การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze Dried Technology)

Updated: Jan 8, 2020



"รู้หรือไม่!!! อาหารฟรีซดราย ถูกคิดค้นครั้งแรกสำหรับ นักบินอวกาศ"

มนุษย์รู้จักการถนอมอาหารมาตั้งแต่สมัยโบราณ วิธีการที่ง่ายที่สุดและเรารูจักมานานคือ การตากแดด (Sun Drying) สมัยก่อนเมื่อมีวัตถุดิบที่ใช้ไม่หมด คนโบราณจะทำไปตากแดดทำให้เกิด หมูแดดเดียว กล้วยตาก มะม่วงกวน กุ้งแห้ง เป็นต้น ต่อมาเริ่มมีตู้เย็น อาหารที่เหลือจากการปรุง เราก็นำไปแช่เย็นในตู้เย็น ทำให้เกิดการถนอมอาหาร





การถนอมอาหารถูกวิจัย และพัฒนามาเป็นเวลานาน และเทคโนโลยีล่าสุดคือ การทำแห้งแบบเยือกแข็ง หรือที่เราเรียกติดปากว่า ฟรีซดราย (FREEZE DRYING) นวัตกรรมนี้ถูกคิดค้นครั้งแรกสมัยที่ส่งมนุษย์ขึ้นไปบนอวกาศเพื่อสำรวจจักรวาล อาหารสำหรับนักบินอวกาศจำเป็นต้องมีคุณค่าทางโภชนาการสูง น้ำหนักเบา อายุการเก็บนาน นาซ่าจึงคิดค้นกระบวนการฟรีซดรายมาเพื่อตอบโจทย์นี้ หลังจากนั้นเทคโนโลยีก็แพร่หลายมายังอุตสาหกรรมอาหาร ณ ปัจจุบัน


ในปัจจุบัน การทำแห้งแบบเยือกแข็ง หรือฟรีซดราย (Freeze Drying) เป็นที่นิยมมากสำหรับผลไม้ เช่น ทุเรียน และมะม่วง เนื่องจากอาหารหรือผลไม้ที่ผ่านกระบวนการฟรีซดราย จะคงสภาพกลิ่น รสชาติ และคุณค่าทางโภชนาการไว้ใกล้เคียงของสด และมีความกรอบ ผลไม้ฟรีซดรายจึงนิยมรับประทานกันเป็น ขนม เราอาจเห็นว่าคนจีนนิยมรับประทาน ทุเรียนฟรีซดราย (Freeze Dried Durian) สาเหตุที่ต้องนำทุเรียนมาฟรีซดราย เนื่องจากเป็นกระบวนการถนอมอาหารเพียงวิธีเดียวที่รักษากลิ่นของทุเรียนไว้ได้

สาเหตุที่ต้องนำทุเรียนมาฟรีซดราย เนื่องจากเป็นกระบวนการถนอมอาหารเพียงวิธีเดียวที่รักษากลิ่นของทุเรียนไว้ได้


กระบวนการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze Drying) ทำอย่างไร


  1. Freeze Dehydration / Lyophilization / Freeze Dry หมายถึง การทำให้แห้งด้วยการแช่เยือกแข็ง โดยกระบวนการทำแห้งแบบปกติจะใช้ความร้อนระเหยน้ำในผลิตภัณฑ์ แต่การทำแห้งแบบฟรีซดรายเป็นการระเหิดน้ำแข็งไปเป็นไอน้ำ วิธีการทำคือ

  2. ทำให้น้ำที่อยู่ในเซลล์ซึ่งเป็นของเหลวเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็งที่เป็นผลึกน้ำแข็งเล็ก ๆ

  3. จากนั้นจะทำการลดความดันสภาพแวดล้อมให้ต่ำกว่าบรรยากาศปกติ

  4. ผลึกน้ำแข็งจะระเหิด (Sublimation) กลายเป็นไอ

(ภายใต้อุณหภูมิเท่ากับหรือต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส จะทำให้น้ำแข็งเกิดการระเหิดที่ความดัน 4.7 มิลลิเมตรปรอทหรือต่ำกว่า)

