Food Processing Chapter8

3507-2107 FOOD PROCESSINGวิชาการแปรรูปอาหาร

อ. ตรี วาทกิจสาขาอุตสาหกรรมเกษตร วิทยาลยัเกษตรและเทคโนโลยีมหาวิทยาลยันครพนมE-mail:tree.v@npu.ac.th

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

บทที่ 8 การแปรรูปอาหารโดยการทําใหเขมขน

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

วัตถปุระสงคเพื่อใหนกัศึกษาทราบกรรมวิธีการแปรรูปอาหารดวยการทําใหเขมขนแบบตางๆเพื่อใหนกัศึกษาทราบหลกัการของการทําใหเขมขนรวมทั้งปจจัยตางๆที่สําคัญตอคุณภาพอาหาร

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

หัวขอในบทเรียนความหมายวิธีการแปรรูปโดยการทําใหเขมขนผลติภัณฑอาหารที่ทําใหเขมขนเครื่องจกัรและอุปกรณ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การทําใหอาหารเขมขน(Concentrated Food)การทําใหเขมขนในอาหาร เปนการใชกระบวนการในการดึงน้ําออกจากอาหารเพื่อใหปริมาณของแข็งในอาหารสูงขึ้นมีผลตอน้ําในอาหาร ทําใหคา Aw ลดลง ยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรียไดกระบวนการทําใหอาหารเขมขน: การระเหยน้ําออก(Evaporation):การเติมของแข็งที่ละลายน้ําลงไปเชน น้ําตาล เกลือ หรอื กรดลงไปในอาหาร

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ประโยชนการทําใหอาหารเขมขนเปนการทําใหอาหารตางๆ เชน น้ําผลไม นม ฯลฯ มีความเขมขนขึ้น โดยการลดน้าํหนักและปริมาตรกอนเขาสูกระบวนการทําแหงเปนการเพิ่มปริมาณของแข็งในอาหาร เชน การผลติแยม กากน้าํตาล ซึ่งเปนการลดคา Aw

เพิ่มความสะดวกใหแกผูบริโภค เปนการพัฒนาอาหารใหแปลกใหม โดยมกีารเปลี่ยนแปลงของสี และกลิน่ของอาหารไปจากเดมิ รวมทั้งลกัษณะภายนอก

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การแยกน้ําออกจากอาหารโดยทั่วไปอาหารจะมีน้ําอยูรอยละ80-90 % ละลายอยูภายในซึ่งการดึงน้ําออกจากอาหารเปนการเพิ่มปรมิาณของแข็งใหสูงขึ้น โดยมีอัตราสวนตามปริมาณของน้ําที่หายไปมักใชในการผลิตน้ําผลไมเขมขน (concentrated fruit juices)

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การเพิ่มสารละลายในอาหารเปนวิธกีารที่ใชการเติมของแข็งที่ละลายน้ําไดกับอาหารตามสัดสวนที่กําหนดไว ทําใหความเขมขนของสารละลายสูงขึ้นเชนการเพิ่มน้ําตาลและกรดซติริกในสวนผสมของน้ําสมการผลติแยม การผลติเยลลี่โดยทั่วไปมักปรับความเขมขนของน้ําตาลไมต่าํกวารอยละ70

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

กระบวนการทําใหอาหารเขมขนแบงเปน 4 วิธี

1. การทําใหอาหารเขมขนดวยการระเหยน้ําแบบเปด2.การทําใหอาหารเขมขนดวยการระเหยแบบปด3.การทําใหอาหารเขมขนดวยวิธีซมึผานเยื่อกรอง4.การทําใหอาหารเขมขนดวยวิธีอืน่ๆ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การทําใหอาหารเขมขนดวยการระเหยน้ําแบบเปดเปนที่นิยมใชในอตุสาหกรรมครัวเรือน โดยการใชความรอนในการเปลี่ยนสถานะจากน้าํใหเปนไอน้าํแลวระเหยออกไปเชนการทําผลไมกวน การทําน้ําตาลปบใชอุปกรณ-เครื่องมือไมยุงยาก แตตองอาศัยความชํานาญในการปฏิบัติ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การทําใหอาหารเขมขนดวยการระเหยน้ําแบบปดเปนการอาศัยความรอนในการเปลี่ยนสถานะของน้ําจากของเหลวใหกลายเปนไอ ทําใหสารละลายมีความเขมขนเพิ่มมากขึ้นแตกตางกันที่จะปฏิบตัิในภาชนะปดที่มีชองระบายไอน้ําออกเชนเครื่องระเหยแบบตางๆ(Evaporator)

