Menu Close
Nitrogen Gas Generator
nitrogen PackaGing

Nitrogen Flushing

Nitrogen Flushing

คือ การเติมก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุ
          เมื่ออาหารแปรรูปบางชนิดสัมผัสกับออกซิเจน จะเกิดการเสื่อมสภาพ ไขมันจะเหม็นหืน เกิดการเปลี่ยนสี และอาหารอาจเสียไป ออกซิเจนสามารถถูกนำออกไปจากบรรจุภัณฑ์โดยการนำอากาศออกทั้งหมดด้วยเครื่องสุญญากาศ ซึ่งจะยืดอายุของอาหารในบรรจุภัณฑ์ ด้วยการบรรจุห่อด้วยวิธีสุญญากาศตามปกตินั้นใช้ได้ดีสำหรับอาหารแข็ง เช่น เนื้อวัวและเนื้อสด แต่ใช้ได้ไม่ดีนักกับอาหารที่บอบบาง เช่น ผง มันฝรั่งทอด และขนมปังกรอบอาหารเหล่านี้ต้องการการปกป้องระหว่างการขนส่งเพื่อที่จะได้ไม่หักหรือป่นไปเสียก่อน เมื่อคุณเลือกมันฝรั่งทอดถุงหนึ่งที่ห้างสรรพสินค้า คุณอาจสังเกตว่าถุงนั้นพองและถูกเติมด้วย “อากาศ” แต่ก็ไม่ได้เหมือนกับอากาศที่เราหายใจเสียทีเดียว—ห่อดังกล่าวไม่มีออกซิเจนผู้ผลิตอาหารใช้เครื่องจักรที่ไล่อากาศปกติที่เต็มไปด้วยออกซิเจนออกไปจากบรรจุภัณฑ์ จากนั้นเติมด้วย ก๊าซไนโตร เจนทันทีและปิดผนึกให้แน่น ไนโตรเจนจะไม่ทำปฏิกิริยากับอาหารเหมือนออกซิเจน ดังนั้นอาหารจึงยังคงความสดใหม่ และไม่มีผลต่อรสชาติหรือเนื้อสัมผัสของอาหาร และไม่ต้องกังวลเรื่องไนโตรเจน คุณสัมผัสกับไนโตรเจนอยู่เป็นประจำเนื่องจากไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบประมาณ 70% ของอากาศที่คุณหายใจอาหารที่บอบบางส่วนใหญ่จะได้รับการป้องกันด้วยกระบวนการที่เรียกว่า Nitrogen flushing ซึ่งอาจฟังดูน่ากลัว แต่ปลอดภัยแน่นอน ที่จริงแล้ว Nitrogen flushing เป็นวิธีการถนอมอาหารที่ดีเยี่ยมในการป้องกันอาหารที่ได้รับการบรรจุห่อ เช่น เมล็ดกาแฟ ถั่วเปลือกแข็ง เค้กข้าว ขนมปังกรอบ และมันฝรั่งทอด
 

ประโยชน์ของการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารโดยใช้ วิธี Gas-Flushing

 
      1.เพื่อเพิ่มอายุการเก็บรักษาชะลอหรือป้องกันการเสื่อมเสียคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหาร ปฏิกิริยาเคมีสำคัญที่เกิดขึ้นในผลิตภัณฑ์อาหารคือ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งเมื่อเกิดกับไขมันหรือน้ำมันจะทำให้อาหารเกิดการเหม็นหืน เกิดการเปลี่ยนแปลงของสี กลิ่นและรสของอาหาร ดังนั้นการใช้กระบวนการบรรจุแบบ Gas Flushing เพื่อกำจัดก๊าซออกซิเจนในอากาศที่ล้อมรอบอาหารออกไป จะสามารถช่วยชะลอ หรือป้องกันการเกิดปฏิกิริยานี้ได้  การศึกษาอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอด โดยบรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน ดังตารางที่ 1
ตารางที่ 1 ตารางการเปรียบเทียบอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอดที่บรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน สภาวะในการเก็บรักษา ปริมาณก๊าซออกซิเจนที่เหลืออยู่ในภาชนะบรรจุ อายุการเก็บรักษา
สภาวะบรรยากาศปกติ 21.0% 6 สัปดาห์ สภาวะที่พ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปในภาชนะบรรจุ 
2.0%  12  สัปดาห์
1.5%  16  สัปดาห์
1.0%  20  สัปดาห์
0.5%  24  สัปดาห์
จากตารางจะเห็นได้ว่า มันฝรั่งทอดที่บรรจุอยู่ในภาชนะบรรจุที่มีการพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทน ที่จนกระทั่งมีปริมาณก๊าซออกซิเจนในภาชนะบรรจุเพียง 0.5% จะสามารถยืดอายุการเก็บรักษาของมันฝรั่งทอดได้นานกว่ามันฝรั่งทอดที่เก็บ รักษาในสภาวะบรรยากาศปกติถึง 4 เท่า

           2. ช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหาร (Food)โดยปกติแล้วในผลิตภัณฑ์อาหารที่มีองค์ประกอบของไขมันสูง เช่น มันฝรั่งทอดจะมีการเติมวัตถุเจือปนอาหารประเภท BHA และ BHT เพื่อช่วยป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (antioxidants) แต่เมื่อมีการเติมก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศปกติแล้ว ก๊าซไนโตรเจนจะเป็นตัวป้องกันการเปลี่ยนแปลงของไขมันและน้ำมันที่ใช้ใน กระบวนการผลิต โดยการลดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้นจึงสามารถช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหารได้อีกทางด้วย

