การพัฒนาระบบอบแห้งด้วยสุญญากาศแบบพัลส์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดต้นทุนต่ำ
คำสำคัญ:
การอบแห้ง, สุญญากาศแบบพัลส์, อินฟราเรด, ตะไคร้บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ ผู้วิจัยต้องการที่จะพัฒนาระบบอบแห้งด้วยสุญญากาศแบบพัลส์ร่วมกับอินฟราเรด โดยใช้วัสดุและอุปกรณ์ต้นทุนต่ำเพื่อเป็นต้นแบบให้ผู้สนใจนำไปพัฒนาสร้างใช้งานได้ด้วยตนเอง การทำงานของสุญญากาศแบบพัลส์ร่วมกับการให้ความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรด (Pulsed vacuum infrared - PVI) ไมโครคอนโทรเลอร์ ESP32 ถูกใช้ในการควบคุม โซลินอยด์วาล์วอากาศ, โซลินอยด์วาล์วสุญญากาศ, หลอดไฟอินฟราเรด และปั๊มสุญญากาศ ทดสอบอบแห้งตะไคร้หั่นที่อัตราส่วนพัลส์ (ระยะเวลาช่วงรักษาสุญญากาศ (tVP) : ระยะเวลาช่วงคงความดันบรรยากาศ (tAP)) เท่ากับ 8:4, 13:4 และ 18:4 ตามลำดับ ปริมาณความชื้น, น้ำหนักของตะไคร้หั่น และค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ (SEC) ของระบบถูกบันทึกในระหว่างการทดลอง ในการทดลองพบว่า ที่อัตราส่วนพัลส์ tVP:tAP เท่ากับ 8:4 เป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดกับการอบแห้ง โดยตะไคร้หั่นมีความชื้นเริ่มต้นประมาณ 55%d.b. ระบบใช้ระยะเวลาอบแห้งเพียง 180 min และผลิตภัณฑ์ที่ได้มีความชื้นสุดท้ายต่ำกว่า 11%d.b. ค่าเฉลี่ยความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะมีค่า 0.019 MJ/g water และมีค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าประมาณ 0.6 kW×h/batch งบประมาณในการสร้างเครื่องต้นแบบคิดเป็น 10,450 baht และมีระยะเวลาในการคืนทุนเท่ากับ 6.48 year ผลการทดลองทั้งหมดแสดงให้เห็นว่า ระบบอบแห้งด้วยสุญญากาศแบบพัลส์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดต้นทุนต่ำสามารถอบแห้งผลิตผลเกษตรได้อย่างมีประสิทธิผล อย่างไรก็ตาม การเพิ่มจำนวนชั้นและปริมาตรภายในโครงสร้างระบบสุญญากาศจะทำให้ปริมาณผลผลิตจากการอบแห้งมีปริมาณมากขึ้น
เอกสารอ้างอิง
Amornnantasiri, A. 2021. Development of must flow dryer for drying process of shallot. Master of Engineering (Mechanical Engineering), Srinakharinwirot University.
Anonymous. 2023. Hot air dryer. Available Source: https://shorturl.asia/IG0eL, November 12,2023.
Argyropoulos, D. and Müller, J. 2014. Changes of essential oil content and composition during convective drying of lemon balm (Melissa officinalis L.). Industrial Crops and Products 52: 118-124.
Buchaillot, A., Caffin, N. and Bhandari, B. 2009. Drying of Lemon Myrtle (Backhousia citriodora) Leaves: Retention of Volatiles and Color. Drying Technology 27(3): 445-450.
Demiray, E. and Tulek, Y. 2012. Thin-layer drying of tomato (Lycopersicum esculentum Mill. cv. Rio Grande) slices in a convective hot air dryer. Heat Mass Transfer 48: 841-847.
Deng, Z., Li, M., Xing, T., Zhang, J., Wang, Y. and Zhang, Y. 2021. A literature research on the drying quality of agricultural products with using solar drying technologies. Solar Energy 229: 69-83.
Dissa, A.O., Bathiebo, D.J., Desmorieux, H., Coulibaly, O. and Koulidiati, J. 2011. Experimental characterisation and modelling of thin layer direct solar drying of Amelie and Brooks mangoes. Energy 36(5): 2517-2527.
Dutta, D., Kumar, P., Nath, A., Verma, N. and Gangwar, B. 2014. Qualities of lemongrass (Cymbopogan citratus) essential oil at different drying conditions. International Journal of Agriculture, Environment & Biotechnology 7(4): 903-909.
Figiel, A. and Michalska, A. 2016. Overall Quality of Fruits and Vegetables Products Affected by the Drying Processes with the Assistance of Vacuum-Microwaves. International Journal of Molecular Sciences 18(1): 71.
Jiang, D., Li, C., Lin, Z., Wu, Y. and Pei, H. 2022. Effects of pulsation ratio on center temperature and drying characteristics of pineapple slices with pulsed vacuum drying. International Journal of Agricultural and Biological Engineering 15(6): 242-253.
