การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อน |
การเลือกใช้เครื่องจักรและอุปกรณ์ในการแปรรูปโดยการใช้ความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ต้องการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ การฆ่าเชื้อโดยการใช้ความร้อน หมายถึง การใช้ความร้อนหรือระดับอุณหภูมิสูงในช่วงเวลาสั้น ๆ เพื่อทำลายสารพิษ จุลินทรีย์ เอ็นไซม์ พยาธิ และแมลงต่าง ๆ ในการแปรรูปและถนอมรักษาอาหาร แบ่งการให้ความร้อนออกเป็น 2 ระดับคือ การฆ่าเชื้อแบบพาสเจอไรซ์ ( pasteurization) วัตถุประสงค์เพื่อทำลายจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคและไม่สร้างสปอร์ คุณภาพของอาหารจะแตกต่างจากวัตถุดิบไม่มากนัก แต่การฆ่าเชื้อในระดับพาสเจอไรซ์ไม่สามารถทำลายสปอร์ของเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค ควรเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการพาสเจอไรซ์ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 4 ๐ซ หรืออุณหภูมิตู้เย็น เพราะการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำสามารถยับยั้งการงอกของสปอร์ จึงไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค ภาพประกอบ 1-4 แสดงการฆ่าเชื้อแบบพาสเจอไรซ์นม
 ภาพประกอบ 4 ภาพแสดงทิศทางการไหลสวนทางของน้ำร้อน และอาหารในเครื่องฆ่าเชื้อแบบแผ่น อนุเคราะห์ ภาพโดย บริษัท เอพีวี ประเทศไทย จำกัด การฆ่าเชื้อแบบสเตอริไลซ์ ( sterilization) เพื่อทำลายจุลินทรีย์ รวมทั้งสปอร์ของจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเป็นอันตรายต่อผู้บริโภคและสปอร์ส่วนใหญ่ที่ทำให้อาหารเน่าเสีย ปริมาณความร้อนที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารจะอยู่ในระดับที่เรียกว่า การฆ่าเชื้อเชิงการค้า ( commercial sterilization) เนื่องจากมิได้ทำลายเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมดแบบที่ใช้ในการฆ่าเชื้อทางการแพทย์ อาหารที่ผ่านการแปรรูปในระดับการฆ่าเชื้อเชิงการค้าอาจยังมีสปอร์ของแบคทีเรียทนร้อน (thermophiles) หลงเหลืออยู่ แต่ไม่เป็นปัญหาเนื่องจากอาหารถูกเก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องหรือต่ำกว่า 45 ๐ซ สปอร์ของแบคทีเรียทนร้อนจึงไม่งอกและเพิ่มจำนวนทำให้อาหารเน่าเสีย ภาพประกอบ 5-8 แสดงการแปรรูปน้ำผลไม้กระป๋องในโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา
