English Title : The effect of using solar energy on dryer performance and sugar content of mango glace
Author : กิติศักดิ์ จิตต์อารี
Source : วิทยานิพนธ์. (2539) 119 หน้า
Abstract : การศึกษาถึงผลกระทบของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีต่อสมรรถนะและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในกระบวนการอบแห้งมะม่วงแช่อิ่มแบ่งเป็น 2 ขั้นตอน ในขั้นแรกทำการทดสอบสมรรถนะของตัวรับรังสีแบบแผ่นเรียบ และหาค่าการประหยัดพลังงานของระบบอบแห้งเมื่อใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เสริมและทดแทนพลังงานไอน้ำ จากการทดสอบหาค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนจากแสงอาทิตย์เสริมและทดแทนพลังงานไอน้ำ จากการทดสอบหาค่าประสิทธิภาพเชิงร้อนของตัวรับรังสีแบบแผ่นเรียบที่มีพื้นที่รับรังสี 100 ตารางเมตร ระหว่างเวลา 9.00-16.00 น. โดยที่อัตราการไหของอากาศผ่านตัวรับรังสีมีค่า 1.23 kg/s ค่าความเข้มรวมของแสงอาทิตย์มีค่าระหว่าง 130-1029 W/m² อุณหภูมิของอากาศแวดล้อมมีค่าระหว่าง 26-34 °C พบว่าประสิทธิภาพเชิงความทร้อนของตัวรับรังสีมีค่าอยู่ระหว่าง 30-65 °C พบว่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวรับรังสีมีค่าอยู่ระหว่าง 30-65 % และค่าการประหยัดพลังงานเมื่อทำการอบแห้งมะม่วงแช่อิ่มโดยใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ทดแทนพลังงานไอน้ำในช่วงเวลา 10.00-16.00 น. เป็นเวลา 6 ชั่วโมง พบว่าสามารถประหยัดการใช้พลังงานไอน้ำลงได้ 25-27 % และที่ช่วงการอบแห้งเวลา 10-.00-22.00 น. เป็นเวลา 12 ชั่วโมง จะสามารถประหยัดการใช้พลังงานไอน้ำลงได้ 20-40 % ในช่วงที่สองเป็นการศึกษาถึงผลกระทบของอุณหภูมิ ของอากาศร้อนและเวลาที่มีต่อปริมาณน้ำตาลซูโครสและน้ำตาลอินเวอร์ทในชิ้นมะม่วงแช่อิ่มในระหว่างการอบแห้ง โดยทดลองอบแห้งมะม่วงแช่อิ่มที่มีค่าความหวาน 55 °Brix ที่อุณหภูมิอบแห้ง 50, 60, 70 และ 80 °C เป็นเวลา 20 ชั่วโมง พบว่าปริมาณน้ำตาลซูโครสในชิ้นมะม่วงแช่อิ่มมีแนวโน้มลดลงกลายไปเป็นน้ำตาลอินเวอร์ทเมื่ออุณหภูมิและเวลาในการอบแห้งมีค่าเพิ่มมากขึ้น และเมื่อนำผลการทดลองมาวิเคราะห์ตามทฤษฏีจลนพลศาสตร์ และสมการของอารีเนียส พบว่าปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงน้ำตาลซูโครสกลายไปเป็นน้ำตาลอินเวอร์ทมีอันดับของปฏิกิริยาเมื่อเทียบกับน้ำตาลซูโครสเป็นอันดับหนึ่ง โดยมีค่าพลังงานกระตุ้นในการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 55.6 kJ/mol และค่าแฟคเตอร์ความถี่เท่ากับ 151.5x10³ min-¹ ข้อมูลอัตราเร็วของปฏิกิริยาดังกล่าวเมื่อนำไปพิจารณาร่วมกับข้อมูลอัตราการอบแห้ง จะสามารถใช้ทำนายและจำลงอแบบเพื่อหาเงื่อนไขการทำงานของระบบอบแห้งที่ทำให้มะม่วงแช่อิ่มมีคุณภาพที่ต้องการได้.
The study of the effect of solar energy on dryer performance and product quality in mango glace drying was divided into 2 major steps. In the first step, the studies involved th performance testing of flat plate solar collector and determining energy saving of the drying process when the steam-heated dryer was supplemented by solar energy. The flat plate solor collector under study was set under following conditions : and aea of flat plate of 100 m² , the operating period during 9 AM to 4 PM, an air mass flowrate of 1.23 kg/s, a total radiation of 130-1029 W/m² , and ambient temperature of 26-34 °C , and inlet temperature of 27-37 °C and an outlet temperature of 30-65 °C. According to the examination the heat efficiency of the solar collector was found to be about 30-65% . The saving of energy in the drying process of mango glace with the supplementation of solar energy during 10 AM to 4 PM for an operating period of 6 hours was found to be 25-75 % and was 20-40 % for and operating period of 12 hours during 10 AM to 10 PM. In the second step, an examination of the effect of hot air from the solar collector, in term of its temperature and drying period, on quantities of sucrose and invert sugar in mango glace during the drying process was performed. The sweetness of the mango glace under test was 55 °Brix at drying temperature of 50, 60, 70 and 80 °C for 20 hours. According the investigation , the quantity of sucrose in mango glace was found to reduce by changing to invert sugar. The situation could be observed when the hot air temperature and drying time increased. Subsequently, the results obtained were analysis showed that the changing of sucrose to invert sugar could be explained by the first order reaction with respect to the sucrose. In addition, it was found that the activation energy used in the reaction was 55.6 kJ/mol and the frequency factor was 151.5x10³ min-¹ . The reaction rate data found in this study in couple with drying rate model can be used to predict and simulate appropriate conditions of drying process for optimum quality of mango glace.
Subject : มะม่วง. มะม่วงแช่อิ่ม. พลังงานแสงอาทิตย์. การอบแห้ง. ซูโครส -- ปริมาณในผักและผลไม้. Mango. Solar energy. Drying. Sucrose.
