บทท 2 เอกสาร และงานวจยทเกยวของ

2.1 อารตโชค

อารตโชคนยมปลกในหลายประเทศมชอสามญเรยกหลายภาษาเชน ภาษาองกฤษ เรยก globe artichoke และ ภาษาบราซลเรยก alcachofra เปนพนธไมในตระกล (family) Asteraceae สกล (genus) Cynara และมชอชนดวา Cynara scolymus เปนพชทมคณคาทางยา สามารถบรโภคสดหรอปรงเปนอาหารหรอน ามาสกดสารไซนารน (synarin) รบประทานเพอบ ารงรกษาสขภาพไดด ทกสวนของตนอารตโชคสามารถน ามาท าประโยชนไดทงหมด มรายงานการพบสารไซนารน ซงเปนสารส าคญในอารตโชคโดยนกวทยาศาสตรชาวยโรปเมอป คศ. 1970 ในยคโบราณ อารตโชคเปนอาหารและยารกษาโรคของชาวอยปต ชาวกรก และชาวโรมน ปจจบนปลกเพอเปนการคาในหลายประเทศทวโลก (ศกดา, 2553) ลกษณะของอารตโชคแสดงดงภาพท 2.1

ภาพท 2.1 ลกษณะของอารตโชค

สายพนธอารตโชคทใชปลกแบงออกตามลกษณะการใชบรโภคคอ 2.1.1 พนธทนยมบรโภคดอกเปนหลก ล าตนมลกษณะเตย ทรงพมมขนาดเลก ระยะปลก

ชด ปลกไดปรมาณมาก มอายการเกบเกยวสน (ศกดา, 2553) 2.1.2 พนธทบรโภคใบเปนหลก มลกษณะล าตนสง ทรงพมใหญ มอายการเกบเกยว

นาน ใบมขนาดใหญ เปนพนธทมสารไซนารนในใบมากทสด (ศกดา, 2553)

5

2.1.3 พนธทบรโภคดอกและใบเปนหลก มลกษณะความสงของล าตนขนาดกลาง ทรงพมขนาดกลาง เปนสายพนธทมแหลงก าเนดในประเทศฝรงเศสทนยมปลกม 3 พนธ คอ A. 75 (กอนป ค.ศ. 1975) A.80 (พนธลกผสม ป ค.ศ. 1980) และ A.85 (ป ค.ศ. 1985) พนธ A.85 เปนสายพนธทมคณลกษณะดทสด ใหผลผลตสง ดอกทเกบเกยวสดสามารถเกบไวไดนาน ทนทานตอการขนสง แตมขอเสยคอ ไมคอยตานทานโรค และเพาะขยายพนธไดยาก โดยทวไปเกษตรกรจะนยมปลกพนธทบรโภคดอกมาก เพราะดอกของอารตโชคพนธน มคณคาทางอาหารและสรรพคณทางยาสงทสด (ศกดา, 2553)

2.2 การขยายพนธอารตโชค

2.2.1 การใชเมลดปลกสวนมากเปนพนธลกผสม ระยะเพาะปลกระหวางเดอนกมภาพนธถงเดอนเมษายน โดยการคดเลอกเมลดทไมสมบรณออกดวยการแชน า คดเอาเมลดทลอยน าออกทง หลงจากนนจงคลกดวยสารเคมทปองกนเชอราและจงหวานเมลดลงในถาดเพาะหรอแปลงเพาะ ดนทใชเพาะเมลดตองผสมปยหมกในอตรา ดน 3 สวน: ปยหมก 1 สวน เมอเมลดงอกแลวตนมขนาดสงประมาณ 1–2 นว ใชปยน าฉดพนตนออนเพอกระตนใหเจรญเตบโตเรวขน (ศกดา, 2553)

2.2.2 การใชพนธจากการเพาะเลยงเนอเยอ เปนวธทดทสดเพราะสามารถขยายพนธไดในปรมาณมาก ล าตนมขนาดเทากน มการเจรญเตบโตเทากน ใหผลผลตเกบเกยวไดพรอมกน แตเปนวธยงยากส าหรบเกษตรกรและมคาใชจายคอนขางสง (ศกดา, 2553)

2.2.3 การปลกโดยใชหนอเปนวธทเกษตรกรนยมใชมาก แตตองเลอกหนอทดสมบรณมาท าพนธและน าหนอทไดชบสารเคมปองกนเชอรา แปลงเพาะช าตองใสแคลเซยมคลอไรดและคอป-เปอรซลเฟตคลกเคลาผสมกบดน แลวจงช าหนอลงในแปลงเพาะช ากลาทมขนาด 1.2–1.3 เมตร โดยการช าเปนแถว 4–5 แถวตอแปลง ระยะตนหางประมาณ 15–20 เซนตเมตร หลงจากนนจงใชหญาหรอฟางแหงคลมแปลงเพาะช าและใหน าวนละ 2 เวลา หลงจากนน 7–10 วน จงเอาหญาหรอฟางแหงทคลมแปลงออก โดยในขณะคลมแปลงฉดพนประมาณ 2 ครง อยาใชปยยเรยมากเกนไป เพราะจะท าใหหนอพนธอวบอวนเกนไป ออนแอเปนโรคงาย หลงจากนนควรหมนตรวจสอบตดตามสถานการณศตรพช โดยเฉพาะอยางยงโรคทเกดจากเชอราและแบคทเรยอยางสม าเสมอ และถอนหนอกลาพนธทตายหรอเปนโรคออกจากแปลงไปท าลาย ระยะเวลาเพาะช าพนธกลาประมาณ 1 เดอน (ศกดา, 2553)

6

2.3 การเพาะปลกอารตโชค 2.3.1 ดนทเหมาะสมแกการเพาะปลกอารตโชคตองเปนดนทอมน า และระบายน าไดดม

ความอดมสมบรณปานกลาง มอนทรยวตถไมนอยกวารอยละ 5–7 ในชวงฤดแลงความชนในดนตองไมต ากวารอยละ 80 เพราะอารตโชคเปนพชทมใบคอนขางใหญการคายน าของใบจงสง ในชวงฤดฝนหากน าในดนสงเกนไป จะเปนอนตรายตออารตโชคทมอายนอยหรอตนออน อารตโชคเปนพชทชอบขนในดนทคอนขางเปนดาง มคา pH อยระหวาง 6–6.5 ดงนนหากในพนทดนมคณสมบตเปนกรด ควรปรบลดความเปนกรดของดนดวยการเตมแคลเซยมคลอไรดกอนจงคอยปลกอารตโชค (ศกดา, 2553)

2.3.2 ภมอากาศทเหมาะสมส าหรบการปลกอารตโชคใหไดผลผลตทดคอ ตองมอากาศเยนตลอดป อยเหนอกวาระดบน าทะเลไมนอยกวา 1,200 เมตร อารตโชคเปนพชทตองปลกในพนททมแสงแดดมาก ราก ใบ ล าตน และดอก จงจะมการเจรญเตบโตด สม าเสมอ และสะสมสารทมสรรพคณทางยาไดมาก (ศกดา, 2553)

2.4 การอบแหง

การท าอาหารแหงเปนการดงน าออกจากอาหาร เปนการถนอมอาหารแบบหนงทท าไดงาย เปนวธทเกาแกทสดวธหนง สามารถเกบรกษาไดนานเปนป จากผลการศกษาพบวาปรมาณความชนทจะปองกนการเสอมเสยของอาหาร เนองจากจลนทรยโดยทวไปควรจะดงน าออกใหเหลอนอยกวารอยละ 10 ทงนขนอยกบชนดของวตถดบเปนส าคญ ถาจะปองกนการเสอมเสยเนองจากการเปลยนแปลงทางเคมควรจะลดต าลงจนถงประมาณรอยละ 5 (รงนภา, 2535)

2.4.1 หลกการอบแหง เมออากาศหรอลมรอนพดผานผวหนาของอาหารทเปยก ความรอนจะถกถายเท

ไปยงผวของอาหาร และน าในอาหารจะระเหยออกมาดวยความรอนแฝงของการเกดไอ ไอน าจะแพรผานฟลมอากาศและถกพดพาไปโดยลมรอนทเคลอนท สภาวะดงกลาวจะท าใหความดนทผวหนาของอาหารต ากวาความดนไอดานในของอาหาร เปนผลใหเกดความแตกตางของความดนไอของอาหารขน อาหารชนดานในจะมความดนไอสงและคอยๆ ลดต าลงเมอชนของอาหารเขาใกลอากาศแหง ความแตกตางนท าใหเกดแรงดนเพอไลน าออกจากอาหาร น าจะเคลอนทไปยงผวหนาดวยกลไกดงตอไปน (ดงภาพท 2.2)

7

1. การเคลอนทของของเหลวดวยแรงแคปลาร 2. การแพรของของเหลวซงเกดความแตกตางของความเขมขนของตวละลายของ

อาหารในสวนตางๆ 3. การแพรของของเหลวซงดดซบโดยผวหนาของของแขงในอาหาร 4. ความแตกตางของความดนไอท าใหเกดการแพรของไอน าในชองอากาศของ

อาหาร

ภาพท 2.2 การเคลอนทของความชนระหวางการท าแหง

ทมา : วไล (2546)

2.4.2 กระบวนการท าแหงอาหาร สมบต (2529) กลาววาการท าแหงคอการลดความชนในอาหารหรอการลดคา aw

ของอาหาร คา aw มาจากค าวา available water หรอ water activity หมายถง ปรมาณน าอสระทจลนทรยจะสามารถน าไปใชในการเจรญได อาหารทกชนดจะมน าเปนสวนประกอบในปรมาณมากนอยแตกตางกนตงแตรอยละ 10-95 โดยน าหนก อาหารทมน ามากจะเกดการเสอมเสยเรว แตปรมาณน าอยางเดยวไมสามารถทจะบงชวาอาหารนนจะเสอมเสยไดเรวหรอชา เพราะองคประกอบของอาหารแตกตางกน น าทมอยในอาหารแบงออกเปน 2 ประเภท คอ

1. น าอสระ (free water) น าสวนใหญทมอยในเซลลพช เซลลสตว ไซโทพลาสซมชองวางระหวางเซลล ทอสงน า ทออาหาร น าอสระสามารถดงออกจากอาหารไดงายๆ โดยใชพลงงานความรอนและแสงในชวงการอบแหงทอตราเรวคงท น าอสระเปนน าทเกยวของกบการเกดปฏกรยาเปนน าทจลนทรยสามารถน าไปใชเพอการเจรญและการสบพนธ เรยกน าสวนนวา available water หรอ water activity เปนน าทมความส าคญ มบทบาทตอการถนอมอาหารและคณภาพของผลตภณฑ

8

2. น าไมอสระ (bound water) น าไมอสระเพราะโมเลกลไปเกาะเกยวกบโมเลกลของสารเคม หรอสารประกอบอนๆ ในอาหารดวยพนธะตางๆ เชน พนธะไฮโดรเจน พนธะแวน-เดอรวาลส การจบตวดวยพนธะตางๆ มผลตอความแขงแรง ความยากงายในการท าลายพนธะระหวางโมเลกลของน ากบโมเลกลของสารอนๆ

2.4.3 การเคลอนทของน าภายในอาหารเนองจากการท าแหง

สมบต (2529) กลาววาการระเหยเกดขนจากการเคลอนทของน าในอาหาร 2 ระดบ คอการเคลอนทจากภายในอาหารไปสผวหนาของอาหาร และจากผวหนาของอาหารไปสอากาศ การเคลอนทของน าภายในอาหารเกดขนได 2 ลกษณะ คอ

1. การเคลอนทดวยแรงผานชองแคบ (capillary force) เปนการเคลอนทของไอน าในอาหารทมเซลลโปรง มรพรนขนาดใหญ มชองวางระหวางเซลลตอเนองกนเปนทางแคบๆ เกดแรงดนของน าขนมาตามทอสงน า และทอแคปลลาร เกดขนไดสะดวกรวดเรว หยดเมอน าในชองแคบๆ ขาดตอนลง ดงภาพท 2.3

ภาพท 2.3 การเคลอนทของน าดวยแรงผานชองแคบ ทมา : สมบต (2529)

2. การเคลอนทดวยการแพรผานเซลล (diffusion) เปนการเคลอนทของน าใน

อาหารทมเนอแนน ไมมชองวางระหวางเซลลทตอเนองเปนทางแคบๆ หรอเกดในอาหารทอบแหงไประยะหนงแลวทแรงผานชองแคบหมดไปแลว น าจะตองแพรผานผนงเซลลจงเคลอนทไดชา ซงมลกษณะเปน semipermeable membrane จากเซลลหนงไปยงอกเซลลหนง น าเคลอนทมาทผวอาหารแลวจะระเหยไปกบกระแสลมรอน ดงภาพท 2.4

9

ภาพท 2.4 การเคลอนทของน าดวยการแพรผานเซลล

ทมา : สมบต (2529)

2.4.4 อตราการท าแหงของอาหาร (drying rate) ลกษณะการเคลอนยายของน าในอาหารมผลตออตราการท าแหง (การสญเสยน า

ตอหนงหนวยเวลา) อาหารทมเนอโปรงการเคลอนทของน าจะเปนแบบการไหลผานชองแคบ น าทเคลอนมาทผวอาหารจะเรวกวาการระเหยกลายเปนไอ ผวอาหารจะเปยกชมดวยน า การระเหยน าเกดอยางอสระดวยอตราเรวคงท เรยกการท าแหงชวงนวาอตราการท าแหงคงท เมอการไหลผานชองแคบของน าหมดไป น าจะเคลอนทดวยการแพรทชาลงมากจนผวอาหารแหง การระเหยเกดขนชาลงอตราการท าแหงจงลดลง

อตราการอบแหงเปนการวดความเรว หรอความสามารถในการระเหยของน าตอเวลาหรอพนทโดยมความสมพนธดงน

อตราการอบแหง = ปรมาณน าทระเหยไป ระยะเวลา หรอพนท

การท าแหงจะสนสดลงเมอความชนของอากาศในเครองท าแหงสมดลกบความชนของอาหารหรอคาความชนสมพทธของอากาศมคาเทากบคา aw ของอาหารคณดวย 100 เรยกวาความชนสมดล และการอบแหงนนสามารถแบงออกไดเปน 3 ชวง คอ

