การอบแห้งอาหารโดยใช้ลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้น

Food Drying Using Hot Air Integrating with Desiccant

Name: เสริมพงษ์ อดิเรกรัฐ

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะพลังงานและวัสดุ. สาขาวิชาเทคโนโลยีการจัดการพลังงาน

Name: Sermpong Adirekrut

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. School of Energy and Materials. Energy Management Technology

keyword: ความชื้นสัมพัทธ์

; มะพร้าวขูด

; ใบมะกรูด

; สารดูดความชื้น

; อัตราการอบแห้ง

; Relative Humidity

; Chopped Coconut

; Kaffir Lime Leaf

; Desiccant

; Drying Rate

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาจลนพลศาสตร์การอบแห้งอาหารโดยใช้ลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้น เปรียบเทียบกับการอบแห้งโดยใช้ลมร้อนอย่างเดียว โดยเลือกใช้มะพร้าวขูดและใบมะกรูดเป็นวัสดุ ทดลอง ซึ่งสารดูดความชื้นที่ใช้ได้แก่ซิลิกาเจลและแกลบ โดยมีเงื่อนไขการทดลองคือ ใช้มะพร้าวขูด เป็นวัสดุทดลองมีน้ำหนักเริ่มต้น 1,250-1,500 g ความชื้นเริ่มต้นประมาณ 140%d.b. อุณหภูมิอากาศที่ ใช้อบแห้ง 50°Cและ 60°C ความเร็วอากาศเหนือถาด 0.23-0.7 m/s เปอร์เซ็นต์การนำอากาศเวียน กลับมาใช้ใหม่ 37.5%,60%, 80% และ 100% โดยจะอบแห้งมะพร้าวจนเหลือความชื้นสุดท้าย ประมาณ 10%d.b. จากนั้นจะทำการอบแห้งใบมะกรูดโดยมีน้ำหนักเริ่มต้น 270 g ความชื้นเริ่มต้น ประมาณ 138%d.b. อุณหภูมิอากาศที่ใช้อบแห้ง 50°C และ 60°C ความเร็วอากาศเหนือถาด 0.5 และ 0.7 m/s เปอร์เซ็นต์การนำอากาศเวียนกลับมาใช้ใหม่ 60%,80%,90% และ 100% โดยจะอบแห้งใบ มะกรูดจนเหลือความชื้นสุดท้ายประมาณ 10%d.b. จากผลการทดลองอบแห้งมะพร้าวขูดพบว่า ความชื้นของมะพร้าวที่อบโดยใช้ลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้นลดลงได้เร็วกว่าการอบแห้งโดยใช้ ลมร้อนเพียงอย่างเดียว ในขณะที่อัตราการอบแห้งมีค่าสูงกว่า โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ในช่วง 152-208 g H2O/h และพลังงานจำเพาะในส่วนของการอบแห้งและการไล่ความชื้นเฉลี่ยอยู่ในช่วง 25.14-31.32 MJ/kgH2O และพลังงานจำเพาะของพัดลมในส่วนของการอบแห้งและการไล่ความชื้นเฉลี่ยอยู่ในช่วง 6.29-8.59 MJ/kgH2O ส่วนการอบแห้งโดยใช้ลมร้อนอย่างเดียวจะให้อัตราการอบแห้งเฉลี่ยอยู่ในช่วง 105-162 gH2O/h และพลังงานจำเพาะในส่วนของการอบแห้งเฉลี่ยอยู่ในช่วง 13.28-17.56 MJ/kgH2O และพลังงานจำเพาะของพัดลมในส่วนของการอบแห้งเฉลี่ยอยู่ในช่วง 5.14-7.94 MJ/kgH2O ผลจาก การเพิ่มอุณหภูมิอากาศอบแห้งพบว่าจะส่งผลต่อการลดลงของความชื้นและอัตราการอบแห้ง โดยที่ อุณหภูมิอบแห้งเฉลี่ย 60°C อัตราการอบแห้งจะดีกว่าที่อุณหภูมิอบแห้งเฉลี่ย 50°C ประมาณ 24% และผลของความเร็วอากาศเหนือถาดพบว่าจะส่งผลต่อการลดลงของความชื้นและอัตราการอบแห้ง