บริการอบแห้งแบบเยือกแข็ง (Freeze Drying Service)

เมื่อความร้อนคือสิ่งที่ทำลายสิ่งที่คุณจ่ายเงินซื้อมา

คำที่ผู้บริโภคไทยเชื่อ และคำถามที่ผู้ผลิตควรถามก่อน

ในบรรดาคำทางเทคนิคที่ผู้บริโภคไทยรู้จักและเชื่อถือ คำว่าฟรีซดรายอยู่ในอันดับต้น ๆ ข้อมูลจากเครื่องมือวางแผนคีย์เวิร์ดของ Google แสดงว่ามีคนค้นหาคำนี้ในประเทศไทยระดับหลักพันถึงหลักหมื่นครั้งต่อเดือน และเป็นคำที่มีการแข่งขันสูง แปลว่ามีแบรนด์จำนวนมากยอมจ่ายเพื่อให้ปรากฏต่อคนกลุ่มนี้

แต่สำหรับผู้ผลิต คำถามที่ควรถามไม่ใช่ว่าฟรีซดรายดีกว่าวิธีอื่นหรือไม่ เพราะคำตอบในเชิงคุณภาพชัดเจนอยู่แล้ว คำถามที่ถูกต้องคือ วัตถุดิบหรือสารของคุณจำเป็นต้องใช้วิธีนี้จริงหรือเปล่า เพราะต้นทุนต่อกิโลกรัมสูงกว่าการอบแห้งวิธีอื่นหลายเท่า และในหลายกรณีความต่างที่ได้ไม่คุ้มกับส่วนต่างที่จ่าย

บทความนี้อธิบายว่ากระบวนการทำงานอย่างไร วัตถุดิบกลุ่มไหนคุ้มค่ากับวิธีนี้จริง กลุ่มไหนที่เราจะแนะนำให้ใช้วิธีที่ประหยัดกว่า และสิ่งที่คุณต้องเตรียมหากตัดสินใจใช้บริการ

การอบแห้งแบบเยือกแข็งทำงานอย่างไร

การทำให้แห้งโดยทั่วไปคือการให้ความร้อนจนน้ำในวัตถุดิบระเหยกลายเป็นไอ ปัญหาคือความร้อนไม่ได้ทำให้แค่น้ำหายไป แต่ยังทำให้สารบางกลุ่มเปลี่ยนโครงสร้าง สีเปลี่ยน กลิ่นเปลี่ยน และเนื้อวัตถุดิบหดตัวจนไม่คืนรูป

การอบแห้งแบบเยือกแข็งเลี่ยงปัญหานี้ด้วยการเปลี่ยนเส้นทางของน้ำ แทนที่จะให้น้ำเปลี่ยนจากของเหลวเป็นไอ กระบวนการนี้แช่แข็งวัตถุดิบก่อนจนน้ำกลายเป็นผลึกน้ำแข็ง จากนั้นลดความดันในห้องลงจนต่ำมาก แล้วให้ความร้อนอย่างควบคุมในระดับต่ำ ที่ความดันต่ำขนาดนั้น น้ำแข็งจะระเหิดกลายเป็นไอโดยตรงโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว

ผลที่ตามมาคือน้ำหายไปจากตำแหน่งที่มันเคยอยู่ ทิ้งช่องว่างเล็ก ๆ ไว้แทน โครงสร้างของวัตถุดิบจึงยังคงรูปเดิม ไม่หดตัว สีและกลิ่นใกล้เคียงของสด และเมื่อเติมน้ำกลับ น้ำจะไหลเข้าไปในช่องว่างเดิมทำให้คืนรูปได้ดี

กระบวนการแบ่งเป็นสองช่วง ช่วงแรกคือการระเหิดขั้นต้น (Primary Drying) ซึ่งดึงน้ำแข็งส่วนใหญ่ออก ใช้เวลานานที่สุดในรอบ ช่วงที่สองคือการอบแห้งขั้นที่สอง (Secondary Drying) ซึ่งดึงน้ำที่ยังจับอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลออก เป็นช่วงที่กำหนดว่าค่าความชื้นสุดท้ายจะลงไปถึงระดับไหน และมีผลโดยตรงต่ออายุการเก็บ

