Transcript Food-Processing Mechanical-Separation

การแยกทางกล
MECHANICAL SEPARATION
ดร.วรวลัญช์ รุ่งเรื องศรี
การแยกทางกล (Mechanical Separation)
บทนี้เ ป็ นการบรรยายการท างานของอุ ป กรณ์ เ ครื่ อ งมื อ ในการแยก
องค์ ประกอบของอาหารโดยทางกลหรื อทางกายภาพ 3 ชนิด คือ
1. การเหวี่ยงหนีศูนย์ กลาง เป็ นการแยกของเหลวที่ไม่ ละลายในกัน
และกัน หรื อแยกของแข็งออกจากของเหลวโดยการใช้ แรงเหวี่ยง
หนีศูนย์ กลาง
2. การกรอง เป็ นการแยกของแข็งออกจากของเหลว โดยการให้ ของ
ผสมไหลผ่ านวัตถุทมี่ ีรูพรุน
3. การบีบอัด เป็ นการแยกของเหลวออกจากของแข็งโดยใช้ ความดัน
1. การเหวีย่ งหนีศูนย์ กลาง
(CENTRIFUGATION)
1.
การเหวีย่ งหนีศูนย์ กลาง (Centrifugation)
• แรงเหวีย่ งหนีศูนย์ กลางเกิดขึน
้ เมื่อวัตถุดบิ ถูกหมุนเหวีย่ ง
• ขนาดของแรงขนอยู่ กับ รั ศมี และความเร็ วของการหมุ น รวมทั้ ง
มวล (ความหนาแน่ น) ของวัตถุที่ถูกเหวีย่ งไปรอบ ๆ
• ในการแยกของเหลวทีไ่ ม่ ละลายเป็ นเนื้อเดียวกันในเครื่ องเหวีย่ ง เช่ น อิมัลชัน
• ของเหลวที่มีความหนาแน่ นสู งกว่ าจะเคลื่อนที่ไปยังผนังของภาชนะและของเหลว
ทีเ่ บากว่ า (Aqueous Phase) จะอยู่อดั เข้ ามาด้ านใน
ในการแยกอิมัลชัน (สมมติเป็ นประเภทนา้ มันในไขมัน) โดยใช้ bowl centrifuge
ในคานวณรัศมีของท่อสาหรับส่ งวัตถุดบิ (Feed) ทาได้ โดยใช้ สมการ
rn2 = (ρAr12 - ρBr22) / (ρA - ρB) 1
rn เรียกว่ า นิวตรอนโซน (neutral zone) = แนวระหว่ างของเหลวแนว
ระหว่ างของเหลวทีม่ คี วามหนาแน่ นมากและน้ อย
r1 เป็ นรัศมีของชั้นทีม่ คี วามหนาแน่ นมาก
r2 เป็ นรัศมีของชั้นทีม่ คี วามหนาแน่ นน้ อยกว่ า
ρA , (Rho) เป็ นค่ าความหนาแน่ นของชั้นทีม่ คี วามหนาแน่ นมาก
(kg/m2)
ρB เป็ นค่ าความหนาแน่ นของชั้นทีม่ คี วามหนาแน่ นน้ อย (kg/m2)
• ถ้ าต้ องการแยกของเหลวที่หนาแน่ นน้ อยกว่ าออก
จากของเหลวที่หนาแน่ นมากกว่ า เช่ น แยกครี ม
ออกจากนม ท าได้ โ ดยการลดรั ศ มี ข องชั้ น ด้ า น
นอก (ค่ า r1) นั่นคือการลดรัศมีของชั้นนิ วตรอน
โซน
• ในทางกลับกัน ถ้ าต้ องการแยกของเหลวที่มีความ
หนาแน่ นมากออกจากส่ วนที่หนาแน่ นน้ อยกว่ า
เช่ น แยกน้าออก จากน้ามัน รั ศมีของชั้ นนอกและ
ชั้นนิวตรอนโซน จะต้ องมีค่าสู งขึน้
ตัวอย่างโจทย์ที่ 1: ในการแยกอิมัลชันประเภทนา้ มันในไขมันโดยใช้ bowl centrifuge ให้
