Food science, food industrial technology on blog

หม้อฆ่าเชื้อ หรือ retort นั้นเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการฆ่าเชื้ออาหารด้วยความร้อนสูงที่บรรจุในภาชนะปิดสนิท ซึ่งตัวอย่างของอาหารที่ผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสูงก็ได้แก่ อาหารกระป๋อง อาหารที่บรรจุในถุงทนร้อน(retort pouch) ต่างๆนั่นเอง สำหรับตัวหม้อฆ่าเชื้อนั้นก็มีการใช้งานในระดับอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย มีวิวัฒนาการการผลิตตั้งแต่สมัยแรกที่ นิโคลัส แอพเพิร์ท ผู้ซึ่งได้รับยกย่องว่าเป็น บิดาแห่งอาหารกระป๋อง คิดค้นหลักการถนอมอาหารให้มีความสามารถเก็บได้ที่อุณหภูมิห้องได้เป็นระยะเวลานานๆได้ ส่วนหลักเกณฑ์ในการจำแนกประเภทของ retort นั้น สามารถจำแนกได้หลายเกณฑ์เหมือนกันนะครับเช่น ตัวกลางความร้อน, ระบบ, การติดตั้ง เป็นต้น แต่โดยรวมแล้ว เมื่อรวมเกณฑ์ต่างๆกันเข้า เราสามารถยุบรวมได้ชาร์ทตามนี้ครับ

แล้วผมจะมาอธิบายทีละตัวเลยละกันนะ ปูเสื่อนั่งชมกันยังพี่น้อง!!

หม้อฆ่าเชื้อแบบวางตั้ง (Vertical Retort)

เริ่มจากแบบแรกสุดก่อนนะครับ นี่เป็นหม้อฆ่าเชื้อรูปแบบที่ง่ายที่สุด ใช้พื้นที่ติดตั้งน้อย เรียนรู้ง่าย แต่ถ้าเป็นการ scale up เพื่อทำการผลิตระดับใหญ่ๆแล้วละก็ไม่ค่อยจะเหมาะ เพราะมันต้องใช้เครื่องจักร(เครน)ช่วยยกอาหารที่บรรจุใน crate ขึ้น-ลง ซึ่งเราก็ทราบกันอยู่แล้วนะครับว่า อาหารหลังการฆ่าเชื้อนั้นค่อนข้างจะยังมีความร้อนอยู่ ไม่ควรสัมผัสโดยตรง แต่ข้อได้เปรียบของหม้อฆ่าเชื้อลักษณะนี้คือใช้พื้นที่ติดตั้งน้อย และเหมาะกับการแปรรูปแบบครัวเรือนที่ไม่ได้มีกำลังการผลิตสูงมากนัก

ส่วนใหญ่รีทอร์ทชนิดนี้จะใช้กับกลุ่มของพัฒนาผลิตภัณฑ์ในห้องปฏิบัติการ เพื่อใช้สำหรับพัฒนาสูตรอาหารกระป๋องมากกว่าจะใช้งานจริง และถ้ายังนึกภาพไม่ออกอีกว่ามันอยู่ใกล้เราขนาดไหน มันก็มีพี่น้องที่ใช้แนวคิดการออกแบบเดียวกัน คือ Autoclave ที่ใช้ในห้องปฏิบัติการจุลชีววิทยานั่นเองครับ

