หน้าหลัก
งานวิจัย
สิทธิบัตร
พืชเศรษฐกิจ
การแปรรูป
เครื่องมือเครื่องจักรการเกษตร
ข้อมูลสารสนเทศเชิงลึก
ตลาดเทคโนโลยี
ผลงานวิจัยและพัฒนาของสวก.
ข่าวสาร/กิจกรรมของสวก.
ติดต่อสวก.
น้ำผลไม้
 

     ประเทศไทย เป็นประเทศที่มีผลไม้ดกดื่น มากมายหลากหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูกาลแล้ว จะมีปริมาณมากจนล้นตลาด ส่งผลให้ราคาตกต่ำมาก ฉะนั้นการทำให้ผลไม้สด มีราคาสูงขึ้น จึงต้องมีการเพิ่มมูลค่าในตัวผลไม้เอง โดยการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ หนึ่งในผลิตภัณฑ์แปรรูป ที่เป็นที่ต้องการของตลาด ภายในประเทศและต่างประเทศก็คือ น้ำผลไม้
     อุตสาหกรรมน้ำผลไม้ เป็นอุตสาหกรรมส่งออก ที่สำคัญอีกอุตสาหกรรมหนึ่ง เพราะสามารถนำเงินตราเข้าประเทศ ได้ปีละหลายพันล้านบาท อย่างไรก็ตาม ไทยยังมีประเทศคู่แข่งมากมาย ในอุตสาหกรรมประเภทนี้ ฉะนั้นเพื่อเป็นการรักษา ส่วนแบ่งการตลาด ในเวทีการค้าโลกเสรี ผู้ประกอบการ จึงต้องเร่งพัฒนาทรัพยากรมนุษย์ และเทคโนโลยีของตน เพื่อเสริมสร้างขีดความสามารถ ในการแข่งขันกับประเทศอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ องค์ความรู้และข้อมูลต่างๆที่เกี่ยวกับ กระบวนการผลิต, เครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการผลิต, การบริหารจัดการ, การจัดการสิ่งแวดล้อม และของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม รวมไปถึง แหล่งเงินกู้เพื่อพัฒนาอุตสาหกรรม จึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ที่ผู้ประกอบการจะต้องเรียนรู้อยู่เสมอ
     นอกจากนี้ยังมี ระบบประกันคุณภาพ เพื่อรับรองคุณภาพของสินค้า รวมทั้ง กฎ ระเบียบและมาตรฐานต่างๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งออกผลิตภัณฑ์ ก็เป็นสิ่งที่ผู้ประกอบการ ต้องเรียนรู้เช่นกัน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการผลิต และส่งออก และสิ่งที่สำคัญที่สุด คือ เรื่องของการตลาด และกลยุทธ์ในการขยายกลุ่มลูกค้าให้ครอบคลุมทวีปยุโรป เอเชีย และสหรัฐอเมริกา

 
 
กระบวนการผลิตน้ำผลไม้
เอนไซม์ในกระบวนผลิตน้ำผลไม้และการฆ่าเชื้อ
บรรจุภัณฑ์สำหรับน้ำผลไม้
การบรรจุร้อน (Hot filling)
Clean in place (CIP)
การปลอมปนของน้ำผลไม้ และการตรวจสอบ
การปรับคุณภาพน้ำที่ใช้เป็นวัตถุดิบ
การควบคุมคุณภาพน้ำทิ้ง

