Food Wiki

ค้นหา 6,333 คำศัพท์

Radio-Frequency (RF) / คลื่นความถี่วิทยุ

คลื่นความถี่วิทยุ (Radio-Frequency, RF) คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับกิจการด้านต่าง ๆ โดยเฉพาะ
อย่างยิ่ง ด้านการสื่อสารทางไกล โดยแต่ละคลื่นความถี่จะมีความเหมาะสมกับกิจการแต่ละชนิด เช่น คลื่นความถี่ 88-108 MHz
สำหรับวิทยุกระจายเสียงระบบ FM คลื่นความถี่ 800, 900, 1800 MHz สำหรับโทรศัพท์เคลื่อนที่ เป็นต้น

สำหรับการประยุกต์ใช้ RF กับผลิตผลทางการเกษตรนั้นได้เริ่มมีการศึกษามาประมาณ 40 ปีมาแล้ว (Nelson,1965) จนถึง
ปัจจุบันได้มีความพยายามที่จะศึกษาวิจัยเพื่อพัฒนาองค์ความรู้เกี่ยวกับ RF อย่างมากมาย ซึ่งแนวทางการประยุกต์ใช้ RF
สำหรับผลิตผลทางการเกษตรนั้น สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 กลุ่มด้วยกัน คือ

1. การปรับสภาพเมล็ดพันธุ์ ( seed treatment ) มีการใช้ RF เพื่อทดแทนกรรมวิธีดั้งเดิม และทดแทนการใช้สารเคมีต่างๆ
ที่ใช้คลุกเมล็ดพันธุ์ได้ และมีข้อได้เปรียบที่ใช้เวลาน้อยและไม่มีสารเคมีตกค้างในเมล็ด เช่น เมล็ดพันธุ์พืชบาง ชนิดที่มีการ
พักตัวแบบที่เปลือกหุ้มเมล็ด ไม่ยอมให้น้ำซึมผ่าน ( impermeability seed coat) เช่น เมล็ดพันธุ์ถั่ว alfalfa สามารถใช้ RF
ทดแทนการใช้ heat treatment ในการแก้การพักตัวได้ และสำหรับพืชปลูกโดยทั่วไป เช่น ข้าวโพด ( Zea mays) ฝ้าย
 (Gossypium hirisutum) และข้าวสาลี (Triticum aestivum) การใช้ RF treatment จะทำให้ เพิ่มอัตราความงอกของ
เมล็ดพันธุ์ได้ (Nelson, 1984)

2. การควบคุมโรคและแมลงในขณะเก็บรักษา ( stored-grain insect control) Nelson and Charity (1972) ได้รายงานว่า
การใช้คลื่นความถี่ 39MHz 3 วินาที และ 2450 MHz 13 วินาที สามารถทำลายตัวเต็มวัยของ rice weevils ในเมล็ดข้าวสาลีได้
100 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเรียกความถี่ ดังกล่าวว่าเป็น selective condition สำหรับ rice weevils ซึ่งสามารถใช้ทดแทนการรมด้วย
สารเคมี (fumigation) ได้และไม่ทำให้มีสารพิษตกค้างในผลิตผลอีกต่อไป

อย่างไรก็ตาม ต้นทุนในการ ใช้ RF ที่ความถี่ดังกล่าวนั้นสูงกว่าการใช้การรมสารเคมีหลายเท่าตัว ดังนั้นจึงจำเป็นจะต้องศึกษา
วิจัยหา selective condition ที่ประหยัดและเหมาะสมสำหรับแมลงแต่ละชนิดและชนิดผลิตผลชนิดต่างๆ ต่อไป

สำหรับ การใช้ RF เพื่อทำลายเชื้อรา และแบคทีเรีย ที่ติดมากับเมล็ดพันธุ์ (seed decontamination) ได้มีการศึกษาวิจัยอย่าง
กว้างขวางและประสบผลสำเร็จ ในการทำลายเชื้อราบางชนิดที่ติดมากับเมล็ดพันธุ์ ทดแทนการใช้สารเคมีที่เป็น อันตรายได้ เช่น
เชื้อรา Phoma betae ในเมล็ดพันธุ์ ผักกาดหวาน (Sugar-beet ; Beta vulgaris) (Cwiklinski and Hörsten, 1999) และ เชื้อรา
Fusarium culmorrum ในเมล็ดพันธุ์ข้าวสาลี (Kartnig et al, 1995) ซึ่งสามารถทำลายเชื้อราที่ติดมากับ เมล็ดพันธุ์ได้โดยไม่
ทำให้เมล็ดพันธุ์สูญเสียความงอก

3. ปรับปรุงกระบวนการผลิต (product processing) มีความพยายามศึกษาหาวิธีในการใช้ RF เพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตผล
ตัวอย่างเช่น ถั่วเหลือง (Glycine max L.) ซึ่งมักจะพบว่ามี trypsin inhibitor เป็นส่วนประกอบ ซึ่งถ้าจะนำมาเป็นอาหารคน
หรือสัตว์จำเป็นจะต้องกำจัดออกให้หมด เพื่อให้ได้คุณค่าทางโภชนาการอย่างเต็มที่