10

I : ชวงการใหความรอนเบองตนแกวสด II : ชวงอตราการอบแหงคงท III : ชวงอตราการอบแหงลดลง ทผวของวสดทเปยกชน ความชนทผวจะอยในรปของน า ถาเอาวสดนมาอบแหง

ภายใตเงอนไขทคงท อณหภมและความเขมขนของไอน าทผวกจะคงท โดยอณหภมของวสดจะมคาใกลเคยงหรอเทากบอณหภมกระเปาะเปยกของลมรอน ชวงเวลาทวสดใชในการเพมอณหภม จนถงคาน คอ ชวง I ในชวงเวลา II ทถดไป อณหภมของวสดจะมคาคงท ตราบใดทยงมความชนเหลออยในรปของน าทผววสด ความรอนทงหมดทวสดไดรบในชวงนจะถกใชในการระเหยความชนเทานน อตราสวนความชนของวสดจะลดลงเปนสดสวนโดยตรงกบเวลา ในชวงนการอบแหงจะเปนแบบอตราการอบแหงคงท (constant drying rate) ในชวง III ความชนในรปของน าทผวของวสดจะระเหยหมดไป การถายเทความชนในรปของน าจากสวนในของวสดเกดขนไมทนกบการระเหยของน าจากผวของวสด ดงนนผวของวสดจะอยในสภาพทแหงและอณหภมของวสดจะเรมสงขน ปรมาณความรอนทวสดไดรบนอกจากจะลดลงแลว ความรอนนยงตองใชในการระเหยความชนและเพมอณหภมของวสดดวย ในชวงนการอบแหงจะเปนแบบอตราการอบแหงลดลง (falling drying rate) การอบแหงจะสนสดลงเมอความชนลดลงถงคาความชนสมดล (equilibrium moisture content) สวนคาของความชนทจดตอระหวางชวง II และ III เรยกวา ความชนวกฤต (critical moisture content) ดงภาพท 2.5

ภาพท 2.5 การเปรยบเทยบอตราการอบแหงกบความชน ทมา : ดดแปลงจากนธยา (2555)

11

ส าหรบการวดความชนของผลผลต โดยทวไปปรมาณน าทอยในวสดอบแหง คดได 2 แบบดงน

(1) ความชนมาตรฐานเปยก (wet basis); Mw จะใชน าหนกของวสดทชน เปนฐาน

ในการค านวณ ดงน

(2.1)

(2) ความชนมาตรฐานแหง (dry basis); Md จะใชน าหนกของวสดทแหง เปนฐาน

ในการค านวณ ดงน

(2.2)

เมอ Mw = ความชนมาตรฐานเปยก, รอยละ

Md = ความชนมาตรฐานแหง, รอยละ w = น าหนกน ารวมกบน าหนกแหงของวสด, กโลกรม d = น าหนกวสดแหง (น าหนกวสดหลงจากอบจนน าระเหย

หมดแลว), กโลกรม

ความชนมาตรฐานเปยกจะนยมใชกนในวงการคา สวนความชนมาตรฐานแหงจะนยมใชกนในการวเคราะหกระบวนการอบแหงทางทฤษฎเพอชวยใหการค านวณสะดวกขน ซงเปนเพราะมวลของวสดแหงจะคงทหรอเกอบคงทระหวางการอบแหง

2.4.5 สมการจลนพลศาสตรการอบแหง 1. ชวงอตราการอบแหงคงท ชวงอตราการอบแหงคงทสวนใหญจะเกดขน เมอวสดอบแหงมความชนเรมตน

มากกวารอยละ 230-300 (มาตรฐานแหง) ขนไป (Brooker et al., 1992) ทชวงอตราการอบแหงคงท การถายเทความรอนและมวลระหวางวสด และอากาศจะเหมอนกบการถายเทความรอนและมวลทเกดขนทกระเปาะเปยกของเทอรโมมเตอร คอ เกดขนเฉพาะทรอบๆ ผววสดเทานน และน าจะเกาะ

100)(

xw

dwM w

100)(

xd

dwM d

12

อยทผวของวสดเปนจ านวนมาก ตวแปรส าคญทมผลตอการอบแหง คออณหภม ความชนสมพทธและความเรวลม เมอเพมความเรวลมทไหลผานวสด จะท าใหฟลมอากาศนงมความหนาลดลงเปนผลใหความตานทานตอการไหลของความรอนและมวลลดลงดวย เมอเพมอณหภมของอากาศอบแหง จะท าใหความแตกตางของอณหภมระหวางทผววสดและของกระแสอากาศทไหลอสระมมากขน เปนผลใหการถายเทความรอนและมวลดขน และเมอลดคาความชนสมพทธของอากาศอบแหง จะเปนผลใหความแตกตางระหวางอตราสวนความชนอมตวทผววสด และอตราสวนความชนของกระแสอากาศทไหลอสระมมากขน ท าใหเกดการถายเทมวลดขน การถายเทมวลเกดขนเนองจากความแตกตางของความเขมขนของไอน าทผวของกระเปาะเปยก และทอากาศรอบนอก (สมชาต, 2540) ดงสมการท (2.3) (2.3)

เมอ = อตราการถายเทมวล, kg/h hD = สมประสทธการถายเทมวล, m/h A = พนททเกดการระเหย, m2

C wb = ความเขมขนของไอน าทผวของกระเปาะเปยก, kg/m3 C∞ = ความเขมขนของไอน าทกระแสการไหลอสระของอากาศ, kg/m3

2. ชวงอตราการอบแหงลดลง สมการจลนพลศาสตรของการอบแหง ในชวงอตราการอบแหงลดลงสามารถ

แบงเปน สมการการอบแหงทางทฤษฎ สมการการอบแหงกงทฤษฎ และสมการการอบแหง เอมไพรคเคล แตละรปแบบสมการมรายละเอยดดงน

ก. สมการการอบแหงทางทฤษฎ ทฤษฎนมกตงสมมตฐานวา การเคลอนทความชนภายในวสดเกดขนโดยการแพร

(diffusion) ตามกฎขอทสองของ Fick (Fick's Second Law) ซงด าเนนไปแตกตางกนตามรปรางของวสดทก าลงอบแหง ท าใหสามารถค านวณหาสมประสทธการแพรความชนประสทธผล (effective diffusion coefficient, Deff) และพลงงานกระตนส าหรบการแพรความชน (activation energy for diffusion) โดยการประยกตใชสมการอารรเนยส (arrhenius equation) ซงเปนหลกการของ Newman (1931) สมมตฐานของสมการน อาท คา Deff นขนอยกบความชนของวสดในระหวางการ

)(.

CCAhm wbDw

wm.

13

อบแหง และมคาคงทตลอดคาบเวลาการอบแหง อตราการหดตวของวสดในระหวางการอบแหงมคาคงทตลอดคาบเวลาการอบแหง การอบแหงเปนแบบมตเดยว อณหภมในการอบแหงมคาคงท เปนตน (Adedeji et al., 2008) กฎขอทสองของ Fick ในสภาวะการแพรความชนทไมคงท เมอไมพจารณาอทธพลของอณหภมและความดนไอรวม สามารถอธบายพฤตกรรมการอบแหงวสดไดดงน (Kardum et al., 2001; Janjai et al., 2007)

(2.4) เมอ คอ Laplace ส าหรบเฟสของแขงทเคลอนทของความชนในทศทางหนง

มตตามทศทาง x มคา ถาพจารณาการถายเทมวลในทศทาง x, y และ z ซงตงฉากกนและกน จะไดวา (2.5)

สมประสทธ s มคาเทากบ 0 ส าหรบวสดทมรปทรงเปนแผนระนาบทมความยาวมาก ๆ (infinite slab) เทากบ 1 ส าหรบวสดทมรปทรงเปนทรงกระบอก (cylinder) และเทากบ 2 ส าหรบวสดทมรปทรงเปนทรงกลม (sphere) (Kardum et al., 2001) ในสมการ (2.4) เมอก าหนดภาระเรมตนและภาวะขอบเขต จะไดค าตอบของสมการ (2.4) ดงน (Park, 1998; Kardum et al., 2001; Moyano et al., 2002; Janjai et al., 2007; Adedeji et al., 2008; Chin et al., 2008; Janjai et al., 2008; Gachovska et al., 2008; Vega-Galvez et al., 2008)

- ส าหรบวสดทมรปทรงเปนทรงกลม (sphere) ทมระยะรศมเทากบ r0 ตวอยาง

วสดทมรปรางทรงกลม เชน ล าไย ลนจ องน เมลดถวเหลอง เปนตน

(2.6)

- ส าหรบวสดทมรปทรงเปนทรงกระบอก (cylinder) ทมระยะรศมเทากบ r

ตวอยางวสดทมรปรางเปนทรงกระบอก เชน เมลดขาวเปลอก ขาวสาร พวกพชเคยวมน (nuts)

ดอกกะหล าหน เปนตน

XDt

Xeff

2

xx

xx

s

s

12

2

2

0

22

122

0

exp16

r

tDn

nMM

MM eff

neq

eq

14

(2.7)

- ส าหรบวสดทมรปทรงเปนแผนระนาบทมความยาวมากๆ (infinite slab) และม

ความหนาครงหนงเทากบ z ตวอยางวสดทางการเกษตรทมรปรางเปนแผนระนาบ เชน ผลไมแผน

กลวยฉาบ เผอกฉาบ สาหรายทะเลแผน เปนตน

(2.8) สมการ (2.6) ถง (2.8) มจ านวนเทอมทไมมทสนสด และเทอมทายๆ จะมคาลดลง

เรอยๆ ดงนนเราอาจตดเทอมทายๆ ออกไปได โดยคงไวเฉพาะเทอมแรก (n = 1) ซงค าตอบทไดอาจจะไมผดไปมากนก โดยเฉพาะเมอเวลาการอบแหงมคามาก จงสามารถเขยนสมการใหมส าหรบวสดทรงกลม วสดทรงกระบอกและวสดแผนระนาบ ตามล าดบ ไดดงน (Reyes et al., 2002; Lee et al., 2004; Gachovska et al., 2008; Khazaei et al., 2008; Vega-Galvez et al., 2008)

(2.9)

(2.10)

(2.11)

2

22

122

0

exp4

r

tD

rMM

MM eff

n

n neq

eq

2

22

122

0 4

12exp

12

48

z

tDn

nMM

MM eff

neq

eq

2

2

2

0

exp4

2 r

tD

rMM

MM eff

eq

eq

2

0

2

2

0

exp6

r

tD

MM

MM eff

eq

eq

2

2

2

0 4exp

8

z

tD

MM

MM eff

eq

eq

15

เมอ n = ล าดบทของฟงกชน (1, 2, 3,…) αn = สงกลบคาฟงกชนเบสเซลออเดอรศนยตามล าดบท n ของฟงกชน Deff = สมประสทธการแพรความชนประสทธผล (ตารางเมตรตอนาท) t = เวลาในการอบแหง (นาท) z = ความหนาของวสด (มลลเมตร) เมอทราบคา Deff และคาอณหภมของอากาศทใชในการอบแหง สามารถหาคา

พลงงานกระตนส าหรบการแพร (activation energy for diffusion, Ea) โดยการประยกตใชสมการอารรเนยส แนวคดนคดคนครงแรกโดย Newman (1931) ซงมรปสมการคอ (Lee and Hsieh, 2008)

(2.12) เมอ D0 = คาคงทเทยบเทาคาสมประสทธการแพรความชนประสทธผลทอณหภม

อากาศ สงไมมขอบเขต (ตารางเมตรตอนาท) Ea = พลงงานกระตน (กโลจลตอกโลกรม) R = คาคงทของกาซ = 8.314 กโลจลตอกโลกรม-โมล องศาเคลวน (kJ/kmol.K) T = อณหภมของอากาศทใชในการอบแหง (องศาเคลวน)

ข. สมการการอบแหงกงทฤษฎ Lewis (1921) กลาววา พฤตกรรมการอบแหงของวสดนนจะคลายคลงกบกฏการ

เยนตวของนวตน (Newton's law of cooling) จงเรยกสมการนวาแบบจ าลองของนวตนหรอ Exponential Model หรอ Logarithmic Model หรอ Lewis Model (Lee and Hsieh, 2008) ซงเปนรปแบบผลเฉลยอยางงายของสมการการแพรความชนของ Fick ปจจยทควบคมการท าแหงมาจากตววสด กฎการเยนตวของนวตนมรปแบบสมการ ดงน

(2.13)

จากการเทยบเคยงจงสามารถเขยนสมการซงเกยวกบอตราการอบแหงไดวา

))(( eqTTkdt

dTt

RT

EDD a

eff exp0

16

(2.14)

แยกสมการและอนทเกรทโดยใชภาวะเรมตนและภาวะขอบเขต ดงน

M (r,0) = M0 ส าหรบ r<R M (r,t) = M(eq) ส าหรบ t<0 จะได

(2.15)

ใสลอกฐานธรรมชาต (ln) ในสมการ (2.15) ทงสองขางจะสามารถหาคาคงทการอบแหง (drying constant, k) ไดจากความลาดชนของเสนกราฟทพลอตระหวาง ln MR กบเวลาในการอบแหง (drying time, t) เสนกราฟจะเปนเสนตรงทมความลาดชนเปนลบ (ถาสมมตฐานถกตอง) และคาคงท k จะมหนวยเปนเวลา-1 ตามคาหนวยของ t คาคงทการอบแหงนจะบอกถงระยะเวลาในการอบแหง หาก k มคามากแสดงวาการอบแหงใชเวลาสน Amellal and Benamara (2008) กลาววาสมการนเหมาะกบวสดทมความพรน (porous materials) เชน อนทพลมหนเตา แครรอทหน เปนตน (2.16)

