KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

การใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณเพื่อช่วยระบบผู้เชี่ยวชาญสำหรับกระบวนการควบคุมไนโตรเจนในไซโลเก็บข้าว

รายละเอียด

เนื่องจากไซโลเก็บข้าวอินทรีย์เผชิญกับปัญหาแมลง เจ้าของจึงแก้ไขปัญหานี้โดยใช้ระบบผู้เชี่ยวชาญ (ES) ในกระบวนการควบคุมบรรยากาศ (CAP) ภายใต้มาตรฐานที่กำหนด โดยทำการรมแมลงด้วยไนโตรเจน (N₂) และลดความเข้มข้นของออกซิเจน (O₂) ให้น้อยกว่า 2% เป็นเวลา 21 วัน บทความนี้นำเสนอการใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) ร่วมกับ ES ซึ่งสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขั้นแรก CFD ถูกนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์รูปแบบการไหลของก๊าซ ความเข้มข้นของ O₂ สภาวะการทำงานที่เหมาะสม และค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไข (K) ของไซโล ซึ่งผลลัพธ์ของ CFD สอดคล้องกับผลการทดลองและทฤษฎี ยืนยันความน่าเชื่อถือของ CFD อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ผลการวิเคราะห์ของ CFD ยังแสดงให้เห็นว่า ES สามารถควบคุมการกระจายตัวของไนโตรเจนภายในไซโลได้อย่างทั่วถึงและลดความเข้มข้นของ O₂ ให้เป็นไปตามข้อกำหนด จากนั้น ระบบ ES ถูกพัฒนาขึ้นโดยอาศัยกลไกการวินิจฉัย (Inference Engine) ที่ได้รับการสนับสนุนจากผลลัพธ์ของ CFD และหลักการกวาดผ่านเพื่อล้าง (Sweep-Through Purging) ก่อนจะนำไปใช้ในกระบวนการ CAP สุดท้าย การทดลองถูกดำเนินการเพื่อประเมินประสิทธิภาพของ CAP ในการควบคุมความเข้มข้นของ O₂ และกำจัดแมลงภายในไซโลจริง ผลการทดลองและข้อเสนอแนะจากเจ้าของยืนยันว่า การนำ ES ไปใช้มีประสิทธิภาพสูง จึงทำให้ CAP เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิผลและสามารถนำไปใช้ได้จริง ความแปลกใหม่ของงานวิจัยนี้อยู่ที่การใช้วิธีการ CFD ในการสร้างกลไกการวินิจฉัยและพัฒนาระบบผู้เชี่ยวชาญ (ES)

วัตถุประสงค์

การเก็บรักษาข้าวใน ไซโลเก็บข้าวอินทรีย์ เป็นแนวทางสำคัญในการรักษาคุณภาพข้าวและลดการสูญเสียหลังการเก็บเกี่ยว อย่างไรก็ตาม ปัญหาการปนเปื้อนของแมลงศัตรูข้าว เป็นอุปสรรคสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพและความปลอดภัยของข้าว โดยทั่วไป การกำจัดแมลงในไซโลมักใช้สารรมยาเคมี เช่น ฟอสฟีน (PH₃) หรือ เมทิลโบรไมด์ (CH₃Br) ซึ่งอาจก่อให้เกิดสารตกค้าง ส่งผลต่อสุขภาพผู้บริโภค และสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

