การศึกษาพฤติกรรมการอบแห้งพริกไทยด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่ง

Abstract

            งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค เพื่อศึกษาจลนพลศาสตรการอบแหงพริกไทย แบบจําลองการอบแหงชั้นบางที่เหมาะสมสําหรับทํานายจลนพลศาสตรการอบแหง และสัมประสิทธิ์การแพรความชื้นประสิทธิผลของพริกไทย ที่อบแหงดวยไอน้ำรอนยวดยิ่งที่อุณหภูมิ 120, 140 และ 160ºC การอบแหงพริกไทยจากความชื้นเริ่มตนประมาณ 410 %d.b. จนเหลือความชื้น สุดทายประมาณ 17 %d.b. และจากขอมูลการทดลองใชแบบจําลองการอบแหงจํานวน 7 แบบจําลอง ไดแก แบบจําลอง Newton, Page, Henderson and Pabis, Logarithm, Two – term, Appoximation of Diffusion, และแบบจําลอง Midilli et al. เพื่อหาแบบจําลองการอบแหง ที่เหมาะสมสําหรับการอบแหงพริกไทยดวยไอน้ำรอนยวดยิ่ง โดยแบบจําลองที่ใหผลการทํานายดีพิจารณาจากคาสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2), ไคสแควร (2) และคารากที่สองของความคลาดเคลื่อนกําลังสองเฉลี่ย (RMSE) จากการศึกษาพบวา การอบแหงพริกไทยดวยไอน้ำรอนยวดยิ่งที่อุณหภูมิสูง ใหอัตราการอบแหงสูงกวาการอบแหงที่อุณหภูมิต่ำ และจากผลการวิเคราะหพบวา แบบจําลอง Midilli et al. ใหผลการทํานายจลนพลศาสตรการอบแหงพริกไทยดีที่สุด โดยที่ใหคาสัมประสิทธิ์การตัดสินใจสูง ใหคาไคสแควร์และค่ารากที่สองของความคลาดเคลื่อนกําลังสองเฉลี่ยต่ำ นอกจากนี้ยังพบวาคาสัมประสิทธิ์การแพรความชื้นประสิทธิผลของพริกไทยที่อบแหงดวยไอน้ำรอนยวดยิ่งมีค่าระหวาง 2.90 x 10-9 – 2.23 x 10-8m2/min            The objectives of this research were to study the drying kinetics of pepper and to find out the suitable thin layer model and effective moisture diffusivity coefficient for predicting the drying kinetics of pepper using superheated steam dryer at the temperatures of 120, 140 and 160°C. Pepper was reduced from initial moisture content about 410 %d.b. to final moisture content about 17 %d.b. The several drying models such as Newton, Page, Henderson and Pabis, Logarithm, Two – term, Appoximation of Diffusion and Midilli et al. were fitted to the experimental data. The drying models were compared using the coefficient of determination (R2), chi-square (2), and root mean square error (RMSE) for determination of the best suitable model. The results showed that the drying rate of pepper increased with increasing steam temperature. Midilli et al. model showed better fit to the experimental data as compared to other models due to the highest values of the coefficient of determination and the lowest values of the reduce chi-square and root mean square error. It was also found that effective moisture diffusivity of the pepper dried by superheated steam were in the range of 2.90 x 10-9 – 2.23 x 10-8m2 /min