ผลของความชื้นต่อคุณสมบัติทางกายภาพของเมล็ดถั่วแดงหลวง (Effect of moisture content on some physical properties of Red Kidney Bean) สาขาวิชาวิศวกรรมอาหารคณะวิศวกรรมศาสตร์สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง จรัสแสงเหลี่ยมบางวารุณีจำเริญพูน วิจิตราต่อตรงนิสาร วสันต์ อินทร์ตา บทคัดย่อ จากการศึกษาสมบัติทางกายภาพของเมล็ดถั่วแดงหลวง (Red Kiney Bean) พิจารณาจากความชื้นฐานแห้งในช่วง 4-16 % เพิ่มขึ้นช่วงละ 3% มีทั้งหมด 5 ระดับความชื้นพบว่าค่าขนาดความกว้างความยาวความหนาและความเป็นทรงกลม (Sphericity) โดยเฉลี่ยมีค่าอยู่ที่ 8.61 มิลลิเมตร , 16.93 มิลลิเมตร, 6.40 มิลลิเมตรและ 57.72 มิลลิเมตรตามลำดับค่าน้ำหนัก100 เมล็ดมีค่าอยู่ในช่วง 52-66 กรัมความหนาแน่นเนื้ออยู่ในช่วง 1.0 - 1.4 % ความหนาแน่นรวม 0.70 - 0.80 % พื้นที่ภาพฉายอยู่ในช่วง 1.10 - 1.35 ตารางเซนติเมตรรวมถึงความเร็วลมสุดท้ายโดยเฉลี่ยคือ18.76 เมตร/วินาทีจะได้ว่าเมื่อความชื้นเพิ่มขึ้นกราฟมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเชิงเส้นแบบแปรผันตรงในทางกลับกันค่าความหนาแน่นเนื้อ (Bulk density) เมื่อค่าความชื้นเพิ่มขึ้นกราฟมีแนวโน้มจะลดลงเชิงเส้นแบบแปรผกผันและจากการหาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตย์ (Static coefficient of friction ) บนพื้นผิวไม้อลูมิเนียมและพื้นยางจะได้ค่าอยู่ในช่วง 16 -23 , 19-25 และ 25 - 31 ตามลาดับพบว่าค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตย์ระหว่างเมล็ดถั่วแดงหลวงกับพื้นยางจะมีค่ามากที่สุดรองลงมาคืออะลูมิเนียมและพื้นไม้มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตน้อยที่สุด 1.บทนำ ถั่วแดงหลวง (Red kidney bean) มีชื่อวิทยาศาสตร์Phaseolus vulgarisL.เป็นพืชตระกูลถั่วเมล็ดแห้งที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สำคัญของเกษตรกรบนพื้นที่สูงจะเพาะปลูกถั่วแดงหลวงเป็นรายได้หลัก และใช้ปลูกเป็นพืชเสริมหมุนเวียนกับพืชไร่ชนิดอื่นๆ เพื่อเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินและลดปัญหาการสะสมโรค-แมลง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้เกษตรกรปลูกเป็นพืชรายได้ทดแทนฝิ่นและใช้รับประทานเป็นแหล่งอาหารโปรตีนในครัวเรือนพื้นที่เพาะปลูกที่เหมาะสมควรเป็นพื้นที่ราบ ไม่ควรมีความชันมาก ดินควรเป็นดินร่วนเหนียวที่เก็บรักษาความชื้นดีและมีความอุดมสมบูรณ์ดี มีความเป็นกรด-ด่าง ประมาณ 5.5-6.5 ในแต่ละฝักของถั่วแดงหลวงจะมีเมล็ดอยู่ 4-5เมล็ดต่อฝัก นอกจากนี้ยังถั่วแดงหลวงยังมีสารอาหารต่างๆมากมาย คือฟอสฟอรัส แคลเซียม โปรตีนวิตามินแร่ธาตุเส้นใยอาหารและมีคุณค่าทางโภชนาการสูง ในถั่วแดงจำนวน 100 กรัม จะให้พลังงานทั้งหมด 