Borchers et al., 1972; Nelson et al., 1981 ประสบความสำเร็จในการทำลาย trypsin inhibitor โดยใช้ RF การใช้ RF
ยังทำให้เอนไซม์ลิพอกซีจีเนส (lipoxygenase) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ทำให้รสชาติของอาหารไม่ดี (off-flavors) หายไปด้วย
แต่ยังคงพบเอนไซม์เพอร์ออกซิเดส (peroxidase) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีประโยชน์อยู่ในสิ่งทดลองอีกด้วย

4. การวัดคุณลักษณะทางไฟฟ้าของผลิตผล (use of dielectric properties for measurement) สมบัติทางไฟฟ้าของผลิตผล
นั้นมีความสัมพันธ์อย่างยิ่งกับคุณภาพต่างๆ ของผลิตผล เช่น ความชื้น (moisture content) ความหนาแน่น (density) ดังนั้น
เมื่อเราทราบสมบัติทางไฟฟ้าของผลิตผล เราสามารถประเมินคุณภาพของผลิตผลได้

Nelson and Stetson (1984) ได้พบว่าสมบัติทางไฟฟ้าที่ตอบสนองต่อ RF ของ ขาวสาลี มีความสัมพันธ์อย่างยิ่งยวดต่อ
ความหนาแน่นของแป้งที่ได้จากข้าวสาลี

อย่างไรก็ตาม การใช้ RF กับผลิตผลทางการเกษตรต่าง ๆ ยังมีปัจจัยที่มีผลกระทบต่อคุณภาพผลิตผล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
ความชื้นของผลิตผล (moisture content) อุณหภูมิสูงสุดที่ไม่ทำให้ผลิตผลสูญเสียคุณภาพ (lethal temperature)  ความถี่
ของคลื่น RF ที่ใช้ กำลังไฟฟ้า (electric power; Watt)  ระยะเวลา (processing time)  ปริมาณของตัวอย่าง (sample size)
ดังนั้น การประยุกต์ใช้ RF เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ จึงยังจำเป็นจะต้องศึกษาวิจัยโดยละเอียดต่อไป

 

ที่มา http://www.phtnet.org/newsletter/Issue15/pht_tips.asp

เอกสารอ้างอิง

  • Borchers, R., Manage, L.D., Nelson, S.O., and Stetson, L.E. 1972. Rapid improvement in nutritional quality of soybeans by dielectric heating. J. Food Sci. 37 (2) : 333-334.
  • Cwikilinski M. and K. von Hörsten. 1999. Thermal Treatment of Seeds Using Microwave- or Radio- Frequency Energy for Eradicating Seedborne Fungi. Presented at the 1999 ASAE/CSAE-CSGR Annual International Meeting. ASAE-Paper No. 997010
  • Kartnig, Th., D. von Hörsten, Ch. Lassnig and B. Classen. 1995. Der Einsatz von Mikrowellenenergie zur Aufbereitung von Arzneipflanzen, 2. Mitteilung. Pharmazie 50 (7) : 498-504.
  • Nelson, S. O. 1965. Electromagnetic radiation effects on seeds. Conference Proceedings: Electromagnetic Radiation in Agriculture, Roanok, VA, USA; Illuminating Engineering Society-American Society of Agricultural Engineers: 60-63.
  • Nelson, S.O. 1981. Review of factors influencing the dielectric properties of cereal grains. Cereal Chem. 58 (6) : 487-492.
  • Nelson, S.O. 1984a. A mathematical model for estimating the dielectric constant of hard red winter wheat. ASAE Paper No. 84-3546; American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI. USA.
  • Nelson, S.O. 1984b. Density dependence of the dielectric properties of wheat and whole-wheat flour. J. Microwave Power 19 (1) : 55-64.
  • Nelson, S.O., and Charity, L.F. 1972. Frequency dependence of energy absorption by insects and grain in electric fields. Trans. ASAE 15 (6) : 1099-1102.
  • Nelson, S.O., and Stetson, L.E. 1974a. Comparative effectiveness of 39- and 2450-MHz electric fields for control of rice weevils in wheat. J. Econ. Entomol. 67 (5) : 9-12.
  • Nelson, S.O., and Stetson, L.E. 1974b. Possibilities for controlling insects with microwave and lower frequency RF energy. IEEE Trans. MTT-22 (12) : 1303-1305.
  • Nelson, S.O., Pour-El, A., Stetson, L.E., and Peck, E. E. 1981. Effects of 42-and 2450-MHz dielectric heating on nutrition-related properties of soybeans. J. Microwave Power 16 (3 and 4) : 313-318.


(เข้าชม 695 ครั้ง)

สมัครสมาชิก