ยุทธศาสตร์การปรับโครงสร้างเศรษฐกิจให้สมดุล [หมวดเงินอุดหนุน50] กลุ่มวิจัยที่ 3

การพัฒนาเครื่องสีเปลือกพริกไทยดำ
Development of the Black Pepper Dehuller

ผศ.สุวิช ศิริวัฒนโยธิน (หัวหน้าโครงการ)
Suwit Siriwattanayotin. (Asst. Prof.)
ภาควิชาวิศวกรรมอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์
นางวารุณี วารัญญานนท์
Warunee Varanyanond
น.ส.พิชชา ศิริรัตน์
Pitcha Sirirat

ทุนหมวดเงินอุดหนุนประจำปี 2550 งบประมาณ 236,840 บาท

ความสำคัญและที่มาของการวิจัย

พริกไทย มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ คือ Piper nigrum Linn. อยู่ในวงศ์ PIPERACEAE ชื่อสามัญ คือ pepper หรือ black pepper นอกจากนี้ยังมีชื่อเรียกแตกต่างกันตามท้องถิ่น เช่น ภาคเหนือ เรียก พริกน้อย ภาคใต้ เรียก พริก พริกไทยใช้เป็นเครื่องเทศ และแต่งกลิ่นอาหารมานาน มีส่วนช่วยในการถนอมอาหาร จึงช่วยให้อาหารนั้นมีอายุการเก็บรักษานานกว่าปกติ กลิ่นหอมในพริกไทยมาจากน้ำมันหอมระเหย (volatile oil) ซึ่งเป็นส่วนประกอบในพริกไทย นอกจากนี้ยังมี piperine สารประกอบพวกอัลคาลอยด์ ทำให้พริกไทยมีกลิ่นฉุน และสารสำคัญที่ทำให้พริกไทยมีรสเผ็ดร้อน คือ chavicine ซึ่งมีไม่น้อยกว่า 1% (http://clinictech.kps.ku.ac.th)

ผลพริกไทยอ่อนมีสีเขียว ลักษณะกลมเล็ก ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.3-0.4 ซม. เมื่อสุกเปลี่ยนเป็นสีส้มเหลืองหรือแดง มีกลิ่นหอมและรสเผ็ดร้อน พริกไทยสุกจะถูกเก็บเกี่ยวตามวัตถุประสงค์ในการผลิต ซึ่งได้ 2 ชนิด คือ พริกไทยดำ และพริกไทยขาว โดยพริกไทยดำได้จากการเก็บช่อพริกไทยที่แก่จัด โตเต็มที่ แต่ยังไม่สุกทั่วทั้งรวง มาผึ่งไว้ 1 คืน แล้วทำให้ผลหลุดจากช่อ จากนั้นนำผลที่ได้ไปตากแดด 5-6 วัน โดยมีผ้าพลาสติกรองรับการผึ่งกับพื้นดินหรือพื้นซีเมนต์ จนแห้ง ผิวจะเหี่ยวย่น เป็นสีดำ (วารุณี และคณะ, 2547) สำหรับพริกไทยขาว ได้จากการเก็บช่อพริกไทยที่แก่จัด เริ่มสุกจนเป็นสีแดง นำมาบ่มให้พริกไทยสุกทั่วถึงกัน ทำให้ผลหลุดจากช่อ แล้วลอกเปลือกชั้นนอกออก โดยนำไปแช่น้ำประมาณ 7-14 วัน เพื่อให้เปลือกนอกยุ่ย จากนั้นล้างน้ำเพื่อแยกเนื้อพริกไทยออก อาจเติมสารคลอรีน หรือซัลเฟอร์เพื่อทำให้ขาว นำไปตากแดดประมาณ 4-5 วัน จนแห้งสนิท หรือได้จากการลอกเปลือกพริกไทยดำ ซึ่งมีวิธีการผลิตเช่นเดียวกัน (www.thaiworldmarket.com)

ประเทศไทยมีพื้นที่ปลูกไทยมากในจังหวัดจันทบุรี รองลงมาคือ ชุมพร ระนอง มีการส่งออกพริกไทยจำนวน 437 ตัน โดยมีส่วนแบ่งการตลาดร้อยละ 0.22 ของตลาดโลก ในปีพ.ศ. 2544 ราคาขายพริกไทยดำจะต่ำกว่าพริกไทยขาว ซึ่งพริกไทยขาวชนิดดีราคา 182.8 บาท/กิโลกรัม ในปีพ.ศ.2540 เพิ่มขึ้นเป็น 194.6 บาท/กิโลกรัม ในปีพ.ศ. 2544 (www.doa.go.th) เนื่องจากพริกไทยขาวมีขั้นตอนในการผลิตมาก และค่าใช้จ่ายสูงกว่าพริกไทยดำ อีกทั้งผู้บริโภคนิยมบริโภคพริกไทยขาวมากกว่า จึงทำให้พริกไทยขาวมีราคาแพงกว่า แต่ในแง่สรรพคุณทางยาสมุนไพร พริกไทยดำมีตัวยามากกว่าพริกไทยขาว โดยในเปลือกของพริกไทยดำมีสารสำคัญที่ทำให้เผ็ดร้อน และหอม