โดยที่ความเร็วอากาศเหนือถาด 0.7 m/s อัตราการอบแห้งจะดีกว่าที่ความเร็วอากาศเหนือถาด 0.5 m/s และ 0.6 m/s ประมาณ 8-13% ความชื้นสัมพัทธ์อากาศเข้าห้องอบแห้งพบว่าความชื้นสัมพัทธ์ของ อากาศเข้าห้องอบแห้งมีผลต่ออัตราการอบแห้ง โดยถ้าความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเข้าห้องอบมีค่าต่ำก็ จะส่งผลให้อัตราการอบแห้งสูงและใช้เวลาในการอบแห้งสั้นลง จากผลการวัดสีของมะพร้าวขูดหลัง การอบแห้งทั้งสองระบบเปรียบเทียบกับสีเริ่มต้นของมะพร้าวพบว่าค่าความสว่าง (L) ของมะพร้าว เพิ่มขึ้นประมาณ 5-7% และค่าความเหลือง (b) เพิ่มขึ้นประมาณ 30-68% โดยผลของอุณหภูมิอากาศ อบแห้ง 50°C และ 60°C ของการอบแห้งทั้งสองระบบ จากผลวัดสีพบว่ามะพร้าวหลังการอบแห้ง ยังคงคุณภาพดีอยู่ จากการศึกษาความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเข้าห้องอบแห้งต่อคุณภาพของมะพร้าว พบว่าถึงแม้จะ อบแห้งด้วยลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้นหรืออบแห้งด้วยลมร้อนเพียงอย่างเดียวที่อุณหภูมิอบแห้ง 50°C ถ้าหากความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเข้าห้องอบมีค่าสูงเกิน 30% สีของมะพร้าวหลังการอบแห้ง จะมีสีคล้ำขึ้น ดังนั้นถ้าจะให้คุณภาพของมะพร้าวหลังการอบแห้งอยู่ในเกณฑ์ที่ดีควรที่จะควบคุม ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเข้าห้องอบไม่ควรสูงเกิน 30% และผลของชนิดสารดูดความชื้นพบว่า ความชื้นของมะพร้าวที่อบโดยใช้ลมร้อนร่วมกับซิลิกาเจลจะลดลงได้เร็วกว่าการอบแห้งโดยใช้แกลบ เป็นสารดูดความชื้น โดยให้อัตราการอบแห้งที่สูงกว่าประมาณ 16% ในขณะที่การใช้พลังงานจำเพาะ ในส่วนของการอบแห้งและการไล่ความชื้นของการอบแห้งด้วยลมร้อนร่วมกับซิลิกาเจลจะมีค่าสูง กว่าการอบแห้งด้วยลมร้อนร่วมกับแกลบประมาณ 20% จากการศึกษาการอบแห้งใบมะกรูดพบว่าความชื้นของใบมะกรูดที่อบโดยใช้ลมร้อนร่วมกับสารดูด ความชื้นจะลดลงได้เร็วกว่าการอบแห้งโดยใช้ลมร้อนเพียงอย่างเดียว และผลการเพิ่มอุณหภูมิส่งผล ต่อการลดลงของความชื้นและอัตราการอบแห้ง โดยที่อุณหภูมิอบแห้งเฉลี่ย 60°C การลดลงของ ความชื้นจะดีกว่าที่อุณหภูมิอบแห้งเฉลี่ย 50°C ประมาณ 17% และผลของความเร็วอากาศเหนือถาด ส่งผลต่อการลดลงของความชื้น โดยที่ความเร็วอากาศเหนือถาด 0.7 m/s การลดลงของความชื้นจะ ดีกว่าที่ความเร็วอากาศเหนือถาด 0.5 m/s ประมาณ 27% จากผลการวัดสีของใบมะกรูดเปรียบเทียบกับ ค่าเริ่มต้นซึ่งในที่นี้จะพิจารณาค่าสีเขียว (a) พบว่าการอบโดยใช้ลมร้อนร่วมกับสารดูดความชื้นที่ อุณหภูมิ 50°C จะทำให้ค่าความเขียวของใบมะกรูดลดลงประมาณ 7% และที่อุณหภูมิ 60°C ค่าความ เขียวลดลงประมาณ 78-81% ส่วนการอบแห้งโดยใช้ลมร้อนอย่างเดียวพบว่าที่อุณหภูมิ 50°C ค่า ความเขียวลดลงประมาณ 21% และที่อุณหภูมิ 60°C ค่าความเขียวลดลงประมาณ 66-91%