 
  กระบวนการผลิตน้ำผลไม้
 
     ในกระบวนการผลิตน้ำส้มจะใช้อัตราส่วนของ Brixo/Acid เป็นตัวชี้วัดถึงความสุกของผลส้ม การผลิตน้ำผลไม้ในระดับอุตสาหกรรมนั้น ขั้นตอนก่อนการล้าง การล้างและการแช่จะใช้น้ำโดยเฉลี่ย 30-50 แกลลอน/ตันของวัตถุดิบ สำหรับขั้นตอนการสกัดน้ำส้มอาจบีบจากส้มทั้งผลหรือผ่าเป็นครึ่งลูกก่อน ซึ่งเครื่องสกัดน้ำผลไม้ของบริษัท FMC มีกำลังการผลิตโดยเฉลี่ย 500 ผลต่อนาที สำหรับกระบวนการทำให้ใส (clarification) จะใช้เครื่องเซนตริฟิวส์หรือดีแคนเตอร์ในการแยกอนุภาคเล็กๆออกไป
การล้างกากผลไม้ (pulp) ด้วยน้ำหลังจากการสกัดน้ำผลไม้ออกไปแล้วจะช่วยเพิ่มปริมาณผลได้ (yield) ของของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดได้อีก 4-7 % ซึ่งน้ำที่ใช้นั้นต้องมาจากขั้นตอนการระเหย นั่นคือเป็นน้ำที่มาจาก ผลไม้นั่นเองและอุณหภูมิของน้ำต้องไม่เกิน 30 o ซ. เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ยังคงมีกลิ่นรสดีอยู่ น้ำผลไม้เข้มข้นจะมีปริมาณ ของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดประมาณ 65 o Brix. และเมื่อเจือจางแล้วจะต้องได้น้ำผลไม้พร้อมดื่มที่มีปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด 11.2 o Brix. (มีค่าความถ่วงจำเพาะประมาณ 1.045 กก.ต่อลิตร
      ในอุตสาหกรรมการผลิตน้ำส้มขนาดใหญ่ที่มีกำลังการผลิต 20,000 ลิตรต่อชั่วโมง ใช้น้ำส้มเข้มข้น 65 o Brix ปริมาณ 42,000 ตัน ได้น้ำผลไม้พร้อมดื่มที่มีความเข้มข้นอย่างน้อย 11.25 o Brix. จะต้องเสียค่าวัตถุดิบเป็นมูลค่า 1,300 เหรียญสหรัฐต่อตัน หากทำการลด ปริมาณของแข็งที่ละลายได้ลง 0.1 o Brix เช่น ลดลงจาก 11.35 เป็น 11.25 o Brix จะช่วยลดปริมาณวัตถุดิบ ที่ต้องใช้ลงได้ 0.9 % ซึ่งประหยัดได้ถึง 84,000 เหรียญสหรัฐ
      การผลิตน้ำแอปเปิ้ลส่วนมากจะเป็นน้ำผลไม้ที่มีลักษณะใส (clear juice) จึงต้องมีการกำจัดสารแขวนลอยที่ทำให้น้ำผลไม้มีลักษณะ ขุ่นออกไป โดยปกติใช้วิธีการกรอง ซึ่งมักใช้การกรองระดับอัลตราฟิลเตรชั่น แบบ cross flow filtration ในการผลิตน้ำผลไม้ที่มีลักษณะใสนั้นยิ่งต้อง ใช้เอนไซม์เข้ามาช่วย และการใช้เอนไซม์ย่อยเพคตินบางส่วน จะช่วยทำให้เกิดความคงตัวได้ เช่น ทำให้น้ำส้มมีลักษณะขุ่นและไม่แยกชั้นออกจากกัน
      ตัวอย่างของกระบวนการ ผลิตน้ำผลไม้พื้นเมืองของไทยเช่น น้ำมะม่วงเข้มข้น (mango puree) ต้องนำมะม่วงมาล้างให้สะอาด แล้วลวกด้วยน้ำร้อนหรือไอน้ำ จากนั้นตรวจสอบคุณภาพ แล้วผ่านเครื่องแยกกาก (finisher) ทำการบดก็จะได้เป็นน้ำมะม่วงเข้มข้น ซึ่งมาตรฐานทางด้านคุณภาพที่สำคัญได้แก่ ปริมาณของ แข็งที่ละลายได้ทั้งหมด ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) ค่าความเป็นกรด (acidity) ปริมาณของแข็งที่ไม่ละลาย สี กลิ่นรส จำนวนจุลินทรีย์ ปริมาณวิตามินซี เปอร์เซนต์ของสารให้ความหวานที่ใช้ และตัวแปรต่างๆในกระบวนการผลิต
     สำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ใน อุตสาหกรรมน้ำผลไม้ ในประเทศเยอรมันจะใช้ขวดแก้วเป็นส่วนใหญ่ (มากกว่า 60%)
 
