Updating Microwave Technology

Sirichai Songsermpong Department of Food Science and Technology

Kasetsart University 025625024 0867791263 fagisrsp@ku.ac.th

ทาไมตองไมโครเวฟ

• เกดความรอนรวดเรว • ใชเวลาสนประหยดเวลา

• อณหภมสมาเสมอทวถง

• อณหภมสงเพยงพอ

• ควบคมงาย

• ประหยดพลงงาน

• รกษาคณภาพไดดกวาวธดงเดม

• พลงงานสะอาด

• การสญเสยคณคาทางโภชนาการตา

• การสญเสยคณสมบตทางยาตา

• ยดอายผลผลตไดยาวนาน

• ไมขนกบสภาพดนฟาอากาศ

• ปลอดภยไมเกดประกายไฟหรอระเบด

• ตวเครองมขนาดเลกและเบา

• ประยกตไดกบผลผลตทหลากหลาย

• เทคโนโลยทสรางเองในประเทศ

• ใชวสดเครองมอในประเทศ

8/1/2014 2

พนฐานเกยวกบไมโครเวฟ

75 cm-3mm

300 MHz-300 GHz

8/1/2014 3

คลนแมเหลกไฟฟา

ไมโครเวฟ ความถ 2450 MHz (ความยาวคลน 12.24 ซม) และ 915 MHz (ความยาวคลน 32.8 ซม) ไดอเลกตรก 1-100 MHz วทย 13.56, 27.12 และ 40.68 MHz

8/1/2014 4

เตาอบไมโครเวฟอตสาหกรรม

http://www.thermex-thermatron.com/mw-oven.html 8/1/2014 5

Kentucky

6 kW 2450 MHz

เตาอบไมโครเวฟแบบตอเนอง

http://www.thermex-thermatron.com/mw-oven.html 8/1/2014 6

MW Pasteurization and UHT

www.industrialmicrowave.com 8/1/2014 7

Micvac equipment for RTE meal

8

Tang

WSU second generation system developed for FDA approval

Four single mode cavities, 40 kW microwave power Tang 8/1/2014 9

Microwave freeze drier

8/1/2014 10

Puschner.com

Who use MW and RF heating? • Kraft (Nabisco) USA • Kelloggs (Keebler) USA • Pepperidge Farms (USA) • M&M Mars (USA) • Mackey Foods (USA) • Safeway (USA) • Dare Foods (Cananda/USA) • Ralston Purina (USA) • United Biscuits (UK) • Fox’s Biscuits (UK) • Weetabix (UK/canada) • Horizon Biscuits (UK)

• Arnotts (Aus/NZ) • Morinaga (Japan) • Ferrero (Italy) • Griffin (NZ) • Barilla (Italy) • Tong Yang (Korea) • Parle (India) • Britannia (India) • Ulker (Turkey ) • United biscuits/Danon

(France) • Dancake (Portugal) • National biscuits (S. Africa)

Tang 8/1/2014 11

Ionic polarization Dipole rotation

8/1/2014 12 Tang

Dielectric properties measurement

8/1/2014 13

Network analyzer Open-ended coaxial Probe cavity

ε′<100 0.001<ε′′<10

Microwave leakage detector A high sensitive product to detect the

microwave accurately, even at a low volume

• Features: – Digital LCD display with white backlit – Leakage volume in dangerous zone

will sound beeping and a red lamp flashing

– Low leakage volume display for warning

• Specifications: – Range: 0~9.99 mW/cm2 – Warning values: 5.0 mW/cm2 – Frequency weighting: A/C – Power source: 9V battery – Dimensions: 160 x 60 x 42mm – Weight: 151g – Accessories: 9V battery, gift box and

carrying case

8/1/2014 14

Microwave work station (FISO)

