โครงการพัฒนาการผลิตชาสมุนไพรคุณภาพสูงระดับ SME การทดลองการทำแห้งสมุนไพรด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น บทนำ การทำแห้งสมุนแห้งสมุนไพร ด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น เป็นวิธีการทำแห้งแบบ 2 ขั้นตอนที่ประยุกต์ขึ้นมาเพื่อใช้ในการทดลองศึกษาผลการทำแห้งของสมุนไพร 2 ชนิด ได้แก่ ตะไคร้และใบเตย โดยวัตถุประสงค์หลักเพื่อสามารถทำแห้งสมุนไพรได้เป็นอย่างดี และให้สมุนไพรนั้นคงคุณค่าทางโภชนาการ วัตถุประสงค์ศึกษาการทำแห้งตะไคร้ และใบเตย ด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาด ร่วมกับการใช้สารดูดความชื้นในตู้ดูดความชื้น (desiccator) วิธีการทดลอง การทดลองการทำแห้งสมุนไพรด้วยเครื่องอบลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น โดยนำสมุนไพรออกจากเครื่องอบลมร้อนแบบถาดเมื่อครบเวลาการทำแห้งด้วยลมร้อน ตะไคร้นำออกเมื่อครบเวลา 240 นาที และใบเตยเมื่อครบเวลา 90 นาที ให้นำตะแกรงวัตถุดิบใส่ในตู้ Desiccator Cabinet (ยี่ห้อ Northman, ประเทศไทย) โดยวางถาดบนชั้นวาง จากนั้นนำถาดวัตถุดิบ ออกมาชั่งน้ำหนักด้วยเครื่องชั่ง 2 ตำแหน่งโดยตะไคร้ชั่งทุกๆ 60 นาที และใบเตยชั่งทุกๆ 30 นาที จนกว่าน้ำหนักจะคงที่ การวิเคราะห์เพื่อเลือกเวลาที่จะนำถาดวัตถุดิบสมุนไพรมาใส่ตู้ดูดความชื้นนั้น ใช้หลักการวิเคราะห์ร่วมกับกราฟ Adsorption isotherm โดยพิจารณาเลือกค่าวอเตอร์แอกติวิตี้ (aw) ที่ 0.7 ลากไปตัดเส้นกราฟจะได้ค่าความชื้นฐานแห้งออกมา จากนั้นนำค่าความชื้นนี้ไปวิเคราะห์ในกราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของสมุนไพรชนิดนั้นก็จะได้เวลาในการทำแห้งที่จะทำให้มีค่า aw ของพืชสมุนไพรชนิดนั้นๆ อยู่ที่ 0.7 รูปที่ 1 Desorption isotherm ของตะไคร้รูปที่ 2 กราฟความชื้นกับเวลาของตะไคร้ (60℃) รูปที่ 3 Desorption isotherm ของใบเตย รูปที่ 4 กราฟความชื้นกับเวลาของใบเตย (60℃) วิเคราะห์กราฟ Adsorption isotherm กับกราฟความชื้นกับเวลาของสมุนไพร เพื่อเลือกเวลาที่จะนำถาดวัตถุดิบสมุนไพรออกจากการทำแห้งด้วยลมร้อน แล้วมาใส่ตู้ดูดความชื้นโดยใช้พิจารณาเลือกค่าวอเตอร์แอกติวิตี้ (aw) ที่ 0.7 ลากไปตัดเส้นกราฟจะได้ค่าความชื้นฐานแห้งออกมา จากนั้นนำค่าความชื้นนี้ไปวิเคราะห์ในกราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของสมุนไพรชนิดนั้นก็จะได้เวลาในการทำแห้งด้วยลมร้อน ผลและวิจารณ์ผลการทดลอง รูปที่ 5 กราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของตะไคร้ในการทำแห้งแบบลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้น รูปที่ 6 กราฟความชื้นฐานแห้งกับเวลาของใบเตยในการทำแห้งแบบลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้น ผลการทดลองจากรูปที่ 6 และ 7 ช่วงแรกเป็นการทำแห้งด้วยลมร้อน ตะไคร้ใช้เวลาในการทำแห้งช่วงนี้นาน 240 นาที ใบเตยใช้เวลา 90 นาที จากนั้นเป็นการทำแห้งในช่วงที่ 2 โดยนำสมุนไพรที่ออกจากเครื่องอบลมร้อนแบบถาดไปใส่ในตู้ดูดความชื้นที่มีซิลิกาเจล ในการทำแห้งช่วงที่ 2 ตะไคร้และใบเตยใช้เวลา 480 90 นาที ตามลำดับ รวมทั้งสิ้นตะไคร้ใช้เวลาในการทำแห้ง 720 นาที ได้ความชื้น 9.3817 g water/g dry matter (8.5770 %wb) ใบเตย 180 นาที ได้ความชื้น 5.4599 g water/g dry matter (5.1772 %wb) จะเห็นว่าการทำแห้งด้วยลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้นนี้ใช้เวลานานกว่าการทำแห้งด้วยลมร้อนเพียงอย่างเดียว สรุปผลการทดลอง การทำแห้งด้วยลมร้อนแบบถาดร่วมกับการใช้สารดูดความชื้น ตะไคร้ใช้เวลาในการทำแห้ง 720 นาที ได้ความชื้น 9.3817 g water/g dry matter (8.5770 %wb) ใบเตยใช้เวลา 180 นาที ได้ความชื้น 5.4599 g water/g dry matter (5.1772 %wb) ซึ่งจะเห็นว่าการทำแห้งแบบ 2 วิธีร่วมกันนี้ใช้เวลานานกว่าการทำแห้งด้วยลมร้อน

