มาตรฐานเทคนิคงานตาก LTLH ของปรีดา Ep.1

เปิดมาตรฐานงานตาก LTLH ของปรีดา เพื่อเป็นประโยชน์แก่ชาวสวนกาแฟไทยทุกคน

ในห้วงเวลาที่การโปรเสสกาแฟไทยกำลังลำบากจากภาวะฝนผิดฤดู เราจะแก้ไขปัญหากันได้อย่างไร? LTLH คือคำตอบ
.
Preda LTLH Method 2022 หรือ ระเบียบวิธีการตากกาแฟแบบ LTLH ของปรีดา 2022 ถือเป็นคู่มือการปฏิบัติงานตากกาแฟแบบ LTLH ฉบับแรกที่จัดทำขึ้นโดยโรงคั่วกาแฟปรีดาในฐานะ Preda Precessor
.
หวังว่า LTLH METHOD by preda จะช่วยรักษาคุณภาพ เเละเป็นเเนวทางการป้องกันการเสียผลผลิตของกาแฟไทยไว้ได้บ้างไม่มากก็น้อย
----------------------------------

Introduction : บทนำ
โรงคั่วกาแฟปรีดาเริ่มทดลองทำระบบการตากกาแฟแบบอุณหภูมิและความชื้นต่ำ หรือ LTLH (Low Temperature, Low Humidity Coffee Drying) ขึ้นเป็นครั้งแรกเมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2561 โดยมีที่มาจากความพยายามค้นหาวิธีการตากกาแฟในรูปแบบใหม่ที่ไม่ต้องขึ้นกับสภาพภูมิอากาศรายวันเพื่อลดความสูญเสียในระหว่างฤดูกาลแปรรูปกาแฟอันเนื่องจากฝนหลงฤดูซึ่งเกิดบ่อยครั้งขึ้นตามปัญหา Climate Change
.

ในการทดลองปีแรก เราทำเพื่อต้องการพิสูจน์ว่าการตากในห้องปิดที่ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นนั้นสามารถทำให้กาแฟที่มีความชื้นเริ่มต้นค่อนข้างสูง (M.C. 55-70%) มีความชื้นลดลงอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งแห้งสนิท (M.C. 10-12%) นอกจากนี้ก็ยังได้พิสูจน์อีกด้วยว่าห้องเล็กๆขนาด 4x4 ตร.ม. ก็สามารถทำแห้งระดับ Production scale ได้อย่างมีคุณภาพ ซึ่งในปีนั้นก็ถือเป็นปีเกิดของผลิตภัณฑ์กลุ่ม LTLH ที่เป็นที่นิยมหลายตัวได้แก่ Songbird (honey x dry LTLH), Strawberry Field (yeast x dry LTLH) , Plum (yeast x dry LTLH), Sanook (carbonic maceration x dry LTLH) เป็นต้น
.

นับแต่นั้นมา ปรีดาได้พยายามพัฒนาเทคนิคและสร้างระบบงาน LTLH มาตลอดระยะเวลา 4 ปีจนมีขีดความสามารถในการทำ production scale ที่ให้คุณภาพสูงเทียบเท่างาน lab scale ซึ่งคุณภาพของสารกาแฟดังกล่าวนั้นล้วนแต่ยืนอยู่บนพื้นฐานของข้อกำหนดเบื้องต้นทางวิศวกรรมและระเบียบการปฏิบัติงานที่ดี
.

Preda LTLH Method 2022 หรือ ระเบียบวิธีการตากกาแฟแบบ LTLH ของปรีดา 2022 ถือเป็นคู่มือการปฏิบัติงานตากกาแฟแบบ LTLH ฉบับแรกที่จัดทำขึ้นโดยโรงคั่วกาแฟปรีดาในฐานะ Preda Precessor ทั้งนี้มีเป้าหมายเพื่อรักษามาตรฐานงานการตากเทคนิคใหม่นี้ให้ได้ผลเชิงดีทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพ
.