คานวณรัศมีของนิวตรอนโซน เพื่อให้ สามารถติดตั้งท่ อสาหรับส่ งวัตถุดบิ ได้ ถูกต้ อง
ตั้งสมมติฐาน ความหนาแน่ นของเฟสต่ อเนื่องเท่ ากับ 1,000 kg./m3, ρA ควานหนาแม่ นของน้ามัน
เท่ ากับ 870 kg/m3, ρB โดยมีรัศมีของทางออกจากเซนตริฟิวจ์ เท่ ากับ 4 cm, r2 และ 5 cm, r1
rn2 = (ρAr12 - ρBr22) / (ρA - ρB)
rn2
rn
=
1
1,000 kg m3 × 0.05 2 m2 −870kg m3 0.04 2 m2
1000kg m3 −870kg m3
=
2.5−1.392
130
=
0.092 m หรื อ 9.2 cm
ในการทาให้ ของเหลวใสด้ วยแรงเหวีย่ งหนีศูนย์ กลาง
สามารถคานวนอัตราการเคลื่อนทีข่ องเหลวใสได้
โดยใช้ ความ หนาแน่ นของอนุภาคและของเหลว, ความหนืดของของเหลว และความเร็วรอบในการ
หมุนเหวีย่ ง
ดังแสดง ในสมการที่ 2 Q
=
D2 ω2 ρs −ρ V
18μ ln r2 r1
Q = อัตราไหล (m3/s) ของเหลวใสในเครื่ องเซนตริฟิวจ์
ω (2πN/60) = ความเร็วเชิงมุม
V = ความจุของเซนตริฟิวจ์ (m3)
D = เส้ นผ่ าศูนย์ กลางของอนุภาค (m)
ρs = ความหนาแน่ นของอนุภาค (kg/m3)
ρ = ความหนาแน่ นของของเหลว (kg/m3)
μ = ความหนืดของของเหลว (Ns/m2)
r2 = รัศมีของโรเตอร์ เครื่ องเหวี่ยง (m)
r1 = รัศมีของของเหลว (m)
N = ความเร็วรอบ (รอบต่ อวินาที)
2
• สาหรับอนุภาคที่มเี ส้ นผ่ าศู นย์ กลางขนาดหนึ่ง
• เวลาเฉลี่ยของอนุ ภาคที่อยู่ในสารแขวนลอยจะเท่ ากับ เวลาสาหรั บ
อนุภาคที่จะเคลื่อนที่ผ่านของเหลวไปยังผนังของเครื่ องเซนตริฟิวจ์
t
=
V
Q
(3)
เมื่อ t เป็ นเวลาที่อนุภาคอยู่ในเครื่ อง (s)
ดังนั้นจึงสามารถปรั บอัตราการไหล (Q) เพื่อให้ ได้ อนุภาคที่มีขนาด
ในช่ วงที่ต้องการ และV คือความจุของเซนตริฟิวจ์ (m3)
ตัวอย่ างโจทย์ ที่ 2
เบียร์ ซึ่งมีความหนาแน่ น 1.042 kg/m3 (ρ) ความหนืด 1.40 × 10-3 Ns/m2 (μ,
Mu) ประกอบด้ วยของแข็งซึ่งมีความหนาแน่ น 1,160 kg/m3 (ρ𝐬) อยู่ 1.5%
ถูกทาให้ ใสด้ วย bowl centrifuge ซึ่งมีความจุ 0.09 m3 (V) ด้ วยความเร็วรอบ
10,000 รอบ/นาที (N1) อัตราการไหล 240 I/hr (Q1) bowl centrifuge มี
เส้ นผ่ าศูนย์ กลาง 5.5 cm (rw=0.0275m) โดยมีเส้ นผ่ าศู นย์ กลางของทางออก 4
cm (r = 0.02 m) ให้ คานวณผลของอัตราการไหล (Q2) เมื่อเพิม่ ความเร็วรอบ
เป็ น 17,000 รอบ/นาที (N2) และขนาดอนุภาคเล็กที่สุด (D) ที่สามารถแยกได้ ที่
ความเร็วรอบสู งขึน้ (หา Q2 และ D ?????)
