่อนะครับ

-เพลงคั่นรายการ-

          กลับมาฟังกันต่อนะครับ คุณผู้ฟังครับในปัจจุบันมีการนำฟักทองมาใช้ประโยชน์โดยการดัดแปลง หรือเสริมในอาหารอื่นๆ บ้างแล้ว แต่ยังไม่มากถึงขั้นเป็นอุตสาหกรรม และการใช้ประโยชน์จากฟักทองในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นการบริโภคในครัวเรือนทำให้ราคาของฟักทองสดในตลาดมีความผันผวน โดยแปรผันตรงกับความต้องการของตลาดและฤดูกาล ในฤดูเก็บเกี่ยวจะมีฟักทองสดจำนวนมาก ซึ่งฟักทองสดมีอายุการเก็บรักษาที่จำกัด ซึ่งการแปลรูปฟักทองสดเป็นผลิตภัณฑ์ฟักทองอบแห้ง หรือฟักทองแช่อิ่มอบแห้งจึงยึดอายุการเก็บรักษา รวมทั้งเป็นการเพิ่มมูลค่าและช่วยควบคุมราคาของฟักทองในตลาดไม่ให้ผันผวนมากขึ้นครับ และยังทำให้ผู้บริโภคได้อาหารที่มีราคาถูกและมีคุณค่าทางอาหารสูงควบคู่กันไปด้วยครับ

คุณผู้ฟังครับ ถึงแม้ว่าการทำผลไม้แช่อิ่มอบแห้ง หรือผลไม้อบแห้งรับประทานกันในครัวเรือน หรือการทำเพื่อจำหน่ายกันในชุมชนมีมานานแล้ว แต่มักเป็นการทำที่อาศัยความชำนาญเฉพาะตัว กว่าจะทำใช้ฝีมือคงที่ต้องผ่านการทำหลายๆครั้งครับ เพราะมักจะไม่มีสูตรในการทำที่ตายตัว ต้องอาศัยการสังเกตการประมาณทำให้คุณภาพต่างกันไปในแต่ละครั้งที่ทำ ในการอบแห้งผักและผลไม้โดยทั่วไปจะใช้การตากแดด หรืออบแห้งด้วยลมร้อน ซึ่งอาจต้องการความร้อนในการทำให้แห้งและอาศัยระยะเวลาในการทำอบแห้งที่นาน และหากมีการแช่อิ่มร่วมกับการอบแห้งด้วยแล้ว ผลไม้แช่อิ่มอบแห้งที่ได้มักมีปริมาณน้ำตาลที่สูงครับ

ซึ่งในปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีที่ไม่ใช้ความร้อน มาใช้ในกระบวนการแปรรูปอาหารมากขึ้นยิ่งขึ้นครับ การใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ก็เป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่มีการนำมาใช้ในกระบวนการแปรรูปอาหาร ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะแบ่งการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ การใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์กำลังต่ำ และความถี่สูง ซึ่งใช้สำหรับการวิเคราะห์เป็นส่วนใหญ่ และการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์กำลังสูงและความถี่ต่ำสำหรับการแปรรรูปอาหาร จึงได้มีการนำคลื่นอุลตร้าซาวด์มาใช้สำหรับกระบวนการแปรรูปอาหาร เช่น ใช้ในการสกัดน้ำผลไม้ ใช้ในการทำความสะอาด ใช้ในการผสมส่วนผสมให้เข้ากัน ใช้ในการเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในกระบวนการหมัก และนอกจากนี้ยังมีการนำคลื่นอัลตร้าซาวด์มาใช้ร่วมกับกระบวนการทำแห้ง ซึ่งจะช่วยลดอุณหภูมิการทำแห้งลงได้ และทำให้ปฏิกิริยาการเกิดออกวิเดชัน หรือการสลายตัวของสารลดลง การนำคลื่นอัลตร้าซาวด์มาใช้จะช่วยเพิ่มอัตราของการถ่ายเทความร้อน ระหว่างผิวหน้าของวัตถุดิบที่จะทำแห้ง และของเหลวได้ ดังนั้นการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ร่วมกับกระบวนการแช่อิ่ม และในกระบวนการทำแห้งแบบการทำฝอยครับ

ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งหมาย เพื่อศึกษาผลของคลื่นอัลตร้าซาวด์มาใช้ในกระบวนการอบแห้งและแช่อิ่มอบแห้งฟักทอง โดยการนำคลื่นอัลตร้าซาวด์มาใช้กับฟักทองในช่วงก่อนนำไปอบแห้ง และการใช้คลื่นอุลตร้าซาวด์ในช่วงของการแช่อิ่มก่อนนำไปอบแห้ง เปรียบเทียบกับการอบแห้งฟักทองโดยที่ไม่ใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ วิเคราะห์ผลของการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ต่อการเทมวลสารระหว่างการแช่อิ่ม และสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผล ในช่วงการอบแห้ง รวมถึงการศึกษาผลของการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ต่อคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ เพื่อพัฒนากระบวนการผลิตฟักทองอบแห้งที่เหมาะสม ช่วยลดการใช้พลังงานในขั้นตอนการอบแห้ง และทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ฟักทองที่มีคุณภาพดีครับ

-เพลงคั่นรายการ-

          เรามาเรียนรู้กับกระบวนการอบแห้ง หรือแช่อิ่มอบแห้งอาหารที่มีความสำคัญเนื่องจากเป็นวิธีถนอมอาหารที่ทำให้เราสามารถเก็บอาหารได้นาน โดยปราศจากการเน่าเสีย คุณผู้ฟังครับการทำแห้งจะทำให้น้ำระเหยออกไปจากอาหารโดยให้มีความชื้นเหลืออยู่เพียงเล็กน้อย จนจุลินทรีย์ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ การทำแห้งยังช่วยให้เอนไซม์หลายชนิดที่ไม่ต้องการ ซึ่งมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมีของสารอาหารได้ครับ

เรามาฟังสภาวะการอบแห้งอาหารกันนะครับ ซึ่งสามารถจำแนกได้ออกเป็น3 แบบ ครับ

  1. การทำแห้งด้วยความดันบรรยากาศด้วยอากาศร้อน เช่น การตากแดด และเครื่องทำแห้งด้วยการอบลมร้อนเป็นการทำแห้งที่ความร้อนจะถูกถ่ายโอนเข้าไปในอาหารจากลมร้อน หรือผิวสัมผัสร้อนแล้วน้ำจากถูกดึงไปด้วยอากาศที่ไม่อิ่มตัว เป็นวิธีที่รับความนิยมครับคุณผู้ฟัง เนื่องจากต้นทุนในการทำแห้งไม่สูงนัก
  2. การทำแห้งภายใต้สุญญากาศ เป็นการทำด้วยการดึงน้ำออกได้อย่างเร็วรวดครับ ภายใต้ความดันที่ต่ำกว่าวิธีการทำแห้งภายใต้ความดันบรรยากาศ ลักษณะการถ่ายโอนความร้อนที่เกิดขึ้นมักเกิดแบบการพา ในกรณีที่มีอากาศอยู่บ้าง และบางครั้งเกิดร่วมกับการฉายรังสี
  3. การทำแห้งแบบเยือกแข็ง ซึ่งจะแต่งแตกจาก 2 วิธีแรก ตรงที่น้ำที่อยู่ในน้ำแข็งจะกลายเป็นไอโดยการระเหิด ลักษณะโครงสร้างของอาหารจึงยังมีสภาพที่ดีกว่า แต่ข้อเสียความจะมีต้นทุนที่ผลิตที่สูงและได้ผลผลิตที่น้อยกว่า 2 วิธีแรก ช่วงนี้พักกันก่อนสักครู่นะครับ

-เพลงคั่นรายการ-

เรามาฟังปัจจัยที่มีอิทธิพลต่ออัตราการอบแห้งกันนะครับ

คุณผู้ฟังในการทำอาหารทั่วๆไป มีปัจจัยหลายอย่างที่จะทำให้การอบแห้งนั้นเกิดได้เร็ว หรือช้าซึ่งพอสรุปได้ดังนี้ครับ