      3.ป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์ภายในภาชนะบรรจุนอกจากประโยชน์ดังกล่าวแล้ว เทคนิคการบรรจุที่ถูกออกแบบให้มีการขึ้นรูปภาชนะเป็นซองทรงหมอน และเมื่อมีการเติมก๊าซเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุทำให้ถุงพองตัวขึ้น เป็นส่วนช่วยในการปรับปรุงลักษณะของภาชนะบรรจุให้มีความสะดุดตามากขึ้น และยังสามารถช่วยป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดกับผลิตภัณฑ์ภายใน ภาชนะบรรจุด้วย เช่น การแตกหักของชิ้นมันฝรั่งทอด เป็นต้น
 

Nitrogen generator

ปัจจัยที่มีผลต่อการใช้ก๊าซเพื่อการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหาร

 
         การอาศัยวิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่แต่เพียงอย่างเดียวนั้นไม่สามารถช่วยให้ เกิดประสิทธิผลสูงสุด ยังคงมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาและนำมาใช้ร่วมด้วย เช่น คุณสมบัติของฟิล์มที่นำมาใช้เป็นภาชนะบรรจุ ควรมีคุณสมบัติในการป้องกันการซึมผ่านของก๊าซ โดยเฉพาะก๊าซออกซิเจน ซึ่งถือเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออายุการเก็บรักษา ดังนั้นการใช้วิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่ ร่วมกับการใช้ภาชนะบรรจุ ซึ่งสามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดี จะสามารถช่วยเก็บรักษาปริมาณก๊าซไนโตรเจนที่เติมเข้าไปภายในภาชนะบรรจุได้ ในขณะเดียวกันยังสามารถป้องกันการซึมผ่านของความชื้น และก๊าซออกซิเจนจากภายนอกไม่ให้ซึมผ่านเข้าไปในภาชนะบรรจุได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาร่วมด้วย ได้แก่ สภาวะในการเก็บรักษา เช่น การควบคุมอุณหภูมิ แสง และความชื้นปริมาณและสถานะของเชื้อจุลินทรีย์ (Microbiological State) ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์อาหารนั้นๆชนิดและความเข้มข้นของก๊าซที่เหมาะสมในการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารแต่ละชนิด และเครื่องมืออุปกรณ์ที่ใช้ในการบรรจุ
 

ก๊าซ ไนโตรเจน กับบทบาทในการผลิต

    บรรยากาศ ก๊าซต่างๆ ในบรรยากาศมีความสำคัญต่อชีวิตมนุษย์อย่างไร ในระบบการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ บรรยากาศและก๊าซที่อยู่ในบรรยากาศก็มีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน อาทิ ใช้ในการพ่น การเป่า การขับเคลื่อนวัตถุดิบเพื่อการผลิต ฯลฯ แต่ในการผลิตยาและเครื่องสำอางที่ต้องการเรื่องความปลอดภัยที่สูง การใช้ก๊าซที่มีคุณสมบัติที่ไม่ทำปฏิกริยากับสิ่งที่ผลิต และเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน ก๊าซไนโตรเจน จึงเป็นก๊าซที่มีบทบาทสูงมาก “ด้วยคุณสมบัติของก๊าซไนโตรเจน เปรียบเสมือนก๊าซเฉื่อย ไม่ติดไฟ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรสชาติ และมีปริมาณมากที่สุดในบรรยากาศ คือ 78% ขณะที่ก๊าซออกซิเจนในบรรยากาศจะมีปริมาณ 20.9% แต่ออกซิเจนเป็นตัวที่ทำให้เกิดปัญหามากที่สุด
 

ก๊าซไนโตรเจน ใช้ประโยชน์อะไรบ้าง

        หากเป็นการใช้งานโดยทั่วไป เช่น การเติมยางรถยนต์ ใช้เป็นตัวทดสอบระบบการรั่วของท่อ หรือเรียกว่า test leak เพราะท่อหรือ คอยล์ ต่างๆ การเชื่อมเป็นข้อเล็กๆ เราสามารถอัดก๊าซไนโตรเจนเข้าไปเพื่อทดสอบว่ามีการรั่วไหลหรือไม่  และก๊าซไนโตรเจนเป็น clean dry gas มีจุด dew point ที่ -40 ํC คือเป็นก๊าซที่แห้งมาก ไม่ก่อให้เกิดการควบแน่น หรือ condense ในท่อ เช่นลมที่ส่งในท่อระยะทางสิบกิโลเมตร ถ้าเป็นลมทั่วไปจะเกิดหยดน้ำในระหว่างทาง แต่หากใช้ก๊าซไนโตรเจนจะไม่เกิดการควบแน่น เรียกว่าเป็นก๊าซที่แห้งมาก เป็น inert gas เพราะฉะนั้นก๊าซอะไรก็ตามที่อยู่ในระบบอุตสาหกรรม หากจะก่อให้เกิดปฏิกริยาทางเคมี เราจะใช้ไนโตรเจนเข้าไปแทนที่ จึงทำให้ก๊าซไนโตรเจนกลายเป็นก๊าซที่มีการใช้กันมาก โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการผลิตยาและเครื่องสำอาง ซึ่งเป็นสินค้าที่ต้องมีคุณภาพที่มาตรฐานความปลอดภัยรองรับ”
นอกจากนั้น ในโรงงานอุตสาหกรรมยังใช้ก๊าซไนโตรเจนในขั้นตอนของการเก็บรักษา หรือ stock material post  โดยใช้ในขั้นตอนของแพ็คเกจจิ้ง ก่อนที่จะ finishing product โดยจะเก็บไนโตรเจนเอาไว้ในแพคเกจจิ้ง เพื่อยืดอายุของตัวยา ป้องกันการเกิดปฏิกริยาที่จะทำให้คุณสมบัติของยาเปลี่ยนไป
 