ค. สมการการอบแหงเอมไพรเคล สมการนเปนสมการทไดจากการฟตขอมลทไดจากการทดลอง เขากบสมการ

ตนแบบ ถอไดวาเปนวธการทงายและนยมใชกนอยางกวางขวาง โดยสมการทรจกกนดในการอบแหงวสดเกษตรและอาหารคอ สมการของ Page (Page's model) ซงถกพฒนาในป ค.ศ. 1949 เปนสมการเรมแรกทใชส าหรบเมลดขาวโพด และพฒนามาจาก Lewis model (Lee and Hsieh, 2008) ดงน

))(( eqMMkdt

Md

)exp(0

ktMM

MMMR

eq

eq

ktMR ln

17

(2.17) ใสลอกฐานธรรมชาต (ln) ในสมการ (2.17) ทงสองขาง 2 ครง จะสามารถหา

คาคงทการอบแหง (drying constant, k) ไดจากเสนกราฟทพลอตระหวาง ln (-ln MR) กบ ln t เสนกราฟจะเปนเสนตรงทมความลาดชนเปนบวก (ถาสมมตฐานถกตอง) คาคงทของแบบจ าลองของเพจ (Page's model constant หรอคา N) หาไดจากความลาดชนของเสนตรง คา k คอ จดทเสนกราฟตดแกนเมอ t มคาเทากบศนยนนกคอ ท log 1 นนเองในการพลอตกราฟแบบ log-log และจะมหนวยเปน เวลา-1 ตามคาหนวยของคา t คาคงทการอบแหงนจะบอกถงระยะเวลาในการอบแหงหากคา k มคามากแสดงวาการอบแหงใชเวลาสน สวนคาคงท N นนไมมหนวย แบบจ าลองเอมไพรเคลการอบแหงทนยมใชแสดงในสมการดงตอไปน

สมการ Henderson and Pabis มรปแบบสมการ ดงน

(2.18)

สมการ Two – term expontial มรปแบบสมการ ดงน

(2.19)

2.4.6 ปจจยทมผลตอการท าแหง 1. ธรรมชาตของอาหาร อาหารมเนอโปรง น าจะเคลอนทแบบผานชองแคบซงเรว

กวาการแพรผานเซลลในอาหารเนอแนน อาหารเนอโปรงจะแหงเรวกวาอาหารเนอแนน อาหารมน าตาลสงจะเหนยว กดขวางการเคลอนทของน าจะแหงชา อาหารทผานการลวก นวดคลง จนเซลลแตก จะแหงไดเรวขน (ชมภ, 2550)

2. ขนาดและรปรางมผลตอพนทผว ตอน าหนก ขนาดเลกจะมพนทผวตอน าหนกมากกวาขนาดใหญ จงแหงไดเรวกวา ความหนาของอาหาร อาหารยงหนามากเทาไหร การอบแหงกจะใชเวลานานนอกจากนนตองค านงถงพนทผวทสมผสกบอากาศทเคลอนยายไอน าออกไปดวย (ชมภ, 2550)

)exp( ktaMR

)exp(0

N

eq

eqkt

MM

MMMR

)exp()1()exp( kataktaMR

18

3. ต าแหนงของอาหารในเตา อตราการอบแหงภายในตเกดไมสม าเสมอขนอยกบชนด ประสทธภาพ ทศทางการเคลอนทของลมรอน อาหารทสมผสกบลมรอนทมความชนต า (ลมรอนมอณหภมสง) ระเหยไดด (ชมภ, 2550)

4. ปรมาณอาหารตอพนทในถาดมความสมพนธ กบพนทผวทจะสมผสกบลมรอน การอบแหงอาหารโดยใสอาหารเขาไปในตอบครงละมากๆ ท าใหการอบแหงไมทวถง โดยเฉพาะชวงกลางๆ อาหารจะซอนทบกน น าจะระเหยออกไดไมด อาหารจะสมผสกบอากาศรอนไมทวถง ไอน าไมสามารถแพรกระจายผานชนอาหารตอนบนไดจงท าใหอาหารแหงชา การจดเรยงอาหารเพอน าไปอบแหงมผลตออตราการอบแหง การจดเรยงอาหารใหแผกระจายอยางสม าเสมอ ไมซอนทบกน อาหารจะสมผสกบลมรอนไดอยางทวถงสม าเสมอ อาหารจะแหงไดอยางทวถง (ชมภ, 2550)

5. ความชนสมพทธของอากาศความแตกตางระหวางความชนสมพทธของลมรอนกบอาหารมผลตอแรงขบดนความชนออกจากอาหาร ในการอบแหงลมรอนยงมความชนต า อตราการอบแหงยงสง แตถาลมรอนมความชนเขาใกลจดอมตว (น าเยอะ) จะรบไอน าไดนอย อตราการอบแหงจะต า ความชนของอากาศจะเปนตวก าหนดวาจะสามารถลดความชนของอาหารในกระบวนการอบแหงใหต าเทาไหร อากาศรอนทมไอน าอยมากจะรบไอน าเพมไดนอย ความชนสมพทธของลมรอนจะเปนตวก าหนดความชนสดทายของผลตภณฑ ทนททอาหารและอากาศรอนถงจดสมดล การระเหยน าจะไมเกดขนอก (ชมภ, 2550)

6. อณหภมของอากาศ เพมอณหภมของลมรอนเทากบลดคาความชนสมพทธเปนการเพมความสามารถในการรบไอน า เพมแรงขบดนน าหรอความชนออกจากผวหนาอาหาร ถาใชอณหภมสงในการอบแหงโมเลกลของน าจะเคลอนทไดเรวขน อตราการอบแหงจะสงขน อยางไรกตามอณหภมทใชตองไมสงจนท าใหอาหารไหม หรอเกดความเสยหายจากปฏกรยาทางเคม หรอกายภาพ การก าหนดอณหภมของอากาศทใชขนกบลกษณะการเคลอนทของอากาศรอน และระยะเวลาในการอบแหง การอบแหงผกและผลไมอณหภมทเหมาะสมอยในชวง 45-70 องศาเซลเซยส ถาสงกวา 70 องศาเซลเซยส น าจะระเหยเรวเกนไป อาจท าใหเกดการเปลยนแปลงเชงซอนทางเคม กายภาพทผวหนา ผวหนาเกดเปลอกแหงแขงกระดาง น าซมผานไมได เรยกวา case hardening อตราการอบแหงลดต าลง ผลตภณฑมความชนอยภายในสง เมอเกบผลตภณฑไวจะเกดการเนาเสย เกดสคล า (ชมภ, 2550)

7. ความเรวของลมรอนในการอบแหงลมรอนใหกบอาหารพาความชนออกไป ถาใชความเรวลมสงกจะพาไอน าจากผวหนาของอาหารสภายนอกไดเรวขน และยงชวยปองกนการเกดสภาวะอมตวในบรรยากาศเหนอผวของอาหาร ชวยลดเวลาในชวงการอบแหงคงท (ชมภ, 2550)

19

2.5 พลงงานแสงอาทตย ดวงอาทตยเปนแหลงก าเนดพลงงานปฐมภม (primary energy source) และเปนแหลง

พลงงานทส าคญทสดของชวต ดวงอาทตยเปนกลมกาซรอนรปทรงกลมทมความหนาแนนสงประมาณ 100 เทาของความหนาแนนน า ดวงอาทตยเปรยบเสมอนวตถด า (black body) ทมอณหภมสง 5,777 K พลงงานทเกดขนบนดวงอาทตย เปนผลจากปฏกรยาเทอรโม-นวเคลยร และท าใหมวลของดวงอาทตยลดลงในอตราประมาณ 4x109 กโลกรมตอวนาท มการปลอยพลงงานออกมาในรปของคลนแมเหลกไฟฟาทมความถตางๆ ในอตรา 3.85x1023 กโลวตต จากปรมาณก าลงงานทปลอยมา มก าลงงานตกกระทบโลกในอตรา 1.79x104 กโลวตต และพลงงานทแผออกมาจะขนอยกบความยาวคลน (การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย, 2555)

พลงงานจากดวงอาทตยมหลายรปแบบแตเปนทรจกกนมากไดแก แสง และความรอน รงสแสงอาทตยมคาคงทตลอดปเปนคาความเขมในรปของพลงงานตอพนท มหนวยเปนวตตตอตารางเมตร รงสแสงอาทตยมคา 380 ลานลานเมกะวตต เมอผานบรรยากาศมาถงโลกจะเหลอเพยง 170 ลานเมกะวตต (วจตร, 2524) ชวงความยาวคลนทใหความรอนไดแก อนฟาเรด มความยาวคลนอยในชวง 0.8–200 ไมโครเมตร เปนรงสทมความยาวคลนมากกวารงสอลตราไวโอเลต แตสนกวาชวงความยาวคลนของวทยและโทรทศน บรรยากาศของโลกประกอบดวยกาซหลายชนด หยดน าและอนภาคของแขง ซงกนแสงแดดทแผเขามายงพนผวโลก สวนหนงของแสงแดดจะถกสะทอนกลบสอวกาศนอกโลกทนท ขณะทสวนทสามารถผานชนบรรยากาศเขามาในโลกไดกจะถกดดซบ แพร หรอสะทอนกลบโดยชนวตถ

การแผความรอนของดวงอาทตยจะอยในรปของการแผรงส โดยจะแผรงสผานชนบรรยากาศ และแผรงสลงสพนโลกอกครงหนง การแผรงสนนสามารถแบงไดเปน 3 ประเภทคอ

1. การแผรงสโดยตรง (beam or direct radiation) คอ รงสทมาจากดวงอาทตยโดยตรง และตกลงผวรบแสง มทศทางแนนอนทเวลาใดเวลาหนงซงทศทางของรงสตรงอยในแนวล าแสงอาทตย

2. รงสกระจาย (diffuse radiation) คอรงสดวงอาทตยสวนทถกสะทอนจากบรรยากาศของโลก และวตถตางๆ ทอยในแนวทางเดนของแสงกอนตกกระทบพนผวรบแสงรงสกระจายนมาจากทกทศทางของทองฟา

3. รงสรวม (total or global radiation) คอผลรวมของรงสตรงและรงสกระจายทตกกระทบผวรบแสง ในกรณทผวรบแสงเปนพนเอยงรงสรวมจะประกอบดวยรงสตรงจากทองฟารงสกระจายจากทองฟา และผวโลกเรยกรงสรวมนวา total radiation (จงจตร, 2540)

คาพลงงานแสงอาทตยทแผลงมายงโลกนน ยงขนกบระยะหางจากโลกกบดวงอาทตยและขนอยกบมมเอยงของโลก

20

ปจจยทมผลตอการแผรงสของดวงอาทตยบนพนโลก 1. ความโปรงใสของบรรยากาศ เนองจากบรรยากาศประกอบดวยฝ น เมฆ ไอน า แกส ซงม

สวนในการกระจาย การสะทอน และการดดซบรงสแสงอาทตย (วจตร, 2524) 2. ความยาวนานของเวลากลางวน มคาแตกตางตามฤด ถาเปนชวงทมระยะเวลากลางวน

ยาวนานจะไดรบรงสจากดวงอาทตยมาก (วจตร, 2524) 3. มมของแสงอาทตยทสองกระทบบนพนโลก ในตอนเทยงวนคาพลงงานแสงอาทตยจะม

มากสดเพราะสองกระทบเปนมมฉาก ในตอนเชา และเยนแสงอาทตยจะสองเปนมมเอยง ดงนนคาพลงงานแสงอาทตยจะมนอย (วจตร, 2524)

2.6 การตากแหงดวยพลงงานแสงอาทตย

การตากแหงดวยพลงงานแสงอาทตยมมานานแลว และในปจจบนกยงเปนทนยมใชกนอย โดยเฉพาะกบผลตผลทางการเกษตร เวลาทใชในการตากแหงขนอยกบชนด และความชนของผลตผล ความหนาของชนตากแหง และสภาวะอากาศ การอบแหงดวยแสงแดดจะเสยคาใชจายต า แตมขอเสยคอคณคาทางอาหารบางอยาง เชน ส กลน รส อาจสญเสยไป เกดการปนเปอนจากฝ น แมลงตางๆ และจลนทรย (ดรณ, 2532) นอกจากนนยงพบวาอาหารเนาเสยในระหวางการตากแดดเกดขน เนองจากมแมลงมาไขทงไวแลวเกดเปนตวออน ในบางครงเกษตรกรประสบปญหาผลตผลเปยกชน และไมสามารถท าไดทนเวลา ท าใหผลตผลเสยหาย เชน มเชอราและสารพษสงเกนมาตรฐาน เปนตน ดงนนจงไดมการปรบปรงวธการตากแหงโดยใชแสงแดด โดยอาศยหลกการของวตถด าซงสามารถดดและเกบความรอนไดดมาก การอบในตอบแหงพลงงานแสงอาทตยใชเวลานอยเพราะอณหภมภายในตอบสง เมอแหงเรวกจะเปนการปองกนการเจรญเตบโตของพวกจลนทรยไดด คอไมเกดการเนาเสยในระหวางการตาก ไมมการปนเปอนจากฝ น แมลง นก แมวาจะมแมลงไข หรอแมลงเลดรอดเขาไปกไมสามารถมชวตอยได จงสะอาดและสะดวกกวาโดยไมจ าเปนตองเกบเมอฝนตกเปนการประหยดแรงงาน และประหยดเชอเพลง หรอไฟฟาดวย 2.7 การอบแหงดวยพลงงานแสงอาทตย

การอบแหงดวยพลงงานแสงอาทตยเปนการอบแหงผลผลตโดยใชความรอนจากพลงงานแสงอาทตย เพอระเหยน าจากผลตผลซงจะอาศยการพาความรอน โดยทการอบแหงดวยพลงงานแสงอาทตยจะเสยตนทนดานพลงงานนอย เมอเปรยบเทยบกบการอบแหงโดยใชเครองอบแหงชนดอนๆ (ดรณ, 2532) นภาภรณ (2547) ไดศกษาการอบแหงเปปเปอรมนท ยเอสเอมนท และเลมอน-ไทม ดวยเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย ลกษณะเครองเปนแบบพาความรอนเขาสหองอบ ท า