15

Optic fiber

8/1/2014

Heating pattern

8/1/2014

อปกรณวดอณหภมอาหารในเตาไมโครเวฟ

Measuring temperature

Accelerated aging of paddy by microwave นาย โชตพฒน เลศชยพฒนกล

• อบแหงขาวเปลอกพนธพษณโลก 2 ทเกบเกยวใหมความชน

22.20% โดยใชเครองไมโครเวฟแบบสายพานไหลตอเนองจน

มความชนตากวา 14%

• สามารถทาใหขาวเปลอกเกาประมาณ 3-4 เดอน

01/08/57 19

Accelerated aging of milled rice by microwave

นางสาว เบญจมาศ วไลธารงกล และ

นางสาว แสงทพย ไทยธนาคม

01/08/57 20

Accelerated aging of milled rice by microwave

• เรงความเกาของขาวสารพนธปทมธาน 1 โดยใชคลนไมโครเวฟ

• ขาวสารมความชนเรมตน 13% • พบวาขาวเกาไดมากกวา5 เดอนโดยใชดชนอตราการยดตวของ

เมลด อตราการขยายปรมาตร และอตราการอมนา

• เปนวธเรงความเกาไดมาก ใชเวลาสนมากและประหยดพลงงาน

มากกวาวธการอนๆ

01/08/57 21

นางสาวฐาวณ จงเจรญ

นางสาวสทธพรรณ สนเผอก

ราขาวเกบไดไมเกน 24 ชม

ใชไมโครเวฟเพอทาลายเอนไซม

สามารถเกบราขาวทอณหภมหองได

3 สปดาห และ 2 เดอนท 4 C

01/08/57 22

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4

%FF

A

เวลา (เดอน)

1000W Vacuum

2000W Vacuum

1000W Hot seal

2000W Hot seal

เกบทอณหภม 4 C

Coconut Chip Desiccated Coconut

• นางสาวอมาวด เกตงาม • นางสาวธนยชนก วศษฏศกด

01/08/57 23

Air drying microwave

Coconut Chip Desiccated Coconut

• เกลดมะพราวทคนกะทออกไปแลว นามาอบแหงดวยไมโครเวฟ จะมสขาว ไมเหลอง ถาอบดวยลมรอนจะเหลอง

• การทาแหงมะพราวเกลดดวยไมโครเวฟใชเวลาสนกวาการทาแหงดวยลมรอน 1.3 เทา พลงงานตางกน 4 เทา

• มะพราวชนเลกอบแหงสเหลองเขมมากเมออบดวยลมรอน อณหภม 70 องศาเซลเซยส เปนเวลา 8 ชวโมง แตอบดวยไมโครเวฟจะสขาว

• การทาแหงมะพราวชนเลกดวยไมโครเวฟใชเวลาสนกวาการทาแหงดวยลมรอน 3 เทา พลงงานตางกน 10 เทา

01/08/57 24

Banana and Jackfruit drying

• นางสาวณฐธชา ศรสกใส

• นางสาวรงสยา พรรคกลน

01/08/57 25

เปรยบเทยบเวลาและพลงงาน

• ระยะเวลาทาแหงกลวยและขนนดวยไมโครเวฟ 39 นาท

ระยะเวลาอบดวยลมรอน กลวย 540 นาท ขนน 780 นาท

ตางกน 13.8 และ 20 เทา

• พลงงานในการอบกลวยตางกน 41.5 เทา พลงงานในการอบ

ขนน ตางกน 60 เทา

01/08/57 26

Instant high nutrient wheat noodle with no oil frying

นางสาวอจฉราพร พงษพชยอดม

dry rehydrate 01/08/57 27

Instant high nutrient wheat noodle with no oil frying

• บะหมโภชนาการสงทมแปง โปรตน ไขมน วตามน ไฟเบอร จาก

แปงสาล เนอไก ไข สาหราย เกลอ และเครองปรง

• ไมทอดนามนใชอบแทน

• เกบไดนานเปนป

• คนรปเรวใน 3 นาท ดวยนารอน 90 C • เปนมตรกบสงแวดลอม

• ลดตนทน

01/08/57 28

Drying of Tomyum ingredients by a continuous microwave drier

• นางสาวนนทนตย สรพนธ และ นางสาวจราพร สวรรณวงษ

• เวลาการทาแหงดวยไมโครเวฟนอยกวาลมรอน 10-12 เทา

• พลงงานในการอบตางกน 36-37.5 เทาในตะไคร ใบมะกรด

เหด และขา สวนพรกขหนตางกน 70 เทา

• อตราการคนรป อบดวยไมโครเวฟดดนากลบไดมากกวาอบดวย

ลมรอน ในตะไคร 2.8 เทา ใบมะกรด 1.2 เทา เหด 2.4 เทา

พรกขหน 1.2 เทา ขา 2.8 เทา

01/08/57 29

Drying of Tomyum ingredients by a continuous microwave drier

• ชนดของเครองตมยา เวลา

ไมโครเวฟ เวลาทใชอบแหง

ดวยตอบลมรอน(นาท)