332 kCalโปรตีน25 กรัม คาร์โบไฮเดรต 58 กรัมใยอาหาร 24.9 กรัม น้ำตาลน้อยกว่า 2.4 กรัม โซเดียม 10 มิลลิกรัม และวิตามินแร่ธาตุ ได้แก่ วิตามินเอและบี 0.1% วิตามินบี27.6% วิตามินบี1114% วิตามินซี 4.1% แคลเซียม 8.9% และธาตุเหล็ก 31.5% ทั้งนี้จะช่วยให้ระบบย่อยอาหารทำงานได้ดี ขจัดคอเรสเตอรอลส่วนเกินที่เป็นสาเหตุของโรคหัวใจ ป้องกันโรคความดันโลหิตสูงและเพิ่มพูนแบคทีเรียที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย รวมทั้งยังช่วยบำรุงประสาทช่วยขับพิษขับของเหลวในร่างกายบำบัดอาการเหน็บชาบรรเทาอาการปวดตามข้อกระดูก ทั้งนี้ถั่วแดงหลวงยังมีฤทธิ์เป็นกลาง คือไม่ร้อนไม่เย็น แต่ก็ยังสามารถช่วยขับร้อนได้นอกจากนี้ถั่วแดงหลวงยังใช้ประโยชน์ในด้านใช้เป็นอาหารลดความอ้วนและเป็นอาหารสำหรับผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวานได้ดีอีกด้วย วัตถุประสงค์เพื่อวัดขนาดของถั่วแดงหลวง (วัดความกว้าง,ความยาว,ความหนา) การเตรียมความชื้นการหาปริมาตรเมล็ดพืชการหาความหนาแน่นเนื้อความพรุนการวัดความเป็นทรงกลมการวัดพื้นที่ภาพฉายการวัดพื้นเอียงการหาความหนาแน่นรวมและการวัดความเร็วลม 2. วัสดุและวิธีการทดลอง 2.1 วัสดุ เมล็ดถั่วแดงหลวง (Red Kiney Bean) เป็นเมล็ดที่หามาจากไร่ธัญญะ 62/3 หมู่3 ตำบลบางใหญ่อำเภอบางใหญ่จังหวัดนนทบุรี 11140 เป็นถั่วแดงหลวงเชียงใหม่พันธุ์ดีผ่านกระบวนการคัดแยกผลิตและบรรจุคัดแยกเอาเฉพาะเมล็ดที่สมบูรณ์ไม่เป็นเชื้อราไม่ฟ่อลีบ เมล็ดถั่วแดงหลวงก่อนนำมาทดลองจะต้องมีลักษณะเมล็ดสีแดงเต่งแน่น ผิวไม่ขรุขระ และคัดแยกเอาเฉพาะเมล็ดที่อ้วนสมบูรณ์ ไม่มีแมลงหรือมอดกัดแทะโดยคัดเอาเมล็ดที่เป็นเชื้อราเมล็ดที่มีขนาดเล็กต่างจากพวกและเมล็ดที่ฟ่อออกเมล็ดที่ใช้ในการทดลองต้องเป็นเมล็ดที่มีขนาดสม่ำเสมอกันไม่เล็กบ้างใหญ่บ้าง 2.2.วิธีการทดลอง ค่าความชื้นเริ่มต้นของเมล็ดถั่วแดงหลวงสามารถหาได้จากแบ่งตัวอย่างออกเป็น 3 ชุดการทดลองชุดละประมาณ 5 กรัมโดยชั่งจากเครื่องชั่งไฟฟ้า 2 ตำแหน่งเมื่อชั่งน้ำหนักแล้วนำเมล็ดถั่วแดงหลวงใส่ลงในถาดฟรอยด์ที่เตรียมไว้ 1 ชุดการทดลองต่อ1 ถาดแล้วทำเครื่องหมายมาร์คไว้จากนั้นนำตัวอย่างทั้ง 3 ชุดเข้าตู้อบเพื่อหาความชื้นเริ่มต้นที่อุณหภูมิ 105˚C เป็นเวลา 2 ชั่วโมงเมื่อครบระยะเวลาที่กำหนดแล้วนำเมล็ดถั่วแดงทั้ง 3 ชุดไปพักไว้ที่ตู้ดูดความชื้นเพื่อรักษาระดับความชื้นไม่ให้เพิ่มขึ้นจากนั้นนำเมล็ดถั่วแดงหลวงทั้ง 3 ชุดมาชั่งน้ำหนักทีละชุดเพื่อคำนวณหาความชื้นเริ่มต้นเฉลี่ยโดยหาจากสูตรการหาเปอร์เซ็นต์ความชื้อเริ่มต้นฐานแห้ง (d.b) ดังสมการที่ 1 จะได้ค่าความชื้นเริ่มต้นของเมล็ดถั่วแดงที่ 4.43 % (d.b) จากการทดลองเราจะได้ %d.b. เท่ากับ4.43% หลังจากคำนวณหาค่าเปอร์เซ็นต์ความชื้นเริ่มต้นแล้วนำเมล็ดตัวอย่างจำนวน 