21

การอบแหงดวยความเรวลม 1.5 และ 1.8 เมตรตอวนาท โดยใชพชสมนไพร 2,068 และ 2,585 กรมตอตารางเมตร คณภาพหลงการอบพชสมนไพรทท าการตรวจวดคอคา ส ปรมาณน ามนหอมระเหย ปรมาณเชอจลนทรยทงหมด ปรมาณยสตและรา ปรมาณโคลฟอรม และ Escherichia coli จากการทดลองพบวาความเรวลมไมมผลตอเวลาทใชในการอบแหงยเอสเอมนท และเลมอนไทมอยางมนยส าคญทางสถต (p>0.05) แตจะมผลตอเวลาในการอบแหงเปปเปอรมนทอยางมนยส าคญทางสถต (p≤0.05) นอกจากนนความเรวลมยงมผลตอปรมาณน ามนหอมระเหยของพชสมนไพรทง 3 ชนดอยางมนยส าคญทางสถต (p≤0.05) จากการเปรยบเทยบคณภาพหลงการอบของพชสมนไพรทง 3 ชนด โดยใชเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย เครองอบแหงไฟฟาแบบถาด และเครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศแบบถงหมน พบวาคณภาพหลงการอบดวยเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยไมดอยไปกวาคณภาพหลงการอบดวยเครองอบแหงแบบถาด คาพลงงานไฟฟาเฉลยทใชในการอบแหงโดยใชเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย เครองอบแหงไฟฟาแบบถาด และเครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศแบบถงหมนเปน 2.35, 83.48 และ 15.45 บาทตอ 1,800 กรม ตามล าดบ

2.7.1 เครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย แบงตามแบบการไหลของกระแสอากาศเปน 2

แบบ คอ 1. เครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยแบบบงคบ (force convection solar dryer)

เครองอบแหงนจะใชพดลมเปนตวขบอากาศใหไหลภายในเครองอบแหง เนองจากเปนการสรางความดนใหเทากบความแตกตางของความดนรวมระหวางทางเขาและทางออก เหมาะสมกบการอบแหงขนาดเลกและใหญซงขนาดใหญจะสรางยากกวา แตสามารถออกแบบใหการท างานมประสทธภาพ และมความนาเชอถอคอนขางมาก ถาตองการอบแหงจ านวนมากๆ ควรมพดลมในการขบอากาศท าใหการหมนเวยนอากาศเปนไปไดดวยด ซงจะท าใหประสทธภาพเชงความรอนของตวรบรงสสงขนเมอเปรยบเทยบกบแบบทไมใชพดลม หรอ free convection dryer (จารวฒน, 2555)

2. เครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยแบบธรรมชาต (force convection dryer) เครองอบแหงชนดนอาศยหลกการขยายตวของอากาศภายนอก ซงมความหนาแนนแตกตางกน ท าใหการหมนเวยนเพอชวยถายเทอากาศชน ซงเหมาะสมกบการอบแหงขนาดเลกทตองการลงทนต าเนองจากอตราการไหลของอากาศขนกบปรมาณรงสแสงอาทตย (จารวฒน, 2555)

22

2.7.2 เครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย แบงตามลกษณะการรบพลงงานความรอนภายในเครองอบแหง ประกอบกบลกษณะการออกแบบเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย สามารถแบงประเภทไดเปนลกษณะ ดงน

1. แบบรบพลงงานแสงอาทตยโดยตรง (direct mode solar dryer) เครองอบแหงประเภทนจะใชวสดท าเปนหลงคา รงสดวงอาทตยจะทะลผานไปยงวสดโดยตรง การระเหยน าออกจากตววสดเกดขนเพราะความรอน เชน เครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยแบบกลอง (จารวฒน, 2555)

2. แบบรบพลงงานแสงอาทตยทางออม (indirect mode solar dryer) เครองอบแหงประเภทนประกอบดวย ตวท าความรอนดวยรงสดวงอาทตย (solar air heater) พดลม (fan) โบลวเวอร (blower) และหองอบแหง (drying chamber) รงสดวงอาทตยจะเปลยนไปเปนพลงงานความรอนโดยตวท าอากาศรอนกอนแลวจงสงไปยงวสด โดยมอากาศเปนตวกลาง เชน เครองอบพลงงานแสงอาทตยแบบถงเกบ (จารวฒน, 2555)

3. แบบรบรงสแสงอาทตยแบบผสม (mixed mode solar dryer) เครองอบประเภทนเกดจากการพฒนาโดยเอาสองแบบแรกมารวมกน วสดจะไดรบความรอนสองสวนคอ ไดรบความรอนจากการถกแสงโดยตรงและไดจากอากาศรอนทมาจากตวท าอากาศรอน (จารวฒน, 2555)

2.7.3 การอบแหงดวยพลงงานแสงอาทตย ปจจบนมการยอมรบใชงาน 3 ลกษณะ คอ 1. การอบแหงระบบ passive คอ ระบบทเครองอบแหงท างานโดยอาศยพลงงาน

แสงอาทตยและกระแสลมทพดผาน ซงจารวฒน (2555) ไดกลาววาม 3 ระบบไดแก ก. เครองตากแหงโดยธรรมชาต เปนการวางวสดไวทกลางแจง อาศย

ความรอนจากแสงอาทตยและกระแสลมในบรรยากาศในการระเหยความชนออกจากวสด ข. ตอบแหงแบบไดรบแสงอาทตยโดยตรง วสดทอบจะอยใน

เครองอบแหงทประกอบดวยวสดทโปรงใส ความรอนทใชอบแหงไดมาจากการดดกลนพลงงานแสงอาทตย และอาศยหลกการขยายตวเอง อากาศรอนภายในเครองอบแหงท าใหเกดการหมนเวยนของอากาศเพอชวยถายเทอากาศชน

ค. ตอบแหงพลงงานแสงอาทตยแบบผสม เครองอบแหงชนดนวสดทอยภายในจะไดรบความรอน 2 ทาง คอทางตรงจากดวงอาทตยและทางออมจากแผงรบรงส ดวงอาทตย ท าใหอากาศรอนกอนทจะผานวสดอบแหง

2. การอบแหงระบบ active คอ ระบบอบแหงทมเครองชวยใหอากาศไหลเวยนในทศทางทตองการ เชน จะมพดลมตดตงในระบบเพอบงคบใหมการไหลของอากาศผานระบบ

23

พดลมจะดดอากาศจากภายนอกใหไหลผานแผงรบแสงอาทตย เพอรบความรอนจากแผงรบแสงอาทตย อากาศรอนทไหลผานพดลมและหองอบแหงจะมความชนสมพทธต ากวาความชนของพชผล จงพาความชนจากพชผลออกสภายนอกท าใหพชผลทอบไวแหงได (จารวฒน, 2555)

3. การอบแหงระบบ hybrid คอ ระบบอบแหงทใชพลงงานแสงอาทตย และยงตองอาศยพลงงานในรปแบบอนๆ ชวยในเวลาทมแสงอาทตยไมสม าเสมอหรอตองการใหผลตผลทางการเกษตรแหงเรวขน เชน ใชรวมกบพลงงานเชอเพลงจากชวมวล พลงงานไฟฟา วสดอบแหงจะไดรบความรอนจากอากาศรอนทผานเขาแผงรบแสงอาทตย และการหมนเวยนของอากาศจะอาศยพดลมหรอเครองดดอากาศชวย (จารวฒน, 2555) 2.8 การอบแหงแบบถาด (tray drying)

การอบแหงแบบถาดเปนการอบแหงโดยใชกระแสลมรอนเคลอนทสมผสกบอาหาร โดยอาหารอาจจะอยกบทหรอมการเคลอนทดวย (สคนธชน และวรรณวบลย, 2543) ซงเครองอบแหงนถกพฒนาขนมาเนองจากการท าแหงแบบตากแดดมขอดอยหลายขอ เชน พลงความรอนจากแสงอาทตยใหอณหภมทไมสงนกและกระแสลมธรรมชาตไมแรงพอ ท าใหใชเวลานานใชพนท มากและมกท าในทเปดโลง คณคาทางอาหารบางอยาง เชน ส กลน รส อาจสญเสยไป เกดการปนเปอนจากฝ น แมลงตางๆ และจลนทรย (ดรณ, 2532)

เครองอบแหงแบบถาดเปนเครองมอท าแหงลมรอนแบบไมตอเนอง ซงท างานทความดนบรรยากาศ ลกษณะของเครองมอจะเปนตบฉนวน มถาดส าหรบใสอาหาร มระบบทอหรอแบฟเฟล เพอน าความรอนขนไปดานบนผานแตละถาดเพอใหลมรอนกระจายอยางสม าเสมอ อาจมการตดตงเครองน าความรอนเพมขนดานบนหรอดานขางของถาดเพอเพมอตราการท าแหง (วไล, 2546) สวนปญหาเครองอบแหงทพบ คอ ควบคมดแลยากจงมการอบแหงทไมสม าเสมอ เนองจากการกระจายลมไมทวถง มผลตอผลตภณฑทอยบรเวณทางเขาของลมมลกษณะแหงกวาดานทางออกของลม ท าใหคณภาพของผลตภณฑไมมความสม าเสมอกน สามารถแกไขไดโดยสลบถาดหรอกลบทศทางลม (ไพบลย, 2532) โดยลกษณะการท างานของเครองอบแหงแบบถาดทวไปแสดงดงภาพท 2.6

24

ภาพท 2.6 ลกษณะการท างานของเครองอบแหงแบบถาดทวไป

ทมา: ไพบลย (2532)

2.9 การอบแหงโดยใชเครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศ การอบแหงโดยใชเครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศ มหลกการเดยวกนกบการใหความ

รอนในระบบไมโครเวฟทกประการ แตแตกตางกนทระยะเวลาทใช เพราะในการอบแหงดวยไมโครเวฟภายใตสภาวะสญญากาศนน มการใชความดนเขามาเกยวของท าใหระยะเวลาทใชนอยกวาการใชไมโครเวฟแบบธรรมดา (ไพบลย, 2529)

คลนไมโครเวฟมลกษณะเหมอนล าแสงเดนทางเปนเสนตรง เมอกระทบโลหะจะสะทอนกลบแตสามารถทะลผานอากาศ แกว กระดาษ และพลาสตกได จะถกดดซบไดดในสารประกอบทมคณสมบตเปนไดอเลกทรก เมอคลนไมโครเวฟสะทอนกลบจะไมเกดความรอนกบวตถนน แตถาสารสามารถดดซบไมโครเวฟไดจะกอใหเกดพลงงานความรอนขนภายในสาร โดยเปลยนรปเปนพลงงานแมเหลกไฟฟา องคประกอบของอาหารเปนปจจยส าคญทท าใหอาหารทกชนดมคณสมบตเปนไดอเลกทรก แตการดดซบไมโครเวฟไดแตกตางกนไปนนขนกบปจจยทเกยวของดงตอไปน ไดแก องคประกอบทางเคมอาหาร พบวาปรมาณองคประกอบทางเคม เกลอแร และรปแบบน าของอาหารมความส าคญตอการดดซบคลนไมโครเวฟดวย น าอสระจะดดซบน าไดดกวาน าทเกาะกบสารประกอบอนๆ เชน โปรตน คารโบไฮเดรต สวนปจจยอนทมผลตอการดดซบคลนไมโครเวฟไดแก ลกษณะทางกายภาพของอาหาร อณหภมและระดบความถของคลนไมโครเวฟ ส าหรบอาหารแหง อาหารทมไขมนและน าสงจะดดซบคลนไมโครเวฟไดต ากวา

25

การอบแหงไมโครเวฟสญญากาศท าใหน าในผลตภณฑระเหยไดทอณหภมต า โดยความรอนทไดมาจากคลนไมโครเวฟ เมอคลนพงเขาสอาหารดานในจะถกกลนไวท าใหอณหภมเพมขนอยางรวดเรวซงเปนการลดความรอนทเปนความรอนสมผส ท าใหอาหารทงดานนอกและดานในไดรบคลนความรอนเทากน จงไมท าใหอาหารเกดการไหมเกรยม ผลตภณฑทไดจงมสสนสวยงามและคงคณคาทางอาหารเหมอนเดม นอกจากนการท าแหงจะท าใหทกสภาวะโดยไมขนอยกบสภาพอากาศภายนอก ผลตภณฑทไดจงมความสะอาดถกสขลกษณะ (ไพบลย, 2529)

2.9.1 ระบบการท างาน

เครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศแบบถงหมน เปนการอบแหงทสภาวะสญญากาศ ซงมสวนประกอบของเครองทส าคญ 3 สวน คอ

1. ถงอบไมโครเวฟ มลกษณะเปนหองอบแหงทรงกระบอก และมทอน าคลน ไมโครเวฟตออยดานขางของผนงถง เพอน าคลนไมโครเวฟจากแหลงก าเนด (แมกนตรอน) มาสบรเวณภายในหองอบทมถงหมน ซงเปนสวนทใสวตถดบทตองการอบแหง โดยไดมการออกแบบใหมใบกวาดเปนครบอยภายใน ท าหนาทพาผลตภณฑขนไปแลวปลอยใหตกลงมาอยางอสระ ท าใหผลตภณฑไดรบพลงงานไมโครเวฟอยางทวถง และไอน าทระเหยออกมาจากผลตภณฑสามารถเคลอนทออกไปไดสะดวก ท าใหการอบแหงใชเวลานอย

2. เครองดกจบไอน า เปนอปกรณทชวยลดปรมาตรของไอน ากอนเขาปมสญญากาศ เนองจากคณสมบตของน าเมอปรมาตรของน าทกลายเปนไอจะมปรมาตรเพมขนหลาย เทา ท าใหปมสญญากาศไมสามารถทจะดดอากาศออกไดทนกบปรมาตรไอน าทขยายตวในถงอบ จงท าใหความสามารถในการดดอากาศลดลงมา สงผลใหความดนทเปนสญญากาศลดลงนอกจากนนยงท าใหไอน าเกดการกลนตวภายในถงอบ และการอบแหงไมสามารถท างานตอได หรอท าใหผลตภณฑทอบแหงเปลยนสภาพไป ดงนนจงจ าเปนตองมเครองดกจบไอน า เพอใหปมสญญากาศท างานไดอยางเตมประสทธภาพตลอดชวงเวลาการอบแหง