Abstract: Finely chopped coconut and kaffir lime leaf were selected as the material for drying, and silica gel and rice husk were used as the desiccant. 1,250-1,500 g of coconut, with approximately 140% d.b. moisture content, were determined for initiating the process. For coconut drying, air velocity varied between 0.23-0.70 m/s at drying temperatures of 50 and 60 oC. Air recirculation percentages were set at 37.5, 60, 80, and 100%, respectively. The operating conditions for kaffir lime leaf were as follows: initial weight 270 g with moisture content 138% d.b. Air velocity was 0.5 and 0.7 m/s at drying temperatures of 50 and 60 oC. Air recirculation percentages varied, using 4 values: 60, 80, 90, and 100%, respectively. Both products were dried until the desired moisture content of 10% d.b. was reached. The results of drying coconut showed that the combined system could reduce moisture content more rapidly than the pure hot air system. The drying rates of combined system were in the range 152-208 g H2O/h, whereas the sums of specific energy consumption (SEC) used for drying and regeneration were between 25.14-31.32 MJ/kgH2O, and the SEC supplied to the blower was 6.29-8.59 MJ/kgH2O. For the pure hot air system, drying rates ranged between 105-162 gH2O/h, where SEC of 13.28-17.56 MJ/kgH2O could be achieved and the SEC used for the blower was 5.14- 7.94 MJ/kgH2O. A higher drying rate was obtained with a higher temperature, as expected, and 60 oC drying temperature gave around a 24% higher drying rate than 50 oC. Similarly, increasing air velocity promoted moisture reduction and increased the drying rate. The drying rate at a velocity of 0.7 m/s was 8-13% higher than 0.5 and 0.6 m/s. The relative humidity of the drying air was directly related to moisture reduction, so that lowering air relative humidity enhanced drying rate and shortened drying time. Pre- and post-drying color comparisons of the dried coconut were made and it was found that the change in color of the dried coconut was quite acceptable. The lightness (L) and yellowness values (b) of the coconut dried using both systems at temperatures of 50 and 60 oC increased by about 5-7% and 30-68%, respectively. Investigation of the effect of relative humidity on color change showed that color degraded when the relative humidity of the drying air >30% at a drying temperature of 50 oC without exception, even in the combined system. Silica gel showed about a 16% more effective moisture reduction rate than rice husk, but used about 20% more energy (drying plus regeneration) than rice husk. Drying kaffir lime leaf by combined system also showed advantages in reducing moisture over the pure hot air system. Drying at 60 oC gained a 17% higher drying rate than 50 oC, and a velocity of 0.7 m/s offered a 27% greater rate than 0.5 m/s. Based on fresh kaffir lime leaf for comparison, the greenness value (a) of kaffir lime leaf dried by combined system at 50 and 60 oC decreased about 7% and 78-81%, respectively. For the pure hot air system, at 50 and 60 oC, there were decreases of about 21% and 66-91%, respectively.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: สมชาติ โสภณรณฤทธิ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: ฐานิตย์ เมธิยานนท์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Somchart Soponronnarit

Role: Advisor

Name: Thanid Madhiyanon

Role: Advisor

Created: 2548

Modified: 2553-12-18

Issued: 2551-10-28

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9741844905

CallNumber: EM333

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีการจัดการพลังงาน

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	EM333.pdf	5.22 MB	629	2024-12-13 10:12:25
2	EM333ab.pdf	131.74 KB	163	2024-08-05 11:32:12
3	EM333abth.txt	4.31 KB	117	2024-11-26 10:35:00
4	EM333aben.txt	3.43 KB	70	2021-10-05 13:08:41

ใช้เวลา

0.030528 วินาที