วิธีการให้ความร้อนในการแปรรูปอาหารแบ่งออกได้เป็น 2 วิธีคือ การฆ่าเชื้ออาหารก่อนการบรรจุ ตัวอย่างเช่น การผลิตนมพาสเจอไรซ์ การผลิตนมหรือน้ำผลไม้ยูเอชที และการฆ่าเชื้ออาหารภายหลังการบรรจุ เช่น การทำอาหารกระป๋อง สำหรับการฆ่าเชื้อก่อนการบรรจุ ในที่นี้จะยกตัวอย่างกระบวนการพาสเจอไรซ์ที่ใช้ในโครงการส่วนประองค์สวนจิตรลดา ( ภาพประกอบ 1-2) ซึ่งมีขั้นตอนที่สำคัญดังนี้ การฆ่าเชื้ออาหาร สามารถทำการฆ่าเชื้อโดยการส่งผ่านความร้อนจากไอน้ำหรือน้ำร้อนไปยังอาหารอย่างรวดเร็วโดยใช้เครื่องฆ่าเชื้อแบบแผ่นสัมผัส ดังแสดงการทำงานในภาพประกอบ 3-4 นิยมใช้ในการผลิตนมพาสเจอไรซ์ โดยใช้อุณหภูมิประมาณ 72 ๐ซ และการผลิตนมยูเอชที ซึ่งใช้อุณหภูมิสูงเกินกว่า 130 ๐ซ การส่งผ่านความร้อนเป็นไปอย่างรวดเร็ว ทำให้ใช้เวลาในการฆ่าเชื้อสั้นและช่วยลดการสูญเสียคุณค่าทางโภชนาการและคุณภาพด้านประสาทสัมผัสได้มาก การต้มอาหารในหม้อต้มซึ่งได้รับความร้อนจากไอน้ำหรือน้ำมันร้อนเป็นการฆ่าเชื้ออีกวิธีหนึ่ง แต่ใช้เวลานานเพราะการส่งผ่านความร้อนเป็นไปได้ช้า นิยมใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปน้ำผลไม้ เช่น การทำน้ำผลไม้พาสเจอไรซ์ในโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา เป็นต้น การบรรจุ ภาชนะที่นำมาบรรจุควรทำความสะอาด เช่น ผ่านการอบไอน้ำประมาณ 15 นาที สำหรับขวดแก้ว และทำให้สะเด็ดน้ำ หากใช้บรรจุภัณฑ์ชนิดอ่อนตัว เช่น กล่องกระดาษประกบอลูมิเนียม ที่ใช้ในการฆ่าเชื้อแบบยูเอชที จะทำการฆ่าเชื้อโดยใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เครื่องบรรจุและอากาศที่ผ่านเข้าห้องบรรจุต้องอยู่ในสภาพปลอดเชื้อ ในการฆ่าเชื้อหลังการบรรจุซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่อุตสาหกรรมขนาดกลางและขนาดย่อมสามารถทำได้ เครื่องจักรส่วนใหญ่ผลิตได้ในประเทศจึงทำให้ต้นทุนไม่สูงมากนัก ตัวอย่างเช่นการผลิตน้ำผลไม้สเตอริไลซ์ในโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดามีขั้นตอนที่สำคัญ ดังนี้ การบรรจุ อาหารที่ผ่านการเตรียม เช่น การทำความสะอาด การตัดแต่ง การปรุง จะถูกนำมาบรรจุในภาชนะบรรจุ เช่น กระป๋อง ขวดแก้ว โดยทั่วไปแล้วนิยมใส่อาหารส่วนที่เป็นของแข็ง และของเหลวลงไปก่อน นำเข้าเครื่องไล่อากาศ โดยให้มีช่องว่างเหนืออาหาร ( headspace) อยู่ในช่วง 1/4 - 3/8 นิ้ว แต่ถ้าบรรจุในขวดแก้วปากกว้างควรมีช่องว่างเหนืออาหารประมาณ 1/2 - 1 นิ้ว การไล่อากาศ การบรรจุขณะร้อนเป็นขั้นตอนหนึ่งของการไล่อากาศ เพราะอากาศร้อนจะลอยตัวออกไปและถูกแทนที่ด้วยไอน้ำเหนืออาหาร เมื่ออากาศถูกไล่ออกไป ส่วนที่อยู่เหนืออาหารในกระป๋องจะมีแต่ไอน้ำ อุณหภูมิที่จุดกึ่งกลางกระป๋องต้องไม่ต่ำกว่า 65 ๐ซ การปิดผนึก ทำได้โดยใช้เครื่องปิดผนึกที่สามารถรีดฝากระป๋องให้แนบสนิทกับตัวกระป๋อง