บทที่ 3 ศึกษาปริมาณเกลือระหว่างกระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์จากปลาทูน่าในระดับอุตสาหกรรม จเรวงษ์ผึ่ง วรมน อนันต์ และ วสันต์ อินทร์ตา สาขาวิชาวิศวกรรมอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง 3.1 บทนำ 3.2 วิธีดำเนินการ 3.3 ผลและวิจารณ์ผล 3.4 สรุปผลการทดลอง 3.1 บทนำ การวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของปริมาณเกลือในเนื้อปลาระหว่างกระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์จากปลาทูน่า โดยได้ศึกษาสภาวะการผลิตจริง ในระดับอุตสาหกรรมที่บริษัทพัทยาฟู้ดอินดัสตรี จำกัด ซึ่งเป็นผู้ผลิต ผลิตภัณฑ์แปรรูปต่างๆจากเนื้อปลาทูน่าหลายชนิด อาทิเช่น กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสำหรับเป็นอาหารมื้อหลัก เช่น ทูน่าในน้ำมันพืช ทูน่าในน้ำเกลือ กลุ่มผลิตภัณฑ์พร้อมรับประทานได้ทันที เช่น แกงเขียวหวานทูน่า ทูน่าผัดฉ่า และยังผลิตเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ มีคุณสมบัติเด่นในด้านไขมันต่ำและเกลือต่ำ เช่น ทูน่าสเต็กในน้ำแร่ ซึ่งเป็นที่นิยมของผู้บริโภคที่รักสุขภาพที่กำลังมีสัดส่วนการตลาดที่สูงเพิ่มขึ้น รูปที่3.1 ผลิตภัณฑ์ปลาทูน่าเพื่อสุขภาพ จากการสำรวจปริมาณเกลือในปลาทูน่าแช่แข็ง 3 สายพันธุ์ ซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบหลักคือ ปลาทูน่าพันธุ์ครีบเหลือง (yellowfin tuna) ปลาทูน่าพันธุ์ครีบน้ำเงิน (bluefin tuna) และปลาทูน่าพันธุ์ท้องแถบ (skipjack tuna) พบว่าปลาทูน่าพันธุ์ท้องแถบแช่เยือกแข็ง มีปริมาณเกลือเริ่มต้น สูงเกินกว่าที่โรงงานกำหนดคือ พบปริมาณเกลือในเนื้อปลาเฉลี่ยเกินกว่าร้อยละ 1.2 ซึ่งเป็นระดับที่ทางโรงงานต้องการลดปริมาณลง เพื่อใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์ปลาทูน่าที่มีปริมาณเกลือต่ำ เพื่อประโยขน์ต่อสุขภาพของผู้บริโภค ปริมาณเกลือในปลาทูน่าแช่เยือกแข็ง มาจากการแช่เยือกแข็งซึ่งใช้วิธีการจุ่ม (immersion freezing) โดยการจุ่มและแช่ปลาทูน่าทั้งตัว ในน้ำเกลือเข้มข้นเย็นจัด ซึ่งจะกระทำบนเรือทันทีหลังจากที่จับปลาได้ เพื่อรักษาคุณภาพ และความสดของเนื้อปลาปริมาณเกลือเข้มข้นสูงทำให้ให้น้ำเกลือมีสถานะเป็นของเหลว ที่อุณหภูมิ -18 องศาเซลเซียสและจะแช่ปลาอยู่ในน้ำเกลือระยะหนึ่งจนอุณหภูมิภายในตัวปลาต่ำกว่า -18 องศาเซลเซียสระหว่างการแช่เยือกแข็งเกลือในน้ำเกลือเกิดการออสโมซีส เข้าไปในตัวปลา ทำให้เนื้อปลามีปริมาณเกลือเพิ่มสูงขึ้น ปริมาณเกลือในเนื้อปลาแช่แข็ง แตกต่างกันขึ้นกับ ระยะเวลาการแช่ในน้ำเกลือ ขนาดของปลา และ ตำแหน่งของเนื้อในตัวปลาโดยปกติการรับซื้อปลาทูน่าแช่แข็ง ผู้ประกอบจะสุ่มตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือในปลาจากท่าเรือ ก่อนการรับหรือปฏิเสธวัตถุดิบ ปริมาณเกลือในปลาทูน่ามีการเปลี่ยนแปลงในระหว่างขั้นตอนการเตรียมวัตถุดิบเพื่อการผลิตผลิตภัณฑ์แปรรูป จากการสำรวจกระบวนการผลิตปลาทูน่ากระป๋องของโรงงาน กระบวนการผลิตเริ่มจากนำปลาทูน่าแช่แข็งที่ผ่านการคัดขนาดตามน้ำหนัก ปลาขนาดเล็ก มีน้ำหนักต่ำกว่า 1.4 กิโลกรัมขนาดกลาง ระหว่าง1.4 - 1.8 กิโลกรัมและ 1.8 - 2.5 กิโลกรัม และขนาดใหญ่มีขนาดมากกว่า 2.5 กิโลกรัม ปลาแต่ละขนาดจะถูกละลายแยกกันในถังละลายแบบน้ำไหลวนตลอดโดยการพ่นน้ำจากก้นถัง ใช้เวลาละลายจนกว่าอุณหภูมิเนื้อที่ติดกระดูก (back bone temperature) อยู่ระหว่าง -2 ถึง 2 องศาเซลเซียส ซึ่งเวลาที่ใช้ขึ้นอยู่กับขนาดของปลาเป็นหลัก แล้วนำไปควักไส้ออก ล้างน้ำให้สะอาด และสะเด็ดออกจากตัวปลา นำปลาไปที่สะอาดแล้ววางเรียงบนชั้นตะแกรงมีล้อเข็น เพื่อนึ่ง (steaming) ในหม้อนึ่งที่อุณหภูมิไอน้ำ 100 องศาเซลเซียส จนกระทั่งอุณหภูมิเนื้อที่ติดกระดูกอยู่ที่ 70 ถึง 90 องศาเซลเซียส เพื่อให้เนื้อปลาสุก โปรตีนในเนื้อปลาเกิดการสูญเสียสภาพธรรมชาติ (protein denaturation) เกาะตัวกันเป็นก้อน จากนั้นจึงทำให้ปลาเย็นลง โดยการสเปรย์น้ำในห้องเย็นที่อุณหภูมิ 18 ถึง 20 องศาเซลเซียส เป็นเวลาประมาณ 3 ชั่วโมง เพื่อให้อุณหภูมิในตัวปลาลดลงเหลือ 35 องศาเซลเซียส และเป็นการเพิ่มน้ำหนักตัวปลาหลังนึ่ง ขั้นตอนต่อไปเป็นการทำความสะอาด ตัดแต่งและแยกเนื้อหลังการนึ่ง โดยนำปลาไปหักหัว ลอกหนัง แยกก้างและขูดเนื้อแดง ก่อนนำเฉพาะส่วนที่เป็นเนื้อขาวไปบรรจุกระป๋อง เติมส่วนผสมที่เป็นของเหลว ปิดฝากระป๋อง และฆ่าเชื้อในหม้อฆ่าเชื้อ (retort) ต่อไป ซึ่งแต่ละขั้นตอนการผลิตล้วนมีผลต่อปริมาณเกลือเนื่องจากมีการใช้น้ำชะละลาย การเปลี่ยนแปลงสภาพเนื้อปลาด้วยความร้อน แต่ผลดังกล่าวไม่มีการศึกษามาก่อน การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของปริมาณเกลือในเนื้อปลาระหว่างการผลิตปลาทูน่ากระป๋อง มีวัตถุประสงค์เพื่อเพื่อศึกษาผลของ ขนาดปลา ต่อปริมาณเกลือในเนื้อปลาทูน่าแช่เยือกแข็ง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงปริมาณเกลือหลังการละลาย และหลังจากการนึ่งโดยขอบเขตการศึกษา ในปลาทูน่าพันธุ์ท้องแถบ 3 ขนาด คือ ปลาทูน่าที่มีน้ำหนัก ต่ำกว่า 1.4 กิโลกรัม น้ำหนักระหว่าง 1.4-1.8 กิโลกรัม และขนาดน้ำหนักระหว่าง 1.8-2.5 กิโลกรัม ซึ่งข้อมูลดังกล่าวมีความสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่ง สำหรับการศึกษาแนวทางการลดปริมาณเกลือในเนื้อปลาทูน่าต่อไป 3.2 วิธีดำเนินการ 3.2.1 ตัวอย่างปลา ตัวอย่างปลาทูน่าแช่เยือกแข็งพันธุ์ท้องแถบ สุ่มตัวอย่างจากสภาวะการผลิตจริง ระดับอุตสาหกรรม ที่บริษัท พัทยาฟู้ดอินดัสตรี จำกัด ตั้งอยู่ที่ ถนนเศรษฐกิจ ตำบลท่าทราย อำเภอเมือง จังหวัดสมุทรสาคร ปลาทูน่าแช่เยือกแข็ง มีอุณหภูมิกึ่งกลางตัวปลาต่ำกว่าหรือเท่ากับ -18 องศาเซลเซียส จัดเก็บในห้องแช่แข็งที่อุณหภูมิห้องเท่ากับ -20 องศาเซลเซียส สุ่มเก็บตัวอย่างปลาแช่เยือกแข็งที่เข้าสู่กระบวนการผลิต กลุ่มตัวอย่างละ 10 ตัว ติดสัญลักษณ์เพื่อระบุตัวปลา โดยสุ่มตัวอย่างปลาทูน่าแช่เยือกแข็ง 3 ช่วงน้ำหนัก คือ น้ำหนักต่ำกว่า 1.4 กิโลกรัม จำนวน 1 กลุ่มตัวอย่าง น้ำหนักระหว่าง 1.4-1.8 กิโลกรัม จำนวน 2 กลุ่มตัวอย่าง น้ำหนักระหว่าง 1.8-2.5 กิโลกรัม จำนวน 1 กลุ่มตัวอย่าง 3.2.2 การละลาย และการนึ่ง ละลายปลาทูน่าเยือกแข็งในชุดทดลองละลายปลาของโรงงาน ซึ่งเป็นถังละลายขนาดความจุของน้ำ 200 ลิตร ใช้จำนวนปลาต่อถังละลาย 40 ตัว โดยปล่อยน้ำให้ไหลล้นออกตลอดเวลา น้ำล้นออกจากถังละลายและไม่วนน้ำที่ใช้ละลายแล้วกลับมาใช้อีก การละลายจะใช้การควบคุมอุณหภูมิเนื้อที่ติดกระดูกในตัวปลาหลังการละลายอยู่ระหว่าง -2 ถึง 2 องศาเซลเซียส โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอล วัดเนื้อที่ติดกระดูก หลังจากละลาย เก็บตัวอย่างเนื้อปลาทูน่า จากนั้นนำไปนึ่งโดยวางตัวอย่างปลาแบบสุ่ม บนชั้นตะแกรงมีล้อ วางปลาให้ด้านที่ถูกตัดตัวอย่างก่อนการละลายคว่ำลง เพื่อป้องกันน้ำที่ออกจากปลาที่วางด้านบนชั้นวางไหลลงมาถูกเนื้อบริเวณที่ตัดเป็นตัวอย่าง เข็นตะแกรงที่วางปลาเป็นชั้นเข้าหม้อนึ่งแบบใช้ไอน้ำ หลังจากนึ่งเสร็จเก็บตัวอย่างเก็บตัวอย่างปลาทันที เพื่อนำตัวอย่างปลาเนื้อปลาไปตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือ รูปที่ 3.2การละลายปลาทูน่าในถังละลาย รูปที่ 3.3 การนึ่งปลาทูน่า 3.2.3 การเก็บตัวอย่างเนื้อปลา การเก็บตัวอย่างเนื้อปลาทูน่าแช่แข็งเก็บตัวอย่างโดยการตัดชิ้นเนื้อปลาขนาด 4 x 5 cm2 ดังรูปที่ 3.4โดยเก็บตัวอย่างก่อนการละลายบริเวณหลังถึงกลางตัวปลาให้ลึกถึงกระดูกปลา เลาะเอาเลือดและหนังออกนำไปตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือทันที หลังการละลายตัดตัวอย่างเหมือนก่อนละลาย บริเวณหลังอีกแถบหนึ่งที่ไม่ตรงกับบริเวณเดิม นำไปตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือทันที และหลังนึ่งก็ตัดตัวอย่างปลาเหมือนก่อนละลายโดย เลือกบริเวณที่ไม่ติดตำแหน่งที่เคยตัดไป แล้วนำไปตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือทันที รูปที่ 3.4 การตัดเพื่อเก็บตัวอย่างเนื้อตัวอย่างปลาทูน่าก่อนและหลังละลาย 3.2.4 การวิเคราะห์ปริมาณเกลือในเนื้อปลา นำตัวอย่างเนื้อปลาที่เก็บในขั้นตอนก่อนการละลาย หลังการละลาย และหลังการนึ่ง บดละเอียดโดยเครื่องปั่นละเอียด แล้วนำมาชั่งน้ำหนักตัวอย่างละ 1-2 กรัม ด้วยเครื่องชั่งสองตำแหน่ง บันทึกน้ำหนัก เติมน้ำกลั่นลงในตัวอย่างปริมาณ 50 มิลลิลิตร คนให้ตัวอย่างเข้ากัน โดยหลังจากเติมน้ำกลั่นแล้วให้วิเคราะห์ตัวอย่างภายใน 5 นาที ตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือโดยการไตเตรทด้วยซิลเวอร์ไรเตรท (AgNo3) เพื่อให้ทำปฏิกิริยากับ Cl-ตกตะกอน เป็น ซิลเวอร์กับคลอไรด์ (AgCl) ดังสมการ การไตเตทใช้ เครื่องไตเตรทอัตโนมัติ (Mettle Toledo Auto-titrate, รุ่น DL50 สหรัฐอเมริกา) ดังรูปที่ 3.5 เครื่องจะทำการหยดสารซิลเวอร์ไนเตรทลงในตัวอย่างโดยอัตโนมัติ จากนั้นเครื่องทำการหาจุดยุติจากกราฟ (ซิลเวอร์อิออนทำปฎิกิริยาพอดีกับคลอไรค์อิออน) และนำปริมาณซิลเวอร์ไนเตรทที่ใช้มาคำนวณหาร้อยละของเกลือต่อน้ำหนักตัวอย่างเนื้อปลาทูน่า แสดงผลเป็นค่าร้อยละขึ้นที่หน้าจอ รูปที่ 3.5 เครื่องวิเคราะห์ปริมาณเกลือ (Mettler Toledo Auto-titrator) 3.3 ผลและวิจารณ์ผล ผลการวิเคราะห์ปริมาณเกลือ จากปลาทูน่าแช่แข็ง 3 ช่วงน้ำหนัก คือ น้ำหนักต่ำกว่า 1.4 กิโลกรัม จำนวน 1 กลุ่มตัวอย่าง น้ำหนักระหว่าง 1.4-1.8 กิโลกรัม จำนวน 2 กลุ่มตัวอย่าง และน้ำหนักระหว่าง 1.8-2.5 กิโลกรัม จำนวน 1 กลุ่มตัวอย่าง กลุ่มตัวอย่างละ 10 ตัว ได้ผลดังนี้ ตารางที่ 1 การเปลี่ยนแปลงปริมาณเกลือของปลาขนาดต่างๆ หมายเหตุ : เปรียบเทียบความแตกต่างของค่าเฉลี่ยของข้อมูลในแนวตั้ง จากการวิเคราะห์ปริมาณเกลือก่อนการละลายปลาทูน่า 3 ขนาด คือ ขนาดเล็ก (น้อยกว่า 1.4 กิโลกรัม) ขนาดกลาง (1.4-1.8 กิโลกรัม) และขนาดใหญ่ (1.8-2.5 กิโลกรัม) พบว่า ปลาขนาดกลางมีปริมาณเกลือมากที่สุด และมากกว่าในขนาดใหญ่อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (ที่ระดับ 0.05) ขณะที่ปริมาณเกลือในปลาขนาดเล็ก ไม่แตกต่งกับขนาดกลางและขนาดใหญ่ เนื่องจากปลาขนาดใหญ่ มีพื่นที่ผิวต่อปริมาตรน้อยกว่าทำให้เกิด การออสโมซีส ของเกลือเข้าไปในตัวปลาระหว่างการแช่เยือกแข็งน้อยกว่าปลาขนาดกลางและขนาดเล็ก รูปที่ 3.6 แผนภูมิแสดงการเปลี่ยนแปลงปริมาณเกลือ (%) ก่อนการละลาย หลังการละลายและหลังการละลายต่อขนาดปลา จากการวิเคราะห์ปริมาณเกลือก่อนการละลายปลาทูน่า 3 ขนาด คือ ขนาดเล็ก (น้อยกว่า 1.4 กิโลกรัม) ขนาดกลาง (1.4-1.8 กิโลกรัม) และขนาดใหญ่ (1.8-2.5 กิโลกรัม) พบว่า ปลาขนาดกลางมีปริมาณเกลือมากที่สุด