3

บทท 2

ตรวจเอกสาร

ชนดของน าในอาหารทมอยในสมนไพร 1. น ำทเกำะตดกบอำหำร (Bound water) เปนน ำทใชในกำรสรำงพนธะตำง ๆ เชน พนธะ

ไอออนค พนธะไฮโดรเจน เปนน ำทมควำมคงตวมำก สำมำรถถกยดเกำะไดอยำงเหนยวแนน มระเบยบและรปทรง น ำชนดนไมสำมำรถน ำไปใชเปนตวท ำละลำยได และเปนน ำทไมแขงตว (unfreezeable water) จะอยในโครงสรำงของเนอเยอ อำหำรทประกอบไปดวยตวถกละลำยมำกจะมbound water เพยงเลกนอยเทำนน และ bound water มบทบำทตอกำรเกด hydrolysis ในอำหำรอกดวย

2. น ำอสระ (Free water) เปนน ำทไมไดถกน ำไปใชในกำรเกดพนธะใดๆ และจะอยภำยในชองวำงของอำหำร น ำในสวนนจะสำมำรถระเหยออกไปไดงำย

ปรมำณควำมชน (Moisture Content) เปนปรมำณน ำทงหมดทมอยในอำหำร คอ รวมทง bound water และ free water

คาวอเตอรแอคตวตและการมชวตของเชอจลนทรย

คำวอเตอรแอคตวต (Water Activity; aw) เปนโมเลกลของน ำทพรอมจะเปลยนสภำวะจำกของเหลวไปเปนไอ ซงเปนสวนของน ำอสระเทำนน อธบำยโดยควำมสมพนธระหวำงควำมชนในอำหำร กบควำมชนสมพทธของอำกำศทอยรอบๆ อำหำรนน อตรำสวนของทงสองเปนคำ วอเตอรแอคตวต

น ำในอำหำรท ำใหเกดควำมดนไอ ซงจะเกดขนมำกหรอนอยขนอยกบปรมำณน ำทอยในอำหำร อณหภม และควำมเขมขนของตวถกละลำยทอยในน ำ เชน เกลอและน ำตำล หรอสวนผสมอนๆ โมเลกลของสำรเหลำนนจะไปจบพนธะกบน ำอสระ ท ำใหคำวอเตอรแอคตวตลดลงไปดวย

4

สวนกำรท ำแหงเปนกำรระเหยน ำอสระออกไป อำหำรทมควำมชนสงหรอปรมำณน ำมำกกวำสวนทเปนของแขง จะมคำวอเตอรแอคตวตเทำกบ 1.0 และเมออำหำรมควำมชนต ำลงหรอปรมำณน ำนอยกวำสวนทเปนของแขง คำวอเตอรแอคตวตจะลดลงต ำกวำ 1.0 ควำมสมพนธระหวำงควำมชนในอำหำรมหนวยเปนกรมของน ำตอกรมน ำหนกแหงของอำหำร เมออำหำรมควำมชนลดลงประมำณ 50 % ของทงหมด จะท ำใหคำวอเตอรแอคตวตลดลงอยำงรวดเรว ควำมสมพนธระหวำงปรมำณควำมชน และคำวอเตอรแอคตวตยงขนกบอณหภมดวย กำรเปลยนแปลงคำวอเตอรแอคตวตจะเกดขนระหวำงกระบวนกำรท ำแหง หรอกระบวนกำรท ำแหงแบบเยอกแขง (freeze-drying) ดงนน เมอน ำคำวอเตอรแอคตวตมำเขยนเสนกรำฟกบปรมำณควำมชนในอำหำร จะไดกรำฟแสดงควำมสมพนธระหวำงปรมำณน ำในอำหำรกบควำมชนสมพทธของอำกำศ หรอกบคำ วอเตอรแอคตวต กรำฟนเรยกวำ sorption isotherms เกดขนไดเมอมกำรเปลยนแปลงควำมชนสมพทธของอำกำศ และมผลตอคำวอเตอรแอคตวตดวย

กรำฟ sorption isotherms โดยทวไปจะเปนรป sigmoid แบงออกเปน 3 สวน ซงแตกตำงกนตำมปรมำณควำมชนทมอยในอำหำร หรอคำวอเตอรแอคตวต (ภำพ 2.1)

ภาพ 2.1 กรำฟ sorption isotherms

(ทมำ: http://www.thermique55.com/principal/sorption.pd)

Zone I เสนกรำฟคอนขำงชน จะสอดคลองกบ mono-molecular layer ของน ำ ซงเปนทเกำะอยกบสำรประกอบในอำหำรอยำงเหนยวแนน และมคำวอเตอรแอคตวต 0-0.25 หรอ 0.3

Zone II เสนกรำฟคอนขำงรำบ สอดคลองกบ capillary water ทมอยในอำหำร ซงเปนน ำทก ำจดออกไดแตคอนขำงยำก ถำปรมำณน ำสวนนลดลง จะท ำใหคำวอเตอรแอคตวตลดลง และยบย ง

5

กำรเจรญของจลนทรย และปฏกรยำทำงเคมทเกดขนในอำหำร ปรมำณควำมชนจะลดลงเหลอประมำณ 3-7 % ขนอยกบชนดของอำหำรและอณหภม โดยมคำวอเตอรแอคตวต 0.3-0.8

Zone III เปนน ำอสระทมอยในอำหำรจำกพชและสตว สำมำรถก ำจดออกไดงำย น ำเหลำนจะท ำหนำทเปนตวท ำละลำยซงใชส ำหรบกำรเจรญของจลนทรย และกำรเกดปฏกรยำทำงเคม อำหำรจะมน ำประมำณ 12-25 % และมคำวอเตอรแอคตวต 0.8-1.0 (นธยำ, 2553)

คำวอเตอรแอคตวตเปนปจจยชระดบปรมำณน ำต ำสดในอำหำรทเชอจลนทรยสำมำรถน ำไปใชในกำรเจรญเตบโตและกำรเกดปฏกรยำเคมตำงๆ จงมควำมส ำคญในกำรควบคมและปองกนกำรเสอมเสยของอำหำรทเกดขนจำกเชอจลนทรย เพรำะเชอจลนทรยจะเจรญเตบโตไดภำยใตคำวอเตอรแอคตวตทจ ำกด โดยกำรท ำใหอำหำรมคำวอเตอรแอคตวตต ำกวำทเชอจลนทรยจะเจรญเตบโตได คำวอเตอรแอคตวตของอำหำรเทำกบ 0-1 สวนน ำบรสทธมคำวอเตอรแอคตวตเทำกบ 1 กำรทอำหำรมคำวอเตอรแอคตวตนอยกวำ 1 เนองจำกในอำหำรมตวถกละลำยอยภำยในเนอเยออำหำร โดยตวถกละลำยจะลด activity ของน ำ เนอเยออำหำรจ ำเปนตองมสำรละลำย (ตวถกละลำย+น ำ) อยภำยในเซลล เพรำะท ำใหเนอเยออำหำรคงควำมกรอบและควำมเตง เชอจลนทรยสวนใหญจะเจรญเตบโตไดดทคำวอเตอรแอคตวต 0.6-1.0 และไมสำมำรถเจรญเตบโตไดทคำ วอเตอรแอคตวตต ำกวำ 0.6 เชอจลนทรยทท ำใหเกดโรคเพยงบำงชนดเทำนนทสำมำรถเจรญไดเมอคำวอเตอรแอคตวตต ำกวำ 0.86 ยสตและเชอรำจะเจรญเตบโตไดดทคำวอเตอรแอคตวตต ำ คอ 0.6 เชอแบคทเรยจะเจรญไดดทคำวอเตอรแอคตวตสงกวำ 0.75 (Macrae et al., 1993)

อำหำรแตละชนดมน ำเปนสวนประกอบในปรมำณทแตกตำงกน ท ำใหเกดปฏกรยำทำงเคมและทำงชวเคม และมผลท ำใหเนำเสยงำย ดงนนกำรชะลอกำรเนำเสยของอำหำรจงใชวธลดปรมำณน ำในอำหำรใหนอยลง ท ำใหมน ำไมเพยงพอตอกำรใชในปฏกรยำทำงเคม และยงชะลอกำรเจรญเตบโตของจลนทรยตำงๆ นอกจำกนเมออำหำรมปรมำณน ำนอยลงจะท ำใหตวถกละลำยมควำมเขมขนมำกขนดวย ซงเปนหลกกำรส ำคญทใชในกำรถนอมอำหำรดวยวธกำรตำงๆ (นธยำ, 2553) และกำรลดควำมชนในสมนไพรนนเพอเอำควำมชนทเปนน ำอสระออกไปซงเปนกำรลดคำวอเตอรแอคตวตลงดวย