3. ปมสญญากาศ เครองปมสญญากาศเปนสวนประกอบทส าคญสวนหนง ซงท าหนาทเปนอปกรณดดอากาศท าใหเกดสภาพสญญากาศภายในถงอบ อยางไรกตามการอบแหงโดยใชเครองอบไมโครเวฟแบบสญญากาศกยงมขอจ ากดอยางหนงคอ มการใชกระแสไฟฟาซงท าใหตนทนการผลตสง หากมการใชระบบทผสมผสานกนระหวางการอบแหงวธดงเดมทใชระบบลมรอน ส าหรบใชในการก าจดความชนทระเหยไดงายออกไป ตามดวยการอบแหงดวยระบบไมโครเวฟแบบสญญากาศ ส าหรบก าจดความชนทระเหยไดยากออกไปในขนตอนสดทายของการอบแหง อาจชวยลดตนทนไดมากกวาการอบแหงโดยใชไมโครเวฟแบบสญญากาศเพยงอยางเดยว

26

ซงผลตภณฑและตนทนของแหลงพลงงานกเปนสงจ าเปนทตองพจารณา เนองจากมผลตอการเลอกกระบวนการในการท าแหง และตองมการพจารณาถงคณภาพของผลตภณฑทได ซงตองมคณภาพสงและเปนทตองการในทองตลาด 2.10 การเปลยนแปลงของอาหารเนองจากการอบแหง

การอบแหงท าใหเกดการเปลยนแปลงของอาหารซงขนอยกบธรรมชาตของอาหาร และสภาวะทใชในการอบแหง (ชมภ, 2550) คอ

2.10.1 การหดตว

เซลลของสงมชวตโดยธรรมชาตจะมลกษณะเตง ผนงเซลลมความยดหยน สามารถตานทานแรงไดระดบหนง ถาแรงทไดรบมากเกนไปกวาทผนงเซลลจะรบไดผนงเซลลจะแตก เซลลผดรปไปในการอบแหงเมอน าระเหยไปจะเกดชองวางขนท าใหเซลลของอาหารซงเชอมโยงตดกนถกดงใหเขาไปแทนทชองวางนน เซลลหดตวแตไมสามารถหดตวเขาไปไดเทาๆ กนทกสวน สวนทหดตวไมไดกจะเกดการยดตวออกท าใหเกดแรงดง ผนงเซลลทนตอแรงดงไดระดบหนง ถาแรงทไดรบมากเกนกวาทผนงเซลลจะรบไดท าใหเกดการฉกขาด ซงมกเกดกบอาหารทมโครงสรางแขงแรงหรอการอบแหงทเรวเกนไป ถาท าการอบแหงอยางรวดเรวโดยใชอณหภมสง ผวหนาจะแหงแขงกอนทอาหารสวนทอยใจกลางจะแหง ดงนนเมอบรเวณใจกลางแหงและหดตว จะดงสวนผวหนาท าใหเกดการปรแตกภายในเกดชองวาง ท าใหผลตภณฑมลกษณะคลายรงผง จะไดผลตภณฑทมลกษณะแขง มผวหนาทโคงเลกนอย มลกษณะเหยวมากกวา มชองวางมากกวา ถาอบอยางชาๆ จะมผวหนาทโคงมากกวา มเนอแนน การเสยน าท าใหเซลลของอาหารเกดการหดตวจากผวนอก สวนทแขงจะคงสภาพสวนทออนจะเวาลงไป อาหารทมน าเปนสวนประกอบอยมากจะหดตวบดเบยวมาก การท าแหงอยางรวดเรวอาหารจะหดตวนอยกวาการท าแหงอยางชาๆ (ชมภ, 2550)

2.10.2 การเปลยนส

สของอาหารหลงการอบแหงจะเปลยนแปลงไป เนองจากการอบแหงท าใหลกษณะผวหนาของอาหารเปลยนแปลงท าใหเกดการสะทอนแสง สเปลยน และยงมผลจากปฏกรยาออกซเดชนของรงควตถ คลอโรฟลล แคโรทนอยดทเกดขนระหวางการอบแหง อาหารทผานการท าแหงจะมสเขมขน เนองจากความรอน ปฏกรยาทางเคม เกดสารสน าตาล อณหภม และความชนของอาหาร (ชมภ, 2550)

27

2.10.3 การเกดเปลอกแขง อาหารจะมเปลอกแขงหมสวนในทยงไมแหงไว ซงเกดจากในชวงแรกทใหน า

ระเหยเรวเกนไป น าจากดานในของอาหารเคลอนทมาทผวไมทนหรอมสารละลายน าตาล โปรตน เคลอนทมาแขงตวทผว สามารถหลกเลยงไดโดยไมใชอณหภมสงในการท าแหง (ชมภ, 2550)

2.10.4 การเสยความสามารถในการคนรป (rehydration) อาหารแหงบางชนดตองน ากลบมาคนสภาพโดยการแชน า จะดดน ากลบคนได

ไมถงรอยละ 100 และใชเวลานาน ผลตภณฑอาหารหลงคนสภาพจะมเนอเหนยว สญเสยความนม ความฉ าน า ความกรอบ อาจมสาเหตจากการเปลยนแปลงทางกายภาพ เชน การหดตว การบดเบยว การฉกขาดของเซลล เซลลอาหารจะเสยความยดหยนของผนงเซลล โปรตนเสยสภาพในการดดน า อตราการคนรปอาจใชเปนดชนชคณภาพของอาหาร อาหารถกท าแหงภายใตสภาวะทเหมาะสมจะเสยหายนอย คนรปไดเรวและสมบรณกวาอาหารทท าแหงไมเหมาะสม อาหารท าแหงดวยการแชเยอกแขงจะมความสามารถในการคนสภาพดทสด เพราะไมไดใชความรอนในการท าลายผนงเซลล หรอเปลยนโครงสรางของสตารชโปรตน (ชมภ, 2550)

2.10.5 การเสยคณคาทางอาหารและสารระเหย

คณคาทางอาหารทเหลออยในอาหารแหงมความแตกตางกนเปนผลมาจากวธการเตรยมอณหภม ระยะเวลาในการท าแหง สภาวะในการเกบรกษา มการเสอมสลายของวตามนซ แคโรทน เนองจากปฏกรยาออกซเดชน การเสอมสลายไรโบฟลาวนจากแสง สวนไทอะมน โปรตน เกดจากความรอน เมอใชเวลาในการท าแหงนานการสญเสยกจะยงมาก การสญเสยสารระเหยเนองจากความรอนท าใหกลนหอม กลนรสของอาหารแหงลดนอยลงจากเดม สารระเหยจะสญเสยไปมากหรอนอยขนอยกบอณหภม ปรมาณของแขงทมอยในอาหาร และความดนไอของสารละลาย (ชมภ, 2550) 2.11 ประโยชนของการท าแหง

รงนภา (2535) ไดกลาววาประโยชนของการท าแหงมดงตอไปน 2.11.1 ปองกนการเกดปฏกรยาเคม การผลตเอนไซม การเนาเสยทเกดจากเชอจลนทรย 2.11.2 ท าใหมผลตภณฑไวใชอปโภคบรโภคในยามขาดแคลน นอกฤดกาลหรอในแหลง

หางไกล 2.11.3 ท าใหผลตภณฑสามารถเกบรกษาไวไดนานโดยไมตองใชตเยนใหเปลองคาใชจาย

28

2.11.4 เปนการลดน าหนกอาหาร ขนาดของอาหาร ท าใหสะดวกในการบรรจ การเกบรกษาการ ขนสง ลดพนท และคาใชจาย

2.11.5 เพอใหเกดผลตภณฑอาหารชนดใหมทมลกษณะ กลนรสเฉพาะ เชน ลกเกด ซงไดจากการท าแหงองน ลกพรน หมแผน หมหยอง กนเชยง เปนตน

2.11.6 เพอใหเกดความสะดวกในการใชอปโภคบรโภค เชน ชา โกโก กาแฟผงส าเรจรปผลตภณฑเหลานตองผานกระบวนการหมก ตม บด มากอนการอบแหง ผบรโภคเพยงน ามาเตมน ารอน กสามารถบรโภคไดทนท 2.12 ขอดและขอเสยของการท าใหอาหารแหง

รงนภา (2535) ไดกลาวถงขอดและขอเสยของการท าใหอาหารแหงไวดงน 2.12.1 ขอดของการท าใหอาหารแหง

1. น าหนกเบา การท าแหงสามารถลดน าหนกลงไดรอยละ 60-90 ของอาหารสด ยกเวนธญพชประกอบดวยน า และน าสวนนเองจะถกก าจดออกโดยกระบวนการอบแหงหรอตากแหง (รงนภา, 2535)

2. มความกระชบ คอ ผลตภณฑอาหารอบแหงตองการเนอทนอยกวาของอาหารสด อาหารแชเยอกแขง หรออาหารกระปอง โดยเฉพาะถาสามารถจดเกบในภาชนะบรรจได (รงนภา, 2535)

3. ความคงตวทสภาวะการเกบ ผลตภณฑอาหารแหงไมจ าเปนตองใชตเยนในการเกบรกษา แตมขอจ ากดของอณหภมสงสดทใชในระหวางการเกบรกษา เพอใหไดระยะเวลาการเกบรกษาทนานขน (รงนภา, 2535)

2.12.2 ขอเสยของการท าใหอาหารแหง 1. ความไวตอความรอน เนองจากอาหารสวนมากมความไวตอความรอนใน

ระดบหนง อาจท าใหเกดกลนรสไหมขนได ถาควบคมสภาวะไมเหมาะสม 2. เกดการสญเสยกลนรส สารระเหยทระเหยได และเกดการเปลยนส 3. การเปลยนแปลงโครงสราง ซงรวมถงการเกดการแหงกรอบอนเนองมาจากการ

หดตว 4. เกดปฏกรยาสน าตาลทไมใชเกดจากเอนไซม ทงนเนองจากความเขมขนของ

สารเพมขนนอกจากนยงเกดการหนของไขมน

29

5. เกดการเสอมเสยอนเนองมาจากจลนทรยได ถาหากอตราการอบแหงเรมตนชาปรมาณความชนสดทายมคาสง หรอเกบผลตภณฑไวในบรรยากาศทมความชนสมพทธสง (รงนภา, 2535)

2.13 คณสมบตทางเคมกายภาพ

2.13.1 สารประกอบฟนอลก (phenolic compounds) สารประกอบฟนอลกมโครงสรางพนฐานเปนวงแหวน (aromatic ring) ทมหมไฮ-

ดรอกซล (hydroxyl group) เขามาแทนทซงอาจเขามาแทนท 1 หมหรอมากกวา สารประกอบ ฟนอลกสามารถจ าแนกเปนกลมไดจากโครงสรางทแตกตางกนไดแก จ านวนคารบอน และหมทเขามาแทนทในต าแหนงตางๆ ซงมการจ าแนกชนดของสารประกอบฟนอลกแลวมากกวา 8,000 ชนด (Kris-Etherton et al., 2002) โดยจ าแนกเปนกลมๆ ไดแก กรดฟนอลก (phenolic acids) ลกนน (lignin) กรดไฮดรอกซซนนามกและอนพนธ (hydroxycinnamic acid and deriviatives) และฟลาโว-นอยด (flavonoids) เปนตน สารประกอบฟนอลกแตละกลมทมโครงสรางและองคประกอบแตกตางกนจะพบไดในผกหรอผลไมตางชนดกน สารประกอบฟนอลกสามารถเปนไดทงสาร ตงตนของปฏกรยาการเกดสน าตาล และเปนสารตานออกซเดชน โดยจะท าหนาทเปนสารตานออกซเดชนเมอมอยในปรมาณนอย และหากมอยในปรมาณทมากจะไวตอการเกดออกซเดชน โดยจะท าหนาทเปนสารตงตนของปฏกรยาการเกดสน าตาล สารประกอบฟนอลกจะท าหนาทเปนสารตานออกซเดชนไดดทงในระบบอาหารและในรางกาย ในขณะทจะท าหนาทเปนสารตงตนของปฏกรยาการเกดสน าตาลในระบบอาหารหรอในเซลลพชเทานน (Robards et al., 1999)

สารประกอบฟนอลกเปนสารตานออกซเดชนตามธรรมชาตทมความส าคญมากทสด โดยมความสามารถในการตานออกซเดชนทงในระบบอาหาร และในรางกายมนษย (Robards et al., 1999) ความสามารถในการตานออกซเดชนขนกบโครงสรางของสาร เชน กรดฟนอลกมความสามารถในการตานออกซเดชนนอยกวาฟลาโวนอยด เนองจากมหมไฮดรอกซลมาแทนทนอยกวาฟลาโวนอยด สารประกอบฟนอลกท าหนาทเปนสารตานออกซเดชนไดหลายแบบ เชน ก าจดอนมลอสระ ก าจดไอออนของเหลก และก าจดอนมลซเปอรออกไซด เปนตน

2.13.2 สารตานออกซเดชน สารตานออกซเดชน (antioxidant) หมายถง สารทไปท าหนาทลดหรอยบย ง

ปฏกรยาทจะกอใหเกดออกซเจนหรอสารเพอรออกไซด (peroxide) หรออกความหมายหนง คอ สารในอาหารทมผลในการลด reactive oxygen species (ROS) หรอ reactive nitrogen species

30

(RNS) ในรางกาย (Huang et al., 2005) โดยอนมลอสระมหลายประเภท ไดแก อนมลซเปอร-ออกไซด (superoxide radical, O2·-) ไฮโดรเจนเพอรออกไซด (hydrogen peroxide, H2O2) อนมล ไฮดรอกซล (hydroxyl radical, HO·) กรดไฮโปคลอรส (hypochlorous acid, HOCl) อนมลเพอร-ออกซล (peroxyl radical, ROO·) ซงเกลตออกซเจน (singlet oxygen, 1O2) และเพอรออกซลไนไตรท (peroxyl nitrite, ONOO-) (Sanchez-Moreno, 2002) หลกการของวธการวดกจกรรมของการตานออกซเดชน (Huang et al., 2005) มดงน