และมากกว่าในขนาดใหญ่อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (ที่ระดับ 0.05) ขณะที่ปริมาณเกลือในปลาขนาดเล็ก ไม่แตกต่งกับขนาดกลางและขนาดใหญ่ เนื่องจากปลาขนาดใหญ่ มีพื่นที่ผิวต่อปริมาตรน้อยกว่าทำให้เกิดการออสโมซีสของเกลือเข้าไปในตัวปลาระหว่างการแช่เยือกแข็งน้อยกว่าปลาขนาดกลางและขนาดเล็ก ตารางที่ 2 การเปลี่ยนแปลงปริมาณเกลือ รูปที่ 3.7 แผนภูมิแสดงการเปลี่ยนแปลงปริมาณเกลือ (%) ก่อนการละลาย หลังการละลายและหลังการนึ่ง ผลการศึกษาปริมาณเกลือเฉลี่ยของปลาทูน่า 3 ขนาด ที่เปลี่ยนแปลงหลังการละลาย (after thawing) และหลังการนึ่ง (after steaming) พบว่า ปลาหลังการละลายมีปริมาณเกลือลดต่ำลงจากปลาแช่แข็งอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (ที่ระดับ 0.05) โดยคาดว่าการละลายด้วยน้ำ น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดีเนื่องจากคุณสมบัติความมีขั้วในโมเลกุลของน้ำโดยเกลือ (NaCl) เป็นสารประกอบไอออนิกที่ละลายน้ำได้ และเกิดกระบวนการแพร่โดยเกลือในตัวปลาที่มีความเข้มข้นสูงกว่าไปยังน้ำที่ใช้ในการละลายซึ่งมีความเข้มข้นต่ำกว่าแต่หลังจากที่นำปลาละลายแล้วไปนึ่งให้สุกพบว่าปริมาณเกลือในเนื้อปลาเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย และไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับตัวอย่างก่อนการนึ่ง เนื่องจากในกระบวนการแพร่ของเกลือต้องอาศัยตัวกลางในการแพร่ ซึ่งในกระบวนการนึ่งไม่มีตัวกลาง แสดงว่าขั้นตอนการละลายปลาด้วยน้ำ เป็นขั้นตอนหลักที่มีผลต่อการลดปริมาณเกลือในปลาทูน่าระหว่างการแปรรูป ซึ่งจะใช้เป็นแนวทางในการศึกษาต่อถึงวิธีการละลายปลาด้วยน้ำที่มีประสิทธิภาพสูงสุดต่อการลดปริมาณเกลือในปลาทูน่า 3.4 สรุปผลการทดลอง จากการศึกษากระบวนการผลิตพบว่า การนำเกลือออกจากเนื้อปลาทูน่าต้องอาศัยตัวกลางในการพาเกลือออกจากเนื้อปลา ซึ่งการละลายโดยใช้น้ำเป็นตัวกลางเป็นขั้นตอนที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดที่สามารถลดปริมาณเกลือในเนื้อปลาทูน่าได้ โดยเลือกศึกษาปลาทูน่าพันธุ์ท้องแถบเนื่องจากปลาสายพันธุ์นี้ตรวจพบปริมาณเกลือในตัวอย่างมากเกินกว่ากำหนด นั่นคือ1.2% ขนาดกลางน้ำหนักระหว่าง 1.4 - 1.8 กิโลกรัม มีปริมาณเกลือมากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับขนาดเล็กและขนาดใหญ่ โดยเลือกศึกษาเฉพาะในช่วงระหว่างก่อนการละลายและหลังการละลาย เนื่องจากปริมาณเกลือหลังการละลายลดลงจากช่วงก่อนการละลายมากกว่าช่วงหลังการละลายจนถึงหลังการนึ่ง และจากการทดลองดังกล่าวทำให้ทราบถึงข้อมูลพื้นฐานของปริมาณเกลือในปลาทูน่า เพื่อนำมาวิเคราะห์และวางแผนการทดลอง โดยเลือกใช้ตัวอย่างจากผลการทดลองในโรงงานและได้ศึกษาวิธีการเก็บตัวอย่าง การวิเคราะห์ปริมาณเกลือ เพื่อเป็นแนวทางการปฏิบัติในการทดลองต่อไป

บทที่ 1 บทนำ 1.1 ที่มาและความสำคัญ อุตสาหกรรมแปรรูปผลิตภัณฑ์จากปลาทูน่า เป็นอุตสาหกรรมอาหารที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศไทย ผลิตภัณฑ์แปรรูปจากปลาทูน่าที่สำคัญ คือ ปลาทูน่ากระป๋องและปรุงแต่ง ซึ่งประเทศไทยเป็นประเทศผู้ส่งออกผลิตภัณฑ์ดังกล่าวเป็นอันดับหนึ่งของโลก (ศูนย์วิจัยกสิกรไทย, 2553) โดยมีสัดส่วนส่งออกร้อยละ 90 ของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้ มูลค่าการส่งออกสูงถึง 51,942.3 ล้านบาท ในปี 2553 และเพิ่มขึ้นเป็น 61,461.7 ล้านบาทในปี 2554 (กระทรวงพาณิชย์, 2555) วัตถุดิบหลักเพื่อแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ทูน่ากระป๋อง คือปลาทูน่าสดแช่เยือกแข็ง ซึ่งพึ่งพาการนำเข้าวัตถุดิบหลัก ในสัดส่วนมากกว่าร้อยละ 80 