อนึ่ง ปรีดายังได้จัดทำเอกสารชุดนี้ในแบบเผยแพร่เป็นสาธารณะเพื่อให้เกษตรกรและนักแปรรูปชาวไทยเข้าถึงได้โดยหวังว่าจะเกิดเป็นประโยชน์ต่อวงการอุตสาหกรรมกาแฟไทยโดยรวมต่อไป
Principle : หลักการและประโยชน์ของ LTLH
ปัญหาของการทำแห้งด้วยวิธีการตากภายใต้แสงอาทิตย์ (Sun drying) มีหลายประการได้แก่
• ความไม่แน่นอนของอุณหภูมิและความชื้นของอากาศ ทำให้ไม่สามารถบริหารจัดการทรัพยากรและเวลาในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• หากอากาศร้อนเกินไปเซลล์ของเมล็ดกาแฟก็อาจได้รับความเสียหายโดยเฉพาะการสลายตัวของไขมันซึ่งทำให้เกิดการหืนในสารกาแฟ และปัญหา Crystallized bean ซึ่งเป็นจุดเริ่มของการเกิดความชื้นย้อนกลับในระหว่างการจัดเก็บในคลังสต๊อก เมื่อเซลล์ของเมล็ดกาแฟเกิดความเสียหายก็จะสร้างความเสียหายเกี่ยวกับกลิ่นรสของกาแฟได้ในหลาย ๆ รูปแบบ

• ช่วงเวลากลางคืนมักจะเป็นช่วงที่อากาศมีความชื้นสัมพัทธ์สูง กาแฟอาจมีความชื้นเพิ่มมากขึ้นในระหว่างการตาก เมื่อมีความชื้นเพิ่มมากขึ้นก็มีความเสี่ยงจะติดราหรือแบคทีเรียตามไปด้วยโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าหากมีฝนหรือพายุเข้าเป็นระยะเวลาต่อเนื่องหลายวัน

LTLH คืออะไร?
‘การทำแห้ง’ เป็นการถนอมอาหารอย่างหนึ่งที่ช่วยให้อาหารนั้นสามารถเก็บได้นานขึ้นโดยที่ไม่เกิดการเจริญของจุลินทรีย์ต่าง ๆ หากเราสามารถทำอาหารให้แห้งได้โดยที่ยังคงรักษาคุณภาพของสารอาหารได้อย่างสมบูรณ์ก็จะเป็นประโยชน์ทั้งในด้านคุณภาพของกลิ่นรสและคุณค่าทางโภชนาการ
.

LTLH หรือ (Low Temperature, Low Humidity Drying) เป็นการทำแห้งที่มุ่งใช้อากาศที่มีอุณหภูมิและความชื้นต่ำช่วยดึงความชื้นออกจากพืชผัก ผลไม้หรือเนื้อสัตว์ต้องการ โดยจำเป็นต้องมีความเข้าใจและเทคนิคทางวิศวกรรมเข้ามาช่วยสร้างสภาวะของการทำแห้งดังกล่าวให้เกิดขึ้น การตาก LTLH จะไม่ใช้แสงแดดหรือความร้อนสูงแต่ใช้กระแสลมความชื้นต่ำเป็นตัวหลักซึ่งมีข้อดีในการทำให้อาหารมีการกระจายความชื้นที่สม่ำเสมอกว่าและไม่สูญเสียคุณค่าโภชนาการหลายอย่างอันเนื่องจากความร้อนสูง
.

