Pulsed Electric Field System

หลักการทำงาน

ระบบ Pulsed Electric Field (PEF) ของอัลฟา ลาวาล คือเทคโนโลยีปรับสภาพวัตถุดิบก่อนการสกัดน้ำมันปาล์มดิบ โดยไม่ใช้ความร้อน (Non-thermal Pre-treatment Technology)  แทนการพึ่งพาความร้อน เทคโนโลยี PEF ใช้พลังงานจากสนามไฟฟ้าแรงดันสูงแบบพัลส์ในช่วงเวลาสั้น ๆ ก่อนเข้าสู่กระบวนการนึ่งฆ่าเชื้อและการสกัดน้ำมัน พลังงานไฟฟ้าเหล่านี้จะช่วยเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเซลล์พืช ทำให้น้ำมันถูกปลดปล่อยออกมาได้มากขึ้น  ผลลัพธ์คือประสิทธิภาพการสกัดที่สูงขึ้น ต้นทุนพลังงานที่ลดลง ลดการสูญเสียน้ำมันในกระบวนการกลั่นขั้นต่อไป และช่วยยกระดับคุณภาพของผลิตภัณฑ์โดยรวม

การปรับสภาพและเตรียมวัตถุดิบ

ทะลายปาล์มสดจะผ่านการล้างเพื่อขจัดทราย ดิน และสิ่งปนเปื้อนต่าง ๆ ก่อนเข้าสู่ห้องประมวลผลด้วยสนามไฟฟ้าแบบพัลส์ ช่วยให้กระบวนการทำงานมีความสม่ำเสมอ พร้อมลดการสึกหรอจากการขัดสีของอุปกรณ์ในขั้นตอนถัดไป

การเปิดโครงสร้างเซลล์พืชด้วยกระบวนการ Electroporation

ภายในห้องประมวลผล ทะลายปาล์มสดจะเคลื่อนผ่านระหว่างขั้วอิเล็กโทรด ซึ่งปล่อยสนามไฟฟ้าแรงดันสูงแบบพัลส์ที่ควบคุมอย่างแม่นยำ  หัวใจสำคัญของเทคโนโลยี PEF คือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์พืช ทำให้เกิดรูพรุนขนาดเล็กระดับจุลภาค หรือที่เรียกว่า Electroporation ช่วยให้น้ำมันถูกปลดปล่อยออกมาได้ง่ายขึ้น พร้อมคงคุณภาพของผลปาล์ม โดยไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์เสียหายจากการใช้ความร้อนสูง

เซลล์พืชระหว่างขั้วอิเล็กโทรด

กระบวนการประมวลผลด้วยสนามไฟฟ้าแบบพัลส์ช่วยเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้น้ำมันถูกปลดปล่อยออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในกระบวนการผลิตขั้นต่อไป

Electroporation: กระบวนการจัดเรียงประจุไอออนบนเยื่อหุ้มเซลล์และการเกิดรูพรุนขนาดเล็ก

การควบคุมการซึมผ่านและการเปิดโครงสร้างเซลล์อย่างแม่นยำ

การเกิดรูพรุนขนาดเล็กช่วยเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้น้ำภายในเซลล์และสารประกอบที่ละลายน้ำได้ (ของเหลวภายในเซลล์) สามารถเคลื่อนตัวออกจากเซลล์ได้  กระบวนการที่ควบคุมได้นี้ช่วยลดแรงดันภายในเซลล์และทำให้โครงสร้างของผลปาล์มนุ่มลง โดยไม่ทำลายวัตถุดิบด้วยแรงทางกล ผนังเซลล์ส่วนใหญ่ยังคงสภาพเดิม ในขณะที่เกิดการเปลี่ยนแปลงเฉพาะจุดเพื่อเพิ่มการซึมผ่านตามที่ต้องการ  ความสามารถในการควบคุมกระบวนการนี้คือหนึ่งในข้อได้เปรียบสำคัญของเทคโนโลยี Pulsed Electric Field สำหรับโซลูชันการผลิตน้ำมันปาล์มดิบ (CPO) ยุคใหม่
 

การปลดปล่อยของเหลวภายในเซลล์: ของแข็งขนาดใหญ่ยังคงอยู่ภายในเซลล์ โดยขึ้นอยู่กับระดับความเข้มข้นของการประมวลผล

เพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตขั้นต่อไป

ผลจากกระบวนการ Electroporation ทำให้โครงสร้างของผลปาล์มนุ่มขึ้นและยืดหยุ่นต่อการแปรรูปมากขึ้น ช่วยให้น้ำมันถูกปลดปล่อยออกมาได้ดีขึ้นระหว่างการนึ่งฆ่าเชื้อและการบีบสกัด ลดแรงต้านในกระบวนการผลิต และเพิ่มอัตราการสกัดโดยรวม กระบวนการนี้ยังช่วยลดแรงดันเต่งภายในเซลล์ และทำให้โครงสร้างเนื้อเยื่อของผลปาล์มนุ่มลง

โครงสร้างเซลล์ที่นุ่มขึ้น และพร้อมต่อการแปรรูปมากยิ่งขึ้น

การผสานกระบวนการผลิตและการควบคุมอย่างแม่นยำ

ในขณะที่ทะลายปาล์มสดเคลื่อนผ่านพื้นที่ประมวลผล PEF อย่างต่อเนื่อง ระบบจะควบคุมการทำงานของขั้วอิเล็กโทรดและการตั้งค่าพัลส์ไฟฟ้าอย่างแม่นยำ เพื่อสร้างระดับ Electroporation ที่เหมาะสมตามความต้องการของกระบวนการผลิต
ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับระดับความเข้มข้นของการประมวลผลได้แบบเรียลไทม์ เพื่อรองรับความแตกต่างของคุณภาพวัตถุดิบ และปรับให้สอดคล้องกับเป้าหมายการผลิตเฉพาะของแต่ละโรงงาน  ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้ระบบทำงานได้อย่างสม่ำเสมอ พร้อมเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดน้ำมันและยกระดับผลลัพธ์ของกระบวนการผลิตโดยรวม

คำถามที่พบบ่อย

เทคโนโลยี PEF ได้รับการพิสูจน์ในการใช้งานระดับอุตสาหกรรมแล้วหรือไม่

ใช่ เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยสนามไฟฟ้าแบบพัลส์ (PEF) ได้รับการพิสูจน์แล้วในการใช้งานจริงกับกระบวนการผลิตอาหารขนาดใหญ่แบบต่อเนื่อง  จุดเริ่มต้นของเทคโนโลยีนี้ย้อนกลับไปตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1920 จากการคิดค้น Marx Generator โดย Erwin Otto Marx อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลังและระบบควบคุมในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ทำให้สามารถสร้างพัลส์ไฟฟ้าแรงดันสูงได้อย่างปลอดภัย แม่นยำ และเชื่อถือได้ สำหรับการใช้งานในกระบวนการผลิตอาหารเชิงพาณิชย์
อัลฟา ลาวาล ร่วมมือกับ Elea Technology GmbH ผู้นำระดับโลกด้านระบบ PEF อุตสาหกรรมขั้นสูง เพื่อนำความเชี่ยวชาญ เทคโนโลยีที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว และประสบการณ์จากการใช้งานจริง มาต่อยอดสู่กระบวนการผลิตน้ำมันปาล์ม

เทคโนโลยี PEF มีข้อดีอย่างไร

เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยสนามไฟฟ้าแบบพัลส์ (PEF) มอบประโยชน์หลากหลายสำหรับกระบวนการผลิตอาหารและน้ำมัน ด้วยกระบวนการที่ไม่ใช้ความร้อน เทคโนโลยีนี้ใช้พัลส์ไฟฟ้าแรงดันสูงในช่วงเวลาสั้น ๆ เพื่อปรับเปลี่ยนโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการฆ่าเชื้อให้รวดเร็วยิ่งขึ้น พร้อมรักษาคุณสมบัติสำคัญของผลิตภัณฑ์ ทั้งรสชาติ สี และคุณค่าทางโภชนาการ
สำหรับกระบวนการสกัดน้ำมันปาล์ม เทคโนโลยี PEF ช่วยเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้น้ำมันและสารประกอบที่มีคุณค่าสามารถถูกปลดปล่อยออกมาได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้การสกัดมีประสิทธิภาพสูงขึ้น และเพิ่มปริมาณผลผลิตที่ได้รับ
นอกจากนี้ PEF ยังช่วยสนับสนุนกระบวนการผลิตขั้นต่อไป ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการฟอกสี ลดระดับกรดไขมันอิสระ (FFA) และลดการสูญเสียน้ำมันโดยรวม

