กลยุทธ์การปรับกระบวนการผลิตอาหารด้วยแบบจำลองและแมชชีนเลิร์นนิง

            ในโรงงานอาหาร ค่าการทำงานที่ดีที่สุดของเครื่องจักรอาจไม่ได้หมายถึงผลลัพธ์ที่ดีที่สุดของทั้งกระบวนการเสมอไป เช่น การลดพลังงานของเครื่องอบอาจทำให้เวลาอบนานขึ้นและเกิดสินค้าตกเกรดมากขึ้น หรือการเพิ่มความเร็วเครื่องอัดรีดอาจเพิ่มผลผลิตหน้าเครื่อง แต่สร้างคอขวดในขั้นตอนทำให้เย็นและบรรจุ

            แนวคิด Process Optimization จึงควรเปลี่ยนจากการถามว่า “เครื่องจักรควรทำงานที่ค่าเท่าไร” ไปสู่ “โรงงานต้องการผลลัพธ์อะไร ภายใต้ข้อจำกัดใด” โดยพิจารณา Decision Variables, Objective Function และ Constraints ร่วมกัน เป้าหมายอาจเป็นกำไรส่วนเพิ่มต่อชั่วโมง ซึ่งต้องคำนึงถึงรายได้จากสินค้าที่ผ่านเกณฑ์ หักต้นทุนวัตถุดิบ พลังงาน ของเสีย และการทำความสะอาด

            จาก DOE และ RSM โรงงานสามารถต่อยอดสู่ Bayesian Optimization (BO) ซึ่งใช้แบบจำลองตัวแทนเพื่อคาดการณ์ผลลัพธ์และความไม่แน่นอน พร้อมเลือกจุดทดลองถัดไปอย่างมีประสิทธิภาพ แนวทางนี้ช่วยลดจำนวนการทดลองที่มีต้นทุนสูง โดยควรกำหนดขอบเขตด้านความปลอดภัยและความสามารถของเครื่องจักรไว้ล่วงหน้า

            ขณะเดียวกัน Hybrid Modeling สามารถผสานแบบจำลองฟิสิกส์กับ Machine Learning เพื่อรับมือความแปรปรวนของวัตถุดิบ ส่วน Soft Sensor ช่วยประมาณค่าคุณภาพที่วัดได้ยากระหว่างกระบวนการ ขณะที่ Digital Twin และ Model Predictive Control (MPC) สามารถสนับสนุนการคาดการณ์และปรับสภาวะการผลิตตามข้อมูลล่าสุด

            อย่างไรก็ตาม เป้าหมายไม่ควรเป็นเพียงการหาค่าที่ดีที่สุดในห้องทดลอง แต่ต้องคำนึงถึงความแปรปรวนจริงของวัตถุดิบและความไม่แน่นอนของโมเดลผ่านแนวคิด Robust Optimization

            ท้ายที่สุด Process Optimization ที่มีคุณค่าไม่จำเป็นต้องเป็นระบบ AI ที่ซับซ้อนที่สุด แต่คือระบบที่ช่วยให้โรงงานตัดสินใจได้ดีขึ้น ตรวจสอบได้ และสร้างผลลัพธ์ที่ดีขึ้นทั้งกระบวนการ โดยผสานข้อมูล เทคโนโลยี และประสบการณ์ของบุคลากรเข้าด้วยกัน

Continue reading “Optimizing Food Production Processes Using Modeling and Machine Learning”

VEGAPOINT 21 ช่วยตรวจจับระดับและป้องกันการล้นของถังเยื่อผลไม้

            Ceres เป็นหนึ่งในพื้นที่เกษตรกรรมที่เก่าแก่ที่สุดของประเทศแอฟริกาใต้ และมีชื่อเสียงในฐานะแหล่งเพาะปลูกผลไม้ ปัจจัยสำคัญที่ส่งเสริมความสำเร็จของธุรกิจผลไม้ในพื้นที่คือสภาพภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียน ซึ่งเอื้อต่อการเพาะปลูกเป็นอย่างดี และมีแสงแดดเฉลี่ยถึง 300 วันต่อปี ทำให้สามารถเก็บเกี่ยวพืชผลได้ตลอดทั้งปี