6

กระบวนการท าแหงสมนไพรและการปนเปอนของเชอรา

ขมน พรก และพรกไทย เปนสมนไพรทมคณสมบตเปนเครองเทศทใชในชวตประจ ำวนของไทย เนองจำกใชในกำรแตงกลน รส และสของอำหำร ซงมน ำมนหอมระเหย (Essential oil) โดยเปนสำรประกอบทชวยท ำใหอำหำรมกลนหอม สวนรสทไดจำกเครองเทศนนเปนรสเผดรอน (รงรตน, 2540)

ขมน (Turmeric) ชอวทยำศำสตร Curcuma longa L. วงศ Zingiberaceae ใชเปนเครองเทศในกำรประกอบอำหำร, สผสมอำหำร และสยอมผำ เหงำทแกทงสดและแหงใชเปนสมนไพรรกษำโรค เมอน ำผงขมนมำกลนจะไดน ำมนหอมระเหย 2-7 % เปนน ำมนสสมแดง มองคประกอบหลกเปนสำร Turmerone 35 %, Zingiberene 25 % และ Ar-Turmerone 12 % เมอสกดดวยแอลกอฮอล หรอ อะซโตนเมทลคลอไรดจะได Oleosin 6-10 % โดยน ำหนก ซงมองคประกอบหลกเปนสำร Curcumin (35-45 %) และ Derivatives สำร Curcumin เปนสำรทท ำใหเหงำขมนมสเหลองสม สวนกลนและรสมำจำกน ำมนหอมระเหย

กำรท ำแหงขมนในประเทศอนเดยจะตมเหงำขมนดวยไฟออนๆ จนกระทงสกใชเวลำในกำรตมประมำณ 1-3 ชวโมง เมอเหงำนมสำมำรถแทงทะลไดงำยดวยไมปลำยแหลม แยกกำรตมเหงำและ finger ทมขนำดใกลเคยงกนเปนชดๆ เพอใหสกอยำงสม ำเสมอและพอเหมำะ เหงำทสกหรอดบเกนไปจะใหสทไมจดพอและท ำใหขมนแหงมคณภำพต ำ หลงจำกนนจะแยกเอำเฉพำะเหงำออกแลวปลอยใหเยนกอนน ำไปตำกใหแหง กำรท ำแหงขมนทงเหงำอำจใชวธตำกแดดนำน 6-7 วน หรอเปำดวยลมรอนอณหภม 65 ºC จนแหง ถำกำรท ำแหงเปนชน ใชอณหภม 50 ºC นำน 8 ชวโมง แลวลดอณหภมลงเหลอ 40-45 ºC จนแหงสนท อตรำผลผลตสด:แหง เปน 6:1 หรอจะไดขมนแหงประมำณ 15-25 % ของน ำหนกเหงำสด มำตรฐำนควำมชนของขมนแหงตองไมเกน 10 % (พทยำ, 2551)

พรก (Chilli) ชอวทยำศำสตร Capsicum frutescens L. วงศ Capsicum ใชในกำรประกอบอำหำรไดทงแบบสดและแหง พรกประกอบดวยสำรทมรสเผดตงแต 0.1-1 % สำรทมรสเผดรอน คอ Capsaicin, Dihydocapsaicin, Nordihydocapsaicin, Homocapsaicin และ Homodihydocapsaicinสองชนดหลงพบในปรมำณนอย ซงสำรทใหควำมเผดนจะอยทไสของพรก (รงรตน, 2540)

กำรท ำแหงพรกโดยกำรน ำพรกสดควำมชนประมำณ 65-80 % ถกท ำใหแหงอยำงชำๆ จนมควำมชน 7-10 % โดยกำรกำรตำกแดดบนลำนซเมนตหรอบนแผนสงกะสนำน 3-4 วน กำรอบแหง

7

ดวยไอรอนอณหภม 50-60 ºC นำน 24-30 ชวโมง จนเหลอควำมชน 7-8 % กำรอบดวยเตำอบทใชไฟฟำหรอแกสใชอณหภม 50-70 ºC นำน 1 วน หรออบแหงในเตำพลงงำนแสงอำทตยนำน 2-4 วน ตำมมำตรฐำนควำมชนของผลพรกแหงตองไมเกน 16 % (พทยำ, 2551) และกำรท ำพรกปนทผำนเกณฑมำตรฐำนผลตภณฑอตสำหกรรมนน ควรมควำมชน 7.20-7.29 % เพอไมใหเกดสำร aflatoxinในพรกปนทท ำจำกพรกแหง (อมรำและคณะ, 2547)

พรกไทย (Pepper) ชอวทยำศำสตร Piper nigrum L. วงศ Piperaceae ใชในกำรแตงกลนอำหำร พรกไทยด ำมน ำมนหอมระเหยอย 2-4 % มอลคำลอยดหลก คอ Piperine 5-9 % อลคำลอยดชนดอนๆ ทพบม Piperidine และ Piperrettine สวนอลคำลอยดทพบในปรมำณนอย คอ Piperyline, Piperolein A, Piperolein B และ Piperanine โดย Piperine และ Piperanine เปนอลคำลอยดทท ำใหเกดกลนฉนและรสเผด สวนพรกไทยลอนมปรมำณน ำมนหอมระเหยต ำกวำพรกไทยด ำ แตมควำมหอมและปรมำณอลคำลอยดเทำกน (รงรตน, 2540)

กำรท ำพรกไทยด ำ (Black pepper) โดยกำรน ำพรกไทยทแกจดแตยงมสเขยวอยมำกองรวมกนไว 1 คน เพอปลอยใหมกำรหมกเลกนอย แลวน ำไปตำกแดดนำน 3-4 วน เมอเปลอกผลมสด ำจะท ำกำรนวดเพอแยกเอำผลออกจำกสวนของกำนชอผล เสรจแลวคดขนำดของผลแหงทได เทคนคในกำรท ำพรกไทยด ำอำจน ำชอผลไปจมน ำเดอดสกครกอนน ำไปตำกแดด จะชวยใหผลแหงมสเขมและเปนมนขน โดยจะมประโยชนในกำรชวยลดกำรเขำท ำลำยของจลนทรยในระหวำงกำรท ำแหง ไมควรแชน ำเดอดนำนถง 10 นำท เพรำะท ำใหผลแหงทไดมสซด เนองจำกเอนไซมจะเสยสภำพ เมอถกควำมรอนท ำใหเปลอกผลเปลยนเปนสด ำ นอกจำกกำรใชควำมรอนจำกแสงแดดอำจใชวธกำรอบแหงโดยเปำอำกำศรอนผำนผลพรกไทยสดท ำใหแหงเรวกวำวธกำรตำกแดด แตมขอเสยคอ มกลนควนไฟไปกบผลแหง ในประเทศอนเดยและบรำซลจะท ำกำรอบแหงพรกไทยด ำโดยเปำอำกำศรอน อณหภม 80 ºC ผำนผลพรกไทยสดเปน 2 ชวง คอ ชวงแรกนำน 4.5 ชวโมง แลวเวน 6 ชวโมง กอนเปำอำกำศรอนอกครงหนง นำน 4.5 ชวโมง

กำรท ำพรกไทยขำว (White pepper) น ำชอผลพรกไทยทมกำรสกบำงแลวมำใสในกระสอบปำน แชน ำนำน 7-10 วน เพอใหเปลอกผลยยและหลดออกจำกชอไดงำย หลงจำกนนจงลำงแยกเอำเฉพำะสวนของเมลดมำตำกแดดใหแหงนำน 4-5 วน จนเหลอควำมชนเพยง 10-15 % กอนท ำแหงถำรมดวย sulfur dioxide จะไดเมลดพรกไทยแหงทขำวยงขน ถำไมแชน ำกจะน ำมำอบดวยไอน ำรอนนำน 10-15 นำท ผลพรกไทยสด 100 kg ท ำพรกไทยด ำได 33-37 kg หรอท ำพรกไทยขำวได 25-28 kg (พทยำ, 2551)