หา Q2 ?
Q
=
• อัตราการไหลเดิม Q1
• อัตราการไหลใหม่ Q2
D2 ω2 ρs −ρ V
18μ ln r2 r1
=
D2 2πN1 60 2 ρs −ρ V
18μ ln rw r
=
D2 2πN2 60 2 ρs −ρ V
18μ ln rw r
(2)
เนื่องจากสภาวะทุกอย่ างเหมือนเดิมนอกจากควานเร็วรอบซึ่งเปลีย่ นไป สามารถหา Q2 ได้ โดย
•
Q2
Q1
=
2πN2 60 2
2πN1 60 2
Q2
Q1
ดังนั้น Q2
=
= 2.89 เท่ าของ Q1
=
Q2
2×3.142×17,000 rpm/60 2
2×3.142×10,000rpm 60 2
2.89×240 I hr
(หาร 3600 เปลี่ยน hr เป็ น s)
3,600 s hr
= 0.192 I/s
= (0.192 I/s) × 0.001 m3/I (คูณ 0.001 เปลี่ยน I/s เป็ น m3/s)
= 1.92 × l0-4 m3 /s
ในการหาอนุภาคทีม่ ีขนาดเล็กทีส่ ุ ด (D) คานวณได้ จากสมการที่ 2
D2
=
=
=
Q2 18μ ln rw r
2πN2 60 2 ρs −ρ V
1.92×10−4 m3 s× 18×1.40×10−3 Ns m2 ×ln 0.0275m 0.02m
2×3.142× 17,000 60
D
•
Q2 18μ ln rw r
ω2 ρs −ρ V
2
รอบ
=
=
=
s2 × 1,160kg m3 −1,042kg m3 0.09m3
1.53×10−6
3.36×107
2.12 × 107 m
0.212 μm
m2
1.2 เครื่ องมือสาหรับการแยกด้ วยการเหวีย่ งหนีศูนย์ กลาง
(Centrifugation)
เครื่ องเซนตริฟิวจ์ แบ่ งได้ เป็ น 3 แบบ สาหรับใช้ ใน
1.
การแยกของเหลวที่ไม่ เป็ นเนื้อเดียวกัน
2.
การทาของเหลวให้ ใสโดยการกาจัดของแข็งที่มีปริ มาณ
เล็กน้ อยออกไป (การทาให้ ใสโดยการใช้ แรงเหวีย่ งหนีศูนย์ กลาง)
3.