นวัตกรรมอื่น ๆ

ลักษณะและคุณค่าทางโภชนาการของธัญพืชอัดแท่งเสริมผงไบโอแคลเซียมจากกระดูกปลากะพงขาว

คณะอุตสาหกรรมอาหาร

ลักษณะและคุณค่าทางโภชนาการของธัญพืชอัดแท่งเสริมผงไบโอแคลเซียมจากกระดูกปลากะพงขาว

ผงไบโอแคลเซียมถูกสกัดจากกระดูกปลากะพงเอเชียด้วยวิธีเสริมด้วยด่างที่ให้ความร้อนพร้อมการกำจัดไขมันและการฟอกสี ธัญพืชอัดแท่ง (CBs) ได้รับการเสริมด้วยไบโอแคลเซียมที่ผลิตขึ้นใน 3 ระดับ: (1) แคลเซียมที่เพิ่มขึ้น (IS-Ca; แคลเซียม ≥10% RDI ของไทย), (2) แหล่งแคลเซียมที่ดี (GS-Ca; แคลเซียม ≥15% RDI ของไทย) และ (3) แคลเซียมสูง (H-Ca; แคลเซียม ≥30% RDI ของไทย) ซึ่งสอดคล้องกับประกาศกระทรวงสาธารณสุขของประเทศไทย: ฉบับที่ 445; การเรียกร้องคุณค่าทางโภชนาการที่ออกในปี พ.ศ. 2566 วัดปริมาณความชื้น แอคติวิตี้ของน้ำ สี ปริมาณแคลเซียม และการวิเคราะห์ FTIR ของผงไบโอแคลเซียม ขนาด สี แอคติวิตี้ของน้ำ ค่า pH และเนื้อสัมผัสของ CBs ที่เสริมได้รับการกำหนด ไบโอแคลเซียมที่ผลิตได้สามารถจำแนกได้ว่าเป็นอาหารแห้งที่มีสีเหลืองอ่อนอมขาว ปริมาณแคลเซียมในผงแคลเซียมชีวภาพอยู่ที่ 23.4% (w/w) ขนาด น้ำหนัก และสี ยกเว้นค่า b* และ ΔE* ของ CB ที่เสริมสารไม่แตกต่างกัน (P > 0.05) จาก CB ในกลุ่มควบคุม การเสริมสารแคลเซียมชีวภาพทำให้ CB มีเนื้อสัมผัสที่แข็งขึ้น การเพิ่มปริมาณแคลเซียมชีวภาพที่เสริมสารทำให้คาร์โบไฮเดรตและไขมันลดลง แต่โปรตีน เถ้า และแคลเซียมใน CB ที่เสริมสารเพิ่มขึ้น อายุการเก็บรักษาของ CB จะสั้นลงโดยการเสริมผงแคลเซียมชีวภาพเนื่องจากความชื้น กิจกรรมของน้ำ และค่า pH ที่เพิ่มขึ้น ผลผลิตของ CB ชีวภาพอยู่ที่ 40.30% ต้นทุนการผลิตแคลเซียมชีวภาพอยู่ที่ประมาณ 7,416 Bth/kg ในขณะที่ต้นทุนของ CB ที่เสริมสารเพิ่มขึ้นเกือบ 2-3 เท่าเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ปริมาณแคลเซียมในธัญพืชอัดแท่งที่มีแคลเซียมสูง (IS-Ca) (921.12 มก./100 ก.) แคลเซียมสูง (GS-Ca) (1,287.10 มก./100 ก.) และแคลเซียมสูง (H-Ca) (2,639.70 มก./100 ก.) สามารถอ้างได้ว่าเป็นแหล่งแคลเซียมที่ดี และแคลเซียมสูงตามลำดับ สรุปได้ว่าการผลิตธัญพืชอัดแท่งที่เสริมด้วยผงแคลเซียมจากกระดูกปลากะพงขาวเป็นอาหารเสริมนั้นเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องตรวจสอบสารเคมีอันตรายที่เหลืออยู่ในผงแคลเซียมก่อนนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์อาหาร และควรวิเคราะห์ความสามารถในการดูดซึมแคลเซียม การยอมรับทางประสาทสัมผัส และอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นในการศึกษาเพิ่มเติม

การแยกและคัดเลือกจุลินทรีย์ที่มีฤทธิ์เป็นปฏิปักษ์ต่อเชื้อสาเหตุโรคพืช

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

การแยกและคัดเลือกจุลินทรีย์ที่มีฤทธิ์เป็นปฏิปักษ์ต่อเชื้อสาเหตุโรคพืช

การควบคุมโรคพืชโดยชีววิธี (Biological control หรือ biocontrol) เป็นวิธีการจัดการกับโรคพืชที่ได้รับความสนใจในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ตลอดจนสุขภาพของเกษตรกรและผู้บริโภค หลักเกณฑ์ที่สำคัญของการควบคุมโรคพืชโดยชีววิธีคือการใช้จุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติเป็นปฏิปักษ์ (Antagonistic microorganisms) ต่อเชื้อสาเหตุโรค ซึ่งถูกนำมาใช้ในการควบคุมหรือกำจัดไม่ให้เชื้อสาเหตุโรคเข้าทำความเสียหายต่อพืชได้ ดังนั้นการได้มาซึ่งจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ที่มีประสิทธิภาพคือหัวใจสำคัญของการควบคุมโรคพืชโดยชีววิธี โครงงานนี้จึงได้ทำการแยกเชื้อจุลินทรีย์จากหลายแหล่งในธรรมชาติ นำมาทำการคัดเลือกจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ต่อเชื้อสาเหตุ Phytophthora palmivora เชื้อราสาเหตุโรครากเน่าโคนเน่าของทุเรียน Curvularia sp. เชื้อราสาเหตุสาเหตุโรคใบจุดสีน้ำตาลของข้าว และ Xanthomonas citri pv. citri เชื้อแบคทีเรียสาเหตุโรคแคงเกอร์ของพืชตระกูลส้ม

กาแฟคุณภาพออกแบบได้จากการหมัก

คณะอุตสาหกรรมอาหาร

กาแฟคุณภาพออกแบบได้จากการหมัก

กาแฟเป็นสินค้าเกษตรที่สำคัญสำหรับใช้ในการผลิตเครื่องดื่มระดับพรีเมียมเพื่อให้บริการผู้คนทั่วโลก ไมโครไบโอมของกาแฟกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพเมล็ดกาแฟผ่านการหมักตามธรรมชาติ ดังนั้นการทำความเข้าใจความหลากหลายของจุลินทรีย์จึงสามารถสร้างคุณภาพที่ดีขึ้นของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ การศึกษานี้ศึกษากลุ่มจุลินทรีย์ธรรมชาติในระหว่างการหมักกาแฟแบบเปียกในประเทศไทยเพื่อศึกษาลักษณะเฉพาะของจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ต่อลักษณะทางชีวเคมีและคุณลักษณะทางเมแทบอลิซึม การคั่วถือเป็นอีกก้าวสำคัญในการพัฒนารสชาติ/กลิ่นที่ซับซ้อน เพื่อทำให้กาแฟน่ารับประทาน ในระหว่างกระบวนการคั่ว ถั่วจะมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่ซับซ้อนหลายอย่างจากสารที่ได้รับในกระบวนการหมัก การเปลี่ยนแปลงการก่อตัวของสารที่รับผิดชอบต่อคุณภาพทางประสาทสัมผัส คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ/กลิ่น ตลอดจนประโยชน์ต่อสุขภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การใช้จุลินทรีย์เฉพาะเริ่มต้นสามารถพัฒนาคุณลักษณะที่โดดเด่นของกาแฟได้ (ทำร่วมกับบริษัท Van Hart)