8

กำรแปรสภำพขนตนของพชสมนไพรดวยวธกำรอบแหงนนตองใชอณหภมใหเหมำะสมเพอรกษำคณภำพของสมนไพรไมใหสำรส ำคญในพช เชน ไกลโคไซด และอลคำลอยดสลำยตว อณหภมทเหมำะสมทวไป คอ 50-60 ºC เพรำะสำมำรถยบย งกำรท ำงำนของเอนไซมทมอยในเนอเยอพชได ส ำหรบกรณพชสมนไพรทมน ำมนหอมระเหยควรใชอณหภม 25-30 ºC (กระทรวงสำธำรณสข, 2542) ไดมกำรก ำหนดมำตรฐำนปรมำณควำมชนของสมนไพรแหง 7-14 % สวนใหญไมเกน 10 % ซงจะแตกตำงกนตำมชนดของสมนไพร ในกระบวนกำรอบแหงพชสมนไพรนนตองท ำใหแหงสนท เพอปองกนกำรเขำท ำลำยของเชอรำ กำรเกดปฏกรยำ oxidize กำรเปลยนส กลน สำรทออกฤทธเปนยำถกท ำลำย และกำรเกดปฏกรยำทำงเคมกบน ำ ซงท ำใหสมนไพรเสอมคณภำพลง นอกจำกนกำรเกบรกษำสมนไพรไวไมถกวธยงท ำใหลกษณะส กลน และคณภำพของสมนไพรเสอมลงไดเชนกน (กระทรวงสำธำรณสข, 2543) ปจจยส ำคญทสดในกำรเกบรกษำพชสมนไพร ไดแก ควำมชน ผงสมนไพรทบดละเอยดสำมำรถดดควำมชนไดด เนองจำกมพนทผวเยอะ ควำมชนกจะเพมสงขน เปนปจจยทเอออ ำนวยตอกำรเจรญเตบโตของเชอรำ ซงท ำใหคณภำพของผงสมนไพรเสอมลง และมกำรปนเปอนสำรพษทเชอรำนนสรำงขน (อมรำ, 2544) มรำยงำนวำจำกกำรปนเปอนดงกลำวไดสงผลกระทบตอองคประกอบทำงเคมของสมนไพร และท ำใหสรรพคณทำงยำลดลงอกดวย (Roy, 2003)

9

การลดความชนผลตผลทางการเกษตรดวยวธตางๆ ไดมกำรศกษำและพฒนำวธกำรลดควำมชนของเมลดพนธถวลสงโดยเปรยบเทยบกบ

เครองอบและวธทำงธรรมชำต ซงบญมและคณะ (2546ก) ศกษำวธกำรลดควำมชนเมลดพนธถวลสงดวยเครองอบแหงชนดลมรอน กำรตำกแดดทงวน และกำรผงในรม พบวำกำรลดควำมชนดวยเครองอบแหงชนดลมรอนท ำใหเมลดพนธถวลสงทมควำมชน 27 % ลดลงเหลอ 5.7 % ภำยในเวลำ 36 ชวโมง สวนกำรตำกแดดและผงในรมจะใชเวลำ 60 และ 90 ชวโมง ตำมล ำดบ จงจะท ำใหควำมชนอยในระดบเดยวกน และเมลดทลดควำมชนดวยเครองอบแหงชนดลมรอนมควำมงอกและควำมแขงแรงเรมตนมำกกวำกำรลดควำมชนแบบกำรตำกแดดทงวนและกำรผงในรม สอดคลองกบรำยงำนของ บญมและคณะ (2551) พบวำกำรลดควำมชนดวยเครองลดควำมชนชนดลมแหงท ำใหเมลดพนธมควำมชนเฉลย 65.78 % ลดลงเหลอเฉลย 7.09 % ภำยใน 24 ชวโมง ในขณะทกำรลดควำมชนโดยวธธรรมชำตใชเวลำตำกแดดประมำณ 96 ชวโมง จงจะท ำใหควำมชนอยในระดบเดยวกน นอกจำกน อำคมและคณะ (2550) ไดศกษำกำรอบแหงถวลสงดวยลมรอนรวมกบไมโครเวฟเปรยบเทยบกบกำรใชลมรอนเพยงอยำงเดยว โดยใชถวลสงทงฝกทมควำมชนเรมตน 86.95 % (มำตรฐำนแหง) อบแหงจนเหลอควำมชนสดทำยต ำกวำ 9 % พบวำกำรอบแหงดวยไมโครเวฟรวมกบลมรอนมอตรำกำรอบแหงและกำรระเหยน ำของผลตภณฑดกวำ และอตรำกำรอบแหงเพมสงขนเมอระดบพลงงำนไมโครเวฟเพมขน ท ำใหใชเวลำในกำรอบแหงลดลงโดยเมอเปรยบเทยบทอณหภมเดยวกนสำมำรถลดควำมชนไดดกวำกำรอบแหงโดยใชลมรอนเพยงอยำงเดยว เนองจำกพลงงำนไมโครเวฟนนสำมำรถทะลผำนเขำไปในฝกถวลสงไดโดยตรง คลนไมโครเวฟท ำใหน ำทเปนสวนประกอบของฝกถวลสงระเหยไดอยำงรวดเรว ซงท ำใหประหยดเวลำในกำรอบแหงไดถง 33 % เมอเปรยบเทยบกบกำรอบแหงดวยลมรอนเพยงอยำงเดยว บญมและคณะ (2546ข) ท ำกำรลดควำมชนขำวเปลอกพนธขำวมะล 105 โดยกำรใชเครองลดควำมชนชนดลมแหงทอณหภม 40 และ 30 °C พบวำใชเวลำลดควำมชน 9-11 ชวโมง มอตรำกำรลดลงของควำมชนเปน 1.67 และ 1.28 % ตอชวโมง ตำมล ำดบ สวนเครองลดควำมชนขำวเปลอกชนดลมรอนใชอณหภม 40 และ 50 °C พบวำเมลดขำวเปลอกมอตรำกำรลดลงของควำมชน 1.56 และ 1.60 ตอชวโมง ตำมล ำดบ ใชเวลำ 9 ชวโมง และกำรใชอณหภม 70 °C เมลดขำวเปลอกมอตรำกำรลดลงของควำมชน 1.85 % ตอชวโมง ใชเวลำ 8 ชวโมง จะท ำใหเมลดขำวเปลอกมควำมชนระดบ 12-14 % สวนกำรตำกแดดตองใชเวลำนำนถง 54 ชวโมง โดยมอตรำกำรลดลงของควำมชนเปน 0.19 % ตอชวโมง