  1. ลักษณะธรรมชาติของอาหารคุณผู้ฟังครับอาหารที่มีลักษณะเป็นรูพรุนมากๆ จะมีอัตราการอบแห้งเร็วนอกจากนั้นพื้นที่ของอาหารก็จะมีผลต่ออัตราการอบแห้งมาก อาหารที่มีพื้นที่ผิวมากๆการอบแห้งก็จะทำได้เร็วมากขึ้นครับ
  2. ขนาดและรูปร่างของอาหาร ส่วนใหญ่จะคำนึงถึงเฉพาะความหนาของอาหาร เนื่องจากอัตราการอบแห้งจะเป็นสัดส่วนผกผันกับความหนาของอาหาร ยิ่งอาหารหนาขึ้นเท่าไรการอบแห้งก็จะเกิดได้ช้าลงเท่านั้นครับ
  3. ปริมาณอาหาร อาหารที่ใส่ในเครื่องอบแห้ง และการจัดเรียงเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างหนึ่งครับ การใส่ปริมารอาหารมากเกินไปเข้าไปในเครื่องอบแห้ง จะทำให้การอบแห้งทำได้ไม่ทั่วถึง โดยเฉพาะบริเวณช่วงกลางๆ น้ำจะระเหยออกได้ไม่ดี ความร้อนเข้าไปไม่ค่อยถึง ยิ่งถ้าจัดเรียงตัวกันไม่ดีแล้ว ก็จะทำให้อัตราการอบแห้งเกิดขึ้นได้ช้ามากครับ
  4. ความสัมพันธ์ของอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และความเร็วของลม คุณผู้ฟังครับทราบไม่ครับว่าความชื้นของอากาศเป็นสิ่งที่สำคัญมากนะครับ การระเหยน้ำออกจะทำได้ดีหรือไม่ดีขึ้นกับความชื้นของอากาศและความเร็วของลม นอกจากนั้นอุณหภูมิที่ใช้อบก็จะเป็นปัจจัยที่สำคัญเช่นกันครับ
  5. ความดันครับ การที่เราทำแห้งใต้ความดันที่ต่ำ จะทำให้อัตราการอบแห้งเร็วขึ้นครับ เนื่องจากนน้ำจะระเหยเร็วขึ้นเมื่อความดันต่ำลง มักนิยมใช้วิธีกับเนื้อสัตว์ที่เติมในอาหารประเภทซุป

ต่อด้วยประโยชน์ของการอบแห้งมีดังนี้ครับ

1.  ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ใหม่ หรืออาจทำให้เกิดความสะดวกในการใช้มากขึ้นครับ

2.  ช่วยป้องการเน่าเสียจากเชื้อจุลลินทรีย์ ปฏิกิริยาทางเคมี และเอนไซม์

3.   ช่วยยืดอายุการเก็บรักษา ทำให้มีใช้หรือบริโภคในเวลาที่ขาดแคลนผลผลิต นอกฤดูกาลหรือแหล่งห่างไกล

4.  ช่วยประหยัดต้นทุนในการเก็บรักษา โดยไม่ต้องแช่ตู้เย็นซึ่งจะเปลืองค่าใช่จ่าย

5.  ช่วยลดน้ำหนักอาหาร ทำให้สะดวกในการบรรจุ เก็บรักษาและขนส่ง ช่วงนี้พักกันก่อนสักครู่นะครับ

-เพลงคั่นรายการ-

กลับมาฟังกันต่อนะครับ การใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ในกระบวนการอบแห้ง

อ้างอิงข้อมูลจาก Fernandes และคณะ ได้ศึกษาผลของการแช่อิ่ม และการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ต่อโครงสร้างเนื้อเยื่อของแตง ซึ่งพบว่าการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์จะทำให้โครงสร้างของผลไม้เกิดเป็นรูเล็กๆ แต่ไม่ได้ทำให้เกิดการฉีกขาดของเนื้อเยื่อ ดังนั้นการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์จะทำให้เกิดการส่งผ่านของน้ำได้ดัขึ้นครับ ในระหว่างการอบแห้งด้วยลมร้อน ในขระที่การแช่อิ่มจะทำให้รุปร่างของพนังเซลล์เปลี่ยนแปลงไปได้ ซึ่งการแช่อิ่มด้วยเวลาต่ำกว่า 30 นาที จะไปลดอัตราการส่งผ่านของน้ำ เนื่องจากการแพร่เข้าของน้ำตาลในผลิตภัณฑ์ แค้ถ้าเพิ่มเวลาในการแช่อิ่มให้มากกว่า 1 ชั่วโมง จะทำให้พนังเซลล์เกิดการฉีกขาด และจะไปลดแรงต้านทำให้อัตราการส่งผ่านของน้ำสงขึ้น

จากงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง พบว่าการนำคลื่นอัลตร้าซาวด์มาประยุกต์ใช้กับกระบวนการทำแห้งผลลิตภัณฑ์ยังมีค่อนข้างน้อย คุณผู้ฟังครับ การนำคลื่นอัลตร้ซาวด์มาใช้ร่วมกับกระบวนการทำแห้งจะช่วยลดอุณหภูมิการทำแห้งลงได้ และทำให้ปฏิกิริยาการเกิดออกซิเดชันหรือการสลายตัวของสารลดลง การนำคลื่นอัลตร้าซาวด์จะช่วยเพิ่มอัตราของการถ่ายเทความร้อน ระหว่างผิวหน้าของวัตถุดิบที่จะทำแห้งและของเหลวได้ ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของคลื่นอัลตร้าซาวด์ที่มาใช้ในกระบวนการอบแห้งและแช่อิ่มอบแห้งฟักทอง โดยการนำคลื่นอัลตร้าซาวด์มาใช้กับฟักทองในช่วงก่อนนำไปอบแห้ง และการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ในช่วงของการแช่อิ่มก่อนนำไปอบแห้ง และมีการเปรียบเทียบกับการอบแห้งฟักทองโดยที่ไม่ใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ จากนั้นก็วิเคราะห์ผลของการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ เพื่อพัฒนากระบวนการผลิตฟักทองอบแห้ง และฟักทองแช่อิ่มอบแห้งที่เหมาะสมครับ

มาฟังผลการทดลองกันนะครับ เมื่อเปรียบเทียบการแช่อิ่มอบแห้งฟักทองแบบที่ใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ในระหว่างการแช่อิ่มและแบบที่ไม่ใช้พบว่าฟักทองที่ผ่านการแช่อิ่มดดยใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์มีค่าร้อยละการสูญเสียน้ำเพิ่มขึ้นมากกว่าการแช่อิ่มฟักทองโดยไม่ใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ แต่มีค่าร้อยละของแข็งที่เพิ่มขึ้นต่ำกว่าครับ ดังนั้นแสดงว่าการใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ในขณะแช่อิ่มมีผลทำให้น้ำแพร่ออกจากเนื้อฟักทองได้รวดเร็วขึ้น ในขณะที่ของแข็งจากสารละลายออสโมซิสแพร่เข้าสู่ฟักทองได้ช้าลง

นอกจากนี้ฟักทองแช่อิ่มอบแห้งที่ใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ยังมีคุณลักษณะปรากฎสม่ำเสมอกว่าฟักทองที่แช่อิ่มอบแห้งที่ไม่ใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์

สรุปจากการทกลอง คือ กระบวนการอบแห้งฟักทองที่เหมาะสม คือ การอบแห้งโดยไม่ต้องผ่านคลื่นอัลตร้าซาวด์นาน 390 นาที ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส และกระบวนการผลิตฟักทองแช่อิ่มอบแห้งที่เหมาะสม คือ การแช่อิ่มโดยใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ก่อนนำมาอบแห้งที่ 60 องศาเซลเซียส นาน 300 นาที

คุณผู้ฟังครับ ฟักทองอบแห้งนั้นไม่สามารถบริโภคได้ทันทีต้องผ่านการนำไปคืนตัวในน้ำร้อนก่อน จึงเหมาะกับการใช้บบริโภคร่วมกับอาหารอื่นๆ หรือใช้เป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์อื่นๆ แต่สำหรับฟักทองแช่อิ่มอบแห้งนั้นสามารถบริโภคได้เลยครับ หรือจะนำไปเป็นส่วนในผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น ไอศรีม หรือโยเกิร์ต ก็ได้เช่นกัน เราจะเห็นได้ว่าฟักทองเป็นพืชที่มีประโยชน์มากมาย และที่สำคัญการเพาะปลูก ดูแลรักษาก็ง่าย และถ้าเรานำผลผลิตมาต่อยอดโดยการแปรรูป เพื่อเพิ่มมูลค่าก็จะเป็นการดีขึ้นไปอีกครับ เพราะนั้นคือการเพิ่มรายได้ให้แก่เกษตรกรอีกทางหนึ่งด้วยครับ วันนี้กระผมขอจบรายการไว้เพียงเท่านี้นะครับ

สัปดาห์หน้ากระผม จะนำเรื่องราวผลงานวิจัยอะไรดีๆ มาฝากคุณผู้ฟังอีก อย่าลืมติดตามรับฟังได้ในรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ในวันและเวลาเดียวกันนี้ หากคุณผู้ฟังมีข้อเสนอแนะนำติชมรายการ หรือจะสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม สามารถเขียนจดหมายมายังรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ตู้ ปณ. 1077 ปทฝ. เกษตรศาสตร์ กรุงเทพฯ 10903 หรือโทรสอบถาม ได้ที่ 0-2561-1474 สำหรับวันนี้รายการจากแฟ้มงานวิจัย มก. ได้หมดเวลาลงแล้วครับ พบกันใหม่ในสัปดาห์หน้า สำหรับวันนี้ลาไปก่อน สวัสดีครับ

 

 

Leave a Reply