  เอนไซม์ในกระบวนผลิตน้ำผลไม้และการฆ่าเชื้อ TOP
 

     ในกระบวนการ ผลิตน้ำผลไม้บางประเภทโดยเฉพาะน้ำผลไม้ที่มีลักษณะใส เช่น น้ำองุ่น น้ำสับปะรด หรือน้ำแอปเปิ้ล จำเป็นที่จะต้องใช้เอนไซม์ในการผลิต ซึ่งตามกฎหมายของสหภาพยุโรป ให้ใช้ได้ 3 ชนิดคือ กลุ่มย่อยเพคติน (pectolytic enzyme), กลุ่มย่อยโปรตีน (proteolytic enzyme) และกลุ่มย่อยแป้ง (amylolytic enzyme) เอนไซม์ที่จำหน่ายทั่วไปมักไม่ได้อยู่ในรูปของเอนไซม์บริสุทธิ์ จึงทำหน้าที่หลายอย่าง แต่มักทำหน้าที่ในการย่อยเพคติน เป็นหลักการเก็บรักษาเอนไซม์ด้วย glycerine, potassium chloride และ sorbitol สามารถเก็บได้นานถึง 1-2 ปี โดยมีการสูญเสียประสิทธิภาพ 10% จึงอาจต้องเพิ่มปริมาณเอนไซม์เพื่อให้เกิดผลเทียบเท่าเดิม การตรวจสอบว่าน้ำผลไม้นั้นๆ ได้ผ่านการย่อยเพียงพอแล้ว หรือไม่จะทดสอบจากการมีเพคตินในผลิตภัณฑ์ (pectin test) โดยการเติมเอทธิลอัลกอฮอล์ลงไป หากยังคงมีเพคตินอยู่น้ำผลไม้จะเกิดเจลหรือมีความขุ่นเกิดขึ้น น้ำผลไม้ที่ผ่านการย่อยของเอนไซม์แล้วจะมีคุณสมบัติ ที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการกรองต่อไป
     ในการกรองหรือการทำให้ใสในโรงงานขนาดกลาง หรือ ขนาดเล็กจะใช้สารเบนโทไนต์ เจลาติน และ silicon aerogel และ diatomaceous earth ด้วยเครื่องกรองแบบเป็นชั้นหรือ กรองในระบบ microfiltration (ขนาดอนุภาค 0.1-0.3 ไมครอน) การกรองด้วยระบบ ultrafiltration จะเป็นระบบใหม่ที่สามารถกรอง และ ทำให้ปลอดเชื้อได้ในขั้นตอน เดียวโดยไม่ต้องเติมสารช่วยกรอง แต่น้ำผลไม้ที่จะผ่านการกรองนี้จะต้องย่อยด้วยเอนไซม์อย่าง สมบูรณ์แล้วเท่านั้นเพื่อลดการอุดตันของแผ่นกรอง
เมื่อผ่านการกรองแล้วขั้นตอนต่อมาคือการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนซึ่งมี 2 ระบบคือ พาสเจอร์ไรซ์และเสตอริไรซ์เพื่อทำลายเชื้อจุลินทรีย์และ ทำลายเอนไซม์ที่ย่อยเพคตินที่มีในผลไม้เพื่อทำ ให้น้ำผลไม้ที่มีลักษณะเนื้อแขวนลอย เช่น น้ำส้ม น้ำมะม่วง มีลักษณะที่คงตัวไม่ตกตะกอน และทำลาย oxidizing enzyme ที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนสีของผลิตภัณฑ์ ระดับการให้ความร้อนทั้งสอง ระดับจะขึ้นอยู่กับความเป็นกรดด่างของผลิตภัณฑ์ อาหารที่มีความเป็นกรดสูงจะใช้การพาสเจอร์ไรซ์ และอาหารที่มี ความเป็นกรดต่ำจะใช้การเสตอริไรซ์ เครื่องที่ใช้ในการให้ความร้อนน้ำผลไม้ จะใช้ชุดแลกเปลี่ยนความร้อนมี 2 ชนิดคือแบบท่อและแบบแผ่น แบบแผ่นมีอัตราการถ่ายเท ความร้อนสูง ส่วนแบบท่อเหมาะสำหรับน้ำผลไม้ที่มีเนื้อแขวนลอยอยู่ อุณหภูมิที่ใช้อยู่ระหว่าง 80-95 oซ จากนั้นนำน้ำผลไม้ผ่านการดึง ออกซิเจนออกเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชั่นด้วยการผ่านน้ำผลไม้ ไปยังห้องสูญญากาศ แล้วนำไป เก็บยังถังเก็บปลอดเชื้อและทำการบรรจุต่อไป