การกาจัดของแข็งหรื อนา้ ออกไป
1.2.1 เครื่ องเซนติฟิวจ์ เพื่อแยกของเหลวออกจากของเหลว (Liquidliquid centrifuges)
• เครื่ อ งแบบที่ ง่ า ยที่ สุ ด ในกลุ่ ม นี้คื อ เครื่ อ งเหวี่ย ง
ทรงกระบอก
• เครื่ องประกอบด้ วยโรเตอร์ ซึ่ ง เป็ นภาชนะ
ทรงกระบอกในแนวตั้ ง และหมุ น อยู่ ใ นโครงนิ่ ง
ด้ วยความเร็วรอบต่ างกัน
• โดยของเหลวสองชนิ ดจะถู กแยกออก เป็ น 2 ชั้ น
ด้ ว ยแรงเหวี่ ย งหนี ศู น ย์ ก ลาง โดยของเหลวที่
หนาแน่ นกว่ าจะอยู่ ติ ด กั บ ผนั ง ของภาชนะ
ของเหลวทั้งสองจะไหลแยกออกมาตามทางออก
ต่ างกัน
• นิยมใช้ ในการแยกน้ามัน
•
http://www.youtube.com/watch?v=J6xc3nQ_5xY
1.2.1 เครื่ องเซนติฟิวจ์ เพื่อแยกของเหลวออกจากของเหลว
(Liquid-liquid centrifuges)
• เครื่ องเหวี่ยงแบบดิสก์ (disc bowl centrifuge)
• ใช้ สาหรั บกรณีที่ช้ ั น ของเหลวบางกว่ า โดยจะให้ การแยกที่ดีกว่ าเครื่ อง
เหวี่ยงทรงกระบอก
• นิยมใช้ ในการแยกครี มออกจากนม และเพื่ อทาให้ น้ามัน สารสกั ดจาก
กาแฟหรื อนา้ ผลไม้ ใส
Disc Stack Centrifuge: http://www.youtube.com/watch?v=bzXUiLajVlg
Disc Stack Centrifuge Milk process: http://www.youtube.com/watch?v=8F5XIT8btb8
• จานนีจ้ ะมีช่องให้ ของเหลวไหลออก
• ของเหลวจะไหลเข้ ามาทางฐานของจาน
ที่วางซ้ อนกันอยู่
• ของเหลวที่ มี ค วามหนาแม่ น สู ง กว่ า จะ
เคลื่ อนที่ไปยังผนังของภาชนะตามช่ อง
ของแผ่ นจาน
• ส่ วนที่หนาแน่ นน้ อยกว่ าจะถู กเหวี่ยงให้
อยู่ช้ั นในเข้ ามาด้ านศู นย์ กลางและอยู่บน
ผิวด้ านบน ทาให้ เกิดการแยกที่ดีขนึ้
1.2.2 เครื่ องเซนตริฟิวจ์ ทใี่ ช้ ทาให้ ของเหลวใส (Centrifugal
clarifiers)
• เป็ นเครื่ องเซนติฟิวจ์ แบบง่ ายที่ สุดในการ
แยกของแข็งออกจากของเหลว
• ของแข็ ง จะสะสมกั น เป็ นเค้ ก อยู่ ที่ ผ นั ง
ของภาชนะและเมื่ อ มี ค วามหนาตามที่
ก าหนดไว้ ก็ จ ะถู ก ก าจั ด ออกทางฐาน
ภาชนะอย่ างอัตโนมัติ
Nozzle centrifuges or valve discharge centrifuges
• ในการท าของเหลวที่ มี ข องแข็ ง ความ
เข้ มข้ นสู งให้ ใส นั้นจะใช้ เครื่ อง เซนตริ
ฟิ วจ์ แบบหัวฉีดหรื อแบบวาล์ วดิสชาร์ จ
• เครื่ องเหล่ านี้คล้ ายคลึงกันเครื่ องเหวี่ยง
แบบดิ ส ก์ แต่ ภ าชนะจะมี รู ป ร่ างแบบ
กรวย 2 ใบ ควา่ เข้ าหากัน
• เครื่ องเซนตริ ฟิวจ์ เพื่อทาให้ ของเหลวใส
นี้ใช้ ได้ กับน้ามัน น้าผลไม้ และแป้ ง หรื อ
ใช้ ในการเก็บเซลล์ยสี ต์
Valve discharge centrifuges: http://www.youtube.com/watch?v=_KtsBe34GHk
1.2.3 เครื่ องเซนตริฟิวจ์ สาหรับกาจัดตะกอนหรื อนา้
• เครื่ องเซนตริ ฟิวจ์ สาหรั บกาจั ดตะกอนใช้ สาหรั บอาหารเหลวที่มี
ของแข็งปนอยู่ในปริมาณสู ง
เครื่ องนีม้ หี ลายแบบ เช่ น
• Conveyor bowl centrifuge
• Screen conveyor centrifuge
• Basket centrifuge
• Reciprocal conveyor centrifuge
• conveyor bowl centrifuge http://www.youtube.com/watch?v=OtjpdOVMoUg
• screw conveyor centrifuge http://www.youtube.com/watch?v=FhS5vN4r5LA
• เครื่ องเซนตริฟิวจ์ แบบไฮโดรลิก: ใช้ ในการแยกของแข็งที่เปราะแตก
ได้ เช่ น แยกผลึก ออกจากของเหลว
• สาหรับเครื่ องเซนตริฟิวจ์ แบบตะกร้ า
(basket centrifuge)
• จะมี ต ะกร้ าโลหะซึ่ ง มี รู พ รุ น และมี
ตั ว กลางส าหรั บ การกรองไว้ บ นตา
ข่ ายนี้
• ตั ว อย่ างการประยุ ก ต์ ใช้ เครื่ องนี้
ได้ แก่ การนาโปรตีนจากสั ตว์ และพืช
กลับมาใช้ ใหม่ การแยกของเหลวจาก
กาแฟ โกโก้ และชา และการก าจั ด
ตะกอนในนา้ มัน
basket centrifuge: http://www.youtube.com/watch?v=YC6GsJMEUwU
2. การกรอง (FILTRATION)
2.
