จลนพลศาสตร์ของการอบแห้งไพลที่อบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดไกลภายใต้สภาวะสุญญากาศ

ผู้แต่ง

  • เศรษฐวัฒน์ ถนิมกาญจน์ หลักสูตรสาขาวิชาเกษตรอัจฉริยะ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย นครศรีธรรมราช
  • ชวกร มุกสาน หลักสูตรสาขาวิชาเกษตรอัจฉริยะ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย นครศรีธรรมราช
  • ชโลธร ศักดิ์มาศ แผนกวิชาช่างยนต์ วิทยาลัยการอาชีพคลองท่อม กระบี่

คำสำคัญ:

ไพล , รังสีอินฟราเรดไกล , จลนพลศาสตร์ ของการอบแห้ง

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาจลนพลศาสตร์ของการอบแห้ง แบบจำลองการอบแห้ง ที่เหมาะสม และคุณภาพสำหรับการอบแห้งเหง้าไพลที่มีความหนา 5 มิลลิเมตร ด้วยรังสีอินฟราเรดไกลความเข้มรังสี 4,929, 6,550, 8,541 และ 10,955 วัตต์/ตารางเมตร ภายใต้สภาวะสุญญากาศที่ระดับ 5 กิโลปาสคาล  ที่ความชื้นเริ่มต้น 3.58±0.04 กรัม น้ำ/กรัม วัสดุแห้ง จนความชื้นสุดท้ายเท่ากับ 0.10±0.02 กรัม น้ำ/กรัม วัสดุแห้ง พบว่าใช้เวลาในการอบแห้งเท่ากับ 145, 85, 55 และ 35 นาที กระบวนการอบแห้งที่เกิดขึ้นเป็นช่วงอัตราการอบแห้งลดลงที่ทุก ๆ สภาวะการอบแห้ง จากข้อมูล ผลการทดลองใช้แบบจำลองการอบแห้งจำนวน 5 แบบจำลอง โดยความถูกต้องของแบบจำลองจะพิจารณาจากค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2) และค่ารากที่สองของความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ย (RMSE) พบว่าแบบจำลองการอบแห้ง Midilli et al. (2002) ให้ผลการทำนายการอบแห้งดีที่สุด โดยให้ค่า R2 สูงที่สุด ในขณะที่ให้ค่า RMSE น้อยที่สุด ตามลำดับ ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผลมีค่าอยู่ระหว่าง 0.59x10-7 – 2.75x10-7 ตารางเมตร/วินาที และค่าพลังงานที่ใช้ในการกระตุ้นการเคลื่อนที่ของสสาร มีค่าเท่ากับ 17.97 กิโลจูล/โมล คุณภาพของเหง้าไพลแห้งพบว่า ค่าความเป็น สีเหลืองมีแนวโน้มลดลงเมื่อความเข้มรังสีในการอบแห้งเพิ่มขึ้น สำหรับความหนาแน่นมวลรวมและการหดตัว มีค่าอยู่ระหว่าง 0.19-0.31 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และ 77.57-93.47 เปอร์เซ็นต์ โดยพบว่าเมื่อความเข้มรังสีเพิ่มขึ้นจะมีค่าความหนาแน่นมวลรวม และการหดตัวเพิ่มขึ้น แต่ในการอบแห้งด้วยความเข้มรังสี 4,929  และ 6,550 วัตต์/ตารางเมตร ไม่มีความแตกต่างกัน

References

Abe, T. and T.M. Afzal. 1997. Thin layer infrared radiation drying of rough rice. Journal of Agricultural Engineering Research 67(1): 289-297.

AOAC. 2000. Official Methods of Analysis. 17th Edition. Gaithersburg, Maryland: AOAC International. 771 p.

Bruce, D.M. 1985. Exposed-layer barley drying, three models fitted to new data up to 150˚C. Journal of Agricultural Engineering Research 32(1): 337-347.

Das, I., S.K. Das and S. Bal. 2009. Drying kinetics of high moisture paddy undergoing vibration-assisted infrared (IR) drying. Journal of Food Engineering 95(1): 166-171.

Henderson, S.M. and S. Pabis. 1961. Grain drying theory II. temperature effects on drying coefficients. Journal of Agricultural Engineering Research 6(1): 169-174.

Lakchai, A. 2009. Performance Analysis of Drying Process of Phai (Zingiber cassumunar Roxb.) Using Heat Pump Dryer. Master Thesis. Chiangmai University. 149 p. [in Thai]

Midilli, A., H. Kucuk and Z.A. Yapar. 2002. New model for single-layer drying. Drying Technology 20(7): 1503-1513.

Niamnuy, C., M. Nachaisin, J. Laohavanich and S. Devahastin. 2011. Evaluation of bioactive compounds and bioactivities of soybean dried by different methods and conditions. Food Chemistry 129(1): 899-906.

Nowak, D. and P.P. Lewicki. 2004. Infrared drying of apple slices. Innovative Food Science and Emerging Technology 5(1): 353-360.

Page, G.E. 1949. Factors Influencing the Maximum Rates of Air Drying Shelled Corn in Thin Layers. Master thesis. Purdue University. 44 p.

Ponkham, K., N. Meeso, S. Soponronnarit and S. Siriamornpun. 2012. Modeling of combined far-infrared radiation and air drying of a ring shaped-pineapple with/without shrinkage. Food and Bioproducts Processing 90(1): 155-164.

Ratmanee, P., S. Phitakwinai, W. Nilnont and W. Buakaew. 2021. Thin layer drying kinetics of turmeric using hot air dryer. Journal of Industrial Technology 17(2): 32-45. DOI: 10.14416/j.ind.tech. 2021.06.001. [in Thai]

Sripinyowanich, J. and A. Noomhorm. 2011. A new model and quality of unfrozen and frozen cooked rice dried in a microwave vibro-fluidized bed dryer. Drying Technology 29(7): 735-748.

Subcharoen, P. 2006. Herbal Garden in Royal Flora Expo. Bangkok: Samchareon Phanich. 464 p. [in Thai]

Thanimkarn, S., E. Cheevitsopon and J. Sripinyowanich. 2019. Effects of vibration, vacuum, and material thickness on infrared drying of Cissus quadrangularis Linn. Heliyon 5(6): 1-7. DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e01999.

Thanimkarn, S., E. Cheevitsopon and J. Sripinyowanich. . 2020. Drying kinetics and quality of Cissus quadrangularis Linn. dried by convective hot air. Agricultural Engineering International: CIGR Journal 22(3): 230-240.

Thuwapanichayanan, R. and S. Prachyawarakorn. 2011. Effects of drying techniques and conditions on drying kinetics and quality of chopped garlic. The Agricultural Science Journal 42(3)(Suppl.): 605-608.

Tirawanichakul, Y. and S. Tirawanichakul. 2008. Mathematical model of fixed-bed drying and strategies for crumb rubber producing STR20. Drying Technology 26(11): 1388-1395.

Wang, C.Y. and R.P. Singh. 1978. Use of variable equilibrium moisture content in modeling rice drying. Transactions of American Society of Agricultural Engineers 11(1): 668-672.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

25-12-2024

How to Cite

ถนิมกาญจน์ เ., มุกสาน ช. ., & ศักดิ์มาศ ช. . (2024). จลนพลศาสตร์ของการอบแห้งไพลที่อบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดไกลภายใต้สภาวะสุญญากาศ. วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร, 41(3), 127–139. สืบค้น จาก https://li01.tci-thaijo.org/index.php/MJUJN/article/view/260801