ทำไมราคาถึงสูงกว่าวิธีอื่นมาก

คำถามเรื่องราคาเป็นคำถามที่เราได้รับบ่อยที่สุด และคำตอบอยู่ที่โครงสร้างต้นทุนที่ต่างจากการอบแห้งวิธีอื่นโดยสิ้นเชิง

การอบแห้งแบบพ่นฝอยเป็นกระบวนการต่อเนื่อง ของเหลวไหลเข้า ผงไหลออก ตลอดเวลาที่เครื่องเดิน ต้นทุนจึงผูกกับปริมาณวัตถุดิบเป็นหลัก ยิ่งผลิตมากต้นทุนต่อกิโลกรัมยิ่งลด

การอบแห้งแบบเยือกแข็งเป็นกระบวนการเป็นรอบ วัตถุดิบถูกจัดเรียงเข้าห้อง ปิดห้อง แล้วเดินรอบจนจบ ซึ่งใช้เวลาหลายชั่วโมงถึงเป็นวัน ตลอดเวลานั้นระบบทำความเย็นและปั๊มสุญญากาศต้องทำงานต่อเนื่อง ต้นทุนจึงผูกกับเวลาเครื่อง ไม่ใช่ปริมาณวัตถุดิบ

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติคือ การเดินรอบที่บรรจุวัตถุดิบไม่เต็มความจุมีต้นทุนต่อกิโลกรัมสูงมาก และเป็นเหตุผลที่บริการนี้มีปริมาณขั้นต่ำต่อรอบ ไม่ใช่เพื่อกีดกันลูกค้ารายเล็ก แต่เพื่อให้ราคาที่เสนอยังสมเหตุสมผลสำหรับทั้งสองฝ่าย

อีกปัจจัยคือความหนาของวัตถุดิบ ยิ่งหนา น้ำแข็งที่อยู่ลึกยิ่งใช้เวลาระเหิดออกนาน รอบก็ยาวขึ้นตาม การหั่นหรือกระจายวัตถุดิบให้บางและสม่ำเสมอจึงเป็นการลดต้นทุนที่คุณช่วยได้ตั้งแต่ก่อนส่งของมา

วัตถุดิบและสารกลุ่มไหนที่คุ้มค่ากับวิธีนี้

สารสีจากธรรมชาติกลุ่มแอนโธไซยานิน เป็นกลุ่มแรกที่เราแนะนำให้ใช้ฟรีซดราย สารกลุ่มนี้คือสีม่วงแดงในผลไม้อย่างมัลเบอร์รี บลูเบอร์รี และข้าวสีนิล เมื่อโดนความร้อนสีจะเปลี่ยนเป็นน้ำตาลอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งเป็นปัญหาทั้งกับผู้บริโภคที่ตัดสินคุณภาพจากสี และกับผลวิเคราะห์ที่จะแสดงว่าสารสำคัญลดลง

วิตามินที่ไวต่อความร้อน โดยเฉพาะกลุ่มวิตามินซีและวิตามินบีบางตัว การอบแห้งด้วยความร้อนทำให้ค่าที่วัดได้ลดลงมากพอที่จะกระทบการแสดงปริมาณบนฉลาก ซึ่งต้องเป็นไปตามที่ประกาศกระทรวงสาธารณสุขว่าด้วยผลิตภัณฑ์เสริมอาหารกำหนด (ประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 293) พ.ศ. 2548, 2549) สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ระบุปริมาณวิตามินไว้ ความต่างตรงนี้จึงคุ้มกับต้นทุนที่เพิ่ม

จุลินทรีย์โพรไบโอติก เป็นกรณีที่ชัดเจนที่สุด เพราะสิ่งที่ขายคือจำนวนเซลล์ที่ยังมีชีวิต ความร้อนฆ่าจุลินทรีย์โดยตรง จึงไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากวิธีที่ไม่ใช้ความร้อนสูง

เอนไซม์และโปรตีนที่ต้องคงกิจกรรม โครงสร้างสามมิติของโปรตีนเสียหายจากความร้อนได้ง่าย และเมื่อโครงสร้างเปลี่ยน หน้าที่ทางชีวภาพก็หายไปด้วย แม้ปริมาณโปรตีนที่วัดได้จะยังเท่าเดิม