ของความต้องการใช้ในประเทศ เนื่องจากการประมงทูน่าของไทยยังไม่สามารถพัฒนาขึ้นมารองรับความต้องการใช้วัตถุดิบได้อย่างเพียงพอ จากข้อมูลการนำเข้าปลาทูน่าสดแช่เยือกแข็งของกระทรวงพาณิชย์ในปี 2554 มีมูลค่าสูงถึง 39,519.02 ล้านบาท ทั้งในปัจจุบันปลาทูน่ามีปริมาณในทะเลลดลง มีการกำหนดโควต้าการจับปลาทูน่าในแต่ละปีและราคาปลาทูน่ามีแนวโน้มที่สูงขึ้น ทำให้ต้นทุนในการผลิตสูงขึ้นและผู้ผลิตยังไม่สามารถต่อรองคุณสมบัติที่เหมาะสมของปลาทูน่าต่อการผลิตได้ ปลาทูน่ากระป๋องเป็นผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพ เพราะเนื้อปลาเป็นอาหารที่ย่อยง่าย มีกรดอะมิโนที่จำเป็น (Essential amino acid) ครบทุกชนิดและยังมีกรดไขมันโอเมก้า 3 (Omega-3 fatty acid) เช่น DHA ซึ่งเป็นกรดไขมันที่จำเป็นต่อร่างกาย (Essential fatty acid) บริโภคได้ทุกเพศทุกวัย และมีการบริโภคกันอย่างกว้างขวางทั่วโลก ปัญหาสำคัญที่มีผลกระทบต่อตลาดปลาทูน่าแปรรูปกระป๋องของไทย คือ ผลิตภัณฑ์ปลาทูน่ามีปริมาณเกลือสูง ซึ่งอาจส่งผลร้ายต่อสุขภาพผู้บริโภค โดยเฉพาะผู้ป่วยโรคความดันโลหิตสูง โรคหัวใจและหลอดเลือด โรคหลอดเลือดสมอง เป็นต้น เพราะหากร่างกายรับเกลือมากเกินไปจะทำให้ความดันโลหิตสูงขึ้นและหัวใจต้องทำงานหนักมากขึ้น ปริมาณเกลือหรือโซเดียมคลอไรด์ 6 กรัมจะมีโซเดียมประมาณ 2,400 มิลลิกรัม ซึ่งเป็นปริมาณสูงสุดที่ควรได้รับและไม่ก่อให้เกิดอันตราย ปัญหาจากผลิตภัณฑ์ปลาทูน่าที่มีปริมาณเกลือสูงนี้มีผลต่อตลาดส่งออก การตัดสินใจซื้อของกลุ่มผู้บริโภคที่รักสุขภาพซึ่งเพิ่มจำนวนมากขึ้นในปัจจุบัน ปริมาณเกลือในผลิตภัณฑ์จากปลาทูน่าเกิดขึ้นจากกระบวนการการแช่เยือกแข็งแบบจุ่ม (Immersion freezing) เพื่อการรักษาความสดของปลา กระบวนการรักษาความสดของปลาทูน่าในเรือประมงทำโดยใช้น้ำไบรน์ (Brine) หรือน้ำเกลือเข้มข้น น้ำไบรน์มีอัตราส่วนน้ำ 100 กิโลกรัมต่อเกลือ 29 กิโลกรัม สามารถทำให้อุณหภูมิลดต่ำลงถึง -17 ถึง -21.2 องศาเซลเซียส และยังคงสถานะเป็นของเหลว การแช่เยือกแข็งจะแช่ปลาทูน่าที่จับได้ในถังพัก ให้ปลาทุกตัวลงไปจมอยู่ใต้น้ำไบรน์ 1 คืน เพื่อทำให้อุณหภูมิของปลาทูน่าเท่ากัน ให้อุณหภูมิทั่วทั้งตัวปลาได้ -10 องศาเซลเซียส คงอุณหภูมิที่ -10 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 วัน การแช่ในน้ำเกลือทำให้ปลาแช่เยือกแข็งอย่างรวดเร็ว แต่ส่งผลเสียคือ ทำให้เกลือแพร่ (Diffusion) เข้าไปในเนื้อปลา จากการสำรวจและสอบถามผู้ประกอบการแปรรูปปลาทูน่าแช่แข็ง บริษัท พัทยาฟู้ดอินดรัสตรี จำกัด พบปัญหาปลาทูน่าแช่แข็งมีปริมาณเกลือสูงเกินกำหนด จาก 1 ใน 3 กลุ่มสินค้า และจากการสุ่มตรวจตัวอย่างจากกลุ่มสินค้าในกระบวนการผลิตปลาทูน่าแปรรูปจากปลาทูน่าแช่แข็ง 3 ขนาดที่พบปัญหาบ่อย ได้แก่ ขนาดน้ำหนักต่ำกว่า 1.4 กิโลกรัม น้ำหนักระหว่าง 1.4 - 1.8 กิโลกรัม และ น้ำหนักระหว่าง 1.8 - 2.5 กิโลกรัม พบปริมาณเกลือในเนื้อปลาทูน่าแช่แข็งก่อนการละลายเฉลี่ย ปริมาณเกลือในเนื้อปลาทูน่าหลังการละลายเฉลี่ย และปริมาณเกลือที่เหลือในผลิตภัณฑ์ปลาทูน่าก่อนการแปรรูปเฉลี่ยมีปริมาณเกินกว่าผู้ประกอบการกำหนด และจากการตรวจวัดปริมาณเกลือสรุปได้ว่าในกระบวนการละลายสามารถลดปริมาณเกลือในเนื้อปลาทูน่าได้มากกว่าขั้นตอนอื่นๆ โดยคาดว่าการละลายด้วยน้ำ น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดีเนื่องจากคุณสมบัติความมีขั้วในโมเลกุลของน้ำอีกทั้งเกลือ (NaCl) เป็นสารประกอบไอออนิกที่ละลายน้ำได้ และเกิดกระบวนการแพร่โดยเกลือในตัวปลาที่มีความเข้มข้นสูงกว่าไปยังน้ำที่ใช้ในการละลายซึ่งมีความเข้มข้นต่ำกว่า