วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร ปีที่14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563

46 วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร ปที ่ี 14 ฉบบั ท่ี 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 สนามไฟฟา้ แบบสม่�ำเสมอคิดเปน็ รอ้ ยละ 20 และเมอื่ [4] P. Rujirapisit, Chemical Composition and น�ำแห้วจีนท่ีผ่านการลดความช้ืนด้วยเทคนิคสนาม Physico-Chemical Properties of chinese ไฟฟ้าแบบไม่สม�่ำเสมอกระแสตรงท่ี 3 กิโลโวลต์ต่อ water chestnut (Eleocharisdulcis Trin.) เซนตเิ มตร ทร่ี ะยะเวลา 120 นาที รว่ มกบั กระบวนการ Flour and Starch, Bangkok: University of ทอดที่ 180 องศาเซลเซยี ส เปน็ เวลา 5 นาที พบว่าแหว้ the Thai Chamber of Commerce, 2006. ที่ผ่านกระบวนการลดความชื้นด้วยสนามไฟฟ้า มีผล [5] K. Tengpongsathon, Ch. Trasinchai, T. การดูดซับน้�ำมันที่น้อยกว่าแห้วจีนทอดที่ไม่ผ่านสนาม Jongyingjaroen and U. Sukjaroen, ไฟฟ้าคดิ เปน็ รอ้ ยละ 17.93 Product development of chinese water chesnut chip by vacuum frying, Bangkok: 5. กติ ติกรรมประกาศ King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, Central library, 2013. ผู้วิจัยขอขอบคุณคณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม [6] P. Limpisathian, A. Pisanwacharin P. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ ศูนย์ Wisarnthanon, N. Photasin and Ch. สุพรรณบุรี และภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า ห้องปฏิบัติ Tinawong, Research and Development การวิจัยวัสดุวิศวกรรมไฟฟ้า สถาบันเทคโนโลยี of French Fry Durian Processing พระจอมเกล้าเจ้าคณุ ทหารลาดกระบัง ทอี่ �ำนวยความ Technology, Bangkok: Postharvest and สะดวกในการใชอ้ ุปกรณใ์ นการทำ� วิจัย Processing Research and Development division, 2006. 6. เอกสารอ้างอิง [7] T. Liu, E. Dodds, S.Y. Leong, G.T. Eyres, D.J. Burritt and I. Oey, “Effect of pulsed [1] W. Nakmai, S. Kaewkerd and B. Nirasok, electric fields on the structure and “Analysis of cost and return of truffle frying quality of “kumara” sweet potato growing in Amphoe Si Prachan. tubers,” lnnovative food Science and Suphanburi Province,” in Proceeding Engineering Technologies, vol. 39, of the 9th Hatyai National and pp. 197-208, Feb. 2016. International Conference, 2018, pp. 516- [8] A. Ignat, L. Manzocco, N. P. Brunton, 526. M. C. Nicoli and J. G. Lyng, “The effect [2] Department of International Trade of pulsed electric field pre-treatments Promotion (DITP), “Agricultural product prior to deep-fat frying on quality aspects processing in Vietnam,” AEC Business of potato fries,” Innovative Food Science Support Center, Report Publication, & Emerging Technologies, vol. 29, pp. 1-18, Sep. 2018. pp. 65–69, May 2015. [3] Ch. Chatrarasanam, S. Kosum and A. [9] S. Rattanapan and Ch. Inprasit, “Effect Charernchai, “The Development of of Steaming Time on Qualities of Tapioca Seasoned Water Chestnut Chips Product,” Crackers (Khaowgriab),” Journal of Acad. J. Kalasin Rajabhat University, vol. 2, no. 1, pp. 54-63, Jun. 2012.

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 47 Science and Technology, vol. 26, no. 3, [13] Ch. Markjan, S. Leejongpermpoon and pp. 532-543, 2018. Ch. Boonreung, “A Study of Effect of [10] E. Kuffel, W. S. Zaengl and J. Kuffel, DC and AC Electric Field to Reduce High-voltage engineering : fundamentals, Moisture Content of Macadamia In-Shell 2nd ed, Butterworth-Heinemann Nuts,” RMUTSB Academic Journal, published, 2000. vol. 7, no. 1, pp.52-62, 2019. [11] S. Leejongpermpoon and S. Potivejkul, [14] G.R. Moreira, M.E. Castell-Perez and “A study effect of electric field to reduce M.A. Berrufet, Deep - Fat Frying, Aspen emission gas from the gasoline cars,” in Publishers, Inc., Gaithersburg, Maryland, Proceeding of The 33nd Electrical 1999. Engineering Conference (EECON - 33), [15] R. Rattanathammawat, Th. Suwonsichon, Chiang Mai, Thailand, 2010, pp. 305 -308. P. Chompreeda, K. Sriroth and V. [12] J. A. Robinson, M. A. Bergougnou, W. L. Haruthaithanasan, “Effect of moisture Cairns, G. S. P. Castle, and I. I. Inculet, content of half-snacks and frying time “Breakdown of air over a water surface on physicochemical properties of taro stressed by a perpendicular alternating flour snack,” in Proceeding of 41th electric field,” in Conference Record of Kasetsart University Annaul Conference: 1998 IEEE Industry Applications Agro-Industry, Bangkok, Thailand, 2003, Conference. Thirty-Third IAS Annual pp. 45-52. Meeting (Cat. No.98CH36242), St. Louis, MO, USA, 1998, vol. 3, pp. 1820–1827.

48 วารสารวิชาการและวิจยั มทร.พระนคร ปที ี่ 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 http://journal.rmutp.ac.th/ ฤทธ์ติ า้ นอนมุ ลู อสิ ระของกมุ่ บก สุรัชนา ดาทอง และ สธุ ริ า มณฉี าย* ภาควชิ าชวี วิทยา คณะวทิ ยาศาสตร์ มหาวิทยาลยั มหาสารคาม ตำ� บลขามเรยี ง อำ� เภอกนั ทรวิชยั จังหวดั มหาสารคาม 44150 รับบทความ 2 ธนั วาคม 2562 แก้ไขบทความ 28 เมษายน 2563 ตอบรบั บทความ 30 เมษายน 2563 บทคดั ย่อ งานวิจัยน้ีได้ศึกษาปริมาณสารประกอบฟีนอลิกและฟลาโวนอยด์ และฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระจากกุ่มบก โดยน�ำใบ ดอก และก่ิงมาสกัดด้วยวิธีการสกัดแบบต่อเน่ืองโดยใช้เคร่ืองสกัดแบบซอหกเล็ท เป็นเวลา 4 ช่ัวโมง ใช้ตัวท�ำละลาย 3 ชนิด ได้แก่ เอทานอล ไดคลอโรมีเทน และเอทิลอะซิเตต การศึกษาพบว่าใบมีปริมาณสาร ประกอบฟีนอลิกและฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระสูงสุด ซึ่งใบที่สกัดด้วยเอทานอลมีปริมาณสารประกอบฟีนอลิก (157.13±0.32 มิลลิกรัมสมมูลของกรดแกลลิคต่อกรัมสารสกัดและฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระ DPPH (IC50 1.49±0.02 มเอิลทลาิกนรอัมลตม่อีฤมทิลธล์ิติล้าิตนรอ)นAุมBูลTอSิสร(ะICแ5ล0ะ0ป.8ร4ิม±า0ณ.0ส1ารปมิลระลกิกอรบัมฟต่อีนมอิลลลิกิลสิตูงสร)ุด สูงสุด ผลของตัวท�ำละลายพบว่าสารสกัด ส�ำหรับปริมาณสารประกอบฟลาโวนอยด์ เอทิลอะซิเตตให้ปริมาณสารประกอบฟลาโวนอยด์สูงสุด ซึ่งปริมาณสารประกอบฟีนอลิกจะมีความสัมพันธ์กับ ฤทธต์ิ า้ นอนมุ ลู มลู อสิ ระอยา่ งมนี ยั สำ� คญั สว่ นปรมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยดไ์ มม่ คี วามสมั พนั ธก์ บั ฤทธต์ิ า้ นอนมุ ลู อสิ ระ คำ� สำ� คัญ กุม่ บก; ปริมาณสารประกอบฟลาโวนอยด;์ ปริมาณสารประกอบฟีนอลกิ ; ฤทธต์ิ า้ นอนมุ ูลอิสระ * ผู้นพิ นธป์ ระสานงาน โทร: +669 632 4549, ไปรษณียอ์ ิเล็กทรอนิกส์: [email protected]

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 49 http://journal.rmutp.ac.th/ Antioxidant Activities of Crateva adansonii DC. subsp. trifoliata (Roxb) Jacobs Suratchana Dathong and Suthira Maneechai* Faculty of Science, Mahasarakham University Khamriang Sub-district, Kantarawichai District, Mahasarakham 44150 Received 2 December 2019; Revised 28 April 2020; Accepted 30 April 2020 Abstract The aim of this research was determine total phenolic content, total flavonoid content and antioxidant activity by DPPH and ABTS assay from leaves, flower and stem of Crateva adansonii DC. subsp. trifoliate (Roxb) Jacobs that was extracted by Soxhlet method using ethanol, dichloromethane and ethyl acetate as solvent. Leaves extract showed the highest total phenolic content and antioxidant activity. Ethanolic leaf extract showed the highest total phenolic content (157.13±0.32 mg GAE/g extract) and antioxidant activity by DPPH assay (53.64±3.78% (IC50 = 1.49±0.02 mg/ml)) and ABTS assay (76.51±0.97% (IC50 = 0.84±0.01 mg/ml)). When we considering solvent effect found that ethanolic extract showed the highest total phenolic content and antioxidant activity. Total flavonoid content, ethyl acetate extract showed the highest total flavonoid content. Total phenolic content significantly correlated with antioxidant activity. Keywords : Crateva adansonii DC. subsp. trifoliate (Roxb) Jacobs; Total Flavonoid Content; Total Phenolic Content; Antioxidant Activity * Corresponding Author. Tel.: +669 632 4549, E-mail Address: [email protected]

50 วารสารวชิ าการและวิจัย มทร.พระนคร ปีท่ี 14 ฉบับท่ี 1 มกราคม-มถิ นุ ายน 2563 1. บทน�ำ เปลือกต้น Crateva adansonii DC. [5] และมี การศกึ ษาสารพฤกษเคมี ความเป็นพิษจากเปลอื กและ อนมุ ลู อสิ ระคอื อะตอมหรอื โมเลกลุ ทมี่ อี เิ ลก็ ตรอน ใบของต้น C. adansonii DC. [6] พบสาร Lupeol โดดเดยี่ วหรอื ไมค่ รบคอู่ ยใู่ นวงรอบของอะตอม จดั เปน็ ที่แยกจากใบ สารน้ีสามารถต้านอนุมูลอิสระได้ดี [7] โมเลกุลท่ีไม่เสถียร ต้องไปแย่งจับกับอิเลกตรอนของ และสารสกัดจากใบสามารถยับย้ังการเจริญเติบโต โมเลกุลอ่ืน และว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี ส่งผล ของจุลชีพได้ [8] นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยการศึกษา ต่อการท�ำลายโมเลกุลอ่ืนๆ ต่อเนื่องกันเป็นปฏิกิริยา สารพฤกษเคมีและฤทธ์ิยับย้ังเซลล์มะเร็งจากสารสกัด ลูกโซ่ อนุมูลอิสระมีแหล่งก�ำเนิดท้ังจากปัจจัยภายใน Crateva nurvala พบวา่ มฤี ทธต์ิ า้ นการเจรญิ ของเซลล์ และภายนอกรา่ งกาย โดยปกตอิ นมุ ูลอิสระเกดิ ข้นึ โดย มะเร็งตับได้ดี [9] และสารสกัดจากเปลือก Crateva ปฏิกิริยาในร่างกายอยู่แล้วและมีระบบก�ำจัดอนุมูล religiosa พบวา่ มฤี ทธย์ิ บั ยงั้ การเจรญิ เตบิ โตของจลุ ชพี อิสระออกไป แต่ถ้าร่างกายได้รับสารอนุมูลอิสระจาก [10] จะเห็นได้ว่าพืชในสกุลน้ีมีฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระ ปัจจยั ภายนอกมากเกินไปเช่น รงั สยี วู ี ควันไฟ มลพิษ และฤทธ์ิอื่นๆท่ีดี แต่ยังไม่มีการศึกษาสารสกัดจากกุ่ม ตา่ งๆ อาจจะสง่ ผลเสียต่อสขุ ภาพ ซึ่งปัจจุบนั แสงแดด บก ดงั นน้ั งานวจิ ยั ในครงั้ น้ี จะทำ� การศกึ ษาสารประกอบ และมลภาวะส่งผลใหม้ ีอนุมูลอิสระเพิ่มมากข้ึน อนมุ ูล ฟนี อลกิ สารประกอบฟลาโวนอยดแ์ ละฤทธต์ิ า้ นอนมุ ลู อสิ ระเปน็ สาเหตแุ ละทำ� ใหเ้ กดิ ความเสยี่ งในการเกดิ โรค อิสระ เพื่อเป็นข้อมูลเบื้องต้นในการเพ่ิมคุณค่าของ มะเร็งโรคหัวใจ โรคหลอดเลือดหัวใจอุดตัน และยังมี พืชสมุนไพรไทยให้มากข้ึน สามารถน�ำมาพัฒนาและ บทบาทสำ� คญั ในการเกดิ ร้ิวรอยก่อนวัยดว้ ย [1] ประยกุ ต์ใช้ทางดา้ นอ่ืนๆ ต่อไป สารต้านอนุมูลอิสระมี 2 กลุ่มคือ สารต้าน อนุมูลอิสระสังเคราะห์และสารต้านอนุมูลอิสระจาก 2. ระเบยี บวธิ ีวจิ ัย ธรรมชาติ สารต้านอนุมูลอิสระที่ได้จากธรรมชาติเป็น สารประกอบกลุ่มโพลีฟีนอล แคโรทีนอยด์และ 2.1 ตัวอย่างพชื และวธิ เี ตรียมสารสกดั ฟลาโวนอยด์ เปน็ ตน้ ซึง่ สามารถพบได้ในพืช ผัก และ ผลไม้ สารประกอบฟลาโวนอยด์ จัดอยู่ในกลุ่มสาร เก็บตัวอย่างกุ่มบกจากเขตพื้นท่ีจังหวัดสุรินทร์ ประกอบฟีนอลิก ประเภทโพลีฟีนอล สูตรโครงสร้าง ตรวจเอกลักษณ์ด้วยรูปวิธานและเก็บตัวอย่างพรรณ เป็นวงแหวนแอโรมาติก แบบ C6-C3-C6 ส่วนใหญ่ ไม้แห้งไว้ท่ีภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มักพบอยู่รวมกับน้�ำตาล ในรูปของสารประกอบ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม (หมายเลข MSUT_7072) ไกลโคไซด์ โดยสารประกอบกลมุ่ โพลฟี นี อลมสี รรพคณุ นำ� ส่วนต่างๆ ของกุ่มบกซึ่งไดแ้ กใ่ บ ดอก และกงิ่ มาท�ำ หลายดา้ น เช่น ฤทธต์ิ ้านอนุมลู อิสระ ฤทธต์ิ ้านมะเร็ง เป็นชิ้นเล็กแล้วท�ำให้แห้งโดยการตากแดดและอบใน ฤทธ์ิต้านการอักเสบ โรคหัวใจและระบบไหลเวียน ตู้อบลมร้อนอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส จนตัวอย่าง ของโลหิต [2] โดยก่มุ บก (Crateva adansonii DC. แห้งสนิท จากนั้นน�ำมาบดโดยใช้เครื่องบดแบบหยาบ subsp. trifoliata (Roxb.) Jacobs) เป็นพืชที่อยใู่ น ชงั่ ตวั อยา่ งพชื 50 กรมั การเตรยี มสารสกดั โดยใชเ้ ครอื่ ง วงศ์ Capparaceae กุ่มบก พบว่าพืชในสกุลนี้หลาย สกดั แบบซอหก เลท็ ซง่ึ เปน็ การสกดั แบบตอ่ เนอื่ ง ใชต้ วั ชนดิ มกี ารนำ� ไปใชเ้ ปน็ พชื สมนุ ไพรและมกี ารศกึ ษาฤทธ์ิ ทำ� ละลาย 3 ชนิด ได้แก่ เอทานอล เอทลิ อะซเิ ตต และ ทางชีวภาพที่สำ� คัญ เช่น การศกึ ษาสารพฤกษเคมแี ละ ไดคลอโรมเี ทน ทำ� การสกดั เปน็ เวลา 4 ชวั่ โมง กรองและ ฤทธต์ิ า้ นอนมุ ลู อสิ ระ Crataeva magna Lour DC [3], ระเหยตวั ทำ� ละลายและหาปรมิ าณรอ้ ยละสทุ ธขิ องสาร [4] นอกจากน้ียงั มกี ารศกึ ษาฤทธิ์ต้านอนมุ ลู อิสระจาก สกัด (% yield) ดังสตู ร

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 51 ผลผลติ รอ้ ยละ = ผลผลิตจรงิ x 100 (1) กับกราฟมาตรฐานของเคอร์ซิติน แสดงผลในหน่วย ผลผลิตตามทฤษฎี มิลลกิ รมั สมมลู ของเคอรซ์ ติ นิ ต่อกรัมสารสกัด 2.2 การวิเคราะห์หาปริมาณสารประกอบ 2.4 การทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ DPPH ฟนี อลิก (Total Phenolic Content) Assay การวิเคราะห์หาปริมาณสารประกอบฟีนอลิก เตรียมสารละลาย DPPH ความเข้มข้น 100 ใชว้ ธิ ี Folin-Ciocalteu [11] ทำ� ไดโ้ ดยการผสมสารสกดั ไมโครโมลาร์ ในสารละลายเมทานอล น�ำสารละลาย 4F(เo0ต0lรiยnี ไม-มCไดดioคจ้ cราaลกlติ tNeรauก2Cบั 2Oสมา3รลิ7ลล.5ะลิ %ลติ ารใยน(Nนเจaำ้� อื 2DจCIาO)งเ3ต11มิ 0.6สาเมทรลิล่าละในิลลนิตายรำ�้ DPPH ปริมาตร 180 ไมโครลิตร และสารสกัดปรมิ าตร DI) แล้วน�ำไปบ่มท่ีอุณหภูมิห้องเป็นเวลา 1 ช่ัวโมง 20 ไมโครลิตร จากน้ันผสมให้เข้ากันโดยให้ปริมาตร จากน้ันน�ำไปวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ 765 นาโนเมตร สดุ ท้ายเท่ากบั 200 ไมโครลิตร บ่มสารละลายในทีม่ ืด โดยใช้เคร่ือง Spectrophotometer ท�ำตัวอย่างละ อณุ หภมู หิ ้องเปน็ เวลา 20 นาที น�ำสารละลายมาวดั คา่ 3 ซำ้� ใชก้ รดแกลลกิ เปน็ สารมาตรฐาน นำ� คา่ การดดู กลนื การดูดกลืนแสงท่ีความยาวคล่ืน 517 นาโนเมตร ใช้ แสงที่ได้ไปค�ำนวณหาปริมาณสารประกอบฟีนอลิก เมทานอลเป็น Blank [13] โดยเทียบกับกราฟมาตรฐานของกรดแกลลิก แสดง ใช้วิตามินซีเป็นสารมาตรฐาน (ความเข้มข้น ผลในหน่วย มิลลิกรัมสมมูลของกรดแกลลิกต่อกรัม 0.0625 – 0.00195 มลิ ลกิ รัมต่อมิลลลิ ิตร) บันทึกผล สารสกัด ค่าการดูดกลืนแสงและค�ำนวณหาค่า % inhibition จากสมการ 2.3 การวิเคราะห์หาปริมาณสารประกอบ % inhibition = [(AB - AE)/AB]x 100 (2) ฟลาโวนอยด์ (Total Flavonoid Content) โดยท่ี AB คอื คา่ ดดู กลนื แสงของ blank และ AE คา่ ดดู กลนื การวเิ คราะหห์ าปรมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยด์ แสงของสารสกัด ใช้วิธี Aluminium Chloride Colorimetric [12] ทำ� ไดโ้ ดยผสมสารละลายสกดั ความเขม้ ขน้ 1 มิลลิกรัม ABTS Assay ตอ่ มลิ ลลิ ติ ร ปรมิ าตร 0.5 มลิ ลลิ ติ ร กบั 95% เอทานอล ปริมาตร 1.5 มิลลิลิตร แล้วเติม 10% Aluminium เตรยี มสารละลาย ABTS•+ ไดจ้ ากการนำ� ABTS Chloride ปรมิ าตร 0.1 มลิ ลลิ ติ ร ผสมใหเ้ ขา้ กนั และเตมิ ละลายดว้ ยนำ้� DI ใหไ้ ดค้ วามเขม้ ขน้ 7 มลิ ลโิ มลาร์ แลว้ 1 โมลาร์ Potassium Acetate ปริมาตร 0.1 มิลลลิ ิตร น�ำสารละลาย ABTS มาผสมกับสารละลาย 2.45 มลิ ลิ จากนั้นปรับปริมาตรด้วยน้�ำกล่ันให้ได้ปริมาตรสุดท้าย โมลาร์ K2S2O8 ในอัตราสว่ นสารละลาย ABTS 1 ส่วน 5 มิลลิลติ ร ตง้ั ทง้ิ ไว้ท่ีอณุ หภูมิหอ้ งเป็นเวลา 30 นาที หตอ่้องK2เSป2O็นเ8ว2ลาส่ว1น2น-1�ำ6ไปชตั่วง้ั ไโวม้ใงนทจ่ีมากืดนทั้น่ีสนภ�ำาสวะาอรลุณะหลภาูมยิ แลว้ น�ำไปวดั ค่าการดูดกลืนแสงที่ 415 นาโนเมตร โดย ABTS•+ มาเจอื จางด้วยเอทานอลและน�ำไปวัดค่าการ ใชเ้ ครอ่ื ง Spectrophotometer ท�ำตัวอย่างละ 3 ซ้�ำ ดดู กลนื แสงท่ี 734 นาโนเมตร ใหไ้ ดค้ า่ การดดู กลนื แสง ใชเ้ คอรซ์ ติ นิ สารมาตรฐาน นำ� คา่ การดดู กลนื แสงทไี่ ดไ้ ป เทา่ กบั 0.7±0.02 คำ� นวณหาปรมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยดโ์ ดยเทยี บ

52 วารสารวชิ าการและวิจัย มทร.พระนคร ปที ่ี 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 นำ� สารละลาย ABTS•+ ปรมิ าตร 280 ไมโครลติ ร 3.2 ปรมิ าณสารประกอบฟนี อลิก และสารสกัดตัวอย่างปรมิ าตร 20 ไมโครลติ ร ผสมให้ เข้ากัน บ่มสารละลายในท่ีมืดท่ีสภาวะอุณหภูมิห้อง การศึกษาปริมาณสารประกอบฟีนอลิกมีกรด เปน็ เวลา 5 นาที แลว้ นำ� สารละลายมาวดั คา่ การดดู กลนื แกลลิคเป็นสารมาตรฐาน ค�ำนวณหาปริมาณสาร แสงท่คี วามยาวคลื่น 743 นาโนเมตร และใชเ้ อทานอล ประกอบฟีนอลิกโดยเทียบกับกราฟมาตรฐานของกรด เปน็ Blank [14] แกลลคิ โดยคำ� นวณไดจ้ ากกราฟมาตรฐานกรดแกลลคิ ใช้วิตามินซีเป็นสารมาตรฐาน (ความเข้มข้น (Y=0.016x+0.0186; r2=0.999) จากผลการทดลองใน 0.125 – 0.003906 มิลลกิ รัมต่อมิลลลิ ติ ร) บนั ทึกผล ตารางที่ 2 แสดงให้เห็นว่าตัวอย่างพืชที่สกัดด้วย คา่ การดูดกลนื แสงและค�ำนวณหาค่า % Inhibition เอทานอลมปี รมิ าณสารประกอบฟนี อลกิ สงู ทส่ี ดุ พืชที่ การวิเคราะห์ข้อมูลจะใช้สถิติพื้นฐาน ได้แก่ สกดั ดว้ ยไดคลอโรมเี ทนมปี รมิ าณสารประกอบฟนี อลกิ การหารอ้ ยละ (%) การหาค่าเฉล่ยี (x) การหาค่าเบี่ยง ตำ่� ทสี่ ุด เมอื่ เปรยี บเทยี บระหว่างสารสกดั จากใบ ดอก เบนมาตรฐาน (SD) ดว้ ยโปรแกรมไมโครซอฟต์เอก็ เซล และกิ่ง พบว่าสารสกัดจากใบมีปริมาณสารประกอบ (Microsoft Excel) การวิเคราะห์ความแปรปรวน ฟีนอลิกท่ีมากที่สุด รองลงมาคือสารสกัดจากกิ่ง และ สารสกดั จากดอกมปี รมิ าณสารประกอบฟนี อลกิ ตำ�่ ทส่ี ดุ ตารางที่ 1 ปริมาณของสารสกดั ท่ไี ดจ้ ากการสกัดด้วยตวั ทำ� ละลาย 3 ชนิด ปรมิ าณสารสกัด ส่วนของพชื เอทานอล ไดคลอโรมีเทน เอทลิ อะซิเตต ใบ น�้ำหนกั สาร รอ้ ยละน�ำ้ หนักสุทธิ นำ�้ หนักสาร รอ้ ยละนำ�้ หนกั สทุ ธิ นำ�้ หนกั สาร ร้อยละนำ้� หนัก ดอก สกดั (กรัม) สกดั (กรัม) สุทธิ ก่งิ สกัด (กรมั ) 4.50±0.07 9.01±0.15 1.71±0.29 3.43±0.58 1.51±0.06 3.02±0.12 8.14±0.36 16.29±0.72 1.45±0.03 2.90±0.05 0.98±0.13 1.97±0.25 1.14±0.11 2.27±0.23 0.30±0.01 0.60±0.01 0.30±0.03 0.60±0.07 ของค่าเฉล่ียใชก้ ารวเิ คราะห์ One-way ANOVA และ 3.3 ปรมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยด์ ค�ำนวณค่าสหสัมพนั ธ์ (Correlation) ใชด้ ้วยโปรแกรม SPSS การหาปริมาณสารประกอบฟลาโวนอยด์โดย เทยี บกับกราฟมาตรฐานของเคอร์ซิติน คำ� นวณไดจ้ าก 3. ผลการศกึ ษาและอภปิ รายผล กราฟมาตรฐานของเคอร์ซิติน (Y=0.0125x+0.0007; r2=0.999) จากผลการทดลองในตารางที่ 2 แสดงให้ 3.1 ปรมิ าณสารสกดั จากสว่ นตา่ งๆ ของกมุ่ บก เหน็ วา่ ตวั อยา่ งใบทสี่ กดั ดว้ ยเอทลิ อะซเิ ตตมปี รมิ าณสาร ประกอบฟลาโวนอยด์สูงที่สุด เท่ากับ 112.71±0.54 การหาปริมาณร้อยละน้�ำหนักสุทธิของสารสกัด mg QE/g extract แสดงให้เห็นว่าตัวอย่างพืชท่ีสกัด พบว่า ส่วนของดอกท่ีสกัดด้วยเอทานอลมีปริมาณ ด้วยเอทิลอะซิเตตมีปริมาณสารประกอบฟลาโวนอยด์ ร้อยละน�้ำหนักสุทธิมากที่สุดคือ 16.29±0.72% เม่ือ สงู ทส่ี ดุ พชื ทสี่ กดั ดว้ ยเอทานอลมปี รมิ าณสารประกอบ พิจารณาจากท้ัง 3 ตัวท�ำละลายพบว่า เอทานอลให้ ฟลาโวนอยดต์ ำ่� ทสี่ ดุ เมอื่ เปรยี บเทยี บระหวา่ งสารสกดั ปริมาณร้อยละน้�ำหนักสุทธิมากที่สุด รองลงมาคือ ไดคลอโรมีเทน และเอทิลอะซิเตตตามล�ำดับ (ตาราง ท่ี 1)

