a study to determine an optimal die configuration for rice

15
Journal of Science and Technology Vol. 6, No. 1, 2017 วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปีที่ 6 ฉบับที่ 1 2560 การศึกษาเพื่อหาลักษณะของทางออกกากที่เหมาะสมในการสกัดนํ้ามันรําข้าวโดยใช้ เครื่องสกัดนํ้ามันแบบสกรูอัด A Study to Determine an Optimal Die Configuration for Rice Bran Oil Extraction Using a Screw Press Machine เชาว์ อินทร์ประสิทธิ 1* และ เบญจพร ทุมโคตร 1 Chouw Inprasit 1* and Benjaporn Tumkode 1 ABSTRACT The objective of this research was to study and test die configuration of a screw press machine for oil extraction. The single straight screw press machine with five replaceable die plates was operated at 25 rpm for dry rice bran oil extraction. The effect of die plate configuration on rice bran feeding capacity, compression ratio, percentage of oil content in cake, percentage of oil yield, extraction efficiency, oil recovery and specific mechanical energy were studied. The best condition was chosen by considering the least percentage oil content in cake. The result showed that the optimum die plate configuration 4 holes, 1.5 mm hole diameter, 22 mm hole length and 0.023 mm 3 of die constant. The rice bran feeding capacity and compression ratio were 72 ± 0.10.29 g/min and 6.55 ± 0.27. The oil content in cake and oil yield were 11.01 ± 0.70 % and 12.56 ± 0.70 %. The extraction efficiency and specific mechanical energy were 53.74 ± 2.98 % and 224.33 ± 0.43 kw-hr/l. Keywords: Rice bran oil, Extraction, Screw press, Die บทคัดย่อ งานวิจัยนี ้มีวัตถุประสงค์เพื ่อศึกษาและทดสอบลักษณะของทางออกกากที ่เหมาะสมในการสกัดนํ ้ามัน โดยใช้เครื ่องสกัดนํ ้ามันแบบสกรูอัด ชนิด Straight screw shaft ที ่ความเร็วรอบ 25 รอบต่อนาที และลักษณะของ ทางออกกาก 5 แบบ โดยใช้รําข้าวอบแห้งเป็นวัตถุดิบในการทดสอบ ศึกษาลักษณะของทางออกกากที ่มีผลต่อ อัตราการป้อนรําข้าว อัตราส่วนการบีบอัดนํ ้ามัน เปอร์เซ็นต์นํ ้ามันที ่เหลืออยู ่ในกาก เปอร์เซ็นต์นํ ้ามันที ่สกัดได้ ประสิทธิภาพของการสกัด และพลังงานกลจําเพาะ เพื ่อเลือกสภาวะดีที ่สุดในการสกัดนํ ้ามันโดยพิจารณาจาก เปอร์เซ็นต์นํ ้ามันที ่เหลืออยู ่ในกากน้อยที ่สุดจากผลการทดสอบเมื ่อพิจารณาจากเปอร์เซ็นต์นํ ้ามันที ่เหลืออยู ่ใน กากน้อยที ่สุด พบว่าสภาวะที ่ดีที ่สุดของเครื ่องสกัดนํ ้ามันนี ้คือลักษณะของทางออกกากที ่มีขนาดเส้นผ่าน ศูนย์กลางรู 1.5 มิลลิเมตรความยาวรู 22 มิลลิเมตร จํานวน 4 รู มีค่าคงที ่ของ Die เท่ากับ 0.023 ลูกบาศก์ มิลลิเมตร ซึ ่งมีอัตราการป้อนรําข้าว 72 ± 0.10.29 กรัมต่อนาที อัตราส่วนการบีบอัดนํ ้ามันเป็น 6.55 ± 0.27 มี 1* ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์กําแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกําแพงแสน อ.กําแพงแสน จ.นครปฐม 73140 Associate Professor, Department of Food Engineering, Faculty of Engineering at Kamphaengsaen, Kasetsart University Kamphaengsaen, Nakhon Prathom, 73140, Thailand. * Corresponding Author. Tel: 034-281-098, Fax: 034-281-098, E-mail: [email protected]

Upload: others

Post on 24-Mar-2022

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Journal of Science and Technology Vol. 6, No. 1, 2017 วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย ปท 6 ฉบบท 1 2560

การศกษาเพอหาลกษณะของทางออกกากทเหมาะสมในการสกดนามนราขาวโดยใช

เครองสกดนามนแบบสกรอด

A Study to Determine an Optimal Die Configuration for Rice Bran Oil Extraction

Using a Screw Press Machine

เชาว อนทรประสทธ1* และ เบญจพร ทมโคตร1

Chouw Inprasit1* and Benjaporn Tumkode1

ABSTRACT

The objective of this research was to study and test die configuration of a screw press machine

for oil extraction. The single straight screw press machine with five replaceable die plates was operated

at 25 rpm for dry rice bran oil extraction. The effect of die plate configuration on rice bran feeding capacity,

compression ratio, percentage of oil content in cake, percentage of oil yield, extraction efficiency, oil

recovery and specific mechanical energy were studied. The best condition was chosen by considering

the least percentage oil content in cake. The result showed that the optimum die plate configuration 4

holes, 1.5 mm hole diameter, 22 mm hole length and 0.023 mm3 of die constant. The rice bran feeding

capacity and compression ratio were 72 ± 0.10.29 g/min and 6.55 ± 0.27. The oil content in cake and oil

yield were 11.01 ± 0.70 % and 12.56 ± 0.70 %. The extraction efficiency and specific mechanical energy

were 53.74 ± 2.98 % and 224.33 ± 0.43 kw-hr/l.

Keywords: Rice bran oil, Extraction, Screw press, Die

บทคดยอ

งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาและทดสอบลกษณะของทางออกกากทเหมาะสมในการสกดนามน

โดยใชเครองสกดนามนแบบสกรอด ชนด Straight screw shaft ทความเรวรอบ 25 รอบตอนาท และลกษณะของ

ทางออกกาก 5 แบบ โดยใชราขาวอบแหงเปนวตถดบในการทดสอบ ศกษาลกษณะของทางออกกากทมผลตอ

อตราการปอนราขาว อตราสวนการบบอดนามน เปอรเซนตนามนทเหลออยในกาก เปอรเซนตนามนทสกดได

ประสทธภาพของการสกด และพลงงานกลจาเพาะ เพอเลอกสภาวะดทสดในการสกดนามนโดยพจารณาจาก

เปอรเซนตนามนทเหลออยในกากนอยทสดจากผลการทดสอบเมอพจารณาจากเปอรเซนตนามนทเหลออยใน

กากนอยทสด พบวาสภาวะทดทสดของเครองสกดนามนนคอลกษณะของทางออกกากทมขนาดเสนผาน

ศนยกลางร 1.5 มลลเมตรความยาวร 22 มลลเมตร จานวน 4 ร มคาคงทของ Die เทากบ 0.023 ลกบาศก

มลลเมตร ซงมอตราการปอนราขาว 72 ± 0.10.29 กรมตอนาท อตราสวนการบบอดนามนเปน 6.55 ± 0.27 ม

1* ภาควชาวศวกรรมการอาหาร คณะวศวกรรมศาสตรกาแพงแสน มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตกาแพงแสน อ.กาแพงแสน

จ.นครปฐม 73140

Associate Professor, Department of Food Engineering, Faculty of Engineering at Kamphaengsaen, Kasetsart University

Kamphaengsaen, Nakhon Prathom, 73140, Thailand. * Corresponding Author. Tel: 034-281-098, Fax: 034-281-098, E-mail: [email protected]