10

กำรศกษำวธกำรอบแหงสมนไพรดวยเครองอบลดควำมชนตำงๆ ไดแก กำรทดลองใชเครองอบแหงพลงงำนแสงอำทตยเพอลดควำมชนในพรก รฐปตยและเมธน (2545) ไดพฒนำเครองอบแหงพลงงำนแสงอำทตยแบบอโมงค มพนทอบแหงขนำด 1.2x2.5 m ควำมเรวลม 0.05-0.1 m/s ใหอำกำศขำงนอกไหลเขำไปในอโมงค พบวำสำมำรถอบพรกชฟำสดไดครงละ 20 kg ควำมชนพรกจำก 72–73 % ลดลงเหลอ 7–8 % (มำตรฐำนเปยก) ภำยใน 2 วน เมอควำมเขมของแสงอำทตยโดยเฉลยเทำกบ 5.752 kw-hr/m2 เครองอบมประสทธภำพเทำกบ 42.16 % กรมพฒนำพลงงำนทดแทนและอนรกษพลงงำน (2547) ไดท ำกำรพฒนำเครองอบแหงผลตผลทำงกำรเกษตรดวยพลงงำนแสงอำทตย พบวำเครองอบแหงพลงงำนแสงอำทตยแบบเรอนกระจกสำมำรถใชอบแหงพรก 234 kg ใหแหงภำยใน 3 วน ซงเรวกวำกำรตำกแดดตำมธรรมชำตซงใชเวลำ 4-5 วน และไดพฒนำเครองอบแหงแบบตทสำมำรถใชอบแหงพรกได 200 kg ใหแหงภำยใน 3 วน โดยใชเวลำสนกวำกำรตำกแดดตำมธรรมชำต ผลตภณฑไมไดรบควำมเสยหำยหรอถกรบกวนจำกแมลงและไมเปยกฝนระหวำงกำรอบแหงท ำใหผลตภณฑทไดมคณภำพด นอกจำกน เกรยงศกดและไมตร (2551) ศกษำกำรออกแบบเครองลดควำมชนพลงงำนรวม (กำซหงตมและพลงงำนแสงอำทตย) มสวนประกอบส ำคญ ไดแก หองเผำไหมเชอเพลงและชดหวเผำ หองลดควำมชน ชดรบแสงแดด และชดปลองระบำยควำมชน ซงสำมำรถลดควำมชนผลผลตไดในสภำวะอำกำศทมฝนตกและควำมชนในอำกำศสงซงท ำใหผลผลตแหงยำก ท ำกำรทดลองอบพรกโดยใชอณหภมเฉลยในหองลดควำมชน 70 °C ใชเวลำ 30 ชวโมง พรกสดระดบควำมชนเรมตนเฉลย 85 % มควำมชนสดทำยเฉลย 7 % มอตรำสวนพรกสดตอพรกแหง เทำกบ 7:1 ในขณะทกำรตำกแหงพรกมอตรำพรกสดตอพรกแหง เทำกบ 5:1 ซงในฤดทมแสงแดดมำกและสม ำเสมอไมจ ำเปนตองใชกำซหงตมในกำรอบ แตตองใชเวลำในกำรอบประมำณ 4-5 วน ถงแมจะใชเวลำมำกกวำกำรตำกแดดธรรมชำตทวไป แตไมตองคอยเกบรวบรวมพรกทกๆ วน และไมเสยงจำกฝนตกอยำงกะทนหนซงจะมผลเสยตอคณภำพของพรกแหง จรวฒนและคณะ (2549) ไดศกษำหำสภำวะทเหมำะสมในกำรผลตพรกแหงโดยใชเครองไมโครเวฟสญญำกำศถงหมน พบวำพรกสด 700 g ใชคลนไมโครเวฟทมควำมถ 2450 MHz ก ำลงไฟฟำ 1.18 kW ควำมดนสญญำกำศ 60 mmHg ใชเวลำ 44 นำท ไดพรกแหงทมลกษณะเฉพำะทไมเหมอนกบพรกแหงในทองตลำดคอมสแดงสดใสเมดปองผวเรยบแขงเลอมมน

ใจทพยและคณะ (2549) ไดศกษำวจยเครองอบแหงแบบถงหมนส ำหรบอบพรกไทยสดในชวงแรก และเครองอบแบบพลงแสงอำทตยรวมกบควำมรอนจำกกำซหงตมส ำหรบอบพรกในชวงหลง เมอทดลองอบแหงพรกไทยพบวำสำมำรถใชอบลดควำมชนพรกไทยสดทงชอจ ำนวน 100 kg จำกควำมชน 60 % (มำตรฐำนเปยก) ดวยอณหภมลมรอนประมำณ 80-100 °C เปนเวลำ 30 นำทแลวน ำพรกออกมำนวดเพอแยกกำนออก แลวอบอกครงจนไดพรกไทยด ำแหงซงมควำมชน

11

ประมำณ 11 % ใชเวลำประมำณ 18 ชวโมง และตำกพรกไทยบนลำนตำกจนแหงใชเวลำประมำณ 4-5 วน หรอมำกกวำแลวแตสภำพอำกำศ พรกไทยสดทงชอควำมชนประมำณ 60 % ใชเวลำตำกนำน 5 วน จะไดพรกไทยแหงควำมชนประมำณ 10 % แตเครองอบแหงแบบถงหมนสำมำรถอบพรกไทยทมน ำหนก 100-120 kg ควำมชนประมำณ 18-54 % ใหแหงจนมควำมชนประมำณ 11 % ในเวลำเพยง 4-20 ชวโมง กรมพฒนำพลงงำนทดแทนและอนรกษพลงงำน (2547) ท ำกำรพฒนำเครองอบแหงแบบตพบวำสำมำรถใชอบแหงดอกกระเจยบ 200 kg ใหแหงภำยใน 3 วนซงใชเวลำสนกวำกำรตำกแดดตำมธรรมชำต ศรนทพยและสงหนำท (2551) ศกษำกำรท ำแหงขงทมอำย 3-5 เดอน และ 10-12 เดอน ทอณหภม 50 °C โดยใชเวลำ 160 นำท จนมควำมชนไมเกน 12 % (มำตรฐำนเปยก) พบวำกำรท ำแหงดวยเครองท ำแหงแบบลดควำมชนโดยใชเครองสบใชเวลำในกำรท ำแหงเรวกวำเครองท ำแหงแบบใชลมรอน

12

เชอราสาเหตโรคทปนเปอนในผลตผลทางการเกษตร

กำรควบคมคณภำพของสมนไพรหลงกำรเกบเกยวหรอหลงกำรเกบรกษำนนไดเกดปญหำกำรแพรของเชอรำทปนเปอน ซงกำรเจรญเตบโตของเชอรำขนกบอณหภมและควำมชนภำยในพนทๆ เกบรกษำวตถดบสมนไพร โดยปจจยเหลำนมผลตอคณภำพของสมนไพร (Kulshrestha et al., 2008; Lisiewska et al., 1997) เชอรำทปนเปอนในสมนไพรเปนเชอรำทพบไดในอำหำร เชน เชอรำกลม Aspergillus spp. และ Penicillium spp. ซงจดเปนเชอรำในโรงเกบ (storage fungi) พบไดทงในรปของเสนใยและสปอรในทกแหง สำมำรถเจรญไดในอำกำศ และถำหำกสภำพแวดลอมเหมำะสมตอกำรเจรญเตบโต เชอรำกสำมำรถเขำท ำลำยผลตผลทำงกำรเกษตรทเกบรกษำไวไดอยำงรวดเรว อณหภมทเหมำะสมตอกำรเจรญเตบโตของเชอรำในโรงเกบอยในชวง 30-40 ºC ควำมชนสมพทธ 70-80 % (Agarwal, 1987)

เชอรำในกลม Penicillium spp. เปนเชอรำสน ำเงนหรอสเขยว สำมำรถเจรญไดดในทมสภำพควำมชนสมพทธ 85-95 % (Agarwal, 1987) เชอรำในกลม Aspergillus spp. เปนเชอรำทสำมำรถเจรญเตบโตไดทวไปในดน น ำ อำกำศ พช และทๆ มกำรสะสมของฝ นละออง เมอสภำพแวดลอมเหมำะสมสปอรกจะถกสรำงและปลอยไปในสภำพแวดลอม สปอรมขนำดเลกมำก เสนผำนศนยกลำง 2.5-3.5 ไมครอน มชวตอยไดนำน (อมรำ, 2544) เชอรำ A. flavus เจรญเตบโตไดดทคำวอเตอรแอคตวต 0.86-0.96 ระดบควำมชนสมพทธ 65-90 % ปรมำณควำมชนสงสดส ำหรบเชอรำ A. flavus ในกำรเจรญเตบโต คอ 30 % (Vujanovic et al., 2001) และอณหภมทเหมำะสมส ำหรบกำรเจรญเตบโต คอ 37 ºC (Hedayati et al., 2007) เชอรำ A. flavus จะไมสำมำรถเจรญเตบโตไดในสมนไพรทเกบรกษำไวทคำวอเตอรแอคตวตต ำกวำ 0.81 และอณหภมต ำกวำ 10±2 ºC (Kulshrestha et al., 2008)