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 53 จากใบ ดอก และกง่ิ พบวา่ สารสกดั จากใบมปี รมิ าณสาร จากก่ิง และสารสกัดจากดอกมีปริมาณสารประกอบ ประกอบฟลาโวนอยด์มากที่สุด รองลงมาคือสารสกัด ฟลาโวนอยดต์ ่ำ� ที่สดุ ตารางท่ี 2 ปรมิ าณสารประกอบฟีนอลกิ และฟลาโวนอยดจ์ ากส่วนต่างๆของพืชในตัวท�ำละลายทีแ่ ตกตา่ งกัน ส่วนของพืช ตวั ทำ� ละลาย Total phenolic Content Total Flavonoid Content ใบ (มิลลิกรัมสมมลู ของกรดแกลลิคต่อกรมั (มิลลกิ รัมสมมลู ของเคอรซ์ ิตนิ ต่อกรมั เอทานอล ดอก ไดคลอโรมเี ทน สารสกดั ) สารสกัด) เอทิลอะซิเตต 157.13±0.32i 32.99±0.42c ก่งิ 35.75±0.31b 87.00±0.39e เอทานอล 40.12±0.31d 112.71±0.54i ไดคลอโรมเี ทน 62.85±0.44f 25.91±0.23b เอทิลอะซเิ ตต 24.07±0. 29a 85.82±0.39d 38.72±0.23c 89.53±0.24f เอทานอล 81.49±0.30h 6.97±0.41a ไดคลอโรมเี ทน 43.89±0.14g 106.01±0.92h เอทิลอะซเิ ตต 69.62±0.30e 102.46±0.24g หมายเหตุ : แสดงคา่ เปน็ Mean±SD , n=3 : ตวั อกั ษร a, b, c, d, e, f, g, h และ i ทแี่ ตกตา่ งกนั ในแนวตงั้ แสดงถงึ ความแตกตา่ งกนั อยา่ งมนี ยั สำ� คญั ทางสถติ ิ (p<0.05) 3.4 ฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระท่ีทดสอบด้วยวิธี มีเทนมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระต�่ำที่สุด สารมาตรฐาน DPPH มวิติลาลมิลินิตซรีมโีคด่ายเIมC่ือ50น�ำเทป่ารกิมับาณ0ส.0าร5ป±ร0ะ.0ก0อบมฟิลีนลอิกลรัิกมกตับ่อ ฤทธิ์ตา้ นอนุมลู อสิ ระทท่ี ดสอบดว้ ยวธิ ี DPPH มาหาคา่ การทดสอบฤทธต์ิ า้ นอนมุ ูลอสิ ระด้วยวิธี DPPH สหสมั พนั ธ์ พบวา่ มคี วามสมั พนั ธก์ นั ในทางบวกโดยมคี า่ ใชส้ ารสกดั ความเขม้ ขน้ 1 มลิ ลกิ รมั ตอ่ มลิ ลลิ ติ ร ถา้ สาร Correlation Coefficient (r) เทา่ กับ 0.969 สกดั มรี อ้ ยละการยับย้งั อนมุ ูลอิสระมากกวา่ 50% จะ นำ� มาหาคา่ IC50 (มลิ ลกิ รมั ตอ่ มลิ ลลิ ติ ร) ใชว้ ติ ามนิ ซเี ปน็ 3.5 ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระที่ทดสอบด้วยวิธี สารมาตรฐาน แสดงผลในตารางท่ี 3 ผลการทดสอบ ABTS ฤทธต์ิ า้ นอนมุ ลู อสิ ระดว้ ยวธิ ี DPPH พบสา่ สารสกดั จาก ใบที่สกัดด้วยเอทานอลมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระดีที่สุด การทดสอบฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี ABTS ร้อยละการยับย้ังอนุมูลอิสระ เท่ากับ 53.64±3.78% ใชส้ ารสกดั ความเขม้ ขน้ 1 มลิ ลกิ รมั ตอ่ มลิ ลลิ ติ ร ถา้ สาร (IC50 เทา่ กบั 1.49±0.02 มลิ ลกิ รัมต่อมิลลลิ ติ ร) รองลง สกดั มรี อ้ ยละการยับยงั้ อนุมูลอสิ ระมากกวา่ 50% จะ มาคือ สารสกัดจากดอกและกิ่งที่สกัดด้วยเอทานอล นำ� มาหาคา่ IC50 (มลิ ลกิ รมั ตอ่ มลิ ลลิ ติ ร) ใชว้ ติ ามนิ ซเี ปน็ (รอ้ ยละการยบั ยัง้ อนุมลู อสิ ระ เท่ากับ 18.02±1.56% สารมาตรฐาน แสดงผลในตารางที่ 3 ผลการทดสอบ และ 17.06±1.29% ตามลำ� ดบั ) โดยสารท่สี กดั จากใบ ฤทธิ์ตา้ นอนุมูลอิสระด้วยวิธี ABTS พบว่าสารสกดั จาก ดว้ ยเอทลิ อะซเิ ตตและสารทสี่ กดั จากดอกดว้ ยไดคลอโร

54 วารสารวิชาการและวจิ ัย มทร.พระนคร ปที ่ี 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 ใบทสี่ กดั ดว้ ยเอทานอลมฤี ทธต์ิ า้ นอนุมลู อิสระดที สี่ ดุ มี อิสระต�่ำที่สดุ สารมาตรฐานวติ ามนิ ซมี คี า่ IC50 เท่ากบั ร้อยละการยับย้ังอนุมูลอิสระ เท่ากับ 76.51±0.97% 0.06±0.00 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร เม่ือน�ำปริมาณสาร (มICาค50ือเทส่าการับส0ก.ัด84จ±าก0ก.0่ิง1แลมะลิ ดลิกอรกมัทตี่ส่อกมัดลิ ดล้วลิ ยติ เอร)ทราอนงอลลง ประกอบฟนี อลกิ กบั ฤทธติ์ า้ นอนมุ ลู อสิ ระทที่ ดสอบดว้ ย (ร้อยละการยบั ยั้งอนมุ ูลอสิ ระ เท่ากับ 40.19±0.99% วิธี ABTS มาหาค่าสหสัมพันธ์ พบว่ามีความสัมพันธ์ และ 31.76±1.21% ตามล�ำดับ) สารสกัดจากกิ่ง ใบ กันในทางบวกโดยมคี า่ Correlation Coefficient (r) และดอกที่สกัดด้วยไดคลอโรมีเทนมีฤทธิ์ต้านอนุมูล เท่ากับ 0.961 ตารางที่ 3 ฤทธติ์ ้านอนุมลู อสิ ระของสารสกดั ที่ทดสอบดว้ ยวิธี DPPH และ ABTS ส่วนของพืช ตัวทำ� ละลาย DPPH ABTS ร้อยละการยับย้ังอนุมูล ICต5อ่ 0ม(ลิมลลิ ิลลติกิ รร)ัม ร้อยละการยบั ย้ัง IC50ม(ิลมลลิ ิลลติิกรร)ัมต่อ อสิ ระ อนุมลู อสิ ระ (%) เอทานอล 53.64±3.78f 1.49±0.02 76.51±0.97g 0.84±0.01 ใบ ไดคลอโรมีเทน 2.92±0.33a,b - 9.25±1.32a - เอทลิ อะซเิ ตต 1.84±0.69a - 18.91±1.34c,d - เอทานอล 18.01±1.56e - 31.76±1.21e - ดอก ไดคลอโรมเี ทน 1.16±0.44a - 8.79±0.80a - เอทิลอะซิเตต 4.79±0.42b,c - 20.03±1.00d - เอทานอล 17.06±1.29e - 40.19±0.99f - กงิ่ ไดคลอโรมีเทน 6.15±0.75c,d - 11.87±0.74b - เอทิลอะซิเตต 7.51±0.89d - 18.00±0.56c - วติ ามินซี 0.05±0.00 0.06±0.00 หมายเหต ุ : คา่ เปน็ Mean±SD , n=5 : ตัวอักษร a, b, c, d, e, f และg ท่ีแตกต่างกันในแนวต้งั แสดงถงึ ความแตกตา่ งกนั อย่างมีนยั ส�ำคัญทางสถติ ิ (p<0.05) จากตารางที่ 3 จะเห็นว่าฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระ 4. สรปุ และอภิปรายผล ทที่ ดสอบดว้ ยวธิ ี DPPH และ ABTS มคี วามสอดคล้อง กบั ปรมิ าณสารประกอบฟนี อลิก พบว่ามคี วามสัมพันธ์ สารสกัดเอทานอลให้ปริมาณร้อยละน้�ำหนัก กันในทางบวกโดยมีค่า Correlation Coefficient สุทธิของสารสกัดมากที่สุดรองลงมาคือ ไดคลอโร (r) เทา่ กบั 0.969 และ 0.961 ตามล�ำดับ (p=0.000) มีเทน และเอทิลอะซิเตต ตามล�ำดับ แสดงให้เห็นว่า ส�ำหรับสารประกอบฟลาโวนอยด์ไม่มีความสัมพันธ์ สารสกัดจากกุ่มบกส่วนใหญ่เป็นสารประกอบที่มีขั้ว กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระท่ีทดสอบด้วยท้ัง 2 วิธี พบ และเมื่อน�ำมาหาปริมาณสารประกอบฟีนอลิกพบว่า ว่ามีความสัมพันธ์กันในทางลบโดยมีค่า Correlation สารสกัดเอทานอลก็ให้ปริมาณสารประกอบฟีนอลิก Coefficient (r) เทา่ กบั -0.651 และ -0.704ตามลำ� ดบั สูงท่ีสุดเช่นเดียวกัน เน่ืองจากสารประกอบฟีนอลิกมี ความสามารถในการละลายสูงในตัวท�ำละลายท่ีมีขั้ว

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 55 [15] ส่งผลให้สารสกัดเอทานอลซ่ึงเป็นตัวท�ำละลาย พบวา่ ปรมิ าณสารประกอบฟนี อลกิ รวมมคี วามสมั พนั ธ์ ท่ีมีความเป็นขั้วสูงมีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกใน กับฤทธติ์ ้านออกซเิ ดชัน [17] สารสกัดมาก ส่วนปริมาณสารประกอบฟลาโวนอยด์ ผลการศกึ ษานแี้ สดงใหเ้ หน็ วา่ สารสกดั จากกมุ่ บก พบในสารสกัดเอทิลอะซิเตตมากที่สุด รองลงมาคือ มฤี ทธต์ิ า้ นอนมุ ลู อสิ ระทต่ี ำ�่ สอดคลอ้ งกบั การศกึ ษาสาร ไดคลอโรมีเทนและเอทานอลตามล�ำดับ ซึ่งสอดคล้อง สกัดจากเปลือกต้นและใบของ Crateva adansonii กบั งานวจิ ยั การศกึ ษาปรมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยด์ ท่ีสกัดด้วยเมทานอลมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระตำ่� กว่าสาร ใน Lippia multiflora โดยใช้ตวั ทำ� ละลาย 4 ชนดิ คอื มาตรฐานอย่างมีนัยส�ำคัญ [5]-[8] และเมื่อพิจารณา เฮกเซน ไดคลอโรมีเทน เอทิลอะซเิ ตต และเอทานอล สารพฤกษเคมีท่ีเป็นองค์ประกอบพืชสกุล Crateva พบว่าสารสกัดเอทิลอะซิเตตให้ปริมาณสารประกอบ พบว่ามีสารกลุ่มของอัลคาลอยด์และเทอร์พีนอยด์ ฟลาโวนอยดม์ ากสุด (71.17± 0.2 มลิ ลิกรมั สมมลู ของ เป็นองค์ประกอบมากกว่าสารประกอบฟีนอลิกและ กรดแกลลิคต่อกรัมสารสกัด) ไดคลอโรมีเทนและ ฟลาโวนอยด์ [4]-[10] ซึ่งพืชท่ีอยู่ในวงศ์เดียวกัน เอทานอลใหป้ รมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยดค์ อ่ นขา้ ง มักจะมีสารพฤกษเคมีท่ีเป็นองค์ประกอบคล้ายๆ กัน ตำ่� และใกล้เคยี งกัน [16] จึงมีความเป็นไปได้ที่กุ่มบกจะมีสารส�ำคัญในกลุ่ม การหาปริมาณสารประกอบฟีนอลิกในส่วนใบ อลั คาลอยดแ์ ละเทอรพ์ นี อยดม์ ากกวา่ สารสารประกอบ ดอก และกิ่งของกุ่มบกท่ีสกัดด้วยเอทานอล ไดคอโร ฟีนอลิกและฟลาโวนอยด์ ซ่ึงอัลคาลอยด์และเทอร์- มเี ทน และเอทลิ อะซเิ ตตพบวา่ สารสกดั จากใบมปี รมิ าณ พนี อยดจ์ ะมคี วามความสมั พนั ธก์ บั ฤทธต์ิ า้ นมะเรง็ และ สารประกอบฟีนอลิกสูงท่ีสุด รองลงมาคือก่ิงและดอก ต้านเน้ืองอกมากกว่าฤทธ์ิต้านอนุมูลอิสระ [18] ซึ่ง ตามลำ� ดบั การหาปรมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยดใ์ น สอดคลอ้ งกบั งานวจิ ัยที่ศึกษาสารส�ำคัญจาก Crateva ส่วนใบ ดอกและกิ่งของกุ่มบกที่สกัดด้วยเอทานอล adansonii คอื สาร Lupeol เปน็ สารกลมุ่ เทอรพ์ นี อยด์ ไดคลอโรมีเทน และเอทิลอะซิเตตพบว่าสารสกัดจาก ท่ีแยกจากใบ พบว่าสารนี้สามารถยับย้ังเซลล์มะเร็ง กง่ิ มปี รมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยดส์ งู ทสี่ ดุ รองลงมา ต่างๆ ได้ดี [7], [19], [20] ดังน้ันจึงควรมีการศึกษา คือใบและดอกตามล�ำดับ โดยสารสกัดท้ัง 9 ตัวอย่าง เพ่ิมเติมเกี่ยวกับฤทธิ์ต้านมะเร็งและต้านเน้ืองอกของ ถือว่ามีปริมาณสารประกอบฟลาโวนอยด์แตกต่างกัน สารสกดั จากกมุ่ บกเพอื่ ใชเ้ ปน็ ขอ้ มลู พนื้ ฐานในเรอื่ งฤทธ์ิ อย่างมีนัยส�ำคญั ทางสถติ ิ (p<0.05) ทางชวี ภาพของกุ่มบกต่อไป ปริมาณสารประกอบฟีนอลิกจะมีความสัมพันธ์ กับฤทธิ์ต้านอนุมูลมูลอิสระอย่างมีนัยส�ำคัญ ส่วน 5. กติ ตกิ รรมประกาศ ปรมิ าณสารประกอบฟลาโวนอยดไ์ มม่ คี วามสมั พนั ธก์ บั ฤทธติ์ า้ นอนมุ ลู อสิ ระซง่ึ สอดคลอ้ งกบั งานวจิ ยั การศกึ ษา ขอขอบคุณภาควิชาชีววทิ ยา คณะวทิ ยาศาสตร์ ปริมาณสารประกอบฟนอลิกและฟลาโวนอยด ฤทธิ์ ศูนย์เคร่ืองมือกลาง มหาวิทยาลัยมหาสารคามและ ตานอนุมูลอิสระและฤทธิ์ยับย้ังเอนไซมไทโรซิเนส มหาวิทยาลัยมหาสารคามที่ให้การสนับสนุนสถานที่ ของสารสกดั เมทานอลจากดอกถวั่ แระและดอกสม ปอ ย และอุปกรณใ์ นการวิจัยในครัง้ นี้

56 วารสารวชิ าการและวิจยั มทร.พระนคร ปีที่ 14 ฉบับท่ี 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 6. เอกสารอ้างองิ Journal of Biochemistry, vol. 10, no. 4, pp. 173-179, 2015. [1] B. N. Ames, M. K. Shigenaga and T. M. [7] M. K. Tchimene, C. O. Nwaehujor, M. Hagen, “Oxidants, antioxidants and the Ezenwali, C. C. Okoli and M. M. Iwu, degenerative diseases of aging,” in “Free Radical Scavenging Activity of Proceedings of the National Academy of Lupeol Isolated from the Methanol Leaf Sciences of the United States of America, Extract of Crateva adansonii Oliv. pp. 7915-7922, 2015. (Capparidaceae),” International Journal [2] T. Wang, Q. Li and K. Bi, “Bioactive of Pharmacognosy and Phytochemical flavonoids in medicinal plants: structure, Research, vol. 8, no. 3, pp. 419-426, 2016. activity and biological fate,” Asian [8] C. O. Ajanaku, J. O. Echeme, R. C. Mordi, Journal of Pharmaceutical Sciences, O. O. Ajani, J. A. O. Olugbuyiro, T. F. vol. 13, no. 1, pp. 12-23, 2018. Owoeye, O. S. Taiwo and J. U. Ataboh, [3] R. Meera and S. Venkataraman, “Phytochemical Screening and “Characterization and Evaluation of Antimicrobial Studies of Crateva Antioxidant Activity of Crataeva magna adansonii Leaf Extract,” Covenant Lour (DC),” Journal of Global Pharma Journal of Physicl & Life Sciences (CJPL), Technology, vol. 9, no. 9, pp. 1-7, 2017. vol. 4, no. 2,pp. 35-41, 2016. [4] J.Abirami, G.Jothi and P. Brindha, [9] S. N. Hade, P. A. Joshi, H. H. Pilley, V. P. “Microscopic, physicochemical and Wadegaonkar and P.A.Wadegaonkar, phytochemical screening of Crateva “Evaluation of Crataeva nurvala extracts magna (LOUR) DC. (LEAF),” International as antioxidant, antiproteolytic and Journal of Current Pharmaceutical cytotoxic against hepato-carcinoma and Research, vol. 9, no. 5, pp. 201-204, 2017. mouse melanoma cell lines,” Journal of [5] N. E. Udeh and S. O. Onoja, “Analgesic Applied Pharmaceutical Science, vol. 6, and free radical scavenging activities no. 9, pp. 189-196, 2016. of hydromethanolic extract of Crateva [10] N. A. Wagay, N. A. Khan and S. P. Rothe, adansonii stem bark,” Journal of “Profiling of secondary metabolites and Intercultural Ethnopharmacology, vol. 4, antimicrobial activity of Crateva religiosa no. 3, pp. 224-227, 2015. G. Forst. Bark - A rare medicinal plant of [6] T.N.Amos, L. Bashir, S. E.Saba, M. A. Maharashtra India,” International Journal Saba, B. M. Mohammed, I.H.Abdulsalam of Biosciences, vol. 10, no. 5, pp. 343-354, and G.J.Josiah, “Phytochemicals and 2017. Acute Toxicity Profile of Aqueous and [11] S. Dudonne, X.Vitrac, P. Coutiere, Methanolic Extracts of Crateva adansonii M.Woillez and J-M.Merillon, “Comparative Leaves in Swiss Albino Rats,” Asian

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 57 study of antioxidant properties and flavonoids profiling and antioxidant Total phenolic content of 30 plant extract activity of Lippia multiflora leaves of industrial interest using DPPH, ABTS, extracts from Burkina Faso,” Asian FRAP, SOD and ORAC assays,” Journal of Journal of Plant Science and Research, agricultural and food chemistry, vol. 57, vol. 5, no. 5, pp. 28-33, 2015. no. 5, pp. 1768-1774, 2009. [17] S. Maneechai and P. Rinthong, “Total [12] C.Prommuak, W.De-Eknamkul and phenolic and total flavonoid contents, A.Shotipruk, “Extraction of flavonoids free radical scavenging activity and and carotenoids from Thai silk waste and tyrosinase inhibitory potential from the antioxidant activity of extracts,” methanolic extracts of Cajanus cajan (L.) Separation and Purification Technology, Millsp. And Acacia concinna (Willd.) DC. vol. 62, no. 2, pp. 444-448, 2008. Flowers,” KKU Science Journal, vol. 44, [13] K.Likhitwitayawuid, C.Klongsiriwet, V. no. 1, pp. 142-152, 2016. Jongbunprasert and B. Sritularak, [18] S. Madla and P. Graidist, “Several “Flavones with free radical scavenging Alkaloids Derived from Plants and Their activity from Goniothalamus tenuifolius,” Underlying Molecular Mechanisms of Archives of Pharmacal Research, vol. 29, Action in the Fight Against Cancer,” no. 3, pp. 199-202, 2006. Songklanagarind Medical Journal, vol. [14] B. Payet, J. Smadja and A. S. C Sing, 35, no. 1, pp. 83-94, 2017. “Assessment of Antioxidant Activity [19] S. Rauth, S. Ray, S. Bhattacharyya, D. G. of Cane Brown Sugars by ABTS and DPPH Mehrotra, N. Alam, G. Mondal, P. Nath, Radical Scavenging Assays: Determination B. Roy, J. Biswasa and N. Murmu, “Lupeol of Their Polyphenolic and Volatile evokes anticancer effects in oral Constituents,” Journal of Agricultural and squamous cell carcinoma by inhibiting Food Chemistry, vol. 53, no. 26, pp. 4-9, oncogenic EGER pathway,” Molecular 2005. and Cellular Biochemistry, vol. 417, [15] M. S. Mohsen and S. M. A. Ammar, “Total no. 1, pp. 97-110, 2016. phenolic contents and antioxidant [20] P. Daisy, R. Anita and C. Ignatius, “In activity of corn tassel extracts,” Food vitro evaluation of anticancer potentials Chemistry, vol. 112, no. 3, pp. 595-598, of lupeol isolated from Elephantopus 2009. scaber L. on MCF-7 cell line,” Journal [16] C. M. Dabire, R. K. Bationo, A. Hema, R. C. of Advanced Pharmaceutical Technology H. Nebie, E. Pale, S. P. Dhanabal and M. and Research, vol. 5, no. 4, pp. 179–184, Nacro, “Total phenolics content, 2014.

