Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Process for cyanide detoxification of dry-milled bitter cassava flour using atmospheric nonthermal plasma treatment
Year (A.D.)
2021
Document Type
Thesis
First Advisor
จิรารัตน์ อนันตกูล
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Food Technology (ภาควิชาเทคโนโลยีทางอาหาร)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
เทคโนโลยีทางอาหาร
DOI
10.58837/CHULA.THE.2021.461
Abstract
การผลิตฟลาวร์มันสำปะหลังสามารถทำได้โดยใช้การโม่แห้ง ซึ่งสามารถช่วยลดต้นทุนเรื่องน้ำในกระบวนการผลิตและการบำบัดน้ำเสียได้ แต่มีข้อจำกัดคือไม่สามารถกำจัดไซยาไนด์ซึ่งเป็นสารพิษในมันสำปะหลังให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อการบริโภคได้ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอุณหภูมิที่ใช้ในการอบแห้งมันสำปะหลัง และศึกษาสภาวะของพลาสมาที่ไม่ใช้ความร้อนที่ความดันบรรยากาศต่อการลดลงของไซยาไนด์ในฟลาวร์มันสำปะหลัง โดยศึกษาอุณหภูมิที่ใช้ในการอบแห้งมันสำปะหลัง ได้แก่ 60, 70 และ 80°C พบว่าอุณหภูมิอบแห้งในช่วง 60 ถึง 80°C มีอัตราการลดลงของไซยาไนด์และปริมาณไซยาไนด์ที่คงเหลือในฟลาวร์มันสำปะหลังไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p > 0.05) เมื่อพิจารณาผลทางเคมีกายภาพพบว่าฟลาวร์มันสำปะหลังมีรอยแตกและรูเกิดขึ้นที่ผิวเม็ดสตาร์ช มีลักษณะผลึกแบบ A มีค่าความสามารถในการจับน้ำ กำลังการพองตัว การละลาย อุณหภูมิที่ใช้ในการเกิดเจลาติไนเซชัน ความหนืดสูงสุด และผลต่างระหว่างความหนืดสูงสุดและต่ำสุด (breakdown) สูงขึ้น มีค่าการคืนตัว (setback) และค่าดัชนีความขาวลดลงเมื่อเทียบกับแป้งมันสำปะหลังโม่เปียกหรือสตาร์ช การศึกษาสภาวะของพลาสมาที่ไม่ใช้ความร้อนเพื่อลดปริมาณไซยาไนด์ แปรแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ได้แก่ 5, 10, 15 และ 20 กิโลโวลต์ และเวลาที่ใช้ ได้แก่ 5, 10 และ 15 นาที พบว่าสามารถกำจัดไซยาไนด์ได้สูงสุดที่สภาวะแรงดันไฟฟ้า 20 กิโลโวลต์ เป็นเวลา 10 นาที โดยมีร้อยละการลดลงสูงสุดเท่ากับร้อยละ 40 และเมื่อศึกษาผลของความเข้มข้นไซยาไนด์เริ่มต้นของฟลาวร์มันสำปะหลัง แรงดันไฟฟ้า และเวลาต่อปริมาณไซยาไนด์ในฟลาวร์มันสำปะหลัง พบว่าการลดลงของไซยาไนด์ที่เป็นไปตามปฏิกิริยาอันดับที่หนึ่ง และเมื่อทำการให้พลาสมาโดยเพิ่มจำนวนรอบของการให้พลาสมาที่แรงดันไฟฟ้า 20 กิโลโวลต์ เป็นเวลา 10 นาที พบว่าไซยาไนด์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p ≤ 0.05) เมื่อจำนวนรอบเพิ่มขึ้น แต่อย่างไรก็ตามพลาสมายังไม่สามารถลดปริมาณไซยาไนด์ให้อยู่ในเกณฑ์ที่ปลอดภัยต่อการบริโภคได้ พิจารณาผลด้านเคมีกายภาพของฟลาวร์มันสำปะหลังที่ให้พลาสมาพบว่าเกิดรอยแตกและรูมากขึ้นที่ผิวของเม็ดสตาร์ช มีรูปแบบผลึกแบบ A ค่าความสามารถในการจับน้ำไม่เปลี่ยนแปลง กำลังการพองตัวและการละลายมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่ใช้ในการเกิดเจลาติไนเซชันสูงขึ้น ความหนืดสูงสุด ผลต่างระหว่างความหนืดสูงสุดและต่ำสุด และการคืนตัวลดลง และมีดัชนีความขาวไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับฟลาวร์มันสำปะหลังปกติ
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
The cassava flour production is done by dry milling, which reduce cost from manufacturing process and wastewater treatment. The limitation of the dry milling method is that it cannot reduce the level of cyanide content to comply with the standard. This research aimed to study the effect of drying temperature on the change of cyanide content in cassavaand the effect of atmospheric nonthermal plasma treatment on cyanide reduction in dry milled cassava flour. The drying temperature of 60, 70 and 80°C found that in the range of 60 to 80°C have cyanide reduction rate and the residual cyanide content in dry milled cassava flour were not significantly different (p > 0.05). The physicochemical properties of dry milled flour showed that dry milled flour has more holes and fractures on starch granule surface and has a A type crystallinity pattern. Dry milled flour has higher water binding capacity, swelling power, solubility, pasting temperature, peak viscosity and breakdown and lower setback and whiteness index than wet milled cassava flour or starch. The study of nonthermal plasma on cyanide reduction using different voltages levels, at 5, 10, 15 and 20 kilovolts, and different treatment times, at 5, 10 and 15 minutes, found that the highest cyanide removal was achieved at a voltage of 20 kilovolts for 10 minutes with a 40% reduction. The effect of initial cyanide content of dry milled cassava flour, voltage levels, and treatment times on cyanide content in dry milled flour was studied found that the reduction of cyanide followed the first order reaction and when applied plasma with an increase in the number of plasma treatment cycles at 20 kilovolts for 10 minutes, a significant decrease in cyanide content was observed (p ≤ 0.05) as the plasma cycle increased. However, plasma has not been able to reduce the amount of cyanide content to a safe level for consumption. The physicochemical properties of plasma treated flour found that it has more holes and fractures and has a A type crystallinity pattern. The plasma treated flour has no change in water binding capacity compared to native flour and plasma treated flour tend to have higher swelling power, solubility and pasting temperature and has lower peak viscosity, breakdown and setback than native flour. The whiteness index of plasma treated flour has no different from native flour.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
ทวีวงษ์, พิมภัค, "กระบวนการกำจัดสารพิษไซยาไนด์ในแป้งมันสำปะหลังชนิดขมโม่แห้งด้วยพลาสมาที่ไม่ใช้ความร้อนที่ความดันบรรยากาศ" (2021). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 5003.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/5003