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การทําใหอาหารเขมขนดวยการซึมผานเมมเบรนใชหลักการของ Reverse Osmosis การออสโมซิส(Osmosis) เปนกระบวนการเคลื่อนที่ของความเขมขนที่แตกตางกันในสารละลายชนิดหนึ่ง โดยจะเคลื่อนที่จากสารละลายที่มีความเขมขนต่ําไปยังบริเวณที่มีความเขมขนสูงการรีเวอสออสโมซิส(ReverseOsmosis) เปนหลักการประยุกตของออสโมซิส โดยการอาศัยแผนเมมเบรน(membrane)ซี่งมีคุณสมบตัิเปนเยื่อกึ่งผาน(semi-permiable membrane) กั้นระหวางสารละลายที่มีความเขมขนตางกัน จากนั้นจะใชแรงดันพื่อทําใหสารละลายที่มีความเขมขนสูงกวาไปยังบริเวณที่มีความเขมขนต่ํากวา

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การทําใหอาหารเขมขนดวยการซึมผานเมมเบรนมักใชในการกรองน้ําดืม่ในการผลิตน้ําดืม่บรรจุขวด(RO) เพื่อใหไดน้าํดื่มที่สะอาด ปราศจากสารปนเปอนและตะกอนตางๆ รวมทั้งจลุนิทรียในน้ําอกีดวยน้ําผลไมที่ผานการกรองดวยวิธีROจะทําใหความเขมขนของสารละลายสูงขึ้น แตไมเปนที่นิยมเนือ่งจากคาใชจายสูงและไมคุมคา

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

Reverse Osmosis

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

Semi-Permiable membrane

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

การทําใหอาหารเขมขนดวยวิธีอื่นๆการทําใหเขมขนดวยความเย็น : ใชหลักการของ Freeze drying โดยการลดอุณหภูมิใหน้ําในอาหารเปนน้ําแข็ง จากนัน้ทําการระเหยน้ําแข็งออกจากอาหาร อาหารที่ไดจะมีคุณภาพและรสชาติสูงการทําใหเขมขนโดยการเพิ่มสวนที่เปนของแข็ง : เชนการเติมน้ําตาลลงในอาหาร ในการผลิต ผลไมกวน แยม เยลลี่ การผลิตน้ําผลไม ฯลฯ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ผลติภัณฑที่ไดจากวิธกีารทําใหเขมขนผลติภัณฑแยม เยลลี่ มารมาเลตเปนผลติภัณฑอาหารที่มีลักษณะวุนหรือเจล มีปริมาณของแข็งที่ละลายในผลติภัณฑสงูกวา มี 65% คา pH ระหวาง 2.8-3.5 มีรสเปรี้ยว-หวาน

แยม: ผลติจากเนือ้ของผักและผลไมเยลลี:่ ผลติจากน้าํผลไมมารมาเลต: ผลติจากน้าํผักผลไมแตจะมสีวนเนือ้ของผัก

ผลไมอยูดวย

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ผลติภัณฑที่ไดจากวิธกีารทําใหเขมขนแยม เปนผลิตภัณฑที่ไดจากสวนทีบ่ริโภคไดทั้งหมดของผักผลไม โดยมลีักษณะโครงสรางเปนเจล เนื่องจากสารเพคตนิ(pectin) ซึ่งเปนกลุมของพอลิแซ็คคาไรดประเภทคอลลอย พบในเนื้อเยื่อของพืชผัก จะสรางพันธะไฮโดรเจนระหวางหมูคารบออซิลิก(-COOH)เกิดเปนโครงสรางเจลเกดขึน้การเกิดลักษณะเจลเพคตนิทีด่จีะตองไมเสยีรปูทรง และมีความออนนุมเพียงพอ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ปจจัยที่มีผลตอการเกิดเจลน้ําตาลในผลิตภัณฑคาความเปนกรด-ดางอุณหภูมิปริมาณเพกติน

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

โครงสรางเพกติน

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ผลติภัณฑที่ไดจากวิธกีารทําใหเขมขนเยลลี่(jelly) เปนผลิตภัณฑอาหารที่ผลิตจากการใชน้ําผลไมกับน้าํตาล โดยเติมจนกระทั้งถึงจัดอิ่มตัว และทําใหเย็น จะเกิดเปนผลิตภัณฑทีมีลักษณะเจลเกิดขึ้นสารเพคตนิใชน้ําผลไมทําใหเกิดโครงสรางเจลกรดอินทรียจากน้ําผลไม หรือการเติมเขาไปปริมาณน้ําตาลที่ใชตองมากพอ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ผลติภัณฑที่ไดจากวิธกีารทําใหเขมขนมารมาเลด เปนผลิตภัณฑที่มีลักษณะคลายเยลลี่ แตมีชิ้นผลไมเล็กๆ หรือเปลือกผลไมบางชนดิผสมอยูดวย เตรียมโดยการหั่นผลไมบางๆ แชน้ําจากนั้นเพิ่มอุณหภูมิเพื่อใหเพคตินละลายออกมาจากผลไมเพิ่มปริมาณของแข็งโดยการเติมน้ําตาลลงไปใชความรอนเพื่อดึงน้ําออกจากมารมาเลต