58 วารสารวชิ าการและวิจยั มทร.พระนคร ปที ี่ 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 http://journal.rmutp.ac.th/ ผลของปรมิ าณนำ้� ตาล กรดซติ รกิ และเพคตนิ ทม่ี ตี อ่ คณุ ภาพผลติ ภณั ฑ์ มัลเบอร่แี ผน่ ปยิ ะนชุ รสเครือ* และ มลวิ รรณ์ กิจชยั เจริญ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา นา่ น 59 หมู่ 13 ต.ฝายแกว้ อ.ภเู พยี ง จ.นา่ น 55000 รับบทความ 26 พฤษภาคม 2562 แก้ไขบทความ 29 เมษายน 2563 ตอบรับบทความ 30 เมษายน 2563 บทคัดยอ่ งานวิจัยน้ีมีวัตถุประสงค์เพ่ือศึกษาอัตราส่วนระหว่างเนื้อมัลเบอรี่ต่อน้�ำท่ีเหมาะสมในการผลิตผลิตภัณฑ์ มัลเบอร่ีแผ่น ที่ระดับ 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 และ 30:70 โดยน้�ำหนัก ตามล�ำดับ น�ำอัตราส่วนระหว่าง เนอ้ื มัลเบอรี่ตอ่ น�้ำทเ่ี หมาะสม มาศกึ ษาสูตรทเี่ หมาะสมในการผลิตผลติ ภัณฑม์ ลั เบอรี่แผ่น วางแผนการทดลองแบบ ผสม (Mixture design) กำ� หนดปจั จยั ทท่ี �ำการศกึ ษาแบบไม่ก�ำหนดชว่ ง (Simplex centroid design) 3 ปัจจัย คือ ปริมาณนำ้� ตาล (ร้อยละ 0-100 หรอื 0-50 กรัม) ปริมาณกรดซิตริก (ร้อยละ 0-100 หรอื 0-5 กรัม) และปริมาณ เพคตนิ (รอ้ ยละ 0-100 หรือ 0-3 กรมั ) เท่ากบั ร้อยละ 100 โดยก�ำหนดส่วนผสมอ่นื ปริมาณคงท่ี ทำ� การวเิ คราะห์ ความแตกต่างทางสถิติและสร้างสมการถดถอยด้วยพ้ืนผิวตอบสนอง (Mixture Response Surface Models) ผลจากการทดลองพบวา่ อตั ราสว่ นระหวา่ งเนอ้ื มลั เบอรตี่ อ่ นำ�้ ที่ อตั ราสว่ น 70:30 มคี า่ แรงยดึ เหนยี่ ว (Adhesiveness Force) และค่าความเหนียวความหยุ่นตัว (Gumminess) สูงที่สุด เมื่อน�ำมาศึกษาสูตรท่ีเหมาะสมจากอิทธิพล ม3ลัปเจับจอยั รแี่พผบน่ วา่ เมทื่องั้ พ3จิ ปาจัรณจยั ามจผีาลกตกอ่ารคซา่ ้อAนwทลับกั ขษอณงะกเรนาอื้ฟสคมั อผนสั ทแัวลระ์ (คCะoแnนtoนuกrารPยloอtม)รขบั อทงาคงะปแรนะนสคาทวาสมมั ชผอสั บขทอางผงปลรติ ะภสณั าฑท์ สัมผสั ทีม่ ีคะแนนสงู กวา่ 5.5 พบวา่ สูตรทเ่ี หมาะสมของมัลเบอร่แี ผน่ คอื ปริมาณนำ�้ ตาลชว่ งรอยละ 40-70 ปรมิ าณ กรดซติ รกิ ชว งรอยละ 0-5 และปรมิ าณเพคตนิ ชว งรอยละ 30-55 ผทู้ ดสอบชมิ ให้คะแนนการยอมรับตอ่ ผลติ ภัณฑ์ ในระดบั คะแนน 6(A.3dhแeลsะiจvาeกnผeลssกาFรoวrเิcคeร)าปะรหะ์คมุณาณภา9พ4ผ5ล.1ติ 1ภณัg.ฑseม์ cลั .เคบวอารมี่ตสน้ าแมบารบถพในบกวาา่ รผเกลาติ ะภตัณวั ฑ(C์มoีคhา่ eAsiwve0n.4e9ssม)ี ค่าแรงยึดเหน่ียว ประมาณ 0.85 และคา่ ความเหนียวความหยนุ่ ตวั (Gumminess) ประมาณ 452.12 นิวตนั คำ� ส�ำคัญ : ผลไมแ้ ผ่น; มลั เบอรี่; ค่าวอเตอร์แอกตีวตี ้;ี การวเิ คราะหพ์ ื้นผวิ ตอบสนอง * ผู้นพิ นธป์ ระสานงาน โทร: +668 2165 8141, ไปรษณียอ์ ิเล็กทรอนกิ ส:์ [email protected]

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 59 http://journal.rmutp.ac.th/ Effects of Sugar, Citric Acid and Pectin Content on Quality of Mulberry Fruit Leather Product Piyanuch Roskhrua* and Maliwan Kitchaicharoen Faculty of Science and Agricultural Technology, Rajamangala University of Technology Lanna Nan, 59 Moo 13 Phai-Keaw Sub-district, Phuphieng District, Nan Province 55000 Received 26 May 2019; Revised 29 April 2020; Accepted 30 April 2020 Abstract The objective of this study was to investigate the optimal formulation of mulberry fruit leather product when varying the weight ratio of mulberry fruit: water as 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 and 30:70. Three factors were then determined by simplex centroid design; sugar (0-100% or 0-50 grams), citric acid (0-100% or 0-5 grams) and pectin (0-100% or 0-3 grams), which the sum of them equivalent to 100% while other ingredients remained constant. Analysis of the data was performed using ANOVA and Mixture Response Surface Models. The results indicated that the highest adhesiveness force and gumminess of mulberry fruit leather product were founded when the weight ratio of mulberry fruit to water was 70:30. The amount of sugar, acid and pectin had effects on water atchteiviptyre(dAiwc)t,ivteexmtuoredeplsrowfileereanodbtsaeinnesodrybyscpolroettoinf overall liking of product. From contour plot, g the contour line of all sensory attributes with acceptable score greater than 5.5 and thus the optimization area was selected. After overlapping contour plots, an optimal formulation obtained was composed of 40-70% sugar, 0-5% citric acid and 30-55% pectin. The sensory score of overall liking of product using a 9-point hedonic scale was 6.3. The water farcutiitvilteya(tAhwe)r, adhesiveness force, cohesiveness and gumminess of the prototype mulberry product was 4.9, 945.11 g. sec., 0.85 N and 452.12 N., respectively. Keywords : Fruit Leather; Mulberry Fruit; Water Activity; Response Surface Methodology * Corresponding Author. Tel.: +668 2165 8141, E-mail Address: [email protected]

60 วารสารวชิ าการและวจิ ยั มทร.พระนคร ปีท่ี 14 ฉบบั ท่ี 1 มกราคม-มถิ นุ ายน 2563 1. บทน�ำ ฝร่ัง มะละกอ ขนุน มะเขือเทศ ส้มจีน (Tangerine) ผลหม่อน หรือ ผลมัลเบอรี่ มีช่ือวิทยาศาสตร์ พุทรา ทุเรียน ชิกุ (Ciku) [4]-[8] นอกจากนี้ผักชนิด วา่ Morus alba เปน็ พืชทปี่ ลกู ในหลายประเทศ โดย ต่าง ๆ ถ่ัว มันเทศ ก็นิยมเช่นกัน [9] จะเห็นได้ว่า ใบมลั เบอรเ่ี ปน็ แหลง่ ทส่ี ำ� คญั ของอาหารสำ� หรบั ตวั ไหม ผลผลไม้ส่วนใหญ่สามารถน�ำมาผลิตผลิตภัณฑ์ผลไม้ (Bombyx Mori) ส่วนผลมัลเบอร่ี (Mulberry Fruit) แผ่นได้ ดังนน้ั จากกระบวนการผลิตนำ้� มลั เบอรี่ มสี ว่ น ซง่ึ เปน็ ผลพลอยไดจ้ ากการปลกู มลั เบอรเี่ พอ่ื เลย้ี งไหม มี ของเน้ือมัลเบอรี่เหลอื ท้ิง ซ่ึงทางโรงงานจะนำ� บางส่วน ลกั ษณะผลแบบผลรวม ผลมลั เบอรส่ี กุ มลี กั ษณะอวบนำ�้ มาผลติ เปน็ มลั เบอรกี่ วนหรอื หยี แตเ่ นอ่ื งจากสว่ นเหลอื มีสัดส่วนความเปร้ียวและหวานสมดุลกัน เป็นผลไม้ ท้ิงของเนื้อผลไม้มีมาก จึงสามารถน�ำมาเป็นวัตถุดิบ อีกชนิดหน่ึงที่มีสารแอนโทไซยานิน (Anthocyanin) ในการท�ำผลิตภัณฑ์มัลเบอรี่แผ่นได้เป็นอย่างดี และ สารประกอบเควอซติ นิ ซงึ่ เปน็ รงควตั ถมุ ฤี ทธติ์ า้ นอนมุ ลู สามารถใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานการผลิตผลไม้แผ่นชนิด อิสระ (Antioxidant) และผลมลั เบอรี่สุกมีสารอาหาร อ่ืน ๆ ไดต้ อ่ ไป ดังน้ันงานวิจัยนสี้ นใจศึกษาอัตราสว่ น ที่มีคุณค่าทางโภชนาการที่ส�ำคัญ เช่น คาร์โบไฮเดรต ท่ีเหมาะสมระหว่างเนื้อมัลเบอร่ีต่อน�้ำในการผลิต 21.35 กรมั /100 กรมั เหลก็ 43.48 มลิ ลกิ รมั /100 กรมั มัลเบอร่แี ผน่ และศึกษาอทิ ธพิ ลของนำ้� ตาล กรดซติ รกิ วติ ามนิ บหี นงึ่ 50.65 มิลลิกรัม/100 กรมั และวิตามิน และเพคตนิ ทม่ี ตี อ่ คณุ ภาพมลั เบอรแี่ ผน่ เพอื่ ใหไ้ ดส้ ตู ร บหี ก 390.10 มิลลิกรมั /100 กรมั เป็นต้น [1] ทีเ่ หมาะสมต่อผลติ ภัณฑม์ ลั เบอรแ่ี ผ่น ผลไม้แผ่น (Fruit Leather) เป็นผลิตภัณฑ์ จากผลไม้ที่ผ่านกระบวนการสกัดเอาเนื้อผลไม้ และ 2. ระเบยี บวิธีวจิ ยั อบแห้งจนมี ความชื้นต�่ำถึงปานกลาง ค่าปริมาณ น้�ำอิสระ ส(WามaาtรeถrเกA็บcไtดiv้นitาyน; ทA่ีอwุณ) หปภรูะมมิหา้อณง 0.5-0.7 2.1 ศึกษาอัตราส่วนท่ีเหมาะสมระหว่างเนื้อ [2], [3] คุณภาพ มัลเบอร่ตี อ่ น�้ำในการผลิตมลั เบอรแี่ ผ่น ของผลิตภัณฑ์ขึ้นกับคุณภาพของวัตถุดิบเริ่มต้น กระบวนการต่าง ๆ ในขณะแปรรูป และสภาวะการ ศึกษาอัตราส่วนระหว่างเน้ือมัลเบอร่ีต่อน�้ำใน เก็บรักษาก่อนบริโภค ค�ำว่า “Fruit Leather, Fruit การผลติ มัลเบอรแี่ ผน่ ท่รี ะดับ 70:30, 60:40, 50:50, Sheet, Fruit Bar” หรือ “Fruit Slab” เปน็ ค�ำศพั ท์ที่ 40:60 และ 30:70 โดยนำ้� หนกั ตามล�ำดับ โดยมสี ว่ น ใช้เรียกผลิตภัณฑ์ผลไม้แผ่นท่ีมีความหนาแตกต่างกัน ทง้ั หมด ดังตารางที่ 1 การเตรียมมลั เบอรแ่ี ผ่นเรม่ิ จาก [3] สำ� นกั งานมาตรฐานผลติ ภณั ฑอ์ ตุ สาหกรรม (2532) การปั่นผสมเนื้อมัลเบอร่ีกับน�้ำด้วยเครื่องปั่นไฟฟ้า ก�ำหนดมาตรฐานผลไม้แห้งไว้ดังน้ี ความช้ืนไม่เกิน (BE-127A, OTTO, บริษทั ออตโต้ คงิ ส์กลาส จำ� กดั , ร้อยละ 18 ของน้�ำหนักตัวอย่างแห้ง น�้ำตาลทั้งหมด ประเทศไทย) ใหล้ ะเอยี ด ด้วยความเรว็ 2,000 รอบตอ่ ไม่ต�่ำกว่าร้อยละ 65 จุลินทรีย์ทั้งหมดไม่เกิน 1x102 นาที นาน 2 นาที จากน้ันเตมิ สว่ นผสมที่เหลอื ท้ังหมด โคโลนี/กรมั ตวั อย่าง ยสี ต์และราไม่เกิน 1x104 โคโลนี/ แลว้ นำ� ไปต้ังไฟท่อี ณุ หภมู ิ 95 องศาเซลเซียส นาน 15 กรัมตัวอยา่ ง นาที แล้วเทลงถาด ขนาด 12x12 นิว้ น�้ำหนกั ต่อถาด ผลไม้ท่ีนิยมท�ำผลไม้แผ่น ได้แก่ แอปเปิ้ล ท้อ 250 กรัม อบแห้งด้วยตู้อบลมร้อน (TD 10, Since กล้วย เชอรี่ องุ่น แพร์ สาลี่ บ๊วย สับปะรด แบลค- OFM 1997, บรษิ ทั โอนเนอร์ ฟดู้ ส์ แมชชนี เนอร่ี จำ� กดั , เคอแรนท์ พลมั พรนุ ราสเบอรร์ ่ี สตรอเบอร์รี่ มะม่วง ประเทศไทย) ท่ีอุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส นาน 7 ช่ัวโมง [10] หรือจนให้มีค่าวอเตอร์แอกตีวีต้ี (Aw) ต�่ำกว่า 0.6 [3]

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 61 ตารางที่ 1 สว่ นผสมการผลิตมลั เบอรแ่ี ผ่น และปริมาณเพคติน (ร้อยละ 0-100 หรือ 0-3 กรัม) ใช้แผนการทดลองแบบ Mixture Design ออกแบบ สว่ นผสม อตั ราส่วนระหว่างเนอ้ื ผลไม้ต่อนำ้� (w/w) การทดลองแบบ Simplex Centroid Design แบบ 3 (กรัม)  70:30 60:40 50:50 40:60 30:70 ปจั จยั สิ่งทดลองแสดงดงั ตารางที่ 2 โดยมีสว่ นผสมอน่ื เน้ือมัลเบอรี่ 231 198 165 132 99 คงท่ี ได้แก่ เนื้อมัลเบอร่ี 231 กรัม น้�ำ 99 กรัม นำ้� สะอาด 99 132 165 198 231 แบะแซ 50 กรัม กลีเซอรอล 45 กรมั มอลโตเด้กซต์ ริน แบะแซ 50 50 50 50 50 30 กรมั และเกลอื 2 กรมั ตามลำ� ดบั ขน้ั ตอนการเตรยี ม กลเี ซอรอล 45 45 45 45 45 ตามวิธีการขอ้ 2.1 เกลือ 2 2 2 2 2 ตวรัดวคจ่าสวออบเตคอณุ รภ์แาอพกเตนีวอ้ื ีตส้ี มั (Aผสัw,ดว้4ยTเEค,รอื่Aงqวuเิ คaรlาaะbห,์ USA) มอลโตเด้กซ์ตรนิ 30 30 30 30 30 เนอื้ สมั ผสั (Brookfield CT3, Brookfield Engineering นำ�้ ตาล 40 40 40 40 40 Laboratories, Inc. USD) ทําการบันทึกคาแรง กรดซติ รกิ 33 3 33 ยึดเหน่ียว (Adhesiveness Force) คาความแข็ง เพคติน 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 (Hardness, N) ความสามารถในการเกาะตัว วัดค่าปริมาณของแข็งท่ีละลายน�้ำได้ (oBrix) (Cohesiveness) และค่าความเหนียวความหยุ่นตัว คา่ pH ( BPA121-7.5, Mettler Toledo, ประเทศ (Gumminess) และทดสอบการยอมรับทางประสาท สวิตเซอรแ์ ลนด)์ ค่าวอเตอร์แอกตวี ีตี้ (Aw, 4TE, Aqua สมั ผสั โดยใหค้ ะแนนความชอบแบบ 9-Points Hedonic lab, USA) และคณุ ภาพเน้ือสัมผสั ด้วยเครอื่ งวิเคราะห์ Scale เพื่อใหไ้ ดส้ ูตรทีเ่ หมาะสมตอ่ คณุ ภาพผลิตภัณฑ์ เนอ้ื สมั ผสั (Brookfield CT3, Brookfield Engineering มัลเบอรีแ่ ผน่ Laboratories, Inc. USD) บันทึกค่าแรงยึดเหนี่ยว คา่ คณุ ภาพทไ่ี ดจ ะนาํ มาวเิ คราะหค์ วามแปรปรวน (Adhesiveness Force) คา ความแขง็ (Hardness, N) ทางสถติ ิของตวั แปรแตล ะตวั (Analysis of Variance; ความสามารถในการเกาะตัว (Cohesiveness) และ ANOVA) ทําการวิเคราะหความแตกตางของคาเฉลี่ย ค่าความเหนียวความหยุ่นตัว (Gumminess) โดย ด้วยวิธี Duncan’s New Multiple Range Test เลอื กอตั ราสว่ นระหวา่ งเนอ้ื มลั เบอรต่ี อ่ นำ้� ทม่ี คี า่ คา่ แรง (DMRT) ทรี่ ะดบั ความเชอ่ื มนั่ α = 0.05 ดว ยโปรแกรม ยดึ เหนย่ี ว (Adhesiveness Force) และคา่ ความเหนยี ว สําเร็จรูป SPSS และสรา งแบบจําลองทางคณิตศาสตร ความหยุ่นตัว (Gumminess) สูงท่ีสุดมาศึกษาสูตร โดยใชสมการเชงิ เสน (Linear Model) ดว ยโปรแกรม ทเ่ี หมาะสมในการผลิตผลติ ภณั ฑม์ ัลเบอรี่แผน่ ตอ่ ไป กสาําํ เหรน็จดรูปใหท าYงiสคถอื ิตคิ ณุ คือภาYพiท=างβเน1x้อื 1ส+ัมผβสั 2xแ2ล+ะβป3xร3ะทสาง้ั ทน้ี 2.2 ศึกษาอทิ ธพิ ลของน้�ำตาล กรดซิตรกิ และ สัมผัส และ Xi คือ ปริมาณรอ ยละของส่วนผสม ไดแ ก เพคติน ทีม่ ตี อ่ คุณภาพมลั เบอร่แี ผน่ X1 คือ ปริมาณของน้ำ� ตาล X2 คอื ปรมิ าณของกรด X3 คอื ปรมิ าณของเพคตนิ จากนนั้ คดั เลอื กสตู รทเี่ หมาะสม น�ำสูตรท่ีอัตราส่วนระหว่างเนื้อมัลเบอรี่ต่อน�้ำ โดยสรางกราฟ Contour Plot ของคา ทางเน้อื สมั ผัส ท่ีคัดเลือกจากข้อ 2.1 มาศึกษาสูตรที่เหมาะสมจาก และความชอบทางประสาทสัมผัสโดยเลือกพ้ืนท่ีท่ีมี อิทธิพลของปัจจัยท่ีเกี่ยวข้องกับคุณภาพผลิตภัณฑ์ คะแนนความชอบของแตละคุณลักษณะท่ีมีคะแนน ได้แก่ ปริมาณนำ�้ ตาล (รอ้ ยละ 0-100 หรือ 0-50 กรมั ) ความชอบมากกวา 5.5 ปริมาณกรดซิตริก (ร้อยละ 0-100 หรือ 0-5 กรัม)

62 วารสารวชิ าการและวิจัย มทร.พระนคร ปีท่ี 14 ฉบับท่ี 1 มกราคม-มถิ นุ ายน 2563 ตารางที่ 2 ส่ิงทดลองท่ีใช้พัฒนาสูตรผลิตภัณฑ์ 3. ผลการศึกษาและอภปิ รายผล มัลเบอร่ีแผ่น 3.1 อตั ราสว่ นทเี่ หมาะสมระหวา่ งเนอื้ มลั เบอรี่ สง่ิ ทดลอง นำ้� ตาล กรด เพคตนิ นำ้� ตาล กรด เพคตนิ ตอ่ นำ้� ในการผลิตมัลเบอรี่แผ่น (X1) (X2) (X3) (g) (g) (g) อัตราส่วนระหว่างเน้ือมัลเบอรี่ต่อน้�ำท่ีใช้ในการ 1 1.0 0 0 50 0 0 ผลิตมัลเบอร่ีแผ่นมีผลต่อปริมาณของแข็งที่ละลายน้�ำ 2 0 1.0 0 0 5 0 ได้ (oBrix) คา่ pH คา่ วอเตอรแ์ อกตวี ีต้ี (Aw) คณุ ภาพ 3 0 0 1.0 0 0 3 เนือ้ สัมผสั และคะแนนการยอมรับทางประสาทสัมผัส 4 0.5 0.5 0 25 2.50 0 อย่าง มีนัยส�ำคัญทางสถิติ (p≤0.05) ดังตารางที่ 3 5 0.5 0 0.5 25 0 1.50 โดยพบวา่ ปรมิ าณของแขง็ ทีล่ ะลายนำ�้ ได้ คา่ pH และ 6 0 0.5 0.5 0 2.50 1.50 คท่า้ังนAี้เนw ื่อมงีคจ่าาเกพใ่ิมนขงึ้นานเมว่ือิจอัยัตใชร้ามสัล่วเบนเอนร้ือี่ผมลัลสเุกบอ(รส่ีมีมา่วกงขดึ้น�ำ 7 0.333 0.333 0.333 16.60 1.66 1 รอ้ ยละ 100) มรี สชาตหิ วาน ทำ� ใหส้ ตู รทใี่ สเ่ นอื้ มลั เบอร่ี 8 0.333 0.333 0.333 16.60 1.66 1 มากจงึ มปี รมิ าณของแขง็ ทลี่ ะลายนำ�้ ไดส้ งู คา่ pH สงู ขน้ึ 9 0.333 0.333 0.333 16.60 1.66 1 เล็กน้อย โดยมัลเบอรี่แผ่นท่ีมีส่วนของเน้ือมัลเบอร่ีใน อัตราส่วน 70:30 มีปรมิ าณของแขง็ ที่ละลายน�ำ้ ได้ ค่า 2.3 วเิ คราะหค์ ณุ ภาพผลติ ภณั ฑม์ ลั เบอรแี่ ผน่ ลpดHลแงลปะรมิคา่าณAขwอสงงูแทข่ีส็งทดุ ีล่ แะลละาเยมนอ่ื ำ�้ ปไดรมิ้ คา่าณpเนH้อื มแลัลเะบอครา่ ี่ ตน้ แบบ Aw มีแนวโน้มลดลง ส่วนคุณภาพเน้ือสัมผัสมัลเบอรี่ แผน่ พบวา่ คา่ แรงยดึ เหนยี่ วของเจล (Adhesiveness), วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีตามวิธีการของ ความแข็งแรงของโครงสร้างเจล (Hardness), ความ A.O.A.C. (2005) วดั คา่ สขี องผลติ ภณั ฑโ์ ดยใชเ้ ครอื่ งวดั สามารถในการรวมตัวกัน (Cohesiveness) และค่า สี Spectrophotometer (ค่าสตี ามระบบ CIE L*a*b* ความเหนียวความหยุ่นตัว (Gumminess) มีค่าสูงสุด CIE (1986) ใช้แหล่งก�ำเนิดแสง D65 ค่าที่วัดได้แก่ ที่อตั ราส่วน 70:30 โดยน�ำ้ หนกั รองลงมา อตั ราสว่ น ค่าสี L* (ค่าความสวา่ งมีค่า 0 – 100 โดย 0 หมายถงึ 60:40, 50:50, 40:60 และ 30:70 โดยน้�ำหนัก ตาม วัตถมุ คี วามสว่างสดี ำ� , 100 หมายถงึ วตั ถุมคี วามสวา่ ง ล�ำดบั ซ่ึงแสดงให้เห็นวา่ เม่อื เพ่ิมเน้อื มัลเบอรีม่ ากขนึ้ สีขาว), a* (+ หมายถึง วตั ถมุ ีสอี อกแดง, - หมายถงึ ท�ำให้เพิม่ ความแขง็ แรงของโครงสรา้ งเจล (Hardness) วัตถุมีสีออกสีเขียว) และ b* (+หมายถึง วัตถุท่ีมี แรงยึดเหน่ียวของเจล (Adhesiveness) และความ สแีเลหะลวอื ัดงแ, ร-งหดมึงาดย้วถยึงเวคตั รถ่ือุทง่มี วีสัดอี เอนก้ือสสนี ัม�้ำผเงัสิน)(Tวeดั คxt่าuArew สามารถในการรวมตวั กนั (Cohesiveness) ดขี น้ึ เนอื่ ง Analyzer) บันทึกคาแรงยึดเหนี่ยว (Adhesiveness จากเนอ้ื มลั เบอรมี่ เี พคตนิ โดยธรรมชาตทิ ช่ี ว่ ยใหเ้ กดิ การ Force) คาความแข็ง (Hardness, N) ความสามารถ อุ้มน�้ำและเป็นเจล และเน้ือมัลเบอร่ีช่วยเพิ่มส่วนของ ในการเกาะตวั (Cohesiveness) และ คา่ ความเหนียว เส้นใยเกาะกันเป็นแผ่นแน่นข้ึนหลังการอบแห้ง โดย ความหย่นุ ตัว (Gumminess) ผลิตภัณฑม์ ัลเบอรีแ่ ผน่ ลกั ษณะเนอื้ สมั ผสั ความยดื หยนุ่ เปน็ เจล เกดิ จากสมดลุ ต้นแบบ ขององค์ประกอบที่ส�ำคัญ ได้แก่ปริมาณน�้ำตาล กรด ซิตริก และเพคติน ที่มีผลต่อความสมบูรณ์ด้านความ ต่อเนื่อง (Continuity) และความแข็งแรง (Rigidity)

