ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว

การอบแห้งมะม่วงแช่อิ่มโดยใช้ปั๊มความร้อน

ศักดิ์รินทร์ รัสศรี

วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต. วิศวกรรมศาสตร์ (เทคโนโลยีพลังงาน) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2541. 150 หน้า.

2541

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพารามิเตอร์ที่มีผลต่ออัตราการอบแป้งของมะม่วงแช่อิ่ม เช่น ความชื้นสมดุล สัมประสิทธิ์การแพร่ ความหนาแน่นและความร้อนจำเพาะ และหาสภาวะที่เหมาะสมในการอบแห้งโดยใช้ปั๊มความร้อน ขนาด 3.5 kW การทดลองจะใช้มะม่วงแช่อิ่มที่มีความเข้มข้น 60 องศาบริกซ์ ในการทดลองความชื้นสมดุล ทำการทดลองที่อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส – 70 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ระหว่าง 10-90% โดยใช้สารละลายเกลือ อิ่มตัวเป็นตัวควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ และใช้ตู้อบเป็นตัวควบคุมอุณหภูมิ พบว่า เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความชื้นสมดุลจะมีค่าต่ำลง ตลอดช่วงความชื้นสัมพัทธ์อากาศ 10 –60 % สมการที่ใช้อธิบายผลการทดลองคือ สมการของ Brunauer et al. (BET) การทดลองหาสัมประสิทธิ์การแพร่ โดยทำการทดลองที่อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส – 70องศาเซลเซียส ขนาดวัสดุ 1 x 1 x 0.5 ลูกบาศก์เซนติเมตร พบว่า เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ก็จะสูงขึ้น โดยเป็นลักษณะเอ็กซ์โปเนนเชียลการทดลองหาความหนาแน่น ทำโดยตัดมะม่วงแช่อิ่มให้เป็นรูปเหลี่ยม แล้วคำนวณหาปริมาตร ชั่งน้ำหนัก จากนั้นมาคำนวณหาความหนาแน่น พบว่า เมื่อความชื้นมะม่วงแช่อิ่มเพิ่มขั้นความหนาแน่นจะลดลง ในลักษณะเชิงเส้น การทดลองความร้อนจำเพาะ โดยการใช้แคลอรีมิเตอร์พบว่าเมื่อความชื้นของมะม่วงแช่อิ่มเพิ่มขึ้นความร้อนจำเพาะก็จะเพิ่มขึ้นในลักษณะเชิงเส้น การทดลองอบแห้ง มะม่วงแช่อิ่ม โดยกำหนดเงื่อนไขการทดลองดังนี้ อบแป้งแบบ ระบบปิด (C lose loop system) ตั้งอุณหภูมิ อบแห้งที่ 50 องศาเซลเซียส น้ำหนักอบแห้งเริ่มต้นคงที่ 40 กิโลกรัม สัดส่วน อากาศไหลข้ามเครื่องทำระเหยคงที่ 60 เปอร์เซ็นต์ (By pass air) เปลี่ยนอัตราการไหลเชิงมวล 0.321 – 0.428 กิโลกรัมต่อวินาที ขนาดเฉลี่ยมะม่วงแช่อิ่ม 2.8 x 6.5 x 0.5 ลูกบาศก์เซนติเมตร ทดลองอบแห้งที่ความชื้นเริ่มต้น 85 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง ลดลงถึง 18 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง จากการทดลองพบว่า อัตราการอบแห้งเท่ากับ 0.428 กิโลกรัม น้ำระเหยต่อชั่วโมง อัตราการควบแน่นของน้ำจากเครื่องทำระเหยเท่ากับ 0.434 กิโลกรัมน้ำควบแน่นต่อชั่วโมง ความสิ้นเปลืองพลังงานที่ใช้ในระบบต่ำสุด 10.99 เมกกะจูลต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหยหรือ SMER (Specific moisture extraction rate) เท่ากับ 0.328 กิโลกรัมน้ำที่ระเหยต่อกิโลวัตต์ – ชั่วโมง ที่อัตราการไหลจำเพาะ ของอากาศต่ำสุด 5.3.45 กิโลกรัม อากาศแห้งต่อชั่วโมง – กิโลกรัม มะม่วงแห้ง ค่าสมรรถนะของระบบปั๊มความร้อน (COP (hp)) จะมีค่าอยู่ระหว่าง 3.70 – 4.65 คุณภาพของมะม่วงแช่อิ่ม พบว่า ได้ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมคือ มีผิวหน้าแห้งไม่เกาะ ติดกันเนื้อไม่แข็งกระด้าง มีรูปร่างและรูปทรงสม่ำเสมอ ด้านสี พบว่า มะม่วงหลังการอบแห้งมีสีส้มปนแดงค่อนข้างอ่อน (Code 34-C ตามมาตรฐานเทียบสี R.H.S Colour Chart) ซึ่งอยู่ ในเกณฑ์ดี