Nitrogen generator

การเลือกใช้ก๊าซไนโตรเจน  

แหล่งผลิตก๊าซไนโตรเจนที่มีการใช้กันในอุตสาหกรรมมีหลายรูปแบบ คือ

1.แบบถัง cylinder ที่บรรจุเป็นก๊าซไนโตรเจน
2.แบบ Dewar เป็นโนโตรเจนในรูปของไนโตรเจนเหลว
3.แบบ Bulk จะเก็บในรูปของไนโตรเจนเหลว ถ้าต้องการใช้ก็จะมี evaporation ทำให้ไนโตรเจนที่เป็นของเหลว กลายเป็นก๊าซ
ในแต่ละแบบจะมีข้อดี ข้อเสีย รวมถึงต้นทุนที่ต่างกัน 
 
แบบถังก๊าซไนโตรเจน หรือที่เรียกว่า cylinder อาจจะเป็นรูปแบบที่คุ้นตา เนื่องจากมีการใช้กันมาก เพราะราคาถูกในตอนเริ่มต้น แต่ก็มีข้อเสียคือ ต้องมีการตรวจสอบเรื่องความปลอดภัย เนื่องจากการขนย้าย หรือ การเปลี่ยนถังต่างๆ อาจเกิดอุบัติเหตุได้ เนื่องจากความอัดอากาศภายในถังมีความกดสูงถึง 200 บาร์ หากตัวเปิดปิดไม่สมบูรณ์อาจเกิดการระเบิด และอันตรายจากแรงดันของถังได้ ข้อเสีย คือไม่สามารถตรวจสอบคุณสมบัติของก๊าซโนไตรเจนที่ใช้ได้

แบบที่สองคือ Dewar จะเก็บไนโตรเจนในรูปของไนโตรเจนเหลว การใช้งานจะมีชุดวาวล์เป็นตัวคอนโทรล จะมีการสูญเสียก๊าซไนโตรเจน ถ้าเราไม่ได้ใช้นาน

แบบที่สามคือ Bulk เป็นรูปแบบที่ได้รับความนิยมในภาคอุตสาหกรรม โดยจะเก็บในรูปของลิควิดไนโตรเจน ถ้าจะต้องการใช้ก๊าซในไตรเจน จะมี evaporation ทำให้ไนโตรเจนที่เป็นของเหลว กลายเป็นก๊าซ ก่อนนำไปใช้
 
      ปัจจุบัน ด้วยนวัตกรรมที่มีมากขึ้น การปรับเปลี่ยนแหล่งผลิตก๊าซไนโตรเจนให้ตอบโจทย์ในการใช้งานได้มี ประสิทธิภาพ ใช้งานสะดวกมากขึ้น และให้ความคุ้มค่าในระยะยาว จึงมีการผลิตเครื่องผลิตไนโตรเจน หรือ Nitrogen Generator
ที่มาข้อมูล :: ถนอมอาหารด้วย ไนโตรเจน
 
 
Nitrogen Flushing

Nitrogen Flushing

 
คือ การเติมก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุ
เมื่ออาหารแปรรูปบางชนิดสัมผัสกับออกซิเจน จะเกิดการเสื่อมสภาพ ไขมันจะเหม็นหืน เกิดการเปลี่ยนสี และอาหารอาจเสียไป ออกซิเจนสามารถถูกนำออกไปจากบรรจุภัณฑ์โดยการนำอากาศออกทั้งหมดด้วยเครื่องสุญญากาศ ซึ่งจะยืดอายุของอาหารในบรรจุภัณฑ์ ด้วยการบรรจุห่อด้วยวิธีสุญญากาศตามปกตินั้นใช้ได้ดีสำหรับอาหารแข็ง เช่น เนื้อวัวและเนื้อสด แต่ใช้ได้ไม่ดีนักกับอาหารที่บอบบาง เช่น ผง มันฝรั่งทอด และขนมปังกรอบอาหารเหล่านี้ต้องการการปกป้องระหว่างการขนส่งเพื่อที่จะได้ไม่หักหรือป่นไปเสียก่อน เมื่อคุณเลือกมันฝรั่งทอดถุงหนึ่งที่ห้างสรรพสินค้า 
         คุณอาจสังเกตว่าถุงนั้นพองและถูกเติมด้วย “อากาศ” แต่ก็ไม่ได้เหมือนกับอากาศที่เราหายใจเสียทีเดียว—ห่อดังกล่าวไม่มีออกซิเจนผู้ผลิตอาหารใช้เครื่องจักรที่ไล่อากาศปกติที่เต็มไปด้วยออกซิเจนออกไปจากบรรจุภัณฑ์ จากนั้นเติมด้วย ก๊าซไนโตร เจนทันทีและปิดผนึกให้แน่น ไนโตรเจนจะไม่ทำปฏิกิริยากับอาหารเหมือนออกซิเจน ดังนั้นอาหารจึงยังคงความสดใหม่ และไม่มีผลต่อรสชาติหรือเนื้อสัมผัสของอาหาร และไม่ต้องกังวลเรื่องไนโตรเจน คุณสัมผัสกับไนโตรเจนอยู่เป็นประจำเนื่องจากไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบประมาณ 70% ของอากาศที่คุณหายใจอาหารที่บอบบางส่วนใหญ่จะได้รับการป้องกันด้วยกระบวนการที่เรียกว่า Nitrogen flushing ซึ่งอาจฟังดูน่ากลัว แต่ปลอดภัยแน่นอน ที่จริงแล้ว Nitrogen flushing เป็นวิธีการถนอมอาหารที่ดีเยี่ยมในการป้องกันอาหารที่ได้รับการบรรจุห่อ เช่น เมล็ดกาแฟ ถั่วเปลือกแข็ง เค้กข้าว ขนมปังกรอบ และมันฝรั่งทอด
 