หม้อฆ่าเชื้อแบบวางนอน (Horizontal Retort)
โดย retort ประเภทนี้เป็นพระเอกในกระบวนการฆ่าเชื้อเลยก็ว่าได้ เนื่องจากความนิยมใช้ในระดับอุตสาหกรรมบ้านเรา และบ้านเขาด้วย เนื่องจากใช้งานสะดวก ต้นทุนเครื่องจักรถือว่าถูกกว่าแบบอัตโนมัติ ซ่อมบำรุงสะดวกกว่า เสียตรงไหนก็ซ่อมตรงนั้น
ในบ้านเราในโรงงานอาหารกระป๋องใหญ่ๆ ก็จะพบหม้อฆ่าเชื้อแบบนี้วางเรียงมากกว่า 2 ตัวขึ้นไป ซึ่งก็ต้องมั่นใจด้วยนะครับว่า ไอน้ำ, ลม, น้ำเย็น จะพอเพียงต่อการฆ่าเชื้อทั้งโรงงาน retort บางตัวก็ใหญ่มากชนิดที่ว่าคนงานสามารถเดินเข้า-ออกได้ การทำงานจะใช้การเข็นอาหารกระป๋องที่วางเรียงใน crate เข้าไปนะครับ ต่างจากแบบวางตั้งที่ต้องยก ซึ่งแบบนี้จะเบาแรงกว่าครับเพราะไม่ต้องไปสู้กับแรงโน้มถ่วงของโลกเนอะ บางที่ออกแบบให้เข็นเข้าทางนึงเข็นออกทาง ซึ่งก็แล้วแต่ความชอบของเจ้าของโรงงานครับ เพราะในส่วนตัวผมก็เห็นว่าไม่จำเป็นต้องไปทำประตูถึงสองบานเลยนะครับ บานเดียวก็พอแล้ว
ทั้งหม้อฆ่าเชื้อแบบวางตั้งและวางนอน ลักษณะของอุปกรณ์ต่างๆจะคล้ายๆกัน มีตัวป้อนเข้าระบบคือ ไอน้ำ, ลม, น้ำเย็น อุปกรณ์สำคัญที่ต้องมีคือ vent, bleeder, เทอร์โมมิเตอร์ปรอท, เกจความดัน, ระบบท่อลำเลียง, ระบบระบายน้ำ ซึ่งการทำงานใช้แนวคิดเดียวกันเลย

ซึ่งข้อข้อได้เปรียบของหม้อฆ่าเชื้อแบบกะนี้ก็คือ มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูงไม่จำกัดขนาด, ชนิดของอาหาร, บรรจุภัณฑ์ แถมยังมีข้อดีตรงที่ ซ่อมบำรุงง่าย จุดไหนเสียก็ซ่อมตรงนั้น ไม่ต้องหยุดทั้งระบบ ส่วนข้อด้อยก็มีเหมือนกัน คือ ใช้พลังงานสิ้นเปลืองมากๆ  และจำเป็นต้องมีผู้ควบคุมหม้อฆ่าเชื้อ ทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น

นอกเหนือไปจากนี้ก็เป็น retort ประเภทอื่นๆ เช่น

หม้อฆ่าเชื้อแบบไฮโดรสเตติค (Hydrostatic retort)
Retort แบบนี้มีรูปแบบการทำงานยังไง? ก่อนอื่นนะครับให้ดูจากชื่อของมันก่อน (hydro = น้ำ และ static = นิ่งไม่เคลื่อนที่) ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วแปลรวมๆได้ว่า น้ำอยู่นิ่งๆไม่เคลื่อนที่ ดังนั้นตัวอาหารก็ต้องเคลื่อนที่ไปตามสายพาน พนักงานก็จะมีหน้าที่ในการบรรจุกระป๋องลงในช่อง แล้วสายพานก็จะเลื่อนที่แบบต่อเนื่องไปยังจุดสูงสุดก่อนที่จะเข้าสู่บ่อน้ำ ในการทำงานของ retort ชนิดนี้จะเป็นระบบต่อเนื่องประกอบไปด้วย 2 ส่วนด้วยกันคือ ส่วนของการฆ่าเชื้อ และส่วนของการทำเย็น

