เทคโนโลยีการอบแห้งขั้นสูงในการผลิตขนมขบเคี้ยวจากผลไม้
การอบแห้งโดยใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งเพื่อคุณภาพขนมขบเคี้ยวที่ดีกว่า
การอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำ (Low-Pressure Superheated Steam Drying; LPSSD) เป็นการรวมข้อดีของการอบแห้งแบบสุญญากาศ (vacuum drying) ได้แก่ ความสามารถในการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ เข้ากับข้อดีของการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (superheated steam drying) ได้แก่ การไม่มีออกซิเจนในระบบอบแห้ง จึงไม่ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ไม่พึงประสงค์ต่าง ๆ ในระหว่างการอบแห้ง เช่น ปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลและปฏิกิริยาการเสื่อมสลายของวิตามินที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ ส่งผลให้สามารถรักษาสี และคุณค่าทางโภชนาการต่าง ๆ ไว้ได้ค่อนข้างดีเมื่อเปรียบเทียบกับการอบแห้งด้วยอากาศร้อน นอกจากนี้ จุดเด่นของกระบวนการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำที่สำคัญยิ่งอีกประการหนึ่ง คือ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการอบแห้งวิธีนี้มักมีความพรุนสูงกว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการอบแห้งโดยใช้อากาศร้อน มีเนื้อสัมผัสที่พึงประสงค์ (แข็งน้อยและกรอบมาก) และยังคงคุณภาพในแง่ของสีและคุณค่าทางโภชนาการได้เป็นอย่างดี ดังนั้น จึงนับได้ว่าการอบแห้งแบบใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำเป็นอีกหนึ่งทางเลือกใหม่ที่น่าสนใจสำหรับการผลิตขนมขบเคี้ยวที่ปราศจากน้ำมัน (โดยเฉพาะจากวัตถุดิบในกลุ่มผักและผลไม้) แต่ยังคงมีคุณลักษณะที่พึงประสงค์ต่าง ๆ ของขนมขบเคี้ยว เช่น เนื้อสัมผัสกรุบกรอบ สี กลิ่นรส และคุณค่าทางโภชนาการที่คล้ายกับวัตถุดิบตั้งต้นไว้ได้
อย่างไรก็ตาม การอบแห้งโดยใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันบรรยากาศยังเป็นการอบแห้งที่ต้องใช้อุณหภูมิค่อนข้างสูง จึงไม่เหมาะสำหรับวัตถุดิบที่อาจเสื่อมสภาพได้ง่ายภายใต้สภาวะการผลิตที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ผัก ผลไม้ และสมุนไพร ด้วยเหตุนี้ จึงมีการพัฒนากระบวนการอบแห้งรูปแบบใหม่ ซึ่งรวมเอาข้อดีของการอบแห้งโดยใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งเข้ากับความสามารถในการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ โดยอาศัยหลักการที่ว่า น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิต่ำลงหากความดันของระบบลดลง จึงสามารถผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่งได้ที่อุณหภูมิต่ำลง กระบวนการอบแห้งโดยใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำได้รับการวิจัยและพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง จนปัจจุบันมีเครื่องอบแห้งที่อาศัยหลักการดังกล่าวในระดับอุตสาหกรรม ซึ่งสามารถใช้ผลิตผลิตภัณฑ์อบแห้งคุณภาพสูงหลากหลายชนิด รวมถึงขนมขบเคี้ยวจากผลไม้ได้
By: Prof. Sakamon Devahastin, Ph.D.
Department of Food Engineering
Faculty of Engineering
King Mongkut’s University of Technology Thonburi
sakamon.dev@kmutt.ac.th
Low-Pressure Superheated Steam Drying for Enhanced Snack Quality
Low-pressure Superheated Steam Drying (LPSSD) is the drying technology combines the unique benefits of vacuum drying, that is, a capability to dry food at a lower temperature, with the advantages of superheated steam drying, which is the absence of oxygen in the drying chamber. Such absence in turn minimizes undesirable oxidation reactions, including enzymatic browning reaction and vitamin degradation. As a result, LPSSD can more effectively preserve the color and nutritional value of food compared to hot air drying. Additionally, a distinctive feature of LPSSD is that a dried product generally exhibits more porous structure than that produced by hot air drying. This results in a more pleasant texture as characterized by a lower hardness, higher crispness, unaltered color, and well-preserved nutrients. LPSSD has therefore emerged as a novel and attractive solution for producing oil-free dried snacks, particularly from fruits and vegetables, that retain the most desirable quality of an ideal snack viz. a crunchy texture, original color, unaltered flavor, and nutrient profile similar to that of an original raw material.
Conventional superheated steam drying at atmospheric pressure still requires high operating temperatures, making it unsuitable for some raw materials such as vegetables, fruits, and herbs that degrade easily under such conditions. To address this limitation, a novel drying technique has been developed. Combining the benefits of superheated steam drying with the capability to operate at lower temperatures, LPSSD leverages the principle that water boils at a lower temperature if the system pressure is reduced. This in turn allows for the production of superheated steam at a lower temperature. Continuous research and development in LPSSD has led to the manufacturing of an industrial-scale dryer that use this principle, enabling the production of a wide variety of high-quality dried food products, including fruit snacks.