ประโยชน์ของการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารโดยใช้ วิธี Gas-Flushing

 
  1.เพื่อเพิ่มอายุการเก็บรักษาชะลอหรือป้องกันการเสื่อมเสียคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหาร ปฏิกิริยาเคมีสำคัญที่เกิดขึ้นในผลิตภัณฑ์อาหารคือ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งเมื่อเกิดกับไขมันหรือน้ำมันจะทำให้อาหารเกิดการเหม็นหืน เกิดการเปลี่ยนแปลงของสี กลิ่นและรสของอาหาร ดังนั้นการใช้กระบวนการบรรจุแบบ Gas Flushing เพื่อกำจัดก๊าซออกซิเจนในอากาศที่ล้อมรอบอาหารออกไป จะสามารถช่วยชะลอ หรือป้องกันการเกิดปฏิกิริยานี้ได้  การศึกษาอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอด โดยบรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน 
 
ตารางที่ 1 ตารางการเปรียบเทียบอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอดที่บรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน สภาวะในการเก็บรักษา ปริมาณก๊าซออกซิเจนที่เหลืออยู่ในภาชนะบรรจุ อายุการเก็บรักษา สภาวะบรรยากาศปกติ 21.0% 6 สัปดาห์ สภาวะที่พ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปในภาชนะบรรจุ 
2.0%    12   สัปดาห์
1.5%     16  สัปดาห์
1.0%     20 สัปดาห์
0.5%    24  สัปดาห์
Nitrogen generator
จากตารางจะเห็นได้ว่า มันฝรั่งทอดที่บรรจุอยู่ในภาชนะบรรจุที่มีการพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทน ที่จนกระทั่งมีปริมาณก๊าซออกซิเจนในภาชนะบรรจุเพียง 0.5% จะสามารถยืดอายุการเก็บรักษาของมันฝรั่งทอดได้นานกว่ามันฝรั่งทอดที่เก็บ รักษาในสภาวะบรรยากาศปกติถึง 4 เท่า
 
     2. ช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหาร (Food)โดยปกติแล้วในผลิตภัณฑ์อาหารที่มีองค์ประกอบของไขมันสูง เช่น มันฝรั่งทอดจะมีการเติมวัตถุเจือปนอาหารประเภท BHA และ BHT เพื่อช่วยป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (antioxidants) แต่เมื่อมีการเติมก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศปกติแล้ว ก๊าซไนโตรเจนจะเป็นตัวป้องกันการเปลี่ยนแปลงของไขมันและน้ำมันที่ใช้ใน กระบวนการผลิต โดยการลดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้นจึงสามารถช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหารได้อีกทางด้วย
 
     3.ป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์ภายในภาชนะบรรจุนอกจากประโยชน์ดังกล่าวแล้ว เทคนิคการบรรจุที่ถูกออกแบบให้มีการขึ้นรูปภาชนะเป็นซองทรงหมอน และเมื่อมีการเติมก๊าซเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุทำให้ถุงพองตัวขึ้น เป็นส่วนช่วยในการปรับปรุงลักษณะของภาชนะบรรจุให้มีความสะดุดตามากขึ้น และยังสามารถช่วยป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดกับผลิตภัณฑ์ภายใน ภาชนะบรรจุด้วย เช่น การแตกหักของชิ้นมันฝรั่งทอด เป็นต้น
 

ปัจจัยที่มีผลต่อการใช้ก๊าซเพื่อการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหาร

 
การอาศัยวิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่แต่เพียงอย่างเดียวนั้นไม่สามารถช่วยให้ เกิดประสิทธิผลสูงสุด ยังคงมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาและนำมาใช้ร่วมด้วย เช่น คุณสมบัติของฟิล์มที่นำมาใช้เป็นภาชนะบรรจุ ควรมีคุณสมบัติในการป้องกันการซึมผ่านของก๊าซ โดยเฉพาะก๊าซออกซิเจน ซึ่งถือเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออายุการเก็บรักษา ดังนั้นการใช้วิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่ ร่วมกับการใช้ภาชนะบรรจุ ซึ่งสามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดี จะสามารถช่วยเก็บรักษาปริมาณก๊าซไนโตรเจนที่เติมเข้าไปภายในภาชนะบรรจุได้ 
        ในขณะเดียวกันยังสามารถป้องกันการซึมผ่านของความชื้น และก๊าซออกซิเจนจากภายนอกไม่ให้ซึมผ่านเข้าไปในภาชนะบรรจุได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาร่วมด้วย ได้แก่ สภาวะในการเก็บรักษา เช่น การควบคุมอุณหภูมิ แสง และความชื้นปริมาณและสถานะของเชื้อจุลินทรีย์ (Microbiological State) ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์อาหารนั้นๆชนิดและความเข้มข้นของก๊าซที่เหมาะสมในการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารแต่ละชนิด และเครื่องมืออุปกรณ์ที่ใช้ในการบรรจุ
 