ควำมรอนมผลท ำใหโปรตนทอยในเซลลของเชอรำเสอมสภำพท ำใหเชอรำถกท ำลำย โปรตนทส ำคญคอ เอนไซม ซงเปนตวเรงปฏกรยำในเซลล เซลลและสปอรของเชอรำถกท ำลำยไดทอณหภม 60 ºC ใชเวลำ 10-15 นำท หรอทอณหภม 90 ºC ใชเวลำ 1 นำท ซงอณหภมและเวลำในกำรใหควำมรอนมผลตอควำมตำนทำนควำมรอนของเชอไดเชนกน และถำกำรใหควำมรอนทอณหภมไมสงพอถงแมจะใชเวลำนำนกไมสำมำรถท ำลำยสปอรได กลบเปนกำรกระตนใหมกำรงอกและเจรญเรวขน โดยทวไปกำรใชอณหภมสงจะมประสทธภำพสงท ำใหใชเวลำนอยลง สวนเวลำทใหควำมรอนจะขนอยกบขนำดของผลตผล (รงสน, 2550)

13

ศวลกษณและคณะ (2537) พบวำกำรอบมะขำมทแหงแลวดวยเครองอบแหงแบบอโมงคลมรอน ทอณหภม 70-80 °C นำน 1 ชวโมง สำมำรถฆำแมลงและเชอรำได รตตำและอมรำ (2550) รำยงำนวำ กำรอบแหงพรกทอณหภม 70 และ 100 °C นำน 12 ชวโมง พบสปอรของเชอรำ A. flavus 13.75 % และ 12.83 % ตำมล ำดบ จำก 30.25 % ซงเปนสปอรทพบกอนอบแหงพรก ระดบอณหภมทใชมผลตอกำรงอกของสปอรเชอรำ A. flavus แตไมสำมำรถยบย งกำรงอกทงหมด โดยทวไปกำรอบเพอฆำเชอรำตองใชอณหภมสงถง 180 °C แตในกำรอบพรกถำใชอณหภมสงมำกจะท ำใหพรกไหม นอกจำกนกำรอบแหงพรกหลงเกบเกยวทมกำรปนเปอนของสปอรเชอรำ A. flavus ทอณหภม 70 °C นำน 12 ชวโมง จะชวยลดกำรเกดสำร aflatoxin ไดดกวำกำรตำกแหง 22 %

14

ลกษณะของคลนความถวทย

คลนควำมถวทยเปนรปแบบหนงของพลงงำนทสำมำรถเคลอนทผำนชองวำง อำกำศ และวตถตำงๆ เหมอนกบคลนแสง คลนควำมถวทยประกอบไปดวยสนำมแมเหลกและสนำมไฟฟำในชวงควำมถ 1-300 MHz (Marra et al., 2007) ควำมถหลกทน ำมำใชประโยชนในดำนอตสำหกรรมอยในชวง 10-50 MHz (Tang et al., 2005) แตในระยะตอมำไดมกำรอนญำตใหใชคลนควำมถวทยเฉพำะ 13.56 27.12 และ 40.68 MHz ซงน ำมำใชประโยชนในดำนอตสำหกรรม วทยำศำสตร และกำรแพทย (Piyasena et al., 2003) คลนควำมถวทยเปนคลนทมควำมยำวมำกกวำคลนไมโครเวฟ จงสำมำรถทะลผำนเขำไปในวตถไดลกกวำ กำรกระจำยควำมรอนในวตถทหนำไดดกวำคลนไมโครเวฟ (Ohlsson, 1999)

หลกการท างานของคลนความถวทย

ควำมรอนจำกคลนควำมถวทยแปลงมำจำกพลงงำนแมเหลกไฟฟำซงไปยงวตถโดยตรง ควำมรอนเกดขนไดเนองจำกวตถไดอเลกตรกทอยระหวำงโลหะสองแผนซงเปนตวเกบประจ โดยทขวบวกและขวลบของโมเลกลจะวงสลบกนไปมำเกดเปนควำมถสงในสนำมไฟฟำ (ภำพ 2.2) เชน โมเลกลของน ำซงเปนโมเลกลทมขว โมเลกลของน ำมอะตอมของไฮโดรเจนซงมประจบวก 2 อะตอม เกำะกบออกซเจนซงมประจลบ 1 อะตอม ดวยมม 105 º เรำเรยกโมเลกลทมลกษณะดงกลำววำ dipole ซง dipole ในสนำมแมเหลกเปรยบเหมอนเขมทศไฟฟำและท ำตวในสนำมไฟฟำเหมอนเขมแมเหลก กอนทจะมกำรท ำใหเกดสนำมไฟฟำ โมเลกลของน ำในวตถจะมทศทำงกระจดกระจำย คลนควำมถวทยเปนรปแบบหนงของพลงงำน จะเปลยนเปนควำมรอนโดยกำรท ำใหโมเลกลทมขวเกดกำรเสยดสกนและเกดเปนควำมรอนขนตำมควำมถ เชน ถำคลนมควำมถ 27 MHz ขวกจะเปลยนแปลงทศทำง 27 ลำนครงใน 1 วนำท อยำงตอเนองมผลท ำใหเกดกำรสนของพลงงำน เมอมปรมำณควำมรอนทเหมำะสมจะเรมเกดแรงตำนจำกกำรเสยดส เกดปฏสมพนธกนระหวำงโมเลกล ท ำใหโมเลกลชนกนเปนแหลงควำมรอนทเกดขนภำยในวตถ (Piyasena et al., 2003)

15

ภาพ 2.2 กำรตอบสนองของโมเลกลมขวในสนำมไฟฟำ

(ทมำ: http://www.radiofrequency.com/rftech.html)

เมอโมเลกลของวตถเกดกำรสนสะเทอนตำมกำรเหนยวน ำไปในทศทำงเดยวกนกบสนำมไฟฟำจ ำนวนหลำยลำนครงใน 1 วนำท ตำมควำมถกจะเกดแรง 2 รปแบบ คอ Inter molecule friction ซงเปนแรงกระท ำทตำนกำรเคลอนทระหวำงโมเลกลของผววตถทงสองชนดทแตะกน และเกดแรง Hysteresis ซงจะเปนแรงตำนทำงประจไฟฟำทเกดจำกจำกแรงเฉอยทขนกบรปรำงของโมเลกล มวล และจ ำนวนประจ

Singh and Heldman (2001) รำยงำนวำ เมอวตถดดซบพลงงำนจำกคลนแมเหลกไฟฟำจะเกดควำมรอนภำยในวตถเนองจำกวตถมคณสมบตไดอเลกตรก กลไกทท ำใหเกดควำมรอนในวตถไดแก

1. กำรเคลอนทของไอออนในสำรละลำยเมออยในสนำมไฟฟำ (Ionic polarization) วตถทเปนโมเลกลมขวเมอสมผสกบคลนควำมถวทยในสนำมไฟฟำกระแสสลบจะท ำใหเกดกำรสนและเคลอนทจงเกดกำรชน (collisions) หรอเสยดสกบอนภำคทอยขำงเคยง จะท ำใหเกดควำมรอนขนในวตถนน ในวตถจะมองคประกอบทำงเคมตำงกน เชน ปรมำณน ำและเกลอทละลำยได โมเลกลของวตถนนจะแตกตวใหไอออนบวก (cations) และไอออนลบ (anions) ดงนนโมเลกลทมประจจงสำมำรถเกดอนตรกรยำ (interaction) กบสนำมไฟฟำใดๆ ได (ภำพ 2.3)

ภาพ 2.3 กำรเคลอนทของไอออนในสำรละลำยเมออยในสนำมไฟฟำ (Singh and Heldman, 2001)

16

2. กำรหมนของสำรประกอบทมขว (Dipole rotation) ในวตถทประกอบดวยน ำซงโมเลกลมขว (polar molecule) ในสภำพปกตจะเรยงตวอยำงไมเปนระเบยบ (random oriented) เมอผำนสนำมไฟฟำกระแสสลบเขำไปประจบวกและลบในโมเลกลจะหมนตวเพอเปลยนทศทำงตำมสนำมไฟฟำกระแสสลบโดยกำรหมนตวกลบไปมำ ซงจะเกดอยำงรวดเรวตำมควำมถของคลนควำมถวทย ท ำใหเกดควำมรอนขนและกระจำยไปยงโมเลกลขำงเคยงเนองมำจำกกำรชนระหวำงโมเลกลของน ำในวตถ (ภำพ 2.4)

ภาพ 2.4 กำรเคลอนทของสำรประกอบทมขวเมออยในสนำมไฟฟำ (Singh and Heldman, 2001) คลนควำมถวทยท ำใหเกดควำมรอนในวตถ และอณหภมสงขนอยำงรวดเรว วตถทเปน

