Pesticide residues degradation of dried chili by gaseous ozone fumigation

การสลายตัวของสารตกค้างยาฆ่าแมลงในพริกแห้งโดยวิธีการรมแก๊สโอโซน

Name: Panlop Sintuya

keyword: โอโซน

; สารตกค้างยาฆ่าแมลง

; ค่าการสลายตัวครึ่งชีวิต

; ระบบหมุนเวียนอากาศแบบบังคับ

; Pesticide residues

Abstract: Due to the excessive use of pesticides in current agricultural farming, the products are normally contaminated with pesticide residues. Gaseous ozone fumigation is a technique that could reduce pesticides efficiently. The objective of this work was to study the effects of ozone fumigation on pesticide residue degradation in dried chili and to study the potential for scaling up ozone application. The first part was conducted by studying the degradation of six pesticides, namely diazinon, malathion, chlorpyrifos, profenofos, ethion, and triazophos. The study also determined the degradation kinetics of pesticide residues, degradation half-life period (t₁/₂), and dried chili qualities. This includes total phenolic compounds, antioxidant properties, water activity, color, capsaicin content, and physical properties of the chili surface after gaseous ozone fumigation treatment. Results showed that after 8 weeks of storage, the pesticides were naturally degraded in the range of 28–46% with a t₁/₂ in the range of 66.6–120.9 days. After dried chili was fumigated with gaseous ozone for 30 minutes in a pressurized tank, pesticide residues exhibited degradation in the range of 45–69% with a t₁/₂ in the range of 17.4–32.1 minutes. Compared to natural degradation, ozone fumigation is better and more effective, degrading pesticides by up to 99.9%. Furthermore, ozone fumigation didn’t significantly affect (p ≥ 0.05) chili surface morphology, total phenolic compounds, antioxidant properties, water activity, color, and capsaicin content of dried chili. In the second part, vertical force air circulation (VFA) was applied to the ozone fumigation process, and a study of dimensionless parameters was conducted to determine the potential for system scale-up. The Buckingham π-theorem was applied to obtain dimensionless parameters for the VFA fumigation analysis. It was found that the Reynolds number (Re) correlated with hydraulic diameter and pressure drop. The reduction of chlorpyrifos residue under gaseous ozone fumigation using the VFA technique was in the range of 49–77% throughout the vertical stacking column of chili. Moreover, ozone fumigation with VFA was able to improve degradation efficiency by 28% and save operation costs by 34% compared to conventional ozone fumigation. The relationship between pesticide residue degradation and dimensionless parameters could be used for commercial scale-up in terms of stacking height, air flow rate throughout the chili basket, and pressure drop. The findings from this study provide evidence of the benefits of gaseous ozone fumigation in reducing pesticide residues in dried chili using the VFA system, which can be scaled up for commercial application.

Abstract: ปัจจุบันการทำเกษตรกรรมมีการใช้ยาฆ่าแมลงในปริมาณที่สูงมาก ส่งผลให้ผลิตผลทางการเกษตรมีการปนเปื้อนของสารตกค้างยาฆ่าแมลง การรมแก๊สโอโซนเป็นเทคนิคที่ช่วยลดปริมาณสารตกค้างยาฆ่าแมลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการรมแก๊สโอโซนต่อการเสื่อมสลายของสารตกค้างยาฆ่าแมลงและคุณภาพของพริกแห้ง ในการทดลองได้ศึกษาการสลายตัวของสารตกค้างยาฆ่าแมลง 6 ประเภท ได้แก่ diazinon, malathion, chlorpyrifos, profenofos, ethion และ triazophos นอกจากนี้ยังได้ศึกษาจลนพลศาสตร์ของการสลายตัวของสารตกค้าง ค่าการสลายตัวครึ่งชีวิต (t₁/₂) และคุณภาพด้านต่าง ๆ ของพริกแห้ง ได้แก่ ปริมาณสารประกอบฟีนอลิก สารต้านอนุมูลอิสระ ปริมาณน้ำอิสระ สี ปริมาณสาร capsaicin และสภาพกายภาพของพื้นผิวพริกแห้งหลังการรมแก๊สโอโซน จากการวิจัยพบว่า หลังการเก็บรักษาพริกแห้งเป็นระยะเวลา 8 สัปดาห์ ปริมาณสารตกค้างยาฆ่าแมลงทั้ง 6 ประเภทมีการสลายตัวตามธรรมชาติอยู่ในช่วง 28–46% โดยมีค่า t₁/₂ อยู่ในช่วง 66.6–120.9 วัน เมื่อทำการรมพริกแห้งด้วยแก๊สโอโซนเป็นเวลา 30 นาที พบว่าการสลายตัวของสารตกค้างเพิ่มขึ้นอยู่ในช่วง 45–69% โดยมีค่า t₁/₂ อยู่ในช่วง 17.4–32.1 นาที เมื่อเปรียบเทียบกับการสลายตัวตามธรรมชาติ การรมโอโซนสามารถเพิ่มอัตราการสลายตัวของสารตกค้างได้เร็วกว่าถึง 99.9% นอกจากนี้ยังพบว่า การรมแก๊สโอโซนไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติของพริกแห้งอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p ≥ 0.05) ได้แก่ ลักษณะพื้นผิว ปริมาณสารประกอบฟีนอลิก สารต้านอนุมูลอิสระ ปริมาณน้ำอิสระ สี และปริมาณ capsaicin ในส่วนที่สองของงานวิจัย ได้ศึกษาการรมแก๊สโอโซนด้วยระบบหมุนเวียนอากาศแบบบังคับ (VFA) โดยใช้การวิเคราะห์ตัวแปรไร้มิติผ่านทฤษฎี Buckingham π เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ของตัวแปร พบว่าค่า Reynolds number มีความสัมพันธ์กับค่า hydraulic diameter และความดันตกคร่อม การรมโอโซนด้วยเทคนิค VFA สามารถลดปริมาณ chlorpyrifos ได้ในช่วง 49–71% ตลอดความหนาของชั้นพริกในตะกร้า อีกทั้งยังเพิ่มประสิทธิภาพการลดสารตกค้างได้ 28% และลดต้นทุนการดำเนินงานได้ถึง 34% เมื่อเทียบกับการรมโอโซนแบบทั่วไป

มหาวิทยาลัยแม่โจ้. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: mjudc@mju.ac.th

Name: Jaturapatr Varith

Role: Chair

Name: Professor Dr. Somkiat Jaturonglumlert

Role: Committee

Name: Kanjana Narkprasom

Role: Committee

Created: 2020

Modified: 2568-10-05

Issued: 2568-09-18

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

Th

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: Doctor of Engineering in Food Engineering

Grantor: Maejo University

©copyrights มหาวิทยาลัยแม่โจ้

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	fulltext.pdf	10.3 MB

ใช้เวลา

0.029296 วินาที