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 34

เปอรเซนตนามนทเหลออยในกาก 11.01 ± 0.70 เปอรเซนต เปอรเซนตนามนทสกดได 12.56 ± 0.70 เปอรเซนต

ประสทธภาพของการสกด 53.74 ± 2.98 เปอรเซนต และพลงงานกลจาเพาะ 224.33 ± 0.43 กโลวตต–ชวโมงตอ

ลตร

คาสาคญ: นามนราขาว การสกด สกรอด รพมพ

บทนา

22 ราขาว 22คอ สวนทไดจากการขดสขาวกลอง

ใหเปนขาวสาร โดยทวไปจะแบงออกเปน 2 สวนคอ

ราหยาบ ซงไดจากการขดผวเมลดขาวกลอง และรา

ละเอยด ไดจากการขดขาวและขดมน ซงแตเดมจะ

ขายไปเปนอาหารสตวเทานน แตในปจจบนการแปร

รปผลตภณฑจากราขาวเรมพฒนาขน เชนการนารา

ขาวไปใชเปนอาหารเสรมและสวนผสมในผลตภณฑ

อาหารตางๆ เชน อาหารเดกออน ในราขาวม

ปรมาณนามนคอนขางสงถง 17.9-25.4 เปอรเซนต

(Villareal and Juliano, 1989) จงไดมการนาราขาว

ไปสกดเปนนามนราขาวเพอการบรโภคในเชง

พาณชย อกทงยงมการสกดสารอาหารในนามนรา

ขาวเพอเปนอาหารเสรม เครองสาอาง เพราะนามน

ราขาวเปนนามนทมคณภาพด ประกอบไปดวยกรด

ไขมนทมประโยชนและจาเปนตอรางกาย นอกจากน

กากราขาวทเหลอจากการสกดนามนออกแลวยง

สามารถนาไปใชเปนอาหารสตวได

การสกดนามนมอยหลายวธ โดยวธการ

หลกๆ ทใชในการสกดนามนแบงไดเปน 2 วธ ไดแก

วธการสกดดวยตวทาละลายซงสามารถสกดได

ปรมาณนามนทสง แตมคาใชจายมากและอาจม

อนตรายเนองจากการใชสารเคม อกทงวธการ

คอนขางยงยากซบซอน และอกวธการหนงคอ

วธการสกดเชงกล เชน การใชเครองไฮดรอลคและ

สกรอด (Screw Press) ในการสกดนามน เปนการ

ใชแรงกดเมลดพชนามนใหเมลดแตกแลวบบนามน

ออกมา ขอดของวธการน คอนามนทไดจากวธการ

นสามารถนานามนมาใชไดเลย (ดารณ, 2554) ใช

ตนทนการสกด เครองจกร และเชอเพลงตา สามารถ

ทาเปนอตสาหกรรมภายในครอบครวได (อาชยและ

คณะ, 2546)

ดงน น ก า ร วจย น จ ง มแนวคด ในการ

ออกแบบเครองสกดนามนโดยใชหลกการสกรอด

(Screw Press) ซงมราขาวเปนวตถดบ และเพอให

เคร องสกด นามน นสามารถทางานไดอยางม

ประสทธภาพจงตองศกษาปจจยทมอทธพลตอการ

สกดนามนราขาว ซงเปนทนาสงเกตวาเมอความเรว

รอบของสกรและความชนของวตถดบลดลง จะมผล

ทาใหสามารถสกดนามนไดปรมาณเพมมากขน

(ศภกตตและคณะ, 2553) ตลอดจนอณหภมและ

ความดนทเกดขนในระหวางการบบอดทมผลตอ

ประสทธภาพในการสกดนามน (Beerens, 2007)

โดยลกษณะของทางออกกากเปนปจจยอยางหนงท

ทาใหอณหภมและความดนในระหวางการบบอด

แตกตางกน ดวยเหตนจงทาการศกษาลกษณะของ

ทางออกกาก และเลอกสภาวะทดทสดในการสกด

นามนทมผลทาใหไดเปอรเซนตนามนทเหลออยใน

กากนอยทสด

อปกรณและวธการ

1. วตถดบ

เลอกใชราขาวหอมมะล ซงไดมาจากโรงส

ขาวเมองบน เลขท 5/3 หมท 8 ตาบลทานาออย

อาเภอพยหะคร จงหวดนครสวรรค ปการผลต

2557/58

2. อปกรณในการทดลอง

ตอบลมรอน (Binder redLINE FED 115,

Germany มคาความคลาดเคลอนเทากบ 1.25 องศา

เซลเซยส ) , เครองชงไฟฟา (Sartorius รน AC

210S, Germany มคาความคลาดเคลอนเทากบ ±

0.0001 กรม), เครองชงไฟฟา (Sartorius รน BS

A3202S - CW, Germany มคาความคลาดเคลอน

เทากบ ± 0.01 กรม ) , เครองวดกระแสไฟฟา

(Clamp Multimeter) (Chauvin Arnoux ร น F 09,

France มค าความคลาด เคล อน เท ากบ 0. 03

เปอรเซนต วดแรงดนได 600Vac/dc วดกระแสได

400lac/dc)

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 35

3. วธการทางานของเครอง

ออกแบบเครองสกดนามนแบบสกรอด ดง

แสดงใน Figure 1 เมอใสวตถดบลงไปในถงใส

วตถดบ (Hopper) วตถดบจะถกพาใหเคลอนทไป

ขางหนาดวยสกรทหมนอยภายในหองสกดนามน

(Vessel) จนกระทงถงทางออกกาก (Die) และถก

ปลอยใหออกผานรเลกๆ ทหนาทางออกกากใน

ปรมาณทจากด ทาใหราขาวทถกดนมานนถกบบอด

ตลอดระยะความยาวภายในสกร สงผลใหนามนไหล

ออกมาทางรระบายนามนทมอยตลอดผนง Vessel

สวนกากจะออกททางออกกากซงอยบรเวณปลาย

ของสกร โดยเจาะเปนรตามแนวเสนรอบวงขนาด

ตางๆ กน 5 แบบ เพอศกษาลกษณะของทางออก

กากทมผลตอการสกดนามน

4. การออกแบบสวนประกอบของเครองสกด

นามนแบบสกรอด

4.1การออกแบบสกรอด (Screw press)

ออกแบบสกรอดเปนชนด Straight screw

shaft ซงมระยะพตช ความลกของรองสกร และเสน

ผานศนยกลางของเพลาคงทตลอดความยาวของสก

ร มรายละเอยดดงแสดงใน Figure 2 ทาใหการ

เคลอนทของวตถดบมความตอเนอง ความดนจะ

เพมขน เ ปน เสนตรงตามความยาวของสกร

เหมอนกบการบบอดแบบไฮดรอลก (Sari, 2006)

โดยใชเกลยวชนดฟนเลอย (Buttress thread) ซง

ดานหนาของเกลยวจะตงฉากกบแกนสกร เพอ

กอใหเกดแรงมากทสดในการขบวตถดบไปดานหนา

สวนดานหลงของเกลยวลาดเอยงทามม 30° กบ

แกน สกร เพอเพมความแขงแรงใหกบสนเกลยว

Figure 1 Components of the screw press machine for oil extraction

Die

Hopper

Vessel

Gear motor 1500 watt

Bearing

Gear motor 40 watt

Electrical control board

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 36

Figure 2 Illustration of the straight screw shaft and buttress threads (Dimension in mm)

4.2 การออกแบบขนาดรระบายนามนของ

หองสกดนามน (Vessel)