การกรอง (Filtration)
• การกรองเป็ นกรรมวิธีการทาของเหลวให้ ใสโดยการกาจัดอนุภาคเล็กๆ
ของของแข็ง เช่ น ไวน์ เบียร์ หรื อเพื่อแยกของเหลวออกจากของแข็ง
โดยการกรองเนื้ออาหาร เช่ น นา้ ผลไม้
2.1 ทฤษฎี
• เมื่ อสารแขวนลอยเคลื่อนที่ผ่านแผ่ นกรอง อนุ ภาคแรกจะถูกจับอยู่
ในตัวกลางการกรอง
• เป็ นผลให้ ของเหลวสามารถเคลื่อนที่ผ่านแผ่ นกรองได้ ลดลง ดังนั้น
ความต้ านทานการไหลจึงเพิม่ ขึน้
• จึงต้ องมีการเพิ่มความแตกต่ างของความดันเพื่อรักษาอัตราการไหล
ของสารที่กรองได้ แสดงอัตราเร็วของการกรอง ได้ ดังต่ อไปนี้
แรงขับเคลื่อน (ความแตกต่างของความดันหน้าตัดของที่กรอง)
อัตราเร็วของการกรอง=
ความต้านทานต่อการไหล
2.2 เครื่ องมือ
2.2.1 เครื่ อ งกรองโดยใช้ ค วามดั น (Pressure
filter)
เครื่ องกรองแบบแผ่ นเพลท (plate and frame niter
press) :
• ใช้ แผ่ นกรองผ้ าหรื อกระดาษ
• ของเหลวจะถูกปั๊ มเข้ าไปในเครื่ องอัดนี้และกรอง
ผ่ านแผ่ นผ้ ากรอง
• วิธีนี้ใช้ เงินลงทุนค่ อนข้ างต่าและประยุกต์ ใช้ ได้ กับ
อาหารหลายชนิด การดูแลรักษาง่ าย
• แต่ วธิ ีนีใ้ ช้ เวลานานและแรงงานสู ง
•
plate filter: http://www.youtube.com/watch?v=n6fTdvqCWk8
Shell and leaf filter : http://www.youtube.com/watch?v=K9cjECvMPZ8
เครื่ องกรองแบบ shell และ leaf
• เป็ นเครื่ อ งที่ ช่ วยแก้ ปั ญ หาการใช้
แรงงานสู งนี้และปัญหาความยุ่งยาก
ที่เกิดขึ้นในการใช้ เครื่ องกรองด้ ว ย
ความดันแบบแผ่ นเพลท
• เครื่ องประกอบด้ วยชั้นนอก (leaves)
ซึ่ ง มี รู ต าข่ า ยและเคลื อ บด้ ว ยวั ส ดุ
กรองและตรึ งอยู่ บนโครงซึ่ งมี
ช่ องทางออกส าหรั บ ของเหลวที่
กรองได้
2.2.2 เครื่ องกรองแบบสุ ญญากาศ (Vacuum filters)
• เครื่ องกรองแบบสุ ญญากาศเป็ นเครื่ องที่ทางานที่ความดันต่า
• มีต้นทุนสู งในการทาสุ ญญากาศ
• สามารถใช้ เครื่ องนีแ้ บบต่ อเนื่องได้
• ในขณะที่เครื่ องกรองแบบแผ่ นเพลททางานแบบต่ อเนื่ องไม่ ได้ เพราะ
ต้ องลดความดันลงเพื่อแยกเค้ กออก