1. วธการทวดการแลกเปลยนอะตอมไฮโดรเจน [(based on hydrogen atom

transfer (HAT) reaction)] วธการนเปนปฏกรยาทเกดการแขงขนระหวางสารตานออกซเดชนกบสารตงตน

ของปฏกรยา โดยจะมการกระตนสารประกอบอะโซ (azo compounds) ดวยความรอนเพอใหเกดการสลายตวกลายเปนอนมลเพอรออกซล เพอเปนตวแทนอนมลอสระตามธรรมชาต วธการในกลมนไดแก oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay และ total radical trapping antioxidant parameter (TRAP) assay มกลไกดงแสดงในสมการท 2.20 ซงวธการกลมนจะวดปรมาณอะตอมไฮโดรเจนทมการแลกเปลยน โดยจะวดการเรองแสงของสารฟลออเรสเซนซทลดลงเมอเกดการออกซเดชน เมอระบบมสารตานออกซเดชน สารตานออกซเดชนจะไปแยงจบสารเรองแสง สงผลใหความเขมสารฟลออเรสเซนซลดลงดวยความเรวทชาลง สวนกลไกในการยบย งการเกดออกซเดชนแสดงในสมการท 2.21-2.28 (Huang et al.,2005)

X • + AH XH + A• (2.20)

เมอ X • = สารประกอบตางๆ AH = สารตานออกซเดชน

Initiation R 2 N 2 2R• + N (2.21) R• + O ROO• 2 (2.22) ROO• + LH ROOH + L• (2.23) Propagation L• + O LOO• 2 (2.24) LOO• + LH LOOH + L• (2.25)

Inhibition

31

LOO• + AH LOOH + A• (2.26) Termination

A• + (n - 1) LOO• nonradical products (2.27) LOO• + LOO• nonradical products (2.28) เมอ R 2 N 2 = สารประกอบอะโซ (azo compound) ROO• = อนมลเพอรออกซล (peroxyl radical) LH = สารตงตน (substrate) AH = สารตานออกซเดชน (antioxidant)

วธการวเคราะหในกลมนไดแก ORAC และ TRAP จ าเปนตองใชสารตวแทนเพอเปนสารตงตนของปฏกรยา (probes or substrates) โดยสารตานออกซเดชนจะแยงกนท าปฏกรยากบสารตงตน ในระบบการทดลองจะประกอบดวยสารกลมอะโซเพอผลตอนมลอสระ (AAPH) probes เพอตดตามปฏกรยาทเกดขน (สารฟลออเรสซน) และสารตานออกซเดชนโดย AAPH จะถกใหความรอนเพอสรางอนมลเพอรออกซล เมอใสฟลออเรสซนและสารตานออกซเดชนแลว จะเกดการแยงกนท าปฏกรยากบอนมลเพอรออกซล โดยสารตานออกซเดชนจะท าปฏกรยาอยางรวดเรว เมอสารตานออกซเดชนท าปฏกรยาจนหมดแลวสารฟลออเรสซนจงเขาท าปฏกรยาตอ การเรองแสงฟลออเรสเซนซจงคอยๆ ลดลง กลไกการแยงท าปฏกรยาของสารตานออกซเดชนและฟลออเรสซนแสดงในสมการท 2.29-2.32 (Huang et al.,2005)

ROO• + AH ROOH + A• (2.29)

A• + ROO• ROOA (2.30) ROO• + PH ROOH + P• (2.31)

A• + ROO• ROOA (2.32) เมอ PH = สารตวแทนสารตงตน (oxidized probes)

1.1 oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay วธนเปนวธการวดกจกรรมของสารตานออกซเดชน โดยอาศยหลกการลดลง

ของแสงฟลออเรสเซนซ เมอวดดวยเครองวดการดดกลนแสงฟลออเรสเซนซ โดยเมอฟลออเรสซนท าปฏกรยากบอนมลเพอรออกซลแลวความเขมของแสงจะลดลง หากในระบบมปรมาณสารตานออกซเดชนนอยจะท าใหความเขมของแสงฟลออเรสเซนซลดลงอยางรวดเรว แตถาปรมาณสาร

32

ตานออกซเดชนมากความเขมของแสงฟลออเรสเซนซจะลดลงชา เนองจากอนมลอสระตองท าปฏกรยากบสารตานออกซเดชนจนหมดกอนแลวจงท าปฏกรยากบฟลออเรสซน วธนนยมใชกนอยางกวางขวางและสามารถใชไดทงการวดกจกรรมของสารตานออกซเดชนในพช และระบบรางกายในชวงแรกของการพฒนาวธนใช B-PE (B-phycoerythrin) เปน probes ซงท าหนาทเชนเดยวกบสารฟลออเรสซน แต B-PE มขอเสยหลายประการ คอ B-PE ผลตมาจาก Porphyridium cruentum ท าใหในแตละครงการผลตมความแปรปรวนคอนขางสง นอกจากนน B-PE จะมสซดลง (photobleached) เมออยในสภาวะของการทดลองดวย plate-reader และประการสดทาย B-PE จะท าปฏกรยากบสารพอลฟนอลแลวสซดลง แมยงไมไดเตมสารทผลตอนมลอสระลงไปในระบบกตาม ท าใหภายหลงเปลยนมาใชฟลออเรสซนซงเปนสารสงเคราะหทดแทนการใช B-PE วธ ORAC นเปนการรวมกนระหวางการหาคาเวลาในการยบย งอนมลอสระ (inhibition time) และปรมาณการยบย งอนมลอสระ ในขณะทวธการอนมกหาคาเวลาในการยบย งเมอก าหนดปรมาณการยบย งอนมลอสระ หรอหาปรมาณในการยบย งอนมลอสระเมอก าหนดระยะเวลา (Huang et al.,2005)

หลกการของวธ ORAC คอน าตวอยางหรอตวแทนควบคมหรอสารมาตรฐานผสมกบสารฟลออเรสซน แลวบมทอณหภม 37 องศาเซลเซยส แลวเตม AAPH เพอเรมปฏกรยา วดความเขมของแสง ฟลออเรสเซนซทความยาวคลน 485 nm excitation/525 nm emission เปนเวลา 35 นาทโดยประมาณ และตงอณหภมภายในเครองท 37 องศาเซลเซยสโดยในการทดลองใชสาร trolox (สารจ าลองของวตามนอ) ความเขมขน 4-5 ระดบ เปนสารมาตรฐาน ไดผลดงแสดงในภาพท 2.7 น าผลทไดค านวณหาพนทใตกราฟ (area under curve, AUC) แลวค านวณเปนคาพนทใตกราฟสทธ (netAUC) น าคาทไดมาเปรยบเทยบกบกราฟมาตรฐานระหวางความเขมขนของ trolox (Y) (M) กบพนทใตกราฟ (X) คาทไดแสดงเปนไมโครโมลของ trolox ตอตวอยางสด 100 กรม (Huang et al.,2005)

33

ภาพท 2.7 กราฟการลดลงของความเขมแสงฟลออเรสเซนซสมพทธของตวอยางและสารมาตรฐานทมา: Huang et al. (2005)

การวดคาดวยวธ ORAC น เพอใหไดผลการทดลองทดขนควรใชปเปตชนดหลายทาง (multichannel) เพอใชเวลาในการเตรยมตวอยางลงในไมโครเพลตใหสนทสด ควบคกบเครองอานคาพรอมถาดชนด 96 หรอ 48 หลม นอกจากนนวธนคอนขางไวตออณหภม จงตองควบคมทงอณหภมภายในเครอง และอณหภมของบฟเฟอรทน ามาใชใหอยท 37 องศาเซลเซยส กอนน ามาละลายสาร AAPH สงส าคญอกเรองหนงคอในการทดลองแตละครงไมควรใชเวลาเกน 1 ชวโมง เนองจากสารหมดประสทธภาพ (Prior et al., 2005)

1.2 total radical trapping antioxidant parameter (TRAP) assay วธนเปนวธทใชหลกการเดยวกบวธ ORAC คอใชสาร AAPH ในการผลตอนมล

เพอรออกซล ผลทไดเปรยบเทยบกบ trolox และใชสารฟลออเรสซนเปนสารเรองแสงเชนเดยวกนแตแตกตางกนตรงทวธ ORAC สนใจความเขมของแสงทลดลงเมอวดดวยเครองวดการดดกลนแสงฟลออเรสเซนซโดยเปรยบเทยบพนทใตกราฟ ในขณะทวธ TRAP สนใจปรมาณออกซเจนทถกใชไปในปฏกรยาโดยดทเวลาการเกดปฏกรยาเปนหลก ผลทไดค านวณออกมาเปนคาไมโครโมลของอนมลเพอรออกซลทถกจบไวตอพลาสมา 1 ลตร แตวธการนมปญหาเนองจากมจดสนสดของปฏกรยา (endpoint) หลายจด ซงอาจท าใหเกดความสบสนในการทดลองได (Huang et al.,2005)

34

2. วธการทวดการแลกเปลยนอเลกตรอนเดยว (based on single electron transfer (SET) reaction)

วธการนจะวดความสามารถของสารตานออกซเดชนในปฏกรยาการรบของตวรบอเลกตรอน ปฏกรยานจะมการเปลยนแปลงสเมอเกดการแลกเปลยนอเลกตรอน โดยการเปลยนสจะสมพนธกบความเขมขนของสารตานออกซเดชน คอ ถาสารตานออกซเดชนมความเขมขนมากสของสารละลายกจะลดลงเรวขน วธการในกลมนไดแก total phenols assay by folin-ciocaulteu reagent (FCR), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging capacity (DPPH) assay, trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) assay หรอ ABTS และ ferric ion reducing antioxidant power (FRAP) assay มกลไกดงแสดงในสมการท 2.33 (Huang et al.,2005)

X + AH X• + AH • + (2.33)

2.1 วธ 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging capacity (DPPH)

assay วธนจะวดความสามารถในการยบยงย ง 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical

(DPPH) ดงภาพท 2.8 โดย DPPH เปนสารอนมลไนโตรเจนทคอนขางคงตว โดยขณะเรมตนการทดลองจะใหสารสเขม เมอเกดปฏกรยามากขนสารจะมสซดจางลง ท าการวดคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 515 นาโนเมตร ตามระยะเวลาทก าหนด หากในระบบมปรมาณสารตานออกซเดชนมากสของสารละลายกจะลดลงเรว กลไกของการเกดปฏกรยาแสดงในสมการท 2.34 คาทไดสามารถแสดงไดหลายรปแบบ ไดแก แสดงเปนรอยละของการยบย งอนมลอสระ (% radical scavenging activity) คาความเขมขนของสารสกดทสามารถยบย งอนมลอสระไดรอยละ 50 จากปรมาณอนมลอสระเรมตน (IC50) หรอคาความสามารถในการตานออกซเดชน (antiradical efficiency, AE) (Huang et al.,2005)

probe oxidant e+e( from antioxidant) treduced probe oxidized antioxidant (2.34)

วธนเปนวธทงายมความแมนย า ใชเวลานอย และใชเครองมอแคเครองวดการ

ดดกลนแสงเทานน เหมาะส าหรบวดกจกรรมของสารตานออกซเดชนในน าผกและน าผลไมหรอในสารสกดผกและผลไม แตไมเหมาะส าหรบการวดกจกรรมของสารตานออกซเดชนในพลาสมาเนองจากสาร DPPH ตองละลายในเมทานอล จงสงผลใหเกดการตกตะกอนของโปรตน (Sanchez-

35

Moreno, 2002) วธการวดกจกรรมของสารตานออกซเดชนในกลมน เชน DPPH, TEAC และ FRAP จะมความสมพนธดมาก (R2>0.99) กบการวดปรมาณฟนอลกทงหมด เนองจากกลไกในการเกดปฏกรยาเปนกลไกเดยวกน (Huang et al., 2005) แตในบางกรณสารตานอนมลอสระบางชนดทประสทธภาพดวดผลไดรวดเรวเมอวดดวยวธอน อาจใหผลทไมดหรอใหผลการยบย งชาเมอวดดวยวธน เนองจากเปนวธการวดกลไกทแตกตางกน

ภาพท 2.8 โครงสรางทางเคมของ DPPH ทมา: Prior et al. (2005)

2.2 trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) assay หรอ ABTS assay วธนเปนวธการวดความเขมขนของ trolox ทท าหนาทเปนสารตานออกซเดชนตอ

0.1 มลลโมลารของสารตงตนทยบย งอนมลอสระของ ABTS (ABTS radical cation, ABTS·+) สาร ABTS (2,2-azonobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate)) มสตรโครงสรางดงแสดงในภาพท 2.9 ซงสภาวะปกตจะดดกลนแสงทความยาวคลน 342 นาโนเมตร เมอถกกระตนใหผลตอนมลอสระจะเปลยนมาดดกลนแสงทความยาวคลน 414 นาโนเมตร หลกการของวธนคอวดความสามารถของสารตานออกซเดชนในการยบย งอนมลเพอรออกซลของ ABTS วดไดจากการลดลงของสในสารละลาย

ภาพท 2.9 โครงสรางทางเคมของ ABTS

ทมา: Prior et al. (2005)

36

2.14 งานวจยทเกยวของ พชญา และคณะ (2553) ไดศกษาสมการจลนพลศาสตรของการอบแหงใบโรสแมร ดอก