นาวตถดบไปรอนผานเครองคดแยกขนาด

โดยวธ Sieve analysis ใชการเขยาแบบ Horizontal

และ Circular with tap ตามวธการของ Rohit Badal

(Badal, 2002) แบงขนาดอนภาคของวตถดบตาม

ขนาดของตะแกรงรอนออกเปน 2 สวน คอ วตถดบ

ทมขนาดใหญกวาตะแกรงรอนขนาด 25 เมช (0.71

มลลเมตร) และวตถดบทมขนาดเลกกวาตะแกรง

รอนขนาด 25 เมช พบวาวตถดบ (ราขาว) ทมขนาด

ใหญกวาตะแกรงรอนขนาด 25 เมชนน ไดแก รา

หยาบ, เศษเมลดขาว, แกลบ และหน สวนราขาวท

มขนาดเลกกวาตะแกรงรอนขนาด 25 เมชนน จะ

ลอดผานชองตะแกรงตกไปคางอยทตะแกรงรอน

ขนาด 50 เมช (0.3 มลลเมตร) ซงจะทาใหทราบวา

ขนาดอนภาคของราขาวมขนาดใหญกวา 0.3

มลลเมตร แตเลกกวา 0.71 มลลเมตร ดงนนในการ

ออกแบบจงเลอกขนาดของรระบายนามน 0.3

มลลเมตร และมระยะหางระหวางร 10 มลลเมตร ดง

แสดงใน Figure 3

Figure 3 Illustration of the vessel and oil hole (Dimension in mm)

4.3 การออกแบบลกษณะของทางออกกาก

(Characteristic of die)

ออกแบบเปนรปทรงกระบอก มลกษณะเปนฝา

เกลยวเพอสวมเขากบปลายของหองสกดนามน

สามารถถอดออกไดเพอปรบเปลยนขนาดให

เหมาะสมกบวตถดบทตองการสกดนามน และทา

ความสะอาดไดงาย พรอมกนนกาหนดใหมการคาย

กากในแนวรศมวงกลมของทางออกกาก โดยเจาะร

ไวในตาแหนงเดยวกนกบการเคลอนทของราขาว

ซงอยในชองวางระหวางสกรและหองสกดนามน

ทงนจะกาหนดใหแตละทางออกกาก มความยาวร

และจานวนรแตกตางกน 5 แบบ ดงแสดงใน Figure

4

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 37

Figure 4 Die configuration

อยางไรกดในการกาหนดขนาดเสนผาน

ศนยกลางของรควรจะใหมขนาดใหญกวา 0.71

มลลเมตร ซงเปนขนาดอนภาคของราขาวทใหญ

ทสด เพอปองกนการอดตนของรทางออกกาก ใน

ขณะเดยวกนการกาหนดความยาวของรและจานวน

รนน จะสงเกตจากลกษณะของกากโดยดจากการ

อดเปนแทง รวมถงพจารณาลกษณะการไหลของ

กากทตอเนองไมเกดการอดตน และเปอรเซนต

นามนทเหลออยในกาก เนองดวยลกษณะของ

ทางออกกากทแตกตางกนจะมผลตอการสกดนามน

ซงสามารถวเคราะหไดดวยคาคงทของทางออกกาก

(Die constant; dk ) โดยอธบายถงความสมพนธ

ของลกษณะทางออกกากทมผลตอแรงเสยดทาน

และแรงดน กลาวคอเมอลกษณะของทางออกกากม

คา dk มาก จะมแรงเสยดทานนอย สงผลใหแรงดน

ทเกดใน Vessel นอยดวย จงทาใหมอตราการไหล

สง ทง นสามารถหาคาคงทของทางออกกาก

(พรพรรณ, 2555) ไดจากสมการ

Lrπnkd 8

4= (1)

เมอ n คอจานวนรทางออกกาก (ร), r คอรศมรของทางออกกาก (มลลเมตร), L คอความยาวของรทางออก

กาก (มลลเมตร)

ดงนนเมอนาตวแปรตาง ๆ ดงแสดงในภาพท

4 มาคานวณดวยสมการท (1) จะได dk เปน

0.023, 0.028, 0.034, 0.040 และ 0.045 ลกบาศก

มลลเมตรตามลาดบ และเนองดวยความสามารถ

การบบอดขนอยกบลกษณะของทางออกกาก

(Libura et al., 2005) ฉะน นจงจาเปนตองศกษา

ลกษณะของทางออกกากซงมคา dk แตกตางกน

เพอใหเหมาะสมกบการใชงานสาหรบการบบอด

น ามน จ ากวต ถ ดบแ ต ล ะปร ะ เภท และ เพม

ความสามารถในการบบอด ซงจะทาใหเครองสกด

นามนมประสทธภาพในการทางานสงสด โดย

พจารณาจากแรงอดของสกรและแรงดนในระหวาง

กระบวนการบบอดทเพมขน ซงสมพนธกนกบ

ระยะเวลาทวตถดบจะอยในชวงของการถกบบอด

นาน ดวยเหต นการออกแบบใหลกษณะของ

ทางออกกากมคา dk นอย จะมผลใหวตถดบม

ความตานทานการไหลมาก เกดการสะสมอย

บรเวณทางออกนาน วตถดบจะถกบบอดไปเรอยๆ

ระหวางรอเคลอนทออกจากรทางออกกาก ชวงเวลา

นอนภาคของวตถดบจะถกกระทาโดยแรงเคนจาก

สกรมากทสด เซลลนามนจะยงแตกแยกตวออกมา

จากกากมากขน เปนเชนนจนกระทงเคลอนทออก

จากรทางออกกากไป

5. การเตรยมวตถดบ

วตถดบทใชในงานวจยนคอ ราขาว เตรยมโดย

นาราขาวไปรอนดวยเครองคดแยกขนาด ใช

ตะแกรงรอนขนาด 25 เมช (0.71 มลลเมตร) เพอ

กาจดราหยาบ, เศษเมลดขาว, แกลบ และหน

ออกไปจากราขาว จากนนจงนาราขาวทคางบน

ตะแกรงรอนขนาด 50 เมช (0.3 มลลเมตร) ไปอบ

ดวยตอบลมรอนแบบถาด (Tray dryer) ทอณหภม

∅ = 1.5 mm L = 22 mm 8 holes

∅ = 1.5 mm L = 22 mm 7 holes

∅ = 1.5 mm L = 22 mm 6 holes

∅ = 1.5 mm L = 22 mm 5 holes

∅ = 1.5 mm L = 22 mm 4 holes

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 38

115 อ งศา เซล เซยส ให เ ห ลอค วามช น 4- 7

เปอรเซนต และหาเปอรเซนตนามนเรมตนทมในรา

ข า ว จ าก เ ค ร อ ง ว เ ค ร า ะห ไ ข มน ( Soxtherm)

(Gerhardt รน S 306 AK, Germany) ตามวธ AOAC

(AOAC, 2000) โดยใชตวอยางราขาวจานวน 6

ตวอยาง ทดลอง 2 ซา จะไดเปอรเซนตนามนเรมตน

ทมอยในราขาวเฉลยเทากบ 23.36±0.07 เปอรเซนต

จงนาราขาวทไดมาเปนวตถดบใชทดสอบเครองจกร

6. การศกษาอทธพลของลกษณะของทางออก

กากทมผลตอการสกดนามน เพอหาสภาวะทด

ทสดในการสกดนามน

6.1 การศกษาอทธพลของลกษณะของ

ทางออกกากทมผลตออตราการปอนของรา

ข า ว ( Rice bran feeding capacity; RC ) แ ล ะ

อตราสวนการบบอด (Compression ratio; CR )