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 63 ของโครงสรา้ งเจล [11]-[13] ดงั นน้ั จากคา่ แรงยดึ เหนย่ี ว (Cohesiveness) และค่าความเหนียวความหยุ่นตัว ของเจล (Adhesiveness), ความแข็งแรงของโครง (Gumminess) ของอตั ราสว่ น 70:30 มคี า่ สงู สดุ จงึ เลอื ก สร้างเจล (Hardness), ความสามารถในการรวมตัวกนั ใชศ้ ึกษาสูตรทเ่ี หมาะสมต่อไป ตารางที่ 3 ปรมิ าณของแข็งทล่ี ะลายน้�ำได้ (oBrix) คา่ ความเปน็ กรด-ดา่ ง (pH) วัดค่าวอเตอร์แอกตีวีต้ี (Aw) และ คณุ ภาพเนอ้ื สัมผัสของมัลเบอรแ่ี ผ่น คุณลักษณะ 70:30 อตั ราสว่ นระหวา่ งเน้อื ผลไมต้ ่อน้�ำ (w/w) 30:70 48.70a±1.02 60:40 50:50 40:60 44.20d±0.92 ปริมาณของแข็งท่ลี ะลายน้�ำได้ 47.50b±0.95 46.90bc±1.00 46.50c±0.89 (oBrix) pH 2.99a±0.07 2.98a±0.06 2.90ab±0.11 2.93a±0.04 2.85b±0.08 Water activity (Aw) 0.55a±0.08 0.53a±0.05 0.48b±0.06 0.50ab±0.04 0.47b±0.04 คณุ ภาพเน้ือสมั ผัส - Adhesiveness (g.sec.) 773.76a±23.62 300.55d±12.91 462.43c±22.65 515.17b±21.20 294.02e±19.26 - Hardness (N) 457.31a±18.23 374.65b±11.56 292.93c±13.28 270.93d±16.02 247.37e±10.26 - Cohesiveness - Gumminess (N) 0.91a±0.04 0.87b±0.08 0.89ab±0.07 0.90a±0.06 0.86b±0.05 416.15a±15.89 325.94b±12.22 260.71c±11.25 246.54c±12.36 212.74e±13.14 หมายเหตุ ตวั อกั ษร a-c ในแนวนอน หมายถึง แตกตางกันอยา งมีนัยสําคญั ทางสถิตทิ ่ีระดับความเชอ่ื มัน่ รอ ยละ 95 ตารางที่ 4 ค่าวอเตอร์แอกตวี ีต้ี (Aw) และลักษณะเน้ือสมั ผสั ของผลติ ภัณฑ์มัลเบอรี่แผ่น สง่ิ ทดลอง ปริมาณ ปรมิ าณ ปริมาณ water Adhesiveness ลักษณะเนอื้ สมั ผัส นำ�้ ตาล กรด เพคติน activity (g.sec.) Hardness Cohesiveness Gumminess (X1) (X2) (X3) (Aw) (N) (N) 1 1.0 0 0 0.59±0.02 945.11±18.26 562.56±11.26 0.85±0.06 452.12±14.26 2 0 1.0 0 0.55±0.03 652.23±12.25 452.69±13.22 0.91±0.08 491.89±13.15 3 0 0 1.0 0.49±0.05 792.45±13.11 483.11±15.13 0.99±0.06 679.56±20.11 4 0.5 0.5 0 0.51±0.04 859.23±10.59 498.45±14.65 0.81±0.05 458.56±18.69 5 0.5 0 0.5 0.57±0.02 892.25±15.12 426.87±15.89 0.84±0.04 598.45±17.59 6 0 0.5 0.5 0.58±0.03 738.22±11.89 504.78±16.48 0.75±0.03 549.68±16.57 7 0.333 0.333 0.333 0.46±0.01 773.76±23.62 457.31±18.23 0.91±0.04 416.15±15.89 8 0.333 0.333 0.333 0.48±0.04 801.59±16.58 472.65±18.49 0.90±0.06 448.59±14.26 9 0.333 0.333 0.333 0.50±0.05 789.58±15.78 466.56±13.57 0.87±0.05 428.48±13.45

64 วารสารวิชาการและวิจยั มทร.พระนคร ปีท่ี 14 ฉบบั ที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 3.2 อิทธิพลของน�้ำตาล กรดซิตริก และ อัตราส่วนของส่วนเพคตินที่มากที่สุดเม่ือเทียบกับสิ่ง เพคตินที่มตี ่อคณุ ภาพมลั เบอรี่แผ่น ทดลองอื่นๆ ผลิตภัณฑ์จึงมีลักษณะเกาะตัวดี และมี ความยืดหยุ่น ดังตารางที่ 4 ซ่ึงเพคตินทําหนาท่ีเปน ล ักษณมะัลเนเบ้ืออสรัมี่แผผัส่นทที่แั้งตก9ต่สางิ่งกทันดอลยอ่างงใหม้ีนคัย่าส�ำAคwัญแทลาะง สารเกิดเจล (Gelling Agents) แลวยังเปน สารเพ่ิม สอถยิตใู่ นิ (ชp่ว≤ง0.00.54)6โ-ด0.ย59คา่ ซAง่ึ wจดัขเอปงน็ผอลาติ หภาณั รทฑีม่ม์ ีคัลวเบามอชรี่แน้ื ผต่นำ่� ความขนหนืด (Thickener) สารที่ดูดซับน้�ำ (Water คอื มีคา่ Aw ต�ำ่ กว่า 0.6 ซ่งึ เปน็ ชว่ งท่ีจลุ นิ ทรยี ป์ ระเภท binder) ทาํ ใหเ นอื้ สมั ผสั มลี กั ษณะขน หนดื และยดื หยนุ่ เช้ือราไม่สามารถเจริญได้ [13] โดยส่ิงทดลองท่ี 1 มากข้ึน [11], [12] สดั ส่วนของน�ำ้ ตาลตอ่ กรดตอ่ เพคติน เท่ากบั 1.0: 0: 0 คะแนนความชอบทางประสาทสัมผัส พบว่า มีค่าเฉลย่ี ของแรงยดึ เหน่ียวของเจล (Adhesiveness) คะแนนความชอบคุณลักษณะด้านสี รสชาติ ลักษณะ และความแข็งแรงของโครงสร้างเจล (Hardness) มาก ปรากฏ เน้ือสัมผัส และความชอบโดยรวมของส่ิง ท่ีสุด และส่ิงทดลองที่ 3 สัดส่วนของน้�ำตาลต่อกรด ทดลองท่ี 5 สัดส่วนของน�้ำตาลต่อกรดต่อเพคติน ตอ่ เพคตนิ เท่ากบั 0: 0: 1.0 แตม่ คี วามสามารถในการ เท่ากับ 0.5: 0: 0.5 มีคะแนนความชอบด้านสี กล่ิน เกาะตัว (Cohesiveness) และค่าความเหนียวความ รสชาติ และความชอบโดยรวมสูงทส่ี ดุ ซง่ึ เท่ากบั 6.0, หยุ่นตัว (Gumminess) มากท่ีสุด ซ่ึงสอดคล้องกับ 6.9, 6.1 และ 6.3 ตามลำ� ดับ ตารางท่ี 5 คะแนนความชอบต่อผลติ ภณั ฑม์ ลั เบอรแี่ ผน่ สง่ิ ทดลอง ปริมาณ ปรมิ าณ ปรมิ าณ คะแนนความชอบทางประสาทสัมผสั น้�ำตาล กรด เพคติน (X1) (X2) (X3) สี กล่ิน รสชาติ ลักษณะ เน้อื สัมผสั ความชอบ ปรากฏ โดยรวม 1 1.0 0 0 6.1±0.2 20 1.0 0 6.2±0.1 6.7±0.2 6.0±0.2 5.1±0.1 5.8±0.1 6.2±0.1 30 0 1.0 6.3±0.1 4 0.5 0.5 0 6.1±0.2 6.5±0.1 6.0±0.3 5.1±0.1 5.5±0.1 6.2±0.1 5 0.5 0 0.5 6.0±0.1 60 0.5 0.5 6.4±0.2 6.8±0.1 5.1±0.3 5.3±0.2 6.2±0.1 6.1±0.2 7 0.333 0.333 0.333 6.0±0.3 8 0.333 0.333 0.333 6.1±0.1 6.5±0.2 5.3±0.1 5.4±0.2 6.1±0.2 6.0±0.1 9 0.333 0.333 0.333 6.2±0.1 6.9±0.2 6.1±0.1 5.3±0.1 6.0±0.1 6.4±0.1 6.7±0.1 5.1±0.2 4.9±0.1 5.3±0.1 5.9±0.2 6.0±0.3 5.5±0.1 5.2±0.1 5.7±0.1 6.2±0.2 6.2±0.3 5.4±0.2 5.5±0.2 5.8±0.1 6.3±0.1 5.1±0.2 5.6±0.2 5.1±0.2 6.0±0.1 6.2±0.1

(1) Adhesiveness RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 65 รปู ที่ 1 Contour Plot ของแรงยึดเหน่ยี วของเจล รสชาติ ลักษณะปรากฏ ลักษณะเน้อื สมั ผสั และความชอบโดยรวมของมัลเบอรร์ แ่ี ผน่

66 วารสารวิชาการและวิจยั มทร.พระนคร ปีที่ 14 ฉบบั ที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 ขอมูลท่ีไดจากการทดสอบ คุณภาพด้านเน้ือ ดานรสชาติ ลกั ษณะปรากฏ เนอ้ื สมั ผสั และความชอบ สัมผัส และความชอบทางประสาทสัมผัสของมัลเบอรี่ โดยรวม ดังรูปท่ี 1 (ก)-(จ) จากนั้นนํากราฟซอนทับ แผน่ เมอื่ นาํ มาวเิ คราะหผ์ ลทางสถติ โิ ดยวธิ ี Response กันเพื่อหาพ้ืนที่ในการคัดเลือกสูตรท่ีเหมาะสม ดังรูป Surface Methodology (RSM) สรา งแบบจําลองทาง ที่ 1 (ฉ) และทําการเลือกพื้นท่ีท่ีมีคะแนนความชอบ คณติ ศาสตรโ์ ดยใชส มการเชงิ เสน (Linear model) เพอ่ื มากกวา 5.5 (ชอบเลก็ น้อย) เปน เกณฑใ์ นการคัดเลอื ก อธบิ ายความสมั พันธร์ ะหว่าง คา คณุ ภาพทางประสาท พื้นที่ที่เหมาะสมพบว่า ความเหมาะสมของปริมาณ สัมผัสกับปจจัยที่ทําการศึกษา คือ ปริมาณน้�ำตาล น�้ำตาล กรดซิตริก และเพคติน ในสูตรมัลเบอรี่แผ่น (X1) ปริมาณกรด (X2) และปริมาณเพคตนิ (X3) ผลดัง พนื้ ฐาน โดยมีปริมาณน้�ำตาลอยใู นช่วงรอ ยละ 40-70 แสดงตารางท่ี 6 เมื่อนําสมการรีเกรสชันของค่าแรง ปรมิ าณกรดซิตรกิ อยใู น ชว งรอ ยละ 0-5 และปริมาณ ยึดเหน่ียวของเจล และคะแนนการทดสอบความชอบ เพคตนิ อยใู นชว งรอ ยละ 30-55 ซ่ึงได้สมการรีเกรสชัน ทางประสาทสัมผสั จาก ตารางท่ี 6 มาสรางกราฟคอน ที่ได้สามารถใช้เพื่อท�ำนายความสัมพันธ์ของส่วนผสม ทัวร (Contour Plot) โดยพจิ ารณาเฉพาะคณุ ลกั ษณะ ตอ่ ลักษณะคุณภาพท่ตี อ้ งการได้ [14] ตารางที่ 6 สมการรีเกรสชันของแรงยดึ เหนีย่ วของเจล รสชาติ ลกั ษณะปรากฏ ลักษณะเนอ้ื สัมผัส และความชอบ โดยรวมของมัลเบอรร์ ่ีแผ่น Dependent variable ; y Predictive Model R2 แรงยดึ เหน่ยี วของเจล (Adhesiveness) = 975.97*x1 +680.06* x2+725.44*x3 0.93 รสชาติ (Taste) = 5.7*x1 +5.7*x2+4.9*x3 0.90 ลักษณะปรากฏ (Appearance) = 5.28*x1 +5.12*x2+5.24*x3 0.90 ลักษณะเนอื้ สัมผัส (Texture) = 5.01*x1 +4.57*x2+4.69*x3 0.91 ความชอบโดยรวม (Overall liking) = 5.15*x1 +4.99*x2+5.13*x3 0.88 หมายเหตุ x1 = ปรมิ าณนำ้� ตาล x2 = ปริมาณกรด x3= ปริมาณเพคตนิ

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 67 ตารางท่ี 7 คา่ วอเตอรแ์ อกตวี ตี ี้ (Aw) คา่ สี ลกั ษณะ เนอ้ื Aw เท่ากับ 0.49 ดังตารางท่ี 7 ซ่ึงมัลเบอร่ีแผ่นจัดว่า สัมผัส และองค์ประกอบทางเคมีของ เปน็ อาหารแห้ง ท่ใี ห้พลงั งานสงู หรอื เป็นอาหารทมี่ คี ่า มัลเบอร่แี ผน่ ปริมาณน�้ำอิสระต่�ำ (Low Water Activity Food) มนี้อAยw น้อยกว่า 0.6 มีความชืน้ (Moisture Content) คณุ ภาพ มลั เบอรแ่ี ผ่น (ต่�ำกว่าร้อยละ 15) เพ่ือป้องกันและควบคุม คา่ วอเตอรแ์ อกตีวีตี้ (Aw) 0.49 จุลินทรีย์ที่ท�ำให้อาหารเส่ือมเสีย ท้ัง รา ยีสต์ และ คา่ สี แบคทีเรีย [9] ดังน้ันมัลเบอร่ีแผ่นสามารถเก็บไว้ 30.4 ได้นานท่ีอุณหภูมิห้อง โดยไม่เน่าเสีย ไม่ต้องแช่เย็น L* -1.4 แต่ท้ังน้ีควรเก็บในที่แห้ง เพ่ือรักษาคุณภาพและ a* +11.2 ต้องเก็บรักษาในบรรจุภัณฑ์ท่ีเหมาะสม และควบคุม b* ความชื้นสัมพัทธ์ (Relative Humidity) ให้ต่�ำเพ่ือ คณุ ภาพเนอ้ื สัมผัส 945.11±18.26 ป้องกันการดดู นำ้� กลบั Adhesiveness (g.sec.) 562.56±11.21 Hardness (N) 4. สรปุ Cohesiveness 0.85±0.02 Gumminess (N) 452.12±14.26 การผลิตผลิตภัณฑ์มัลเบอรี่แผ่นใช้ผลมัลเบอรี่ องค์ประกอบทางเคมี ทม่ี ีระยะผลสกุ (สีม่วงรอ้ ยละ 100) เพื่อให้มีรสหวาน ความชน้ื (g/100g) 9.35 ธรรมชาติ โดยใชใ้ นอตั ราสว่ นเนอ้ื มลั เบอรต่ี อ่ นำ้� 70:30 เถ้า (g/100g) 1.79 โดยน้�ำหนัก ซ่ึงได้ผลิตภัณฑ์ท่ีมีความสามารถในการ ไขมัน (g/100g) 1.08 ยืดเกาะดี และจากการศึกษาสูตรท่ีเหมาะสมของ โปรตนี (g/100g) 1.82 ผลิตภณั ฑม์ ลั เบอร่ีแผน่ พบว่า สูตรทไ่ี ด้รับการยอมรบั คารโ์ บไฮเดรต (g/100g) 85.96 จากผู้บริโภค มีสัดส่วนของปริมาณน้�ำตาลอยูในช่วง น้ำ� ตาล (g/100g) 35.45 รอ ยละ 40-70 ปรมิ าณกรดซติ รกิ อยใู น ชว งรอ ยละ 0-5 โซเดยี ม (g/kg) 3.42 และปริมาณ เพคตินอยูในชวงรอยละ 30-55 ของ น้ำ� หนกั ส่วนผสมรวม 46.5 กรัม โดยมคี ่าวอเตอรแ์ อก 3.3 คุณภาพทางกายภาพและองค์ประกอบ ตวี ีต้ี 0.49 ปรมิ าณความช้นื ร้อยละ 9.35 โดยน้�ำหนัก เคมีของผลิตภัณฑ์มัลเบอร่ีแผ่นต้นแบบ แห้ง ซึ่งถือว่าเป็นผลิตภัณฑ์อาหารแห้ง โดยสูตรท่ี ขน้ั สดุ ทา้ ย เหมาะสมจากงานวจิ ยั ในครงั้ นจี้ ะนำ� ไปเปน็ แนวทางใน การพฒั นาผลิตภัณฑผ์ ลไม้ไทยชนดิ แผ่นตอ่ ไป ผลิตภัณฑ์มัลเบอรี่แผ่นต้นแบบท่ีได้มีคุณภาพ มี ค่าสีอยู่ในโทนสีม่วงเข้มอมแดง ลักษณะเน้ือสัมผัส 5. กิตตกิ รรมประกาศ มีแรงยึดเหนี่ยวของเจล เหนียว หยุ่นตัวดี และองค์ ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์มัลเบอร่ีแผ่นต้นแบบ คณะผวู้ จิ ัยขอขอบคุณ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยี ท่ีได้จาก การทดลอง พบว่า มีน�้ำตาลสูง ช่วยให้ค่า ราชมงคลล้านนา ที่ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยและช่วย สนับสนนุ ใหง้ านวจิ ยั ส�ำเรจ็ ลุลว่ งดว้ ยดี

68 วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร ปที ี่ 14 ฉบบั ท่ี 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 6. เอกสารอ้างองิ and H. Sugisawa, “Effect of different dryers and drying conditions on [1] S.Ercisli and E.Orhan, “Chemical acceptability and physicochemical composition of white (Morus alba), red characteristics of durian leather,” Journal (Morus rubra) and black (Morus nigra) of Food Processing and Preservation, mulberry fruits,” Food Chemistry, vol. vol. 21, no. 5, pp. 425–441, Nov. 1997. 103, no. 4, pp. 1380–1384, Jan. 2007. [9] S.Saencom, N.Chiewchan and S. [2] S.KayaandT.Kahyaoglu,“Thermodynamic Devahastin, “Production of dried ivy properties and sorption equilibrium of gourd sheet as a health snack,” Food pestil (grape leather),” Journal of Food and Bioproducts Processing, vol. 89, Engineering, vol. 71, no. 2, pp. 200–207, no. 4, pp. 414–421, Oct. 2011. Nov. 2005. [10] S. Hematurin, P. Songsri, B. Suriharn and [3] C. Raab and N. Oehler, “Making Dried K. Lertrat, “The development of natural Fruit Leather,” Fact Sheet 232, Oregon mao leather product,” Khon Kaen State University Extension Service, Agriculture Journal, vol. 42, Suppl. 4, Tillamook, Ore, USA, May 2000. pp. 112-117, 2014. [4] A.L. Moyls, “Drying of Apple Purees,” [11] L. Diamante, S. Li, Q. Xu and J. Busch, Journal of Food Science, vol. 46, no. 3, “Effects of Apple Juice Concentrate, pp. 939–942, May 1981. Blackcurrant Concentrate and Pectin [5] N. A. Quintero Ruiz, S. M. Demarchi, J. F. Levels on Selected Qualities of Apple- Massolo, L. M. Rodoni and S. A. Giner, Blackcurrant Fruit Leather,” Foods, “Evaluation of quality during storage of vol. 2, no. 3, pp. 430–443, Sep. 2013. apple leather,” LWT, vol. 47, no. 2, [12] C. Phimpharian, A. Jangchud, K. Jangchud, pp. 485–492, Jul. 2012. N. Therdthai, W. Prinyawiwatkul and [6] R. Kumar, R. T. Patil and G. Mondal, H. K. No, “Physicochemical characteristics “Development and evaluation of and sensory optimisation of pineapple blended papaya leather,” Acta leather snack as affected by glucose Horticulturae, vol. 851, pp. 565–570, Jan. syrup and pectin concentrations: 2010. Machine-formed pineapple leathers,” [7] S. O. Babalola, O. A. Ashaye, A. O. International Journal of Food Science & Babalola and J. O. Aina. “Effect of cold Technology, vol. 46, no. 5, pp. 972–981, temperature storage on quality attributes May 2011. of pawpaw and guava leathers,” African [13] H. Singh Gujral and S. Singh Brar, “Effect Journal of Biotechnology, vol. 1, no. 2, of Hydrocolloids on the Dehydration pp. 61-63, Dec. 2002. Kinetics, Color, and Texture of Mango [8] Y. B. C. Man, I. Jaswir, S. Yusof, J. Selamat

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 69 Leather,” International Journal of Food thin-layer drying of jackfruit leather,” Properties, vol. 6, no. 2, pp. 269–279, Jan. Journal of Food Processing and 2003. Preservation, vol. 35, no. 6, pp. 797–805, [14] M. M. I. Chowdhury, B. K. Bala, and M. A. Dec. 2011. Haque, “Mathematical modeling of

70 วารสารวชิ าการและวจิ ยั มทร.พระนคร ปีท่ี 14 ฉบับท่ี 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 http://journal.rmutp.ac.th/ (เวน้ 1 บรรทัดนี้ ด้วยขนาดอกั ษร 10) การศกึ ษาพฤติกรรมการเผาไหม้ของเตาแก๊สแรงดนั ต�ำ่ แบบเวอรต์ ิคอลพอรต์ ดว้ ยวิธพี ลศาสตร์ของไหลเชงิ คำ� นวณ (เวน้ 1 บรรทดั น้ี ดว้ ยขนาดอักษร 10) อนิรตุ ต์ มัทธุจักร1์ * ถนัดกิจ ชะนะกุล1 มานะ วิชางาม1 ธนรัฐ ศรีวีระกลุ 1 บงกช จันทมาส1 เสฏฐวรรธ สุจรติ ภวัตสกลุ 2 และ สุทธิศกั ด์ิ พงศธ์ นาพาณชิ 3 (เวน้ 1 บรรทัดน้ี ดว้ ยขนาดอักษร 10) 1 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี 2 ศนู ย์เทคโนโลยโี ลหะและวัสดุแหง่ ชาติ ส�ำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีแหง่ ชาติ (MTEC) 3 วิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลา้ พระนครเหนือ 1 85 ถนนโชคชยั -เดชอดุ ม ตำ� บลเมืองศรไี ค อำ� เภอวารนิ ช�ำราบ จงั หวัดอบุ ลราชธานี 34190 2 114 อทุ ยานวทิ ยาศาสตรป์ ระเทศไทย ถนนพหลโยธนิ ตำ� บลคลองหนง่ึ อำ� เภอคลองหลวง จงั หวดั ปทมุ ธานี 12120 3 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซ่ือ กรุงเทพมหานคร 10800 รับบทความ 9 กรกฎาคม 2562 แกไ้ ขบทความ 29 เมษายน 2563 ตอบรบั บทความ 30 เมษายน 2563 (เว้น 1 บรรทดั น้ี ดว้ ยขนาดอักษร 10) บทคัดยอ่ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพ่ือศึกษาพฤติกรรมการเผาไหม้ของเตาแก๊สแรงดันต�่ำแบบเวอร์ติคอลพอร์ต โดยใช้วิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงค�ำนวณ (Computational Fluid Dynamics, CFD) ซ่ึงแบบจ�ำลองถูกสร้างข้ึน โดยใช้โปรแกรม Fluent 6.3 โดยได้ท�ำการศึกษาและสร้างขอบเขตพ้ืนที่ของแบบจ�ำลองในลักษณะ 3 มิติ (3D - Model) ที่มีขนาดเท่ากับเตาท่ีใช้งานจริง ซึ่งผลที่ได้จากแบบจ�ำลองจะถูกยืนยันผลด้วยการทดลองจาก การวัดอุณหภูมิทีจ่ ดุ ตา่ ง ๆ รอบหัวเตาและภาชนะ นอกจากนีย้ งั ศกึ ษาเปรียบเทยี บผลการจำ� ลองระหว่าง เตาแก๊ส แบบเวอร์ติคอลพอร์ตแบบดั้งเดิม (Conventional Burner) ซ่ึงมีมุมเอียงเท่ากับ 90 องศา และมุมเงยเท่ากับ 90 องศา (CB-S90I90) และเตาแก๊สแบบเวอรต์ ิคอลพอรต์ ทมี่ ีเปลวไฟแบบหมุนวน (Swirl Burner, SB) ทีม่ ีมมุ เงย และมุมเอียงของรูหัวเตาแก๊สต่างกัน 2 รูปแบบคือ เตา SB-S90I13 และเตา SB-S30I90 จากการศึกษา พบว่า อุณหภูมิท่ีได้จากแบบจ�ำลองของเตา CB-S90I90 มีอุณหภูมิใกล้เคียงกับการทดลอง โดยมีค่าคลาดเคลื่อนสูงสุด ไม่เกินรอ้ ยละ 9 และจากแบบจำ� ลอง พบว่า เตา SB- S90I13 มอี ุณหภมู แิ ละ Heat Flux สงู กว่าเตา CB-S90I90 โดยมคี า่ สงู สุดเท่ากบั 1,445 เคลวนิ และ 5,291 วตั ต์ตอ่ ตารางเมตร ตามลำ� ดับ ซง่ึ แสดงให้เหน็ ว่า เตา SB- S90I13 มีพฤติกรรมการเผาไหม้และการถ่ายเทความร้อนสู่ภาชนะที่ดีกว่าเตา CB-S90I90 จึงส่งผลให้ประสิทธิภาพเชิง ความรอ้ นของเตา SB- S90I13 ดกี วา่ เตา CB-S90I90 และโดยคดิ เปน็ ร้อยละของการประหยัดเทา่ กบั 6.93สดุ ทา้ ย ของบทคัดยอ่ ให้เว้น 1 บรรทดั นี้ ดว้ ยขนาดอกั ษร 10) คำ� สำ� คญั : พลศาสตรข์ องไหลเชงิ คำ� นวณ; เตาแกส๊ แบบเวอรต์ คิ อลพอรต์ ; การไหลแบบหมนุ วน; พฤตกิ รรมการเผาไหม้ * ผนู้ ิพนธ์ประสานงาน โทร: +66 4535 3309, ไปรษณยี ์อเิ ลก็ ทรอนิกส:์ [email protected]