ความท้าทายสำคัญของเทคโนโลยี PEF คืออะไร

แม้ว่าเทคโนโลยี PEF จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่การนำไปใช้งานในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ยังมีปัจจัยที่ต้องพิจารณา เช่น ความต้องการด้านเงินลงทุนเริ่มต้น และความท้าทายในการผสานเทคโนโลยีเข้ากับกระบวนการผลิตระดับอุตสาหกรรม

นอกจากนี้ โรงงานสกัดน้ำมันปาล์มยังต้องเผชิญกับแรงกดดันอื่น ๆ เช่น

• ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศที่ส่งผลต่อคุณภาพของทะลายปาล์มสด

• การขาดแคลนแรงงานและต้นทุนการดำเนินงานที่เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อช่วงเวลาในการเก็บเกี่ยว

• ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เพิ่มขึ้น และมาตรฐานคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

ประสบการณ์การใช้งานจริงของเทคโนโลยี PEF เป็นอย่างไร

ประสบการณ์จากการใช้งานเทคโนโลยี PEF ในระดับอุตสาหกรรม แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของเทคโนโลยีที่ไม่ใช้ความร้อน ซึ่งเป็นอีกทางเลือกหนึ่งจากกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมที่อาศัยความร้อนหรือสารเคมี
ระบบ PEF ของอัลฟา ลาวาล ได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์จริงในประเทศมาเลเซีย ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดน้ำมันปาล์มดิบ (CPO) ในระดับอุตสาหกรรม โดยสามารถเพิ่มอัตราการสกัดน้ำมัน (OER) ได้สูงสุด 2% หรือเพิ่มผลผลิตน้ำมันได้สูงสุด 10% เมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตมาตรฐานเดิม
การใช้พัลส์ไฟฟ้าแรงดันสูงในช่วงเวลาสั้น ๆ กับทะลายปาล์มสด ทำให้เกิดกระบวนการ Electroporation ซึ่งช่วยปรับเปลี่ยนโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ และช่วยให้น้ำมันรวมถึงสารประกอบภายในเซลล์ถูกปลดปล่อยออกมาได้ง่ายขึ้น
ผลลัพธ์คือ PEF สามารถเพิ่มปริมาณผลผลิตจากการสกัด พร้อมยกระดับคุณภาพน้ำมัน ด้วยความสามารถในการฟอกสีที่ดีขึ้นและระดับกรดไขมันอิสระ (FFA) ที่ต่ำลง หลังผ่านกระบวนการ PEF น้ำมันปาล์มดิบ (CPO) ที่มีคุณภาพสูงขึ้นสามารถช่วยเพิ่มผลผลิตในขั้นตอนการกลั่น และลดต้นทุนการดำเนินงาน เช่น ลดปริมาณการใช้ดินฟอกสี

เทคโนโลยี PEF มีข้อกำหนดด้านการบริการและการบำรุงรักษาอย่างไร

ด้วยความต้องการในการบำรุงรักษาที่น้อยลง จึงช่วยสร้างความประหยัดได้อย่างมากในกระบวนการผลิตขั้นต่อไป ระบบ  Pulsed Electric Field ของอัลฟา ลาวาล มอบการทำงานที่เชื่อถือได้ ดูแลรักษาง่าย และรองรับการผลิตน้ำมันปาล์มอย่างต่อเนื่อง ด้วยเทคโนโลยีแบบ Solid-state ที่ไม่ใช้ความร้อน ระบบนี้จึงต้องการการดูแลรักษาน้อยกว่า เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แปรรูปเชิงกลแบบดั้งเดิม
การปรับสภาพผลปาล์มด้วยเทคโนโลยีสนามไฟฟ้าแบบพัลส์ก่อนเข้าสู่กระบวนการบีบสกัด ช่วยลดภาระทางกลและการสึกหรอของอุปกรณ์ในขั้นตอนถัดไป เช่น เครื่องย่อยและเครื่องบีบแบบสกรู ส่งผลให้อุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น