โครงการยกระดับการอบแห้งสมุนไพรไทยด้วยระบบอบแห้งไมโครเวฟชนิดถังหมุนสำหรับวิสาหกิจชุมชน

บทคัดย่อ

การพัฒนาเครื่องอบแห้งไมโครเวฟแบบถังหมุน เพื่อยกระดับการอบแห้งสมุนไพร ผู้วิจัยได้ทำการพัฒนาเครื่องอบแห้งที่มีลักษณะเป็นแบบถังหมุนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 cm ความเร็วรอบของถังหมุนคงที่ 20 rpm สามารถบรรจุผลิตภัณฑ์ที่ต้องการอบแห้งได้ครั้งละ 20 - 30 kg ภายหลังเสร็จสิ้นการพัฒนาเครื่องอบแห้งดังกล่าวผู้วิจัยได้ทำการทดสอบเพื่อหาสภาวะการทำงานที่เหมาะสม โดยกำหนดให้ถังหมุนสำหรับอบแห้งผลิตภัณฑ์สามารถปรับระดับของแกนหมุนได้ 3 ระดับ ได้แก่ ระดับมุมเอียง 30? 45? และ 60? กำหนดกำลังวัตต์ของไมโครเวฟคงที่ 1,000 และ 2,000 W ความเร็วลมที่ใช้ในกระบวนการอบแห้งเฉลี่ย 2 - 2.5 m/s ดำเนินการทดสอบอบแห้งสมุนไพร จำนวน 4 ชนิด ได้แก่ ไพล ขมิ้นชัน ข่า และใบมะกรูด ที่มีความชื้นเริ่มต้น 246.73 603.93 326.99 และ 148.14 % db ตามลำดับ โดยทำการทดสอบอบแห้งไพล ขมิ้นชัน และข่า ที่มีน้ำหนักเริ่มต้น 20 kg และอบแห้งใบมะกรูด มีน้ำหนักเริ่มต้น 5 kg ให้มีความชื้นสุดท้ายคงเหลือ ?14% db จากผลการทดสอบพบว่า การอบแห้งไพลที่ระดับมุมเอียงของถังหมุน 60? และกำหนดอัตราการทำงานของไมโครเวฟ 100% หรือใช้กำลังไฟฟ้า ขนาด 2,000 W ตลอดกระบวนการอบแห้ง ที่สภาวะดังกล่าวมีปริมาณการใช้พลังงานสิ้นเปลืองในกระบวนการอบแห้งน้อยที่สุดได้แก่ 3.51 MJ/kg H2Oevap อัตราการอบแห้งเฉลี่ย 2.26 kg H2Oevap/h และมีประสิทธิภาพการอบแห้ง 64.24% การอบแห้งข่ามีปริมาณการใช้พลังงานสิ้นเปลือง ได้แก่ 3.73 MJ/kg H2Oevap อัตราการอบแห้งเฉลี่ย 2.10 kg H2Oevap/h และมีประสิทธิภาพการอบแห้ง 60.51% การอบแห้งขมิ้นชันมีปริมาณการใช้พลังงานสิ้นเปลืองได้แก่ 3.96 MJ/kg H2Oevap อัตราการอบแห้งเฉลี่ย 2.10 kg H2Oevap/h และมีประสิทธิภาพการอบแห้ง 57.02% ในขณะที่การอบแห้งใบมะกรูดที่ระดับมุมเอียงของถังหมุน 45? และกำหนดอัตราการทำงานของไมโครเวฟ 100% มีปริมาณการใช้พลังงานสิ้นเปลืองในกระบวนการอบแห้งมากที่สุดได้แก่ 7.34 MJ/kg H2Oevap อัตราการอบแห้งเฉลี่ย 1.10 kg H2Oevap/h และมีประสิทธิภาพการอบแห้ง 30.75% การประยุกต์ใช้คลื่นไมโครเวฟในอุตสาหกรรมการอบแห้งสมุนไพรมีประสิทธิภาพด้านการอบแห้งมากกว่า 7-8 เท่า เมื่อเทียบกับการอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์หรือลมร้อน