เติบโตจากผลผลิตสดสู่ธุรกิจน้ำผลไม้

            ตลอดระยะเวลากว่า 40 ปีที่ผ่านมา บริษัทผู้ผลิตน้ำผลไม้แห่งนี้เติบโตอย่างต่อเนื่อง และได้รับรางวัลด้านอาหารและเครื่องดื่มอันทรงเกียรติมากมายทั้งในประเทศและต่างประเทศ หนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ทำให้บริษัทประสบความสำเร็จคือ ผลไม้จะถูกเก็บเกี่ยวและนำเข้าสู่กระบวนการผลิตโดยตรง ทำให้เส้นทางจากหุบเขา Ceres สู่ผู้บริโภคมีระยะทางสั้น ปัจจุบันน้ำผลไม้ของบริษัทมีให้เลือกถึง 11 รสชาติ ตั้งแต่แอปเปิล ลูกแพร์ พีช และลิ้นจี่ ไปจนถึงน้ำผลไม้ผสมหลากหลายสูตร

ความท้าทายในการตรวจวัดระดับ

            เซนเซอร์จาก VEGA ถูกนำมาใช้งานในกระบวนการผลิตของบริษัทมาเป็นเวลาหลายปี ครอบคลุมทั้งถังเก็บน้ำและสารเคมี ระบบบำบัดน้ำเสีย และกระบวนการพาสเจอไรซ์

            อย่างไรก็ตาม จุดตรวจวัดหนึ่งที่เป็นความท้าทายคือถังที่ใช้รวบรวมเศษเหลือจากกระบวนการผลิต เยื่อผลไม้ในรูปของสารละลายน้ำประกอบด้วยเซลลูโลสและวัสดุของแข็งอื่นๆ ผสมกัน ในอดีต ถังดังกล่าวเกิดปัญหาล้นเป็นครั้งคราว เนื่องจากสวิตช์วัดระดับแบบสั่นที่ใช้งานอยู่มักทำงานผิดพลาด

            เซลลูโลสถูกสะสมอยู่บน Tuning Forks จนทำให้เซนเซอร์ทำงานผิดปกติและไม่สามารถสั่งเปลี่ยนสถานะได้อย่างถูกต้องเมื่อถังถูกระบายออก นอกจากนี้ กรดจากผลไม้ยังสร้างความยุ่งยากเพิ่มเติม ส่งผลให้เกิดการเติมของเหลวเกินระดับถัง เนื่องจากปั๊มไม่สามารถเริ่มทำงานได้ทันเวลาหรือหยุดทำงานเร็วเกินไป การทำความสะอาดพื้นและบริเวณโดยรอบถังจึงต้องใช้ทั้งเวลาและแรงงานจำนวนมาก

VEGAPOINT 21 ทางเลือกใหม่สำหรับการตรวจจับระดับของเหลว

            บริษัทจึงได้ทดลองใช้ VEGAPOINT 21 ซึ่งเป็นสวิตช์วัดระดับสำหรับตรวจจับของเหลวที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบหลัก โดยใช้หลักการ Capacitive Point Level Measurement เซนเซอร์และถังจะทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าสองขั้วของตัวเก็บประจุ เมื่อระดับของเหลวเปลี่ยนแปลง จะทำให้ค่าความจุไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย และการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะถูกแปลงเป็นสัญญาณสวิตช์

            การติดตั้งสามารถดำเนินการได้โดยลูกค้าเอง การเชื่อมต่อทำได้ง่าย และไม่มีปัญหาในการตั้งค่าและการเริ่มเดินระบบ นอกจากนี้ VEGAPOINT ยังสามารถทำงานได้แม้ในสภาวะการวัดที่ท้าทาย เช่น ความปั่นป่วน ฟองอากาศ การสั่นสะเทือนจากภายนอก หรือการเปลี่ยนแปลงของตัวกลาง แม้มีคราบสะสมบริเวณปลายโพรบ สวิตช์วัดระดับยังสามารถทำงานได้เมื่อระดับน้ำที่เหลืออยู่สัมผัสกับโพรบ