Kusuma, H.S., Sembiring, L.I. and Aisahasnati, S. 2023. Microwave-assisted drying of Cymbogopon nardus leaves: Kinetics, moisture diffusivity, energy, and emission study. Journal of Stored Products Research 102: 102130.
Liu, Z.L., Xie, L., Zielinska, M., Pan, Z., Wang, J., Deng, L.Z., Wang, H. and Xiao, H.W. 2021. Pulsed vacuum drying enhances drying of blueberry by altering micro-, ultrastructure and water status and distribution. LWT 142: 111013.
Manangan, W. and Witinantakit, K. 2020. Water lily drying using pulsed vacuum-infrared combined with silica sand embedding. Kasem Bundit Engineering Journal 10(3): 84-97. (in Thai)
Mohamed Hanaa, A.R., Sallam, Y.I., El-Leithy, A.S. and Aly, S.E. 2012. Lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oil as affected by drying methods. Annals of Agricultural Sciences 57(2): 113-116.
Pei, Y.P., Vidyarthi, S.K., Wang, J., Deng, L.Z., Wang, H., Li, G.F., Zheng, Z.A., Wu, M. and Xiao, H.W. 2021. Effect of vacuum-steam pulsed blanching (VSPB) on drying characteristics and quality properties of garlic slices. Drying Technology 40(6): 1232-1246.
Saengsuwan, T. 2021. Heat pump oven for drying chrysanthemum flower. Journal of Energy and Environment Technology 8(1): 32-41. (in Thai)
Setareh, R., Mohammadi‑Ghermezgoli, K., Ghaffari‑Setoubadi, H. and Alizadeh‑Salteh, S. 2023. The effectiveness of hot‑air, infrared and hybrid drying techniques for lemongrass: appearance acceptability, essential oil yield, and volatile compound preservation. Scientific Reports 13(1): 18820.
Srivichai, G. 2016. A study of performance of the induction heating dryer. The Journal of King Mongkut's University of Technology North Bangkok 26(3): 375-383. (in Thai)
Syafitri, D.M., Levita, J., Mutakin, M. and Diantini, A. 2018. A review: is ginger (Zingiber officinale var. roscoe) potential for future phytomedicine? Indonesian Journal of Appliled Sciences 8(1): 1-6.
Thamkaew, G., Sjöholm, I. and Galindo, F.G. 2021. A review of drying methods for improving the quality of dried herbs. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 61(11): 1763-1786.
Tirawanichakul, S., Tasara, J., Parnma, C., Numcha, R. and Tirawanichakul, Y. 2011. Effect of drying condition on kinetic and quality of jackfruit drying. Thaksin University Journal 14(3): 83-91. (in Thai)
Tirawanichakul, S., Tasara, J., Suriyoung, J., Pankamnerd, P. and Tirawanichakul, Y. 2013. Drying pandan and lemongrass leaves to produce herbal tea using various heat sources, pp. 570-577. In The 14th TSAE National Conference and the 6th TSAE International Conference. Huahin Grand Hotel and Plaza, Prachuap Khiri Khan. (in Thai)
Wang, J., Law, C.L., Nema, P.K., Zhao, J.H., Liu, Z.L., Deng, L.Z., Gao, Z.J. and Xiao, H.W. 2018. Pulsed vacuum drying enhances drying kinetics and quality of lemon slices. Journal of Food Engineering 224: 129-138.
Xie, L., Mujumdar, A.S., Fang, X.M., Wang, J., Dai, J.W., Du, Z.L., Xiao, H.W., Liu, Y. and Gao, Z.J. 2017a. Far-infrared radiation heating assisted pulsed vacuum drying (FIR-PVD) of wolfberry (Lycium barbarum L.): Effects on drying kinetics and quality attributes. Food and Bioproducts Processing 102: 320-331.
Xie, Y., Gao, Z., Liu, Y. and Xiao, H. 2017b. Pulsed vacuum drying of rhizoma dioscoreae slices. LWT 80: 237-249.
Zhang, W.P., Chen, C., Pan, Z., Xiao, H.W., Xie, L., Gao, Z.J. and Zheng, Z.A. 2020. Design and performance evaluation of a pilot-scale pulsed vacuum infrared drying (PVID) system for drying of berries. Drying Technology 38(10): 1340-1355.
Zhou, Y.H., Pei, Y.P., Sutar, P.P., Liu, D.H., Deng, L.Z., Duan, X., Liu, Z.L. and Xiao, H.W. 2022. Pulsed vacuum drying of banana: Effects of ripeness on drying kinetics and physicochemical properties and related mechanism. LWT 161: 113362.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2024 วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็น ต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย ถือเป็นลิขสิทธ์ของวารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อการกระทำการใดๆจะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษ์อักษรจากวารสาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัยก่อนเท่านั้น