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 71 http://journal.rmutp.ac.th/ A Study on Influence of Swirl Angle of Burner Port on Behavior of Heat Transfer to a Vessel of High-pressure Cooking Stove by Computational Fluid Dynamics Anirut Matthujak1* Thanatkit Chanakul1 Mana Wichangarm1 Thanarath Sriveerakul1 Bongkot Chanthamas1 Sedthawatt Sucharitpwatskul2 and Sutthisuk Phongthanapanich3 1 Faculty of Engineering, Ubon Ratchathani University 2 National Metal and Materials Technology Center, National Science and Technology Development Agency 3 College of Industrial Technology, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok 1 85 Chokchai-Det Udom Rd., Mueang Si Khai Sub-district, Warin Chamrap District, Ubon Ratchathani 34190 2 114 Thailand Science Park, Phahonyothin Road, Khlong Nueng, Khlong Luang, Pathum Thani 12120 3 1518 Pracharat 1 Road, Wongsawang Sub-district, Bang Sue District, Bangkok 10800 Received 9 July 2019; Revised 29 April 2020; Accepted 30 April 2020 Abstract The objective of this research is to study the combustion characteristic of a low-pressure vertical port burner using computational fluid dynamics (CFD). The simulation model was created using Fluent 6.3 in 3D-model of the same size of the burner. The CFD results were verified by measuring the temperature around the burner head and a vessel. Moreover, the results of conventional vertical port burner, having the swirl angle of 90o and the inclination angle of 90o (CB-S90I90) and two swirl port burners (SB), being SB-S90I13 and SB-S30I90, were compared. The temperatures obtained from CFD and experiments were similar, which the error was less than 9%. From the CFD’s results, the temperature and heat flux of the SB-S90I13 burner were higher than those of the CB-S90I90 burner. The maximum temperature and heat flux of SB-S90I13 burner were 1,445 K and 5,291 W/m2, respectively. It was implied that the combustion characteristic and heat transfer to the vessel of SB-S90I13 burner was better than that of CB-S90I90 burner. It was resulted that the thermal efficiency of SB-S90I13 burner was better than that of CB-S90I90 burner, which was the percentage energy saving of 6.93%. Keywords : CFD; Vertical Port Burner; Swirling Flow; Combustion Characteristics * Corresponding Author. Tel.: +6645 353 309, E-mail: [email protected]

72 วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร ปีที่ 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 1. บทน�ำ แตเ่ นอื่ งจากลกั ษณะของเปลวไฟของเตาแกส๊ หงุ ตม้ ทใ่ี ช้ เปน็ แบบพงุ่ ชน (Impinging Flame Jet) ซงึ่ จะใหอ้ ตั รา ในปัจจุบันทั่วโลกประสบปัญหาสถานการณ์ การถา่ ยเทความรอ้ นทสี่ งู [2] ดงั นน้ั ตอ้ งใชป้ รมิ าณ LPG วิกฤติด้านพลังงาน เนื่องจากพลังงานท่ีใช้มีปริมาณ ค่อนข้างมาก แต่เตาแก๊สหุงต้มที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน น้อยลง และจะหมดลงในเวลาอันใกล้หากไม่มีการพบ น้ันมีการเผาไหม้ในลักษณะเปิด จึงไม่สามารถน�ำ แหล่งพลังงานใหม่ นอกจากน้ี ราคาของพลังงานยัง ความร้อนท่ีได้จากการเผาไหม้มาใช้ประโยชน์ได้อย่าง สงู คา่ เพม่ิ สงู ขนึ้ อกี ดว้ ย ดงั นนั้ จงึ มคี วามจำ� เปน็ อยา่ งยง่ิ เต็มท่ี เพราะการถ่ายเทความร้อนจากเปลวไฟไปยัง ท่ีจะต้องมีการใช้พลังงานอย่างคุ้มค่าหรือใช้พลังงาน ภาชนะถูกจ�ำกัดโดยการพาความร้อน (Convection) ให้มีประสิทธิภาพท่ีสุด ซ่ึงเป็นการลดการใช้พลังงาน เป็นส่วนใหญ่ ท้ังยังมีการสูญเสียความร้อนเป็น นน่ั เอง นอกจากปญั หาขา้ งตน้ แลว้ ปญั หาโลกรอ้ นกเ็ ปน็ จ�ำนวนมากไปกับแก๊สไอเสียโดยการพาความร้อน อกี ปญั หาหนงึ่ ทท่ี ว่ั โลกใหค้ วามสนใจ และเปน็ ปญั หาท่ี (Convection) และสูญเสียความพลังงาน ความร้อน เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานโดยตรงซึ่งเกิดจากการ ของเปลวไฟจากการแผ่รังสีความร้อน (Radiation) ปลดปล่อย ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) หรอื ที่เรียก อีกด้วย จึงท�ำให้เตาแก๊สหุงต้มที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมี กันทั่วไปวา่ ก๊าซเรอื นกระจก เปน็ จำ� นวนมาก ซ่งึ เปน็ ประสทิ ธิภาพเชงิ ความร้อนสงู สุดไมเ่ กินรอ้ ยละ 35 [3] กา๊ ซทเี่ ปน็ ผลติ ภณั ฑท์ เ่ี กดิ จากการเผาไหมข้ องเชอ้ื เพลงิ ซ่งึ ถือวา่ ยังไมส่ งู เท่าทค่ี วร ไม่ว่าจะเป็นเช้ือเพลิงชีวมวลหรือเช้ือเพลิงปิโตรเลียม ดังน้ัน จึงมีงานวิจัยเพ่ือศึกษาการเพ่ิม โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ การเผาไหมเ้ ชอ้ื เพลงิ ทเ่ี ปน็ ผลติ ภณั ฑ์ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเตาแก๊สหุงต้มอย่าง ปิโตรเลยี มซง่ึ มีการใชอ้ ยา่ งกว้างขวาง เปน็ สาเหตหุ ลกั ตอ่ เน่อื ง โดยใน ค.ศ.1996 S. Jugjai และ S. Sanitjai ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ดังน้ัน [4] ได้ปรับปรับปรุงเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อน หากใช้พลงั งานใหม้ ปี ระสทิ ธิภาพ นอกจากจะสามารถ ของเตาแก๊สหุงต้มโดยอาศัยหลักหมุนเวียนความร้อน ลดปัญหาด้านวิกฤตพลังงานแล้วยังช่วยลดปัญหาโลก (Preheat) แต่เนื่องจากเตาแก๊สที่มีอยู่นั้นเป็นหัวเตา ร้อนทป่ี ระสบอยใู่ นปจั จุบันอกี ด้วย [1] ขนาดเลก็ ต่อมา พ.ศ. 2544 N. Rungsimuntuchat จากการจดั หาและความตอ้ งการการใชแ้ กส๊ LPG [5] จึงได้ขยายขนาดเตาที่ใหญ่ขึ้นโดยใช้กับเตาขนาด ของประเทศไทยในปี 2556-2560 [1] พบว่า ภาค KB-10 ซึ่งสามารถเพ่ิมประสิทธิภาพความร้อนได้ ครวั เรือนมกี ารใช้ LPG สูงทส่ี ุดคดิ เปน็ ร้อยละ 35 ของ ร้อยละ 12 จากงานวิจัยที่ผ่านมา [3] - [5] พบว่า ปริมาณการใช้ทั้งหมดในประเทศ รองลงมาคือ ภาค มีความสนใจในการศึกษาการเพ่ิมประสิทธิภาพเชิง ปิโตรเลียมร้อยละ 32 ภาคการขนสง่ รอ้ ยละ 22 และ ความร้อนของเตาแก๊สแรงดันสูง ซึ่งเป็นหัวเตาที่ใช้ ภาคอุตสาหกรรมร้อยละ 10 ตามล�ำดับ นอกจากนี้ แก๊สสูงกว่า 5.79 กิโลวัตต์ [5] หรือตามท้องตลาด ยังพบว่า ภาคครัวเรือนเป็นภาคส่วนท่ีใช้แก๊ส LPG เรียกว่า เตาหวั ฟู่ หรือ เตา KB ซ่ึงเปน็ เตาแก๊สท่ีมีใหญ่ ในอัตราส่วนท่ีมีแนวโน้มสูงขึ้นทุก ๆ ปี ดังนั้น หาก กว่าเตาแกส๊ หงุ ตม้ ทีใ่ ช้ในครวั เรอื น เช่น เตาแกส๊ KB-5, ต้องการลดการใช้แก๊ส LPG ในประเทศไทย ภาค KB-7, KB-8 และ KB-10 โดยมขี นาดหวั เตา 5, 7, 8 ครัวเรือนจึงควรได้รับความสนใจก่อนเป็นอันดับแรก และ 10 นิว้ ตามล�ำดบั เทา่ นัน้ ซึง่ หากสามารถลดการใชแ้ ก๊ส LPG ในภาคครวั เรอื นได้ ตอ่ มา พ.ศ. 2558 Ch. Prakobdee et al. [6] จะชว่ ยใหป้ ระเทศไทยลดการนำ� เข้าแก๊ส LPG และลด ได้ท�ำการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเตาแก๊ส การใช้แกส๊ LPG ได้ ภาคครัวเรอื นเปน็ ภาคส่วนท่ตี อ้ ง หุงต้มในครัวเรือนแบบเวอร์ติคอลพอร์ต ดังแสดงใน ใช้แก๊ส LPG ในเตาแก๊สหุงต้มเพื่อประกอบอาหาร

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 73 รูปท่ี 1 ซึ่งเป็นเตาแก๊สชนิดแรงดันต�่ำโดยมีปริมาณ (Mass Fraction) ของ โพรเพน บิวเทน ไนโตรเจน การใช้แกส๊ LPG สงู สดุ เพยี ง 5.78 กิโลวตั ต์ ซงึ่ มกี าร และออกซเิ จน ท่ีไดจ้ ากการศึกษาในปี พ.ศ.2559 [7] ดัดแปลงหัวเตาจากแบบเดิมแบบเวอร์ติคอลพอร์ต มาก�ำหนดเป็นข้อมูลเร่ิมต้นของแบบจ�ำลองที่มีการ (Conventional Burner) ซึ่งมมี มุ เอียง (Swirl Angle, เผาไหมก้ รณที ไี่ มม่ ภี าชนะทป่ี ากเตาดา้ นบนโดยทำ� การ S) เทา่ กบั 90 องศา และมมุ เงย (Inclination Angle, I) จำ� ลองดว้ ย CFD แบบ 3 มติ ิ ทงั้ แบบ Full Model และ เท่ากับ 90 องศา (CB-S90I90) ให้เป็นแบบหมุนวน แบบ Periodic Model พบวา่ อณุ หภมู ทิ ตี่ ำ� แหนง่ ตา่ ง ๆ (Swirl Burner, SB) โดยที่มีมุมเงยและมุมเอียงของ ของเตาแก๊สประหยัดพลังงานที่ได้จากการจ�ำลองทั้ง รหู วั เตาแกส๊ ตา่ งกนั 2 รปู แบบคอื เตา SB-S90I13 และ 2 แบบ มีความสอดคล้องกับการทดลอง โดยแบบ Full เตา SB-S30I90 จากการศึกษา พบว่า สามารถเพิ่ม ModelและแบบPeriodicModelมคี า่ ความคลาดเคลอื่ น ประสทิ ธภิ าพเชงิ ความรอ้ นของเตาจากแบบเดมิ รอ้ ยละ ไม่เกินร้อยละ 5.86 และร้อยละ 5.46 ตามล�ำดับ 54.2 เป็นร้อยละ 62 โดยคิดเป็นอัตราการประหยัด นอกจากน้ี ยังพบว่า ผลจากแบบจ�ำลองที่สร้างข้ึน (Energy Saving) เท่ากบั รอ้ ยละ 14 แตเ่ นอ่ื งจากข้อ สามารถอธิบายพฤติกรรมการเผาไหม้ของเตาแก๊ส จ�ำกัดในการทดลองจึงไม่สามารถอธิบายสาเหตุของ ประหยดั พลงั งานไดเ้ ปน็ อย่างดี ตอ่ มา พ.ศ. 2561 M. การเพ่ิมประสิทธิภาพเชิงความร้อนท่ีเกิดจากการปรับ Wichangarm et al. [10] และ A. Matthujak et al. เปลีย่ นลักษณะหวั เตาใหเ้ ปน็ SB ได้ [11] ไดท้ ำ� การศกึ ษาตอ่ เนอ่ื งโดยทำ� การจำ� ลองกรณที มี่ ี ภาชนะที่ปากเตาด้านบน พบว่า อณุ หภมู ิที่ไดจ้ ากแบบ รปู ท่ี 1 เตาแก๊สหงุ ตม้ แบบเวอร์ตคิ อลพอร์ต จ�ำลองมีความสอดคล้องกันเป็นอย่างดีกับการทดลอง ในปี พ.ศ. 2559 M. Wichangarm et al. [7] โดยมคี ่าความคลาดเคลือ่ นไมเ่ กินร้อยละ 5.75 และยงั ได้ ท�ำการศึกษาพฤติกรรมการไหลของของไหลใน พบว่า การไหลแบบหมนุ วนมีผลตอ่ การถ่ายความรอ้ น เตาแก๊สแรงดันสูงแบบประหยัดพลังงานกรณีท่ีไม่มี สู่ภาชนะรวมถึงสามารถอธิบายผลของการถ่ายเท การเผาไหม้ ด้วยพลศาสตร์ของไหลเชิงค�ำนวณ ความร้อนไปยงั ภาชนะได้อีกดว้ ย (Computational Fluid Dynamics, CFD) ซ่งึ พบว่า จากน้นั ในปี พ.ศ. 2560 T. Chanakul et al. ความเร็วท่ีได้จาก CFD มีความสอดคล้องกันกับการ [12] จงึ มแี นวคดิ ในการน�ำเอา CFD มาประยุกต์ใช้เพื่อ ทดลองโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกินร้อยละ 9 อธบิ ายถงึ พฤตกิ รรมการไหลของเตาแกส๊ แรงดนั ตำ�่ แบบ และพบว่าแบบจ�ำลองท่ีสร้างขึ้นสามารถอธิบาย เวอรต์ คิ อลพอรต์ (Vertical Port Burner) โดยใชอ้ กั ษร พฤติกรรมการไหลของเของไหลในเตาแก๊สแรงดันสูง ย่อเป็น CB-S90I90 จากการศึกษาพบว่า ความเร็ว แบบประหยัดพลังงานไดเ้ ป็นอยา่ งดี ตอ่ มา พ.ศ. 2560 ท่ีต�ำแหน่งต่าง ๆ ของเตา CB-S90I90 ที่ได้จากการ M. Wichangarm et al. [8], [9] ได้น�ำ อัตราการ จ�ำลองมีความสอดคล้องกันกับการทดลองโดยมีค่า ไหลเชงิ มวล (Mass Flow Rate) และ สัดส่วนเชิงมวล ความคลาดเคล่อื นไมเ่ กินร้อยละ 3 และยังพบว่า CFD สามารถอธบิ ายพฤตกิ รรมการไหลของเตา CB-S90I90 ได้ แต่การศึกษานี้ยังไม่ได้อธิบายถึงพฤติกรรมการ เผาไหมท้ เี่ กิดข้นึ ดังน้ัน งานวจิ ยั น้จี งึ ทำ� การศึกษาพฤติกรรมการ เผาไหม้ของเตาแก๊สแรงดันต่�ำแบบเวอร์ติคอลพอร์ต (Vertical Port Burner) ด้วย CFD โดยเปน็ การศกึ ษา

74 วารสารวชิ าการและวจิ ัย มทร.พระนคร ปที ่ี 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 ต่อเน่ืองจากงานวิจัยของ T. Chanakul et al. [12] นอกจากน้ี ยงั ทำ� การศกึ ษาศกึ ษาพฤตกิ รรมการเผาไหม้ ของเตาเวอร์ติคอลพอร์ตที่มีการไหลแบบหมุนวน (Swirling Burner, SB) เปรียบเทียบกับหัวเตาแบบ ดั้งเดมิ อกี ดว้ ย 2. ระเบียบวิธีวิจัย ค) เตา CB-S90I90 รูปท่ี 2 ลกั ษณะเตา งานวิจยั น้เี ปน็ การจำ� ลองพฤติกรรมการเผาไหม้ ของเตาแก๊สแรงดันต�่ำแบบเวอร์ติคอลพอร์ต รวมถึง 2.1 พลศาสตรข์ องไหลเชงิ ค�ำนวณ ท�ำการเปรียบเทียบผลที่ได้จากการจ�ำลองของเตา CB-S90I90 ซงึ่ มมี มุ เอยี ง (Swirl Angle, S or α) เทา่ กบั ในการศึกษาครัง้ น้จี ำ� น�ำค่า Mass Flow Rate 90 องศา และมมุ เงย (Inclination Angle, I or β) และ Mass Fraction ของ โพรเพน บิวเทน ไนโตรเจน เท่ากับ 90 องศา (CB-S90I90) กับ เตาแก๊สแบบ และออกซิเจน ที่น�ำมาก�ำหนดเป็นเงื่อนไขขอบเขต เวอร์ติคอลพอร์ตที่มีเปลวไฟแบบหมุนวน (Swirl ของในการศึกษาคร้ังน้ี ได้มาจากผลการจ�ำลองของ Burner, SB) ท่ีมีมุมเงยและมุมเอียงของรูหัวเตาแก๊ส T. Chanakul et al. [12] ดังแสดงในรูปที่ 3 ต่างกัน 2 รูปแบบ คือเตา SB-S90I13 และเตา SB-S30I90 ดังแสดงในรปู ท่ี 2 ซึ่งเป็นลักษณะหัวเตา ท่ีให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุดจากงานวิจัยของ Ch. Prakobdee et al. [6] ก) เตา CB-S90I90 รูปที่ 3 อัตราการไหลเชงิ มวล (Mass Flow Rate) ข) เตา CB-S90I90 และอัตราสว่ นเชงิ มวล (Mass Fraction) ของสว่ นประกอบในทอ่ ผสมด้านใน ท่ี Firing Rate (Fr) ต่าง ๆ [12] รูปท่ี 4 Grid ของหัวเตาท่ใี ชใ้ นการศึกษา

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 75 การศึกษาครง้ั นีใ้ ช้การจ�ำลอง CFD แบบจำ� ลอง โดยสมการท่ีใช้ในการค�ำนวณในการศึกษาน้ี 3 มิติ โดยพจิ ารณาการไหลแบบคงท่ี (Steady State) ประกอบไปด้วย และมกี ารเผาไหม้โดยใช้ Fluent 6.3 กรดิ ที่ใชใ้ นการ สมการอนรุ ักษม์ วล ค�ำนวณจะสร้างโดย GAMBIT ส�ำหรับขอบเขตพ้ืนที่ และกรดิ ท่ีใชใ้ นการคำ� นวณ แสดงดังรูปที่ 4 ซงึ่ กริดท่ี (1) ใช้ ในการศึกษาครงั้ นี้เปน็ กรดิ รูปทรงสามเหล่ียมสีด่ ้าน สมการอนุรักษ์พลงั งาน (Tetrahedral Grid) การกำ� หนดเงอ่ื นไขขอบเขต คือ การกำ� หนดคา่ ของความเร็ว อุณหภูมิ และอัตราการป้อนเช้ือเพลิง (2) โดยน�ำค่า Mass Fraction ดังแสดงในรูปที่ 2 [12] โดยที่ มาก�ำหนดเงื่อนไขขอบเขต โดยการก�ำหนดเงื่อนไข คือ พลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีต่อ ขอบเขตมีความส�ำคัญต่อความถูกต้องของผลการ หน่วยปรมิ าตรของของไหล ค�ำนวณเป็นอย่างมาก โดยจะต้องก�ำหนดให้ถูกต้อง คอื คา่ สภาพการแพรก่ ระจายความรอ้ น ตามหลักความเป็นจริง โดยเง่ือนไขในการจ�ำลองจะ ของวัสดุ แสดงในตารางท่ี 1 k คือ ค่าสมั ประสทิ ธิ์การน�ำความรอ้ น ρ คือ ความหนาแนน่ ตารางท่ี 1 เงื่อนไขการจ�ำลอง CFD c คือ คา่ ความจคุ วามรอ้ นจำ� เพาะสมการ Condition Pattern อนุรักษ์โมเมนตมั Solver Pressure base (3) สมการอนุรกั ษ์มวลยอ่ ย Inlet boundary Mass flow rate of mixture condition (kg/s) (4) สมการการเผาไหม้ Outlet boundary Mass fraction of C3H8, C4H10, โดยแบบจ�ำลองการเผาไหม้ที่ใช้ในการศึกษา condition O2, N2 คือ สมการการเผาไหม้แบบ Eddy Dissipation Pressure outlet (Air gage Combustion Model ใชร้ ว่ มกบั การแผร่ งั สีความรอ้ น pressure outlet = 0 Pa) (Radiation Model) แบบ Discrete Ordinates (DO) Model Time Steady state Near-wall treatment Standard wall function method Turbulence model Standard K-ε model Other Species transport Eddy dissipation combustion model Discrete ordinates (DO) Model

76 วารสารวชิ าการและวิจยั มทร.พระนคร ปีท่ี 14 ฉบบั ที่ 1 มกราคม-มถิ นุ ายน 2563 (5) ในการแสดงผลจากการเผาไหม้ของหัวเตาใน โดยที่ แบบต่างๆ จะแสดงผลจากการเปรียบเทียบ Heat R คือ อัตราโมลา่ รข์ อง Arrhenius Flux โดยค�ำนวณไดจ้ ากสมการดังต่อไปน้ี v΄ คอื สมั ประสทิ ธ์ิสตรอยของสารต้งั ต้น M คอื มวลโมเลกลุ (7) ρ คือ ความหนาแนน่ K คือ พลงั งานจลนแ์ บบปัน่ ปว่ น โดยที่ ε คือ อัตราการกระจายตวั v˝ คือ สัมประสทิ ธ์สิ ตรอยของสารผลติ ภณั ฑ์ A คือ คา่ คงทใ่ี นการทดลองเทา่ กบั 4.0 (8) B คือ ค่าคงท่ีในการทดลองเท่ากบั 0.5 Y คือ เศษส่วนมวล (Mass Fraction) โดยที่ qflux คือ Heat Flux, วัตตต์ อ่ ตารางเมตร (6) qtotal คอื คา่ การถา่ ยเทความร้อนทัง้ หมด, วตั ต์ โดยท่ี qbottom pot คือ การถ่ายเทความร้อนบรเิ วณก้นหมอ้ , I คอื Radiation Intensity (แปรผันตามต�ำแหน่ง และทิศทาง) วัตต์ คือ ต�ำแหน่งเวคเตอร์ qside pot คือ การถา่ ยเทความรอ้ นบรเิ วณดา้ นข้าง คอื ทิศทางของเวคเตอร์ในระบบพิกัดแกน คือ การกระจายตัวของเวคเตอร์ในระบบพิกัด หม้อ, วัตต์ แกน Atotal คือ ผลรวมพ้ืนที่หนา้ ตดั ทั้งหมดของหมอ้ , a คอื สัมประสทิ ธก์ิ ารดดู ซบั σs คือ สัมประสทิ ธิการกระจายตวั ตารางเมตร n คอื ดชั นกี ารหักเหแสง A คือ พืน้ ท่หี นา้ ตัด, ตารางเมตร T คอื อณุ หภมู ิ ∆x คือ ความหนาของผนังหม้อ, เมตร Φ คอื Phase Function L คอื ความสงู ของระดบั นำ�้ ในหมอ้ , เมตร Ω´ คือ Solid Angle ε คอื ค่าการแผร่ ังสีความรอ้ นของวัสดุ สมการการค�ำนวณหาคา่ Heat Flux σ คือ ค่าคงที่ของสตฟี าน, W/m2-K4 T คือ อุณหภมู ิ, เคลวิน r คอื รัศมีของหม้อ, เมตร k คือ ค่าการนำ� ความร้อนของวัสดุ, วตั ตต์ อ่ เมตร-เคลวนิ การคำ� นวณและการประมวลผลของแบบจำ� ลอง การเผาไหม้ ก�ำหนดโดยเงื่อนไขการลู่เข้าค�ำตอบ (Convergence Criteria) เทา่ กบั 10-12 เมอื่ การทำ� นาย