การนำ LTLH มาใช้กับการตากกาแฟจึงช่วยปัญหาของการตากแดดแบบดั้งเดิมคือลดความเสี่ยงในการเจริญของเชื้อรา ช่วยให้สารอาหารยังคงอยู่ครบถ้วน ซึ่งส่งผลดีต่อคุณภาพของกาแฟคั่วทั้งในด้านกลิ่นและรสสัมผัส
ปัจจัยหลักของการตาก LTLH
1. Rich Air Stream : กระแสลมหมุนเวียนทั่วถึงทุกชั้นตาก โดยควรมีอัตราเร็วลมที่ไหลผ่านกาแฟประมาณ 1 m/s อัตราการทำแห้งจะเกิดเร็วขึ้นเมื่อกระแสลมที่ไหลผ่านมีความเร็วสูงขึ้น

2. Low Temperature : อุณหภูมิอากาศ (ต่ำกว่า 40 ºC)
โดยปกติเราจะใช้อุณหภูมิในช่วง 20-32 ºC ในช่วงต้นของการตาก ส่วนย่าน 32-40 ºC จะถือเป็นย่านอุณหภูมิสูงของ LTLH ซึ่งจะใช้กันในช่วงท้ายของการตากที่จำเป็นต้องมีการถ่ายเทความร้อนเสริมเพิ่มเติมให้แก่กาแฟในช่วง Falling rate period เพื่อกระตุ้นให้กาแฟมีการคายน้ำออกมาได้มากขึ้น

3. Low Humidity : ความชื้นอากาศต่ำ ( 30-75% Rh )
หากเราสามารถออกแบบระบบงานตากให้เกิดความสม่ำเสมอของทั้ง 3 ปัจจัยนี้ก็ถือได้ว่าเข้าเกณฑ์การตากแบบ LTLH แล้ว

ประโยชน์ของการตากกาแฟแบบ LTLH
• สามารถทำให้กาแฟแห้งได้แม้ในบรรยากาศชื้นฝน

• ลดความเสี่ยงของการเกิดเชื้อราและสารก่อมะเร็งอย่าง Ochratoxin A

• การตากในระดับอุณหภูมิต่ำช่วยรักษาคุณภาพของเซลล์กาแฟได้ดีซึ่งมีผลต่อคุณภาพของกลิ่นรสโดยตรง

• ประหยัดพื้นที่และแรงงาน

• ใช้เครื่องจักรหรืออุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อน สามารถหาซื้อได้ง่ายทั่วไปและราคาไม่แพงจึงง่ายต่อการเริ่มต้นของผู้แปรรูปรายเล็ก

• ควบคุมรอบเวลาของการตากได้แม่นยำ ทำให้เกิดประสิทธิภาพในการบริหารจัดการ
กลไกการตากแห้งในห้อง LTLH

• กระแสลมความชื้นต่ำพัดผ่านช่วยเร่งให้น้ำระเหยออกจากกาแฟที่วางอยู่ในตะกร้าหรือถาดตาก อากาศที่ดึงความชื้นออกจากเมล็ดได้จะต้องมีความชื้นสัมพัทธ์ที่อยู่ในระดับต่ำกว่า 75% ลงมา และควรมีความชื้นที่ต่ำลงเรื่อยๆเพื่อให้สามารถดึงความชื้นในเมล็ดที่ลดลงเรื่อยๆตามระยะเวลาตากได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ตะกร้าและหรือภาชนะตากต้องมีช่องโปร่งมากที่สุดเท่าที่จะมากได้เพื่อให้ลมผ่านได้ทั่วถึง

• ไม่ควรตากกาแฟหนาเกิน 2-3 นิ้ว เพื่อไม่ให้เกิดปัญหากาแฟแห้งไม่สม่ำเสมอและการก่อตัวของแบคทีเรียหรือเชื้ อากาศที่ชื้นขึ้นจากการตากกาแฟถูกดูดเข้าสู่เครื่องลดความชื้น (Dehumidifier) เพื่อทำให้อากาศแห้งลงแล้วสามารถกลับไปดึงความชื้นออกจากกาแฟได้อีกครั้ง

