Optimal forming condition for producing the food container from cassava leaves using Box–Behnken design and response surface methodology
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Box-Behnken design and response surface methodology were applied to analyze the effects of factors in hot compression of food container from cassava leaves, namely forming temperature, pressure, and time, as well as finding an optimal forming condition in production based on vertical compression force, puncture force, and water absorption time. The forming of food containers from cassava leaves was conducted using a hot-compression machine. From the experiment, an increase of the forming temperature in the range of 170-190 oC caused the vertical compression force and puncture resistance of the food containers decreased slowly. However, the forming with higher compression pressures in the range of 1500-2200 psi resulted in vertical compression force resistance was clearly increased, but reduced the puncture force resistance. Increasing the forming time in the range of 5-9 minutes affected in a longer water absorption time but the forming time in the range of 5-6.5 minutes resulted in a decrease of puncture force. In addition, the regression models fitted of the vertical compression force, puncture force, and water absorption time were used to optimize the forming condition for manufacturing the food container from cassava leaves. An optimal condition found was the forming temperature 170 oC, forming pressure 1600 psi, and forming time 6 minutes with a desirability score of 0.615, and the predicted responses were the vertical compression force 22.5 N, puncture force 1.41 N, and water absorption time 22.5 minutes. Likewise, the food container produced with this optimal condition had the actual experimental value that differs with predicted value by less than 5%.
Article Details
References
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. เนื้อที่เพาะปลูกมันสำปะหลังเนื้อที่เก็บเกี่ยวผลผลิต. เข้าถึงได้จาก : https://www.oae.go.th/assets/portals/1/fileups/prcaidata/file [เข้าถึงเมื่อ 15 มกราคม 2565]
นพดล จันทรลักษณ์, สมนึก วัฒนศรียกุล. การออกแบบและสร้างเครื่องขึ้นรูปภาชนะที่ทำจากเส้นใยธรรมชาติ. การประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการ. โรงแรมเมธาวลัย ชะอำ จังหวัดเพชรบุรี: 2555. หน้า 1770-1775.
ปาริชาติ ธาราพัตราพร, วงศ์ผกา วงศ์รัตน์. การศึกษาบรรจุภัณฑ์จากผักตบชวา. ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน; 2542.
อนันต์ เงินประเสริฐ, ธรรมรักษ์ ศรีมารุต. การศึกษาความเป็นไปได้ของการผลิตต้นแบบภาชนะบรรจุอาหาร จากเยื่อเปลือกข้าวโพด. ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน; 2542.
นที ฐานมั่น. การพัฒนาภาชนะย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากลำต้นมันสำปะหลัง. สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี; 2557.
เพ็ญนภา จันทร์ผ่อง, อมรทิพย์ เพ็ญสมบูรณ์, จิระวัฒน์ อินทสุรัช, จิรวัฒน์ พระหัต. ภาชนะจากเส้นใยทางใบปาล์มน้ำมัน. วิทยาลัยอาชีวศึกษาชุมพร; 2563.
สาธินี ศิริวัฒน์, ชาญวิทย์ โฆษิตานนท์, ธนาวดี ลี้จากภัย. การย่อยสลายทางชีวภาพของบรรจุภัณฑ์ชนิดพอลิแลคติกแอซิดและเยื่อชานอ้อย. วารสารวิชาการ วิศวกรรมศาสตร์ ม.อบ. 2553;3(2): 1-8.
ปาณิศา แสงนาค, ช.วยากรณ์ เพ็ชญไพศิษฏ์, เพชรรุ้ง เสนานุช. ผลของยางธรรมชาติ/ไคโตซานดัดแปรต่อสมบัติการป้องกันการซึมผ่าน สมบัติทางความร้อน และสมบัติเชิงกลของฟิล์มบรรจุภัณฑ์พอลิแลคติกแอซิด. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. 2564;29(1): 46-61.
ยศฐา ศรีเทพ, ณัฐกรณ์ หงษ์คํา, พัชระ ตะโคตร. การวิเคราะห์การผสมพลาสติกชีวภาพพอลิแลคติกแอซิดและเทอร์โมพลาสติกสตาร์ช. วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร. 2563;14(2): 98-109.
ชาตรี หอมเขียว. การพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุเชิงประกอบเทอร์โมพลาสติกและเส้นใยธรรมชาติเชิงอุตสาหกรรม. วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรม. 2557;10(2): 97-110.
John RCS. Experiments with mixtures, ill-conditioning, and ridge regression. Journal of Quality Technology. 1984;16: 81-96.
วุฒินันท์ โนนลำดวน, ณัฐพล ภูมิสะอาด, ละมุล วิเศษ, ชาลีดา บรมพิชัยชาติกุล. การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการทำแห้งแป้งบุกด้วยวิธีการออกแบบการทดลองแบบพื้นผิวตอบสนองและการออกแบบส่วนผสมกลาง. วารสารวิชาการ วิศวกรรมศาสตร์ ม.อบ. 2556;6(2): 55-63.
ชาตรี หอมเขียว, วรพงค์ บุญช่วยแทน, สุรสิทธิ์ ระวังวงศ์, ธเนศ รัตนวิไล. พารามิเตอร์การผลิตที่เหมาะสมที่สุดของวัสดุเชิงประกอบพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงและผงไม้ยางพาราโดยใช้การออกแบบบ็อกซ์-เบห์นเคน. วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. 2560;27(2): 315-328.
ชัยณรงค์ ศรีวะบุตร, ชาตรี หอมเขียว, สุรสิทธิ์ ระวังวงศ์. อัตราส่วนที่เหมาะสมต่อความหยาบผิวของวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ โดยใช้วิธีการออกแบบส่วนผสมและพื้นผิวตอบสนอง. วิศวสารลาดกระบัง. 2564;38(4): 151-165.
Homkhiew C, Boonchouytan W, Cheewawuttipong W, Hoysakul N, Kaewkong W, Ratanawilai T. Measurement in some properties of non-toxic particleboard to optimize the formulation for food containers. Measurement. 2020;156: 107617.
ชาญณรงค์ สายแก้ว, เสริมศักดิ์ เวียงวิเศษ, อภัยศรี บุญเรือง. การปรับปรุงสมบัติแบบหล่อทรายในอุตสาหกรรมเหล็กหล่อโดยใช้การทดลองแบบส่วนผสม. วารสารวิจัย มข. 2554;16(2): 169-178.
Montgomery DC. Design and Analysis of Experiments. 7ed., John Wiley & Sons, Inc., 2009.
ชาตรี หอมเขียว, ธเนศ รัตนวิไล. ส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดของวัสดุผสมระหว่างพอลิโพรพีลีนและผงไม้ยางพาราหลังการแช่น้ำโดยใช้การออกแบบการทดลอง. วารสารวิจัย มข. 2557;19(6): 780-793.
ชาตรี หอมเขียว, สุรสิทธิ์ ระวังวงศ์, วรพงค์ บุญช่วยแทน. สภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการผลิตแผ่นใยไม้อัดที่ไม่มีตัวประสาน โดยใช้วิธีพื้นผิวตอบสนอง. วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรม. 2558;11(2): 40-55.
Nonaka S, Umemura K, Kawai S. Characterization of bagasse binderless particleboard manufactured in high-temperature range. Journal of Wood Science. 2013;59: 50-56.
Homkhiew C, Boonchouytan W, Cheewawuttipong W, Ratanawilai T. Potential utilization of rubberwood flour and sludge waste from natural rubber manufacturing process as reinforcement in plastic composites. Journal of Material Cycles and Waste Management. 2018;20: 1792-1803.