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 77 ผลของค�ำตอบลู่เข้าสู่ค่า Convergence Criteria สว่ น ต�ำแหน่ง ± 100 มิลลเิ มตร จะไม่ได้รับความร้อน จนกระทั่งมีการท�ำนายซ�้ำค่าเดิมท่ีเกิดข้ึน ถือว่า จากเปลวไฟโดยตรงท�ำให้ต�ำแหน่งนี้มีอุณหภูมิลดลง สามารถนำ� ผลท่ีได้มาใชว้ ิเคราะห์การเผาไหมไ้ ด้ อย่างมากโดยมอี ุณหภมู สิ งู สดุ เท่ากับ 430 เคลวนิ และ ในการทดลองจะท�ำการบันทึกอุณหภูมิท่ี ท่ี ตำ� แหน่ง ± 135 มิลลเิ มตร, ± 145 มลิ ลเิ มตร และ ต�ำแหน่งต่าง ๆ ตามรูปที่ 5 ด้วย Data Logger ท่ี ± 150 มิลลิเมตร มีอุณหภูมิลดลงตามล�ำดับโดยที่ มีค่าความถูกต้อง ±1 เคลวิน ต่อเข้ากับ Type - K ตำ� แหน่ง ± 135 มิลลเิ มตร เปน็ จดุ ทีม่ ีอุณหภูมสิ ูงท่ีสดุ Thermocouple โดยท�ำการทดลอง 3 ครั้งแล้วหา โดยมีอุณหภูมิเท่ากับ 656 เคลวิน ค่าเฉล่ีย โดยท�ำเร่ิมจากท�ำการบรรจุปริมาณน้�ำให้มี ระดับความสูงเท่ากับแบบจ�ำลอง (75 มิลลิลเมตร) จากน้ันท�ำการต้มน้�ำจนมีอุณหภูมิ 363 เคลวิน แล้ว จงึ ท�ำการวดั อุณหภูมทิ ต่ี ำ� แหน่งตา่ ง ๆ ดงั รปู รูปท่ี 5 ตำ� แหน่งการวัดอุณหภูมใิ นการเผาไหม้ รูปที่ 6 การเปรยี บเทียบผลของอุณหภมู ิเปลวไฟ (หน่วย: มลิ ลเิ มตร) ท่ไี ดจ้ าก CFD และการทดลองของเตา CB-S90I90 3. ผลการค�ำนวณและการวเิ คราะห์ ท่ี 4.48 กโิ ลวัตต์ จากการพจิ ารณาในแนวรัศมขี องเตา (แนวแกน รูปท่ี 6 แสดงการเปรียบเทียบผลของอุณหภูมิ x) พบว่า ทตี่ ำ� แหน่ง 0, ± 50, ± 100, ± 135 และ เปลวไฟที่ได้จาก CFD และการทดลองของเตา CB- ± 150 มิลลิเมตร อุณหภูมิสูงสุดมีค่าเท่ากับ 1,288, S90I90 ท่ี Firing Rate (Fr คือ ผลคณู ระหวา่ งอัตรา 1304, 655, 656 และ 320 เคลวนิ ตามลำ� ดบั และ การไหลของ LPG กบั ค่าความรอ้ นของ LPG) เท่ากบั เม่ือระยะห่างของหัวเตาในแนวแกนกับก้นหม้อ (แนว 4.48 กโิ ลวัตต์ จากผลจาก CFD พบวา่ ทค่ี วามสงู จาก แกน y) เพ่ิมข้ึน อุณหภูมิจะมีค่าลดลงโดยมีอุณหภูมิ หัวเตา 25 มิลลิเมตร (แนวแกน y) ท่ี ตำ� แหน่ง ± 50 สูงสดุ ทต่ี ำ� แหนง่ ± 50 มลิ ลิเมตร ซง่ึ มีอณุ หภูมเิ ท่ากับ มลิ ลเิ มตร (แนวแกน x) เปน็ จดุ ทมี่ อี ณุ หภมู สิ งู ทสี่ ดุ โดย 1,304, 763, 340 และ 320 เคลวนิ ที่ตำ� แหนง่ ความสูง มีอณุ หภูมเิ ท่ากับ 1,304 เคลวิน เน่ืองจากเปน็ จุดทไี่ ด้ (แนวแกน) 25, 50, 75 และ 125 มิลลิเมตร ตามล�ำดบั รับความร้อนโดยตรงจากเปลวไฟของหัวเตาด้านนอก โดยผลของอณุ หภมู จิ ากการจำ� ลองเมอื่ เปรยี บเทยี บกบั และ ต�ำแหน่ง 0 มิลลเิ มตร จะมีอณุ หภูมสิ ูงรองลงมา การทดลองแล้วมีค่าที่ใกล้เคียงกันโดยมีค่าความเฉล่ีย โดยมีอุณหภูมิสูงสุดเท่ากับ 1,288 เคลวิน เน่ืองจาก เทา่ กบั ร้อยละ 9 เปน็ จดุ ทไ่ี ดร้ บั ความรอ้ นจากเปลวไฟของหวั เตาดา้ นใน รปู ท่ี 7 แสดงแถบสอี ณุ หภมู ทิ ร่ี ะนาบกงึ่ กลางหวั เตาของเตา CB-S90I90, SB-S90I13 และ SB-S30I90 ตามล�ำดับ พบว่า เตา CB-S90I90 มีลักษณะของ

78 วารสารวิชาการและวจิ ยั มทร.พระนคร ปีที่ 14 ฉบบั ที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 เปลวไฟพุ่งข้ึนชนกับผนังหม้อโดยท่ีเปลวไฟของแต่ละ ก) CB-S90I90 รูทางออกจะแยกกันพุ่งชนก้นหม้อด้านล่างดังแสดงใน ข) SB-S90I13 รูปท่ี 7 ก) ซ่ึงมีความแตกต่างกับหัวเตา SB-S90I13 และ SB-S30I90 โดยท่เี ตา SB-S90I13 มลี กั ษณะของ เปลวไฟพุ่งข้ึนโดยท่ีเปลวไฟท่ีบริเวณทางออกของท่อ ผสมด้านนอกจะพุ่งเข้าชนกับเปลวไฟของท่อผสมด้าน ในดังแสดงในรูปที่ 7 ข) ซึ่งเป็นผลมาจากผลของ β = 13 องศา จากลักษณะของการพุ่งชนกันของ เปลวไฟท�ำให้เปลวไฟท่ีพุ่งชนก้นหม้อมีขนาดใหญ่ขึ้น และพุ่งเข้าหาบริเวณจุดก่ึงกลางของหม้อ ในส่วนของ เตา SB-S30I90 มลี กั ษณะของเปลวไฟของทอ่ ผสมดา้ น ในจะพงุ่ ขน้ึ ชนกบั ผนงั หมอ้ ดา้ นลา่ งบรเิ วณกง่ึ กลางของ หมอ้ ดงั แสดงในรปู ท่ี 7 ค) สว่ นเปลวไฟทท่ี างออกของที่ ผสมดา้ นนอกจะพงุ่ ชนผนงั หมอ้ ดา้ นลา่ งในลกั ษณะของ การหมนุ วน เนอ่ื งจาก α = 30 องศา ก) CB-S90I90 ค) SB-S30I90 รูปท่ี 8 เวกเตอร์ความเรว็ ท่รี ะนาบกึง่ กลางหวั เตา ข) SB-S90I13 รปู ที่ 8 แสดงเวกเตอรค์ วามเรว็ ทรี่ ะนาบกง่ึ กลาง หัวเตาของเตา CB-S90I90, SB-S90I13 และ SB- ค) SB-S90I90 S30I90 ตามลำ� ดบั พบวา่ ลกั ษณะการเหนยี่ วนำ� อากาศ รปู ที่ 7 แถบสีอุณหภมู ทิ ่รี ะนาบก่งึ กลางหัวเตา ของเตา CB-S90I90 มีการเหนย่ี วน�ำอากาศในลักษณะ แยกกันระหว่างท่อผสมด้านนอกกับท่อผสมด้านใน และมีการเหน่ียวน�ำอากาศส่วนมากจากด้านล่างของ เตาเพื่อไหลเข้ามาท�ำการเผาไหม้ดังแสดงในรูปที่ 8ก) ซงึ่ จะแตกตา่ งกบั เตา SB-S90I13 ทม่ี กี ารพงุ่ ชนกนั ของ เปลวไฟ เนอื่ งจากผลของ β = 13 องศา จึงท�ำใหเ้ ตา SB-S90I13 มกี ารเหนย่ี วนำ� อากาศจากบรเิ วณดา้ นขา้ ง ของหวั เตามากกวา่ บรเิ วณดา้ นลา่ งของหวั เตากอ่ นทจี่ ะ พงุ่ ชนกน้ หมอ้ ซง่ึ จากผลของการพงุ่ ชนกนั ของเปลวไฟ ทำ� ใหก้ ารเหนยี่ วนำ� อากาศบรเิ วณดา้ นลา่ งของหวั เตามี พนื้ ทใี่ นการเหนย่ี วนำ� นอ้ ยลง และเปน็ ผลใหบ้ รเิ วณดา้ น ล่างของหวั เตา มกี ารพงุ่ ลงของอากาศอีกดว้ ย ดังแสดง

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 79 ในรปู ท่ี 8ข) ในสว่ นของเตา SB-S30I90 มกี ารเหนย่ี วนำ� Prakobdee et al. [6] ซึ่งพบว่าเตา SB-S90I13 มี อากาศในลักษณะแยกกันระหว่างท่อผสมด้านนอกกับ ประสทิ ธภิ าพเชงิ ความรอ้ นสงู ขนึ้ โดยคดิ เปน็ เปอรเ์ ซน็ ต์ ท่อผสมดา้ นในเชน่ เดยี วกับเตา CB-S90I90 และมกี าร การประหยัดพลังงาน (% Energy saving) เท่ากับ เหนี่ยวน�ำอากาศส่วนมากจากด้านล่างของหัวเตาเข้า รอ้ ยละ 6.93 มาทำ� การเผาไหม้ ดงั แสดงในรูปที่ 8 ค) โดยลกั ษณะ การเหนี่ยวน�ำอากาศส่วนที่สอง (Secondary Air) 4. สรปุ ผลการศกึ ษา จากบริเวณรอบหัวเตา และบริเวณด้านข้างของหม้อ เข้ามาท�ำการเผาไหม้ของหัวเตาแต่ละชนิดมีลักษณะที่ จากการศกึ ษาการจำ� ลองพฤตกิ รรมการเผาไหม้ แตกต่างกัน ซึ่งเกิดจากจากผลของ β และ α ที่ ของเตาแก๊สแรงดันต�่ำแบบเวอร์ติคอลพอร์ตโดยใช้วิธี แตกต่างกนั ดงั แสดงในรูปท่ี 8 ก), 8 ข) และ 8 ค) พลศาสตร์ของไหลเชิงค�ำนวณพบว่า 1. เตา CB-S90I90 ให้ผลของอณุ หภูมจิ ากการ รปู ที่ 9 การเปรยี บเทยี บฟลักซ์ความร้อนรวม จ�ำลองใกล้เคียงกับผลการทดลองโดยมีค่าความคลาด (Total Heat Flux) บรเิ วณหม้อของหวั เตา เคลื่อนสงู สุดไมเ่ กินรอ้ ยละ 9 2. CFD สามารถอธิบายพฤติกรรมการเผาไหม้ แบบต่าง ๆ ที่ 4.48 กโิ ลวตั ต์ ของเตาแก๊สแรงดันต่�ำแบบเวอร์ติคอลพอร์ตได้เป็น รูปที่ 9 แสดงการเปรียบเทยี บฟลักซค์ วามรอ้ น อย่างชัดเจน โดยลักษณะของหัวเตาที่ต่างกันจะท�ำให้ รวม (Total Heat Flux) บรเิ วณหมอ้ ของหวั เตาแบบ มพี ฤตกิ รรมการไหลและการเผาไหม้ท่แี ตกต่างกนั ต่าง ๆ ท่ี 4.48 กิโลวัตต์ พบว่า เตา SB-S90I13 มี 3. เตา SB-S90I13 ใหอ้ ณุ หภมู ใิ นการเผาไหมส้ งู Heat flux สูงท่สี ดุ รองลงมาคอื เตา CB-S90I90 และ ทีส่ ุด รองลงมาคือ เตา CB-S90I90 และ SB-S30I90 SB-S30I90 ตามลำ� ดบั โดยมี Heat Flux เทา่ กบั 5,291 โดยมีอุณหภูมิสูงสุดเท่ากับ 1,304 เคลวิน, 1,445 วัตต์ต่อตารางเมตร, 4,884 วัตต์ต่อตารางเมตร และ เคลวิน และ 1,288 เคลวนิ ตามลำ� ดบั 4,578 วตั ต์ต่อตารางเมตร ตามลำ� ดบั ซึ่งสอดคลอ้ งกบั 4. เตา SB-S90I13 ทใี่ ห้คา่ Heat flux สงู ทสี่ ดุ อุณหภูมิการเผาไหม้ของหัวเตา SB-S90I13 ที่มีค่าสูง รองลงมาคือ CB-S90I90 และ SB-S30I90 โดยมี Heat ทส่ี ดุ จากการเปรยี บเทยี บ Heat Flux จงึ สรปุ ไดว้ า่ เตา Flux เท่ากบั 5,291 วัตตต์ อ่ ตารางเมตร, 4,884 วัตต์ แบบ SB-S90I13 ให้ Heat Flux สูงที่สุดโดยสูงขึ้น ต่อตารางเมตร และ 4,578 วัตต์ต่อตารางเมตร ตาม รอ้ ยละ 7.69 เมือ่ เปรยี บเทยี บกบั เตา CB-S90I90 ซ่งึ ล�ำดับสอดคล้องกับอุณหภูมิการเผาไหม้ของแต่ละ มีความสอดคล้องกับผลการวิจัยที่ผ่านมาของ Ch. หัวเตา โดยเตา SB-S90I13 มี Heat Flux สูงกว่า CB-S90I90 คิดเป็นร้อยละ 7.69 ซึ่งสอดคล้องกับ ประสทิ ธภิ าพเชงิ ความรอ้ นของเตา SB-S90I13 ทส่ี งู ขนึ้ เม่ือเทียบกับเตา CB-S90I90 [6] โดยคิดเป็นอัตรา การประหยัด (Energy Saving) เท่ากับรอ้ ยละ 6.93 5. กติ ติกรรมประกาศ ขอขอบคณุ มหาวิทยาลยั อบุ ลราชธานี ท่ีใหท้ นุ สนับสนุน

80 วารสารวิชาการและวจิ ัย มทร.พระนคร ปที ี่ 14 ฉบับท่ี 1 มกราคม-มถิ นุ ายน 2563 6. เอกสารอ้างอิง Department of Mechanical Engineering, Office of Engineering, Suranaree University [1] Energy Policy and Planning Office. (2018). of Technology, Nakhon Ratchasima, Energy Information. [Online]. Available: Thailand, 2015, Paper no. AEC-22. http://www.eppo.go.th [7] M. Wichangarm, A. Matthujak, T. [2] L.L. Dong, C.S. Cheung and C.W. Leung, Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, “Heat Transfer from an Impinging “Simulation of flow characteristics in Premixed Butane/Air Slot Flame Jets,” an energy-saving high-pressure gas International Journal of Heat and Mass stove,” in Proceeding of the 29th Transfer, vol. 45, no. 5, pp. 979 – 992, Conference of Mechanical Engineering Feb. 2002. Network of Thailand, Prince of Songkla [3] U. Makmool, S. Jugjai, S. Tia, P. Vallikul University, Songkhla, Thailand, 2016. and B. Fungtammasan, “Performance Paper no. CST0027. and analysis by particle image velocimetry [8] M. Wichangarm, A. Matthujak, T. (PIV) of cooker-top burners in Thailand,” Sriveerakul, S. Sucharitpwatskul, and Energy, vol. 32, no. 10, pp. 1986 – 1995, S. Phongthanapanich, “Simulation Study 2007. of LPG Cooking Burner,” International [4] S. Jugjai and S. Sanitjai, “Parametric Journal of Engineering & Technology, Studies of Thermal Efficiency in a vol. 7, no. 3.7, pp. 142-144, Jul. 2018. Proposed Porous Padiant Recirculated [9] M. Wichangarm, A. Matthujak, T. Burner (PRRB): A Design Concept for the Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, Future Burner,” International Energy “Simulation on combustion characteristics Journal, vol. 18, no. 2, pp. 97–111, Dec. of an energy-saving gas stove using 1996. Computational fluid dynamics,” in [5] N. Rungsimuntuchat, “Application of Proceeding of the 31st Conference of Porous Medium for Energy Saving in Gas Mechanical Engineering Network of Cooker,” M. Eng thesis, Department of Thailand, Srinakharinwirot University, Mechanical Engineering, King Mongkut’s Nakhon Nayok Province, Thailand, 2017, University of Technology Thonburi, Paper no. CST21. Bangkok, Thailand, 2011. [10] M. Wichangarm, A. Matthujak, T. Sriveerakul [6] Ch. Prakobdee, A. Matthujak and B. and S. Sucharitpwatskul, “Influence of B u n p h e t , “ T h e r m a l E f fi c i e n c y whirling flow on combustion behavior of Improvement of Vertical Port Cooking high pressure gas stove by computational Burner Using Swirling Flow,” in Proceeding fluid dynamics,” in Proceeding of the of the 29th Conference of Mechanical 32nd Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand,

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 81 Engineering Network of Thailand, Engineering, Rajamangala University of Department of Mechanical Engineering, Technology Thanyaburi and Suranaree Faculty of Engineering and Architecture, University of Technology, Rayong, Rajamangala University of Technology Thailand, 2018, Paper no. ECE-0005. Isan, Mukdahan, Thailand, 2018, Paper [12] T. Chanakul, A. Matthujak, M. Wichangarm, no. AEC-01. T. Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, [11] A. Matthujak, M. Wichangarm, T. “The study of the flow behavior of Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, household gas stove by vertical port “Study of the influence of a high-pressure using computational fluid dynamics,” rotary gas stove on heat transfer behavior in Proceeding of the 31st Conference of into a container by computational fluid Mechanical Engineering Network of dynamics,” in Proceeding of 14th Thailand, Srinakharinwirot University, Conference on Energy Network of Nakhon Nayok Province, Thailand, 2017, Thailand (E-NETT 2019), Faculty of Paper no. CST15.

82 วารสารวชิ าการและวจิ ยั มทร.พระนคร ปที ่ี 14 ฉบบั ที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 http://journal.rmutp.ac.th/ การอบแหง้ พรกิ ดว้ ยเครื่องอบแหง้ อณุ หภมู ติ ่�ำทเี่ สรมิ การท�ำงาน ด้วยเคร่อื งอุน่ อากาศเทอร์โมอเิ ลก็ ทริค พชร วอ่ งไพศาลกจิ กระวี ตรอี �ำนรรค* และ เทวรัตน์ ตรีอ�ำนรรค ส�ำนักวิชาวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีสุรนารี 111 ถนนมหาวิทยาลัย ต�ำบลสรุ นารี อ�ำเภอเมอื ง จังหวัดนครราชสีมา 30000 รับบทความ 30 มกราคม 2563 แก้ไขบทความ 20 เมษายน 2563 ตอบรบั บทความ 5 พฤษภาคม 2563 บทคัดย่อ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประยุกต์ใช้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริครุ่น TEC12710 เป็นเครื่องปรับสภาวะ อากาศที่ท�ำหน้าที่อุ่นและลดความชื้นอากาศข้ันต้นส�ำหรับเครื่องอบแห้งพริกข้ีหนูแดงด้วยคุณสมบัติการผลิต ความร้อนและความเย็นที่เกิดข้ึนท้ังสองด้านของแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริคจากการใช้พลังงานไฟฟ้า เพื่อน�ำมาลด ความช้ืนและอุ่นอากาศก่อนน�ำไปให้ความร้อนด้วยฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพ่ือให้ได้อุณหภูมิอากาศอบแห้งตามต้องการ ในการทดสอบการท�ำงานของเคร่ืองด้วยการอบแห้งพริกข้ีหนูแดงสดระหว่างการเปิดใช้เครื่องปรับสภาวะอากาศ รว่ มกบั ฮตี เตอรแ์ ละการใชฮ้ ตี เตอรอ์ ยา่ งเดยี ว เปรยี บเทยี บผลกบั การตากแหง้ พรกิ ขหี้ นแู ดงดว้ ยแสงแดดตามธรรมชาติ พบวา่ เครอื่ งปรบั สภาวะอากาศสามารถควบแนน่ ความชน้ื ในอากาศโดยมอี ตั ราการควบแนน่ สงู ทสี่ ดุ 0.083 กโิ ลกรมั ต่อช่ัวโมง ท่ีดา้ นเย็นของเทอร์โมอเิ ลก็ ทริค และสามารถอ่นุ อากาศใหม้ ีอณุ หภูมิสูงขึน้ ได้ประมาณ 10 องศาเซลเซียส ท่ีด้านร้อนของเทอร์โมอิเล็กทริค ในด้านการทดสอบการอบแห้งพริกขี้หนูแดงสดด้วยเครื่องอบแห้งท่ีสร้างข้ึน พบว่าสามารถลดความชื้นพริกข้ีหนูแดงลงได้เหลือเพียงร้อยละ 10 มาตรฐานเปียก โดยท่ีสีของพริกข้ีหนูแดง เปล่ียนไปเพียงเล็กน้อยเม่ือเทียบกับการตากแดดตามธรรมชาติ และการใช้เคร่ืองปรับสภาวะอากาศกับฮีตเตอร์ ไฟฟ้ามีอัตราการอบแห้งและอัตราการระเหยน�้ำจ�ำเพาะสูงกว่าการใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว โดยที่มีค่า ความส้ินเปลืองพลังงานจ�ำเพาะต�่ำกว่าอีกท้ังยังใช้พลังงานน้อยกว่า 14 เมกกะจูล และสามารถอบแห้งได้รวดเร็ว กวา่ ถึง 10 ชั่วโมง คำ� สำ� คญั : เครื่องอบแหง้ ; เทอรโ์ มอเิ ล็กทริค; พรกิ * ผู้นพิ นธป์ ระสานงาน โทร: +668 6515 7035, ไปรษณยี อ์ เิ ลก็ ทรอนิกส์: [email protected]

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 83 http://journal.rmutp.ac.th/ Drying of Chilli with Thermoelectric Air Preheater Assisted Low Temperature Dryer Patchara Wongpaisarnkit Krawee Treeamnuk* and Tawarat Treeamnuk Institute of Engineering, Suranaree University of Technology 111 University Avenue, Suranaree, Mueang, Nakhon Ratchasima, 30000 Received 30 January 2020; Revised 20 April 2020; Accepted 5 May 2020 Abstract This research objective was to apply thermoelectric module model TEC12710 as a preheater and dehumidifier for red chilies dryer. The heat side and cool side of Thermoelectric module affected by supplied electricity were used to produces the low humidity and warm air in preheater before charging to the main electric heater of dryer. Fresh red chilies were selected as a sample in the prototype testing during the use of preheater assisted main heater and using only main heater. The test results are compared with the sample dried under the natural sun drying. The experimental results show that the preheater can condense the moisture in air with the highest MER otef m0.p08e3ratkugrweaterwh-i1thathcootldsidsiedeofofthtehremrmooeelelecctrtircic module and can heat the air up in 10°C of module. The final moisture content of sample is only 10%wb with the slightly changed in color when compared with the sample from sun drying. The using of preheater with main heater gives a higher specific moisture extraction rate, lower specific energy consumption, 14 MJ energy used and can dry faster than 10 h when compared with the using of only main heater. Keywords : Dryer; Thermoelectric Module; Chilli * Corresponding Author. Tel.: +668 6515 7035, E-mail Address: [email protected]