โดยจากการสำรวจงานวิจัยที่ผ่านมาไม่พบว่ามีงานวิจัยที่ศึกษาการลดปริมาณเกลือในปลาทูน่าระหว่างขั้นตอนการละลายด้วยน้ำ ซึ่งถ้าลดปริมาณเกลือลงได้ต่ำกว่าร้อยละ 1.2 จะส่งผลต่อการตลาดและภาพลักษณ์ดีที่ของผลิตภัณฑ์ปลาทูน่ากระป๋องที่เป็นอาหารเพื่อสุขภาพในระดับอุตสาหกรรม 1.2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน เพื่อศึกษาผลของละลาย (Thawing) ในสภาวะน้ำนิ่ง (Natural convection) น้ำวน (Force convection) และน้ำอลวน (Chaotic convection) ต่อการลดปริมาณเกลือในปลาทูน่าหลังการละลาย 1.3 ขอบเขตการศึกษา 1.3.1 ใช้ปลาทูน่าพันธุ์ท้องแถบ (Skipjack tuna) จากแถบมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งเป็นปลาแช่ เยือกแข็ง (Frozen fish) มีน้ำหนักระหว่าง 1.4-2.0 กิโลกรัม 1.3.2 ปลาทูน่าที่ใช้ มีปริมาณเกลือก่อนละลายมากกว่าร้อยละ 1.5 ควบคุมการละลายปลาทู น่า จนอุณหภูมิเนื้อติดกระดูก (Back bone) อยู่ระหว่าง 0 ถึง 2 องศาเซลเซียส มีเป้าหมายให้ ปริมาณเกลือหลังการละลายต่ำกว่าร้อยละ 1.2 1.4 ผลที่คาดว่าจะได้รับ 1.4.1 ทราบผลของวิธีการละลายที่มีผลต่อการลดลงของปริมาณเกลือและคุณภาพของปลาทูน่า หลังละลาย 1.4.2 สามารถนำข้อมูลที่ได้ไปใช้ในการปรับปรุงและพัฒนาอุปกรณ์ที่ช่วยให้ขั้นตอนการละลาย ปลาทูน่าแช่แข็งสามารถลดปริมาณเกลือได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ซึ่งส่งผลดีต่อการ ตลาดของปลาทูน่ากระป๋อง จเร วงษ์ผึ่ง ววรมน อนันต์ วสันต์ อินทร์ตา เอกสารอ้างอิง 1. กรมส่งเสริมการส่งออก กระทรวงพาณิชย์. 2554. "Major destination Canneds tunas." [ออนไลน์]. ปรากฎ www.ops3.moc.go.th/menucomen/export_market/report.asp 2. ศูนย์วิจัยกสิกรไทย จำกัด. 2553. "การส่งออกปลาทูน่ากระป๋องและปรุงแต่ง...ครึ่งหลังปี'53 มีแนวโน้มเติบโตต่อเนื่อง." [ออนไลน์]. ปรากฎ www.positioningmag.com/prnews.aspx?id=88290

บทที่ 4 การละลายปลาทูน่าแช่แข็งทั้งตัวโดยใช้น้ำเป็นตัวกลางที่สภาวะต่างกัน 4.1 ตัวอย่างปลาทูน่า ปลาทูน่าพันธุ์ท้องแถบ (Skipjack tuna) โดยได้รับความอนุเคราะห์จากบริษัท พัทยาฟูดอินดัสตรี จัดกัด อำเภอเมือง จังหวัดสมุทรสาคร ระหว่างขนส่งมายังสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ถูกบรรจุในถังเก็บความเย็น รักษาอุณหภูมิของตัวปลาด้วยน้ำแข็งแห้ง จากนั้นนำไปแช่ในตู้แช่เยือกแข็งที่อุณหภูมิ -20 องศาเซลเซียสโดยปลาแต่ละตัวถูกติดสัญลักษณ์ที่บอกลำดับที่ ขนาดน้ำหนัก และขนาดตัวปลา จากนั้นแยกเก็บในถุงทนความเย็น 4.2 การวัดขนาด ปลาทูน่าที่ใช้ในการทดลองทุกตัว ถูกชั่งน้ำหนัก และวัดขนาด โดยวัด 3 จุด ดังนี้ วัดความยาวจากหัวปลาถึงโคนหาง วัดความกว้างจากจุดที่กว้างที่สุดของตัวปลา และวัดความยาวจากหัวปลาไปจนถึงครีบหลัง อย่าลืมวาดรูป รูปที่ 4.1 การวัดขนาดปลาทูน่า 4.3 การเก็บตัวอย่างเนื้อปลาทูน่า เก็บตัวอย่างของเนื้อปลาทูน่าก่อนละลายและหลังละลายเพื่อตรวจหาปริมาณเกลือในเนื้อปลาทูน่า แบ่งการเก็บตัวอย่างออกเป็น 2 รุปแบบ ได้แก่ การเก็บตัวอย่างแบบปลา 1 ตัว ต่อ 1 จุดตัวอย่าง ใช้แท่งสแตนเลสเป็นอุปกรณ์การเจาะตัวอย่างปลาก่อนการละลาย เจาะบริเวณเนื้อข้างลำตัวใกล้กับหัวปลา หลีกเลี่ยงบริเวณเนื้อที่ติดเลือดและบริเวณท้องปลา เมื่อได้ตัวอย่างแล้วตัดเอาเฉพาะเนื้อปลาที่ไม่มีเลือดปน และลอกส่วนหนังออก นำตัวอย่างเก็บรักษาโดยในถุงสุญญากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่า -18 องศาเซลเซียส นำไปตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือ รูปที่ 4.2 ลักษณะการเก็บตัวอย่างปลา 1 ตัวต่อ 1 จุดตัวอย่าง