เครื่องลดความชื้นเป็นอุปกรณ์ทำความเย็นชนิดหนึ่งที่มีทั้งลมส่วนที่ไหลผ่านคอยล์เย็น (Evaporator) กลายเป็นลมเย็นที่มีความชื้นต่ำลง และลมส่วนที่ไหลผ่านแผงคอยล์ร้อน (Condenser) ออกมาเป็นลมร้อน ซึ่งเป็นการช่วยอุ่นอากาศภายในห้องตากให้กลับมามีอุณหภูมิสูงขึ้น ส่งผลให้อากาศขยายตัวและมีความสามารถในการบรรจุไอน้ำ (vapour) ได้มากขึ้นด้วย (อากาศอุ่นกว่าจะมีความชื้นสัมพัทธ์ที่ต่ำกว่า) พูดง่าย ๆ ว่าอากาศที่อุ่นขึ้นจะทำแห้งได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

เครื่องลดความชื้นจะทำให้อากาศกลั่นตัวเป็นหยดน้ำแล้วไหลออกไปจากห้องผ่านท่อน้ำทิ้ง เป็นการดึงมวลของน้ำจากกาแฟออกไปจากระบบห้อง
• อากาศแห้งออกจากเครื่องลดความชื้น กลับเข้าไปทำหน้าที่ลดความชื้นจากกาแฟได้อีกครั้ง
Room : ห้องตาก

• สามารถใช้ห้องเอนกประสงค์ทั่วไปมาประยุกต์เป็นห้องตาก LTLH ได้เลย

• อาจประยุกต์โรงตากที่ใช้หลังคาและผนังพลาสติกมาทำเป็นโรงตาก LTLH ก็ได้ แต่โครงสร้างต้องแข็งแรงและมีการเคลือบสีหรือสารกันสนิมที่ส่วนโครงสร้างนั้นเป็นอย่างดี

• ผนังควรสามารถกันความร้อนเข้า-ออกได้ดีและมีการทาสีหรือเคลือบด้วยสารเคลือบผิวกันความชื้นเช่นน้ำยา A 100 แล้ว

• สามารถปิดประตูและหน้าต่างได้มิดชิด (แต่ไม่จำเป็นต้องกันอากาศรั่วสนิท 100%)

• พื้นห้องทำจากวัสดุกันความชื้นและการกัดกร่อนได้ดี เช่นกระเบื้องหรือปูนขัดมันที่เคลือบน้ำยากันชื้นแล้ว ไม่ควรทำจากหินขัด และห้ามพื้นดินเปลือย

• หากทำโรงตากชั่วคราวก็ต้องปูพื้นโรงตากด้วยพลาสติกที่มีความหนามากพอที่จะกันความชื้นย้อนขึ้นจากพื้นดินได้

• ความสูงของระดับฝ้าหรือเพดาน 2.40 ม. – 3.0 ม.

• พื้นและผนังต้องเรียบไม่ขรุขระ (เพื่อลดการสะสมเชื้อ) หากทาสีผนังก็ควรเป็นสีที่สามารถเช็ดล้างทำความสะอาดได้ง่าย

• ไม่ใช้งานห้องในการตากกาแฟหากเพิ่งมีการทาสีใหม่หรือมีกลิ่นไม่พึงประสงค์ใดๆ

• ต้องมีการติดตั้งระบบระบายอากาศและพัดลมเพื่อสร้างกระแสลมหมุนเวียน

• ติดตั้งเครื่องลดความชื้น (Dehumidifier)

• มีช่องขนาด 1 นิ้ว เพื่อใส่สายยางระบายน้ำจากเครื่องลดความชื้นออกไปยังภายนอกห้อง

• ติดตั้ง Controller ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นด้วยคอนโทรลเลอร์ (Stc 3028 หรือสเปคสูงกว่า) หรือใช้ smart switch ควบคุมแยกเฉพาะแต่ละอุปกรณ์ [ optional ]

• ต้องมี sensor แสดงค่าความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิติดตั้งไว้ภายในห้อง
Ventilation fan : พัดลมระบายอากาศ