• ตะไคร 30 360

• ใบมะกรด 15 180

• เหด 44 540

• พรกขหน 18 420

• ขา 29 360

• ชนดของเครองตมยา เปอรเซนต

การดดนาไมโครเวฟ เปอรเซนต

การดดนาทอบแหงดวยวธอบแหง

ดวยตอบลมรอน 3 นาท

• ตะไคร 127.6 45.2

• ใบมะกรด 79.2 66.8

• เหด 91.0 37.8

• พรกขหน 62.0 50.4

• ขา 250.0 88.4

01/08/57 30

Instant germinated brown rice นางสาวศานตฤทย สบายยง และนางสาวสรนดา กจพงษนกร

• ใชเวลาคนรปในนาเดอด 9 นาท

01/08/57 31

กอนคนรป หลงคนรป

Instant white rice

• นางสาวเบญจวรรณ สนทมจโร

• นางสาวพรพชา เพชรแกวกล

• คนรปในนาเดอด 9 นาท และนาประปา 30 นาท

01/08/57 32

Instant white rice

01/08/57 33

ขาวสารตราฉตร ขาวหงสกเรว

ขาวคนรปดวยนาประปา ขาวคนรปดวยนาเดอด

Puffing of rice by microwave นางสาวสรพร เหรยญชยวานช นายสวชชาญ คมนาธรรมโกมล

นาไมโครเวฟมาใชในกระบวนการผลตขาวพองไดผลผลตทด ม

ประสทธภาพสงขน เปนการสงเสรมการใชไมโครเวฟซงเปน

เทคโนโลยทสะดวก รวดเรว สะอาด ประหยดพลงงาน และเปนมตร

ตอสงแวดลอม

รอยละการพอง 99-100%

01/08/57 34

ขาวเปลอก

ขาวกลอง

01/08/57 35

ขาวสาร

01/08/57 36

Drying of carrot and onion by microwave

นายจรพงษ นสลา และ นางสาวณนภา เลยะกล • เวลาในการอบแหงแครอทดวยไมโครเวฟ 79 นาท ลมรอน 8

ชม (480 นาท) ตางกน 6 เทา

• พลงงานตางกน 9 เทา

• เวลาในการอบตนหอมดวยไมโครเวฟ 65 นาท ลมรอน 6 ชวโมง (360 นาท) ตางกน 5.5 เทา

• พลงงานตางกน 8 เทา

• การคนรป ไมโครเวฟเรวกวาและดดนามากกวา ลมรอน

01/08/57 37

การทาแหงแครอทดวยไมโครเวฟ

microwave hot air

01/08/57 38

การอบแหงกงดวยไมโครเวฟ

นส ชลธชา เชอศร และ นส ฐตาภา โพธแจง

• ทากงแหงดวยไมโครเวฟทาใหกงเหนยวเหมอนยาง

• มเทคนคการเตรยมตวอยาง

• อบดวยไมโครเวฟใชเวลา 90 นาท 8 รอบ แตอบดวยลมรอนใช

เวลา 6 ชวโมง (180 นาท) ตางกน 2 เทา

• พลงงานตางกน 12 เทา

• การดดนาใกลเคยงกน ใชเวลา 13 นาทในนาเดอด

01/08/57 39

Drying of longan flesh by microwave

นส.นพรตน ธรสนทรวฒน และ นส.มนสนนท ชอประเสรฐ

• การอบแหงลาไยดวยไมโครเวฟ ใชเวลา 9 ชวโมง (540 นาท)