 
  บรรจุภัณฑ์สำหรับน้ำผลไม้ TOP
 

     บรรจุภัณฑ์ที่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้มี 4 ชนิดด้วยกันคือ กล่องกระดาษ ขวดแก้ว ขวดพลาสติก กระป๋อง

  • ภาชนะบรรจุแบบกล่อง ประกอบไปด้วยชั้นของกระดาษด้านใน และเคลือบด้วยโพลีเอทธิลีนและสารป้องกันการซึมผ่าน ได้แก่ อลูมิเนียมฟอยด์, Ethylene vinyl alcohol (EVOH) หรือ polyamide (PA) ไว้ด้านนอก ความสามารถในการป้องกัน ออกซิเจนนอกจากจะขึ้นอยู่กับวัสดุ ที่ทำภาชนะบรรจุแล้วยังขึ้นอยู่กับความหนาแน่น ของตะเข็บอีกด้วย
  • ขวดแก้วเป็นภาชนะบรรจุ ที่นิยมใช้สำหรับน้ำผลไม้เป็นอันดับสองของโลก มีข้อดีตรงที่ป้องกันออกซิเจนได้ดี แต่มีน้ำหนักมาก ราคาแพง ต้องล้างทำความสะอาด
  • ขวดพลาสติกมักทำจาก High density polyethylene หรือ Polyethylene tetraphtalate (PET) ซึ่งมีคุณสมบัติป้องกันออกซิเจนต่ำ มักใช้กับน้ำผลไม้แช่เย็นที่มีอายุการเก็บรักษาสั้น
 
  การบรรจุร้อน (Hot filling) TOP
 
     เป็นเทคนิคที่ใช้กับการผลิตเครื่องดื่มที่มีอายุการเก็บรักษานาน โดยการเติมน้ำผลไม้ที่มีอุณหภูมิ 90-98 o ซ ลงไปในขวดที่ผ่านการล้างทำความสะอาดและทำให้ร้อนก่อน เพื่อป้องกันการแตกของขวด โดยบรรจุให้เต็มหรือคว่ำขวดหลังบรรจุเพื่อทำการฆ่าเชื้อที่บริเวณคอขวด
 
  Clean in place (CIP) TOP
 

     ในการทำความสะอาดสายการผลิตและอุปกรณ์ที่ใช้อาจใช้ระบบ CIP ที่มีความแตกต่างในระดับของความอัตโนมัติ โดยขั้นตอนในการทำความสะอาดเริ่มต้นจากการล้างด้วยน้ำ จากนั้นทำความสะอาดด้วยสารละลายโซดาไฟ (เข้มข้น 1-2%) ล้างน้ำ และฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนหรือไอน้ำ ปัจจัยที่มีผลต่อการทำความสะอาดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เวลา สารเคมี และแรงกลที่ใช้

 
  การปลอมปนของน้ำผลไม้ และการตรวจสอบ TOP
 

     เป็นการเติมส่วนที่ไม่ได้มาจากผลไม้ตามที่ระบุไว้ในฉลากลงไปในผลิตภัณฑ์ เพื่อลดต้นทุนการผลิต เช่น น้ำตาล กรด สี เป็นต้น การปลอมปนนี้ไม่มีผลต่อ สุขภาพและความปลอดภัยของผู้บริโภคเท่าใด นักแต่แสดงให้เห็นถึงความไม่ซื่อตรงของผู้ผลิต ในยุโรปมี การจัดตั้งองค์กรอาสาสมัครชื่อว่า SGF และ EQCS ทำหน้าที่ควบคุม และป้องกันการปนของน้ำผลไม้ โดยมีสมาชิก เป็นผู้ซื้อผลิตภัณฑ์และผู้จัดจำหน่าย