Nitrogen generator

ก๊าซ ไนโตรเจน กับบทบาทในการผลิต

 
บรรยากาศ ก๊าซต่างๆ ในบรรยากาศมีความสำคัญต่อชีวิตมนุษย์อย่างไร ในระบบการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ บรรยากาศและก๊าซที่อยู่ในบรรยากาศก็มีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน อาทิ ใช้ในการพ่น การเป่า การขับเคลื่อนวัตถุดิบเพื่อการผลิต ฯลฯ แต่ในการผลิตยาและเครื่องสำอางที่ต้องการเรื่องความปลอดภัยที่สูง การใช้ก๊าซที่มีคุณสมบัติที่ไม่ทำปฏิกริยากับสิ่งที่ผลิต และเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน ก๊าซไนโตรเจน จึงเป็นก๊าซที่มีบทบาทสูงมาก
“ด้วยคุณสมบัติของก๊าซไนโตรเจน เปรียบเสมือนก๊าซเฉื่อย ไม่ติดไฟ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรสชาติ และมีปริมาณมากที่สุดในบรรยากาศ คือ 78% ขณะที่ก๊าซออกซิเจนในบรรยากาศจะมีปริมาณ 20.9% แต่ออกซิเจนเป็นตัวที่ทำให้เกิดปัญหามากที่สุด
 

ก๊าซไนโตรเจน ใช้ประโยชน์อะไรบ้าง

 
      หากเป็นการใช้งานโดยทั่วไป เช่น การเติมยางรถยนต์ ใช้เป็นตัวทดสอบระบบการรั่วของท่อ หรือเรียกว่า test leak เพราะท่อหรือ คอยล์ ต่างๆ การเชื่อมเป็นข้อเล็กๆ เราสามารถอัดก๊าซไนโตรเจนเข้าไปเพื่อทดสอบว่ามีการรั่วไหลหรือไม่  และก๊าซไนโตรเจนเป็น clean dry gas มีจุด dew point ที่ -40 ํC คือเป็นก๊าซที่แห้งมาก ไม่ก่อให้เกิดการควบแน่น หรือ condense ในท่อ เช่นลมที่ส่งในท่อระยะทางสิบกิโลเมตร ถ้าเป็นลมทั่วไปจะเกิดหยดน้ำในระหว่างทาง แต่หากใช้ก๊าซไนโตรเจนจะไม่เกิดการควบแน่น เรียกว่าเป็นก๊าซที่แห้งมาก เป็น inert gas เพราะฉะนั้นก๊าซอะไรก็ตามที่อยู่ในระบบอุตสาหกรรม หากจะก่อให้เกิดปฏิกริยาทางเคมี เราจะใช้ไนโตรเจนเข้าไปแทนที่ จึงทำให้ก๊าซไนโตรเจนกลายเป็นก๊าซที่มีการใช้กันมาก โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการผลิตยาและเครื่องสำอาง ซึ่งเป็นสินค้าที่ต้องมีคุณภาพที่มาตรฐานความปลอดภัยรองรับ”

        นอกจากนั้น ในโรงงานอุตสาหกรรมยังใช้ก๊าซไนโตรเจนในขั้นตอนของการเก็บรักษา หรือ stock material post  โดยใช้ในขั้นตอนของแพ็คเกจจิ้ง ก่อนที่จะ finishing product โดยจะเก็บไนโตรเจนเอาไว้ในแพคเกจจิ้ง เพื่อยืดอายุของตัวยา ป้องกันการเกิดปฏิกริยาที่จะทำให้คุณสมบัติของยาเปลี่ยนไป
 

การเลือกใช้ก๊าซไนโตรเจน  

 
แหล่งผลิตก๊าซไนโตรเจนที่มีการใช้กันในอุตสาหกรรมมีหลายรูปแบบ คือ

1.แบบถัง cylinder ที่บรรจุเป็นก๊าซไนโตรเจน
2.แบบ Dewar เป็นโนโตรเจนในรูปของไนโตรเจนเหลว
3.แบบ Bulk จะเก็บในรูปของไนโตรเจนเหลว ถ้าต้องการใช้ก็จะมี evaporation ทำให้ไนโตรเจนที่เป็นของเหลว กลายเป็นก๊าซ ในแต่ละแบบจะมีข้อดี ข้อเสีย รวมถึงต้นทุนที่ต่างกัน 
 
แบบถังก๊าซไนโตรเจน หรือที่เรียกว่า cylinder อาจจะเป็นรูปแบบที่คุ้นตา เนื่องจากมีการใช้กันมาก เพราะราคาถูกในตอนเริ่มต้น แต่ก็มีข้อเสียคือ ต้องมีการตรวจสอบเรื่องความปลอดภัย เนื่องจากการขนย้าย หรือ การเปลี่ยนถังต่างๆ อาจเกิดอุบัติเหตุได้ เนื่องจากความอัดอากาศภายในถังมีความกดสูงถึง 200 บาร์ หากตัวเปิดปิดไม่สมบูรณ์อาจเกิดการระเบิด และอันตรายจากแรงดันของถังได้ ข้อเสีย คือไม่สามารถตรวจสอบคุณสมบัติของก๊าซโนไตรเจนที่ใช้ได้
 
