การพัฒนาแบบจำลองฟังก์ชันคณิตศาสตร์เพื่อการทำนายการเปลี่ยนแปลงความชื้นของการอบกล้วยน้ำว้าสำหรับทำแป้งกล้วย
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ภิญญาพัชญ์ นุตะไว, รินรดา ทูลกอง, วนันชนก โพธิน
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ชัญญภัทร ลาโยธี, ลำยวน ไวทำ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
จำนวนของคนแพ้กลูเตนที่มากขึ้นทุกวัน ทำให้แป้งทางเลือกจากหลากหลายวัตถุดิบธรรมชาติ ที่ไม่มีกลูเตนเป็นที่นิยมมากขึ้น ซึ่งหนึ่งในวัตถุดิบที่น่าสนใจ คือ แป้งจากกล้วยน้ำว้า เพราะกล้วยน้ำว้ามีสารอาหารที่จำเป็นและมีสรรพคุณช่วยรักษาโรคกระเพาะ นอกจากนี้ยังช่วยปรับสมดุลลำไส้ ช่วยในเรื่องของระบบขับถ่าย บรรเทาอาการท้องเสียได้เป็นอย่างดี แม้กล้วยจะมีประโยชน์มากมาย แต่ที่ผ่านมาคนทั่วไปกลับไม่นิยมกินกล้วยดิบสักเท่าไหร่ เพราะกล้วยดิบยางเยอะ จึงทำให้มีรสฝาดกินยาก ด้วยเหตุนี้จึงมีการแปรรูปกล้วยดิบเป็นผงแป้งที่สามารถนำไปชงดื่มและสามารถนำมาใช้แทนแป้งสาลีได้ ในปัจจุบันมีการแปรรูปแป้งจากกล้วยในหลายๆรูปแบบและเข้าถึงอุตสาหกรรมเล็กๆในชุมชน ทั้งนี้ในการผลิตของชุมชนขนาดเล็กมีการผลิตแบบลองผิดลองถูกกันอย่างแพร่หลาย เริ่มตั้งแต่กระบวนการตากแดดแบบธรรมชาติซึ่งเป็นวิธีการที่ต้องใช้ระยะเวลาผลิตนาน ผลผลิตอาจปนเปื้อนสิ่งสกปรกต่างๆ หรือแม้กระทั่งการอบด้วยเครื่องอบชนิดต่างๆ ซึ่งไม่มีรูปแบบที่นำไปสู่การพัฒนาเชิงคุณภาพที่ยั่งยืน ด้วยปัญหาที่ได้กล่าวมาข้างต้น ทีมผู้พัฒนาจึงได้ศึกษาการวิเคราะห์จลนพลศาสตร์การอบแห้งกล้วยน้ำว้าสำหรับทำแป้งกล้วย และพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการอบแห้งกล้วยน้ำว้าเพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงความชื้นของการอบแห้งกล้วยน้ำว้าสำหรับทำแป้งกล้วย โดยผู้พัฒนาใช้ตัวอย่างการทดลองเป็นกล้วยน้ำว้าดิบหั่นแว่นความหนา 2 mm หนัก 2 Kg ที่มีความชื้น 60-65 % นำมาอบจนกระทั่งความชื้นสุดท้าย 7-12 % ในการอบแห้งได้สร้างชุดทดลองอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการนำกล้วยน้ำว้าดิบมาอบแห้งตามอุณหภูมิ 40°C 50°C และ 60°C ซึ่งจะต้องมีการควบคุมให้ค่าอุณหภูมิภายในตู้ให้คงที่ตลอดการตากด้วยชุดควบคุมความเร็วในการหมุนของใบพัด การทดลองจะเก็บข้อมูล 2 ชั่วโมง/ครั้ง ทดลองตั้งแต่ 08:00 น. – 16:00 น. แล้วนำผลการทดลองมาวิเคราะห์จลนพลศาสตร์การอบแห้ง และทำนายอัตราส่วนความชื้นของการอบแห้งกล้วยน้ำว้าดิบด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการอบแห้งเอมพิริคัลมาตรฐาน 4 รูปแบบ ได้แก่ Newton, Page, Midilli, Logarithmic โดยทำการวิเคราะห์ด้วยวิธีการถดถอยแบบไม่เชิงเส้นที่สามารถทำนายผลการอบแห้งได้ดีที่สุด เพื่อการนำไปใช้งานได้จริงในทางการพัฒนาผลผลิตที่มีคุณภาพที่ยั่งยืนแก่ชุมชน