ลา-เวนเดอร และกลบดอกกหลาบ โดยท าการวเคราะหดวยแบบจ าลองของ Lewis, Henderson and Pabis และ Page ไดท าการทดลองอบแหงใบโรสแมร ดอกลาเวนเดอร และกลบดอกกหลาบทดวยเครองอบแหงลมรอนแบบถาด ทอณหภม 50 องศาเซลเซยส โดยใชความเรว 0.5 เมตรตอวนาท โดยใบโรสแมร ดอกลาเวนเดอร และกลบดอกกหลาบมความชนเรมตนรอยละ 316.67, 354.55 และ 455.56 มาตรฐานแหง ตามล าดบ พบวาแบบจ าลองของ Page จะใหผลดทสดในการท านายจลนพลศาสตรการอบแหงใบโรสแมร ดอกลาเวนเดอร และกลบดอกกหลาบ ส าหรบกระบวนการอบแหงทอณหภม 50 องศาเซลเซยส คณภาพหลงการอบใบโรสแมร ดอกลาเวนเดอร และกลบดอกกหลาบ ทท าการตรวจวดคอ ส ความชนกอนอบและหลงอบ ปรมาณน าอสระ (aw) ปรมาณเถาทงหมด ปรมาณแทนนน ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด ปรมาณเชอจลนทรยทงหมด ปรมาณยสตและรา ปรมาณโคลฟอรมและ อ. โคไล จากการเปรยบเทยบคณภาพหลงการอบแหงของใบโรสแมร ดอกลาเวนเดอร และกลบดอกกหลาบ โดยใชเครองอบแหงลมรอนแบบถาด เปรยบเทยบกบเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย และเครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศแบบถง-หมน พบวาคณภาพหลงการอบดวยเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยไมดอยไปกวาคณภาพหลงการอบดวยเครองอบแหงลมรอนแบบถาดและผลตภณฑทไดหลงการอบทง 3 วธมความชนต ากวารอยละ 7

ณฐพล และคณะ (2553) ไดศกษาคณภาพของสบปะรดทผานการรดน าและไมรดน ากอนอบแหง โดยท าการอบแหงแบบถาด และอบแหงทอณหภม 50, 60 และ 70 องศาเซลเซยส ความเรวลมในหองอบ 0.5 เมตรตอนาท ท าการอบแหงสบปะรดจนกระทงตวอยางมคา aw ต ากวา 0.6 เมอน าไปวเคราะหคาส และคาแรงเฉอนพบวาคาความสวาง (L*) ของตวอยางทอณหภมการอบแหงเดยวกนของสบปะรดทไมรดน ามคาความสวางสงกวาสบปะรดทรดน าอยางมนยส าคญ (p≤0.05) โดยคาความสวางลดลงเมออณหภมการอบแหงเพมขน ส าหรบคาความเปนสแดง (a*) พบวาสบปะรดทผานการรดน ามคาความเปนสแดงสงกวาสบปะรดทไมรดน าอยางมนยส าคญ (p≤0.05) โดยคาความเปนสแดงเพมขนตามอณหภมอบแหง สวนคาความเปนสเหลอง (b*) ของสบปะรดทผานการรดน ามคาสงกวาสบปะรดไมรดน าทอณหภมอบแหงเดยวกนอยางมนยส าคญ (p≤0.05) และมคาลดลงเมออณหภมการอบแหงสงขน เมอพจารณาคาแรงเฉอนพบวาสบปะรดทผานการรดน าจะมคาสงกวาสบปะรดทไมรดน าทอณหภมอบแหงเดยวกน และมคาเพมขนตามอณหภมการอบแหงอยางมนยส าคญ (p≤0.05)

37

เทวรตน และสมยศ (2552) ไดศกษาหาคาความชนสมดลและจลนพบศาสตรการอบแหงของไพล ความชนสมดลของไพลหาคาโดยวธสถตทอณหภม 35, 40 และ 50 องศาเซลเซยส ในชวงความชนสมพทธ 0.06 ถง 0.85 สวนการอบแหงแบบชนบาง ท าการทดลองอบแหงไพลดวยเครองอบแหงระบบปมความรอนทอณหภมการอบแหง 40 และ 50 องศาเซลเซยส อตราการไหลของอากาศ 0.621 ลกบาศกเมตรตอวนาท ผลจากการทดลองพบวาทอณหภมเดยวกนคาความชนสมดลของไพลมคาเพมขนเมอความชนสมพทธอากาศสงขนและแบบจ าลอง Modified GAB สามารถท านายผลการทดลองความชนสมดลไดดทสด ส าหรบจลนพลศาสตรการอบแหงของไพลพบวาอตราการอบแหงของไพลอยในชวงอตราการอบแหงลดลงและสมการของ Page สามารถอธบายพฤตกรรมการอบแหงไพลแบบชนบางไดด

อศรพงษ และพชญา (2553) ไดท าการศกษาผลของกรรมวธการอบแหงตออตราการอบแหง เวลาทงหมดทใชในการท าแหง ปรมาณซโทรเนลลล คาส ความชน และคา awของใบมะกรดอบแหง โดยท าการทดลองอบแหงใบมะกรดดวยเครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศ เครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยแบบพาอากาศรอนเขาสหองอบ และเครองอบแหงลมรอนแบบถาด โดยท าการอบแหงใบมะกรดทมความชนเรมตนรอยละ 186.94 มาตรฐานแหง ควบคมอณหภมของหองอบทอณหภม 60 องศาเซลเซยส พบวาในกระบวนการอบแหงจะมแตชวงการอบแหงลดลงเทานน อตราสวนความชนลดลงแบบเอกซโปเนเชยลกบระยะเวลาในการอบแหง แบบจ าลองทางคณตศาสตรส าหรบการอบแหงดวยเครองอบแหงลมรอน ท าการศกษาโดยใชแบบจ าลองของ Lewis, Henderson and Pabis และ Page ในการท านายโดยพจารณาจากคา root means square error (RMSE), coefficient of determination (R2) และ reduced chi-square (2) พบวาแบบจ าลองของ Page สามารถพยากรณอตราการลดความชนของใบมะกรดไดดทสดส าหรบการท าแหงทอณหภม 60 องศาเซลเซยส จากผลการศกษาเปรยบเทยบกระบวนการอบแหงใบมะกรดดวยเครองอบแหงทงสามชนด พบวาคณภาพหลงการอบแหงใบมะกรดโดยใชเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตย เครองอบแหงไฟฟาแบบถาด และเครองอบแหงไมโครเวฟสญญากาศแบบถงหมนไมแตกตางกน ผลตภณฑทไดหลงการอบทง 3 วธ มความชนต ากวารอยละ 7

อษา และคณะ (2553) ไดศกษาอทธพลของการอบแหงดวยไมโครเวฟ และการอบแหงดวยเตาอบลมรอนตอสารประกอบฟนอลก และฤทธการตานอนมลอสระของผกตว (Gratoxylum formosum (Jack.)) มะระขนก (Momordica charantia L.) มะกอก (Spondias pinnata Kurz) และ ฟาทะลายโจร (Andrographis paniculata (Burm. F) Wall. ex Nees) ส าหรบเงอนไขของการอบแหงทศกษา ไดแก การอบแหงดวยไมโครเวฟทก าลงไฟฟา 600 และ 800 วตต และอบดวยลมรอนทอณหภม 40 และ 60 องศาเซลเซยส โดยท าการศกษาปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด (total

38

phenol content : TPC) และฤทธการตานอนมลอสระ ดวยวธ DPPH radical scavenging activity และวธ Ferric-reducing power : FRAP และจากการศกษาพบวาการท าแหงดวยไมโครเวฟ และการอบลมรอนท าใหปรมาณฟนอลกทงหมด และฤทธการตานอนมลอสระของผกตว มะระขนก และมะกอกลดลง เมอเปรยบเทยบกบตวอยางสดพบวามความแตกตางอยางมนยส าคญ (P≤0.05)โดยคา FRAP, TPC และ DPPH ในตวอยางผกตว มะระขนก และมะกอกทอบดวยลมรอนอณหภม 60 องศาเซลเซยสมคาต าสด รองลงมาคอการอบแหงดวยไมโครเวฟ 800 วตต การอบดวยลมรอนอณหภม 40 องศาเซลเซยส และการอบแหงดวยไมโครเวฟ 600 วตต ตามล าดบ เมอเปรยบเทยบการอบดวยลมรอนทอณหภมทแตกตางกน พบวาการใชอณหภมต าชวยรกษาความสามารถในการตานอนมลอสระไดดกวาการใชอณหภมสง เชนเดยวกนกบการท าแหงดวยไมโครเวฟการใชก าลงไฟฟาต าดกวาการใชก าลงไฟฟาสงทเวลาการอบเดยวกน แตเมอเปรยบเทยบผลของการอบแหงฟาทะ-ลายโจรดวยวธเชน เดยวกน พบวาฤทธการตานอนมลอสระของฟาทะลายโจรเมออบแหงทอณหภมสง และก าลงไฟฟาทสงจะมฤทธการตานอนมลอสระเพมมากขน

Balladin and Headley (1999) ไดท าการทดลองอบแหงกลบดอกกหลาบเปนเวลา 2 วน ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส หรอใชเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยอบเปนเวลา 16 ชวโมง เพอใหถงความชนสมดล พบวากลบดอกกหลาบมความชนเรมตน และความชนสดทายรอยละ 65.7 และ 25.2 ตามล าดบ การทดสอบหาคณสมบตทางชวเคมของกลบดอกกหลาบ คอ การหาปรมาณรงค-วตถสแดงทอยภายในกลบกหลาบ (pelargonidin) ซงพบวาปรมาณรงควตถนจะลดลงเปน 2.5 เทาของกลบดอกกหลาบทผานการอบแหง โดยสาร pelargonidin ethanoic ทสกดไดนนจะเปนตวทแสดงคาความเปนกรดเบส และคา pH ณ จดสดทายมคาเทากบ 4 และเมอซบดวยกระดาษกรองแลวทงไวใหแหงภายในเวลา 5 นาทจะมคณสมบตในการเปนอนดเคเตอรดวย

Janjai and Tung (2005) ท าการศกษาการใชเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยในการอบสมนไพรและเครองเทศ พบวาอณหภมและความชนสมพทธของอากาศทเขาไปในเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยนนมประสทธภาพในการอบแหงสง เหมาะส าหรบการอบแหงสมนไพรและเครองเทศ เมอเปรยบเทยบกบอากาศธรรมดาในสภาพอากาศทโปรงใส ความชนของดอกกระเจยบในเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยลดลงจากคาเรมตนรอยละ 92 (มาตรฐานเปยก) ไปจนเหลอความชนสดทายเทากบรอยละ 16 (มาตรฐานเปยก) ภายในเวลา 4 และ 30 ชวโมง การตรวจสอบคณภาพพบวาสของดอกกระเจยบทอบแหงดวยเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยนมคาเทยบเทากบ rosella flower แหงคณภาพสงทขายตามทองตลาด

Bala et al. (2003) ท าการศกษาการอบแหงสบปะรดดวยเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยแบบอโมงค พบวาการเปลยนแปลงของความเรวลมมผลตอการควบคมอณหภมในการอบแหง

39

ในชวงระหวางการอบแหงเมอไดรบพลงงานแสงอาทตยมากท าให การสะสมความรอนมมากขน และสงผลใหอณหภมในการอบแหงเพมมากขน จากการทดลองเมอใชความเรวลมทสงขนความสามารถในการไหลผานจากดานหนงไปสอกดานหนงจะดกวา นอกจากนนความเรวลมทสงขนจะท าใหเกดกระแสลมทปนปวนภายในตอบ ท าใหการพาความรอนจากพชสมนไพรสอากาศเปนไปไดดกวา และอณหภมภายในตอบจะมความสม าเสมอมากกวาทความเรวลมต าซงสงผลตออตราการอบแหงทเพมขนดวย

Diaz–Maroto et al. (2002) ศกษาการใชวธการอบแหงทแตกตางกนทมผลตอสารประกอบน ามนหอมระเหยในผกชฝรง พบวาการอบแหงผกชฝรงทอณหภม 45 องศาเซลเซยส มผลท าใหความเขมขนขององคประกอบหลกของน ามนหอมระเหยของผกชฝรงลดลง

Doymaz et al. (2006) ศกษาการอบแหงใบผกชลาวและผกชฝรงโดยใชเครองอบลมรอนทความเรวลม 1.1 เมตรตอวนาท อณหภมในการท าแหง 50, 60 และ 70 องศาเซลเซยส พบวาเมออณหภมในการอบแหงเพมขน จะท าใหระยะเวลาในการอบแหงลดลง และในระหวางกระบวนการอบแหงพบเพยงชวงอตราการอบแหงลดลงเทานน จากการวเคราะหคณภาพดานสพบวา อณหภมทเหมาะสมในการอบแหงใบผกชลาวและผกชฝรง คอ ทอณหภม 60 องศาเซลเซยส

Doymaz (2005) ไดศกษาการท าแหงแบบชนบาง และจลนพลศาสตรของถวลนเตาทปลกในประเทศตรก พบวาเมออบแหงถวลนเตาดวยตอบลมรอนโดยใชอณหภมในชวง 50-70 องศาเซลเซยส ถวลนเตามปรมาณความชนเฉลยจากรอยละ 90.53±0.5 ไปจนถงรอยละ 14±0.3 จะเหนไดวาเมออณหภมเพมขนจะมผลท าใหเวลาในการอบแหงลดลง แบบจ าลองทางคณตศาสตรของ Henderson and Pabis, Lewis และ Page ถกน ามาใชท านายกลไกการอบแหงของถวลนเตาดวยเครองอบแหงลมรอน โดยพจารณาความสอดคลองของแบบจ าลองกบขอมลจากการทดลองดวยคา RMSE, R2

และ 2 พบวาแบบจ าลองของ Page จะสามารถพยากรณอตราการลดความชนของถวลนเตาไดดทสด

Negi and Roy (2001) ไดศกษาผลของการอบแหง การบรรจ และสภาวะการเกบรกษาตอความคงตวของเบตา-แคโรทน และกรดแอสคอรบก และการเกดสน าตาลในระหวางการเกบรกษากะหล าปลและผกโขม เปรยบเทยบกระบวนการอบแหงดวยเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยและเครองอบแหงแบบถาด พบวาการอบแหงอารตโชคโดยใชเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยมการสญเสยเบตา-แคโรทน กรดแอสคอรบก และคลอโรฟลลมากกวาเครองอบแหงไฟฟาแบบถาด ในระหวางการเกบรกษาจะพบวาผกใบเขยวมการสญเสยน าอยางตอเนอง ท าใหคณคาทางโภชนาการ และคลอโรฟลลลดลง และมการเกดปฏกรยาสน าตาลเพมมากขน ซงเมอเกบรกษาทอณหภมต าและบรรจในถงพอลเอทลนจะท าใหสญเสยคณภาพนอยลง