ตะเข็บของกระป๋องต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทนแรงดันสูงในระหว่างการฆ่าเชื้อ การฆ่าเชื้อ อุณหภูมิและเวลาเป็นสิ่งสำคัญในการฆ่าเชื้อเพื่อกำจัดสปอร์ของแบคทีเรียที่เป็นอันตรายและที่ทำให้เกิดการเน่าเสียในสภาพสุญญากาศ ขณะเดียวกันก็เป็นการรักษาคุณภาพของอาหารให้คงไว้ให้มากที่สุด ไม่ให้สูญเสียไปกับความร้อน อุณหภูมิและเวลาที่เหมาะสมในการฆ่าเชื้ออาหารต่างชนิดกันจะไม่เท่ากัน การทำให้เย็น เมื่อครบกำหนดเวลาในการให้ความร้อนแล้ว จะต้องทำให้อาหารกระป๋องเย็นลงอย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันไม่ให้อาหารได้รับความร้อนนานเกินไป การลดอุณหภูมิอย่างรวดเร็วจะช่วยทำลายจุลินทรีย์ที่ทนร้อนและเจริญได้ที่อุณหภูมิสูงเพราะอุณหภูมิเปลี่ยนอย่างฉับพลัน ซึ่งทำได้โดยการใช้น้ำหรือลมเป่าจนกระป๋องมีอุณหภูมิ 40 45 ๐ ซ เพื่อทำให้น้ำที่เกาะข้างกระป๋องแห้งจะได้ไม่เกิดสนิม ภาชนะบรรจุที่นิยมใช้กับผลิตภัณฑ์อาหารที่ผ่านการแปรรูปโดยการใช้ความร้อนมีหลายชนิด ทั้งภาชนะบรรจุแข็งตัว เช่น กระป๋อง ขวดแก้ว และภาชนะบรรจุอ่อนตัว 1. กระป๋องโลหะเคลือบดีบุก เหมาะสำหรับอาหารที่มีสีอ่อนและมีโปรตีนต่ำ เช่น สับปะรดกระป๋อง 2. กระป๋องโลหะเคลือบแลคเกอร์ ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ แลคเกอร์ทดกรด ( acid resistant lacquer) กระป๋องด้านในมีสีทอง ใช้บรรจุผลไม้ที่มีสีจัด และสีละลายน้ำได้ เช่น องุ่น สตรอเบอรี่ หากใช้กระป๋องเคลือบดีบุก ดีบุกที่หลุดออกมาจากกระป๋องจะฟอกสีของผลไม้ทำให้สีของผลไม้ซีดลง แลคเกอร์ทนกำมะถัน ( sulfur resistant lacquer) กระป๋องด้านในมีสีเทา ใช้บรรจุอาหารที่ความเป็นกรดต่ำ และมีโปรตีนสูง เช่น ถั่ว ข้าวโพด ปลา อุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการฆ่าเชื้ออาหารแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปริมาณและชนิดของส่วนผสมอาหาร การถ่ายเทความร้อนภายในกระป๋อง ขนาดบรรจุ ความเป็นกรด - ด่าง ขนาดบรรจุ และอุณหภูมิของอาหารก่อนเข้าหม้อฆ่าเชื้อ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในระหว่างการผลิต เช่น การเปลี่ยนสูตร การเปลี่ยนขนาดบรรจุ การเปลี่ยนอุณหภูมิก่อนเข้าหม้อฆ่าเชื้อ จะมีผลต่อระยะเวลาที่ใช้ในการฆ่าเชื้อ ดังตัวอย่างในตาราง 1 ตาราง 1 เวลาที่ใช้ในการฆ่าเชื้อผลิตภัณฑ์อาหารชนิดต่าง ๆ การคำนวณค่าความร้อนของกระบวนการฆ่าเชื้อ จะต้องใช้ผู้ที่ผ่านการอบรมด้านการคำนวณเวลาและอุณหภูมิที่เหมาะสมในการฆ่าเชื้อ ดังนั้น เมื่อทำการเปลี่ยนแปลงสูตร เปลี่ยนอุณหภูมิเริ่มต้นก่อนการฆ่าเชื้อ เปลี่ยนขนาดกระป๋อง เปลี่ยนขนาดชิ้นของอาหาร หรือเปลี่ยนสัดส่วนระหว่างอาหารที่เป็นของแข็งและของเหลว