100 เมล็ดปรับค่าเปอร์เซ็นต์ความชื้นโดยแต่ละถุงที่บรรจุเมล็ดถั่วแดงหลวงจะมีความชื้นไม่เท่ากันโดยแบ่งเป็น 4 ระดับโดยความชื้นจะเพิ่มขึ้นถุงละ 3% คือถุงแรกจะมีความชื้นเพิ่มขึ้น 3% ถุงที่สองมีความชื้น 6% ถุงที่สามมี ความชื้น 9% และถุงที่สี่มีความชื้น 12% โดยจะใช้ความชื้นพื้นฐานที่หามาได้แล้วบวกกับความชื้นที่เพิ่มขึ้นของแต่ละถุงจะได้ 7.43% , 10.43% ,13.43% และ 16.43% ตามลำดับโดยการคำนวณหาระดับปริมาณน้ำที่ต้องเติมเพื่อให้ได้ค่าเปอร์เซ็นต์ความชื้นที่ต้องการ จากนั้นเติมน้ำลงในถุงเก็บความชื้นพร้อมตัวอย่างในแต่ละชุดการทดลองโดยจะซีลปิดปากถุงให้เรียบร้อยเพื่อป้องกันความคลาดเคลื่อนของความชื้นภายในถุงเมล็ดที่ผ่านการปรับความชื้นแล้ว ก่อนนำไปทดลองจะต้องเก็บไว้ในตู้เย็นที่อุณหภูมิ 5˚C เป็นระยะเวลา 168 ชั่วโมงหรือ 7 วันในระหว่างที่เก็บในตู้เย็นต้องเขย่าถุงเมล็ดถั่วแดงหลวงทุกๆ 2 วันเพื่อให้มีความชื้นสม่ำเสมอทั่วทุกเมล็ด (เพื่อที่ทุกเมล็ดจะสัมผัสกับน้ำได้อย่างทั่วถึง) 2.3 ขนาด (size) นำเมล็ดถั่วแดงหลวง 100 เม็ดจากแต่ละระดับความชื้น มาหาขนาด (size) ของแต่ละเมล็ด ซึ่งประกอบด้วย ความยาว (L) ความกว้าง ( W) และความหนา ( T) โดยใช้เวอร์เนียร์คาร์ลิปเปอร์ ซึ่งค่า least count อยู่ที่ 0.05 cm. และนำค่ามาบันทึกผล ภาพที่1 ผลของปริมาณความชื้นต่อขนาด (Size) ของเมล็ดถั่วแดงหลวง 2.4ความเป็นทรงกลม (sphericity) วัดความยาว (L) ความกว้าง (W) และความหนา (T) เพื่อหาค่า Dimension นำค่าที่วัดได้ไปคำนวณหาค่าความเป็นทรงกลม (Ø) ของเมล็ดตัวอย่างซึ่งถ้าเมล็ดมีความกลมจะมีค่าความเป็นทรงกลมเท่ากับ 1 (100%) สามารถหาได้จากสมการ หาน้ำหนักหนักมวล 100 เมล็ดจากการทดลองโดยการซุ่มเลือกเมล็ดตัวอย่างจำนวน 100 เมล็ดชั่งบนเครื่องชั่งไฟฟ้าที่มีค่าความละเอียดอยู่ที่ 0.01g 2.5ความหนาแน่นเนื้อ (True Density) เตรียมเมล็ดถั่วแดงหลวงที่ความชื้นตามต้องการความชื้นละ 10 เมล็ด ชั่งน้ำหนักของเฮกเซนก่อนที่จะจุ่มเมล็ดถั่วแดง จากนั้นชั่งน้ำหนักของเฮกเซนหลังจุ่มเมล็ดถั่วแดงแล้ว ด้วยเครื่องชั่ง 4 ตำแหน่ง นำมาลบออกจากน้ำหนักของภาชนะที่ใส่เฮกเซนในเบื้องต้น ซึ่งความหนาแน่นของเฮกเซนมีค่าประมาณ 0.6548 g/ml. 2.6 ความหนาแน่นรวม (Bulk Density) การวัดความหนาแน่นรวมโดยเตรียมเมล็ดถั่วแดงหลวงที่ความชื้นที่ต้องการ นำไปเทใส่ภาชนะผ่านกรวยที่สูงประมาณ 15 เซนติเมตร จากนั้นนำไปชั่งน้ำหนัก ทำซ้ำทั้งหมด 3 ซ้ำเพื่อคำนวณหาความหนาแน่นรวมของเมล็ด จากสูตร ภาพที่ 2 การหาความหนาแน่นรวม (Bulk Density) 2.7 ความเร็วสุดท้าย (Terminal velocity) เตรียมเมล็ดถั่วแดงหลวงที่ความชื้นต้องการ ความชื้นละ 10 เมล็ด ใส่ลงในเครื่องปรับความเร็วรอบของมอเตอร์ (ทีละ 1 