อำหำรกจะไมเกดกำรเปลยนแปลงและรกษำคณคำทำงอำหำรไดดกวำกำรใชควำมรอน ควำมรอน

เกดขนภำยในวตถท ำใหไมเกดกำรไหมทผวนอก และคลนควำมถวทยท ำใหโมเลกลของน ำใหเซลล

ของเชอรำเคลอนทอยำงรวดเรวจงเกดเปนควำมรอนขน จนท ำลำยเซลลใหตำยได ซงขนกบ

ระยะเวลำและอณหภม ขณะทน ำภำยนอกเซลลเชอรำทมอยในอำหำรกเปนสำเหตท ำใหเชอรำตำย

ไดเชนกน (ภำพ 2.5) Ikediala et al. (2000b) รำยงำนวำ กำรใชควำมรอนจำกคลนควำมถวทยเปน

กำรใชอณหภมสงและเวลำสนเพอก ำจดเชอจลนทรย และกำรท ำปลอดเชออำหำรในทำงกำรคำเพอ

รกษำคณภำพ

ภาพ 2.5 กำรตอบสนองตอคลนควำมถวทยของสงมชวตและวตถตำงๆ

(ทมำ: http://www.rfbiocidics.com)

17

ปจจยทมอทธพลตอการใหความรอนดวยคลนความถวทย

คณสมบตไดอเลกตรก (Dielectric properties)

คณสมบตไดอเลกตรกของวตถหรอผลตภณฑตำงๆ นนมควำมส ำคญตอกำรคนควำวจยในดำนกระบวนกำรผลตอำหำร ผลตผลทำงกำรเกษตร แมลงศตรพชหลงกำรเกบเกยว และแมลงในโรงเกบ ซง dielectric properties มอนตรกรยำ (interaction) ระหวำงวตถกบสนำมแมเหลกไฟฟำ และเปนตวก ำหนดกำรกระจำยและกำรดดซบของพลงงำนในสนำมแมเหลกไฟฟำ ซงใชในกำรออกแบบกำรสรำงโมเดลของ RF และ microwave heating ไดอยำงเหมำะสม (Ikediala et al., 2000a; Nelson, 1991; Nelson, 2006) dielectric properties จงเปนกญแจส ำคญเพอพฒนำกำรใชควำมรอนในกำรก ำจดแมลงและผลตอคณภำพผลตภณฑ กำรใชตอบลมรอนนนจะมอตรำกำรเกดควำมรอนอยำงชำๆ เปนวธทใชเวลำนำน กำรกระจำยอณหภมไมสม ำเสมอ ควำมรอนมผลตอคณภำพของวตถ ซงมควำมเปนไปไดทจะท ำใหผลตภณฑเกดควำมเสยหำยได (Hansen, 1992; Tang et al., 2000; Wang et al., 2001)

คณสมบตไดอเลกตรกนนเปนคณสมบตของวตถใดๆ ทอธบำยถงควำมสำมำรถในกำรดดซบ สงผำน และสะทอนพลงงำนจำกบำงสวนของคลนควำมถวทยทท ำใหวตถเกดควำมรอน คณสมบตไดอเลกตรกทส ำคญและแสดงเปนคำตวเลข ไดแก

dielectric constant (ε') เปนคำทแสดงควำมสำมำรถของวตถในกำรกกเกบพลงงำนไฟฟำไวเมอวำงวตถในสนำมไฟฟำกระแสสลบ ถำคำ dielectric constant (ε') สง แสดงวำเกบพลงงำนไดมำก ซงคำ dielectric constant (ε') จะเปลยนแปลงตำมอณหภม ควำมชนของอำหำร และควำมถในสนำมไฟฟำ เมอควำมถในสนำมไฟฟำเพมสงขนเกนกวำระดบหนงโมเลกลจะไมอสระเตมท ท ำใหประสทธภำพของ dipole moment ซงเปนควำมแขงแรงของประจลดลง ท ำใหคำ dielectric constant (ε') ลดลง

dielectric loss factor (ε") เปนคำทแสดงควำมสำมำรถของวตถทจะกระจำยพลงงำนไฟฟำไปเปนพลงงำนควำมรอน ถำคำ dielectric loss factor (ε") สง แสดงวำจะเกดควำมรอนสงและเกดไดอยำงรวดเรว คำ dielectric loss factor (ε") ท ำใหทรำบเกยวกบควำมสำมำรถในกำรเปนฉนวนไฟฟำ (electrical insulating ability) ของวตถ ซงวตถทเปนอำหำรเปนฉนวนทไมด ดงนนวตถทเปนอำหำรจงมกจะดดซบพลงงำนสวนใหญไวเมอสมผสกบคลนควำมถวทย และท ำใหเกดควำมรอนขน ซง dipole จะหมนตำมสนำมไฟฟำโดยอสระและมพลงงำนถกถำยเทไปยง

18

สงแวดลอมนอยมำก เมอควำมถเพมขนโดยกำรเคลอนทของโมเลกลจะยำกขน ท ำใหมกำรสญเสยพลงงำนโดยรอบๆ มำกขนท ำใหวตถมกำรดดซบพลงงำนนอยมำก กำรดดซบพลงงำนจะเกดขนสงสดเมอเพมควำมถถงจดหนง แตถำเพมควำมถไปเรอยๆ ถงระดบหนง dipole จะไมสำมำรถหมนไปมำตำมกำรสลบขวของสนำมไฟฟำทควำมถสงมำกนนได กำรดดซบจงเทำกบศนย โดยคำ dielectric constant (ε') และคำ dielectric loss factor (ε") มควำมสมพนธกน ดงน

tanδ = ε'/ε"

จำกสมกำรคำ loss tangent (tanδ) แสดงใหเหนถงระดบกำรทะลทะลวงของสนำมไฟฟำและระดบกำรกระจำยพลงงำนไฟฟำเปนพลงงำนควำมรอน ถำคำเหลำนสงแสดงวำวตถจะเกดควำมรอนไดดขน คำ dielectric constant (ε') และคำ loss tangent (tanδ) สำมำรถใชประมำณควำมยำวคลนและควำมลกในกำรทะลทะลวงภำยในวตถได ควำมยำวคลนภำยในวตถจะลดลงหำกวตถมคำ dielectric loss factor (ε") และควำมถเพมมำกขน หำกคำ dielectric constant (ε') และคำ loss tangent (tanδ) ของวตถมคำมำกจะสงผลใหกำรดดซบพลงงำนจำกคลนควำมถวทยและปรมำณควำมรอนเกดมำกขน แตถำคำ dielectric constant (ε') และคำ loss tangent (tanδ) มคำนอยท ำใหคลนควำมถวทยทะลผำนวตถไดอเลกตรกโดยไมเกดควำมรอนขน (Singh and Heldman, 2001)

ปจจยทมอทธพลตอคำ dielectric constant (ε') และคำ dielectric loss factor (ε") ไดแก ควำมถของสนำมแมเหลกไฟฟำ อณหภม ควำมชน โครงสรำง ควำมหนำแนน และองคประกอบทำงเคมของวตถ (Nelson et al., 2007) น ำเปนโมเลกลทมขว โครงสรำงของน ำภำยในวตถจะมพนธะ น ำจงเปนปจจยทมอทธพลมำกทสดในชวงควำมถตำงๆ น ำยงมผลตอควำมหนำแนนกองวตถและอณหภม เมอควำมหนำแนนของวตถเปลยนกจะท ำใหปฏสมพนธระหวำงน ำกบสนำมไฟฟำเปลยนแปลงไปดวย และเมออณหภมเปลยนกจะมผลตอสถำนะของพลงงำนท ำใหมอทธพลตอสนำมไฟฟำซงมแนวโนมทจะเปลยนตำมไปดวย (Trabelsi and Nelson, 2003)

