การออกแบบและประเมินประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องหั่นผัก
Design and Performance Evaluation of Vegetable Shredder
Keywords:
ความเร็วรอบ, ประสิทธิภาพ, เครื่องหั่นผัก, เปอร์เซ็นต์การสูญเสีย, rotational speed, performance, vegetable shredder, percentage lossAbstract
วัตถุประสงค์และที่มา : เครื่องหั่นผักโดยทั่วไปถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการลดขนาดของผลผลิตทางการเกษตร การออกแบบและพัฒนาเครื่องหั่นผักเพื่อให้ได้รูปทรงที่สวยงามและมีคุณภาพเหมาะต่อการนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพยังเป็นองค์ความรู้ที่ขาด ดังนั้น งานวิจัยนี้มีจึงมีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างเครื่องหั่นผัก และศึกษาผลของความเร็วรอบของอินเวอร์เตอร์ต่อประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องหั่นผัก วิธีดำเนินการวิจัย : ศึกษาและคำนวนหาค่าที่สำคัญในแต่ละส่วนประกอบที่จะใช้ในการทำงานของเครื่องหั่นผัก จากนั้นทำการทดสอบประสิทธิภาพการหั่นของเครื่องหั่นผักต้นแบบที่พัฒนาขึ้นกับผักจำนวน 5 ชนิด คือ มันฝรั่ง แครอท หัวไชเท้า แตงกวา และหอมหัวใหญ่ ที่ความเร็วรอบ 500 600 700 และ 800 รอบต่อนาที จากค่าเปอร์เซ็นต์ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านเกณฑ์และไม่ผ่านเกณฑ์ อัตราการสูญเสียจากการหั่นที่คำนวณได้ รวมถึงกำลังการผลิตของเครื่องหั่นผัก ผลการวิจัย : เครื่องหั่นผักที่ออกแบบมีส่วนประกอบสำคัญ ได้แก่ โครงสร้างเครื่อง จานใบมีด ฝาครอบจานใบมีด ช่องใส่วัตถุดิบ มอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 0.5 แรงม้า และอินเวอร์เตอร์ 1 ตัว เมื่อทดสอบประสิทธิภาพการหั่นของเครื่องพบว่า ค่าเปอร์เซ็นต์การสูญเสียจากการทำงานของเครื่องหั่นที่สภาวะต่าง ๆ อยู่ในช่วง 5.28±0.84 ถึง 19.15±1.89 เปอร์เซ็นต์ และความเร็วรอบมีผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่หั่นได้ โดยผักแต่ละชนิดมีความเร็วรอบที่เหมาะสมในการหั่นที่ต่างกัน มันฝรั่ง แครอท และหอมหัวใหญ่ มีเปอร์เซ็นต์สูงที่ผ่านเกณฑ์คุณภาพที่กำหนดที่ความเร็วรอบ 700 รอบต่อนาที ในขณะที่หัวไชเท้าและแตงกวามีเปอร์เซ็นต์คุณภาพผ่านเกณฑ์สูงที่ความเร็วรอบ 600 และ 800 รอบต่อนาที ตามลำดับ ผลการศึกษากำลังการผลิตของเครื่อง พบว่า การใช้เครื่องหั่นผักทำให้มีกำลังการผลิตมากกว่าการใช้กำลังคนในการหั่นผักอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) สรุปผลการวิจัย : เครื่องหั่นผักที่ออกแบบและสร้างนี้เหมาะสมกับการหั่นผักที่เน้นรูปทรงสวยงาม มีเนื้อสัมผัสแบบเนื้อเดียวกัน เช่น มันฝรั่ง แครอท และหัวไชเท้า จึงจะสามารถช่วยทุ่นแรงในการผลิตและได้ผลิตภัณฑ์ที่มีเปอร์เซ็นต์สูงที่จะผ่านเกณฑ์คุณภาพที่กำหนด Background and Objectives: Vegetable shredders were generally designed to be used to reduce the size of agricultural products. The design and development of vegetable shredder to get a beautiful shapes and quality suitable for further process in healthy products is still lacking knowledge. Therefore, this research was aimed to design and build a vegetable shredder and study the effect of rotational speed on the efficiency of the shredder. Methodology: Study and calculate the important values for the main component of vegetable shredder. Then, five types of vegetables used to test the shredder performance were potato, carrot, radish, cucumber and onion with the rotational speeds of the inverter included 500, 600, 700 and 800 rpm. The loss percentage, the percentage passing the required quality criteria and the production capacity of vegetable shredder were determined. Main Results: The vegetable shredder has the following main components: machine structure, blade plate, blade plate cover, raw material input slot, 0.5 hp electric motor and inverter (rotational speed device). The result showed that the loss percentage from the shredder’s operation under various conditions was 5.28%±0.84 - 19.15%±1.89, and the different types of vegetables used different rotational