• มี 2 แบบ คือเครื่ องกรองแบบลูกกลิง้ หมุน (rotary drum filter) และ
เครื่ องกรองแบบ จานหมุน (rotary disc filler)
เครื่ องกรองแบบลูกกลิง้ หมุน (rotary drum filter)
• ประกอบด้ ว ยถู ก กลิ้ง ทรงกระบอกที่
หมุนอย่ างช้ าๆ
• โดยผิ ว หน้ า ของลู ก กลิ้ง แบ่ ง เป็ นช่ อ ง
แคบๆ
• แต่ ละช่ องจะมีแผ่ นกรองอยู่ด้านในและ
ต่ อเข้ ากับปั๊มสุ ญญากาศตรงกลาง
• เมื่อลูกกลิง้ หมุนไปในภาชนะของเหลว
ของเหลวจะไหลผ่ านแผ่ นกรอง
•
•
rotary drum filter 1:
http://www.youtube.com/watch?v=gzCLXe2xQAs
rotary drum filter 2:
http://www.youtube.com/watch?v=89toDQs4-BM
และเครื่ องกรองแบบ จานหมุน (rotary disc filler)
• เ ค รื่ อ ง ก ร อ ง แ บ บ จ า น ห มุ น
ประกอบด้ วยชุ ดจานในแนวตั้งซึ่ ง
หมุนอย่ างช้ า ๆ ในอ่ างของเหลว
• จานแต่ ละแผ่ นจะแบ่ งออกเป็ นส่ วน
ๆ และแต่ ละส่ วนจะมีรูทาง ออกทีไ่ ป
รวมที่แกนตรงกลาง มีใบมีดติดตั้งที่
แผ่ นจานเพื่อกาจัดเค้ กออกไปอย่ าง
ต่ อเนื่อง
•
rotary disc filter:
http://www.youtube.com/watch?v=stcZBKcE5LA
3. การบีบอัด (EXPRESSION)
3.1 ทฤษฎี
• การบีบอัดส่ วนใหญ่ จะใช้ ในการสกัดนา้ มันและนา้ ผลไม้
• โดยบ่ อ ยครั้ ง ที่ จ ะใช้ ร่ ว มกั บ การลดขนาด เพื่ อ เพิ่ ม ผลผลิ ต ของ
ผลิตภัณฑ์ ทาให้ สามารถสกัดองค์ ประกอบของสารจากวัตถุดบิ
• เช่ น นา้ ตาลและนา้ มันพืช
• สารที่ต้องการสกัดเหล่ านี้จะอยู่ในระหว่ างโครงสร้ างเซลล์ ของพื ช
จึงจาเป็ นต้ องทาลายเซลล์ เหล่ านี้ก่อนเพื่ อปลดปล่ อยสารดังกล่ าว
ออกมา
นา้ มันพืช
• ในเมล็ดนา้ มันพืชแต่ ละชนิด
• มีวิธีสกัดน้ามันมีอยู่ 2 แบบ คื อ การสกัดโดยใช้ สารละลายอินทรี ย์
และโดยการบีบอัด
• การบีบอัดอาจทาได้ ใน 2 ขั้นตอน คือ การลดขนาดเพื่อให้ เกิ ดพัลพ์
ตามด้ ว ยการแยกด้ ว ยการบี บ อั ด หรื อ ท าในขั้ น ตอนเดี ย วซึ่ ง จะ
รวมทั้งการทาให้ เซลล์ แตกและดันนา้ มันออกมา
การแปรรูปผลไม้
• เช่ น การสกัดน้าองุ่ นส าหรั บการท าไวน์ การสกัดน้า แอปเปิ้ ลหรื อ
•
•
•
•
นา้ ส้ ม