• จุดประสงค์ของพัดลมระบายอากาศมีไว้เพื่อระบายอากาศที่มีความชื้นสูงออกไป เท่ากับเป็นการช่วยดึงความชื้นออกจากห้องตาก และเพื่อช่วยระบายไอกรดที่เกิดจาก fermentation ออกไป

• ใช้พัดลมระบายอากาศขนาด 8-10 นิ้ว แบบมีหน้ากากเปิด-และปิดได้เองเมื่อพัดลมทำงาน ไม่ใช้แบบสายชัก

• ติดตั้งสวิทช์และ Timer เพื่อตั้งเวลาปิดเปิดได้

• ติดตั้งพัดลมระบายอากาศ 1 ตัว / พื้นที่ห้อง 20 ตร.ม.
Air stream fan : พัดลมเพื่อสร้างกระแสลม

• พัดลมเพดานแบบโคจร : ใช้พัดลมขนาด 18 นิ้ว ที่สามารถหมุนส่ายได้ถึง 50o ต้องมี Thermo fuse ป้องกันกรณีมอเตอร์ร้อน ติดตั้งพัดลมโคจร 1 ตัว / พื้นที่ห้อง 12 ตร.ม.

• พัดลมผนัง [optional] : ใช้พัดลมขนาดใบพัด 18 นิ้ว ที่สามารถหมุนส่ายได้ ต้องมี Thermo fuse ป้องกันกรณีมอเตอร์ร้อน

• พัดลมตั้งพื้น : ใช้พัดลมตั้งพื้นขนาดใบพัด 18 นิ้ว แบบอุตสาหกรรม สามารถปรับก้มเงยและหมุนส่ายได้ ต้องมี Thermo fuse ป้องกันกรณีมอเตอร์ร้อน ติดตั้งพัดลมจำนวน 1 ตัว/ พื้นที่ห้อง 5.5 ตร.ม.
Air conditioner [optional] : เครื่องปรับอากาศ

• ใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิภายในห้องให้ต่ำกว่าอากาศภายนอก ทั้งนี้เพื่อให้สอดคล้องกับเทคนิคการควบคุมสภาวะหมัก-ตากให้เป็นไปตามที่ผู้ใช้ออกแบบเอาไว้

• เครื่องปรับอากาศไม่ใช่อุปกรณ์จำเป็นสำหรับการทำแห้งแต่มีส่วนช่วยทำแห้งได้

• เครื่องปรับอากาศแบบ inverter สามารถตั้งอุณหภูมิและตั้งเวลาเปิด-ปิดได้

• เลือกใช้กำลังแอร์ตามมาตรฐานห้องใช้งานทั่วไปได้เลย
Dehumidifier เครื่องลดความชื้น

• ใช้เครื่องลดความชื้นที่มีกำลังเครื่อง 12,000 Btu ต่อพื้นที่ห้อง 30 ตร.ม.

• สามารถดัดแปลงแอร์เคลื่อนที่ให้ทำงานเป็นเครื่องลดความชื้นได้โดยต่อพ่วงกับ controller หรือ smart switch และต้องมีการปิดช่องทางนำน้ำที่กลั่นตัวบริเวณคอยล์เย็นไม่ให้วนกลับมาเพิ่มความชื้นอากาศ

• ไม่ใช้ระบบเพิ่มความชื้นกลับให้อากาศที่มีมากับเครื่อง

• วางเครื่องให้สูงจากพื้น 30 ซม. เป็นอย่างน้อย

• ต่อสายยางระบายจากตัวเครื่องออกไปในช่องทางด้านนอกห้อง โดยควรเป็นสายยางใสสามารถมองตรวจสอบได้ง่าย