การทำแห้งแบบฟรีซดรายเป็นการระเหิดน้ำแข็งไปเป็นไอน้ำ

ขั้นตอนการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง

ขั้นตอนกระบวนการแปรรูปอาหารด้วยวิธีทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze Drying) เริ่มต้นจาก การคัดเลือกวัตถุดิบที่ดี ล้างทำความสะอาด และเตรียมอาหารให้พร้อมสู่กระบวนการฟรีซดราย จากนั้นจึงนำเข้าสู่กระบวนการแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอนดังนี้


ขั้นตอนที่ 1 การแช่เยือกแข็ง (Freezing)

กระบวนการนี้จะต้องลดอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ให้ต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง (Freezing Point) อย่างรวดเร็ว เพื่อทำให้น้ำที่อยู่ในเซลล์เกิดเป็นผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก (Ice Crystal) เนื่องจากผลึกน้ำแข็งขนาดใหญ่จากการแช่แข็งแบบทั่วไปอาจไปทำลายเซลล์ (Freezing Injury) ทำให้เกิดการช้ำของผัก ผลไม้ได้ การแช่เยือกแข็งที่นิยมกันในปัจจุบัน คือ การแช่เยือกแข็งแบบใช้ลมเย็น (Air Blast Freezing) และการแช่เยือกแข็งแบบไครโอเจนนิค (Cryogenic Freezing)


ขั้นตอนที่ 2 การทำแห้งขั้นปฐมภูมิ (Primary Drying)

เป็นการลดปริมาณน้ำ (Dehydration) ด้วยการระเหิดผลึกน้ำแข็งในเซลล์ให้กลายเป็นไอ ทำได้ด้วยการลดความดันบรรยากาศโดยรอบให้ต่ำลงในระดับของสุญญากาศ (Vacuum) ในทางทฤษฎี การระเหิดของผลึกน้ำแข็งจะเกิดได้อย่างสมบูรณ์ต้องใช้ความดันต่ำกว่า 132 Pa และ 132 mPa ตามลำดับ

สำหรับการระเหิดของชั้นน้ำแข็ง (Ice Layer) จะเริ่มขึ้นที่บริเวณผิวหน้าของผลิตภัณฑ์ที่สัมผัสอากาศก่อน ทำให้บริเวณผิวหน้านี้กลายเป็นชั้นแห้ง (Dry Layer) จากนั้นชั้นน้ำแข็งที่อยู่ภายในผลิตภัณฑ์จะระเหิดผ่านชั้นแห้งไปสู่ผิวหน้าของผลิตภัณฑ์ตามลำดับ โดยระยะเวลาการระเหิดนั้นขึ้นอยู่กับ ขนาด รูปร่าง และโครงสร้างของผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด


ขั้นตอนที่ 3 การทำแห้งขั้นทุติยภูมิ (Secondary Drying)

หลังจากผลึกน้ำแข็งระเหิดออกไปหมดแล้วในขั้นปฐมภูมิ จะยังมีความชื้นคงเหลืออยู่ซึ่งจำเป็นต้องทำให้แห้งด้วยการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น เพื่อดึงเอาความชื้นที่ตกค้างอยู่ออกไปให้เหลืออยู่ในระดับที่ปลอดภัยกับการเก็บรักษา คือ ความชื้นในผลิตภัณฑ์จะต้องต่ำกว่า 3 เปอร์เซ็น


อายุการเก็บรักษา (Shelf Life)

ในทางทฤษฎีแล้วผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการถนอมอาหารแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze Dried Products) สามารถเก็บได้นานถึง 50 ปี แต่ผลิตภัณฑ์ที่ขายในท้องตลาด จะกำหนดอายุการเก็บรักษาเพียงประมาณ 12 เดือน - 24 เดือน เนื่องจากจะต้องคำนึงถึงหลายปัจจัย ไม่ว่าจะเป็นสีของอาหารที่เปลี่ยนไปจากการเกิดออกซิเดชั่น (Oxidation) บรรจุภัณฑ์ (Packaging) ซึ่งมีการซึมผ่านของออกซิเจน และความชื้น

ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการถนอมอาหารแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze Dried Products) สามารถเก็บได้นานถึง 50 ปี

Content by : The Food Technologist, GOOD FRIENDS FOOD INNOTECH CO., LTD.

 

<ADS>

อีทสิไทย - พืชผักสมุนไพรไทยฟรีซดราย (EATSI Thai - Freeze Dried Thai Cooking Spices)

สนใจผลิตภัณฑ์ : www.goodfriendsfood.com


18,544 views0 comments