ลมรอนใชเวลา 26 ชวโมง คดเปน 2.9 เทา • พลงงานในการอบดวยไมโครเวฟ ตางกน 8.7 เทา

• คณภาพลาใยทอบดวยไมโครเวฟจะนมกวาลาใยทอบลมรอน

01/08/57 40

ผลการทดลอง

1000 วตต ความเรวเบอร 2 ( 0.005 m/s ) ความชน 8.6 % Aw 0.489

2000 วตต ความเรวเบอร 6 ( 0.0206 m/s ) ความชน 15.4 % Aw 0.542

1000 วตต ความเรวเบอร 6 ( 0.0206 m/s ) ความชน 17.8 % Aw 0.561

Tray dry 26 ชวโมง

ความชน 15.2 % Aw 0.439

01/08/57 41

Puffing of rice cracker by microwave นายเอกภพ ดาแดง และ นางสาวพฒนา ไทรสวรรณ

01/08/57 42

การอบยางขาวเกรยบวาว

• เดมตองใชเตาถาน มขเถา ฝนควน ตดบนผลตภณฑ ส การพอง

ตวไมสมาเสมอ

• วธทายงยาก

• ปรบปรงกระบวนการผลตและ ใชไมโครเวฟทาพอง

• ปรบปรงรปรางและขนาด

01/08/57 43

การอบยางขาวเกรยบวาว

01/08/57 44

Pasteurization of milk in a continuous microwave

นางสาวสมชญา ชนะวรรณโณ และนายวรฉตร ใหญสวาง

01/08/57 45

• เปรยบเทยบการพาสเจอรไรสนมดวยไมโครเวฟแบบตอเนองกบ

การพาสเจอรไรสดวยเครองแลกเปลยนความรอนแบบแผน

• พาสเจอรไรสนมดวยไมโครเวฟท 80 C นมมเชอจลนทรยเหลอ

เพยง 475 cfu/ml เกบไดนาน 10 วน

• ส กลน รส ไมแตกตาง

01/08/57 46

Pasteurization of orange juice by a continuous microwave

นางสาวชไมพร ไกวาสงข และ นางสาวธารารตน พงษเจรญ

01/08/57 47

• พาสเจอรไรสนาสมท 94 C ดวยไมโครเวฟเปรยบเทยบกบการตมดวยแกส

• คณภาพใกลเคยงกน • ปรมาณวตามนซทเหลออยของไมโครเวฟ 26.16% และ

ปรมาณวตามนซทเหลออยของการใหความรอนแบบตม

75.42%

01/08/57 48

Puffing of shrimp cracker by microwave

Jirlin Chew

01/08/57 49

Puffing of shrimp cracker by microwave Thao Nguyen

01/08/57 50

Microwave baking of instant ramen

นส. ณภทร วจยาภรณ และ นส.ศมาลน มาตรแกว

01/08/57 51

Microwave drying of osmotic papaya นรชพล ตนศรตรง และ สงคม สายสกล

01/08/57 52

การลดเวลาการแชอมมะละกอดวยคลนเสยงความถสง และอบแหงดวยไมโครเวฟจาก5 วนเหลอ 6 ชวโมง

01/08/57 53

Puffing of pork rind

นส อภญญา หวงเลศพาณชย และ นส เอมกา ซงจตตวสทธ

01/08/57 54

แคบหมปรงรส

01/08/57 55

Drying of whole banana

by microwave สรณฐ อธวาท

01/08/57 56

โครงงานวจย

เรอง การอบกลวยนทวไ

เสนอ

ดร.สรชย สงเสรมพงษ

ไมโครเวฟแบบสายพานตอเนอง

ไมโครเวฟแบบครวเรอน

พลงงานแสงอาทตย

• จากการทดลองการทากลวยอบ พบวา กลวยอบดวยไมโครเวฟ

สายพานตอเนองใชระยะเวลานอยทสดในการทาโดยใช

ระยะเวลาทงหมด 4 ชวโมง 17 นาท เมอเปรยบเทยบกบกลวย

อบดวยไมโครเวฟในระดบครวเรอน ใชระยะเวลาทงหมด 9 ชวโมง 33 นาท และกลวยตากดวยพลงงานแสงอาทตยใช

ระยะเวลาทงหมด 5 วน (40 ชวโมง) ปรมาณความชนของกลวยตากดวยพลงงานแสงอาทตยมคาความชนนอยทสดและใกลเคยง

