คอลัมน์ NEXT GEN: ‘เครื่องอบแห้ง ระบบวัดความชื้น’ เพิ่มมูลค่าสินค้า ตอบโจทย์เกษตรกร

เดลินิวส์ ฉบับวันที่ 21 มิถุนายน พ.ศ. 2563
นภาพร พานิชชาติ
napapornp@dailynews.co.th
ประเทศไทยขึ้นชื่อว่าเป็น “เมืองแห่งผลไม้” บ้านเรามีผลไม้ให้กินตลอดทั้งปี
บางฤดูที่ผลไม้ออกผลมากเกินความต้องการ เกษตรกรจะนำมาแปรรูปในรูปผลไม้อบแห้ง การอบแห้งจะต้องมีการนำน้ำออกจากวัตถุดิบหรือทำให้ความชื้นลดลงจนเหลือในระดับที่จุลินทรีย์ต่าง ๆ ไม่สามารถเติบโตได้ เพราะอาหารที่มีความชื้นหรือปริมาณน้ำที่สูงจะมีสภาวะเหมาะกับการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์และแบคทีเรีย ทำให้อาหารเกิดการเน่าเสียและเปลี่ยนสภาพ และความชื้นยังส่งผลต่อลักษณะเนื้อสัมผัสของอาหารอีกด้วย กระบวนการอบแห้งจึงเป็นหนึ่งในวิธีการช่วยถนอมอาหาร เพื่อพยายามรักษาคุณค่าทางอาหาร ยืดอายุการเก็บรักษาและช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับสินค้า
ทีมนักศึกษาภาควิชาวิศวกรรมเกษตร ชั้นปีที่ 4 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) ธัญบุรี ประกอบด้วย โมจิ-นายกิตติศักดิ์ บรรดาศักดิ์, กัน-นาย สิรวิชญ์ เดชอธิรัชช์ และ แฟ้ม-นายจีรศักดิ์ วงษ์ก่อ จึงได้ ออกแบบและพัฒนาเครื่องอบแห้ง ขนาดความจุ 1 กก. พร้อมระบบตรวจวัดความชื้นที่แสดงผลบนหน้าจอตามเวลาจริงในระหว่างกระบวนการอบ โดยมี ผศ.ดร.อภินันท์ วัลภา อาจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มทร.ธัญบุรี เป็นที่ปรึกษา
นายกิตติศักดิ์ กล่าวว่า ปัญหาหลักในกระบวนการอบแห้ง คือ การตรวจวัดความชื้นของอาหารในระหว่างการอบแห้ง ซึ่งจะ ต้องนำอาหารออกมาจากเครื่องอบเพื่อนำมาทดสอบหาค่าความชื้น ทุกครั้ง โดยการหาความชื้นจะใช้เวลานานมาก จึงไม่สามารถทราบ การเปลี่ยนแปลงของค่าความชื้นของอาหารในระหว่างที่อบแห้งขณะ เวลานั้นได้ ทำให้ไม่สามารถทำการอบแห้งอาหารในค่าความชื้นที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ ดังนั้นหากระหว่างกระบวนการอบแห้งสามารถทราบ ถึงการเปลี่ยนแปลงของความชื้นของอาหารได้ตลอดเวลา ก็จะช่วยลดปัญหาเหล่านี้ได้ นี่จึงเป็นจุดเริ่มต้นในการออกแบบและสร้างเครื่องระบบตรวจวัดความชื้นตามเวลาจริงในระหว่างการอบแห้ง โดยใช้รังสีอินฟราเรดเป็นแหล่งพลังงานความร้อน ซึ่งเครื่องที่สร้างจะใช้ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักอาหารในการคำนวณหาค่าความชื้น โดยติดตั้งชุดเครื่องชั่งน้ำหนัก เพื่อใช้วัดน้ำหนักของอาหารในระหว่างการอบแห้ง แล้วแสดงผลออกมาเป็นค่าความชื้นในระหว่างกระบวนการอบแห้งที่จอ แสดงผล
นายสิรวิชญ์ กล่าวถึงรายละเอียดโครงสร้างตู้อบว่า มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมที่โครงสร้างเครื่องทำจากเหล็กกล่องขนาด 0.5 นิ้ว โดยแบ่งเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกจะเป็นห้องอบแห้ง และส่วนที่สองจะเป็นห้องควบคุมด้านล่างโดยทั้ง 2 ส่วนทำจากแผ่นสเตนเลสหนา 1 มิลลิเมตร ระหว่างห้องภายในทั้งสองห้องกับผนังด้านนอกบรรจุฉนวนใยแก้ว นอกจากนี้ยังมีชุดให้พลังงานความร้อนหลอดอินฟราเรด ชุดควบคุมอุณหภูมิ ชุดชั่งน้ำหนักโหลดเซลล์ แบบซิงเกิ้ลพ้อยท์ พัดลมกระจายความร้อนภายในห้องอบแห้งเพื่อดูดอากาศจากภายนอกให้เข้ามาไหลเวียนอยู่ภายในส่วนของห้องอบแห้ง ทำให้เกิดการไหลเวียนของลมร้อนที่ได้พลังงานความร้อนจากชุดอินฟราเรดกระจายตัวได้อย่างทั่วถึง และระบายความชื้นที่ระเหยออกจากอาหารผ่านช่องระบายอากาศของตัวเครื่อง รวมถึงชุดแผงวงจรควบคุมและการแสดงผล
“เครื่องต้นแบบดังกล่าวนี้มีราคากว่า 10,000 บาท รองรับวัตถุดิบที่มีน้ำหนักต่อครั้งไม่เกิน 1 กก. และใช้อุณหภูมิในการทดสอบไม่เกิน 90 องศา”
ด้าน นายจีรศักดิ์ กล่าวว่า สำหรับผลการทดสอบการทำงานของเครื่องต้นแบบระบบตรวจวัดความชื้น และเปรียบเทียบค่าความชื้นจากวิธีการมาตรฐาน พบว่า สามารถวัดค่าผลิตภัณฑ์ได้อย่างแม่นยำและสามารถใช้งานได้จริง ซึ่งเจ้าเครื่องนี้เหมาะกับการใช้งานสำหรับนักวิจัยและพัฒนา รวมถึงอุตสาหกรรมระดับชุมชน และในอนาคตยังสามารถพัฒนาหรือขยายสเกลเครื่องให้มีขนาดใหญ่ รองรับการใช้งานที่มากขึ้น รวมถึงการควบคุมผ่านสมาร์ทโฟน เพื่อให้ง่ายยิ่งขึ้นต่อการควบคุม
องค์ความรู้จากการออกแบบและพัฒนาของน้อง ๆ ทั้ง 3 คน สามารถนำไปพัฒนาต่อยอดเทคโนโลยีและนวัตกรรมสู่เชิงพาณิชย์ได้ ขณะเดียวกันยังเป็นการบ่มเพาะความรู้ก่อนจะออกไปทำงานจริงในสถานประกอบการในด้านวิศวกรรมเกษตรต่อไป