เครื่ องอัดควรจะแยกนา้ ผลไม้ ให้ ได้ มากที่สุด
โดยให้ มีปริมาณของแข็ง หรื อสารประกอบฟี นอลิกจากเปลือกผลไม้
น้ อยที่สุด
เพื่อป้ องกันความขมหรื อการเกิดสี นา้ ตาล
สิ่ งเหล่ านีท้ าได้ โดยการลดความดันและใช้ การอัดบีบให้ น้อยลง
ปัจจัยทีม่ ผี ลต่ อปริมาณผลผลิตของของเหลวจากการอัด
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
ความสุ กและสภาวะการเจริญเติบโตของวัตถุดบิ
ปริมาณการแตกของเซลล์
ความต้ านทานของของแข็งต่ อการทาลายเชิงกล
อัตราเร็วของการเพิม่ ความดัน
เวลาในการบีบอัด
ความดันสู งสุ ดทีใ่ ห้ แก่ เครื่ องอัด
ความหนาของของแข็งทีถ่ ูกบีบอัด
อุณหภูมขิ องของแข็งและของเหลว
ความหนืดของของเหลวทีถ่ ูกบีบอัด
3.2 เครื่ องมือ
3.2.1 การบีบอัดแบบกะ
เครื่ องมื อที่ใช้ มากสาหรั บการแปรรู ปผลไม้ ด้วยการบีบอัด คือ
เครื่ องกรองโดยใช้ ความดันแบบแผ่ น
แท็งก์ เพรส (tank press)
ไฮดรอลิกแรมเพรส (hydraulic ram press หรื อ cage press)
แท็งก์เพรส (tank press)
• ประกอบด้ วยโลหะทรงกระบอกตั้งในแนวนอน ภายใน
แบ่ งเป็ นส่ วน ๆ ด้ วยแผ่ นกรอง
• จะมีการส่ งพัลพ์ ผลไม้ จากด้ านข้ างมายังด้ านหนึ่งของ
แผ่ นกรองและอัดอากาศทางด้ านตรงข้ ามกับแผ่ นกรอง
• ผลไม้ จะถู กกรองผ่ านแผ่ นกรองมาตามช่ อง และเมื่ อ
บีบอัดเสร็ จแล้ ว แท็งก์ จะหมุนเพื่อให้ ของแข็งที่สะสม
อยู่หลุดและถูกทิง้ ไป
• การค่ อย ๆ เพิ่มความดันจะช่ วยให้ ได้ น้าผลไม้ คุณภาพ
ดี
•
Tank press: http://www.youtube.com/watch?v=I4Mv3G2NM74
เครื่ องไฮดรอลิกแรมเพลส (hydraulic ram press หรื อ cage press)
ประกอบด้ วยเพลท ซึ่ งเป็ นภาชนะ โลหะ
ทรงกระบอกในแนวตั้งซึ่งมีรูเล็ก ๆ หรื ออาจเป็ น
กรงซี่ ๆ หรื อใช้ แผ่ นเพลทเป็ นซี่ ๆ
• เพลทนี้จะถูกดันลงไปบนพัลพ์ ที่ซ้อนกันอยู่โดย
ระบบไฮดรอลิกหรื อสกรู และค่ อย ๆ เพิ่มความ
ดันขึน้ ของเหลวจะไหลผ่ านรู หรื อซี่ กรงและมา
รวมกันที่ฐานของเครื่ องอัด
• ข้ อดีของเครื่ องคื อ สามารถควบคุมความดันต่ อ
ปริมาณพัลพ์ได้ อย่ างละเอียดและสามารถสั่ งงาน