84 วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร ปีที่ 14 ฉบับท่ี 1 มกราคม-มถิ ุนายน 2563 1. บทน�ำ (เส้นเต็มในรูปท่ี 1) อากาศจะถูกดูดกลืนความร้อน จนอุณหภูมิลดลง และเกิดการควบแน่นของไอน�้ำใน การอบแห้งเป็นกระบวนการหลังการเก็บเกี่ยว อากาศที่ Evaporator หลังจากนั้นอากาศจะถูกบังคับ เพ่ือเก็บรักษาผลผลิตทางเกษตร โดยท่ียังสามารถคง ให้ไหลผ่าน Condenser เพื่อรับความร้อนจากสาร สารอาหารไว้ได้ [1] โดยอาศัยวิธีการขจัดความช้ืน ทำ� ความเยน็ (เสน้ ปะในรปู ที่ 1) จนมอี ณุ หภมู สิ งู ขนึ้ และ ออกจากผลผลิตทางเกษตร เนื่องจากความชื้นเป็น ไหลเขา้ สู่หอ้ งอบแหง้ (Drying Chamber) ตอ่ ไปอย่าง แหล่งสะสมของเช้ือโรคและจุลินทรีย์ท่ีท�ำลายผลผลิต เป็นวัฏจกั ร T. Madhiyanon et al. [6] ได้ทำ� การอบ ให้เกิดการเสียหายได้ในภายหลัง การอบแห้งผลผลิต แหง้ มะละกอแชอ่ มิ่ ดว้ ยเครอื่ งอบแหง้ ปม๊ั ความรอ้ นพบ ทางเกษตรแบง่ เป็น 2 วธิ ี [2] ได้แก่การตากแดดตาม ว่าสามารถคงคุณภาพด้านสีของมะละกอแช่อ่ิมได้ดี ธรรมชาติ (Natural Sun Drying) และการใช้เครื่อง จากรายงานของ U. Auprakul et al. [7] ไดท้ ำ� การ อบแห้งเชิงกล (Mechanical Dryer) ถึงแม้ว่า อบแห้งผักตบชวาด้วยเคร่ืองอบแห้งปั๊มความร้อนใช้ การตากแห้งด้วยแสงแดดจะมีการลงทุนต�่ำ ท�ำได้ง่าย เวลา 4 ชวั่ โมง ซ่ึงถ้าน�ำไปตากแดดตอ้ งใช้เวลาถงึ 4 วนั แต่ต้องอาศัยช่วงเวลาท่ีมีแดดจัดซึ่งไม่สามารถควบคุม อีกท้ังยังมีค่าสมรรถนะ (COP) สูงถึง 4.5–5.3 กระบวนการได้ ปัจจุบันการใช้เครื่องอบแห้งได้รับ นอกจากนี้ T. Marnoto et al. [8] ได้ท�ำการสร้าง ความนิยมมากข้ึนเพราะสามารถอบแห้งได้โดยไม่ต้อง เครื่องอบแห้งปั๊มความร้อนเพื่ออบแห้งพริกขี้หนู คำ� นงึ ถงึ สภาพอากาศ นอกจากนถี้ า้ ควบคมุ การอบแหง้ แดง สามารถลดปริมาณความช้ืนของพริกจากร้อยละ ทอ่ี ณุ หภมู ติ ำ�่ และไมส่ มั ผสั กบั แสงแดดโดยตรงเปน็ เวลา 80 มาตรฐานเปียก ให้มีความช้ืนต่�ำกว่าร้อยละ 10 นานจะสามารถรกั ษาคณุ ภาพทง้ั ดา้ นคณุ คา่ ทางอาหาร มาตรฐานเปียก โดยใช้ระยะเวลาเพียง 45 ชัว่ โมง และสสี นั ของผลติ ผลใหค้ งเดมิ หรอื เปลยี่ นแปลงไปเพยี ง เลก็ นอ้ ย สง่ ผลตอ่ อทิ ธพิ ลการเลอื กซอื้ ของผบู้ รโิ ภค [3] รปู ท่ี 1 แบบจำ� ลองระบบการทำ� งานของ การอบแห้งด้วยอุณหภูมิต�่ำยังเหมาะส�ำหรับน�ำไปอบ เครอ่ื งอบแหง้ ดว้ ยปม๊ั ความรอ้ นระบบอัดไอ [9] แห้งผลผลิตบางชนิดที่มีความทนทานต่อความร้อนต�่ำ ดงั เชน่ พชื สมนุ ไพร หลกั การของเครอื่ งอบแหง้ อณุ หภมู ิ ตำ่� อาศยั การผลติ อากาศอบแหง้ ทมี่ คี วามชน้ื สมั พทั ธต์ ำ�่ ท�ำได้โดยการลดความช้ืน หรือเพ่ิมอุณหภูมิให้แก่ อากาศอบแหง้ ซงึ่ ปม๊ั ความรอ้ นแบบอดั ไอสามารถทำ� ได้ ท้งั การลดความช้ืน และการเพ่ิมอุณหภูมิ [4] ปั๊มความร้อนแบบอัดไอ [5] อาศัยการใช้สาร ท�ำความเย็นที่ไหลเวียนภายในระบบช่วยดึงความร้อน ออกจากอากาศ ดว้ ยการเปลย่ี นแปลงความดนั ของสาร ท�ำความเย็น โดยมีอุปกรณ์ในระบบท�ำหน้าท่ีเปลี่ยน ความดนั ของสารทำ� ความเยน็ ดงั กลา่ ว และแลกเปลยี่ น ความร้อนระหว่างสารท�ำความเย็นกับอากาศ ในการ ประยุกต์ใช้กับเคร่ืองอบแห้งแบบปั๊มความร้อนเพื่อ สร้างสภาวะอากาศให้เหมาะสมกับการอบแห้ง จะ บังคับให้อากาศไหลภายในห้องอบแห้งแบบระบบปิด

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 85 รปู ท่ี 2 การติดตงั้ ครีบความร้อนบนแผน่ อิเล็กทริคท่ีติดตั้งครีบความร้อนด้วยอัตราไหลอากาศ เทอรโ์ ม อเิ ล็กทริค ด้านร้อน 0.0229 กิโลกรัมต่อวินาที และด้านเย็น 0.0089 กิโลกรัมต่อวินาที ท�ำการจ่ายพลังงานไฟฟ้า แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริค (Thermoelectric แก่ TEC12710 ขนาด 6 โวลท์ 3.5 แอมป์ พบว่าเกิด Module หรอื TEC Module) เปน็ อปุ กรณส์ ารกงึ่ ตวั นำ� การควบแน่นของไอน�้ำในอากาศที่ด้านเย็นของแผ่น ที่มขี นาดเลก็ (ขนาด 4x4x0.4 ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร ดัง เทอร์โมอิเล็กทริค โดยมีอัตราการควบแน่นของ รูปท่ี 2) เมื่อได้รับพลังงานไฟฟ้าจะดูดกลืนความร้อน ความชื้นในอากาศได้ที่ 0.016 กิโลกรัมน�้ำต่อชั่วโมง จากสง่ิ แวดลอ้ มจนทำ� ใหด้ า้ นเยน็ ของแผน่ มอี ณุ หภมู ติ ำ�่ และพบว่าจะต้องระบายความร้อนออกจากด้านร้อน ลง ในขณะท่ีด้านตรงข้ามของแผ่นจะพยายามถ่ายเท ให้รวดเร็วเพียงพอระบบจึงจะท�ำงานได้ดีและต่อเนื่อง ความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมจนเกิดเปน็ ดา้ นร้อนขนึ้ จะเห็นได้ว่าอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริคน้ีสามารถสร้าง เทอร์โมอิเล็กทริคถูกน�ำไปประยุกต์ได้หลาก ความรอ้ นและทำ� ความเยน็ ซง่ึ เปน็ หนา้ ทที่ ส่ี ำ� คญั ของปม๊ั หลาย R. He et al. [10] น�ำเทอร์โมอิเล็กทริครุ่น ความร้อนระบบอดั ไอในเคร่อื งอบแห้ง TEC12706 ไปสร้างกล่องแช่เย็นส�ำหรับอุปกรณ์ จากหลักการท�ำงานของเคร่ืองอบแห้งอุณหภูมิ ทางการแพทย์สามารถลดอุณหภูมิถึง 19.01 องศา ต�่ำแบบปั๊มความร้อนและการท�ำงานของแผ่นเทอร์โม เซลเซยี สดว้ ยการใชพ้ ลงั งาน 6 โวลต์ H. Al-Madhhachi อิเล็กทริค ผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะประยุกต์ใช้แผ่น et al. [11] ไดน้ ำ� อปุ กรณเ์ ทอรโ์ มอเิ ลก็ ทรคิ รนุ่ GM250- เทอร์โมอิเล็กทริคด้านเย็นในการควบแน่นไอน้�ำใน 49-45-35 ไปท�ำการทดสอบพบว่าแผ่นเทอร์โม อากาศเพ่ือลดความช้ืนของอากาศอบแห้งและใช้ อิเล็กทริคด้านเย็นมีความสามารถในการลดอุณหภูมิ ความร้อนจากด้านร้อนช่วยในการอุ่นอากาศอบแห้ง แก่อากาศลงถึง 20 องศาเซลเซียส อีกท้ังยังเกิดการ ขั้นต้นให้กับระบบอบแห้งแบบอุณหภูมิต่�ำแบบใช้ ควบแน่นไอนำ�้ จากอากาศได้ 28.5 มลิ ลลิ ิตรต่อช่ัวโมง ฮีตเตอร์ไฟฟ้า ท้ังน้ีคาดหวังว่าจะสามารถลดการใช้ โดยติดต้ังครีบความร้อนท้ังสองด้านของแผ่นเทอร์โม พลังงานไฟฟ้าในเคร่ืองอบแห้งลงได้ และช่วยท�ำให้ อิเล็กทริค ท�ำการระบายความร้อนออกจากแผ่น เคร่ืองอบแห้งแบบใหม่มีขนาดเล็กลง ลดการท�ำงานที่ เทอร์โมอิเล็กทริคท�ำให้เกิดความเย็นข้ึนอีกด้านของ ซบั ซอ้ นของระบบทำ� ความเยน็ แบบอดั ไอและไมต่ อ้ งใช้ แผ่นซึ่งสามารถเกิดการควบแน่นของน�้ำจากอากาศ สารทำ� งานทเ่ี ปน็ อนั ตรายตอ่ สงิ่ แวดลอ้ ม โดยทยี่ งั คงได้ ท่ีไหลผา่ นได้ นอกจากน้ี P. Wongpaisarnkit et al. ผลิตภัณฑ์หลงั อบแหง้ ทม่ี คี ุณภาพดเี ชน่ เดมิ [12] ได้ท�ำการทดสอบให้อากาศไหลผ่านแผ่นเทอร์โม 2. อุปกรณ์และวธิ กี าร 2.1 ตน้ แบบเครื่องอบแห้งท่พี ัฒนาขนึ้ ต้นแบบมีห้องอบแห้งขนาด 216 ลิตร และ ประยกุ ตใ์ ชแ้ ผน่ เทอรโ์ มอเิ ลก็ ทรคิ มาใชช้ ว่ ยลดความชนื้ ในอากาศและช่วยอุ่นอากาศขน้ั ต้นดงั รูปท่ี 3

86 วารสารวิชาการและวจิ ัย มทร.พระนคร ปที ี่ 14 ฉบับท่ี 1 มกราคม-มถิ นุ ายน 2563 รปู ที่ 3 เครอ่ื งอบแหง้ ตดิ ต้ังเคร่อื งปรับสภาวะอากาศรว่ มกบั ฮีตเตอรไ์ ฟฟา้ ก) ไดอะแกรม ข) ภาพแสดงเคร่อื งตน้ แบบ ท�ำการติดตั้งแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริครุ่น ต่�ำเกินไป หลังจากน้ันอากาศท่ีผสมแล้วจะไหลผ่าน TEC12710 (ขนาด 4x4x0.4 ลูกบาศก์เซนติเมตร ฮีตเตอร์ไฟฟ้าขนาด 1,200 วตั ต์ กอ่ นเขา้ ห้องอบแห้ง ผลิตจากบริษัท Hebei I.T. Co.,Ltd, Shanghai) ใน ควบคุมอุณหภูมิด้วยเทอร์โมสตัตอิเล็กทรอนิกส์ย่ีห้อ เคร่ืองปรับสภาวะอากาศ (TEC Chamber) ก่อนเข้า Linking รุ่น LT400 ส�ำหรับเปิด-ปิด การท�ำงานของ ห้องอบแห้ง (Drying Chamber) ทั้งหมด 12 ตัว ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพื่อควบคุมให้อุณหภูมิในห้องอบแห้ง จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้แก่เทอร์โมอิเล็กทริคที่ 6 โวลท์ คงท่ีท่ี 54 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิท่ีไม่สูงจน 3.5 แอมป์ ต่อ 1 ตัว ท�ำการแบ่งอากาศท่ีไหลเข้า เกินไปเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดผลกระทบจากความร้อน เคร่ืองอุ่นอากาศออกเป็นสองส่วน โดยแยกไหลผ่าน ต่อคุณภาพของวัสดุทดสอบการอบแห้ง ท�ำการติดตั้ง ดา้ นรอ้ นและดา้ นเยน็ ของ TEC12710 ทต่ี ิดครีบไวท้ ั้ง อุปกรณ์วัดอุณหภูมิและความช้ืนรุ่น DHT 22 ยี่ห้อ ด้านร้อนและด้านเยน็ โดยด้านรอ้ นมีขนาดความกว้าง Shenzhen ทง้ั หมด 5 จดุ และทำ� การบนั ทกึ คา่ อณุ หภมู ิ 6.6 เซนติเมตร ความยาว 6.6 เซนติเมตร และความสูง และความชนื้ ดว้ ยบอรด์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino 4.0 เซนตเิ มตร สว่ นครบี ความร้อนดา้ นเย็นนั้นมขี นาด รุ่น UNO R3 ทกุ ๆ 5 นาที โดยไดท้ ำ� การสร้างเคร่อื ง ความกวา้ ง 5.3 เซนติเมตร, ความยาว 5.3 เซนติเมตร อบแห้งซ่ึงมีรายละเอียดการติดตั้งเครื่องอบแห้งด้วย และความสงู 2.0 เซนติเมตร ครบี ความร้อนฝงั่ ร้อนมี เทอร์โมอิเล็กทริคแบบไดอะแกรมแสดงดังรูปท่ี 3 ขนาดใหญ่กว่าฝั่งเย็น เน่ืองจากต้องการให้ระบาย ก) และภาพถ่ายเครอื่ งต้นแบบแสดงดังรปู ท่ี 3 ข) ความร้อนออกได้อย่างรวดเร็ว ท�ำการควบคุมอัตรา การไหลผ่านของอากาศด้านร้อนและด้านเย็นให้คงท่ี 2.2 คณุ สมบตั ขิ องอากาศในระบบ ท่ี 0.023 กิโลกรัมต่อวินาที และ 0.0058 กิโลกรัม ต่อวินาที ตามล�ำดับ จากนั้นอากาศทั้งสองส่วนจะมา อากาศอบแห้งในเครื่องอบแห้งต้นแบบท่ีติดต้ัง ผสมรวมกันด้วยอัตราส่วนผสมอากาศร้อนต่ออากาศ เคร่ืองปรับสภาวะของอากาศ มีการเปลี่ยนแปลง เย็น 4:1 [4] ท้ังน้ีเพ่อื ไมใ่ ห้อากาศหลงั ผสมมอี ณุ หภูมิ คุณสมบัติของอากาศตามกระบวนการบนแผนภูมิ Psychrometric Chart (รูปที่ 4) ดงั น้ี

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 87 รปู ท่ี 4 Psychrometric Chart แสดงสภาวะ 4 ถงึ 5 จงึ เปน็ การเพิ่มความชื้นเข้าสอู่ ากาศทอี่ ณุ หภูมิ ของอากาศแต่ละต�ำแหนง่ ในระบบ กระเปาะเปียกคงท่ี ส�ำหรับระบบท่ีตัดอุปกรณ์ปรับ สภาวะอากาศขั้นต้นออกจะเป็นดังกระบวนการ 1 – จากรูปที่ 4 และรปู ท่ี 3 ก อากาศส่ิงแวดล้อม 2* - 5 บน Psychrometric Chart ซึ่งอากาศท่ี 2* ภายนอก (ต�ำแหน่งที่ 1) ถูกป้อนเข้าสู่ระบบให้ไหล มีความชื้นสูงกวา่ ต�ำแหนง่ 4 ในรปู ที่ 4 ผา่ นครบี ความรอ้ นดา้ นรอ้ นของโมดลู เทอรโ์ มอเิ ลก็ ทรคิ (ต�ำแหนง่ 2h) ดว้ ยเคร่ืองเปา่ ลมไฟฟ้าแบบปรับอัตรา 2.3 การทดสอบและประเมินสมรรถนะเคร่อื ง การไหลอากาศได้ กระบวนการจาก 1 ถงึ 2h นเี้ ปน็ การ อบแห้งตน้ แบบ เพมิ่ ความรอ้ นแบบอตั ราสว่ นความชนื้ คงท่ี ทางดา้ นลา่ ง อากาศจากส่ิงแวดล้อมจะถูกดูดเข้าสู่ระบบและไหล เลือกพริกขี้หนูแดงเป็นวัสดุทดสอบการอบแห้ง ผา่ นครบี ความรอ้ นดา้ นเยน็ ของโมดลู เทอรโ์ มอเิ ลก็ ทรคิ เน่ืองจากสีเปล่ียนจากการอบแห้ได้ง่าย บรรจุพริก (ต�ำแหน่ง 2c) เนื่องจากเกิดความดันลดในท่อจาก ขี้หนูแดงในห้องอบแหง้ ครง้ั ละประมาณ 3.5 กิโลกรมั ผลของอากาศท่ีเคล่ือนที่ด้วยความเร็วสูงในท่อช่วง อตั ราการไหลของอากาศอบแห้งในระบบเทา่ กับ 0.01 ตำ� แหนง่ 2h ถงึ 3 ประกอบกบั มกี ารตดิ ตงั้ เครอื่ งเปา่ ลม ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที และอุณหภูมิของห้องอบแห้ง ตวั ท่ี 2 เพอื่ ใชส้ ง่ ลมเขา้ หอ้ งอบแหง้ อกี ดว้ ย ทป่ี ลายทาง เท่ากับ 54 องศาเซลเซียส แบ่งการทดสอบออกเป็น เข้ามีการติดแผ่นกั้นเพื่อควบคุมอัตราการไหลเข้า 2 แบบ แบบละ 3 ซ้ำ� คอื 1) การทดสอบอบแห้งแบบ จากตำ� แหนง่ 1 ถงึ 2c ใหม้ คี า่ ตามตอ้ งการ กระบวนการ เปิดการทำ� งานของฮตี เตอรไ์ ฟฟ้าเพียงอย่างเดียว และ จาก 1 จนกระท่ังผา่ น 2c เปน็ การลดอณุ หภมู อิ ากาศ 2) การทดสอบการอบแห้งแบบใชอ้ ปุ กรณป์ รับสภาวะ จนถึงจุดควบแน่นของไอน�้ำในอากาศ ท�ำให้ความช้ืน อากาศข้ันต้นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริคร่วมกับฮีตเตอร์ ในอากาศเปล่ียนสถานะเป็นหยดของเหลวและแยก ไฟฟ้า ระหว่างการอบแห้งท�ำการชั่งน�้ำหนักของพริก ตัวออกจากอากาศ จากน้ันอากาศจากต�ำแหน่ง 2h ข้ีหนูแดงเพ่ือบันทึกน้�ำหนักท่ีลดลงทุก ๆ 60 นาที และ 2c ไหลเขา้ ผสมกันทตี่ ำ� แหนง่ 3 เกดิ เป็นอากาศท่ี จนกระทง่ั นำ�้ หนกั ของพรกิ ขห้ี นแู ดงมคี า่ ลดลงนอ้ ยมาก มอี ณุ หภมู สิ งู และความชนื้ ตำ�่ กอ่ นทจี่ ะไหลผา่ นฮตี เตอร์ (นอ้ ยกวา่ 0.01 กรมั ภายใน 4 ชวั่ โมง บนั ทกึ คา่ อณุ หภมู ิ ไฟฟ้าเพ่ืออุ่นอากาศหรือเพ่ิมอุณหภูมิแบบความช้ืน และความชืน้ ของต�ำแหน่งท่ี 1 ถึง 5 ตามรูปท่ี 3 และ คงที่ อากาศทไ่ี ด้แสดงดังตำ� แหน่ง 4 ตามคา่ อุณหภมู ิที่ บันทึกการใช้พลังงานไฟฟ้าของระบบด้วยมิเตอร์ ต้องการ อากาศท่ีได้จะถูกป้อนเข้าสู่ห้องอบแห้งก่อน กิโลวัตต์ช่ัวโมง เม่ือสิ้นสุดการทดลองได้น�ำตัวอย่าง จะไหลออกจากระบบท่ีต�ำแหน่ง 5 กระบวนการจาก พรกิ ขห้ี นูแดงไปเข้าตูอ้ บลมรอ้ นย่หี อ้ France Etuves รนุ่ XU058 จนกระทง่ั ไมห่ ลงเหลอื ความชนื้ ในตวั อยา่ ง เพ่ือหาค่าน้�ำหนักแห้งส�ำหรับใช้ในการค�ำนวณหา ปริมาณความชื้นในแต่ละช่วงเวลาท่ีท�ำการทดสอบ อ บ แ ห ้ ง ตั้ ง แ ต ่ เ ร่ิ ม ต ้ น อ บ แ ห ้ ง จ น ก ร ะ ท่ั ง สิ้ น สุ ด กระบวนการดงั สมการที่ 1 และ 2 [13] (1)

88 วารสารวชิ าการและวิจัย มทร.พระนคร ปีท่ี 14 ฉบบั ท่ี 1 มกราคม-มิถุนายน 2563 (2) mi = น�ำ้ หนกั กอ่ นการอบแห้ง, กิโลกรมั โดยท่ี mf = นำ้� หนกั หลงั การอบแหง้ , กิโลกรมั MCw = ปรมิ าณความชืน้ มาตรฐานเปยี ก ṁc = อตั ราการไหลอากาศฝัง่ เย็น, กิโลกรมั ตอ่ MCd = ปรมิ าณความช้นื มาตรฐานแหง้ ช่วั โมง m = น้ำ� หนกั ของวสั ดุช้ืน, กโิ ลกรัม Hin = ความช้ืนสัมบูรณ์ของอากาศก่อนผ่าน md = น�้ำหนกั ของวสั ดแุ หง้ , กิโลกรมั เทอรโ์ มอเิ ลก็ ทรคิ ฝง่ั เยน็ , กรมั ตอ่ กโิ ลกรมั ท�ำการค�ำนวณค่าสมรรถนะ 2 ช่วง คือช่วงท่ี Hout = ความชื้นสัมบูรณ์ของอากาศหลังผ่าน ความชื้นของพริกข้ีหนูแดงมีค่าเป็นร้อยละ 14 เทอรโ์ มอเิ ลก็ ทรคิ ฝง่ั เยน็ , กรมั ตอ่ กโิ ลกรมั มาตรฐานเปียก (ปริมาณความช้ืนของพริกข้ีหนู t = ระยะเวลาในการอบแห้ง, ชวั่ โมง ทท่ี ำ� การอบแหง้ ทางธรรมชาตจิ นเขา้ สสู่ มดลุ ) [14] และ Pe = พลังงานไฟฟา้ ที่ใช้, กโิ ลวตั ตช์ ่วั โมง ช่วงส้ินสุดการทดลอง ประเมินด้วยกราฟแสดงความ จากนน้ั จงึ ทำ� การเปรยี บเทยี บคณุ ภาพดา้ นสขี อง สมั พันธข์ องการอบแหง้ อัตราการอบแหง้ เฉลีย่ ภายใน ตัวอย่างพริกข้ีหนูแดงที่ได้จากการทดสอบทั้ง 2 แบบ ระยะเวลาการทดลอง อตั ราการระเหยนำ้� จำ� เพาะ อตั รา กบั พริกขี้หนแู ดงตากแห้งด้วยแสงแดด ด้วยการสงั เกต การควบแน่น และความสิ้นเปลอื งพลังงานจำ� เพาะ [4] การเปล่ียนแปลงของสีผลและก้านของพริกข้ีหนูแดง สามารถแสดงได้ด้วยสมการ (3), (4), (5) และ (6) ดงั น้ี ตวั อย่าง (3) 2.3 การตรวจสอบคณุ ภาพหลงั การอบแห้ง (4) ในส่วนของการวัดคุณภาพหลังการอบแห้งของ พริกขี้หนูแดงได้ท�ำการเปรียบเทียบคุณภาพของสีผล (5) ของตัวอย่างพริกขี้หนูแดง ก่อนอบแห้งและหลังการ (6) อบแหง้ เปรยี บเทยี บระหวา่ งการอบแหง้ เครอ่ื งอบแหง้ โดยท่ี ที่สร้างขึ้นที่การทดลองเปิด และไม่เปิดเครื่องปรับ DR = อัตราการอบแหง้ , กิโลกรัมตอ่ ชัว่ โมง สภาพอากาศกับการตากแห้งด้วยวิธีทางธรรมชาติ SMER = อัตราการระเหยน�้ำจ�ำเพาะ, กิโลกรัมต่อ ด้วยเคร่ืองวัดสีย่ีห้อ HunterLab รุ่น Color/Quest กโิ ลวตั ต์ชั่วโมง XE ดงั รปู ท่ี 5 MER = อตั ราการควบแน่น, กิโลกรมั ตอ่ ชวั่ โมง SEC = ความสิ้นเปลอื งพลงั งานจำ� เพาะ, เมกกะ รปู ที่ 5 เครื่องวดั สี จูลต่อกิโลกรมั

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 89 L *1, a1* , b1* = ค่าสใี นหนว่ ย CLELAB ของตัวอย่างวดั สที ี่ 1 L *2 , a2* , b2* = คา่ สใี นหน่วย CLELAB ของตัวอย่างวดั สีท่ี 2 รูปท่ี 6 ความสมั พนั ธข์ องตวั แปรของคา่ สี 3. ผลการศกึ ษาและอภปิ รายผล (L*, a* และ b*) 3.1 ความสามารถของเครื่องปรับสภาวะ ในการวัดสีใช้หลักการของการดูดกลืนแสงของ อากาศ สาร โดยท�ำการฉายแสงขาว หรือแสงที่อยู่ในช่วงรังสี ยูวีไปยังโมเลกุลของวัสดุตัวอย่าง ปรากฏการณ์ท่ีเกิด ผลของการใช้โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริคในเคร่ือง ข้ึนคือ อิเล็กตรอนภายในอะตอมเกิดการดูดกลืนแสง ปรบั สภาวะอากาศ เมื่อตรวจวดั อุณหภูมแิ ละความชนื้ จนเกดิ การเปลย่ี นสถานะไปสรู่ ะดบั ชน้ั พลงั งานทส่ี งู ขนึ้ ของอากาศต�ำแหน่งท่ี 1–5 จาก Psychrometric [15] การวัดคา่ สีได้แสดงออกมาในตวั แปรของหน่วยสี Chart พบว่าครีบความรอ้ นดา้ นเยน็ ของโมดูลเทอรโ์ ม ซึง่ ไดแ้ บ่งออกเป็น L*, a* และ b* โดยในสว่ นของสี อเิ ลก็ ทรคิ สามารถควบแนน่ ความชน้ื ออกจากอากาศได้ ของแต่ละค่าตัวแปรหน่วยสีน้ันได้มีสีท่ีแตกต่างกัน ในอตั รา 0.083 กโิ ลกรัมต่อชว่ั โมง ดงั ตารางที่ 1 และ ออกไปซ่ึงมีการถึงแสดงความสัมพันธ์ของตัวแปร เกิดเป็นหยดน�้ำเกาะบริเวณครีบความร้อนของโมดูล ดังรูปที่ 6 เทอร์โมอิเล็กทริคด้านเย็นดังรูปท่ี (7) ส�ำหรับการอุ่น จากการนำ� ตัวอย่างไปท�ำการวัดค่าสี คา่ ตัวแปร อากาศขั้นต้นด้วยครีบความร้อนด้านร้อนของโมดูล ค่าสีที่ได้จากการวัดด้วยเคร่ืองวัดสีน้ัน สามารถน�ำไป เทอร์โมอิเล็กทริคพบว่าสามารถเพิ่มอุณหภูมิอากาศ ค�ำนวณเพื่อเปรียบเทียบค่าความต่างของสีของวัสดุ ไดป้ ระมาณ 10 องศาเซลเซยี ส และผลการอนุ่ อากาศนี้ ทดสอบที่ต้องการได้ โดยท�ำการใช้ค่าตัวแปรของสี ท�ำให้ RH ของอากาศก่อนเข้าสู่ฮีตเตอร์มีค่าเท่ากับ ทงั้ L*, a* และ b* ท่ไี ดจ้ ากการวดั สีระหวา่ งตวั อยา่ ง ร้อยละ 48.1 ค่าคุณสมบตั ติ า่ ง ๆ ของอากาศก่อนเขา้ 2 ตัวอย่างท่ีต้องการทราบความแตกต่างเพ่ือน�ำมา (Air Input) และภายหลังผ่านครีบความร้อนด้านเย็น คำ� นวณหาค่าความตา่ งของสี (∆E) ด้วยสมการท่ี (7) และดา้ นร้อนแล้วแสดงดัง ตารางที่ 1 (7) รปู ที่ 7 ความชืน้ ควบแนน่ ที่เกดิ ขน้ึ บนครีบ โดยที่ ความร้อนทต่ี ดิ กับดา้ นเย็นของเทอร์โมอิเลค็ ทรคิ ∆E = ความต่างของสีระหว่างตัวอย่างท่ีท�ำ การเปรยี บเทียบ