ทั้งนี้เนื่องจากการทำแห้งด้วยลมร้อนเป็นการถ่ายเทความร้อนจากภายนอกเข้าสู่ภายในวัสดุ จึงส่งผลให้ความชื้นในอาหารลดลงอย่างช้าๆ ในขณะที่การให้ความร้อนด้วยคลื่นไมโครเวฟก่อให้เกิดพลังงานความร้อนภายในของผลิตภัณฑ์และมีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ส่งผลให้ความชื้นในผลิตภัณฑ์ลดลงอย่างรวดเร็ว โดยผลิตภัณฑ์ที่ได้ยังคงไว้ซึ่งกลิ่น และมีลักษณะของสีที่ใกล้เคียงกับสีของผลิตภัณฑ์สดการวิเคราะห์คุณภาพของผลิตภัณฑ์สมุนไพรอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งไมโครเวฟแบบถังหมุนพบว่า สมุนไพรอบแห้งด้วยเทคโนโลยีดังกล่าวมีค่าวอเตอร์แอคทีวิตี้น้อยกว่า 0.6 ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชน มผช.136/2558 โดยไพล ขมิ้นชัน ข่า และใบมะกรูดมีค่าวอเตอร์แอคทีวิตี้เท่ากับ 0.46 0.55 0.53 และ 0.52 ตามลำดับ เมื่อพิจารณาปริมาณการปนเปื้อนด้วยสารหนูและโลหะหนัก (Arsenic and Heavy metals) ของผลิตภัณฑ์สมุนไพรอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งไมโครเวฟแบบถังหมุนพบว่า สมุนไพรอบแห้งด้วยเทคโนโลยีดังกล่าวมีปริมาณสารหนู แคดเมียม ตะกั่ว และปรอทอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน โดยไพล ขมิ้นชัน ข่า และใบมะกรูดมีการปนเปื้อนของสารหนูไม่เกิน 4 mg/kg แคดเมียมไม่เกิน 0.3 mg/kg ตะกั่วได้ไม่เกิน 10 mg/kg และปรอทไม่เกิน 0.5 mg/kg การวิเคราะห์ต้นทุนของการอบแห้งสมุนไพรทั้ง 4 ชนิด โดยใช้เครื่องอบแห้งไมโครเวฟแบบถังหมุนจากผลการวิเคราะห์พบว่า การจำหน่ายไพลอบแห้งมีระยะเวลาการคืนทุนสั้นที่สุดได้แก่ 0.25 ปี มีรายได้สุทธิ ผลตอบแทนสุทธิ และอัตราผลตอบแทนภายใน ได้แก่ 607,039.20 บาท/ปี 4,103,752.52 บาท และ 88% ตามลำดับ การจำหน่ายขมิ้นชันอบแห้งมีระยะเวลาการคืนทุนได้แก่ 1.12 ปี มีรายได้สุทธิ ผลตอบแทนสุทธิ และอัตราผลตอบแทนภายใน ได้แก่ 133,569.60 บาท/ปี 785,972.54 และ 46% ตามลำดับ การจำหน่ายข่าอบแห้งมีระยะเวลาการคืนทุนได้แก่ 0.39 ปี มีรายได้สุทธิ ผลตอบแทนสุทธิ และอัตราผลตอบแทนภายใน ได้แก่ 386,990.40 บาท/ปี 2,561,787.63 บาท และ 85% ตามลำดับ ในขณะที่การจำหน่ายใบมะกรูดอบแห้งมีระยะเวลาการคืนทุน ได้แก่ 0.56 ปี รายได้สุทธิ ผลตอบแทนสุทธิ และอัตราผลตอบแทนภายใน ได้แก่ 266,796 บาท/ปี 1,719,540.15 บาท และ 64% ตามลำดับ ทั้งนี้จากผลการวิเคราะห์ข้างต้นพบว่า เครื่องอบแห้งไมโครเวฟแบบถังหมุนมีความคุ้มค่าแก่การลงทุน

คำสำคัญ