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ผลติภัณฑที่ไดจากวิธกีารทําใหเขมขนน้ําผลไม : การทําใหเขมขนโดยการดัดแปลงใหเกิดเปนน้ําผลไมผสม โดยมกีารแตงสีเลียนแบบธรรมชาติ และใหรสหวานไดแกเนกตา(nectar) เปนเครื่องดื่มผลไมที่มีเนื้อผลไม 40%สควอช(squash)เปนเครือ่งดื่มผลไมที่มีเนื้อผลไม ไมนอยกวา 25% คอรเดยีล(cordial) คลายสควอช แตมีความใสมรีสเปรี้ยวมาก ความเปนกรด 2.0-2.5%

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

ผลติภัณฑที่ไดจากวิธกีารทําใหเขมขนน้ําผลไมดัดแปลงเขมขน(fruit syrup) มีสวนผสมของน้ําผลไมไมนอยกวา 25% ปริมาณของแข็งที่ละลายไดไมนอยกวา 65% นยิมใชเพื่อเตรียมเปนน้ําผลไม โดยการเจือจางตามอัตราสวนมีการปรับคาความเปนกรดและเลียนจากธรรมชาติเชน น้ําสมเขมขน กาแฟเขมขน ฯลฯ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เครื่องจกัรและอุปกรณในการทําใหเขมขนเครื่องระเหย (Evaporator) อาศัยหลักการถายเทความรอนไปยังอาหาร โดยการ

ถายเทความรอนแฝงจากตัวกลางใหความรอน เชนไอน้ําไปยังอาหาร จะทําใหอุณหภูมิของอาหารเพิ่มขึ้นถึงจุดเดือด ความดนัไอของอาหารเหลวจะสูงขึ้น จากนั้นไอน้ําจากถายเทความรอนแฝงในการระเหย และถูกกําจัดออกจากผิวหนาของอาหาร

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เครื่องระเหยแบบกะทะเปดหรือปด(Open-closed pan evaporator)เปนเครื่องระเหยที่ประกอบดวยหมอตมทรงกลมที่ไดรับความรอนจากgas หรือขดลวดตานทานไฟฟา หรือใชไอน้าํผานทอภายใน(steam jacketed) มีฝาปดเพื่อทําใหเกิดสุญญากาศ มีอุปกรณการกวน เพื่อเพิม่อตัราการถายเทความรอน ปองกนัไมใหอาหารไหมตดิ เปนอปุกรณที่ใชงายที่สุดในอตุสาหกรรม แตอาจทําใหอาหารที่ไวตอความรอนเสียหายไดมักใชในการผลติซอส น้าํเกรวี การผลติแยมและอาหารอื่นๆ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เครื่องระเหยแบบกะทะเปดหรือปด(Open-closed pan evaporator)

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เครื่องระเหยแบบทอสั้น(Short-tube evaporator)คลายกับเครื่องแลกเปลี่ยนความรอน (heat exchanger) โดยจะประกอบดวยvessel หรือทอจาํนวนมาก เรียงในแนวตั้ง อาหารเหลวจะรอนขึ้นดวยไอน้ําที่ควบแนนภายนอกทอแลวไหลขึ้นมาตามทอเดอืด และไหลกลับลงมาตรงกลางเครื่องไมเหมาะกับอาหารที่มีความหนดืสูงเพราะทําการผสมไดไมด ีอาจทําใหอาหารไหมบนผิวทอไดนิยมใชกบัผลติภัณฑ น้าํเชื่อม น้ําเกลอื และน้ําผลไม

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เครื่องระเหยแบบทอสั้น(Short-tube evaporator)

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เครื่องระเหยแบบแผน(plate evaporator)คลายกับเครื่องแลกเปลี่ยนความรอน (heat exchanger) ตัวกลางทีใ่หความรอนคือไอน้ําใชหลักการไหลขึ้น-ลงของฟลมเพื่อทําใหอาหารซึ่งอยูตรงกลางระหวางชองวางของแผน(plate) ใหความรอนเขมขนขึ้นจํานวนชองฟลมไหลขึ้น-ลงในเครื่องขึน้กับอัตราการผลิตและระดับความเขมขนที่ตองการเปนเครื่องทีม่ีอัตราการถายเทความรอนสูง ประสิทธิภาพสูง มpีump ชวยในการทํางาน แบบหมนุเวียง ใชเงินลงทุนสูงนิยมใชกับผลิตภัณฑที่มีความหนืดสูง และไวตอความรอน เชน สารสกัดจากยีสต(yeast extract) ผลิตภัณฑนม และสารสกัดจากเนื้อ

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เครื่องระเหยแบบแผน(plate evaporator)

สาขาอตุสาหกรรมเกษตรวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีนครพนม มหาวิทยาลัยนครพนม

Food processing

เอกสารอางอิงไพบูลย ธรรมรตันวาสิก.2532.กรรมวิธีการแปรรูปอาหาร.โอ เอส พรินติ้งเฮาส.

กรุงเทพฯ.น.244-276วิไล ลังสาดทอง.2543.เทคโนโลยีการแปรรูปอาหาร.สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลา

พระนครเหนือ.กรุงเทพฯ. 226-251