การออกแบบและสร้างอุปกรณ์ต้นแบบเพื่อการผลิตสาโทระดับอุตสาหกรรม

โดย ปุณิกา ภูวรรณตระกูล; เจริญ เจริญชัย

ปี     2549

บทคัดย่อ

อัตราส่วนของขนาดของถังหมัก เมื่อน้ำหนักของข้าวและลุกแป้งเท่ากัน พบว่าถังที่เหมาะสมคือถังที่มีขนาดสัดส่วน 1:1.4 เมื่อกำหนดให้สัดส่วนของขนาดถังเท่ากัน แต่ใช้ข้าวที่สัดส่วนต่างกัน พบว่าการใช้ถังที่มีสัดส่วน 1:14 ปริมาณข้าวที่เหมาะสมคือ 2 กิโลกรัม ถังหมักสาโทในระดับทดลอง 100 ลิตร ใช้ระบบควบคุมอุณหภูมิภายในจากระบบแจกเก็ต ที่อยู่รอบนอกตัวถัง สามารถควบคุมอุณหภูมิของการหมักสาโทไว้ให้คงที่ได้ในช่วงอุณหภูมิ 28 องศาเซลเซียส ใช้น้ำธรรมดาในการหล่อด้านข้างและใช้เทอร์โมมิเตอร์ซึ่งติดอยู่ด้านบนของถังหมัก ถังหมักสาโทแบบ packed – bed หมักสาโท 100 ลิตร ในช่วงการหมักโคจิอุณหภูมิภายในถังหมักประมาณ 34 องศาเซลเซียส พบว่าถังหมักสาโทแบบ packed – bed (3 ชั้น) สามารถหมักได้เร็วกว่าถังหมักแบบชั้นเดียว ใช้เวลาทำการหมัก 8 วัน ให้เปอร์เซ็นต์แอลกอฮอล์ได้สูงและเร็วกว่าถังหมักชั้นเดียว ถังหมักสาโทในระดับโรงงานต้นแบบ ปริมาตร 500 ลิตร ควบคุมอุณหภูมิในการหมักโดยใช้น้ำหล่อเย็นในชั้นนอกของถังหมัก อุณหภูมิ 25-30 องศาเซลเซียส กระบวนการหมักแบบปิด ใช้แอร์ล็อคและฝาถังซีลยางป้องกันอากาศเข้าในระหว่างกระบวนการหมัก สาโทที่ได้จากการหมักการทดสอบทางด้านประสาทสัมผัส ให้ผลเป็นที่ยอมรับได้

ถังหมักผลิตต้นเชื้อรา Amylomyces rouxii แบบถาด มีส่วนประกอบหลักคือ ชุดโครงสร้างถังหมัก ชุดพัดลมพาความชื้นแบบหอยโข่ง ชุดอุปกรณ์เพิ่มความชื้น ชุดฆ่าเชื้อโรคด้วยแสงอัลตร้าไวโอเลต ชุดหล่อเย็นรอบถังหมัก และถาดใส่แป้งเชื้อ การเปลี่ยนแปลงระหว่างการเจริญเติบโตของ A. rouxii ในถังหมัก แบบถาด ใน 2 ลักษณะ คือการเพิ่มอากาศ และไม่เพิ่มอากาศเข้าไปในถังหมัก สำหรับ การหมักแบบเพิ่มอากาศ ควบคุมให้มีความเร็วลมภายในถังหมักไม่เกิน 0.2 เมตร/วินาที พบว่าเป็นสภาวะที่ไม่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของรา A. rouxii และผลในถังหมัก แบบถาด ที่ไม่มีการเพิ่มอากาศ พบว่า อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงบนแป้งเชื้อขณะทำการหมัก ในชั่วโมงที่ 12 มีค่าสูงที่สุด 37.45 องศาเซลเซียสความชื้นสัมพัทธ์ภายในถังหมักจะเพิ่มขึ้นสูงสุดในชั่วโมงที่ 24 มีค่าความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ย 96.5 เปอร์เซ็นต์ ความชื้นภายในถังจะมีค่า 92 เปอร์เซ็นต์ จำนวนสปอร์เชื้อราชั้นที่ 1 ที่ผลิตได้ สูงสุดจำนวน 2.07 10⁵ CFU/g

การพัฒนา ออกแบบและสร้างระบบการอบแห้งเชื้อรา Amylomyces rouxii พบว่าองค์ประกอบหลักของเครื่อง คือ ชุดอุปกรณ์ทำความร้อน ประกอบด้วย อุปกรณ์ทำความร้อน ฉนวนกันความร้อน และ ชุดควบคุมการทำงาน ประกอบด้วย สวิตซ์ควบคุมการทำงานพัดลม สวิตซ์ควบคุมการทำงานชุดเพิ่มความชื้น สวิตซ์ควบคุมการทำงานชุดฆ่าเชื้อด้วยแสงอัลตราไวเลต สวิตซ์ควบคุมการทำงานชุดหล่อเย็นรอบถังหมัก สวิตซ์ควบคุมการทำงานพัดลมดูดอากาศ สวิตซ์ควบคุมการทำงานชุดทำความร้อน และชุดควบคุมอุณหภูมิ ส่วนผสมของหัวเชื้อที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของ A. rouxii ที่ประกอบด้วย แป้ง น้ำ และรำ  ความชื้นเริ่มต้นที่ 40 เปอร์เซ็นต์ อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เวลา 48 ชั่วโมง พบว่ามีจำนวนเชื้อ 1.825 10⁷ CFU/g ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการทำแห้งต้นเชื้อรา Amylomyces rouxii พบว่าได้แก่ ปริมาณความชื้นเริ่มต้นของแป้งเชื้อ ปริมาณความชื้นสุดท้ายของแป้งเชื้อ ความเร็วลม อุณหภูมิที่ใช้ในการอบแห้ง การกระจายอากาศของลม การอบแห้งเชื้อรา A.rouxii อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส ควบคุมอุณหภูมิให้ไม่เกิน 40 องศาเซลเซียส พบว่า เวลาที่เหมาะสมคือ 8 ชั่วโมง และช่วงเวลา ซึ่งจะเป็นช่วงเวลาที่เหมาะสมในการอบแห้ง คือ 11.00 นาฬิกา ถึง 14.00 นาฬิกา

DOWNLOAD : การออกแบบและสร้างอุปกรณ์ต้นแบบเพื่อการผลิตสาโทระดับอุตสาหกรรม