ผลไม้และสมุนไพรทั้งชิ้น สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ขายด้วยรูปลักษณ์ เช่น ผลไม้กรอบ หรือสมุนไพรในถุงชาที่ต้องเห็นชิ้นชัดเจน ฟรีซดรายให้ผลที่วิธีอื่นทำไม่ได้ เพราะโครงสร้างไม่ยุบตัว

กรณีที่เราจะบอกคุณว่าไม่จำเป็น

มีวัตถุดิบหลายกลุ่มที่ลูกค้าขอใช้ฟรีซดรายเพราะอยากได้คำนี้บนฉลาก ทั้งที่ในทางเทคนิคไม่ได้ประโยชน์เพิ่มตามสัดส่วนของราคาที่จ่าย

กลุ่มแรกคือสารสกัดสมุนไพรที่ผ่านความร้อนมาแล้วในขั้นตอนสกัด หากสารของคุณผ่านการต้มหรือสกัดที่อุณหภูมิสูงมาแล้ว สารที่ไวต่อความร้อนย่อมเสียหายไปตั้งแต่ขั้นนั้น การมาใช้ฟรีซดรายในขั้นทำให้แห้งจึงไม่ได้ปกป้องอะไรที่ยังเหลืออยู่

กลุ่มที่สองคือสารกลุ่มโพลีฟีนอลหลายชนิดที่ทนความร้อนได้ดีตามธรรมชาติ การอบแห้งแบบพ่นฝอยให้ผลใกล้เคียงกันในราคาที่ต่ำกว่ามาก

กลุ่มที่สามคือผงที่จะถูกนำไปผ่านความร้อนอีกครั้งในกระบวนการปลายทาง เช่น ผงที่จะไปเป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ที่ต้องผ่านการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนที่โรงงานผลิตอาหารเสริมปลายทาง

เราประเมินให้ก่อนเริ่มงานเสมอ และถ้าประเมินแล้วว่าไม่คุ้ม เราจะบอกตรง ๆ พร้อมเสนอวิธีที่เหมาะกว่า เพราะการรับงานที่ลูกค้าจ่ายแพงโดยไม่ได้ประโยชน์ตามที่คาด คือสิ่งที่ทำลายความสัมพันธ์ระยะยาวมากกว่าการปฏิเสธงานหนึ่งครั้ง

ขั้นตอนการทำงานของเรา

กระบวนการทั้งหมดดำเนินตามหลักสุขลักษณะที่ดีในการผลิตอาหารและแนวทางการผลิตที่ดีสำหรับผลิตภัณฑ์สมุนไพร (Codex Alimentarius Commission, 2022; World Health Organization, 2007)

การเตรียมและจัดเรียง เริ่มจากการหั่นหรือกระจายวัตถุดิบให้ความหนาสม่ำเสมอ ขั้นนี้สำคัญกว่าที่คิด เพราะชิ้นที่หนากว่าจะแห้งช้ากว่า ถ้ารอบจบตามเวลาชิ้นหนาจะยังมีความชื้นเหลือ กลายเป็นจุดที่เสื่อมสภาพก่อนส่วนอื่นและทำให้อายุการเก็บของทั้งลอตลดลง

การแช่แข็ง อัตราการแช่แข็งกำหนดขนาดของผลึกน้ำแข็ง และขนาดผลึกกำหนดโครงสร้างรูพรุนของผลิตภัณฑ์สุดท้าย การแช่แข็งเร็วให้ผลึกเล็กและเนื้อละเอียด การแช่แข็งช้าให้ผลึกใหญ่ซึ่งทำให้แห้งเร็วขึ้นแต่โครงสร้างหยาบกว่า เราเลือกอัตราให้เหมาะกับสิ่งที่คุณต้องการจากผลิตภัณฑ์

การระเหิดขั้นต้น ลดความดันและให้ความร้อนอย่างควบคุม โดยเฝ้าดูไม่ให้อุณหภูมิของวัตถุดิบสูงเกินจุดที่โครงสร้างจะยุบตัว ซึ่งเป็นความผิดพลาดที่ทำให้ผลิตภัณฑ์ออกมาเหนียวและหดตัวแทนที่จะพรุน