จุดเด่นของ VEGAPOINT Series

– ปรับให้เหมาะกับการใช้งานได้ง่าย

– มีความไวต่อคุณสมบัติของตัวกลางต่ำ จึงไม่จำเป็นต้องปรับตั้งค่าเพิ่มเติม

– ขนาดกะทัดรัด สามารถติดตั้งได้ทั้งบนถัง ภาชนะ และท่อขนาดเล็ก

– คุ้มค่า โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาถึงการนำไปประยุกต์ใช้กับจุดตรวจวัดอื่นๆ ในอนาคต

            VEGAPOINT 21 จึงเป็นอีกทางเลือกสำหรับการตรวจสอบระดับในกระบวนการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม โดยเฉพาะจุดที่มีความท้าทายจากคุณสมบัติของตัวกลางและการสะสมของวัสดุบนเซนเซอร์
สนใจข้อมูลเพิ่มเติมหรือต้องการใบเสนอราคา โทร. 02 700 9240 อีเมล: info.th@vega.com เว็บไซต์: www.vega.com

บริโภคน้อย แต่ได้คุณค่ามากขึ้น: โอกาสใหม่ของโปรตีนจากเนื้อสัตว์ในยุค GLP-1

            การเติบโตของการใช้ยากลุ่ม glucagon-like peptide-1 (GLP-1) receptor agonists ซึ่งรวมถึงยาฉีดบางชนิดที่ผู้บริโภครู้จักกันในชื่อ “ปากกาลดน้ำหนัก” ไม่ได้สร้างการเปลี่ยนแปลงเฉพาะด้านสุขภาพและการควบคุมน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อพฤติกรรมการบริโภคอาหารด้วย เมื่อความอยากอาหารและปริมาณการบริโภคลดลง คำถามสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมอาหารจึงอาจไม่ใช่เพียงว่า “ผู้บริโภคจะบริโภคน้อยลงเพียงใด” แต่คือ “อาหารที่ผู้บริโภคเลือกจะต้องมอบคุณค่าที่มากขึ้นเพียงใด” โดยเฉพาะโปรตีน ซึ่งกำลังทวีความสำคัญมากขึ้น

            สำหรับอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์และสัตว์ปีก แนวโน้มนี้อาจเปิดโอกาสใหม่ในการเปลี่ยนมุมมองจาก “ปริมาณ” สู่ “คุณค่า” ผ่านการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ตอบโจทย์การบริโภคในปริมาณที่เหมาะสม พร้อมมอบโปรตีนคุณภาพสูงและคุณค่าทางโภชนาการที่เข้มข้นยิ่งขึ้น ภายใต้แนวคิด “More Value per Bite” ซึ่งอาจกลายเป็นหนึ่งในแนวทางสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์และสัตว์ปีกให้สอดรับกับพฤติกรรมผู้บริโภคยุค GLP-1

 

ออกแบบเนื้อสัตว์ให้ตอบโจทย์ “More Value per Bite”

            แนวคิด More Value per Bite สามารถนำมาใช้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์และสัตว์ปีกที่มีขนาดบริโภคเหมาะสม แต่ยังคงให้โปรตีนและสารอาหารที่มีคุณค่า ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดของ Bina และคณะ ที่เสนอถึงโอกาสของผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กลง แต่ยังคงให้คุณค่าจากโปรตีน ดังนี้