ในส่วนของการฆ่าเชื้อนั้นความพิเศษของเจ้า retort ชนิดนี้อยู่ที่โดมไอน้ำที่มีความสูงมาก ซึ่งจะมีการใส่น้ำไว้เพื่อจำลองสภาวะความดันสูงไว้ ในโดมไอน้ำตรงกลางนั้นจะไม่มีน้ำนะครับ เป็นไอน้ำอิ่มตัวซึ่งมันมีความดันสูงมาก แล้วความดันดังกล่าวก็จะไปดันน้ำให้ออกไปยังปีกบ่อทั้ง2ข้างๆตามรูป ในสภาวะที่มีความดันสูง อุณหภูมิน้ำก็จะพลอยสูงตามไปด้วย ในการฆ่าเชื้อนั้นให้เราลำเลียงอาหารใส่สายพาน แล้วอาหารก็จะไปกับตัวสายพานขึ้นไปยังส่วนแรกของหอฆ่าเชื้อ แล้ววิ่งลงมายังด้านล่างจากนั้นจะวิ่งขึ้นไปยังตัวโดมไอน้ำ แล้วจึงค่อยออกไปยังส่วนของการทำเย็น หัวใจของหม้อฆ่าเชื้อชนิดนี้คือ ความสูงของโดมที่ทำให้เกิดสภาวะความดันสูง
ส่วนของการทำเย็นนั้น ตัวอาหารจะถูกพ่นด้วยน้ำเย็นเพื่อทำการช็อคเชื้อเสียก่อน จากนั้นก็จะผ่านบ่อน้ำเย็นที่มีการใส่คลอรีนสำหรับการฆ่าเชื้อที่ผิวบรรจุภัณฑ์ แล้วจึงจะถือว่าสิ้นสุดกระบวนการฆ่าเชื้อ

ในการคำนวณหาค่า Lethality ก็จะเริ่มคิดตั้งแต่จุดที่อาหารเริ่มจมน้ำ ไปจนจุดสุดท้ายที่ออกจากบ่อน้ำเลยครับ ดังนั้นในการคำนวณตัวนี้เราจะสนใจว่า เวลาที่ตัวกระป๋องเดินทางในโดมตั้งแต่เข้าจนถึงออกนั้นเป็นเท่าไหร่ แล้วไปตีค่าออกมาเป็นค่า Lethality ออกมา ซึ่งในการคำนวณเราก็ต้องดูว่าในเวลาที่ต้องการนั้น กระป๋องควรจะเดินทางในโดมไอน้ำ(รวมไปถึงบ่อน้ำ) ได้ระยะทางเท่าไหร่ จำเป็นต้องวนกลับไปกลับมาอีกหรือไม่  

หม้อฆ่าเชื้อแบบปั่นต่อเนื่อง (Continous Agitating retort)
เราอาจจะเรียกรูปแบบการทำงานหม้อฆ่าเชื้อชนิดนี้อีกอย่างได้ว่า rotary retort ครับ เพราะระบบการทำงานจะต่างไปจากทุกแบบข้างต้นที่กล่าวมา ลักษณะการทำงานจะคล้ายๆแบบไฮโดรสเตติค (อาหารวิ่งเข้าระบบ)ต่างกันเพียงที่ แบบ agitating retort นั้นไม่จำเป็นที่จะต้องออกแบบสร้างโดมไอน้ำ ภายในหม้อจะมีระบบสายพาน อาหารจะถูกล็อกเข้ากับชุดที่มีเฟืองหมุน ดังนั้นในการฆ่าเชื้ออาหารชนิดนี้จะมี headspead จะมีการเคลื่อนที่เปลี่ยนไปในระหว่างการฆ่าเชื้อ โดยที่ตัวกลางความร้อนที่ใช้นั้นอาจจะใช้ได้ทั้งน้ำร้อน, ไอน้ำ, ไอน้ำและน้ำร้อนผสมกัน รวมไปถึงใช้เปลวไฟด้วยก็ได้

หม้อฆ่าเชื้อแบบนี้เกิดมาผมก็ยังไม่เคยเห็นของจริงนะ เอารูปไปดูกันเล่นๆละกัน

ส่วนข้อดีของกลุ่มหม้อฆ่าเชื้อแบบต่อเนื่องก็จะตรงกันข้ามกับแบบกะ คือ ประหยัดพลังงานกว่าเนื่องจากควบคุมด้วยเครื่องจักรระบบอัตโนมัติ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้คนงานมาก ส่วนข้อด้อยก็คือ ข้อด้อย ไม่ยืดหยุ่นต่อการผลิต ออกแบบมาเพื่อผลิตโดยจำเพาะ และหากว่าหม้อฆ่าเชื้อมีการขัดข้องส่วนใดส่วนหนึ่ง ก็ต้องหยุดทั้งระบบเลย ต้องแกะรื้อกัน ไม่เหมือนแบบกะด้านบนที่สามารถแยกซ่อมบำรุง bleeder พังก็ยังทำงานต่อไปได้