เปลี่ยนชนิดและขนาดของหม้อฆ่าเชื้อ จะต้องทำการตรวจสอบค่าความร้อนของกระบวนใหม่ทุกครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าเพียงพอสำหรับการทำให้อาหารปลอดเชื้อเชิงการค้าหรือไม่ อาหารที่มักมีปัญหาการฆ่าเชื้อไม่เพียงพอและเป็นอันตรายจนอาจทำให้ผู้บริโภคเสียชีวิตได้ ได้แก่ อาหารที่มีความเป็นกรดต่ำ ( ความเป็นกรด ด่าง สูงกว่า 4.6) เนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 100 ? ซ ในการฆ่าเชื้อและต้องใช้หม้อฆ่าเชื้อที่ทนต่อแรงดันสูง ปัจจุบันมีการสนับสนุนให้กลุ่มแม่บ้านเกษตรกรถนอมอาหารโดยการใช้ความร้อน เช่น การทำข้าวกระป๋อง แกงหรือน้ำพริกกระป๋อง หากใช้อุณหภูมิและเวลาในการฆ่าเชื้อไม่เพียงพอจะทำให้มีสปอร์ของแบคทีเรียที่สร้างสปอร์หลงเหลืออยู่ ซึ่งอาจสร้างสารพิษโบทูลินที่ทำให้ผู้บริโภคเสียชีวิต การดำเนินอุตสาหกรรมอาหารขนาดกลางและขนาดย่อมนั้นผู้ประกอบการมักจะมีเงินลงทุนในช่วงแรกต่ำ ดังนั้นถ้าต้องการผลิตอาหารกระป๋อง ผู้ประกอบการควรเลือกใช้กระบวนการผลิตอาหารที่ไม่ต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 100 ๐ซ เช่น ผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้หรือผักดองซึ่งเป็นอาหารที่มีความเป็นกรด |
การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อน ความร้อนจะสามารถทำลายจุลินทรีย์ และเอนไซม์ ที่มีอยู่ตามธรรมชาติในอาหารได้ แต่ก็จะทำให้โปรตีนเปลี่ยนสภาพไปด้วย การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อนอาจแบ่งได้คือ 1 การใช้ความร้อนระดับพลาสเจอร์ไรซ์ (pasteurization) เป็นกระบวนการให้ความร้อนที่ไม่รุนแรง โดยอุณหภูมิที่ใช้จะต่ำกว่า 100 o C เพื่อยืดอายุของผลิตภัณฑ์อาหารให้นานหลายวัน เช่น นม น้ำผลไม้ วิธีนี้สามารถใช้ในการถนอมอาหารได้ โดยการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ แบ่งได้ 2 วิธี 1 Low temperature long time (LTLT) เป็นวิธีที่ให้ความร้อนต่ำประมาณ 60 o C นาน 30 นาที แล้วทำให้เย็นทันที 2 การใช้ความร้อนระดับสเตอริไลซ์ (sterilization) เป็นการทำให้อาหารปราศจากเชื้อโรคที่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค และทำลายจุลินทรีย์ หรือสปอร์ที่เป็นสาเหตุ |
การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อน ที่มา : http://www.human.cmu.ac.th/~hc/e-learning/006103/lesson6/03.htm |
:: เทคโนโลยีอาหาร :: |
>> การถนอมอาหารโดยใช้ความเย็น |
>> การถนอมอาหารโดยใช้ความร้อน |
>> การถนอมอาหารด้วยการทำแห้ง |
>> การถนอมอาหารด้วยการฉายรังสี |
>>การถนอมอาหารด้วยสารเคมี |
>> การถนอมอาหารโดยการหมักดอง |