การอบแห้งขั้นที่สอง ดึงน้ำที่จับอยู่กับโครงสร้างออกจนได้ค่าความชื้นตามเป้าหมาย ขั้นนี้สั้นกว่าขั้นแรกแต่ข้ามไม่ได้ เพราะเป็นตัวกำหนดอายุการเก็บ

การบดและบรรจุ สำหรับงานที่ต้องการเป็นผง จะบดในสภาวะควบคุมความชื้น แล้วบรรจุทันที เพราะผลิตภัณฑ์ฟรีซดรายดูดความชื้นจากอากาศได้เร็วมาก การเปิดทิ้งไว้ในห้องธรรมดาเพียงไม่กี่นาทีก็ทำให้ค่าความชื้นเปลี่ยนได้

สิ่งที่คุณต้องเตรียม

วัตถุดิบสดต้องมาถึงในสภาพแช่เย็นหรือแช่แข็ง พร้อมข้อมูลวันที่เก็บเกี่ยว เพราะระยะเวลาระหว่างเก็บเกี่ยวถึงแช่แข็งมีผลต่อคุณภาพมากกว่าขั้นตอนใด ๆ ที่เราทำได้หลังจากนั้น สำหรับสารสกัดเหลว ควรแจ้งปริมาณของแข็งเพื่อประเมินอัตราการแปลงเป็นผลิตภัณฑ์แห้ง

ปริมาณตั้งต้นขั้นต่ำต่อรอบเราแจ้งให้ทราบหลังประเมินงาน และควรระบุรูปแบบที่ต้องการรับมอบว่าเป็นแผ่น เป็นชิ้น หรือบดเป็นผง รวมถึงค่าความชื้นเป้าหมายหากลูกค้าปลายทางกำหนดไว้ หากผลิตภัณฑ์นี้จะถูกส่งต่อไปยังบริษัทรับผลิตอาหารเสริมหรือโรงงานผลิตเครื่องสำอาง ควรส่งข้อกำหนดของโรงงานนั้นมาให้เราตั้งแต่ต้น

สิ่งที่คุณจะได้รับ

ผลิตภัณฑ์อบแห้งเยือกแข็งตามรูปแบบที่ตกลง พร้อมใบรายงานผลวิเคราะห์ที่ระบุความชื้น ปริมาณสารสำคัญ และผลตรวจจุลินทรีย์ตามเกณฑ์ที่ประกาศกระทรวงสาธารณสุขกำหนด (ประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 416) พ.ศ. 2563, 2563)

เราแนบข้อมูลอัตราการแปลงจากวัตถุดิบสดเป็นผลิตภัณฑ์แห้งมาด้วยเสมอ เพราะเป็นตัวเลขที่คุณต้องใช้คำนวณต้นทุนต่อหน่วยของสินค้าสำเร็จรูป และเป็นตัวเลขที่ต่างกันมากระหว่างวัตถุดิบแต่ละชนิด

สุดท้ายคือคำแนะนำการบรรจุ ซึ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ฟรีซดรายมีความสำคัญเป็นพิเศษ เพราะโครงสร้างที่พรุนซึ่งเป็นข้อดีของวิธีนี้ ก็เป็นสาเหตุที่ทำให้ดูดความชื้นได้เร็วเช่นกัน การเลือกวัสดุบรรจุผิดจะทำให้คุณภาพที่จ่ายเงินซื้อมาหายไปภายในไม่กี่สัปดาห์

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

Q: ใช้เวลานานแค่ไหนต่อรอบ

A: นับเป็นชั่วโมงต่อรอบ ขึ้นกับความหนาของวัตถุดิบและปริมาณน้ำที่ต้องดึงออก เราแจ้งจำนวนชั่วโมงที่ประเมินไว้ในใบเสนอราคา เป็นกระบวนการที่เร่งไม่ได้โดยไม่กระทบคุณภาพ เพราะการเพิ่มความร้อนเพื่อให้เร็วขึ้นจะทำให้โครงสร้างยุบตัว ซึ่งเป็นสิ่งที่เรากำลังจ่ายเงินเพื่อหลีกเลี่ยงตั้งแต่แรก