กบปรมาณความชนของกลวยอบดวยไมโครเวฟสายพานตอเนอง

01/08/57 58

ขาวพรอมรบประทานสเตอรไลสดวยไมโครเวฟ นส. ธนตา ศรศรจนทร และ นส. สภาวด มสงห

01/08/57 59

ลกเดอยพอง

นายกรกฎ นมโชคชยรตน และ นส ศรญญา สขขาวพงศ

ลกเดอยพองดวยไมโครเวฟ ทแช NaCl2% และ NaCl3%

การอบแหงผก 4 ชนด

Xu Huibing

Baking of bread by microwave and infrared

นายวชาญ มสขสบาย

01/08/57 62

01/08/57 63

01/08/57 64

นส. มาลน รงษ

MW+IR baking of cake ภทรา จนทนสกลวงศ และ พรรษพร วงศสมาโนดน

01/08/57 65

เปรยบเทยบ

• อบเคกดวยเตาไฟฟา 180 C 20 นาท

• อนเตา 30 นาท

• อบดวยไมโครเวฟและอนฟราเรด

3 นาท

• อนเตา 10 นาท

• ลดเวลา อบ 6.7 เทา

• ลดพลงงาน 96 %

01/08/57 66

MW+IR baking of tempura สพชญ วชรวฒนกล และ พชญนาฏ จยสกล

01/08/57 67

อบปลาไข

01/08/57 68

MW and IR baking of cookies นส. ลกษณน ผลพฤกษา และ นส. แนน ศศธร

01/08/57 69

MW and IR baking of cookies

• อบเตาไฟฟา180 C 17 นาท

• 4 ส สออน ปานกลาง เขม ไหม • อบเตาไมโครเวฟรวมอนฟราเรด

3 นาทครง

• ประหยดเวลา 4.9 เทา

• ประหยดพลงงาน ลงได 76% • สสมาเสมอกวาเตาไฟฟา

01/08/57 70

600 วตต/180 องศาเซลเซยส

4 นาท 3 นาท 5 นาท

การอบบราวนดวยไมโครเวฟรวมกบอนฟราเรด

นายยศพนต พนมธนศกด และ นายวทวส ยงบรรทม

การอบพายดวยไมโครเวฟรวมกบอนฟราเรด นายวศรต มงมหาพนธ และ นส พชญาภา ลอชานมตจต

800 วตต 190 องศาเซลเซยส

3 Mins 4 Mins 5 Mins

การอบครวซองดวยไมโครเวฟรวมกบอนฟราเรด

นส ณภทร เตบญยง และ นส อญภทร ศรวเศษ

800W / 180องศาเซลเซยส / 4นาท

800W / 180องศาเซลเซยส / 5นาท

800W / 180องศาเซลเซยส / 3นาท

Primasia technology

01/08/57 74

พฒนาการของเทคโนโลยไมโครเวฟ

• ประเทศไทยมการใชเทคโนโลยไมโครเวฟแพรหลายเฉพาะใน

ครวเรอนเทานน

• การใชในอตสาหกรรมไมแพรหลายเพราะราคาแพงมาก และการวจย

และพฒนามนอยมาก เนองจากมความซบซอน และเปนสหสาขาวชา

• ผปฏบตตองมความรความเขาใจเกยวกบอนตกรยาระหวางไมโครเวฟ

กบอาหารและบรรจภณฑ และการเปลยนแปลงทางฟสกสและเคม

ของอาหาร สามารถตรวจสอบการรวไหลของคลน และการควบคม

การสงกาลงไมโครเวฟภายในระบบทไดพฒนาขน

8/1/2014 75

ทศทางในอนาคต

• ในตางประเทศมการใชไมโครเวฟในการแปรรปอาหารมากขน ในไทยยงมนอยมาก ตองมการศกษาวจยรวมกบภาคเอกชนเพอใหอตสาหกรรมมนใจนาไปใช

• ผผลตเตาไมโครเวฟอตสาหกรรมมหลายรายเชน PrimAsia technology, ศรพพฒน เอนยเนยรง, ศ ดร ผดงศกด รตนเดโช, ผศ ดร มดตอเลบ หนสอ, ผศ.ดร.สรเมธ เฉลมวสตมกล

• มอปกรณวดและควบคมอณหภม ใหครบถวน กลองวดความรอน อปกรณวดสมบตไดอเลกทรก โปรแกรมทา modeling เพอสอนนกศกษาและวจย

• มการถายทอดความรสภาคอตสาหกรรม

• หวงวาอตสาหกรรมไทยจะเหนความสาคญและนาไปใชในเรวๆน

8/1/2014 76