แบบที่สองคือ Dewar จะเก็บไนโตรเจนในรูปของไนโตรเจนเหลว การใช้งานจะมีชุดวาวล์เป็นตัวคอนโทรล จะมีการสูญเสียก๊าซไนโตรเจน ถ้าเราไม่ได้ใช้นาน
 
แบบที่สามคือ Bulk เป็นรูปแบบที่ได้รับความนิยมในภาคอุตสาหกรรม โดยจะเก็บในรูปของลิควิดไนโตรเจน ถ้าจะต้องการใช้ก๊าซในไตรเจน จะมี evaporation ทำให้ไนโตรเจนที่เป็นของเหลว กลายเป็นก๊าซ ก่อนนำไปใช้
 
      ปัจจุบัน ด้วยนวัตกรรมที่มีมากขึ้น การปรับเปลี่ยนแหล่งผลิตก๊าซไนโตรเจนให้ตอบโจทย์ในการใช้งานได้มี ประสิทธิภาพ ใช้งานสะดวกมากขึ้น และให้ความคุ้มค่าในระยะยาว จึงมีการผลิตเครื่องผลิตไนโตรเจน หรือ Nitrogen Generator
 
ที่มาข้อมูล :: ถนอมอาหารด้วย ไนโตรเจน
Nitrogen Flushing

Nitrogen Flushing

 
คือ การเติมก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุ
เมื่ออาหารแปรรูปบางชนิดสัมผัสกับออกซิเจน จะเกิดการเสื่อมสภาพ ไขมันจะเหม็นหืน เกิดการเปลี่ยนสี และอาหารอาจเสียไป ออกซิเจนสามารถถูกนำออกไปจากบรรจุภัณฑ์โดยการนำอากาศออกทั้งหมดด้วยเครื่องสุญญากาศ ซึ่งจะยืดอายุของอาหารในบรรจุภัณฑ์ 
 
ด้วยการบรรจุห่อด้วยวิธีสุญญากาศตามปกตินั้นใช้ได้ดีสำหรับอาหารแข็ง เช่น เนื้อวัวและเนื้อสด แต่ใช้ได้ไม่ดีนักกับอาหารที่บอบบาง เช่น ผง มันฝรั่งทอด และขนมปังกรอบอาหารเหล่านี้ต้องการการปกป้องระหว่างการขนส่งเพื่อที่จะได้ไม่หักหรือป่นไปเสียก่อน เมื่อคุณเลือกมันฝรั่งทอดถุงหนึ่งที่ห้างสรรพสินค้า 
 
คุณอาจสังเกตว่าถุงนั้นพองและถูกเติมด้วย “อากาศ” แต่ก็ไม่ได้เหมือนกับอากาศที่เราหายใจเสียทีเดียว—ห่อดังกล่าวไม่มีออกซิเจนผู้ผลิตอาหารใช้เครื่องจักรที่ไล่อากาศปกติที่เต็มไปด้วยออกซิเจนออกไปจากบรรจุภัณฑ์ จากนั้นเติมด้วย ก๊าซไนโตร เจนทันทีและปิดผนึกให้แน่น ไนโตรเจนจะไม่ทำปฏิกิริยากับอาหารเหมือนออกซิเจน ดังนั้นอาหารจึงยังคงความสดใหม่ และไม่มีผลต่อรสชาติหรือเนื้อสัมผัสของอาหาร และไม่ต้องกังวลเรื่องไนโตรเจน 
Nitrogen generator
คุณสัมผัสกับไนโตรเจนอยู่เป็นประจำเนื่องจากไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบประมาณ 70% ของอากาศที่คุณหายใจอาหารที่บอบบางส่วนใหญ่จะได้รับการป้องกันด้วยกระบวนการที่เรียกว่า Nitrogen flushing ซึ่งอาจฟังดูน่ากลัว แต่ปลอดภัยแน่นอน ที่จริงแล้ว Nitrogen flushing เป็นวิธีการถนอมอาหารที่ดีเยี่ยมในการป้องกันอาหารที่ได้รับการบรรจุห่อ เช่น เมล็ดกาแฟ ถั่วเปลือกแข็ง เค้กข้าว ขนมปังกรอบ และมันฝรั่งทอด
 

ประโยชน์ของการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารโดยใช้วิธี Gas-Flushing 

 
  1.เพื่อเพิ่มอายุการเก็บรักษาชะลอหรือป้องกันการเสื่อมเสียคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหาร ปฏิกิริยาเคมีสำคัญที่เกิดขึ้นในผลิตภัณฑ์อาหารคือ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งเมื่อเกิดกับไขมันหรือน้ำมันจะทำให้อาหารเกิดการเหม็นหืน เกิดการเปลี่ยนแปลงของสี 
 
