อิทธิพลของอุณหภูมิต่อการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนความชื้น และสีของใบสะระแหน่ในระหว่างการอบแห้งด้วยลมร้อน

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิของการอบแห้งใบสะระแหน่จากความชื้นเริ่มต้นเท่ากับ 6.98 กรัมน้ำ/กรัมน้ำหนักแห้ง เหลือความชื้น 0.064 กรัมน้ำ/กรัมน้ำหนักแห้ง ในระหว่างการอบแห้งด้วยลมร้อนที่อุณหภูมิ 55, 65 และ 75 องศาเซลเซียส ที่ความเร็วลมคงที่ ที่ 0.25 เมตร/วินาที โดยใช้เวลาในการอบแห้งประมาณ 150, 90 และ 51 นาที ตามลำดับ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เป็นที่รู้จักในการทำนายการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนความชื้นในระหว่าง การอบแห้งของผลผลิตทางการเกษตรจำนวน 4 สมการ ได้แก่ Newton, Page, Henderson and Pabis และ Midilli et al. (2002) ถูกนำมาศึกษาเพื่อหาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมในการทำนายอัตราการเปลี่ยนแปลงความชื้น ในระหว่างการอบแห้งด้วยวิธีการปรับเส้นโค้ง จากผลการศึกษาพบว่าแบบจำลองของ Midilli et al. (2002) มีค่าสัมประสิทธิ์ การตัดสินใจสูงสุด (R²) ในขณะที่ค่าไคกำลังสอง (X²) และค่ารากที่สองของความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ย (RMSE) มีค่าต่ำสุด จึงมีความเหมาะสมมากที่สุด ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผล (D_eff) ของใบสะระแหน่ในระหว่าง การอบแห้งมีค่าอยู่ในช่วง 0.44x10^-11- 1.17x10^-11 ตารางเมตร/วินาที และค่าพลังงานกระตุ้น (E_a) เท่ากับ 46.14 กิโลจูล/โมล จากผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงคุณภาพสีในระบบ CIE (L*-a*-b*) ของใบสะระแหน่อบแห้ง พบว่าค่าสีแดง/สีเขียว (a* value) และค่าความแตกต่างสีโดยรวม (TCD) จะมีค่าเปลี่ยนแปลงมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิการอบแห้งสูงขึ้น โดยมีค่าเท่ากับ -1.52±1.20, 0.10±0.75, 0.85±1.21 และ 8.37±6.40, 9.69±5.90, 31.64±5.20 ที่อุณหภูมิ 55, 65 และ 75 องศาเซลเซียส ตามลำดับ

Effect of temperature on moisture ratio and color changes of mint leaves during hot air drying process

The aim of this study was to investigate the effect of temperature of mint leaves undergone laboratory-scale of the tray dryer. The time required to reduce moisture content of mint leaves from 6.98 to 0.064 g _water/g _{dry matter} on drying at temperatures of 55, 65 and 75^oC (constant air velocity of 0.25 m/s) was 150, 90 and 51 min respectively. Thin layer drying models including the Newton, Page, Henderson and Pabis and Midilli et al. (2002) models were fitted to the experimental drying data in order to find the most suitable drying model describing drying characteristics of mint leaves. The results showed that Midilli et al. (2002) model could represent the drying characteristics of mint leaves most satisfactorily. Effective moisture diffusivities were determined between 0.44×10^-11 and 1.17×10^-11 m²/s. The activation energy for drying of mint leaves was well documented using an exponential expression based on Arrhenius models, and it was found to be 46.14 kJ/mol. The results indicated that the dried mint leaves had the highest quantified by a* value and total color different (TCD) while increasing temperature was -1.52±1.20, 0.10±0.75, 0.85±1.21 and 8.37±6.40, 9.69±5.90, 31.64±5.20 at drying temperatures of 55, 65 and 75oC respectively.