เทคนิคการเลือกใช้ปั๊มและวาล์วสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม Techniques for Choosing Pumps and Valves in the Food and Beverage Industry

เทคนิคการเลือกใช้ปั๊มและวาล์วสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
Techniques for Choosing Pumps and Valves in the Food and Beverage Industry

By:  รวิศ ทัศคร
Ravis Tasakorn
Department of Food Science and Technology
Faculty of Agro-Industry
Chiang Mai University
ravis.t@cmu.ac.th

     ปั๊มที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารอาจใช้เป็นวัสดุเป็นสเตนเลส เพราะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและสามารถรักษามาตรฐานด้านสุขอนามัยได้ดี แต่สำหรับอาหารบางชนิดที่อาจทำปฏิกิริยากับโลหะซึ่งทำให้คุณภาพหรือรสชาติอาหารเปลี่ยนไปอาจใช้ปั๊มที่ไม่ใช่วัสดุโลหะ เช่น พลาสติกเกรดอาหาร หรืออีลาสโตเมอร์ (Elastomers) และหากเป็นการนำไปใช้ในส่วนของการผลิตจะต้องเป็นปั๊มที่ถูกตามหลักมาตรฐานสุขอนามัย (Sanitary pump) และควรจะต้องเป็นอุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองเครื่องหมาย 3A sanitary standard ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ใช้ในการออกแบบเครื่องมือและเครื่องจักรอย่างถูกสุขอนามัย นอกจากนี้ ปั๊มที่เลือกใช้ควรผ่านการรองรับมาตรฐานเทคโนโลยี Clean-In-Place (CIP) ซึ่งสามารถทำความสะอาดได้โดยไม่ต้องถอดอุปกรณ์ จึงมั่นใจได้ถึงความสะอาดและปลอดภัย โดยปั๊มที่มักจะมีการออกแบบตามหลักมาตรฐานสุขอนามัย (Sanitary pump) ได้แก่ ปั๊มน้ำแบบลมดันหรือปั๊มน้ำอากาศ (Airlift pump) ปั๊มเจ็ทหรือปั๊มดูดน้ำด้วยแรงดันอากาศ (Jet pump) ปั๊มหอยโข่งหรือปั๊มแบบหมุนเหวี่ยง (Centrifugal pump) และปั๊มแบบแทนที่หรือปั๊มแบบอัดด้วยระบบแรงดัน (Positive displacement pump)

     ทั้งนี้ การพิจารณาเลือกปั๊มที่ใช้ในโรงงานอาหารมีประเด็นที่ควรพิจารณา ได้แก่ 1) อัตราการไหลที่ใช้ในการสูบจ่าย ซึ่งอาจพิจารณาร่วมกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ 2) องค์ประกอบและความหนืดของผลิตภัณฑ์อาหารหรือของเหลวที่ต้องการสูบจ่าย 3) ความดันในการสูบจ่าย 4) ช่วงอุณหภูมิของอาหารที่จะใช้กับปั๊ม 5) ขนาดของท่อ 6) การหุ้มฉนวนของตัวปั๊มสำหรับปั๊มที่ต้องใช้งานกับความร้อนหรือความเย็น 7) ความไวต่อแรงเฉือนที่มีผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ 8) สมบัติทางกายภาพและเคมีของผลิตภัณฑ์ที่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของปั๊ม ทั้งนี้ หากมีการเลือกใช้งานปั๊มที่สามารถควบคุมการไหลได้อย่างถูกต้องและแม่นยำแล้ว จะมีส่วนอย่างยิ่งในการรักษาคุณภาพของอาหาร ป้องกันการปนเปื้อนข้าม อีกทั้งยังสามารถลดการใช้พลังงานและยืดอายุการใช้งานของปั๊มได้อีกด้วย

หลักการเลือกใช้วาล์วในอุตสาหกรรมอาหาร
     สำหรับหลักการเลือกใช้วาล์วในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม ผู้ใช้งานควรคำนึงถึงประเภทของผลิตภัณฑ์ ระดับมาตรฐานด้านความสะอาดที่ใช้ในกระบวนการผลิต รวมถึงกฎหมายด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) หรือหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง

     Pumps used in the food industry may be made of stainless steel due to its corrosion resistance and ability to maintain hygiene standards. However, non-metal materials like food-grade plastic or elastomers are used for foods that may react with metal, affecting quality or taste. For production, pumps must adhere to sanitary standards and ideally be certified by the 3A sanitary standard, which ensures hygienic design. Pumps should also support Clean-In-Place (CIP) technology, allowing cleaning without disassembly, and ensuring cleanliness and safety. Common sanitary pump designs include airlift pumps, jet pumps, centrifugal pumps, and positive displacement pumps.

     Critical considerations for selecting pumps in food manufacturing factories include 1) flow rate along with the pipe diameter, 2) composition and viscosity of the product, 3) discharge pressure, 4) temperature range required, 5) pipe size, 6) insulation for hot or cold applications 7) shear sensitivity affecting product quality, and 8) physical and chemical properties impacting pump operation. Proper flow control and precise pump selection are crucial for maintaining food quality, preventing cross-contamination, reducing energy use, and extending pump lifespan.

Principles for Selecting Valves in the Food Industry
     When choosing valves for the food and beverage industry, users should consider the product types, hygiene standards in the production process, and relevant safety regulations, ensuring compliance with the FDA or other appropriate agencies.