• หากต้องการให้ห้องเย็นลง ให้ต่อท่อลมร้อนให้พ่นออกนอกห้อง (หากอุณหภูมิอากาศด้านนอกห้องต่ำกว่า 20 ºC ไม่ควรต่อท่อลมร้อนออกนอกห้อง)

• หากต้องการให้ห้องอุ่นขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำแห้ง ให้ต่อท่อลมร้อนให้พ่นวนกลับเข้ามาในห้อง
Heater : เครื่องทำความร้อน

• ทำหน้าที่เพิ่มอุณหภูมิของห้อง ใช้เมื่อต้องการทำแห้งในย่านอุณหภูมิที่สูงกว่าอากาศภายนอกหรือเมื่อต้องการอุ่นอากาศเพื่อลดความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศภายในห้อง

• ให้ใช้ infrared heater เท่านั้นเพื่อประสิทธิภาพที่ดีและความปลอดภัยในการใช้งานเนื่องจากไม่มีเปลวไฟและให้ความคุ้มค่าทางพลังงาน

• Electric infrared heater กำลังไฟขั้นต่ำ 1000 วัตต์ (งานห้องตากขนาดเล็ก)

• Gas Infrared heater ใช้กำลังไม่ต่ำกว่า 3 กิโลวัตต์ และต้องมีระบบ safety ตัดแก๊สเมื่อไม่ตรวจสอบพบเปลวไฟ (งานห้องตากขนาดใหญ่) เพื่อป้องกันอัคคีภัย

• ห้ามใช้เตาความร้อนที่ให้เปลวไฟสูงกว่า 1 ซม.

• heater ต้องวางอยู่ห่างจากถาดตากอย่างน้อย 60 ซม. และไม่ให้ปลั๊กไฟ สายไฟ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นใดอยู่ในรัศมีความร้อนของ heater ใกล้กว่าระยะ 2 ม.

• ลมต้องไม่พัดผ่าน heater โดยตรง แต่ก็ควรมีกระแสลมเคลื่อนที่อยู่ห่างออกไปจากตัว heater ประมาณ 50 ซม. เพื่อช่วยกระจายความร้อนออกไปให้ทั่วถึงห้อง

Drying Bed and stacking : ถาดตากและชั้นตาก
• ปัจจุบันมีรูปแบบของภาชนะตาก 2 แบบคือ แบบตะกร้าพลาสติกโปร่ง 30x40 ซม. และแบบถาดตากขนาดใหญ่ 2x1 ม. ที่ปูด้วยผ้ามุ้งพลาสติกซึ่งมีความโปร่งพอที่จะให้ลมผ่านเข้าออกได้

• วัสดุที่ใช้เป็นภาชนะตากซึ่งสัมผัสกับกาแฟต้องทำจากพลาสติก (ไม่ทำปฏิกิริยากับกรด และไม่เกิดสนิม) ที่สามารถทำความสะอาดได้ง่ายและนำกลับมาใช้ซ้ำได้ ไม่ควรทำจากไม้ไผ่หรือวัสดุธรรมชาติที่ขึ้นราได้

• ชั้นวางภาชนะตากต้องทำจากวัสดุที่แข็งแรง ไม่ขึ้นสนิมได้ง่าย (สเตนเลส อลูมิเนียม เหล็กเคลือบสีกันสนิม)

• เมื่อใช้ตะกร้าตากแบบโปร่ง ไม่ตากหนาเกิน 3 นิ้ว

• เมื่อใช้ถาดตากขนาดใหญ่ที่ปูด้วยผ้ามุ้ง ไม่ตากหนาเกิน 2 นิ้ว และมีระยะความสูงระหว่างถาดไม่ต่ำกว่า 20 ซม.

• ชั้นล่างสุดของชั้นตากต้องสูงจากพื้นไม่ต่ำกว่า 20 ซม.

• ติดล้อเลื่อนที่สามารถรับน้ำหนักได้มาก เพื่อความสะดวกในการเคลื่อนย้ายชั้นตากในขณะทำงาน