Q: เก็บได้นานแค่ไหน

A: นานกว่าวัตถุดิบสดมาก หากค่าความชื้นต่ำพอและบรรจุกันความชื้นกันแสงอย่างเหมาะสม เราให้ข้อมูลอายุการเก็บที่ประเมินได้พร้อมเงื่อนไขการเก็บรักษาที่ตัวเลขนั้นอ้างอิงอยู่ หากคุณต้องการตัวเลขที่ยืนยันได้สำหรับใช้บนฉลาก แนะนำให้ทำการทดสอบความคงตัวตามแนวทางสากลควบคู่ไปด้วย (International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use, 2003)

Q: สารสำคัญเหลือกี่เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับของสด

A: ต่างกันตามชนิดสาร โดยทั่วไปเหลือมากกว่าวิธีที่ใช้ความร้อนอย่างเห็นได้ชัด เราวิเคราะห์ทั้งก่อนและหลังเพื่อรายงานตัวเลขจริง ไม่ใช้ค่าอ้างอิงทั่วไปแทนผลของลอตคุณ

Q: ผลิตภัณฑ์ที่ได้ส่งให้โรงงานรับผลิต (Original Equipment Manufacturer, OEM) อาหารเสริมต่อได้เลยไหม

A: ได้ หากคุณแจ้งรูปแบบและข้อกำหนดของโรงงานปลายทางมาตั้งแต่ต้น เราจะตั้งค่าความชื้นและขนาดอนุภาคให้ตรงกับที่สายการผลิตนั้นรับได้ พร้อมเอกสารกำกับลอตที่โรงงานจะขอ

Q: ทำลอตทดลองก่อนได้ไหม

A: ได้ และแนะนำอย่างยิ่งสำหรับวัตถุดิบที่ยังไม่เคยผ่านกระบวนการนี้ เพราะจะได้ทราบอัตราการแปลง คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ และเวลาที่ต้องใช้จริง ก่อนจะนำวัตถุดิบทั้งลอตเข้าสู่กระบวนการ

Q: ใช้กับวัตถุดิบที่มีน้ำมันสูงได้ไหม

A: ได้ผลไม่ดีเท่ากลุ่มอื่น เพราะน้ำมันไม่แข็งตัวและไม่ระเหิด วัตถุดิบที่มีน้ำมันสูงจึงยังเหนียวหลังผ่านกระบวนการ กรณีนี้ควรพิจารณาการห่อหุ้มสารร่วมกับการอบแห้งแบบพ่นฝอยแทน

ก้าวต่อไป

ส่งชนิดวัตถุดิบ ปริมาณที่มี และเป้าหมายการใช้งาน มาที่ info@zubbbiotech.com หรือ LINE @zubbbiotech เราจะประเมินให้ตรง ๆ ว่าฟรีซดรายคุ้มกับงานของคุณหรือมีวิธีที่ให้ผลใกล้เคียงในราคาที่ต่ำกว่า พร้อมเสนอกรอบราคาและระยะเวลากลับให้โดยเร็วที่สุด

ติดต่อสอบถามและขอใบเสนอราคา

ส่งรายละเอียดงานของคุณมาได้ที่ ติดต่อเรา หรือ LINE @zubbbiotech · โทร 089-056-5651 · 097-297-1777 · อีเมล info@zubbbiotech.com

แหล่งอ้างอิง (References)

1. ประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 293) พ.ศ. 2548 เรื่อง ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และที่แก้ไขเพิ่มเติม. (2549, 2 กุมภาพันธ์). ราชกิจจานุเบกษา, 123(ตอนพิเศษ 18 ง).
2. ประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 416) พ.ศ. 2563 เรื่อง กำหนดคุณภาพหรือมาตรฐาน หลักเกณฑ์เงื่อนไข และวิธีการในการตรวจวิเคราะห์ของอาหารด้านจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค. (2563, 9 ตุลาคม). ราชกิจจานุเบกษา, 137(ตอนพิเศษ 237 ง), 9.
3. Codex Alimentarius Commission. (2022). General principles of food hygiene (CXC 1-1969, Rev. 2020, Amended 2022). Food and Agriculture Organization of the United Nations & World Health Organization.
4. International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use. (2003). Stability testing of new drug substances and products Q1A(R2).
5. World Health Organization. (2007). WHO guidelines on good manufacturing practices (GMP) for herbal medicines.