กลิ่นและรสของอาหาร ดังนั้นการใช้กระบวนการบรรจุแบบ Gas Flushing เพื่อกำจัดก๊าซออกซิเจนในอากาศที่ล้อมรอบอาหารออกไป จะสามารถช่วยชะลอ หรือป้องกันการเกิดปฏิกิริยานี้ได้  การศึกษาอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอด โดยบรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน ดัง
ตารางการเปรียบเทียบอายุการเก็บรักษามันฝรั่งทอดที่บรรจุในสภาวะบรรยากาศแตกต่างกัน สภาวะในการเก็บรักษา ปริมาณก๊าซออกซิเจนที่เหลืออยู่ในภาชนะบรรจุ อายุการเก็บรักษา
สภาวะบรรยากาศปกติ 21.0% 6 สัปดาห์ สภาวะที่พ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปในภาชนะบรรจุ 
2.0%  12  สัปดาห์
1.5%  16  สัปดาห์
1.0%  20  สัปดาห์
0.5%  24  สัปดาห์
จากตารางจะเห็นได้ว่า มันฝรั่งทอดที่บรรจุอยู่ในภาชนะบรรจุที่มีการพ่นก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทน ที่จนกระทั่งมีปริมาณก๊าซออกซิเจนในภาชนะบรรจุเพียง 0.5% จะสามารถยืดอายุการเก็บรักษาของมันฝรั่งทอดได้นานกว่ามันฝรั่งทอดที่เก็บ รักษาในสภาวะบรรยากาศปกติถึง 4 เท่า
   
2. ช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหาร (Food)โดยปกติแล้วในผลิตภัณฑ์อาหารที่มีองค์ประกอบของไขมันสูง เช่น มันฝรั่งทอดจะมีการเติมวัตถุเจือปนอาหารประเภท BHA และ BHT เพื่อช่วยป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (antioxidants) แต่เมื่อมีการเติมก๊าซไนโตรเจนเข้าไปแทนที่อากาศปกติแล้ว ก๊าซไนโตรเจนจะเป็นตัวป้องกันการเปลี่ยนแปลงของไขมันและน้ำมันที่ใช้ใน กระบวนการผลิต โดยการลดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้นจึงสามารถช่วยลดปริมาณการใช้วัตถุเจือปนอาหารได้อีกทางด้วย
   

Nitrogen generator

3.ป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์ภายในภาชนะบรรจุนอกจากประโยชน์ดังกล่าวแล้ว เทคนิคการบรรจุที่ถูกออกแบบให้มีการขึ้นรูปภาชนะเป็นซองทรงหมอน และเมื่อมีการเติมก๊าซเข้าไปแทนที่อากาศในภาชนะบรรจุทำให้ถุงพองตัวขึ้น เป็นส่วนช่วยในการปรับปรุงลักษณะของภาชนะบรรจุให้มีความสะดุดตามากขึ้น และยังสามารถช่วยป้องกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดกับผลิตภัณฑ์ภายใน ภาชนะบรรจุด้วย เช่น การแตกหักของชิ้นมันฝรั่งทอด เป็นต้น
 

ปัจจัยที่มีผลต่อการใช้ก๊าซเพื่อการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหาร

 
การอาศัยวิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่แต่เพียงอย่างเดียวนั้นไม่สามารถช่วยให้ เกิดประสิทธิผลสูงสุด ยังคงมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาและนำมาใช้ร่วมด้วย เช่น คุณสมบัติของฟิล์มที่นำมาใช้เป็นภาชนะบรรจุ ควรมีคุณสมบัติในการป้องกันการซึมผ่านของก๊าซ โดยเฉพาะก๊าซออกซิเจน ซึ่งถือเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออายุการเก็บรักษา 
 
ดังนั้นการใช้วิธีการพ่นก๊าซเข้าไปแทนที่ ร่วมกับการใช้ภาชนะบรรจุ ซึ่งสามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดี จะสามารถช่วยเก็บรักษาปริมาณก๊าซไนโตรเจนที่เติมเข้าไปภายในภาชนะบรรจุได้ ในขณะเดียวกันยังสามารถป้องกันการซึมผ่านของความชื้น และก๊าซออกซิเจนจากภายนอกไม่ให้ซึมผ่านเข้าไปในภาชนะบรรจุได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาร่วมด้วย 
 
ได้แก่ สภาวะในการเก็บรักษา เช่น การควบคุมอุณหภูมิ แสง และความชื้นปริมาณและสถานะของเชื้อจุลินทรีย์ (Microbiological State) ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์อาหารนั้นๆชนิดและความเข้มข้นของก๊าซที่เหมาะสมในการบรรจุผลิตภัณฑ์อาหารแต่ละชนิด และเครื่องมืออุปกรณ์ที่ใช้ในการบรรจุ
 

ก๊าซไนโตรเจนกับบทบาทในการผลิต

บรรยากาศ ก๊าซต่างๆ ในบรรยากาศมีความสำคัญต่อชีวิตมนุษย์อย่างไร ในระบบการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ บรรยากาศและก๊าซที่อยู่ในบรรยากาศก็มีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน อาทิ ใช้ในการพ่น การเป่า การขับเคลื่อนวัตถุดิบเพื่อการผลิต ฯลฯ แต่ในการผลิตยาและเครื่องสำอางที่ต้องการเรื่องความปลอดภัยที่สูง การใช้ก๊าซที่มีคุณสมบัติที่ไม่ทำปฏิกริยากับสิ่งที่ผลิต และเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน ก๊าซไนโตรเจน จึงเป็นก๊าซที่มีบทบาทสูงมาก
“ด้วยคุณสมบัติของก๊าซไนโตรเจน เปรียบเสมือนก๊าซเฉื่อย ไม่ติดไฟ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรสชาติ และมีปริมาณมากที่สุดในบรรยากาศ คือ 78% ขณะที่ก๊าซออกซิเจนในบรรยากาศจะมีปริมาณ 20.9% แต่ออกซิเจนเป็นตัวที่ทำให้เกิดปัญหามากที่สุด
 

