ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว

การศึกษาหาแนวทางการอบแห้งเมล็ดถั่วเหลืองแบบเป็นงวดที่เหมาะสม : การทดลองและจำลองแบบปัญหาทางคณิตศาสตร์

สุภวรรณ วชิรมน

วิทยานิพนธ์ (วศ.ม. วิศวกรรมเคมี) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2533. 126 หน้า.

2533

บทคัดย่อ

ในการศึกษาแนวทางการอบแห้งเมล็ดถั่วเหลืองแบบเป็นงวดนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาหาความสิ้นเปลืองพลังงานที่ใช้ในการอบแห้งเมล็ดถั่วเหลืองรวมทั้งศึกษาถึงคุณภาพของเมล็ดถั่ว เหลืองภายหลังการอบแห้ง ได้แก่ เปอร์เซ็นต์เมล็ดร้าวเมล็ดแตก และเปอร์เซ็นต์โปรตีน ในการทดลองได้ทำการอบแห้งเมล็ดถั่วเหลืองในถังอบแห้งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.75 เมตร สูง 2.75 เมตร ความหนาของชั้นเมล็ดถั่วเหลือง 0.06 เมตร อัตราการไหลของอากาศและอุณหภูมิที่ใช้ในการอบแห้งระหว่าง 4.0-13.0 ลูกบาศก์เมตรต่อนาทีต่อลูกบาศก์เมตรถั่วเหลือง และ 45-75 องศาเซลเซียส ตามลำดับ และตรวจสอบคุณภาพเมล็ดถั่วเหลืองหลังการอบแห้ง ได้แก่เปอร์เซ็นต์เมล็ดร้าวเมล็ดแตกและเปอร์เซ็นต์โปรตีน การทดลองแบ่งออกเป็น 1) อัตราการไหลของอากาศสูง (11.3-13.0 ลูกบาศก์เมตรต่อนาทีต่อลูกบาศก์เมตรถั่วเหลือง) อุณหภูมิสูง (45-55 องศาเซลเซียส), HFLT 2) อัตราการไหลของอากาศต่ำ (4.7-10.6 ลูกบาศก์เมตรต่อนาทีต่อลูกบาศก์เมตรถั่วเหลือง) อุณหภูมิสูง (65-75 องศาเซลเซียส), LFHT 3) อัตราการไหลของอากาศต่ำ (4.7-10.6 ลูกบาศก์เมตรต่อนาทีต่อลูกบาศก์เมตรถั่วเหลือง) อุณหภูมิต่ำ (45-55 องศาเซลเซียส), LFLT และทดสอบสำหรับความหนาของชั้นเมล็ดถั่วเหลือง 0.04 เมตร อัตราการไหลของอากาศ 13.0 ลูกบาศก์เมตรต่อนาทีต่อลูกบาศก์เมตรถั่วเหลือง อุณหภูมิ 45-75 องศาเซลเซียส ความชื้นเริ่มต้นของเมล็ดถั่วเหลืองประมาณ 20% มาตรฐานเปียก ความชื้นเฉลี่ยในถังอบภายหลังการอบแห้งประมาณ 10% มาตรฐานเปียก จากผลการทดลองพบว่า เปอร์เซ็นต์เมล็ดร้าวและเมล็ดแตกมีมากเมื่อใช้อุณหภูมิสูงๆ และระยะเวลาในการอบแห้งนาน และพบว่าเปอร์เซ็นต์โปรตีนก่อนและหลังการอบแห้งมีค่าใกล้เคียงกัน สำหรับ
การอบแห้งทุกกรณี เมื่อเปรียบเทียบเกรเดียนท์ความชื้นและอุณหภูมิของเมล็ดถั่วเหลืองในระหว่างการอบแห้ง พบว่าเมื่ออัตราการไหลของอากาศอบแห้งลดลงหรืออุณหภูมิอบแห้งสูงขึ้น และความหนาของชั้นอบแห้งเพิ่มขึ้นเกรเดียนท์ความชื้นและอุณหภูมิของชั้นเมล็ดถั่วเหลืองจะเพิ่มขึ้น สำหรับเวลาที่ใช้ในการอบแห้งพบว่า การอบแห้งแบบ LFLT (เวลา 34 - 56 ชม.) จะใช้เวลาในการอบแห้งนานกว่าแบบ LFHT (เวลา 23 - 60 ชม.) และแบบ HFLT (เวลา 11 - 32 ชม.) เมื่อพิจารณาความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะในการอบแห้ง พบว่า การอบแห้งแบบ HFLT ของชั้นเมล็ดถั่วเหลืองหนา 0.60 เมตร จะสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะในการอบแห้งมากที่สุด และการอบแห้ง แบบ LFHT จะสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะที่ใช้ในการอบแห้งใกล้เคียงกับการอบแห้งแบบ LFLT และการอบแห้งแบบ LFLT, LFHT ของชั้นเมล็ดถั่วเหลืองหนา 0.60 เมตร สิ้นเปลืองพลังงานในการอบแห้งใกล้เคียงกับการอบแห้งแบบ HFHT และ HFLT ของชั้นความหนา 0.40 เมตร โดยเฉพาะในส่วนของพลังงานความร้อน นอกจากนี้ยังพบว่าความสิ้นเปลืองพลังงานในการอบแห้งจะเพิ่มขึ้น เมื่ออัตราการไหลของอากาศและความหนาของชั้นเมล็ดถั่วเหลืองเพิ่มขึ้น แต่อุณหภูมิของอากาศที่ใช้อบแห้งในช่วง 45-75 องศาเซลเซียส ไม่มีอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อความสิ้นเปลืองพลังงานในการอบแห้งเมื่ออัตราการไหลของอากาศมีค่าคงที่ จากการเปรียบเทียบผลจากการทดลองกับผลจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบใกล้สมดุลของ Soponronnarit [1] พบว่า ผลจากแบบจำลองใกล้เคียงกับผลจากการทดลองโดยเฉพาะที่ชั้นความหนา 0.40 เมตร แบบจำลองสามารถทำนายได้ดี และจากการจำลองแบบปัญหาทางคณิตศาสตร์พบว่า ความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะในการอบแห้งมีแนวโน้มใกล้เคียงกับผลจากการทดลอง