การอบแห้งข้าวเปลือกโดยเทคนิคสเปาเต็ดเบดสองมิติ
สุชาติ สุทธิเจริญพาณิชย์
วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต. วิศวกรรมศาสตร์ (วิศวกรรมอาหาร) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2541. 85 หน้า.
2541
บทคัดย่อ
การอบแห้งข้าวเปลือกโดยเทคนิคสเปาเต็ดเบดสองมิติ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบสร้างเครื่องอบแห้งข้าวเปลือกโดยเทคนิคสเปาเต็ดเบดในระดับห้องปฏิบัติการ เพื่อศึกษาพฤติกรรมการอบแห้งของข้าวเปลือก โดยมุ่งเน้นที่ผลของอุณหภูมิการอบแห้ง, ค่า holdup ของข้าวเปลือกภายในเบด และความกว้างของ spout ที่มีต่ออัตราการอบแห้งของข้าวเปลือกพร้อมทั้งหาสมการเอมไพริเคิลแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆ นอกจากนี้ยังได้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของข้าวเปลือก ภายหลังการอบแห้ง เช่น คุณภาพการสี โดยวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ข้าวต้น และความขาวของข้าวสารภายหลังการสี เป็นต้น ในชั้นต้นศึกษาหาสภาพการทำงานที่เหมาะสมของเครื่องอบแห้ง พบว่าการปรับระดับของค่า entrance height มีผลโดยตรงต่อปริมาณการใช้พลังงานของพัดลมโดยค่า entrance height ที่ 10 เซนติเมตร มีปริมาณการใช้พลังงานต่ำที่สุด และหาอัตราการไหลของอากาศต่ำที่สุดที่ทำให้ข้าวเปลือกเกิด spout ได้คงที่ คือที่ 0.079 m
3/s หรือเมื่อคิดเป็นความเร็วของอากาศเท่ากับ 13.17 m/s จากนั้นทำการทดลองอบแห้งข้าวเปลือกที่ค่าอุณหภูมิของอากาศต่างๆ 3 ค่าคือ 100, 125 และ 150 องศาเซลเซียส ในแต่ละอุณหภูมิปรับค่า holdup ของข้าวเปลือกภายในเบด 3 ค่าคือ 10, 15 และ 20 กิโลกรัม และปรับค่าความกว้างของ spout 3 ค่าคือ 6, 8 และ 10 เซนติเมตร ตามลำดับ อบแห้งข้าวเปลือกความชื้นเริ่มต้นปานกลาง 24-26 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง ให้เหลือความชื้นสุดท้ายที่ 20-21 และ 16-17 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง เก็บตัวอย่างในระหว่างการอบแห้งเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆ ที่กำหนดกับอัตราการอบแห้ง และทดสอบคุณภาพของข้าวเปลือกภายหลังการอบแห้ง จากการศึกษา อัตราการอบแห้งของข้าวเปลือก พบว่า อัตราการอบแห้งข้าวเปลือก ใช้รูปแบบสมการการอบแห้งชั้นบางของ Page, MR = exp (-A t(B)) และหาค่า A และ B โดยพิตกราฟเข้ากับผลการทดลองอบแห้ง โดยใช้ second order polynomial และ first order polynomial สมการนี้สามารถใช้ได้เมื่ออุณหภูมิในการอบแห้งอยู่ในช่วง 100-150 องศาเซลเซียส, ความกว้างของ spout 6-10 เซนติเมตร, holdup 10-20 กิโลกรัม ความชื้นของข้าวเปลือกเริ่มต้น 24-26 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง และจากการศึกษาในด้านคุณภาพของข้าวเปลือกภายหลังการอบแห้ง พบว่า ที่ความชื้นสุดท้ายในช่วง 16-17 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง เปอร์เซ็นต์ข้าวต้นสัมพัทธ์มีค่า 28.14 – 73.95 เปอร์เซ็นต์ ที่ค่าอุณหภูมิต่างๆ และที่ความชื้นสุดท้าย 20-21 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง ข้าวต้นสัมพัทธ์มีค่า 84-85 เปอร์เซ็นต์ ที่ค่าอุณหภูมิ 100-125 องศาเซลเซียส ส่วนที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส ข้าวต้นสัมพัทธ์มีค่า 59.95 เปอร์เซ็นต์ ส่วนผลของค่า holdup และค่าความกว้างของ spout ต่อเปอร์เซ็นต์ข้าวต้นไม่ให้ผลที่แตกต่างอย่างชัดเจน เนื่องจากค่าทั้งสองมีผลต่อเปอร์เซ็นต์ข้าวต้นน้อยกว่าผลของอุณหภูมิ ส่วนในกรณีของ cycle time พบว่า cycle time ในช่วง 8.23-22.95 วินาที ไม่ให้ผลแตกต่างของเปอร์เซ็นต์ข้าวต้น ในด้านคุณภาพความขาวของข้าวเปลือกภายหลังการสี พบว่า ทั้งค่าอุณหภูมิ, holdup และค่าความกว้างของ spout ไม่ให้ผลที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนต่อเปอร์เซ็นต์ความขาว โดยค่าเปอร์เซ็นต์ความขาวเปลี่ยนแปลงอยู่ในช่วง 45-50 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับเปอร์เซ็นต์ความขาวอ้างอิง 40.63 เปอร์เซ็นต์