เมล็ด) ให้เมล็ดถั่วลอยขึ้น 80% ของท่อเป่าลม จากนั้นนำเครื่องวัดความเร็วลมวัดค่าความเร็วลมในขณะที่เมล็ดถั่วลอย ภาพที่3 การหาความเร็วลมสุดท้าย (Terminal velocity) 2.8สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตย์ (Static Friction Coefficient) สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานบนพื้นไม้พื้นโลหะและพื้นยางโดยมุมที่วัดได้คำนวณจาก 2.9การวัดเมล็ดถั่วแดงหลวงจากภาพฉาย เตรียมเมล็ดถั่วแดงหลวงที่ความชื้นต้องการมาเรียงบนกระดาษกราฟ จำนวนความชื้นละ 50 เมล็ดถ่ายรูปเมล็ดถั่วที่เรียงแล้ว นำไปลงในโปรแกรม Photoshop CS5 Extendedเพื่อ Cropภาพหา Pixel ของภาพ 1x1 จากนั้น Crop ภาพเมล็ดแต่ละเมล็ดหา Pixel นำมาคำนวณหาพื้นที่ของเมล็ดถั่วแดงหลวงจากสูตร ภาพที่ 4 แสดงการจัดเรียงเมล็ดถั่วแดงจำนวน 50 เมล็ด เรียงในกระดาษกราฟ 3. ผลการทดลองและวิจารณ์ 3.1 ขนาดของเมล็ดและการกระจายขนาด ขนาดเฉลี่ยของเมล็ด 100 เมล็ดที่วัดในความชื้น 4.43% d.b.มีความยาวเฉลี่ยอยู่ที่ 17.12±0.74 มม. ความกว้าง 8.66 ±0.47 มม. และความหนา6.37±0.48 มม. ที่ปริมาณความชื้น4.43% d.b. ประมาณ 97% ของเมล็ดมีความยาวตั้งแต่ 16.0 ถึง 18.0 มม. ประมาณ 95%, ความกว้างตั้งแต่ 8.0 ถึง 9.5 มม. และประมาณ 91 %, ความหนาตั้งแต่ 5.5 ถึง 7.0 มม. 3.2 เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิต (GMD) เมื่อความชื้นมีค่าเพิ่มมากขึ้นเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิตมีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้นด้วย (ภาพที่5) เนื่องจากขนาดเมล็ดนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้นแทนได้จากสมการ y=0.0077x+9.703 (R²=0.9653) ภาพที่5 ผลของปริมาณความชื้นต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิตของเมล็ดถั่วแดงหลวง 3.3 มวลรวม100 เมล็ด เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้น ค่ามวลรวม 100 เมล็ดมีค่าเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากเมล็กเกิดจากโพงตัวและมีขนาดขยายใหญ่ขึ้นเมื่อได้รับปริมาณในปริมาณเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ (ภาพที่ 6) แทนได้จากสมการy= 1.2097x+47.927 (R² = 0.9174) ภาพที่ 6 ผลของปริมาณความชื้นต่อน้ำหนัก 100 เมล็ดถั่วแดงหลวง ซึ่งจากกราฟสอดคล้องกับงานวิจัยของ - İ. Yalçınand group (2007) - A. Al-Mahasneh,M. Rababah (2007) - R .Visvanathanand group (1989) - Kemal C ,ag˘ataySelvi and group (2006) 3.3 ลักษณะของเมล็ดถั่วแดง ผลของความชื้นต่อลักษณะทางกายภาพของเมล็ดถั่วแดงหลวงที่ได้ คือมี ความยาวมีขนาดเล็กลงซึ่งอาจเป็นผลมาจากการคัดเลือกเมล็ดก่อนจะนำไปปรับความชื้นส่วนความกว้างและความหนามีขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งผลการทดลองสอดคล้องกับงานวิจัยของM.N. Amin *, M.A. Hossain, K.C. Roy (2003) . จะได้ว่าลักษณะทางกายภาพของเมล็ดถั่วแดงหลวงมีขนาดใหญ่ขึ้นทุกทิศทางไม่ว่าจะเป็นความกว้าง ความยาวและความหนา 3.3.1 ความยาว (Length) เมล็ดถั่วแดงหลวงมีขนาดความยาวตั้งแต่ 17.12ไปถึง 16.93mm.