การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการอบแห้งข้าวเปลือกด้วยเครื่องอบ แบบถังทรงกระบอกหมุน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ประเทศไทยผลิตข้าวเพื่อใช้บริโภคเป็นอาหารหลักและเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญ ผลผลิตข้าวที่ดีต้องมาจากการดูแลขณะเจริญเติบโตและเก็บรักษาหลังการเก็บเกี่ยวด้วยวิธีการที่เหมาะสม งานวิจัยนี้จึงนำวิธีการอบแห้งมาช่วยในขั้นตอนการเก็บรักษาข้าวเปลือกหลังการเก็บเกี่ยว โดยนำข้าวเปลือกพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ที่ความชื้นเริ่มต้น 30-35%
มาอบแห้งด้วยลมร้อนในถังทรงกระบอกหมุนภายในระยะเวลา 90 นาที เพื่อศึกษาผลของอุณหภูมิอบแห้ง 3 ระดับ คือ 80, 100 และ 120 องศาเซลเซียส ที่ส่งผลต่อความชื้นของข้าวเปลือก ซึ่งเปรียบเทียบผลการทดลองกับการวิเคราะห์ด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสมการอบแห้งแบบเอมพิริคัล ผลการวิจัยพบว่า อุณหภูมิอบแห้งสูงส่งผลให้ความชื้นและอัตราส่วนความชื้นลดลงเป็นเส้นโค้งแบบฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล ซึ่งแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสมการอบแห้งที่เหมาะสมคือ Page เพราะว่าผลทำนายการเปลี่ยนแปลงความชื้นของข้าวเปลือกมีค่า R2 สูง อยู่ในช่วง 0.9949-0.9977 และค่า RMSE ต่ำ อยู่ในช่วง 0.0110-0.0139 ซึ่งใกล้เคียงกับผลที่ได้จากการทดลองมากที่สุด สำหรับค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผลพบว่า อุณหภูมิอบแห้งที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเร่งการระเหยของน้ำที่ผิวเมล็ดข้าวเปลือกส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผลสูงขึ้น จึงทำให้การอบแห้งที่อุณหภูมิสูงส่งผลให้ระยะเวลาอบแห้งน้อยลง นอกจากนี้งานวิจัยนี้ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการประมาณค่าผลลัพธ์ที่ได้จากกระบวนการอบแห้งกับผลิตผลทางการเกษตรที่ต้องการอุณหภูมิการอบแห้งสูงได้อีกด้วย เช่น พริก ลำไย และพืชตระกูลถั่ว เป็นต้น
Article Details
References
กิตติ สถาพรประสาธน์ และ โพธิ์ทอง ประณีตพลกรัง. (2560). แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการอบแห้งข้าวเปลือกด้วยเครื่องอบแห้งแบบเจ็ตสเปาต์เต็ดเบด. วิศวสารลาดกระบัง, 34(4), 22-29.
ทรงพล วิจารณ์จักร, สุพรรณ ยั่งยืน และ จักรมาส เลาหวณิช. (2560). การศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้เครื่องอบแห้งแบบถังทรงกระบอกหมุนด้วยรังสีอินฟราเรดร่วมลมร้อนปล่อยทิ้งในกระบวนการผลิตข้าวกล้องงอก. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร, 48(3), 51-54.
ธนากรณ์ อุ่นพินิจ, วรินรำไพ เศรษฐ์ธนณบุตร, ทินกร คำแสน, พนมกร ขวาของ และ อภิชาติ อาจนาเสียว. (2560). การลดความชื้นข้าวเปลือกด้วยคลื่นไมโครเวฟแบบอัตโนมัติ. วิศวกรรมสารเกษมบัณฑิต, 7(1), 124-139.
ธัชพล จุ้งเจริญ, การันต์ ดวงนิราส, วัชระ วงศ์สุกรี และ อนุพงศ์ มีโคตรกอง. (2560). ผลของความชื้นเริ่มต้นและความสูงเบดของข้าวเปลือกต่อความเร็วลมต่ำสุดในเครื่องทดสอบการเกิดฟลูอิไดเซชัน. น. 255-264. ใน: การประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิทยาลัยรังสิต ประจำปี 2560. 20 เมษายา 2560. มหาวิทยาลัยรังสิต, กรุงเทพฯ.
ปรีดา ปรากฎมาก. (2559). แบบจำลองการถ่ายเทมวลสารและการเปลี่ยนแปลงทางกลของเมล็ดข้าวระหว่างการอบแห้งแบบฟลูอิไดซ์เบด. วิศวสารลาดกระบัง, 33(2), 42-48.
พระราชบัญญัติ มาตรฐานสินค้าเกษตร พ.ศ. 2551. (2560, 8 กันยายน). ราชกิจจานุเบกษา. เล่มที่ 134 ตอนพิเศษ 221 ง, หน้า 42.
พิศมาส หวังดี. (2558). คุณสมบัติทางกายภาพของข้าวเปลือกและข้าวเปลือกนึ่ง. วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก, 8(1), 23-28.
โพธิ์ทอง ปราณีตพลกรัง และ กิตติ สถาพรประสาธน์. (2560). การประยุกต์ใช้เทคนิคเจ็ต สเปาต์เต็ดเบดร่วมกับคลื่นอัลตร้าซาวด์สำหรับอบแห้งผลผลิตทางการเกษตร. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, 12(1), 163-175.
ละมุล วิเศษ. (2555). ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพด้านการหุงต้มของข้าว. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 17(1), 172-180.
สมพจน์ คำแก้ว. (2564). อุณหภูมิการอบแห้งแบบหมุนเวียนของข้าวเปลือกมีผลต่อสารหอม (2AP). วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, 16(3), 1-9.
สุชีวา สิทธิจินดา, คงฤทธิ์ รีวงษ์ และ ธราธิป ภู่ระหงษ์. (2559). การพัฒนาเครื่องไล่ความชื้นข้าวเปลือกในครัวเรือนควบคุมอัตโนมัติด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino. น. 436-443. ใน: การประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิทยาลัยราชภัฏกำแพงเพชร ครั้งที่ 3. 22 ธันวาคม 2559. มหาวิทยาลัยราชภัฏกำแพงเพชร, กำแพงเพชร.
อีลีหย๊ะ สนิโซ, ฟามีรา สะอุดี และ รัชดาภรณ์ ฮานาฟี. (2555). สัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้น ความสิ้นเปลืองพลังงาน และอัตราการระเหยน้ำจำเพาะของการอบแห้งผลหมากด้วยพลังงานความร้อนร่วม. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 17(1), 142-149.
Ademiluyi, F. T., & Abowei, M. F. N. (2013). Theoretical model for predicting moisture ratio during drying of spherical particles in a rotary dryer. Hindawi Publishing Corporation Modelling and Simulation in Engineering, Retrieved from https://doi.org/10.1155/2013/491843.
Association of Official Analytical Chemists. (1995). Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Washington D.C., USA.
Aviara, N. A., & Igbeka, J. C. (2016). Modeling for drying of thin layer of native cassava starch in tray dryer. Journal of Biosystems Engineering, 41(4), 342-356.
Chakraborty, S., Sarma, M., Bora, J., Faisal, S., & Hazarika, M. K. (2016). Generalization of drying kinetics during thin layer drying of paddy. Agricultural Engineering International, 18(4), 177-189.