– เพิ่มคุณค่าโปรตีน ในขนาดที่พอดี: นักพัฒนาผลิตภัณฑ์สามารถเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการด้วยการออกแบบอาหารที่ให้โปรตีนสูงในปริมาณที่เหมาะสมและรับประทานได้สะดวก ขณะเดียวกัน การออกแบบให้เป็นหนึ่งหน่วยบริโภค (single portion) หรือแบ่งรับประทานได้ง่าย ยังช่วยให้ผู้บริโภคควบคุมปริมาณได้เหมาะสมกับความต้องการ ทั้งนี้ ผลิตภัณฑ์ควรรักษารสชาติและเนื้อสัมผัสที่ผู้บริโภคยอมรับ เพราะโปรตีนสูงเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ หากผลิตภัณฑ์ยังไม่ตอบโจทย์ประสบการณ์การบริโภค

– จากโปรตีนสูงสู่คุณค่าทางโภชนาการที่รอบด้าน: แนวคิด More Value per Bite ไม่ได้หมายถึงการเพิ่มโปรตีนให้สูงที่สุดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรับสูตรเพื่อลดองค์ประกอบที่ต้องการควบคุม อย่างไรก็ตาม การปรับสูตรจำเป็นต้องพิจารณาถึงคุณค่าทางโภชนาการควบคู่กับรสชาติ เนื้อสัมผัส และอายุการเก็บรักษา

Continue reading “Less but Better: Rethinking Meat Protein in the GLP-1 Era”

3 นวัตกรรมลดโซเดียม: ทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมอาหารเพื่อสุขภาพ

            “จะทำอย่างไรให้ผู้บริโภคยังรู้สึกว่าอาหารอร่อย แม้จะใช้โซเดียมน้อยลง” กำลังกลายเป็นโจทย์สำคัญของนักวิทยาศาสตร์อาหารทั่วโลก เพราะเกลือไม่ได้มีหน้าที่ให้รสเค็มเพียงอย่างเดียว แต่ยังช่วยเพิ่มความกลมกล่อม ปรับสมดุลรสชาติ สร้างเนื้อสัมผัส ยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ และยืดอายุการเก็บรักษา การลดเกลือจึงต้องอาศัยการบูรณาการ Food Science, Sensory Science และ Food Engineering เพื่อออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ทั้งระบบ

 

นวัตกรรมที่ 1: เกลืออนุภาคขนาดเล็ก

            ความเค็มที่รับรู้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณโซเดียมเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับความเร็วที่ไอออนโซเดียมเข้าถึงตัวรับรสบนลิ้น งานวิจัยพัฒนาผงปรุงรสที่มีขนาดอนุภาค 250, 150 และ 105 ไมครอน พบว่าเมื่อขนาดอนุภาคเล็กลง ผู้บริโภครับรู้รสเค็มได้ชัดเจนขึ้น โดยสูตรขนาด 105 ไมครอนได้รับคะแนนความชอบสูงที่สุด และมีโซเดียมประมาณ 21 มิลลิกรัมต่อหนึ่งหน่วยบริโภค สะท้อนแนวคิด Food Structure Engineering ที่ใช้การออกแบบโครงสร้างทางกายภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับรส

 

นวัตกรรมที่ 2: High-Pressure Processing (HPP)

            ในผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์แปรรูป เกลือและฟอสเฟตมีบทบาทต่อการสร้างโครงสร้างเจลของโปรตีน หากลดลงโดยไม่มีเทคโนโลยีสนับสนุน อาจทำให้เนื้อสัมผัสยุ่ย แห้ง และเกิดการสูญเสียน้ำระหว่างการปรุง HPP จึงถูกนำมาใช้ช่วยสร้างโครงสร้างโปรตีนใหม่ โดยการใช้ความดัน 300 MPa เป็นเวลา 2 นาที ร่วมกับเกลือร้อยละ 0.75 และฟอสเฟตร้อยละ 0.1 สามารถลดเกลือได้ร้อยละ 25 และฟอสเฟตได้ร้อยละ 50 ขณะที่คุณสมบัติด้านเนื้อสัมผัสยังใกล้เคียงสูตรมาตรฐาน

 