40

Kingsly and Singh (2007) อบแหงทบทมดวยเครองอบแหงชนบางโดยใชตอบแบบถาดทอณหภม 50, 55 และ 60 องศาเซลเซยส ในการอบแหงทบทมทความชนเรมตนรอยละ 271.80 (มาตรฐานแหง) จนมความชนสดทายรอยละ 8.70 ± 1 จะใชเวลา 11, 9 และ 6 ชวโมงทอณหภม 50, 55 และ 60 องศาเซลเซยส ตามล าดบ เวลาทใชในการอบแหงจะลดลงเมออณหภมทใชในการอบแหงมากขน จะพบวาในกระบวนการอบแหงทบทมจะมแตชวงการอบแหงลดลงเทานน ในการท าแหงจะใชแบบจ าลองตางๆ ในการอธบายพฤตกรรมการอบแหงดวยเครองอบแหงชนบาง เพอหาแบบจ าลองทเหมาะสม พบวาแบบจ าลองของ Page เปนแบบจ าลองทใชอธบายลกษณะการอบแหงของทบทมไดดกวาแบบจ าลองอนๆ

Soysal (2004) ศกษาการอบแหงใบผกชฝรงโดยใชเครองอบไมโครเวฟทมก าลงไมโครเวฟในชวง 390-900 วตต พบวาในการอบแหงมการสญเสยความชนออกจากผลตภณฑท าใหการดดซบพลงงานไมโครเวฟลดลงเปนผลใหอตราเรวในการอบแหงลดลง การเพมก าลงไมโครเวฟจะท าใหระยะเวลาในการอบแหงลดลง จากการประเมนคาสพบวาไมมความแตกตางระหวางผลตภณฑสดและผลตภณฑทผานการอบแหง การเปลยนแปลงคาสไมขนกบก าลงไมโครเวฟ และถงแมวาผลตภณฑทผานการอบแหงโดยไมโครเวฟจะเกดสด าขนเปนบางแหง แตกยงสามารถรกษาสเขยวใหใกลเคยงกบผลตภณฑสดไวได การอบแหงโดยใชก าลงไมโครเวฟ 900 วตต จะท าใหผลตภณฑทไดมคณภาพดกวาท 360 วตต

Ozkan et al. (2007) ศกษาการอบแหงผกโขม (spinach) โดยใชเครองอบไมโครเวฟทระดบก าลงไมโครเวฟ 90-1,000 วตต จนกระทงปรมาณความชนในผลตภณฑเหลอ 0.1 กโลกรมน าตอกโลกรมน าหนกสารแหง พบวาระยะเวลาในการอบแหงอยระหวาง 290-4,005 วนาท ขนอยกบระดบก าลงไมโครเวฟ คาสของผลตภณฑทผานการอบแหงทก าลงไมโครเวฟ 500 และ 800 วตต จะใหคาความสวาง คาสแดง และคาสเหลองดทสด และทก าลงไมโครเวฟ 750 วตต เปนระดบก าลงไมโครเวฟทเหมาะสมทสดในการอบแหงผกโขม เนองจากใชระยะเวลาในการอบแหงต า ประหยดพลงงาน และคงปรมาณกรดแอสคอรบกและคาสของผลตภณฑไวไดมากทสด

Yousif et al. (1999) ศกษาการอบแหงใบโหระพาโดยใชเครองอบลมรอนและเครองอบไมโครเวฟแบบสญญากาศ จากการวเคราะหสารระเหยทปรากฏในตวอยางสดและตวอยางแหงพบวามสารระเหยสองชนดทเปนองคประกอบหลกคอ linalool และ methylchavicol (estragole) โดยตวอยางทผานการอบแหงโดยใชเครองอบไมโครเวฟแบบสญญากาศมปรมาณ linalool เปน 2.5 เทา และ methylchavicol เปน 1.5 เทา ของตวอยางทผานการอบแหง โดยใชเครองอบลมรอน และพบวาตวอยางทผานการอบแหงดวยเครองอบไมโครเวฟแบบสญญากาศใหผลผลตทเปนสารระเหยมากกวาตวอยางสด

41

เนองจากการเกดปฏกรยาทางเคมในระหวางการอบแหงและมอตราเรวในการคนรปมากกวา ขณะทตวอยางทผานการอบแหงโดยใชเครองอบลมรอนไมสามารถคนรปได แตมสเขมกวา และมสเขยวนอยกวาตวอยางทผานการอบแหงโดยใชเครองอบไมโครเวฟแบบสญญากาศ

Kouchakzadeh and Shafeei (2010) ไดท าการอบแหงพชตาชโอของประเทศอหรานสองสายพนธ (Khany และ Abasaliy) ดวยเครองอบแหงไมโครเวฟแบบพาความรอน ท าการทดลองอบแหงพชตาชโอดวยเครองอบแหงไมโครเวฟ พบวาในกระบวนการอบแหงชวงแรกอตราการอบแหงจะลดลงอยางรวดเรว นอกจากนนอตราสวนความชนจะลดลงเมอเวลาในการท าแหงเพมขน เมอพจารณาความสอดคลองของแบบจ าลองกบขอมลจากการทดลองดวยคา R2 และ means square of deviation พบวาแบบจ าลองทางคณตศาสตรของ Page จะสามารถพยากรณสมการถดถอยไมเชงเสนของพชตาชโอไดดทสด

Gil-Izquierdo et al. (2001) ไดศกษาผลของอณหภม (0, 2, 5, 7 และ 10 องศาเซลเซยส) และระยะเวลาในการเกบรกษาท 14 วนตอปรมาณสารตานอนมลอสระ (วตามนซและสารประกอบฟนอลก) ของอารตโชคสายพนธ Blanca de Tudela โดยตรวจสารประกอบฟนอลก 3 ชนด คอ chlorogenic acid, 1,5-dicaffeoylquinic acid (1,5 di-CQA)+3,5-dicaffeoylquinic acid (3,5 di-CQA) and 1,4-dicaffeoylquinic acid (1,4-di-CQA)+4,5-dicaffeoylquinic acid (4,5 di-CQA) พบวาปรมาณวตามนซของกลบดอกดานในจะสงกวาดานนอก (144 และ 193 มลลกรม/กโลกรมน าหนกสด ตามล าดบ) และลดลงหลงจาก 14 วนของการเกบรกษาในทกอณหภมททดสอบ ปรมาณสารประกอบฟนอลกของกลบดอกดานในจะสงกวาดานนอก ปรมาณฟนอลกทงหมดทเวลาเรมตนม 618 มลลกรมตอกโลกรม chlorogenic acid ม 143 มลลกรมตอกโลกรม และ 1,4 di-CQA+4,5 di-CQA ม 207 มลลกรมตอกโลกรม หลงจากการเกบรกษาจะพบวากลบดอกดานในจะมปรมาณ chlorogenic acid และ 1,4 di-CQA+4,5 di-CQA เพมขน โดยเฉพาะการเกบทอณหภม 2, 5, และ 7 องศาเซลเซยส ในทางตรงขามหลงจากเกบรกษาจะพบวาปรมาณ 1,5-di-CQA+3,5-di-CQA จะลดลงจาก 260 เปน 150 มลลกรมตอกโลกรม

Cabezas-Serrano et al. (2009) ไดศกษาความไวของการเกดปฏกรยาสน าตาลของ อารตโชค 5 สายพนธ (C3, Catanese, Tema, Violetto Foggiano และ Violetto Sardo) ในกระบวนการตดแตงสด เกบรกษาทอณหภม 5 และ 20 องศาเซลเซยส พบวาอารตโชคสายพนธ C3 มปรมาณฟนอลและสารตานอนมลอสระสง แตลกษณะปรากฏและส มการเปลยนแปลงเนองจากมกจกรรมของ polyphenol peroxidase (PPO) สง สวนสายพนธ Catanese มปรมาณวตามนซสง (117.7 มลลกรมตอกโลกรม) และปรมาณฟนอลต า แตมคณภาพหลงการตดแตงด

42

และสายพนธ Tema, Violetto Foggiano และ Violetto Sardo มปรมาณฟนอลปานกลาง ลกษณะปรากฏและสไมเปนทยอมรบ

Park et al. (2006) ไดศกษาปรมาณสารประกอบฟนอลกและผลการยบย งอนมลอสระในผลพลบสด ผลพลบทผานการท าแหงโดยวธตากแดดและทผานการท าแหงทอณหภม 60 องศา-เซลเซยส เปนเวลา 12 ชวโมง พบวาในผลสดจะมปรมาณสารประกอบฟนอลกมากกวาผลพลบทผานการท าแหงโดยวธตากแดดและทผานการท าแหงทอณหภม 60 องศาเซลเซยส โดยมคาเทากบ 1.3, 0.9 และ 0.8 มลลกรมตอ 100 กรมน าหนกแหง ตามล าดบ จากการตรวจสอบสมบตการยบย งอนมลอสระโดยวธ 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) ในผลพลบสด ผลพลบทผานการท าแหงโดยวธตากแดด และทผานการท าแหงทอณหภม 60 องศาเซลเซยส มคาเทากบรอยละ 70, 59 และ 55 ตามล าดบ สวนวธ 2,2-azonobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate) (ABTS) มคาเทากบรอยละ 58, 53 และ 46 ตามล าดบ จะเหนไดวาการแปรรปโดยการท าแหงผลพลบมผลท าใหปรมาณฟนอลกและสมบตการตานอนมลอสระของผลตภณฑลดลงเมอเปรยบเทยบกบผลพลบสด

Jung et al. (2005) ไดศกษาสมบตการตานอนมลอสระ DPPH ของผลพลบสดเปรยบเทยบกบผลพลบแหง พบวาสมบตการตานอนมลอสระ DPPH มคาลดลงจากรอยละ 88 เปน 84 เมอน าผลพลบสดมาผานกระบวนการท าแหง

Vinson et al. (2005) ไดศกษาปรมาณสารประกอบฟนอลกในตวอยางผลไม 6 ชนดโดยเปรยบเทยบระหวางผลสดกบผลทผานกระบวนการท าแหงไดแก แอปรคอท แคนเบอรร อนทผลม ฟก องนและพลม จากการทดลองพบวาปรมาณสารประกอบฟนอลกในผลสดเทากบ 1,478, 2,344, 21,730, 2,859, 1,219 และ 1,754 มลลกรมตอตวอยางแหง 100 กรม ตามล าดบ และเมอวเคราะหตวอยางผลไมทง 6 ชนดทผานกระบวนการท าแหงพบวากระบวนการท าแหงมผลท าใหปรมาณสารประกอบฟนอลกมคาลดลงเหลอเทากบ 497, 889, 2,129, 360, 592 และ 1,012 มลลกรมตอตวอยางแหง 100 กรมตามล าดบ

Toor and Savage (2006) ไดศกษาผลของการท ามะเขอเทศกงแหงตอปรมาณสารตานอนมลอสระโดยใชมะเขอเทศ 3 สายพนธ (Excell, Tradiro, and Flavourine) ทอณหภม 42 องศา-เซลเซยส จะพบวามระดบของ 5-hydroxymethyl-2-furfural ต าและมคาความสวาง (L*) ต า และคา a*/b* สงกวามะเขอเทศสด และปรมาณฟนอลกทงหมดในตวอยางมะเขอเทศกงแหง (300 มลลกรมสมมลของกรดแกลลคตอ 100 กรมน าหนกแหง) นอยกวามะเขอเทศสด (404 มลลกรมสมมลของกรดแกลลคตอ 100 กรมน าหนกแหง) อยางมนยส าคญทางสถต คาเฉลยของปรมาณฟลาโวนอยด และไลโคปนในตวอยางมะเขอเทศสด ลดลงหลงจากน ามะเขอเทศไปท าแหง ปรมาณกรดแอสคอรบกในมะเขอเทศสดลดลงจาก 284 มลลกรม/ 100 กรมมวลแหง เปน 223 มลลกรม/100

43

กรมมวลแหง หลงจากอบแหง กจกรรมของสารตานอนมลอสระทงหมดของมะเขอเทศกง มคาต ากวามะเขอเทศสด อยางมนยส าคญทางสถต (p≤0.05)

Katsube et al. (2009) ไดศกษาผลของอณหภมในการอบแหงตอความสามารถของสาร antioxidant และความคงตวของสารประกอบโพลฟนอลกในใบหมอนโดยน ามาอบแหงทอณหภม 40, 60, 70, 80 และ 110 องศาเซลเซยส เพอตรวจสอบกจกรรมและระดบของสารตานอนมลอสระโดยใชวธ 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl พบวาการท าแหงโดยใชอากาศทอณหภม 60 องศา-เซลเซยส มคาไมแตกตางจากการท าแหงแบบเยอกแขงของใบหมอน ในขณะทเมอเพมอณหภมเปน 70 องศาเซลเซยส พบวาคาทไดจะลดลงอยางมนยส าคญทางสถต ผลทไดแสดงใหเหนวาอณหภมเปนตวส าคญทจะควบคมคณภาพของผลตภณฑ เพอทจะรกษากจกรรมของสารตานอนมลอสระและระดบของสารประกอบโพลฟนอลก ซงสอดคลองกบรายงานของ Vega-Galvez et al. (2009) โดยไดศกษาผลของอณหภมในการอบแหงตอคณสมบตทางกายภาพ เคม ความสามารถของสารตานอนมลอสระ และปรมาณฟนอลกทงหมดของพรกขหนทอณหภมในการอบแหงระหวาง 50 และ 90 องศาเซลเซยส พบวาปรมาณวตามนซและปรมาณฟนอลกทงหมดลดลงเมออณหภมในการอบแหงเพมขน ทอณหภมในการอบแหง 90 องศาเซลเซยส มการสญเสยวตามนซมากถงรอยละ 98.2 ทอณหภมสง (80 และ 90 องศาเซลเซยส) จะมสญเสยคากจกรรมสารตานอนมลอสระมากกวาทอณหภมต า (50, 60 และ 70 องศาเซลเซยส)