รปแบบของน ำและเกลอแรทเปนองคประกอบอำหำร ลกษณะทำงกำยภำพของอำหำร อณหภม และควำมถของคลนควำมถวทย จะมผลตอปรมำณพลงงำนของทถกดดซบ โดยน ำทอยในรปน ำอสระ (free water) จะดดซบพลงงำนจำกคลนไดดกวำน ำทจบอยกบสำรประกอบอนๆ (bound water) เชน น ำทจบกบโปรตนหรอคำรโบไฮเดรต สวนเกลอแรถำอยในรปทแตกตว (dissociated) จะท ำใหอำหำรนนดดซบคลนไดดกวำเกลอแรทรวมตวกบสำรอนๆ (associated) เปนตน (Singh and Heldman, 2001) สอดคลองกบรำยงำนของ Padua (1993) พบวำ น ำทสรำงพนธะเคมจะม

19

อทธพลตอคณสมบตไดอเลกตรกของวตถนอยกวำน ำทไมสรำงพนธะ ซงกคอ น ำอสระ (free water)

ปรมำณน ำและองคประกอบทำงเคมของอำหำร เชน เกลอ เปนโมเลกลทมขวจงมอทธพลตอคณสมบตไดอเลกตรกโดยมอณหภมเปนตวก ำหนด (Houben et al., 1991) นอกจำกนปรมำณน ำยงมควำมสมพนธทำงบวกกบคำ dielectric constant (ε') สวนควำมสมพนธระหวำงคำ dielectric loss factor (ε") นน พบวำเมอควำมชนเพมขนมผลท ำใหคำ dielectric loss factor (ε") เพมขนดวย ซงควำมสมพนธของทงสองเปนแบบเสนตรง (linearly) โดยจะสงผลตอโครงสรำงและคณสมบตของวตถนน (Bengtsson and Risman, 1971) องคประกอบทำงเคมกมอทธพลตอคำ dielectric constant (ε') และคำ dielectric loss factor (ε") โดยพบวำเมอเตมเกลอลงใน gravy มผลท ำใหคำ dielectric constant (ε') เพมขนเพยงเลกนอย ในขณะทคำ dielectric loss factor (ε") เพมขนในระดบสงกวำ ทงนเพรำะวำควำมเขมขนของคำกำรน ำไฟฟำมผลกระทบตอคำ dielectric loss factor (ε") และคำ dielectric constant (ε') อำจจะมคำลดลงเนองจำกควำมเขมขนของสำรละลำยเกลอท ำใหเกดกำรอมตวใน ions ทอยรวมกนของไดอเลกตรก (Piyasena and Dussault, 1999)

อณหภมมอทธพลตอคำ dielectric loss factor (ε") โดยพบวำอณหภมทเพมสงขนมผลท ำใหคำ dielectric loss factor (ε") สงขนตำม แสดงวำมกำรทะลผำนของพลงงำนในวตถมำก ซงคำ dielectric loss factor (ε") อยในชวง 0.01 < ε" <1 (Orefeuil, 1987) และเมออณหภมเพมสงขนจะท ำใหคำ dielectric constant (ε') เพมขน (Nelson and Kraszewski, 1990) ในขณะท DE Loor (1968) พบวำทงคำ dielectric constant (ε') และ คำ dielectric loss factor (ε") ลดลงเมออณหภมเพมขน ทควำมถ 3 GHz อยำงไรกตำม คำ dielectric loss factor (ε") จะลดลงมำกอยำงรวดเรวจนกวำจะมกำรน ำไฟฟำทสง

เมอควำมถเพมขนมผลท ำใหคำ dielectric constant (ε') ลดลง สวนคำ dielectric loss factor (ε") และคำ loss tangent (tanδ) นนอำจจะเพมหรอลดลง ซงก ำหนดโดยเวลำตงแตเรมตน (Piyasena et al., 2003)

Nelson (1991) พบวำคำ dielectric loss factor (ε") ในแมลงมำกกวำ walnut ซงสอดคลองกบ Ikediala et al. (2000a) รำยงำนวำ codling moth larvae อำจจะดดซบพลงงำนไดมำกท ำใหเกดควำมรอนในแมลงไดมำกกวำ walnut และสอดคลองกบรำยงำนของ Wang and Tang (2001) พบวำมควำมเปนไปไดเกยวกบกำรใชสนำมแมเหลกไฟฟำควบคมแมลง โดยแมลงอำจจะมอตรำกำรเกด

20

ควำมรอนไดเรวกวำผลตภณฑทปนเปอน แมลงจะเกดควำมรอนวกฤตในขณะทผลตภณฑจะเกดแคควำมรอนในระดบต ำเทำนน

Trabelsi and Nelson (2003) รำยงำนวำ ทงคำ dielectric constant (ε') และคำ dielectric loss factor (ε") ของเมลดขำวสำล ขำวโพด และถวเหลอง ตำงกมคำสงขนตำมอนภำคเมลดทมควำมหนำแนนของกองเพมขน โดยกรำฟมลกษณะเปนเสนตรง (linearly) ซงเปนผลมำจำกปฏสมพนธของน ำกบสนำมไฟฟำ นอกจำกนคำ dielectric constant (ε') และคำ dielectric loss factor (ε") ยงขนกบลกษณะผวเมลด และปรมำณควำมชนทจ ำเพำะของเมลดแตละชนดอกดวย เมลดทแหงจะมอทธพลตอ dielectric properties เพยงเลกนอยเทำนน

21

การใชคลนความถวทยในการก าจดเชอโรคในผลตผลทางการเกษตร

จำกปญหำกำรปนเปอนของเชอรำในสมนไพร จงไดประยกตใชควำมรอนจำกคลนควำมถวทยซงเปนเทคโนโลยใหมในกำรควบคมเชอรำ และจำกงำนวจยของสถำบนวจยเทคโนโลยหลงกำรเกบเกยว มหำวทยำลยเชยงใหม ไดท ำกำรวจยเกยวกบกำรใชควำมรอนจำกคลนควำมถวทยเพอควบคมเชอรำทตดมำกบผลตผลทำงเกษตรไดอยำงมประสทธภำพ

ในกำรควบคมเชอรำทตดมำกบเมลดพนธขำวนน พทยำและสชำดำ (2549) ศกษำถงวธกำรควบคมเชอรำ Trichoconis padwickii, Fusarium sp., Bipolaris oryzae และ Curvularia lunata ในเมลดพนธขำวขำวดอกมะล 105 ควำมชน 10.4 % ดวยคลนควำมถวทย พบวำอณหภมทเหมำะสม คอ 75 ºC โดยใชเวลำในกำรใหคลนควำมถวทย 3 นำท กำรปนเปอนของเชอรำลดลงเหลอ 41 % ควำมชนเมลดพนธลดลงเหลอ 9.5 % เมลดพนธยงคงควำมมชวตท 61 % สอดคลองกบรำยงำนของ Janhang et al. (2005) พบวำกำรควบคมเชอรำ T. padwickii ในเมลดพนธขำวดวยคลนควำมถวทยนน อณหภมทเหมำะสมคอ 75 ºC เปนเวลำ 3 นำท กำรปนเปอนของเชอรำ T. Padwickii ลดลงเหลอ 18 % และเมลดพนธขำวยงคงมควำมแขงแรงอย

ปรชญำและคณะ (2549) ศกษำกำรควบคมเชอรำ Fusarium semitectum ในเมลดขำวโพด ทควำมชนเรมตน 10.5 และ 14 % โดยใชดวยคลนควำมถวทยทอณหภม 65 70 75 80 และ 85 ºC เปนเวลำ 10 นำท พบวำกำรใหอณหภมทสงขนมผลท ำใหกำรตดเชอลดลง และกำรใหคลนควำมถวทยในเมลดขำวโพดทมควำมชนเรมตน 14 % ทอณหภม 85 ºC นน กำรตดเชอรำ F. semitectum นอยทสดเพยง 2 % และพบวำกำรลดลงของกำรตดเชอรำ F. semitectum มควำมสมพนธกนระหวำงระดบของอณหภมทใหแกเมลดและคำควำมชนเรมตนในเมลด และในกำรควบคมเชอรำทตดมำกบเมลดขำวบำรเลยดวยคลนควำมถวทย Akaranuchat et al. (2007) พบวำอณหภมทเหมำะสม คอ 55 ºC เปนเวลำ 5 นำท สำมำรถก ำจดเชอรำ Alternaria sp., Penicillium sp. และ Rhizopus sp. ไดทงหมด และเชอรำ A. flavus ลดลงเหลอ 16.7 % ควำมงอกของเมลดพนธลดลงจำก 91 % เหลอ 78 % อยำงไรกตำม คลนควำมถวทยเปนทำงเลอกใหมในกำรควบคมเชอรำทปนเปอนในเมลดพนธขำวบำรเลย นอกจำกน Vassanacharoen et al. (2004) ท ำกำรศกษำกำรควบคมเชอรำ Macrophomina phaseolina ในเมลดพนธงำ พนธ MK60 (white seed) MG 18 (black seed) และ AU1 (red seed) ควำมชน 5 และ 10 % ดวยคลนควำมถวทย พบวำอณหภมทเหมำะสม คอ 70 ºC เปนเวลำ 3 นำท ทควำมชนเมลด 10 % กำรปนเปอนของเชอรำ M. phaseolina ลดลงเหลอ 51 %