อย่างไรก็ดีในปัจจุบันการผลิตพริกไทยขาวในระดับอุตสาหกรรมของไทยยังขาดการพัฒนาเทคโนโลยีที่ทันสมัยมารองรับการผลิตในปริมาณมากๆ และควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้ให้สม่ำเสมอ นอกจากนี้อุปกรณ์และเครื่องมือที่ใช้ในการผลิตยังไม่ถูกต้องตามหลักสุขอนามัยในการผลิตอาหาร (GMP) และวิธีการผลิตพริกไทยข้างต้นยังมีการสูญเสียเปลือกพริกไทยดำ ซึ่งเป็นส่วนที่มีประโยชน์ ไปกับน้ำที่ใช้ชะล้าง ก่อให้เกิดน้ำเสียปริมาณมากทั้งจากการแช่และล้างพริกไทย ระยะเวลาการแช่ที่เสียไปโดยเปล่าประโยชน์ นอกจากนี้ขั้นตอนการผลิตดังกล่าวยังมีโอกาสสูงในการปนเปื้อนอันตรายทางด้านกายภาพ เคมี และจุลินทรีย์ เช่น การตากพริกไทยกับพื้นซีเมนต์หรือพื้นดิน การใช้คลอรีนฟอกขาว การปนปื้อนของเชื้อราในพริกไทยที่ไม่แห้งสนิท การปนเปื้อนเหล่านี้ล้วนก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภค และส่งผลเสียต่อการส่งออกพริกไทย

การปรับปรุงเครื่องขัดสีเปลือกพริกไทยดำ และวิธีการผลิตให้มีมาตรฐานความปลอดภัย จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตพริกไทยดำและพริกไทยขาว และเพื่อที่จะให้เกิดการพัฒนาที่ยั่งยืนจึงควรที่จะมีการสร้างองค์ความรู้เกี่ยวกับการผลิตพริกไทยอย่างครบวงจร ดังนั้นคณะผู้ทำวิจัยจึงมุ่งเน้นที่จะพัฒนาเครื่องขัดสีเปลือกพริกไทยดำ ทดแทนการลอกเปลือกด้วยวิธีแช่น้ำ โดยทำการศึกษาผลของความเร็วรอบ ขนาดเม็ดพริกไทยดำ และความละเอียดของหินขัดต่อประสิทธิภาพการขัดสี เพื่อทำการพัฒนาเครื่องขัดสีพริกไทยดำที่มีประสิทธิภาพการขัดสีสูงสุด และนำผลการวิจัยที่ได้มาขยายผลสำหรับการสร้างเครื่องขัดสีเปลือกพริกไทยดำในระดับอุตสาหกรรมต่อไป

วัตถุประสงค์ของโครงการ

ศึกษาผลของความเร็วรอบ (รอบ/นาที) ความละเอียดของผิวขัด ขนาดของเม็ดพริกไทย และปริมาณความชื้นเริ่มต้นของเม็ดพริกไทยต่อประสิทธิภาพการสี โดยทำการสีด้วยเครื่องสีข้าวที่ผ่านการดัดแปลงแล้วได้แก่ ระยะห่างระหว่างลูกหินกับยางกด ช่องทางออก เพื่อหาสภาวะและสมบัติที่เหมาะสมของพริกไทยดำ ได้แก่ ปริมาณความชื้นของพริกไทยเริ่มต้น ที่ให้ปริมาณและประสิทธิภาพการสีสูงสุดศึกษา
ออกแบบเครื่องสีเปลือกพริกไทยดำ โดยอาศัยหลักการการเสียดสีระหว่างเปลือกพริกไทยและผิววัสดุที่หยาบ และการเสียดสีระหว่างเม็ดพริกไทย รวมถึงการศึกษาสภาวะการสีที่เหมาะสม เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการสีสูงสุด

ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากการวิจัย

ทราบระยะห่างระหว่างลูกหินและยางกด ขนาดของช่องทางออก อัตราการป้อนที่เหมาะสม
ทราบผลของความเร็วรอบการขัดสี ปริมาณความชื้นเริ่มต้น และความละเอียดของพื้นผิวขัด ที่มีต่อ ประสิทธิภาพการขัดสีพริกไทยดำ
สามารถนำวิธีการและเครื่องขัดสีเปลือกพริกไทยดำที่ได้รับการพัฒนามาใช้ในระดับอุตสาหกรรมเพื่อลดต้นทุนการสูญเสีย และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพริกไทยขาวจากพริกไทยดำ ตลอดจนควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้มีความสม่ำเสมอยิ่งขึ้น