นวัตกรรมที่ 3: เห็ดฟางกับรสอูมามิจากธรรมชาติ

            เห็ดฟางมีกรดกลูตามิกและ 5′-นิวคลีโอไทด์ เช่น 5′-GMP และ 5′-IMP ซึ่งช่วยเสริมรสอูมามิและชดเชยความอร่อยที่ลดลงจากการใช้เกลือน้อยลง นอกจากนี้ กลิ่นของเห็ดยังอาจช่วยเสริมการรับรู้ความเค็มผ่าน Cross-modal Interaction ระหว่างกลิ่นและรสชาติ

            ทั้ง 3 แนวทางสะท้อนว่า การพัฒนาอาหารลดโซเดียมไม่จำเป็นต้องแลกกับความอร่อย แต่ต้องอาศัยการเลือกวัตถุดิบ เทคโนโลยีการแปรรูป และการออกแบบประสบการณ์การรับรสอย่างเหมาะสม

Continue reading “3 Sodium Reduction Innovations: A New Frontier for the Health & Wellness Food Industry”

ถอดสูตรสำเร็จ ‘มินิโบโลน่าพริกสด’ พลิกโจทย์ลดต้นทุนสู่บทพิสูจน์นวัตกรรมอาหารระดับอุตสาหกรรม

            ต้นทุนวัตถุดิบเป็นปัจจัยสำคัญต่อขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมแปรรูปเนื้อสัตว์ โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ประเภทไส้กรอกที่ราคาวัตถุดิบมีความผันผวน การพัฒนาสูตรอาหารเพื่อบริหารต้นทุนจึงเป็นกลยุทธ์สำคัญ อย่างไรก็ตาม การลดต้นทุนไม่ใช่เพียงการลดสัดส่วนวัตถุดิบราคาสูง แต่คือการเพิ่มทางเลือกในการปรับเปลี่ยนสูตร โดยยังคงรักษามาตรฐานความอร่อย เนื้อสัมผัส และคุณภาพ

            ศูนย์วิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ปศุสัตว์ปทุมธานีจึงต่อยอดจากสูตรโบโลน่าเนื้อสุกร 100% สู่การพัฒนา “ไส้กรอกมินิโบโลน่าพริกสด” สูตรผสมเนื้อสุกรและเนื้อไก่ เพื่อ ลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มมูลค่าวัตถุดิบ พร้อมชูจุดเด่นด้วยพริกสดและขนาดพอดีคำ

            การศึกษาพัฒนาสูตรจำนวน 4 สูตร ได้แก่ เนื้อสุกร 100%, สุกร 70% และไก่ 30%, สุกร 50% และไก่ 50% และสุกร 30% และไก่ 70% ผลการทดสอบทางประสาทสัมผัสกับผู้ทดสอบ 30 คน พบว่าสูตรสุกร 70% และไก่ 30% ได้รับคะแนนความชอบโดยรวมสูงที่สุด เมื่อนำไปทดสอบกับผู้บริโภค 100 คน พบการยอมรับ 100% และมีคะแนนความชอบโดยรวมเฉลี่ย 7.76 ± 0.99 โดย 84% ยืนยันว่าจะตัดสินใจซื้ออย่างแน่นอน

            การปรับสัดส่วนวัตถุดิบยังสามารถลดต้นทุนผลิตภัณฑ์อิมัลชันได้ โดยไม่กระทบต่อคุณภาพและเนื้อสัมผัส ขณะเดียวกันยังสามารถต่อยอดสู่ผลิตภัณฑ์พร้อมรับประทาน รสชาติใหม่และอัตลักษณ์ไทย ผลิตภัณฑ์ใส่ใจสุขภาพ รวมถึงผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่มและการควบคุมปริมาณ สะท้อนแนวคิดการเปลี่ยนจากการลดต้นทุนสู่การสร้างนวัตกรรมและเพิ่มมูลค่าในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์

Continue reading “Decoding the Formula for the Success of “Mini Bologna with Fresh Chilies” Turning Cost-Reduction Challenges into Industrial Food Innovations”