การศึกษาประสิทธิภาพโรงเรือนอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับความร้อนเสริมจากอินฟราเรดสำหรับการอบแห้งมะเขือเทศราชินีแช่อิ่ม

ธวัชชัย อ่องประเสริฐ; กมลวรรณ จิตจักร

ผู้แต่ง

ธวัชชัย อ่องประเสริฐ นักศึกษา, สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และนวัตกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก, 43 ม.6 ต.บางพระ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี 20110
กมลวรรณ จิตจักร อาจารย์, สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และนวัตกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก, 43 ม.6 ต.บางพระ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี 20110

คำสำคัญ:

Solar Greenhouse, Quartz infrared heater, Dehydration cherry tomato

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองอบแห้งมะเขือเทศราชินีแช่อิ่มด้วยโรงเรือน 2 ระบบ คือ โรงเรือนอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ และระบบโรงเรือนอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์เสริมความร้อนจากฮีตเตอร์อินฟราเรด เปรียบเทียบกับการตากแดดตามธรรมชาติ โดยกำหนดอุณหภูมิอบแห้งในโรงเรือนอบแห้ง 45-60 ^oC ผลิตภัณฑ์มีความชื้นเริ่มต้นเฉลี่ย 95% มาตรฐานแห้ง (%d.b.) อบแห้งจนเหลือความชื้นสุดท้ายเฉลี่ย 22% มาตรฐานแห้ง (%d.b.) จากการศึกษาพบว่า โรงเรือนที่มีระบบความร้อนเสริมมีค่าประสิทธิภาพทางความร้อน (Thermal efficiency) สูงกว่าโรงเรือนอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ และมีค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะต่ำกว่าโดยเฉลี่ย 29.74% ใช้เวลาในการอบแห้งน้อยกว่า คือใช้เวลา 2 วัน ในขณะที่การอบแห้งด้วยระบบโรงเรือนและการตากแดด ใช้เวลาในการอบแห้ง 3 และ 6 วัน ตามลำดับ สำหรับคุณภาพผลิตภัณฑ์หลังอบแห้งพบว่า ค่าสีของการอบแห้งด้วยระบบเสริมจะมีสีที่คล้ำมากที่สุดแต่ไม่แตกต่างกันมากนัก โดยผลการวัดค่าความสว่างของมะเขือเทศราชินีแช่อิ่มลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ P≤0.05 แต่ค่าสีแดง (a) และค่าสีเหลือง (b) ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ P>0.05 ค่าความหวาน
หลังการอบแห้ง พบว่าโรงเรือนแบบมีระบบเสริมความร้อนมีค่าความหวานน้อยที่สุดแต่ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ P>0.05 และการวิเคราะห์แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ Midilli สามารถทำนายอัตราส่วนความชื้นของการอบแห้งมะเขือเทศราชินีแช่อิ่มด้วยโรงเรือนอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ทั้ง 2 ระบบได้ดีที่สุด

References

Department of Agriculture Extension. Tomato plant year 2018 [Internet]. 2019 [cited 2020 Aug 14]. Available from: http://www.agriinfo.doae.go.th/year62/plant/rotor/veget/64. (In Thai)

Department of Agriculture Extension. Fresh tomatoes for cultivation year 2018 [Internet]. 2019 [cited 2020 Aug 14]. Available from: http://www.agriinfo.doae.go.th/year62/ plant/rotor/veget/63. (In Thai)

Folk Doctor Foundation. Cherry tomatoes [Internet]. Available from: http://www.doctor.or.th/article/detail/5888. (In Thai)

Jeentada W, Phetsongkram P. Geometrical effects of solar greenhouse dryer on rubber sheet drying. The journal of kmutnb 2017;1:89-99. (In Thai)

Somsila P, Teeboonma U, Tumtong P, Oudduang S, Wichangarm M. Type of solar greenhouse dryer affecting air circulation and temperature distribution inside solar greenhouse dryer. Agricultural Sci. J. 2012;43:3(suppl.):212-5. (In Thai)

Glouannec P, Lecharpentier D, Noel H. Experimental survey on the combination of radiating infrared and microwave sources for the drying of porous material. Applied Thermal Engineering. 2002;22: (15):1689-703.

Patcharaprakiti N. A Paraboiled gaba rice (khaohang) and drying process with solar energy and infrared electromagnetic wave. RMUTL ENG.J. 2016;1:43-50. (In Thai)

Kansaard N, Khruakaew A, Saesong P, Sa-adchom P. Effect of air temperature on cherry tomato drying using combined conveyor system and hot air. In: Tangwannawit P, Uthaida T, Chaitawittanun N, editors. Proceedings of 4th Phetchabun Rajabhat University National Research and Academic Conference; 2017 Mar 10; Phetchabun Rajabhat University, Thailand. Research and Development Phetchabun Rajabhat University; 2017. p. 903-11. (In Thai)

Nabnean S. Design, construction and performance investigation of a solar dryer for drying tomatoes [dissertation]. Bangkok: King Mongkut’s University of Technology Thonburi; 2015. (In Thai)

Nabnean S. An investigation of the performance of large – scale greenhouse solar drying system with auxiliary heaters [thesis]. Nakhon Pathom: Silpakorn University; 2009. (In Thai)

AOAC. Official Methods of Analysis of the Association of Official’s Analytical Chemists. Virginia; 2000.

Jaekhom S, Witinantakit K. Drying kinetics of chicken using superheated steam technique. Kasem Bundit Engineering Journal 2019;9:201-17. (In Thai)

Saniso E, Prado M, Yayee F. Optimal condition of mushroom drying using solar energy combined with infrared radiation. Journal of Yala Rajabhat University 2013;8:107-17. (In Thai)

Bharathkumar A, Jagadeesh SL, Bhuvaneshwari G, Patil SN, Rudresh DL, Viresh M Hiremath, Prabhakar I. Influence of pre-trearment on total soluble solids, titratable acidity and sugars of raisin. International Journal of Chemical Studies 2018;6(5):230-2.

Jeentada W, Niyomvas B, Thaikul A. Experimental study on drying conditions of solar fish dryer with temperature controlled by open-closed ventilating system. The Journal of KMUTNB 2018;28(3):525-36. (In Thai)

Nilnont W. Drying kinetics of mango using solar tunnel dryer. The Journal of KMUTNB 2020;30(1):36-47. (In Thai)

Younis M, Abdelkarim D, El-Abdein AZ. Kinetics and mathematical modeling of infrared thin-layer drying of garlic slices. Saudi Journal of Biological Sciences 2018;25:332-8.

Teeboonma U, Jongjam S. Ginger drying using infrared-vacuum technique. Burapha Sci. J. 2010;15:76-86. (In Thai)

Babalis SJ, Papanicolaou E, Kyriakis N, Belessiotis VG. Evaluation of thin-layer drying models for describing drying kinetics of figs (Ficus carica). Journal of Food Engineering 2006;75:205-14.

Demir V, Gunhan T, Yagcioglu AK. Mathematical modelling of convection drying of green table olives. Biosystems Engineering 2007;98:47-53.

Sriprapakhan P. The study of using small solar drying room for communities case study: Nongpraktob Sub-district, Sisomdet District, Roi ed Province. The 8th Thailand Renewable Energy for Community Conference; 2015 Nov 4-6; Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Thailand. (In Thai)

Yaibok T, Phethuayluk S, Weawsak J, Mani M, Buaphet P. Development the fish drying process with a solar-electrical combined energy dryer under the southern of Thailand climate. Thaksin.J. 2009;12(3):109-18. (In Thai)