Development of Rice Seed Drying Process Using an Infrared Radiation Rotary Dryer

Abstract

The objectives of this research were to develop paddy seed drying process by using rotary dryer with infrared radiation. The study comprises 2 parts: 1. the study of effects of paddy seed drying with infrared radiation combined with hot air and tempering that affected to paddy seed's quality. Infrared wavelengths, hot air temperature and exposure time to hot air were the factors in the experiment, and 2.the study of the factors that affected to paddy seed drying by using rotary dryer with infrared radiation. The factors in this experiment were infrared wavelength, inclination of rotating tank, and the number of rounds for drying. The results found that paddy seed drying with infrared radiation combined with hot air and tempering on different infrared wavelength had influenced on moisture reduction of paddy seed and paddy seed's temperature was increased when infrared wavelength was decreased. After testing the quality of the paddy seed that was dried by using infrared wavelength of 3.14 micrometers with hot air temperature of 35 degree Celsius and exposure time 9 minutes. When Khao Dawk Mali 105 rice was tested with the three mentioned factors, it caused normal seedling germination and seedling growth at 88.50 percent and 5.06 centimeters respectively. Comparing with reference rice, it had normal seedling germination and seedling growth rate at 83.75 percent and 4.32 centimeters respectively. And testing RD49 rice, it had normal seedling germination and seedling growth rate at 88.50 percent and 5.06 centimeters respectively. Comparing with reference rice, it had normal seedling germination and seedling growth rate at 93.50 percent and 4.11 centimeters respectively. The factors which influenced on paddy seed drying by using rotary dryer with infrared radiation at different infrared wavelength affected on moisture reduction of paddy seed and paddy seed's temperature was increased when infrared wavelength was decreased. After testing the quality of the paddy seed that was dried, it was found that dried paddy seed at infrared wavelength of 3.52 micrometers, inclination of rotating tank at 6 degree of arc and 1 round of drying had normal seedling germination and seedling growth rate at 92.75 percent and 5.08 centimeters respectively. Comparing with reference rice, it had normal seedling germination and seedling growth rate at 93.50 percent and 4.11 centimeters respectively. The analysis outcome of energy consumption in drying proceeding showed that at 20.15 percent wet basis of the initial moisture for drying 1 round, paddy seed’s moisture was decreased by remaining 19.46 percent wet basis which consumed total specific energy in drying process at 8.78 MJ/kg water evap. Drying process’s expenditure of using rotary dryer with infrared radiation was 179.83 baht per ton. This expenditure included only for consuming in rotary dryer with infrared radiation excluding paddy rice drying procedure which had to expose to sunlight for 1.5 day that formerly spent 4-5 days to reduce moisture according to agriculturists’ traditional way.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนากระบวนการอบแห้งเมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือกด้วยเครื่องอบแห้งแบบโรตารี่ โดยใช้รังสีอินฟราเรด การศึกษาประกอบด้วย 2 ส่วน คือ การศึกษาอิทธิพลของการอบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดร่วมกับลมร้อน และการเทมเปอริง ที่มีผลต่อคุณภาพเมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือก โดยมีปัจจัยในการทดสอบคือ ความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรด อุณหภูมิลมร้อน และเวลาที่เมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือกรับลมร้อน และการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการอบแห้งเมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือก ด้วยเครื่องอบแห้งแบบโรตารี่ โดยใช้รังสีอินฟราเรด โดยมีปัจจัยในการทดสอบคือ ความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรด ความลาดเอียงของถังหมุน และจำนวนรอบในการอบแห้ง จากการทดสอบพบว่า อิทธิพลของการอบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดร่วมกับลมร้อน และการเทมเปอริง ที่ระดับความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรดที่แตกต่างกันมีผลต่อการลดความชื้น และอุณหภูมิของเมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือกจะมีค่าสูงขึ้นเมื่อระดับความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรดลดลง เมื่อนำเมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือกที่ผ่านการอบแห้งมาหาคุณภาพเมล็ดพันธุ์พบว่าที่ ที่ความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรด 3.14 ไมโครเมตร อุณหภูมิลมร้อน 35 องศาเซลเซียส และเวลาที่เมล็ดพันธุ์ข้าวรับลมร้อน 9 นาที เมื่อทดสอบกับข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 มีร้อยละการงอกต้นอ่อนปกติ และการเจริญเติบโตต้นอ่อน 88.50 เปอร์เซ็นต์ และ 5.06 เซนติเมตร ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับข้าวอ้างอิงซึ่งมีร้อยละการงอกต้นอ่อนปกติและการเจริญเติบโตต้นอ่อน 83.75 เปอร์เซ็นต์ และ 4.32 เซนติเมตร ตามลำดับ และเมื่อทดสอบกับข้าวพันธุ์ กข 49 มีร้อยละการงอกต้นอ่อนปกติ และการเจริญเติบโตต้นอ่อน 88.50 เปอร์เซ็นต์ และ 5.06 เซนติเมตร ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับข้าวอ้างอิงซึ่งมีร้อยละการงอกต้นอ่อนปกติและการเจริญเติบโตต้นอ่อน 93.50 เปอร์เซ็นต์ และ 4.11 เซนติเมตร ตามลำดับ และปัจจัยที่มีผลต่อการอบแห้งเมล็ดพันธุ์ข้าว ด้วยเครื่องอบแห้งแบบโรตารี่ โดยใช้รังสีอินฟราเรด ที่ระดับความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรดที่แตกต่างกันมีผลต่อการลดความชื้น และอุณหภูมิของเมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือกจะมีค่าสูงขึ้นเมื่อระดับความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรดลดลง เมื่อนำเมล็ดพันธุ์ข้าวที่ผ่านการอบแห้งมาหาคุณภาพเมล็ดพันธุ์พบว่าที่ ความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรด 3.52 ไมโครเมตร ความลาดเอียงของถังหมุน 6 องศา และจำนวนรอบในการอบแห้ง 1 รอบ มีร้อยละการงอกต้นอ่อนปกติ และการเจริญเติบโตต้นอ่อน 92.75 เปอร์เซ็นต์ และ 5.08 เซนติเมตร ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับข้าวอ้างอิงซึ่งมีร้อยละการงอกต้นอ่อนปกติและการเจริญเติบโตต้นอ่อน 93.50 เปอร์เซ็นต์ และ 4.11 เซนติเมตร ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ปริมาณการใช้พลังงานในการอบแห้งพบว่า ความชื้นเริ่มต้น 20.15 เปอร์เซ็นต์ฐานเปียก เมื่อผ่านการอบแห้ง 1 รอบ เมล็ดพันธุ์ข้าวเปลือกมีความชื้นลดลงเหลือ 19.46 เปอร์เซ็นต์ฐานเปียก ใช้พลังงานจำเพาะรวมในการอบแห้ง 8.78 MJ/kg water evap. และค่าใช้จ่ายในการอบแห้งของด้วยเครื่องอบแห้งแบบโรตารี่ โดยใช้รังสีอินฟราเรด มีค่าใช้จ่ายในการอบแห้งเท่ากับ 179.83 บาทต่อตัน โดยเป็นค่าใช้จ่ายเฉพาะในส่วนของการใช้เครื่องอบแห้งแบบโรตารี่ โดยใช้รังสีอินฟราเรด ไม่รวมขั้นตอนที่ต้องนำเมล็ดพันธุ์ข้าวที่ผ่านการอบแห้งมาตากแดดอีกเป็นเวลา 1 วันครึ่ง จากเดิมที่เกษตรกรใช้ใช้เวลาในการตากแดดลดความชื้น 4-5 วัน