     การตรวจสอบการปลอมปน
     1. ตรวจสอบด้วยวิธีการทางกายภาพ เช่น น้ำหนัก ปริมาตร ความหนาแน่น ความเป็นกรด ความเข้มข้น
     2. เปรียบเทียบส่วนประกอบกับตัวอย่างมาตรฐาน เช่น ปริมาณน้ำตาล กรดอินทรีย์ กรดอะมิโน เกลือแร่ หรือวิตามิน
     3. ตรวจหาองค์ประกอบที่ไม่พบในน้ำผลไม้ปกติหรือมีปริมาณน้อยมาก เช่น D-malic, D-amino acid หรือ carotenoid
     4. การใช้เทคนิค isotope fingerprint เพื่อตรวจสอบการเติมน้ำตาลทรายจากอ้อย

     การควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้เข้มข้น
     การสุ่มตัวอย่างควรทำ ตั้งแต่การสุ่มตัวอย่างในรถขนส่ง ในถังใหญ่ที่บรรจุน้ำผลไม้ (drum) และในผลิตภัณฑ์ โดยการตรวจสอบบริกซ์ (ปริมาณของแข็งที่ละลายได้) ปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมด และอัตราส่วนของกรดและบริกซ์
     

 
  การปรับคุณภาพน้ำที่ใช้เป็นวัตถุดิบ TOP
       น้ำเป็นส่วนประกอบหลักในผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ จึงเป็นปัจจัยที่ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ แต่น้ำที่ใช้ในการผลิตน้ำผลไม้ยังไม่มีมาตรฐานคุณภาพ จึงยังคงยึดตามมาตรฐานของน้ำดื่มอยู่ การปรับปรุงคุณภาพน้ำ
     1. การแกว่งสารส้ม
     2. การกรองด้วยทราย
     3. การกำจัดเหล็กและแมงกานีส ซึ่งกำจัดด้วยการทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและกรองด้วยทราย
     4. การกำจัดด่างด้วยการแลกเปลี่ยนประจุ (ion exchange)
     5. การลดความกระด้างด้วยการแลกเปลี่ยนประจุ
     6. การใช้ระบบ reverse osmosis
     โดยปกติแล้วผลไม้ทั่วไปจะมีฤดูกาล ในการให้ผลผลิตซึ่งมักเป็นช่วงเวลาสั้น อีกทั้งผลผลิตที่เก็บเกี่ยวจาก ต้นแล้วจะมีอายุการเก็บรักษาไม่นานดังนั้นจึงจำเป็นที่ต้องใช้ กระบวนการในการถนอมรักษาอาหารให้สามารถมีผลผลิต รับประทานได้ในช่วงนอกฤดูกาลหรือเพื่อส่งสินค้าไป ยังพื้นที่หรือประเทศอื่นที่มีระยะทางห่างไกลกระบวนการ ฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องจึงเป็นอีกวิธีหนึ่งที่ใช้ตั้งแต่ อดีตจนถึงปัจจุบันในการยืดระยะเวลาในการเก็บ รักษาผลิตภัณฑ์ให้นานนับปี
 
  การควบคุมคุณภาพน้ำทิ้ง TOP
 
     โดยทั่วไปน้ำทิ้งจากโรงงานผลิตน้ำผลไม้ไม่ก่อให้เกิดโรคระบาด หรือมีสารเคมีที่เป็นอันตรายและมีปริมาณสารอินทรีย์สูง ซึ่งพบว่ามีปริมาณสูงกว่าน้ำทิ้งจากบ้านเรือนถึง 10 เท่า ซึ่งมีวิธีการทำหลายวิธี ได้แก่ กรรมวิธีเบื้องต้น เช่น การกรอง การหมุนเหวี่ยง การตกตะกอนซึ่งสามารถลดค่า BOD ได้ถึง 70% หรือ การใช้กระบวนการทางชีวภาพ ซึ่งช่วยลด BOD ได้ถึง 80-90%
 
BACK TOP
______________________________________________________________________________
ที่มา: สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) ฝ่ายเทคโนโลยีอาหาร 
         http://www.tistr-foodprocess.net/fruit_juice.html