โดยพจารณาความสามารถในการปอนวตถดบ

ในชวงระยะเวลาหนง (หนวยเปนกรมตอนาท) ซง

ในการทดสอบเครองสกดนามนจะใชตวอยางราขาว

ครงละจานวน 100 กรม ทาการทดสอบ 3 ซา จบ

เวลาในการทดสอบ เพอคานวณหาอตราการปอนรา

ขาวจากสมการ

ricebran

ricebran

tWRC =

(2)

เมอ ricebranW คอนาหนกของราขาวทปอนเขาสเครอง (กรม)

ricebrant คอเวลาในการปอนราขาว (นาท)

จากนนจงหาอตราการเปลยนแปลงระหวาง

ปรมาตรเรมตนของราขาวทบรเวณปอนวตถดบตอ

ปรมาตรสดทายของกากทบรเวณทางออกกาก โดย

นาตวอยางราขาว 3 ตวอยางทยงไมผานการบบอด

ไปบรรจจนเตมในภาชนะททราบปรมาตร จากนน

นาไปชงนาหนก จะคานวณหาความหนาแนนโดย

เฉลยของราขาวได สาหรบการหาปรมาตรของกา

กราขาว ทาโดยสมตวอยางกากทไดในแตละ

ทางออกกาก ซงมลกษณะเปนแทงทรงกระบอก ทา

การวดดวยเวอรเนยรคาลปเปอร หาปรมาตรของ

กาก แลวจงนากากนนไปชงนาหนก คานวณหาคา

ความหนาแนนของกาก จากน นจงนาคาความ

หนาแนนทไดทงหมดไปคานวณเพอหาปรมาตรของ

ราขาวและกากทออกจากเครองสกดนามน โดย

คานวณจากนาหนกของราขาวทปอนเขาสเครองคอ

100 กรม และนาหนกของกากทชงไดในแตละ

ทางออกกาก ทาการวดตวอยางละ 3 ซา คานวณหา

อตราสวนการบบอดจากสมการ

cake

ricebran

cake

ricebran

W

W

VVCR

==

ρ

ρ (3)

เมอ ricebranV คอปรมาตรของราขาว (ลกบาศกเมตร), cakeV คอปรมาตรของกากราขาว (ลกบาศกเมตร),

ricebranρ คอความหนาแนนของราขาว (กรมตอลกบาศกเมตร), cakeW คอนาหนกของกากราขาว (กรม),

cakeρ คอความหนาแนนของกากราขาว (กรมตอลกบาศกเมตร)

6.2 การศกษาอทธพลของลกษณะของ

ทางออกกากทมผลตอเปอรเซนต นามนท

เหลออยในกาก (%Oil content in cake; OIC% ),

เ ป อ ร เ ซ น ต น า มน ท ส กด ไ ด ( % Oil yield;

yieldOil% ) และประสทธภาพของกา ร สกด

(Extraction efficiency; η ) โดยทาการทดสอบ

เพอหารอยละของปรมาณนามนทเหลออยในกากรา

ขาว ซงไดจากการเกบตวอยางกากราขาวในแตละ

ทางออกกากไปวดเปอรเซนตนามนทเหลอในกาก

ดวยเครองวเคราะหไขมน (Soxtherm) ตามวธ

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 39

AOAC ทาการทดสอบตวอยางละ 3 ซา นาขอมลท

ไดไปคานวณหาเปอรเซนตนามนทเหลออยในกาก

จากสมการ

100×

=

cake

OIC

WW

OIC% (4)

เมอ OICW คอนาหนกของนามนในกาก (กรม)

จากนนจงหาผลตางของเปอรเซนตนามนเรมตนทมอยในราขาวและเปอรเซนตนามนทเหลออยในกาก

เพอคานวณหาเปอรเซนตนามนทสกดได ดงสมการน

OICOilOil ricebranyield %%% −= (5)

เมอ ricebranOil% คอเปอรเซนตนามนเรมตนทมอยในราขาว

ต อมา น าค าท ไ ด จ ากสมการขา งตน ไป

คานวณหาประสทธภาพของการสกด (η ) ซงจะ

แสดงถงความสามารถในการสกดนามนททาให

เกดผลสา เรจ โดยพจารณาจากผลผลตท ได

(ปรมาณนามน) คดเปนเปอรเซนตของอตราสวน

เปอรเซนตนามนทสกดไดตอเปอรเซนตนามน

เรมตนทมอยในราขาว

100×

=

ricebran

yield

Oil

Oilη

%

%

(6)

6.3 การศกษาอทธพลของลกษณะของ

ทางออกกากทมผลตอคาพลงงานกลจาเพาะ

( Specific mechanical energy, SME ) โ ด ย ค า

พลงงานกลจาเพาะนนเปนปรมาณการใชพลงงาน

ไฟฟาทจายใหแกมอเตอรซงจะเปลยนไปเปน

พลงงานกลเพอสงกาลงขบใหสกรหมนและเกดการ

สกดนามนตออตราการไหลของนามนทสกดไดใน

หนงหนวยเวลา ทาการทดสอบในแตละลกษณะของ

ทางออกกากจานวน 3 ซา หาพลงงานกลจาเพาะ

จากสมการ

oil

oilin

M

PowerSME

ρ×=

(7)

เมอ inPower คอปรมาณของพลงงานทใชในการหมนสกร (กโลวตต) วดจากเครองแคลมปมเตอร (Clamp

multimeter), oilρ คอความหนาแนนของนามนราขาว; 0.9185 (กรมตอลตร), oilM คออตราการไหลของนามน

ทสกดได (กรมตอนาท)

นาคาทคานวณไดทงหมดจากสมการขางตน

ไปวเคราะหความแปรปรวนของแผนการทดลอง

แบบสมอยางสมบรณ เปรยบเทยบความแตกตาง

ของคาเฉลย โดยใชวธวเคราะหของดนแคน

(Duncan’ s new multiple rang test, DMRT) หรอ

เกมส–โฮเวล (Games–Howell) ทระดบความ

เชอมน 95 เปอรเซนต

ผลและวจารณ

จากการศกษาและทดสอบลกษณะของ

ทางออกกากในการสกดนามนราขาวโดยใชเครอง

สกดนามนราขาวแบบสกรอด ซงแรกเรมราขาวจะม

ลกษณะรวน สเนอนวล แลวเมอสกดนามนออกดวย

ลกษณะของทางออกกากทง 5 แบบ กากราขาวทได

จะมลกษณะเปนแทงรปทรงกระบอกยาว สนาตาล

เขม และคอนขางเปราะ สาหรบนามนจะมสเหลอง

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 40

เขม ดงแสดงใน Figure 5 และเพอหาสภาวะดทสด

ในการสกดนามนจากราขาว จะพจารณาจาก

ความสมพนธระหวางลกษณะของทางออกกากและ

พารามเตอรตางๆ ทเกยวของ โดยมดชนชวดผล

การทดสอบคอเปอรเซนตนามนทเหลออยในกาก

นอยทสด รายละเอยดกลาวในหวขอยอย

Figure 5 Rice bran cake and oil

1. อทธพลของลกษณะของทางออกกาก (Die

constant; dk ) ตออตราการปอน (Rice bran

feeding capacity; RC ) ของราขาวเขาเครอง

สกดนามนราขาวแบบสกรอด และอตราสวน

การบบอด Compression ratio ( CR ) ของรา

ขาวททางออกของเครองสกดนามนราขาวแบบ

สกรอด

Table 1 Comparison of rice bran feeding capacity and compression ratio with different die constant at 25

rpm of screw press machine

dk (mm3) RC 22

(g/min) CR 0.023 10.72 ± 0.29a 6.55 ± 0.27ab

0.028 11.55 ± 0.98a 6.84 ± 0.08b

0.034 11.76 ± 1.08a 6.73 ± 0.13b

0.040 13.25 ± 0.70ab 5.94 ± 0.85a

0.045 19.97 ± 1.88b 5.33 ± 0.09a

Note Means in column followed by the same superscript were not significantly different at 0. 05

significance level according to Duncan’s multiple range test.