ในขณะที่ปริมาณความชื้นของเมล็ดเพิ่มขึ้นจาก 4.43% เป็น 16.43 % (ภาพที่7) ความยาวของเมล็ดถั่วแดงหลวงหน่วย mm.แทนด้วยสมการ L = -0.0177x + 17.182 (R² = 0.7917) ภาพที่7ผลของปริมาณความชื้นต่อความยาวของเมล็ดถั่วแดงหลวง 3.3.2. ความกว้าง (width) เมล็ดถั่วแดงหลวงมีขนาดความกว้างตั้งแต่7.86ไปถึง 8.91mm.ในขณะที่ปริมาณความชื้นของเมล็ดเพิ่มขึ้นจาก 4.43% เป็น 16.43 % (ภาพที่8) ความกว้างของเมล็ดถั่วแดงหลวงหน่วย mm.แทนด้วยสมการ W = 10.297x - 76.726 (R² = 0.9542) ภาพที่8 ผลของปริมาณความชื้นต่อความกว้างของเมล็ดถั่วแดงหลวง 3.3.3. ความหนา (Thickness) เมล็ดถั่วแดงหลวงมีขนาดความหนาตั้งแต่5.37ไปถึง 6.68mm. ในขณะที่ปริมาณความชื้นของเมล็ดเพิ่มขึ้นจาก 4.43% เป็น 16.43% (ภาพที่9) ความหนาของเมล็ดถั่วแดงหลวงหน่วย mm.แทนด้วยสมการ T = 9.0959x - 45.091 (R² = 0.9793) ภาพที่9 ผลของปริมาณความชื้นต่อความหนาของเมล็ดถั่วแดงหลวง ซึ่งจากกราฟความกว้าง ความยาวและความหนา จะเห็นได้ว่าเมื่อเพิ่มความชื้นให้แก่เมล็ดถั่วแดงในปริมาณเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จะทำให้สมบัติทางกายภาพในด้านความกว้าง ความยาวและความหนาเปลี่ยนไปจากเดิม เนื่องจากในเมล็ดถั่วแดงมีส่วนของสตาร์ช เมื่อได้รับความชื้น ทำให้สตาร์ชที่อยู่ภายในเมล็ดเกิดการพองตัว เมล็ดจะเต่งและบวมขึ้น ทำให้ด้านความยาวหดตัวลด (ภาพที่4) และด้านความกว้าง (ภาพที่4) และความหนา (ภาพที่6) เพิ่มขึ้นตามลำดับ 3.4ความเป็นทรงกลม (sphericity) ความเป็นทรงกลมของเมล็ดถั่วแดงหลวงเพิ่มขึ้นจาก 57.30%ถึง57.72%เพิ่มขึ้นตามปริมาณความชื้น (ภาพที่10) ความสัมพันธ์ระหว่างความเป็นทรงกลมและMc ความชื้นใน % d.b. สามารถแสดงโดยสมการดังต่อไปนี้ y = 0.0327 Mc + 57.16 ( R² = 0.997) ภาพที่10 ผลของปริมาณความชื้นต่อความเป็นทรงกลม จากกราฟ เมื่อค่าความชื้นเพิ่มมากขึ้นทำให้ทำให้ค่าความเป็นทรงกลมเพิ่มขึ้น มีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น กล่าวคือ เมล็ดถั่วแดงดูดซึมน้ำเข้าไปมากขึ้น เมล็ดจะมีลักษณะบวมเต่ง ขนาดขยายใหญ่ขึ้น ทำให้มีค่าความเป็นทรงกลมเพิ่มมากขึ้นตามไปด้วย ซึ่งผลการทดลองสอดคล้องกับผลงานวิจัยของ - İ. Yalçın ,C. Özarslanand T. Akbaş (2007) - A. Al-Mahasneh,M. Rababah (2007) ซึ่งกราฟที่ได้จากการทดลองมีความชันมากกว่าผลงานวิจัย 3.5 ความหนาแน่นเนื้อ (True