Design and Development of an Automatic Banana Chewy Cutting Machine Controlled by a Microcontroller
Keywords:
Automatic Banana Chewy Cutting Machine, Microcontroller, Banana Chewy, Specific Energy ConsumptionAbstract
The objective of this research was to design and develop an automatic banana chewy cutting machine controlled by a microcontroller to increase production efficiency, reduce manual labor, and standardize the product size. The prototype was designed to cut the product both longitudinally and transversely in a single process using two sets of cutting blades. A microcontroller controls the operation of all motors and sensors, enabling the product tray to move and rotate automatically to change cutting directions. The performance test results revealed that the automatic machine could produce 136 pieces per tray with a cycle time of 54 seconds. This corresponds to a production rate of 8,976 pieces per hour (66 kg/hr.) or 528 kg per day, representing a 121.25% increase in efficiency compared to manual labor. The cut pieces were consistent in size, with dimensions of 1.5 cm in width, 3 cm in length, and 1 cm in height. Energy efficiency analysis over one hour with a total accumulated energy consumption of 0.4901 kWh. The average electricity cost was calculated at 1.93 THB per hour. The Specific Energy Consumption (SEC) was determined to be 0.0074 kWh/kg, equivalent to 0.0267 MJ/kg, which is considered very low for small-scale food processing machinery. The analysis concluded that the microcontroller-based control system enables continuous and highly precise operation. It minimizes dimensional errors and reduces direct contact between operators and the product, thereby enhancing the quality and safety of the production process. Consequently, the developed automatic banana chewy cutting machine demonstrates significant potential for application in small-scale food processing industries and community enterprises to improve production efficiency and product standards.
References
Banzi, M., & Shiloh, M. (2014). Getting started with Arduino: The open-source electronics prototyping platform (3rd ed.). Maker Media, Inc.
Fellows, P. (2009). Food processing technology: Principles and practice (3rd ed.). Woodhead Publishing.
Franklin, G. F., Powell, J. D., & Emami-Naeini, A. (2015). Feedback control of dynamic systems (7th ed.). Pearson.
Mazidi, M. A., Mazidi, J. G., & McKinlay, R. D. (2015). The AVR microcontroller and embedded systems using assembly and C (2nd ed.). Pearson.
Mohamad, M., Onn, N., Arsam, M., Dzaid, H., & Rafie, M. (2023). Efficiency of Semi-Automatic Banana Horn Cutting Machine. Multidisciplinary Applied Research and Innovation, 4(2), 227–235.
Smith, D. R., & Jones, A. B. (2020). Cutting mechanism performance evaluation for viscoelastic food products. International Journal of Food Science and Technology, 55(3), 1145–1154.
Sonawane, S. P., Sharma, G. P., & Pandya, A. C. (2011). Design and development of power operated banana slicer for small scale food processing industries. Research in Agricultural Engineering, 57, 144–152.
Sugiyanto, D., Pangestu, R., Chan, Y., & Uyun, S. A. (2022). Design and Performance Testing of Semi-Automatic Machine for Potato Peeler-Cutter. Journal of Agricultural Engineering, 11(2), 325–338.
จารุวรรณ กุลวิศว, สมเกียรติ ปรัชญาวรากร, และ สมชาติ โสภณรณฤทธิ์. (2550). ผลของอุณหภูมิอบแห้งที่มีต่อสารระเหยง่ายและคุณภาพทางกายภาพของกล้วยแผ่น. วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ., 30(4), 611–621.
จักรพงษ์ ทองแผน. (2551). เครื่องตัดกล้วยกวน. มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์: นครสวรรค์. DOI: https://doi.nrct.go.th/ListDoi/listDetail?Resolve_DOI=10.14457/NSRU.res.2008.24
เจิมธง ปรารถนารักษ์, จุติพร อินทะนิน, กชศร หัสโรค์, และ พรอริยา ฉิรินัง. (2567). ผลกระทบของห้องอบสองชั้นต่ออุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ในกระบวนการอบแห้งกล้วยน้าว้าด้วยโรงอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์. วิศวกรรมสารเกษมบัณฑิต, 14(2), 1–24.
ดวงจันทร์ เฮงสวัสดิ์. (2557). กล้วย. วารสารอาหาร, 44(1), 15–18.
ถาวร อมตกิตต์. (2545). การส่งกำลังและการประหยัดพลังงานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ. กรุงเทพฯ: เอ็มแอนด์อี.
พนัส นัถฤทธิ์. (2563). ไมโครคอนโทรลเลอร์และการประยุกต์ใช้ในงานควบคุมหุ่นยนต์. พิษณุโลก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัย
นเรศวร.
รัฐพล ดุลยะลา. (2563). การออกแบบและพัฒนาเครื่องตัดกระยาสารทแบบกึ่งอัตโนมัติ. วารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุตรดิตถ์, 15(2), 117–131.
อนุสรณ์ สินสะอาด, และ คณะ. (2560). การพัฒนาศักยภาพผู้ประกอบการวิสาหกิจชุมชนกล้วยกวนกะทิสดแม่อุบล อำเภอเมือง จังหวัดนครสวรรค์ (รายงานการวิจัย). สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัย และ นวัตกรรม.