speeds. The suitable rotational speed with a high percentage passing the required quality criteria in potato, carrot and onion was at 700 rpm, while the rotational speed at 600 and 800 rpm were suitable with radish and cucumber, respectively. In addition, the vegetable shredder had a significantly higher production capacity than the manpower to cut vegetables (p<0.05). Conclusions: To save production costs and get high-quality products or high percentage pass the required quality criteria, the vegetable shredder designed and built in this research was suitable for chopping vegetables with good shapes and homogeneous textures, such as potatoes, carrots and radishes.References
Akachai Buaklee. (2018). Design and Fabrication of Lotus Leaves Cutting Machine, Master’s thesis, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Bangkok. (in Thai)
Akinnuli, B.O., Ojo, O.O., Caleb, O.O. and Okeyedun, K.A. (2019). Design and Simulation of A Vegetable Shredding and Washing Machine. International Journal of Excellence Innovation and Development, 2(3), 33 – 41.
Angkanasangmanee, B., Phongphan, P. and Keeratidnaikun, W. (2003). Design and Development of lemon grass cutting machine. Master’s thesis, Faculty of Engineering, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, Bangkok. (in Thai)
Bunya-atichart, K. (2015). Postharvest Management and Effects on Quantity and Quality losses of Leafy Vegetables. Princess of Naradhiwas University Journal, 7(3), 147-158. (in Thai)
Ezeanya, N.C. (2020). Development and Performance Evaluation of a Slicing Machine for Selected vegetables. Greener Journal of Physical Sciences, 6(1), 1 – 9.
Food and Drug Administration. (2020). Notification of the Ministry of Public Health (No. 420) of B.E. 2563 (2020) Issued by the Virtue of the Food Act of B.E. 2522 (1979). Title: Food Production Processes, Production Equipment/ Utensils and Storage Practices. Bangkok; Thailand.
Inseemeesak, B. and Lertkowit, P. (2019). Design and Fabrication of a Strip and Slice Pickled Bamboo Shoot Slicing Machine. SAU JOURNAL OF SCIENCE & TECHNOLOGY, 5(2), 25-34. (in Thai)
Kamma, S., Singmuang, C. and Thongsawatwong, P. (2020). Design and Development of an Agricultural Material and Fruit Peel Shredder Machine. Thai Agricultural Research Journal, 38(1), 58 – 67. (in Thai)
Kanjana, B., Sirikatitham, P. and Fakthong, M. (2010). Development of Galingale Slicing Machine for Producing Dried Galingale for Agriculturalists in Post-flooding Areas in Uttaradit Province. Journal of Community Development Research, 3(2), 3 – 9. (in Thai)
Kimapong, K. (2013). Design and development of Bamboo Shoots Peeling Machine. The 9th National Kasetsart University Kamphaeng Saen Conference, (6 – 7 Dec 2012), 9 – 15.
Nit Sakulruk. (1998). Plant physiology. 2nd edition. Chiang Mai: Faculty of Agricultural Production, Maejo University. (in Thai)
Promtha, T., Patitan, S., Phodokmai, A. and Suprompitak, W. (2019). Design and Development of Banana Tree Shredding Machine. 1st National Conference in Science, Technology and Innovation 2019, (20 Apr 2019), 173 – 177.
Reddy, S. and Raju, T. (2018). Design and Development of mini plastic shredder machine. In IOP conference series: materials science and engineering, 455(1), 012119, 1-7.
Surbkar, S., Hiruansthiporn, B., Tantikul, S. and Surbkar, R. (2017). Determining the Cutting Force of Agricultural Products. Engineering Journal Chiang Mai University, 24(2), 11 – 22. (in Thai)
Tanwar, S., Jain, SK. and Rathore, NS. (2021). Evaluation of techno-economic feasibility of the developed multipurpose vegetable slicer cum shredder. The Pharma Innovation Journal, 10(4), 224 – 226.