Density) ค่าความหนาแน่นเนื้อจาก 1.31 ถึง 1.37 กรัมเมื่อปริมาณความชื้นเพิ่มขึ้นจาก 4.43%d.bถึง 16.43%d.b (ภาพที่11) ค่าความหนาแน่นจริงกับปริมาณความชื้นได้สมการดังนี้ y = 0.0707x + 0.9069 (R² = 0.7987) ภาพที่11 ผลของปริมาณความชื้นต่อความหนาแน่นเนื้อ จากกราฟ เมื่อค่าความชื้นเพิ่มมากขึ้นทำให้ทำให้ค่าความหนาแน่นเนื้อเพิ่มขึ้น มีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น กล่าวคือ เมล็ดถั่วแดงดูดซึมน้ำเข้าไปมากขึ้น น้ำจะเข้าไปแทนที่รูพรุนในเมล็ด ทำให้เมล็ดหนักขึ้น ค่าความหนาแน่นเนื้อจึงมากขึ้นตามไปด้วย ซึ่งกราฟจากการทดลองสอดคล้องกับผลของงานวิจัย - M. BülentCoşkun and group. (2006) - Kemal C,agataySelvi (2006) - Esref ISIK ,Halil U NAL (2007) ซึ่งกราฟที่ได้จากผลการทดลองน้อยกว่าผลของงานวิจัย 3.6 ความหนาแน่นรวม (Bulk Density) ค่าของความหนาแน่นรวมในระดับความชื้นที่แตกต่างกันจาก 0.69 ถึง 0.70 กรัม (ภาพที่12) ความหนาแน่นของเมล็ดกับความชื้นมีสมการดังต่อไปนี้ y = -0.0059Mc + 0.7987 (R² = 0.7903) ภาพที่12 ผลของปริมาณความชื้นต่อความหนาแน่นรวม จากกราฟ เมื่อค่าความชื้นเพิ่มมากขึ้นทำให้ทำให้ค่าความหนาแน่นรวมลดน้อยลง กราฟมีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผกผันกับค่าความชื้น เราหาค่าความหนาแน่นรวมโดยการเทเมล็ดถั่วแดงหลวงลงในกระบอกใส่โดยผ่านกรวย แต่เนื่องจากเมล็ดถั่วแดงดูดซึมน้ำเข้าไปมากขึ้น เมล็ดจะมีขนาดขยายใหญ่ขึ้น จึงใช้พื้นที่ในกระบอกใส่มากขึ้น และเมื่อความชื่นเพิ่มขึ้นเรื่อยๆจึงจุเมล็ดถั่วแดงหลวงได้น้อยลง ซึ่งผลการทดลองสอดคล้องกับงานวิจัยของ - İ. Yalçın ,C.Ozarslanand T. Akbaş (2007) - R .Visvanathan and group (1989) - Kemal C,agataySelvi and group (2006) -A. Al-Mahasneha, M. Rababah (2007) ซึ่งกราฟจากการทดลองมีความชันมากกว่ากราฟของงานวิจัย - Esref ISIK ,Halil U NAL (2007) ซึ่งกราฟจากการทดลองมีความชันมากกว่ากราฟของงานวิจัย 3.7 ความเร็วสุดท้าย ผลการทดลองสำหรับความเร็วสุดท้ายของเมล็ดถั่วแดงหลวงที่ระดับความชื้นต่างๆ (ภาพที่13) ความเร็วปลายพบว่าการเพิ่มเชิงเส้นตรง 12.61 ถึง 18.76 เป็นความชื้นที่เพิ่มขึ้นจาก 4.43% เป็น 16.43%d.b. ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วปลายและความชื้นสามารถแสดงโดยสมการ Vt = 0.536Mc + 10.032 (R² = 0.9913) ภาพที่13 ผลของปริมาณความชื้นต่อความเร็วปลาย จากกราฟ เมื่อค่าความชื้นเพิ่มมากขึ้นทำให้ทำให้ค่าความเร็วสุดท้ายเพิ่มขึ้น มีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น กล่าวคือ เมื่อค่าความชื้นเพิ่มขึ้น เมล็ดถั่วแดงดูดซึมน้ำเข้าไปมากขึ้น ทำให้เมล็ดหนักขึ้น จึงต้องใช้ลมในการเป่าเมล็ดให้ลอยมากขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ - Es ref IS IK , Halil U NAL (2007) ซึ่งกราฟจากผลการทดลองมีความชันมากกว่าจากงานวิจัย - Kemal C ,agataySelviand group (2006) ซึ่งเส้นกราฟมีความชั้นน้อยกว่าจากผลการทดลอง 3.8 ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตของเมล็ดถั่วแดงหลวง มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเป็นเชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับความชื้น (ภาพที่14) ซึ่งพบว่าค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตย์ระหว่างเมล็ดถั่วแดงหลวงกับพื้นยางจะมีค่ามากที่สุดรองลงมาคืออลูมิเนียม และพื้นไม้มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตน้อยที่สุด พื้นยาง :y = 0.2959x+24.516 , R2=0.7085 พื้นไม้ :y = 0.349x+16.551 ,R2=0.7648 พื้นอลูมิเนียม :y = 0.4083x+17.72 , R2=0.9409 ภาพที่14ผลของปริมาณความชื้นต่อค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน จากกราฟเมื่อค่าความชื้นเพิ่มมากขึ้นทำให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตเพิ่มขึ้นทั้งสามพื้นการทดลองและมีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น ซึ่งค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทางสถิตกับพื้นยางมีค่ามากที่สุด ส่วนพื้นไม้มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตน้อยที่สุด แสดงว่าเมื่อค่าความชื้นเพิ่มมากขึ้นเมล็ดถั่วแดงหลวงสามารถทนต่อการไถลต่อพื้นยางได้มากกว่า พื้นอะลูมิเนียมและพื้นไม้ สอดคล้องกับงานวิจัยของ - Es ref IS IK ,Halil U NAL (2007) ซึ่งเส้นกราฟมีความชันมากกว่าจากผลการทดลอง - A.Al-Mahasneha, M. Rababah (2005) ซึ่งกราฟจากการทดลองมีความชันมากกว่ากราฟของงานวิจัย - R.Visvanathan and group (1989) 3.9 พื้นที่ภาพฉาย พื้นที่ภาพฉายของเมล็ดถั่วแดงหลวงเพิ่มจาก 1.11 ถึง 1.35 cm2 ในขณะที่ปริมาณความชื้นของเมล็ดเพิ่มขึ้นจาก 4.43% เป็น 16.43 % (ภาพที่15) ในApของพื้นที่ภาพฉายในหน่วย cm2แทนด้วยสมการ Ap= 0.0179 Mc+1.0536 (R2=0.9532) ภาพที่15 ผลของปริมาณความชื้นต่อพื้นที่ภาพฉาย จากกราฟ เมื่อค่าความชื้นเพิ่มมากขึ้นทำให้ทำให้ค่าพื้นที่ภาพฉายเพิ่มขึ้น มีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น กล่าวคือ เมื่อความชื้นมีปริมาณมากขึ้นเมล็ดถั่วแดงจะมีขนาดใหญ่ขึ้น จึงทำให้ใช้พื้นที่ภาพฉายมากขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ - Es_ref IS_IK *, Halil U¨NAL (2007) ซึ่งเส้นกราฟมีความชันมากกว่าจากการทดลอง วิจารณ์ผลการทดลอง ความชื้นของเมล็ดถั่วแดงอาจเกิดความคลาดเคลื่อนจากผู้ทดลอง เนื่องจากผู้ทดลองอาจไปสัมผัสหรือจับกับเมล็ดถั่วแดงหลวงโดยตรง ในช่วงการทดลองที่หาค่า ความหนาแน่นเนื้อ (True Density) ทำให้ความชื้นในเมล็ดถั่วแดงอาจเกิดความคลาดเคลื่อนขึ้น หรือในระหว่างการหาค่า True Density ที่จะต้องใช้เข็มขนาดเล็กจิ้มลงบนเมล็ดถั่วแดง อาจทำให้เนื้อสัมผัสเป็นรูพรุน อาจทำให้สารละลายเฮกเซนซึมเข้าไปในเมล็ดได้มากขึ้น จึงอาจทำให้ค่าที่ชั่งเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม 4.