ก๊าซไนโตรเจน ใช้ประโยชน์อะไรบ้าง

หากเป็นการใช้งานโดยทั่วไป เช่น การเติมยางรถยนต์ ใช้เป็นตัวทดสอบระบบการรั่วของท่อ หรือเรียกว่า test leak เพราะท่อหรือ คอยล์ ต่างๆ การเชื่อมเป็นข้อเล็กๆ เราสามารถอัดก๊าซไนโตรเจนเข้าไปเพื่อทดสอบว่ามีการรั่วไหลหรือไม่  และก๊าซไนโตรเจนเป็น clean dry gas มีจุด dew point ที่ -40 ํC คือเป็นก๊าซที่แห้งมาก ไม่ก่อให้เกิดการควบแน่น หรือ condense ในท่อ เช่น ลมที่ส่งในท่อระยะทางสิบกิโลเมตร ถ้าเป็นลมทั่วไปจะเกิดหยดน้ำในระหว่างทาง แต่หากใช้ก๊าซไนโตรเจนจะไม่เกิดการควบแน่น เรียกว่าเป็นก๊าซที่แห้งมาก เป็น inert gas เพราะฉะนั้นก๊าซอะไรก็ตามที่อยู่ในระบบอุตสาหกรรม หากจะก่อให้เกิดปฏิกริยาทางเคมี 
 
เราจะใช้ไนโตรเจนเข้าไปแทนที่ จึงทำให้ก๊าซไนโตรเจนกลายเป็นก๊าซที่มีการใช้กันมาก โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการผลิตยาและเครื่องสำอาง ซึ่งเป็นสินค้าที่ต้องมีคุณภาพที่มาตรฐานความปลอดภัยรองรับ”
นอกจากนั้น ในโรงงานอุตสาหกรรมยังใช้ก๊าซไนโตรเจนในขั้นตอนของการเก็บรักษา หรือ stock material post  โดยใช้ในขั้นตอนของแพ็คเกจจิ้ง ก่อนที่จะ finishing product โดยจะเก็บไนโตรเจนเอาไว้ในแพคเกจจิ้ง เพื่อยืดอายุของตัวยา ป้องกันการเกิดปฏิกริยาที่จะทำให้คุณสมบัติของยาเปลี่ยนไป
 

Nitrogen generator

การเลือกใช้ก๊าซไนโตรเจน  

แหล่งผลิตก๊าซไนโตรเจนที่มีการใช้กันในอุตสาหกรรมมีหลายรูปแบบ คือ
1.แบบถัง cylinder ที่บรรจุเป็นก๊าซไนโตรเจน
2.แบบ Dewar เป็นโนโตรเจนในรูปของไนโตรเจนเหลว
3.แบบ Bulk จะเก็บในรูปของไนโตรเจนเหลว ถ้าต้องการใช้ก็จะมี evaporation ทำให้ไนโตรเจนที่เป็นของเหลว กลายเป็นก๊าซ
ในแต่ละแบบจะมีข้อดี ข้อเสีย รวมถึงต้นทุนที่ต่างกัน 
 
แบบถังก๊าซไนโตรเจน หรือที่เรียกว่า cylinder อาจจะเป็นรูปแบบที่คุ้นตา เนื่องจากมีการใช้กันมาก เพราะราคาถูกในตอนเริ่มต้น แต่ก็มีข้อเสียคือ ต้องมีการตรวจสอบเรื่องความปลอดภัย เนื่องจากการขนย้าย หรือ การเปลี่ยนถังต่างๆ อาจเกิดอุบัติเหตุได้ เนื่องจากความอัดอากาศภายในถังมีความกดสูงถึง 200 บาร์ หากตัวเปิดปิดไม่สมบูรณ์อาจเกิดการระเบิด และอันตรายจากแรงดันของถังได้ ข้อเสีย คือไม่สามารถตรวจสอบคุณสมบัติของก๊าซโนไตรเจนที่ใช้ได้
 
แบบที่สองคือ Dewar จะเก็บไนโตรเจนในรูปของไนโตรเจนเหลว การใช้งานจะมีชุดวาวล์เป็นตัวคอนโทรล จะมีการสูญเสียก๊าซไนโตรเจน ถ้าเราไม่ได้ใช้นาน
 
แบบที่สามคือ Bulk เป็นรูปแบบที่ได้รับความนิยมในภาคอุตสาหกรรม โดยจะเก็บในรูปของลิควิดไนโตรเจน ถ้าจะต้องการใช้ก๊าซในไตรเจน จะมี evaporation ทำให้ไนโตรเจนที่เป็นของเหลว กลายเป็นก๊าซ ก่อนนำไปใช้
 
      ปัจจุบัน ด้วยนวัตกรรมที่มีมากขึ้น การปรับเปลี่ยนแหล่งผลิตก๊าซไนโตรเจนให้ตอบโจทย์ในการใช้งานได้มี ประสิทธิภาพ ใช้งานสะดวกมากขึ้น และให้ความคุ้มค่าในระยะยาว จึงมีการผลิตเครื่องผลิตไนโตรเจน หรือ Nitrogen Generator
 
Nitrogen Generator
ที่มาข้อมูล :: ถนอมอาหารด้วย ไนโตรเจน
 
error: Content is protected !!