แนวทางการพัฒนาปลาข้าวสารกรอบด้วยการอบแห้งลมร้อนและรังสีอินฟราเรด

Abstract

            อาหารสุขภาพกำลังเป็นที่นิยมและมีแนวโน้มการเติบโตทางธุรกิจอาหารอย่างรวดเร็วเนื่องจากเป็นที่ต้องการของตลาดทั้งในและต่างประเทศ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแนวทางการอบแห้งปลาข้าวสารแทนการทอดด้วยน้ำมันเพื่อใช้เป็นอาหารสุขภาพโดยใช้ตู้อบแห้งแบบถาดที่ใช้ลมร้อน และรังสีอินฟราเรดเป็นแหล่งพลังงานความร้อน และสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบเอมพิริคัล ทำนายจลนพลศาสตร์การอบแห้งปลาข้าวสาร คำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผล และพลังงานกระตุ้นในการอบแห้ง ในการทดลองนี้ และได้ทำการศึกษาปัจจัยของอุณหภูมิอบแห้งระหว่าง 50-70°C และความเข้มของรังสีอินฟราเรดที่ 500-1,000 W ที่มีต่อ การลดความชื้นของปลาข้าวสาร โดย ความเร็วของลมร้อนที่เลือกใช้มีค่าเฉลี่ย 1.0±0.2 m/s ความชื้นเริ่มต้นและความชื้นสุดท้ายของปลาข้าวสารแห้งอยู่ในช่วงร้อยละ 150-155 มาตรฐานแห้ง และร้อยละ 15.0±2.0 มาตรฐานแห้ง ตามลำดับ ผลการทดลองพบว่า อัตราการอบแห้งจะแปรผันกับอุณหภูมิอบแห้งและกำลังของรังสีอินฟราเรด และเมื่อนำผลการทดลองมาสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบเอมพิริคัลหลายๆ รูปแบบด้วยวิธีการสมการถดถอยแบบไม่เชิงเส้น โดยพิจารณาเลือกสมการอบแห้งที่เหมาะสมสำหรับทำนายจลนพลศาสตร์ของการอบแห้งปลาข้าวสารได้ดีที่สุดจากค่าสัมประสิทธิ์ของการตัดสินใจ (R2) และค่ารากที่สองของค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยกำลังสอง (RMSE) ผลการทดลองสรุปได้ว่า แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ Page อธิบายจลนพลศาสตร์ของการอบแห้งปลาข้าวสารจากการทดลองอบแห้งด้วยลมร้อน และรังสีอินฟราเรดได้ดีที่สุด สำหรับค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผล ที่หาได้จากกฎการแพร่ของฟิกส์ พบว่า ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นประสิทธิผลของปลาข้าวสาร ขึ้นกับอุณหภูมิอบแห้ง และกำลังของรังสีอินฟราเรด และมีค่าอยู่ใน อันดับ 10-4 m2/h และพบว่า การอบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดมีระยะเวลาในการอบแห้งที่สั้นกว่ากรณีการอบแห้งด้วยลมร้อน           Healthy food becomes popular and trends to dramatically increase in commercial scale because of local demand and export. The objectives of this research are these to investigate drying technique for producing oils crispy tiny anchovy replacing of commonly oil frying and to evaluate the empirical drying model for prediction evolution of moisture transfer of tiny anchovy with both hot air and infrared heat sources including to determine an effective diffusion coefficient and activation energy. In this present work, the study effect of drying temperatures ranging of 50-70°C and infrared power of 500-1,000 W on moisture reduction of tiny anchovy was carried on. The flow rate of hot air was fixed at 1.0±0.2 m/s. The hybrid tray dryer was used for this experiment under the condition of initial moisture content of tiny anchovy ranging of 150-155% dry-basis and the desired final moisture content was of 15.0±2.0% dry-basis. The experiments showed that drying rate was proportional to drying temperature and infrared power and the experimental data was simulated in various empirical drying models by non-linear regression analysis. Determination of the best fitting model was selected by getting the highest value of coefficient of determination (R2) and the lowest value of root mean square error (RMSE). The results showed that simulated data using the Page’s model was the best fitting to both experimental data of tiny anchovy drying with HA and IR sources. In addition, For evaluation of effective diffusion coefficient (Deff) by following the Fick’s law of diffusion, the result showed that Deff  of tiny anchovy relatively depended on the drying temperature and infrared power and was in order of 10-4 m2/h  corresponded to the other food matter. Finally the activation energy values of moisture transfer of tiny anchovy for  each drying technique were also reported in this work. The tiny anchovy dried with IR source was relatively shorter in drying time than those of hot air source.