90 วารสารวชิ าการและวิจัย มทร.พระนคร ปที ่ี 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มถิ นุ ายน 2563 ตารางท่ี 1 สภาวะของอากาศเม่อื ผา่ นต้เู ทอรโ์ มอเิ ลก็ ทรคิ Air input (Position 1) Temp (OC) 23.4 Passed TEC’s cool side (Position2c) 77 Passed TEC’s hot side (Position2h) RH (%) 13.988 23 Abs humidity (Hin) (gwater/kgair) 57 Temp (OC) 10.032 33.1 RH (%) 48.1 Abs humidity (Hout) (gwater/kgair) Temp (OC) RH (%) หมายเหตุ อัตราไหลอากาศดา้ นร้อน 0.023 กิโลกรัมต่อวินาที อัตราไหลอากาศดา้ นเยน็ 0.0058 กโิ ลกรมั ต่อวินาที รูปที่ 8 เปรียบเทียบปริมาณความชื้นของพรกิ ขห้ี นูแดงดว้ ยเคร่ืองอบแหง้ ต้นแบบทงั้ สองระบบ 3.2 สมรรถนะของเคร่อื งอบแหง้ ต้นแบบ โดยระบบที่มีการเปิดใช้เครื่องปรับสภาวะอากาศร่วม กับฮีตเตอร์ไฟฟ้า เริ่มมีอัตราส่วนความช้ืนลดลงแตก 3.2.1 พฤติกรรมการอบแห้ง ต่างกับ ระบบท่ีใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวอย่าง เมอื่ ทำ� การหาปรมิ าณความชนื้ ของพรกิ ขห้ี นแู ดง สงั เกตเหน็ ไดใ้ นชว่ั โมงที่ 10 ของการอบแหง้ โดยระบบ ในแตล่ ะชวั่ โมงทท่ี ำ� การอบแหง้ ของทง้ั 2 ระบบมาเทยี บ ทม่ี เี ครอื่ งปรบั สภาวะอากาศสามารถอบแหง้ จนกระทงั่ กนั ไดด้ ังรปู ที่ 8 ซ่งึ ได้แสดงปรมิ าณความชื้นมาตรฐาน น้ำ� หนักตัวอยา่ งคงท่ีดว้ ยเวลา 40 ช่วั โมงซง่ึ ใชเ้ วลาต�ำ่ เปียกในแต่ละชว่ั โมงของการอบแหง้ ของท้ังสองระบบ กว่าระบบท่ีใช้เพียงฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวถึง พบวา่ คา่ ปรมิ าณความชน้ื มแี นวโนม้ ลดลง การอบแห้ง 10 ช่ัวโมงเน่ืองจากระบบดังกล่าวสามารถควบแน่น ท่ีอณุ หภูมิ 54 องศาเซลเซยี ส สามารถลดความชน้ื ให้ ความช้ืนออกท�ำให้อากาศอบแห้งมีความช้ืนต่�ำซึ่งมี ตำ่� กว่าความชื้นของพรกิ ข้ีหนูแดงท่ที ำ� การอบแหง้ ดว้ ย ผลต่อการอบแหง้ นอกจากนใ้ี นการนำ� ไปใชง้ านจรงิ ไม่ วิธที างธรรมชาติท่ีรอ้ ยละ 14 ความชื้นมาตรฐานเปยี ก

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 91 จำ� เปน็ ตอ้ งอบแหง้ จนกระทง่ั นำ้� หนกั คงที่ สามารถหยดุ แสดงดังรูปที่ 10 พบว่าระบบท่ีมีการเปิดใช้เคร่ือง การอบแห้งเมื่อวัสดุอบแห้งมีความชื้นต่�ำกว่าสมดุลใน ปรับสภาวะอากาศร่วมกับฮีตเตอร์ไฟฟ้ามีอัตราการ สภาวะของสิ่งแวดล้อม (ความชื้นของพริกข้ีหนูแดงที่ ระเหยน�ำ้ จ�ำเพาะ 0.0574 กิโลกรัมตอ่ กิโลวัตต์ชว่ั โมง รอ้ ยละ 14 มาตรฐานเปยี ก) เนอ่ื งจากประหยดั พลงั งาน ซ่ึงสูงกว่าระบบท่ีใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวท่ีมี และประหยัดเวลา คา่ 0.0466 กิโลกรัมต่อกิโลวัตต์ชัว่ โมง 3.2.2 อตั ราการอบแห้ง รูปท่ี 9 อัตราการอบแห้งของพรกิ ขห้ี นูแดง รูปท่ี 10 อตั ราการระเหยน�้ำจ�ำเพาะของพริกข้หี นแู ดง จากรปู ท่ี 9 พบวา่ ระบบทม่ี กี ารเปดิ ใชเ้ ครอ่ื งปรบั เน่ืองจากระยะเวลาในการอบแห้งที่สั้นกว่า สภาวะอากาศร่วมกับฮีตเตอร์ไฟฟ้า มีความสามารถ ท�ำให้ใช้พลังงานในการอบแห้งน้อยกว่าและส่งผลต่อ ในการลดความชื้นได้ 0.0665 กิโลกรัมต่อช่ัวโมง ซ่ึง ค่าอัตราการระเหยน�้ำจ�ำเพาะอีกทั้งการอุ่นอากาศ สูงกว่าระบบที่ใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวมีค่า ก่อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริคยังส่งผลให้ลดภาระการ อยู่ท่ี 0.0546 กิโลกรัมต่อช่ัวโมง เช่นเดียวกันในกรณี ท�ำงานของฮีตเตอร์ไฟฟ้าท�ำให้ประหยัดพลังงาน ท่ีท�ำการสิ้นสุดการอบแห้งท่ีปริมาณความช้ืนร้อยละ มากกว่า แม้กระทัง่ การส้นิ สุดการทดลองที่ร้อยละ 14 14 มาตรฐานเปียก ความสามารถในการลดความชื้น มาตรฐานเปียก ค่าอัตราการระเหยน�้ำจ�ำเพาะของ ของระบบเปิดใช้เครื่องปรับสภาวะอากาศร่วมกับ ระบบเปิดใช้เคร่ืองปรับสภาวะอากาศร่วมกับฮีตเตอร์ ฮตี เตอรไ์ ฟฟา้ มคี า่ เปน็ 0.0837 กโิ ลกรมั ตอ่ ชว่ั โมง และ ไฟฟ้าซึ่งมีค่า 0.0723 กิโลกรัมต่อกิโลวัตต์ช่ัวโมง ระบบที่ใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวมีค่าอัตรา ยังสูงกว่าของระบบท่ีใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว การอบแหง้ ที่ 0.0733 กิโลกรมั ตอ่ ชั่วโมง โดยมคี ่า 0.0644 กโิ ลกรมั ต่อกิโลวัตตช์ วั่ โมง 3.2.3 อตั ราการระเหยน�ำ้ จำ� เพาะ 3.2.4 ค่าความสน้ิ เปลอื งพลังงานจำ� เพาะ อตั ราการระเหยความชนื้ ออกจากพรกิ ขหี้ นแู ดง ค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจ�ำเพาะแสดงถึง ต่อพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ 1 หน่วย (กิโลวัตต์ชั่วโมง) พลังงานที่ใช้ส�ำหรับการระเหยความชื้นออกจากพริก ขีห้ นูแดง 1 กโิ ลกรัม พบว่าทง้ั สองระบบนั้นมคี ่าความ สิ้นเปลืองพลังงานจ�ำเพาะสูง (รูปที่ 11) เน่ืองจาก พริกข้ีหนูแดงเป็นผลผลิตที่ลดความช้ืนได้ค่อนข้าง

92 วารสารวิชาการและวจิ ยั มทร.พระนคร ปีที่ 14 ฉบบั ที่ 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 ยากเนื่องจากผิวของพริกข้ีหนูแดงมีสารเคลือบอยู่ ภายในหมนุ เวยี นมาใช้ สง่ ผลใหต้ อ้ งการพลงั งานในการ ตามธรรมชาติเพือ่ ชว่ ยรักษาความชน้ื ภายในเอาไว้ อกี อบแหง้ สงู ตามไปดว้ ย ทั้งปริมาณความชื้นของพริกข้ีหนูแดงสดมีค่าสูงถึง เม่ือเปรียบเทียบกันทั้งสองระบบพบว่าระบบที่ ประมาณร้อยละ 80 มาตรฐานเปียก [8] จึงต้องใช้ มกี ารเปดิ ใชเ้ ครอื่ งปรบั สภาวะอากาศมคี วามสน้ิ เปลอื ง พลงั งานอยา่ งตอ่ เนอื่ งสะสมเปน็ เวลานานในการระเหย พลังงานจ�ำเพาะอยู่ท่ี 62.89 เมกกะจูลต่อกิโลกรัม ความช้นื ออกจากผลพรกิ ข้หี นแู ดง ประกอบกับเครือ่ ง ซึ่งต่�ำกว่าระบบท่ีใช้ฮีตเตอร์เพียงอย่างเดียวท่ีมีค่า ความสิ้นเปลอื งพลงั งานจำ� เพาะอยู่ท่ี 77.47 เมกกะจลู รูปท่ี 11 ค่าความส้นิ เปลอื งพลังงานจ�ำเพาะ ต่อกิโลกรัม เช่นเดียวกันกับกรณีท่ีหยุดการอบแห้งท่ี ในการอบแหง้ พรกิ ข้ีหนูแดง ปริมาณความชืน้ รอ้ ยละ 14 มาตรฐานเปียก ระบบทใ่ี ช้ เคร่ืองปรับสภาวะอากาศมีค่าความส้ินเปลืองพลังงาน อบแหง้ ตน้ แบบทพี่ ฒั นาขน้ึ เปน็ ระบบเปดิ คอื นำ� อากาศ จ�ำเพาะอยู่ท่ี 49.82 เมกกะจูลต่อกิโลกรัม ซึ่งต�่ำกว่า จากภายนอกเข้ามาอุ่นอากาศใหม่ไม่มีการน�ำอากาศ ระบบท่ีใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวมีค่าความ สิ้นเปลืองพลังงานจ�ำเพาะ ที่ 56.24 เมกกะจูลต่อ กิโลกรัม ทั้งนี้สอดคล้องกับค่าอัตราการระเหยน�้ำ จำ� เพาะของการอบแหง้ ดงั ทไ่ี ดอ้ ภิปรายผลไว้ ค่าความส้ินเปลืองพลังงานจ�ำเพาะท่ีมีค่าค่อน ขา้ งสงู นนั้ สามารถอธบิ ายดว้ ยกราฟแสดงความสมั พนั ธ์ ของความช้ืนลดลงเปรียบเทียบกับพลังงานสะสมใน แตล่ ะชว่ั โมงทใ่ี ชใ้ นการอบแหง้ พรกิ ขห้ี นแู ดงดว้ ยเครอื่ ง อบแห้งระบบปรับสภาวะอากาศร่วมกับฮีตเตอร์ไฟฟ้า รูปท่ี 12 กราฟเปรียบเทียบการลดลงของความชนื้ และพลังงานทใี่ ช้ในแตล่ ะชัว่ โมงในการอบแห้งสำ� หรบั เครือ่ งอบแหง้ ตน้ แบบทเ่ี ปิดการท�ำงานของเครอ่ื งปรบั สภาวะอากาศรว่ มกับฮีตเตอร์ไฟฟา้

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 93 รปู ที่ 13 กราฟเปรยี บเทียบการลดลงของความชื้นและพลังงานทใี่ ช้ในแต่ละช่วั โมงในการอบแหง้ ส�ำหรับเครือ่ งอบแห้งต้นแบบที่เปดิ การทำ� งานของฮีตเตอรไ์ ฟฟ้าเพียงอยา่ งเดยี ว และระบบใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวซึ่งใช้ระยะ พริกขี้หนูแดงตากแห้งด้วยแสงแดดพบว่าเปลี่ยนเป็น เวลานาน (40 และ 50 ชวั่ โมง ตามลำ� ดบั ) แสดงดงั รปู ที่ สีแดงอ่อนลงเล็กน้อย ส่วนก้านพริกขี้หนูแดงมีสีเขียว 12 และรปู ท่ี 13 พลงั งานทเี่ พม่ิ ขน้ึ ตอ่ ชวั่ โมงทงั้ 2 ระบบ แตกตา่ งกนั โดยระบบทต่ี ดิ ตง้ั เครอื่ งปรบั สภาวะอากาศ สูงกว่าเล็กน้อยแสดงให้เห็นว่าพลังงานที่ใช้ส�ำหรับ เทอร์โมอิเล็กทริคต่�ำมากเม่ือเทียบกับฮีตเตอร์ไฟฟ้า แตส่ ามารถลดระยะเวลาในการอบแหง้ ไดถ้ งึ 10 ชวั่ โมง ส่งผลใหส้ ามารถประหยัดพลังงานมากกว่าและใช้เวลา ในการอบแห้งน้อยกว่าอีกด้วย 3.3 คณุ ภาพสขี องพรกิ ขห้ี นแู ดงหลงั การอบแหง้ รปู ท่ี 14 ก) พริกข้หี นูแดงสด ข) พรกิ ขี้หนูแดง ท่อี บแหง้ ด้วยระบบปรับสภาวะอากาศเบอ้ื งต้น ตวั อยา่ งพรกิ ขห้ี นแู ดงจากการอบแหง้ ดว้ ยเครอื่ ง ร่วมกับฮีตเตอรไ์ ฟฟา้ ค) พริกขหี้ นูแดงท่ีอบแหง้ อบแห้งเม่ือเปิดการท�ำงานของเคร่ืองปรับสภาวะ อากาศร่วมกบั ฮตี เตอรไ์ ฟฟา้ (รปู ที่ 14 ข) และฮตี เตอร์ โดยการเปิดฮีตเตอรไ์ ฟฟ้าเพียงอย่างเดยี ว ไฟฟา้ อยา่ งเดยี ว (รปู ท่ี 14 ค) เปรยี บเทยี บกบั พรกิ ขหี้ นู ง) พริกข้ีหนแู ดงตากแห้งดว้ ยวิธที างธรรมชาติ แดงสด (รปู ที่ 14 ก) และพริกขห้ี นตู ากแหง้ (รปู ที่ 14 ง) พบวา่ พรกิ ขหี้ นแู ดงทผ่ี า่ นการอบแหง้ ดว้ ยดว้ ยเครอ่ื ง อบแห้งท้ังสองแบบ ผลพริกข้ีหนูแดงแห้งยังคงมีผิว ค่อนข้างแดง ก้านพริกข้ีหนูแดงยังคงมีสีเขียวไม่แตก ต่างกบั กา้ นของตัวอยา่ งพรกิ ขี้หนูแดงสด เม่ือเทยี บกับ

94 วารสารวชิ าการและวจิ ยั มทร.พระนคร ปที ่ี 14 ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถนุ ายน 2563 ตารางท่ี 2 ตัวแปรคา่ สีของผล/กา้ นพรกิ ขี้หนูแดงสดและผา่ นการอบแหง้ ในแต่ละกรรมวธิ ี วธิ ีการ/เคร่ืองมอื วเิ คราะหส์ ี ล�ำดบั ท่ี เครือ่ ง Hunter Lab Color/Quest XE ตวั อย่าง/รายการทดสอบ L* a* b* 1 กา้ นพรกิ วิธีท1ี่ TEC 49.52 -1.84 27.98 2 กา้ นพรกิ วิธที 2่ี heater 48.37 -0.86 28.6 3 กา้ นพริก ตากแดด 49.84 2.86 26.89 4 ก้านพริกสด 32.41 -2.41 22.69 5 ผลพริก วิธีท1ี่ TEC 33.73 30.39 32.35 6 ผลพรกิ วิธีท2ี่ heater 33.97 29.4 30.79 7 ผลพริก ตากแดด 30.66 28.66 29.02 8 ผลพริกสด 27.67 36.16 38.22 หมายเหต ุ 1. คา่ L* (+) แสดงถึงความสว่าง 2. คา่ a* (+) แสดงถงึ ความเป็นสแี ดง 3. คา่ a* (-) แสดงถงึ ความเป็นสเี ขยี ว 4. ค่า b* (+) แสดงถึงความเป็นสีเหลอื ง 5. คา่ b* (-) แสดงถึงความเป็นสนี �้ำเงนิ ตารางที่ 3 ผลของการเปรียบเทียบคา่ สีของผลและกา้ นของพรกิ ขหี้ นแู ดงเมื่อน�ำไปทำ� ใหแ้ ห้งดว้ ยวิธที แี่ ตกต่างกนั การเปรียบเทียบ ผลพริกขหี้ นูแดง delta E พริกสด – ระบบติดต้ังเครือ่ งปรับสภาวะอากาศ 10.22 กา้ นพรกิ ข้หี นูแดง พรกิ สด – ระบบฮตี เตอร์เพยี งอยา่ งเดียว 11.85 พริกสด - ตากแห้ง 12.24 17.91 17.08 18.68 จางลงอย่างชัดเจน ท้ังน้ีเพราะเครื่องอบแห้งที่ใช้ทั้ง ไปทำ� การวัดค่าสผี ลทีไ่ ด้แสดงในตารางท่ี 2 ผลท่ีวดั ได้ สองแบบเป็นการอบแห้งที่อุณหภูมิต�่ำเพียง 54 องศา น�ำไปหาค่าความเปล่ียนแปลงไปของสีพริกขี้หนูแดง เซลเซยี ส อกี ทง้ั เปน็ การอบแหง้ แบบตอ่ เนอ่ื งผลผลติ จงึ ด้วยวิธีการอบแห้งพริกข้ีหนูแดงแต่ละกรรมวิธีได้ผล สมั ผสั กบั อากาศรอ้ นดว้ ยเวลาทนี่ อ้ ยกวา่ การตากแหง้ ท่ี ดังตารางที่ 3 ซ่ึงแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของ ใชเ้ วลานานถงึ 5 วนั สขี องพรกิ ขห้ี นแู ดงจงึ เปลยี่ นแปลง สีเม่ือน�ำพริกข้ีหนูแดงไปท�ำการอบแห้งด้วยเคร่ือง ไปนอ้ ยกวา่ และผลพรกิ แห้งขีห้ นแู ดงทั้ง 3 แบบแสดง อบแห้งและตากแห้งวิธีทางธรรมชาติเม่ือเปรียบเทียบ ดงั รปู ท่ี 14 เมอื่ นำ� ตวั อยา่ งพรกิ ขห้ี นแู ดงจาการทดลอง กับผลพริกข้ีหนูแดงสด พบว่าค่าสีมีการเปล่ียนแปลง

RMUTP Research Journal, Vol. 14, No. 1, January-June 2020 95 เล็กน้อย โดยส�ำหรับผลพริกข้ีหนูแดงระบบท่ีติดต้ัง ท่สี นบั สนุนทุนวจิ ัยและสถานท่ใี นการท�ำวจิ ยั ครั้งน้ี เคร่ืองปรับสภาวะอากาศมีการเปลี่ยนไปของสีน้อย ท่ีสุดและผลพริกขี้หนูแดงจากการตากแห้งมีการ 6. เอกสารอ้างองิ เปลี่ยนแปลงสูงที่สุด ส่วนการเปล่ียนแปลงสีของก้าน พริกขี้หนูแดงระบบที่ใช้ฮีตเตอร์เพียงอย่างเดียวมีการ [1] Harmony House Foods, Inc. (2014, June เปล่ียนแปลงสีของก้านพริกขี้หนูแดงน้อยท่ีสุดและ 30). Do Dehydrated Vegetables Lose ก้านพริกข้ีหนูแดงที่น�ำไปตากแห้งมีการเปลี่ยนแปลง Nutritional Value?. [Online]. Available: มากทีส่ ดุ เชน่ กนั http://www.harmonyhousefoods.com/ blog-nutritional-value-dehydrated- 4. สรุป veggies [2] S. Janjai, Solar drying technology, 1st ed. การอบแหง้ ดว้ ยเครอื่ งอบแหง้ ทต่ี ดิ ตง้ั เครอ่ื งปรบั Nakhon Prathom: Silpakorn University, สภาวะอากาศสามารถลดความชน้ื ของอากาศกอ่ นผา่ น 2017. ฮีตเตอร์ไฟฟา้ ได้ โดยในการทดสอบพบว่าอากาศทถี่ ูก [3] T. Siripunkul, “Consumer needs for แบ่งให้ไหลผ่านด้านร้อนสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้ 10 instant dehydrated – mixed vegetable องศาเซลเซียส ส่วนอากาศท่ีผ่านด้านเย็นสามารถลด products in Mueang District, Chiang Mai ความชนื้ ดว้ ยอตั ราการควบแนน่ สงู สดุ ที่ 0.083 กโิ ลกรมั Province,” Independent Study, Chiang ตอ่ ชว่ั โมง การทดสอบอบแหง้ พรกิ ขห้ี นแู ดง พบวา่ พรกิ Mai University, Chiang Mai, Thailand, 2007 ขหี้ นแู ดงทท่ี ำ� การอบแหง้ ดว้ ยเครอ่ื งอบแหง้ สามารถลด [4] T. Tipyavimol, “Maintaining quality อตั ราสว่ นความชน้ื ไดต้ ำ่� กวา่ การตากแหง้ ตามธรรมชาติ of instant dried vegetable by heat อกี ทง้ั การทำ� งานของเครอื่ งอบแหง้ ทง้ั 2 ระบบนน้ั ยงั ใช้ pump drying technique,” Research เวลาในการอบแหง้ นอ้ ยกวา่ การตากแหง้ พรกิ ขหี้ นแู ดง report. Nakhon Ratchasima, Suranaree อบแหง้ ทไ่ี ดม้ กี ารเปลยี่ นแปลงสแี ดงเพยี งเลก็ นอ้ ย เมอื่ University of Technology, Thailand, 2010 เทยี บกบั การอบแห้งธรรมชาตทิ ่มี ีสีค่อนข้างคล�้ำ แตใ่ น [5] Aemarine. (2012, January 28). Vapor การอบแห้งไม่จ�ำเป็นต้องอบแห้งให้มีปริมาณความชื้น Compression System. [Online]. Available: ต่�ำที่สุดโดยสามารถอบแห้งพริกข้ีหนูแดงจนปริมาณ http://refrigerations.blogspot.com/ ความชืน้ มคี ่าร้อยละ 14 มาตรฐานเปยี ก ซึ่งประหยัด 2012/01/vapor-compression-system.html เวลาและพลงั งาน โดยการเปรยี บเทยี บระบบทปี่ รมิ าณ [6] T. Madhiyanon, S. Soponronnarit and ความชนื้ รอ้ ยละ 14 พบวา่ ระบบทใี่ ชเ้ ครอื่ งปรบั สภาวะ T. Swasdisevi, “Industrial – Scale heat อากาศเทอร์โมอิเล็กทริคร่วมน้ันใช้เวลาในการอบแห้ง pump drying,” Kasetsart J. (Nat. Sci), น้อยกว่า มีอัตราการอบแห้งสูงกว่า อัตราการระเหย vol. 33, pp. 461-473, 1999. ความชื้นจากพริกขี้หนูแดงสูงกว่า และมีค่าความสิ้น [7] U.Auprakul, J.Khonrang and P. เปลืองพลังงานจ�ำเพาะต่�ำกว่าแบบใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้า Duangnakhorn, “Water Hyacinth Drying เพยี งอย่างเดียว by Heat Pump,” The Golden Teak: Science and Technology, years 2, vol. 1, 5. กติ ติกรรมประกาศ pp. 35-40, 2015. ผวู้ จิ ยั ขอขอบคณุ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยสี รุ นารี