จากTable 1 จะ เหน ว า เ ม อ ลกษณะของ

ทางออกกากมคา dk ทมากขน อตราการปอนเฉลย

ของราขาวมแนวโนมเพมขนดวย นนเปนเพราะรา

ขาวมความตานทานในการไหลลดลง จงเคลอนท

ออกจากรทางออกกากไดเรว จากงานวจยของ

Venkitasamy et al. (2014) ไดรายงานผลการศกษา

ขนาดเสนผานศนยกลางรในของ Die ทมผลตอการ

สกดนามนจากเมลดองนไววา อตราการปอนจะ

เพมขนเมอเพมขนาดเสนผานศนยกลางรในของ

Die ซงทาใหอณหภมภายใน Die ตลอดจนความดน

ในบารเรลลดลง เนองจากการเพมขนาดเสนผาน

ศนยกลางรในของ Die จะทาใหเมลดองนไหลออก

จากรไดงายขน นอกจากนน Sokhey et al. (1997)

ยงไดกลาวอางถง Harmann and Harper (1973)

ไววาการเพมขนาดเสนผานศนยกลางของ Die

พรอมกบลดความยาวของรลง จะทาใหอตราการ

ไหลมากขน ซงนาไปสอตราการปอนทเพมขนดวย

เชนกน ดงนนจงสรปไดวาลกษณะของทางออกกาก

ทมคา dk มากจะมผลทาใหอตราการปอนของรา

ขาวเพมขน

ขณะทอตราการปอนของราขาวเพมตามคา

dk แตอตราสวนการบบอดเฉลยกลบมแนวโนม

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 41

ลดลง เนองจากการเพมคา dk สงผลใหราขาวม

ความตานทานในการไหลลดลง ทาใหเคลอนทออก

จากรของทางออกกากไดอยางรวดเรว จงไมคงคาง

อยในเครองสกดนานพอทจะถกบบอดจนมความ

หนาแนนเพมขน (Levine and Slade, 1980) จาก

รายงานของ Reddy et al. (2010) ไดอธบายผลไว

วาการขยายขนาดของชองทางออกกากทาให

อต ร าส วนกา รบบอด น อยล ง เ น อ งด ว ยค า

สมประสทธแรงเสยดทานทลดลงจะชวยใหกากไหล

ไดสะดวก และ Bargale (1997) กลาววาเมอความ

ดนเพมขน จะทาใหมการอตราการเปลยนแปลงของ

ปรม าตร เ รม ตน แล ะปรม าตรส ดท า ยส ง ข น

เนองมาจากความเครยดของเมลดทานตะวนในการ

ถกบบอดนนมากขน โดยพจารณาจากปรมาตรท

ลดลง ตอหนวยการ เพมขนของความเครยด

เพราะฉะนนจงสรปไดวาการเพมขนของคา dk ม

ผลทาใหอตราสวนการบบอดของราขาวลดลง

เพ อ ศกษาอทธพลของลกษณะขอ ง

ทางออกกากทมผลทา ใหอตราการปอนและ

อตราสวนการบบอดของราขาวแตกตางกน โดย

วเคราะหความแปรปรวนของแผนการทดลองแบบ

สมอยางสมบรณ เปรยบเทยบความแตกตางของ

ลกษณะของทางออกกากทง 5 แบบ จะเหนวา

ลกษณะของทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.023,

0.028, 0.034 และ 0.040 ลกบาศกมลลเมตร จะม

อตราการปอนเฉลยไมแตกตางกน โดยทลกษณะ

ของทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.040 ลกบาศก

มลลเมตรไมแตกตางกนกบลกษณะของทางออก

กากทมคา dk เทากบ 0.045 ลกบาศกมลลเมตร

เชนกน และเมอพจารณาอตราสวนการบบอดของรา

ขาวเฉลย พบวาลกษณะของทางออกกากมคา dk

เทากบ 0.023 ลกบาศกมลลเมตร จะมอตราสวน

การบบอดของราขาวเฉลยไมแตกตางกบลกษณะ

ทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.028, 0.034,

0. 040 และ 0.045 ลกบาศกมลล เมตรอย างม

นยสาคญทระดบความเชอมนท 95 เปอรเซนต

อยางไรกตามเมอเปรยบเทยบผลการ

ทดสอบกบงานวจยทเกยวของกบการสกดนามนรา

ขาวดวยเครองสกดนามนแบบสกรอดของ Matouk

et al. (2009) ทไดทาการสกดนามนจากราขาวดวย

เครองนามนสกดนามนแบบสกรอด โดยสกรเปน

ชนดเพลาตรง (Straight screw shaft) หองสกด

นามนมลกษณะเปนแทงเหลกรดนามน (Barrel) ซง

มชองวางลดลงตงแตชวง 0.125–0.5 มลลเมตร ไป

จนถง ชวง 0.08–0.15 มลลเมตร สกดนามนดวย

ทางออกกากทออกแบบใหมการคายกากในลกษณะ

เปนวงแหวนทมความหนา 0.2, 0.4, 0.6 และ 0.8

มลลเมตร ดวยความเรวรอบของสกรอดท 30 รอบ

ตอนาท ทงนราขาวมเปอรเซนตความชนอยท 6.99

เปอรเซนตฐานเปยก ผลการทดสอบพบวาเมอกาก

มความหนา 0.8 มลลเมตร จะไดอตราการปอนจะ

สงสดนนคอ 60.18 กโลกรมตอชวโมง (1003 กรม

ตอนาท)นอกจากนศภกตต และคณะ (2553) ได

สรางเครองสกดนามนราขาวแบบสกรอดขนดวย

เชนกน โดยออกแบบใหหองสกดมลกษณะเปนแทง

เหลกรดนามน ซงมชองวางขนาด 0.03 มลลเมตร

ทางออกกากมลกษณะการคายกากเปนวงแหวน ม

ระยะการคายกากทมความหนา 1, 1.3, 1.5, 1.7

และ 1.9 เซนตเมตร ทดสอบทความเรวรอบของสก

รอดท 8.4, 11.3, 14.1, 16.9 และ 19.8 รอบตอนาท

ใชราขาวทมเปอรเซนตความชน 6 เปอรเซนต

พบวาเมอใชความเรวรอบ 19.8 รอบตอนาท ดวย

ระยะอดท 1.9 เซนตเมตร จะไดอตราการปอนสงสด

คอ 8.57 กโลกรมตอชวโมง ซงจากทกลาวมาน

สงเกตไดวาอตราการปอนจะสงสดเมอทางออกกาก

มการคายกากทมความหนามาก ทงนอตราการปอน

มความแตกตางกนกเนองมาจากการออกแบบ

เครองสกดนามนทมขนาดและลกษณะทแตกตางกน

ผลทไดจงตางกน

2. อทธพลของลกษณะของทางออกกาก (Die

constant; dk ) ตอเปอรเซนตนามนทเหลออย

ในกาก ( OIC% ) เปอรเซนตนามนทสกดได (

yieldOil% ) และประสทธภาพของการสกด ( η )

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 42

Table 2 Comparison of %oil content in cake, ( OIC% ) %oil yield ( yieldOil% ) and extraction efficiency (

η ) with different die constant at 25 rpm of screw press machine

dk (mm3) OIC% (%) yieldOil% (%) η (%)

0.023 11.01 ± 0.70a 12.56 ± 0.70b 53.74 ± 2.98c

0.028 12.70 ± 1.41ab 12.00 ± 1.41b 48.57 ± 5.70bc

0.034 15.17 ± 2.76bc 9.53 ± 2.76ab 38.58 ± 11.19ab

0.040 15.24 ± 0.82bc 9.46 ± 0.82ab 38.29 ± 3.31ab

0.045 17.78 ± 0.61c 6.92 ± 0.61a 28.01 ± 2.46a

Note Means in column followed by the same superscript were not significantly different at 0. 05

significance level according to Duncan’s multiple range test.