22

เมลดพนธงำยงมควำมงอก 73 % และยงพบวำเมลดพนธงำ AU1 (red seed) มกำรตอบสนองตอกำรใหคลนควำมถวทย ไดดกวำงำพนธอนๆ

การเปลยนแปลงทางดานคณภาพของผลตผลทางการเกษตรเมอไดรบคลนความถวทย

ผดงศกด และคณะ (2547) รำยงำนวำกำรอบแหงโดยอำศยคณสมบตของกำรดดกลนพลงงำนจำกคลนภำยในวตถไดอเลกตรก ซงหมำยถงวตถกงฉนวนทมโครงสรำงพนฐำนทำงจลภำค มลกษณะเปนขวทำงไฟฟำ (dipoles) ซงปฏสมพนธ (interaction) ระหวำง dipoles และคลนแมเหลกไฟฟำ สงผลท ำใหเกดควำมรอนภำยในขน (internal heat generation) ดงนนวตถจะกระจำยควำมรอนจำกภำยในออกสผวนอก ซงหลกกำรนจะท ำใหผวของผลตภณฑไมเสยหำยหรอตำงไปจำกเดมมำกนก เนองจำกวธกำรอบแหงระบบนจะท ำใหเกดกำรระเหยของควำมชนภำยในผลตภณฑเปนไปอยำงรวดเรว และมกำรกระจำยตวของอณหภมสม ำเสมอ สำมำรถลดกำรเกดรอยรำวและรอยไหมในผลตภณฑ

Theanjumpol et al. (2007) ไดท ำกำรใชคลนควำมถวทยควำมถ 27.12 MHz พบวำทอณหภมมำกกวำ 60 °C ท ำใหสของขำวสำรขำวดอกมะล 105 เปลยนไปจำกสขำวโปรงแสงไปเปนสเหลองทบแสง และอณหภมทต ำกวำ 60 °C ไมกอใหเกดกำรเปลยนแปลงตอคณสมบตทำงกำยภำพของขำว สอดคลองกบงำนวจยของ พลำกรและคณะ (2551) โดยท ำกำรใชคลนควำมถวทย ควำมถ 27.12 MHz อณหภม 60 70 80 และ 90 °C เปนเวลำ 5 10 และ 15 นำท ในขำวขำวดอกมะล 105 พบวำกำรใชอณหภมทสงขนท ำใหขำวสำรมสเหลองเพมขน ซงเกดจำกปฏกรยำ Maillard reaction (ปฏกรยำทสำรเกดสน ำตำลโดยไมใชเอนไซมเมอไดรบควำมรอน ถำอณหภมสงขนจะมอตรำกำรเกดสน ำตำลจะสงขนดวย) นอกจำกนยงสอดคลองกบรำยงำนของ กฤษณำ (2552) ซงพบวำขำวสำรขำวดอกมะล 105 ไดรบคลนควำมถวทยเปนเวลำ 150 วนำท จะท ำใหคำสเหลองของขำวสำรมคำสงขน ซงแตกตำงจำกขำวสำรทไมผำนคลนควำมถวทย กำรใหคลนควำมถวทยอณหภม 70 °C เปนเวลำ 150 วนำท ท ำใหขำวขำวเปลยนสไปเปนสขำวออกเหลอง และนอกจำกนยงพบวำกำรใหคลนควำมถวทยท ำใหคำควำมสวำงซงเปนคำทแสดงควำมโปรงแสงของขำวสำรและดชนควำมขำวไมแตกตำงกน

กำรเปลยนแปลงดำนองคประกอบเคมของผลตผลทำงกำรเกษตรเมอไดรบคลนควำมถวทยนน พลำกรและคณะ (2551) ไดศกษำผลของคลนควำมถวทยทมตอคณภำพกำรหงตมของขำวขำวดอกมะล 105 โดยใชคลนควำมถวทย ควำมถ 27.12 MHz อณหภม 60 70 80 และ 90 °C เปนเวลำ 5 10 และ 15 นำท พบวำกำรเพมอณหภมและระยะเวลำในกำรใหคลนควำมถวทยจะท ำใหเปอรเซนต

23

ขำวขำวและตนขำวเพมขน จำกกำรวเครำะหลกษณะแบบจ ำเพำะเนอสมผสของขำวสกพบวำคำควำมแขง กำรคงสภำพของเมลด กำรยดหยนสสภำพเดม และคำแรงทใชบดเคยวเพมขน สวนลกษณะควำมเหนยวของขำวสกลดลง กำรเปลยนแปลงของคำพำรำมเตอรทไดจำกกรำฟควำมหนดขนของเครองอำรวเอมคำควำมแขงและอณหภมทขำวเรมสกสงขน ดงนนกำรใหควำมรอนดวยคลนควำมถวทยสำมำรถเปลยนแปลงคณภำพกำรขดสและคณภำพกำรหงตมของขำวขำวดอกมะล 105 ทเกบเกยวใหมได ณคณณและคณะ (2551) พบวำกำรใหคลนควำมถวทยทควำมถ 27.12 MHz อณหภม 40 45 50 55 และ 60 °C เปนเวลำ 3 นำท ในขำวสำรพนธขำวดอกมะล 105 ควำมชนเมลดประมำณ 13 % ท ำใหคณภำพของขำวสำรทผำนคลนควำมถวทยในอตรำขำงตนมกำรเปลยนแปลง โดยอณหภมทสงขนจะท ำใหปรมำณอะไมโลสเพมขน ลกษณะเนอสมผสขำวสกและควำมหนดของแปงสกเพยงเลกนอย โดยไมมผลตอกำรเปลยนแปลงของสำรหอม 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) ทอยในขำวสำรขำวดอกมะล 105 กฤษณำ (2552) พบวำกำรใชคลนควำมถวทย 27.12 MHz ทอณหภม 70 °C เปนเวลำ 150 วนำท ท ำใหควำมชนและกลนหอม 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) ลดลง และเปอรเซนตอะไมโลสเพมขน คณภำพขำวมกำรเปลยนแปลงไมมำกนกโดยยงอยในเกณฑมำตรฐำนสนคำขำวหอมมะลไทยของกรมกำรคำตำงประเทศ นนทพำและคณะ (2553) ท ำกำรทดลองใหคลนควำมถวทยทอณหภม 80 90 และ 100 °C ในเมลดขำวโพดทมควำมชนต ำ และอณหภม 70 80 และ 90 °C ในเมลดขำวโพดทมควำมชนสง เปนเวลำ 1 5 และ 10 นำท เมอวเครำะหกำรเปลยนแปลงทำงเคมภำยในเมลดพบวำทง 2 กำรทดลอง ไมมผลท ำใหปรมำณโปรตนทงหมดเปลยนแปลง โดยไมท ำใหเกดกำรเสอมสลำยของ Globulins, Glutelins, Zein และ Albumins ซงเปนโปรตนทส ำคญในเมลดขำวโพด ดงนนกำรใชควำมรอนจำกคลนควำมถวทยสำมำรถก ำจดเชอไดหมดโดยไมท ำใหคณคำทำงอำหำรสตวเปลยนแปลงไป

นอกจำกน Wang et al., (2001) รำยงำนวำ กำรใหคลนควำมถวทยทอณหภม 50 °C เปนเวลำ 3 นำท ในกำรก ำจดแมลง codling moth บรเวณเนอดำนในของเมลด walnut พบวำทอณหภมและเวลำดงกลำวนนสำมำรถก ำจดแมลง codling moth ไดโดยไมสงผลตอคณภำพของเนอ walnut