เครื่องแช่อิ่มผลไม้อัจฉริยะ ผลงานนักศึกษา สจล.

ผลไม้แช่อิ่มและอบแห้งเป็นที่นิยมของคนทั่วโลกและเพิ่มสูงต่อเนื่อง โดยประเทศไทยติดอันดับ 4 ผู้ผลิตและส่งออกผักผลไม้แช่อิ่มและอบแห้งรายใหญ่ของโลก รองจากประเทศมาเลเซีย ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา คาดว่าในปี 2560 การแปรรูปอาหารและผลไม้ของไทยจะสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจ กว่า 80,000 ล้านบาท แหล่งวัตถุดิบใหญ่มาจากภาคตะวันออกของประเทศซึ่งเป็นพื้นที่เพาะปลูกพืชผักรวมไปถึงผลไม้ชนิดต่างๆได้ดีและมีคุณภาพ ส่งผลให้ผลผลิตในบางฤดูกาลมีปริมาณล้นเกินต่อความต้องการของผู้บริโภค เทคโนโลยีการแปรรูปผลผลิตผลไม้ให้สามารถเก็บไว้บริโภคนอกฤดูกาลจึงมีความสำคัญ

กระบวนการแช่อิ่มเป็นหนึ่งในวิธีการถนอมอาหารของคนไทยมายาวนานตั้งแต่โบราณมาจนถึงวันนี้ ปัญหาที่พบการทำแช่อิ่มในแต่ละครั้งต้องใช้ระยะเวลานานและเป็นอุปสรรคด้านคุณภาพและข้อจำกัดของประสิทธิภาพการผลิต จึงเป็นแรงบันดาลใจนำมาสู่การคิดค้นวิจัยและออกแบบนวัตกรรมสุดล้ำ เครื่องแช่อิ่มผลไม้สูญญากาศ โดย 3 เมคเกอร์คนรุ่นใหม่จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ หลักสูตรวิศวกรรมวัดคุม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ประกอบด้วย นางสาวสิริธร อัมพวันวงศ์, นายอภิวัฒน์ มาละพิงค์ และนางสาวกชกร ผ่องจิต

ทั้งนี้ ในปัจจุบันกระบวนการแช่อิ่มผลไม้ในบ้านเราใช้กัน 2 วิธี วิธีแรก เป็นกระบวนการแช่อิ่มแบบเร็ว 3-4 ชั่วโมง โดยใช้ความร้อนเข้ามาช่วย เคี่ยวจนได้ความหวานของน้ำเชื่อม 65 องศาบริคซ์ แต่กระบวนการนี้จะทำให้สี รสชาติ เนื้อสัมผัสเปลี่ยนแปลงต่างไปจากเดิม ไม่น่ารับประทาน เนื่องจากความร้อนส่งผลให้ผลไม้เหี่ยวตัวและเหลวนิ่ม ส่วนวิธีที่ 2.กระบวนการแช่อิ่มแบบช้า เป็นการทำให้ผลไม้อิ่มตัวด้วยน้ำตาล โดยแช่ผลไม้ในน้ำเชื่อม และเพิ่มความหวานให้น้ำเชื่อม 65 องศาบริคซ์ ผลไม้ที่ได้จะหดตัวไม่มาก เนื่องจากกระบวนการนี้ไม่มีความร้อนมาเกี่ยวข้อง แต่ต้องใช้ระยะเวลายาวนานถึง 52 ชั่วโมง

คณะนักศึกษาจึงได้วิจัยและพัฒนาใช้วิธีสุญญากาศในการแช่อิ่ม โดยทำให้เซลล์เมมเบรนของผลไม้เล็กลงและเพิ่มพื้นที่ดูดซึม (Osmosis) มากขึ้น ระบบสุญญากาศจะช่วยเร่งการดูดซึมได้รวดเร็วขึ้น ซึ่งแตกต่างจากวิธีดั้งเดิมที่ใช้อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศในการแช่อิ่ม ทำให้กินเวลานานกว่าจะได้ผลิตภัณฑ์ผลไม้แช่อิ่มในแต่ละครั้ง แต่เมื่อเรามีการควบคุมอุณหภูมิและความดัน จะช่วยลดระยะเวลาที่ใช้ในการแช่อิ่มลงไปได้ถึง 50 เท่า


ขั้นตอนในการใช้งาน เริ่มจากการนำผลไม้ใส่ถังแช่อิ่ม ปิดฝาถังให้สนิท จากนั้นกดปุ่มสตาร์ทบนตู้ควบคุมเพื่อให้ชุดควบคุมอุณหภูมิและความดันเริ่มต้นการทำงาน ทิ้งระยะเวลาให้กระบวนการแช่อิ่มทำงาน ซึ่งระยะเวลาที่ใช้จะแตกต่างกันไปตามเนื้อของผลไม้ในแต่ละชนิด เมื่อครบตามระยะเวลาที่กำหนด ชุดควบคุมจะหยุดการทำงาน แสดงผลว่ากระบวนการแช่อิ่มได้ทำงานเสร็จสิ้นไปยังคอมพิวเตอร์ที่ควบคุม

 สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นผลดีต่อการพัฒนาการผลิตผักผลไม้แช่อิ่ม สอดคล้องกับระบบเศรษฐกิจและไทยแลนด์ 4.0 ในการนำเทคโนโลยีในสมัยใหม่มาใช้ประโยชน์ในการผลิต โดยสามารถลดระยะเวลาการแช่อิ่มจากเดิมวิธีปกติทั่วไป 52 ชั่วโมง แต่เมื่อมีชุดควบคุมเข้าร่วมในกระบวนการผลิตจะใช้เวลาเพียง 5 ชั่วโมงเท่านั้น ทำให้เพิ่มปริมาณการผลิตเพิ่มได้มากขึ้น ขณะเดียวกันก็รักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้อยู่ในมาตรฐานของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.)

นอกจากนี้ เครื่องแช่อิ่มสุญญากาศนี้ยังสามารถต่อยอดการแปรรูปอาหารเป็นอบแห้งได้ด้วย ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถพัฒนาการผลิตแปรรูปอาหารได้หลากหลายขึ้น รวดเร็วขึ้น และประหยัดพลังงาน เหมาะสำหรับธุรกิจขนาดเล็กไปจนถึงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ สามารถจัดส่งจำหน่ายได้ทั้งภายในประเทศและส่งออกไปยังต่างประเทศ