จาก Table 2 เหนไดวาเปอรเซนตนามนเฉลย

ทเหลออยในกากมแนวโนมเพมขนตามการเพมขน

ของคา dk เนองดวยความตานทานในการไหลของ

กากลดลง กากจงเคลอนทออกจากรทางออกกากได

อยางรวดเรว และถกบบอดนอยลง สงผลใหยงคงม

เปอร เซนต น ามนหลงเหลออย ในกากสง ซ ง

สอดคลองกบผลการทดสอบในงานวจยของ Karaj

and Muller (2011) ทพบวาการเพมของขนาดร

ทางออกกาก มผลทาใหเหลอเปอรเซนตนามนใน

กากของเมลดสบดามาก เนองจากเวลาในการบบ

อดนอย นามนไมสามารถแยกตวออกจากอนภาค

ของแขงไดมากและเรวพอกอนทกากจะไหลออก

จากรของทางออกกาก

นอกจากนสงเกตไดวาเมอลกษณะของ

ทางออกกากมค า dk เพมขน จะมผลทา ให

เปอรเซนตนามนเฉลยทสกดไดและประสทธภาพ

ของการสกดมแนวโนมลดลงตามลาดบ ทงนเปนผล

มาเปอรเซนตนามนทเหลออยในกากมมาก ซง

หมายความวาสามารถสกดนามนไดนอยแสดงถง

ประสทธภาพของการสกดทตา โดยการเพมขนของ

คา dk จากงานวจยของ Mubarak et al. (2012) ท

พฒนาเครองสกดนามนจากจมกขาวสาล พบวาเมอ

กากมความหนามากขน จะมผลทาใหสกดได

เปอรเซนตนามนนอยลง และ Matouk et al. (2009)

ไดรายงานผลการออกแบบเครองสกดนามนราขาว

ไววาประสทธภาพของการสกดนามนจะมากขน

เมอลดขนาดความหนาของกากทออกมาจาก

ทางออกกากลง ดงนนจงสรปไดวาลกษณะของ

ทางออกกากมอทธพลตอเปอรเซนต น ามนท

เหลออยในกาก เปอรเซนตนามนทสกดได และ

ประสทธภาพของการสกด โดยเมอลกษณะของ

ทางออกกากมคา dk เพมขน เปอรเซนตนามนท

เหลออยในกากจะมากขน ขณะทเปอรเซนตนามนท

สกดไดและประสทธภาพของการสกดกลบลดลง

เพ อ เปรยบเทยบความแตกตางของ

เปอรเซนตนามนทเหลออยในกาก เปอรเซนตนามน

ทสกดได และประสทธภาพของการสกดทเกดจาก

อทธพลของลกษณะของทางออกกากทง 5 แบบ

โดยใชการวเคราะหความแปรปรวนของแผนการ

ทดลองแบบสมอยางสมบรณ สงเกตเหนวาสภาวะ

ในการสกดทสามารถสกดนามนจากราขาวใหม

เปอรเซนตนามนเฉลยทเหลออยในกากนอยทสดคอ

การสกดทใชลกษณะของทางออกกากทมคา dk

เทากบ 0.023 ลกบาศกมลลเมตร ซงไมแตกตางกบ

ลกษณะของทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.028

ลกบาศกมลลเมตร ในทางตรงกนขามลกษณะของ

ทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.045 ลกบาศก

มลลเมตร จะมเปอรเซนตนามนเหลออยในกากมาก

ทสด ซงไมแตกตางกบลกษณะของทางออกกากทม

ค า dk เ ท า กบ 0. 034 แล ะ 0. 040 ล กบ าศก

มลลเมตรอยางมนยสาคญทระดบความเชอมน 95

เปอรเซนต

เมอ 22พจารณา 22เปอรเซนตนามนทสกดได

เฉลย พบวาลกษณะของทางออกกากทมคา dk

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 43

เท ากบ 0.023 ลกบาศกมลลเมตร จะสกดได

เปอรเซนตนามนสงทสด ไมแตกตางกบลกษณะ

ของทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.028, 0.034

และ 0.040 ลกบาศกมลลเมตร ยกเวนลกษณะของ

ทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.045 ลกบาศก

มลลเมตร นอกจากนยงทราบวาประสทธภาพใน

การสกดนามนของลกษณะของทางออกกากทมคา

dk เทากบ 0.023 ลกบาศกมลลเมตรจะมคามาก

ทสดอกดวย ไมตางจากลกษณะของทางออกกากท

มคา dk เทากบ 0.028 ลกบาศกมลลเมตร ขณะท

ลกษณะของทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.045

ลกบาศกมลลเมตร จะมประสทธภาพในการสกด

นามนไม ตางจาก 0.034 และ 0.040 ลกบาศก

มลลเมตร อยางมนยสาคญทางสถตทระดบความ

เชอมน 95 เปอรเซนต

22 จากการทดสอบเพอเลอกลกษณะของ

ทางออกกากทเหมาะสมสาหรบการสกดนามนรา

ขาวดวยเครองสกดนามนราขาวแบบสกรอดน โดย

พจารณาจากเปอรเซนตนามนทเหลออยในกากนอย

ทสด จะพบวาลกษณะของทางออกกากทมคา 22 dk เทากบ 0.023 และ 0.028 ลกบาศกมลลเมตร ใหผล

ไมแตกตางทางสถต แตในทางปฏบตตองการ

ปรมาณนามนทสกดมากทสด ดงนนลกษณะของ

ทางออกกากทมคา dk เทากบ 0.023 ลกบาศก

มลลเมตร จงเปนลกษณะของทางออกกากทควรใช

ในการสกดนามนจากราขาวโดยใชเครองสกดนามน

ราขาวแบบสกรอดน

เมอเปรยบเทยบผลการทดสอบกบงานวจย

ทเกยวของกบการสกดนามนราขาวดวยเครองสกด

นามนแบบสกรอดของศภกตต และคณะ (2555)

พบวาเมอความเรวรอบเปน 11.3 รอบตอนาท และ

กากมความหนา 1.3 เซนตเมตร จะสามารถสกดได

เปอรเซนตนามนเทากบ 3.02 เปอรเซนต และ

Chemirs et al. (n.d.) ไดออกแบบเครองสกดนามน

ราขาวแบบสกรอด โดยสกรอดเปนชนด Tapered

shaft หองสกดนามนเปนแบบทอทรงกระบอกเจาะร

ทมการเจาะร 7 และ 20 ร การคายกากเปนแบบวง

แหวน พบวาจะไดเปอรเซนตนามนเทากบ 9.38

และ 6.88 เปอรเซนตตามลาดบ มเปอรเซนตนามน

ท เ ห ลอ อย ใ นกาก เท ากบ 4. 625 และ 7. 125

เปอรเซนตตามลาดบ และมประสทธภาพในการ

สกด นามนเ ปน 66.96 และ 49.11 เปอร เซนต

ตามลาดบ นอกจากน Matouk et al. (2009) ได

ทดสอบการสกดนามนจากราขาว ณ ความเรวรอบ

ของสกรอดท 30 รอบตอนาท พบวาเมอกากมความ

หนา 0.2 มลลเมตร จะมประสทธภาพในการสกด

สงสดคอ 27.32 เปอรเซนต จากทกลาวมานสงเกต

ไดวาเปอรเซนตนามนทสกดได เปอรเซนตนามนท

เหลออยในกาก และประสทธภาพในการสกดนามน

นนมความแตกตางกนตามแตการออกแบบเครอง

สกดนามน ซงทาใหไดผลทแตกตางกนดวยเชนกน

3. อทธพลของลกษณะของทางออกกาก (Die

Constant; dk ) ตอพลงงานกลจาเพาะ( SME ) ท

ใชในการสกดนามน โดยใชเครองสกดนามนรา

ขาวแบบสกรอด

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 44

Table 3 Comparison of Specific Mechanical Energy ( SME ) with different die constant at