อัตโนมัติได้ ทาให้ ช่วยลดการใช้ งานได้
•
3.2.2 เครื่ องอัดแบบต่ อเนื่อง
เครื่ องอัดแบบต่ อเนื่องที่ใช้ ในอุตสาหกรรมมีหลายแบบ เช่ น
• เครื่ องอัดแบบสายพาน ใช้ ในการแปรรู ปผลไม้
• เครื่ อ งอั ด แบบเกลี ย ว ใช้ ส าหรั บ แปรรู ป ผลไม้ และการสกั ด
นา้ มัน
• เครื่ องอัดแบบใช้ ลูกกลิง้ ใช้ ในการแปรรู ปนา้ ตาล
เครื่ องอัดแบบสายพาน (Belt press)
• เครื่ องประกอบด้ วยสายพาน ซึ่ งจะเคลื่ อนที่ไปบนภาชนะทรงกระบอกที่
•
ทาด้ วยโลหะสแตนเลส 2 ลูก โดยทีล่ ูกหนึ่งจะมีช่องเล็กๆมากมาย
ผลไม้ ที่ เ ล็ ก ละเอี ย ดจะผ่ า นเข้ า ไปในสายพานนี้ แ ละถู ก อั ด ในระหว่ า ง
สายพานและโลหะทรงกระบอกที่มีช่องเล็ก ๆ นี้ น้าผลไม้ จะเคลื่ อนที่ผ่าน
ช่ องเล็ก ๆ นี้
ส่ วนเค้ กของแข็งจะเคลื่อนทีไ่ ปบนสายพานและถูกกาจัดออกไปโดยใบมีด
ข้ อดี คือ จะให้ น้าผลไม้ คุณภาพดีและให้ ผลผลิตทีส่ ู ง
ข้ อเสี ย คือ ต้ องใช้ เงินลงทุนสู ง ดูแลรักษาและทาความสะอาดยาก
•
Belt press: http://www.youtube.com/watch?v=HV6y5bDCJX8
•
•
•
เครื่ องอัดแบบเกลียว (Screw press)
• ประกอบด้ วยภาชนะโลหะทรงกระบอกแข็งแรงใน
•
•
•
•
แนวนอน ภายในจะมีเกลียวสแตนเลสบรรจุอยู่
ความสู งของร่ องเกลียวจะลดลงเรื่ อย ๆ ตามปลาย
ทรงกระบอกเพื่อเพิ่มความดันต่ อพัลพ์ ที่ ถูกลาเลียง
ไปตามบาเรล
ตรงกลางบาเรลจะมีช่องเปิ ดเพื่ อให้ ของเหลวไหล
ออกไปได้
เค้ กของแข็งจะถู กกาจัดออกไปตรงทางออกปลาย
เครื่ อง
เครื่ องนี้จะให้ ของแข็งจากน้าผลไม้ ที่มี ความเข้ มข้ น
สู งกว่ าเครื่ องอัดแบบใช้ สายพาน
เครื่ องอัดแบบลกู กลิง้ (Roller press)
• จะมี ก ารส่ งพั ล พ์ ไ ปในระหว่ า งลู ก กลิ้ ง
หนัก มีการให้ ความดันแก่ พลั พ์
• ของเหลวจะไหลไปบนลู ก กลิ้ ง ไปยั ง
ภาชนะสาหรับเก็บรวบรวม
• ของแข็งจะถูกกาจัดไปโดยใบมีด
• มีการดัด แปลงรู ป แบบของเครื่ องโดยใช้
ลูกกลิ้งที่มีช่องเล็กจานวนมากโดยใช้ ผ้า
ก ร อ ง แ ล ะ ท า ง า น ที่ ค ว า ม ดั น เ ป็ น
สุ ญญากาศ
•
Roller press:
http://www.youtube.com/watch?v=UCqebvfMPTs