สรุปผลการทดลอง 4.1 เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเชิงเรขาคณิต (GMD) มีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าของความชื้น 4.2 มวลรวม 100 เมล็ด ความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าของความชื้น 4.3ความกว้าง (Width) และความหนา (Thickness) ของเมล็ดถั่วแดงหลวงมีความสัมพันธ์ชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าของความชื้น ส่วนความยาว (Length) มีความสัมพันธุ์เชิงเส้นแบบแปรผกผันกับค่าความชื้น 4.4 ค่าความเป็นทรงกลม (sphericity) ของเมล็ดถั่วแดงหลวง มีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าของความชื้น 4.5ความหนาแน่นเนื้อ (True Density) ของเมล็ดถั่วแดงหลวงมีความสัมพันธ์แบบเชิงเส้น โดยพบว่าเมื่อค่าของความชื้นเพิ่มขึ้นเมล็กหนักขึ้นทำให้ความหนาแน่นเนื้อเพิ่มมากขึ้น 4.6ความหนาแน่นรวม (Bulk Density) ของเมล็ดถั่วแดงหลวงมีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผกผันกับค่าความชื้น 4.7ความเร็วลมสุดท้าย (TeminalVelicity) ของเมล็ดถั่วแดงหลวงมีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น 4.8สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต (Static friction Coefficient) ของเมล็ดถั่วแดงหลวง มีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น โดยค่า สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตที่มากที่สุด คือ พื้นยาง และ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตที่มีค่าน้อยที่สุด คือ พื้นไม้ 4.9พื้นที่ภาพฉาย (Projected Area) ของเมล็ดถั่วแดงหลวงมีความสัมพันธ์เชิงเส้นแบบแปรผันตรงกับค่าความชื้น เอกสารอ้างอิง - Es ref IS IK ,Halil U NAL, (2007) .Moisture-dependent physical properties of white speckledred kidney bean grains P. (209-216) - Amin, M. and group. (2004) Effects of moisture content on some physical properties of lentil seeds P. ( 83-87) - A .Al-Mahasneh, M . Rababah (2005) Effect of moisture content on some physicalproperties of green wheat P. ( 1467-1473) - R .Visvanathanand group. (1989) Physical Properties of Neem Nut P. ( 19 - 26) - Kemal C, agataySelvi and group. (2006) Some Physical Properties of Linseed P. ( 607-612)