25 rpm of screw press machine

dk (mm3) SME ns (kw–hr/l)

0.023 4.33 ± 0.43

0.028 7.46 ± 1.71

0.034 8.31 ± 1.55

0.040 5.95 ± 2.17

0.045 9.26 ± 4.91

Note Means in column followed by the same superscript were not significantly different at 0. 05

significance level according to Duncan’s multiple range test.

จาก Table 3 พบวาคาพลงงานกลจาเพาะ

เฉลยมแนวโนมเพมขน เมอลกษณะของทางออก

กากมคา dk เพมขน เนองจากการเพมขนของคา

dk มผลใหราขาวมความตานทานในการไหลลดลง

จงมการเคลอนทออกจากรทางออกกากไดเรว การ

บบอดนามนจงเปนชวงระยะเวลาสนๆ ทาให

ปรมาณการไหลของนามนมแนวโนมลดลง ดงนน

เมอพจารณาพลงงานกลจาเพาะซงคอ อตราสวน

ของพลงงานทใชตอปรมาณนามนทสกดได จงทาให

พลงงานกลจาเพาะมแนวโนมเพมขนเมอลกษณะ

ของทางออกกากมคา dk มาก จากงานวจยของ

Karaj and Muller (2011) ไดรายงานผลการทดสอบ

วาเมอใชสกรทมระยะพตชเทากบ 16 มลลเมตร

รวมกบชดสกดนามนทมขนาดรระบายนามนเทากบ

1 มลลเมตร ทดสอบดวยทางออกกากซงมขนาด

เสนผานศนยกลางรเทากบ 8, 10 และ 12 มลลเมตร

มผลใหพลงงานกลจาเพาะทใชในการสกดนามน

เพมขนตามขนาดเสนผานศนยกลางของรทางออก

กาก

เพอศกษาความแตกตางของคาเฉลยของ

พลงงานกลจาเพาะทไดจากการใชลกษณะของ

ทางออกกากทมคา dk ทง 5 แบบ ซงไดจาก

อตราสวนของพลงงานไฟฟาทจายใหแกมอเตอร

เพอขบสกรใหหมนและบบอดนามนพรอมทงดน

กากออกมาตอปรมาณการสกดนามน เมอพจารณา

พลงงานทใชในการสกดนามนกพบวาลกษณะของ

ทางออกกากทง 5 แบบ ไมมผลทาใหพลงงานกล

จาเพาะเฉลยแตกตางอยางมนยสาคญทระดบความ

เชอมน 95 เปอรเซนต ทงนเนองมาจากผลของ

ความแปรปรวนทมาก ซงเปนสาเหตทาใหพลงงาน

กลจาเพาะไมมความแตกตางกน เชนเดยวกบ

งานวจยของ Evon et al. (2013) ทไดรายงานผล

ศกษาการสกดนามนจากเมลดสบดา พบวาพลงงาน

กลจาเพาะไมมความแตกตางกนอยางมนยสาคญท

ระดบความเชอมน 95 เปอรเซนต

ทงนนอกจากการทดสอบทไดกลาวมาแลว

ขางตน ผวจยไดศกษาลกษณะของทางออกกากทม

คา dk ทนอยกวา 0.023 ลกบาศกมลลเมตร ไดแก

0.009, 0.013 และ 0.017 ลกบาศกมลลเมตร พบวา

กากราขาวมกจะแขงตวและอดตนอยภายในรของ

ทางออกกาก ทาใหตองยตการทดสอบกลางคน จง

ทดสอบไดไมตอเนอง ฉะนนลกษณะของทางออก

กากทมคา dk ทนอยกวา 0.023 ลกบาศกมลลเมตร

น จงไมเหมาะสมสาหรบใชในการสกดนามนราขาว

ดวยเครองสกดนามนราขาวแบบสกรอดน และ

นอกจากนผวจยยงไดศกษาลกษณะของทางออก

กากทมรปทรงกรวย ซงมรทางออกกากตรงกลาง

แบบรเดยว ผลการทดสอบพบวาสกดนามนไดนอย

และมการอดตนของรอยบอยครง จงเปนเหตผลให

ลกษณะของทางออกกากรปทรงนไมเหมาะอยางยง

ทจะนามาใชในการสกดนาในราขาวดวยเครองสกด

นามนราขาวแบบสกรอด ซงสอดคลองกบผลการ

ทดสอบของ Epifancev et al. ( 2013) ทพบว า

วตถดบทถกบบอดอยภายในรปทรงกระบอกจะม

ความเคนสงสด จงทาใหวตถดบเกดการเสยรป

มากกวารปทรงกรวย กลาวอกนยห นงกคอ

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 45

โครงสรางของวตถดบจะเกดความเสยหายจนผนง

เซลลแตก เมอนามาใชในการสกดนามนจงมผลให

สกดไดปรมาณนามนมากกวานนเอง ยงไปกวานน

การวางตาแหนงของรทางออกกากใหอยในทศทาง

เดยวกบการเคลอนทของวตถดบกเปนสงสาคญ

เนองดวยการไหลออกของกากทอยในตาแหนง

เดยวกบการเคลอนทของราขาว สามารถทาใหกา

กราขาวไหลออกไดอยางสะดวก ซงตางจากการใชร

ทางออกกากเพยงร เดยวทอย ในตาแหนงจด

ศนยกลางของทางออกกากทมกจะอดตนอย

บอยครง สอดคลองกบงานวจยของ Libura and

Rekas (2012) ทไดอธบายไววาเมอรทางออกกากม

ขนาดเสนผานศนยกลางรทางออกกากเลกและมร

เดยว มโอกาสทรจะอดตนสงและเกดความเสยหาย

เนองจากแรงดนในระบบสงมาก ทงนจงควรแกไข

โดยการเพมจานวนรใหมากขน และออกแบบใหรอย

ในตาแหนงเดยวกบการเคลอนทของวตถดบภายใน

สกรอด นนเปนเพราะบรเวณผนงทอดานในของ

หองสกดนามนจะเปนบรเวณทมความเคนสงทสด

ขณะทจดกงกลางของทอจะเปนบรเวณทมความ

เคนตาทสด (Nikulin et al., 2014) ดวยเหตนจงอาจ

กล าวไดว าลกษณะของทางออกกากท มร ป

ทรงกระบอก และมรทางออกกากทอยในตาแหนง

เดยวกบการเคลอนทของวตถดบ รวมถงการ

กาหนดใหมคา dk ทเหมาะสม กจะทาใหเครอง

สกดนามนราขาวแบบสกรอดนสามารถสกดนามน

ไดอยางมประสทธภาพเพยงพอทจะทาใหราขาวท

ปอนเขาเครองไปถกสกดไดปรมาณนามนมากทสด

ซงนาไปสการแขงขนดานราคาในเชงพาณชยตอไป

สรป

จากการทดสอบพบวาสภาวะทดทสดของ

เครองสกดนามนราขาวแบบสกรอดนคอ ลกษณะ

ของทางออกกากทมขนาดเสนผานศนยกลางร 1.5

มลลเมตร ความยาวร 22 มลลเมตร จานวน 4 ร ม

คา dk เทากบ 0.023 ลกบาศกมลลเมตร ซงทาให

ไดอตราการปอนราขาว 72 ± 0.10.29 กรมตอนาท

อตราสวนการบบอดนามนเปน 6.55 ± 0.27 ม

เปอรเซนตนามนทเหลอในกากอย 11.01 ± 0.70

เปอรเซนต เปอรเซนตนามนทสกดไดเปน 12.56 ±

0.70 เปอรเซนต ประสทธภาพของการสกด 53.74

± 2.98 เปอรเซนต และคาพลงงานกลจาเพาะ 224.33

± 0.43 22กโลวตต–ชวโมงตอลตร ซงสามารถนาผลท

ไดนไปใชเปนขอมลสาหรบการใชงานเครองสกด

นามนราขาวแบบสกรอดของผประกอบการ รวมถง

ใชเปนแนวทางสาหรบการออกแบบและสรางเครอง

สกดนามนราขาวแบบสกรอดใหมประสทธภาพ

เพมขนในอนาคตได

กตตกรรมประกาศ

ข อ ข อ บ ค ณ ค ณ ะ ว ศ ว ก ร ร ม ศ า ส ต ร

กาแพงแสน ทสนบสนนทนในการดาเนนการวจย

เอกสารอางอง

ดารณ เจรญสข. 2554. นามนเมลดยางพารากบ

การประยกต ใช ใน อตสาหกรรม . ว . 22

วทยาศาสตร และเทคโนโลยยาง 225: 25.

เชาว อนทรประสทธ และ พรพรรณ จอ . 2555.

การศกษาสภาวะทเหมาะสม สาหรบการ

ขนรปสบปะรดกวนโดยใชเครอง Forming

Extruder, น. 463-471. ใน การประชม

วชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหง

ประเทศไทย ครงท 13, 4-5 เมษายน 2555

มหาวทยาลยเชยงใหม เชยงใหม ประเทศ

ไทย.

ศภกตต สายสนทร, สดสายสน แกวเรอง, และ

ปณณธร ภทรสถาพรกล. 2553. การศกษา

สภาวะการทางานทเหมาะสมสาหรบการ

สกดนามนราขาวดวยเครองสกดแบบสกร

อด. ว.วทยาศาสตรเกษตร 41: 291-302.

อาชย พทยภาคย, นคร ทพยาวงศ, และ วสนต

จอมภกด . 2546. ก า รว เ ค ร า ะหท า ง

เศรษฐศาสตรของการสกด นามนพชเชงกล

สาหรบใชในชมชนทองถน. Naresuan

University Journal 11: 9-20.

AOAC. 2000. Official methods of analysis. (17th

edition), Official Method 920.39,

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 46

Washington,D.C.,Association of official

analytical chemists.

Ayadi, F.Y., Fallahi, P., Rosentrater, K.A. and

K. Muthukumarappan. 2012. Modeling

single-screw extrusion processing

parameters and resulting extrudate

properties of DDGS-Based Nile Tilapia

(Oreochromis niloticus) feeds. JFR 2:

11-28.

Badal, R. 2002. Supercritical carbon dioxide

extraction of lipids from raw and bio-

converted rice bran. Thesis,

Louisiana state university. p. 79.

Bargale, P.C. 1997. Mechanical oil expression

from selected oilseeds under uniaxial

compression. Thesis, Saskatchewan

University. p. 337.

Beerens, P. 2007. Screw-pressing of jatropha

seeds for fuelling purposes in less

developed countries. Thesis,

Eindhoven university of technology. p.

87.

Chemirs, N., Dipalma T., Enz S. and R. Spiller.

n.d. Rice bran oil extraction system.

Available source:

https://www.csuchico.edu/mmem/capsto

ne_design/past_projects/past_project_

files/2008-

2009/pres_rice_bran_oil_extra

ctor.pdf, July 7, 2016.

Epifancev, K., A. Nikulin, S. Kovshov, S. Mozer

and I. Brigadnov. 2013. Modeling of

peat mass process formation based

on 3D analysis of the screw machine

by the code yade. American journal of

mechanical engineering 1 (3): 73–75.

Evon P., Amalia I., Cerny M. and L. Rigal.

2013. Extraction of oil from jatropha

seeds using a twin–screw

extruder: feasibility study. Industrial

crops and products 47: 33–42.

Harmann, D.V. and J.M. Harper. 1973. Effect of

extruder geometry on torque and flow.

ASAE 72: 1175 - 1178.

Karaj, S. and J. Muller. 2011. Optimizing

mechanical oil extraction of Jatropha

Curcas L. Seeds with respect to press

capacity, oil recovery and energy

efficiency. IND CROP PROD 34: 1010–

1016.

Levine, H. and L. Slade. 1980. Water as a

plasticizer: physicochemical aspects of

low-moisture polymeric systems.

Journal of water science 3: 79-185.

Libura, W., Lesniak, D., Rekas, A. and J.

Zasadzinski. 2005. Physical and

numerical modeling of extrusion of

flat sections from hard deformable

aluminium alloys. 8th International

conference on technology of

plasticity (ICTP), Verona, Italy, 2005:

137-157.

Libura, W. and A. Rekas. 2012. Numerical

modeling in designing aluminium

extrusion, pp. 137–157. In Z.

Ahmad (ed) Aluminium alloys – new

trends in fabrication and applications.

CC BY 3.0 license.

วารสารวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปท 6 ฉบบท 2560 1 47

Matouk, A.M., EI-Kholy,.M.M., EI-Sadany, M.

and Y.T. Hendawy. 2009. Rice bran oil

extraction using an expeller machine.

ISAE 26: 324-342.

Mubarak, M., EI-Nono, M. and T.R. Owies.

2012. Evaluation of a locally made

germ oil Extraction machine. ISAE 29:

16.

Nikulin, A.N., K.V. Epifancev, S.V. Kovshov and

G.I. Korshunov. 2014. The research of

possibility to use the machine for

biofuel production as a mobile device

for poultry farm waste recycling. Life

science journal 11 (4): 464–467.

Sari, P. 2006. Preliminary design and

construction of a prototype canola seed

oil extraction machine. Thesis, Middle

East Technical University. p. 129.

Sokhey, A.S., Y. Ali and M.A. Hanna. 1997.

Effects of die dimension on extruder

performance. IJFE 31: 251–261.

Reddy, S.S., S., Pandurangadu, Dr.V. and I.

Srinivas. 2010 Studies on the effect of

compression ratio and speed on oil

recovery and energy consumption in

mini oil expeller for Pongamia and

Jatropha seed oil expulsion. eNREE A

Quarterly electronic Newsletter on

renewable energy and environment 5:

295-296.

Venkitasamy, C., Teh, H.E., Atungula, G.G.,

McHugh, T.H. and Z. Pan. 2014.

Optimization of mechanical extraction

conditions for producing grape seed oil.

IJABE 57: 1699–1705.

Villareal, C.P. and B.O. Juliano. 1989.Variability

in contents of thiamine and riboflavin in

brown rice, crude oil in brown rice

and bran-polish and silicon in hull of IR

rice. Plant Foods Hum Nutr 39: 287-

297.

Received 6 December 2016

Accepted 3 February 2017