Effect of corona wind drying on drying kinetics of color and shrinkage of ripe mango​

Abstract

Corona wind drying is a new drying technology that improves the efficiency of convection drying processes using air as the drying medium, especially hot air drying. The objective of this study was to study the optimum conditions of hot air drying of ripe mangoes and to evaluate the influence of the distance between electrode gap (LE), voltage, and distance between electrode to sample tray (LS) on effective moisture diffusivity (Deff), a total color difference (∆E*) and %Shrinkage ratio (%S).

For hot-air drying, the high temperature and air velocity resulted in high effective moisture diffusivity (Deff). The hot-air drying at 60 °C with an air velocity of 1.0 m/s had high Deff and low in ∆E* and %S.

For corona wind drying the decreasing of LE affected the Deff increase and had low ∆E* and %S. For voltage and LS of the process, they showed the opposite results that the increase of voltage and LS resulted in an increase of Deff. Besides, they resulted in the low ∆E* and %S.

When comparing corona wind drying with hot air drying, it was found that corona wind drying was able to reduce the drying time by 75% which higher than that of hot air drying and resulted in the low of ∆E* and %S. Moreover, the results found that LE, voltage and LS at 5 cm, 15kV and 3 cm, respectively, had the shortest drying time and the physicochemical properties of dried products were maintained as well.

การทำแห้งด้วยโคโรนาวิน (corona wind drying) เป็นเทคโนโลยีการทำแห้งแบบใหม่ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการทำแห้งแบบพาความร้อนโดยใช้อากาศเป็นตัวกลางในการทำแห้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำแห้งด้วยลมร้อน (hot air drying) โดยวัตถุประสงค์ในการศึกษานี้คือหาสภาวะที่เหมาะสมของการทำแห้งมะม่วงสุกด้วยลมร้อนและศึกษาอิทธิพลของระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรด ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า และระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดกับแท่นวางตัวอย่าง ต่อค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้น (Effective moisture diffusivity, Deff) ค่าร้อยละอัตราส่วนการหดตัว (%Shrinkage ratio) และค่าการเปลี่ยนแปลงของสีโดยรวม (∆E*)

สำหรับการทำแห้งมะม่วงสุกด้วยลมร้อนพบว่า การทำแห้งด้วยลมร้อนที่อุณหภูมิ และความเร็วลมสูงจะมีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นสูง โดยพบว่าการทำแห้งด้วยลมร้อนที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส และความเร็วลม 1.0 เมตรต่อวินาทีเป็นสภาวะที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นสูง ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีค่าร้อยละอัตราส่วนการหดตัว และค่าการเปลี่ยนแปลงของสีโดยรวมต่ำ

สำหรับการทำแห้งด้วยโคโรนาวินพบว่า ระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดที่ลดลงมีผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นเพิ่มขึ้น ผลิตภัณฑ์มีค่าร้อยละอัตราส่วนการหดตัว และค่าการเปลี่ยนแปลงของสีโดยรวมต่ำ และพบว่าระดับความต่างศักย์ไฟฟ้า และระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดกับแท่นวางตัวอย่างมีผลในทางตรงข้ามกับระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรด โดยการเพิ่มระดับความต่างศักย์ไฟฟ้า และระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดกับแท่นวางตัวอย่างมีผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นเพิ่มขึ้น และได้ผลิตภัณฑ์ที่มีค่าร้อยละอัตราส่วนการหดตัว และค่าการเปลี่ยนแปลงของสีโดยรวมต่ำ

เมื่อเปรียบเทียบการทำแห้งด้วยโคโรนาวินกับการทำแห้งด้วยลมร้อนพบว่า การทำแห้งด้วยโคโรนาวินสามารถลดเวลาในการทำแห้งตัวอย่างลงไปได้มากกว่าการทำแห้งด้วยลมร้อนถึง 75% และยังส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีกายภาพด้านสี และการหดตัวน้อยกว่าการทำแห้งด้วยลมร้อน และพบว่าการทำแห้งด้วยโคโรนาวินที่ระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรด ความต่างศักย์ไฟฟ้า และระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดกับแท่นวางตัวอย่าง เป็น 5 เซนติเมตร, 15 กิโลโวลต์ต่อเซนติเมตร และ 3 เซนติเมตรตามลำดับ เป็นสภาวะที่ใช้ระยะเวลาในการทำแห้งสั้นที่สุด และยังสามารถคงคุณลักษณะทางเคมีกายภาพของผลิตภัณฑ์ได้ดี