การเก็บแบบปลา 1 ตัวต่อ 3 จุดตัวอย่าง โดยมีจุดตัวอย่างดังนี้เนื้อช่วงหัว เนื้อกลางตัว และเนื้อช่วงหาง โดยจะเก็บตัวอย่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 3×4 ตารางเซนติเมตรและลึกลงไปในเนื้อปลา 2 เซนติเมตร แผลที่เกิดจากการเจาะเนื้อปลาทูน่าก่อนละลายจะยิงด้วยกาวแข็งไม่ละลายน้ำให้พอดีกับขนาดแผลที่เจาะเพื่อป้องกันน้ำเข้าเนื้อขณะละลาย ตัวอย่างเนื้อปลาทูน่าถูกเก็บไว้ในถุงสุญญากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่า -18 องศาเซลเซียสและนำไปตรวจวิเคราะห์ปริมาณเกลือ รูปที่ 4.3 การเก็บตัวอย่างเนื้อปลาทูน่าแบบปลา 1 ตัว ต่อ 3 จุดตัวอย่าง 4.4 ชุดอุปกรณ์และวิธีการละลายปลาทูน่า ปลาทูน่าถูกละลายด้วยชุดอุปกรณ์การละลายปลาทูน่า ดังรูป 4.4 ซึ่งประกอบด้วย ถังที่ใช้ขนาดละลาย ขนาดบรรจุ 400 ลิตร และถังพักน้ำขนาด 400 ลิตร ต่อเชื่อมกันด้วยท่อ PVC ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.5 cm. โดยน้ำจะถูกหมุนเวียนด้วยปั๊มสองตัว ปั๊มตัวแรกเป็นปั๊มที่ส่งน้ำเข้าจากด้านบนของชุดอุปกรณ์ และปั๊มตัวที่สองจะดูดน้ำออกจากถังของชุดอุปกรณ์ ผ่านตัวกรองเข้าไปยังถังพักน้ำ ปลาทูน่าที่ถูกละลายจะถูกวางบนตะแกรงเจาะรูให้น้ำผ่านได้ โดยชุดอุปกรณ์สามารถทำละลายได้ 2 สภาวะ คือสภาวะน้ำนิ่ง สภาวะน้ำวน น้ำจะไหลผ่านท่อ PVCที่ต่อขนาน 8 แถว ซึ่งชุดอุปกรณ์สามารถปรับอัตราการไหลได้ด้วยวาล์วและวัดอัตราการไหลด้วยการวัดปริมาตรของน้ำในเวลาที่กำหนด ส่วนการละลายด้วยสภาวะน้ำอลวน มีการติดตั้งขดลวดความร้อนขนาด 1,500 วัตต์ 2 ตำแหน่ง ปรับตะแกรงให้ต่ำลงจากการละลายในสองสภาวะแรกโดยให้อยู่ตรงกลางถัง รูปที่ 4.4 (ก) การละลายในสภาวะน้ำนิ่ง (ข) การละลายในสภาวะน้ำวน (ค) ชุดอปกรณ์ละลายปลาทูน่าก่อนติดตั้งขดลวดความร้อน 4.5 การเสียบสาย และการวัดตำแหน่งปลายเทอร์โมคัปเปิล เพื่อวัดอุณหภูมิในตัวปลา นำปลาทูน่าแช่แข็ง มาเจาะรูเพื่อเสียบสายเทอร์โมคัปเปิลด้วยสว่านไฟฟ้า ขนาดหัวเจาะ 1.6 มิลลิเมตร โดยปลา 1 ตัวเจาะรู2 ตำแหน่งตำแหน่งที่ 1 จะเจาะบริเวณกึ่งกลางตัวปลาจนถึงกระดูกแข็ง (back bone) และตำแหน่งที่ 2 เจาะบริเวณผิวข้างเหนือรูเจาะที่ตำแหน่งที่ 1 และทำการวัดมุมตรงตำแหน่งที่เจาะ วัดตำแหน่งในการเจาะดังนี้ ความยาวจากหัวถึงตำแหน่งที่เจาะ (X) ความกว้างจากครีบหลังลงมาถึงตำแหน่งที่เจาะ (Y) และความลึกจากตำแหน่งที่เจาะลงไปในเนื้อปลา (Z) นำปลาทูน่าที่เจาะรูแล้วเสียบสายเทอร์โมคัปเปิลที่ต่อเข้ากับเครื่องบันทึกอุณหภูมิภายในตัวปลา ก่อนทำการทดลองจะเก็บปลาไว้ที่ตู้แช่เยือกแข็ง เพื่อให้อุณหภูมิเริ่มต้นทุกจุดในตัวปลาใกล้เคียงกัน ระหว่างการละลาย วัด อุณหภูมิภายในตัวปลา และ อุณหภูมิของน้ำบริเวณใกล้กับตัวปลา 1 ตำแหน่งบันทึกอุณหภูมิทุกๆ 1 นาที รูปที่ 4.5 การเสียบสาย และการวัดตำแหน่งปลายเทอร์โมคัปเปิล 4.6 การเก็บตัวอย่างน้ำและอากาศเพื่อวัดปริมาณจุลินทรีย์ เก็บตัวอย่างน้ำครั้งที 1 หลังจากวางปลาลงไปในชุดอุปกรณ์การละลายไปแล้ว 5 นาที นำน้ำไปตรวจหาปริมาณจุลินทรีย์ของน้ำก่อนละลายด้วยแผ่น Aerobic Count Plate และเก็บน้ำครั้งที่ 2 หลังจากละลายเสร็จ ไปตรวจหาปริมาณจุลินทรีย์ด้วยแผ่น Aerobic Count Plate เช่นกัน วัดปริมาณจุลินทรีย์ในอากาศด้วยแผ่น Aerobic Count Plate โดยหยดสารบัฟเฟอร์ลงบนแผ่น Aerobic Count Plate แล้วนำไปวางใกล้กับบริเวณชุดอุปกรณ์การละลายปลา รอผลจากแผ่น Aerobic Count Plate 48 ชั่วโมง นับจำนวนจุลินทรีย์ที่เกิดขึ้น รูปที่ 4.6 การเก็บตัวอย่างน้ำ อากาศ และตัวอย่างผลตรวจวัดจุลินทรีย์ คณะผู้วิจัย จเร วงษ์ผึ่ง วรมน อนันต์ วสันต์ อินทร์ตา