Design and Evaluation of a Microcomputer-based Vacuum Drying System for Shiitake Mushrooms

마이크로컴퓨터 시스템을 이용한 표고버섯의 감압건조에 대한 연구

Strain gauges attached on the Bourdon tube and load cell were used as the sensors for measuring the vacuum pressure in drying chamber and the weight loss of Shiitake mushrooms respectively. The vacuum drying system was interfaced further with the Bear II microcomputer. The interface devices used were built with such IC chips as MC 6821, ADC 0809, SN 74244 and SN 7424. The relationship between readings of vacuum gauge (P, mmHg) and digital outputs (D) from the microcomputer was represented by P =3.08 D-13.4875(r=0.9999). The weights of drying sample (W) were also related with the digital outputs (D) by W=0.4076 D-6.4762 (r=0.9999). During the vacuum drying of Shiitake mushrooms. the data on pressure and weight were recorded at regular intervals using an acquisition program on the microcomputer system. The Page model was fitted well to the drying data of Shiitake mushrooms. resulting in the following empirical equations : $(M-M_e)/(M_o-M_e)=\exp(-0.1569t^{1.0048})$ at 400 mm Hg up to 14 hours and $(M-M_e)/(M_o-M_e)=\exp(-0.1385_t^{1.2688})$ at 600 mm Hg up to 8 hours.

건조실내의 압력과 건조시료의 수분감소량을 측정하기 위해 부르돈관과 하중변환기 표면에 strain gauge를 부착시켜 감응장치로 이용하였다. 이 감응장치를 Bear II 마이크로컴퓨터에 접속시켜 마이크로컴퓨터 감압건조시스템을 구성하였다. 접속장치로는 MC 6821, ADC 0809, SN 74244, SN 7474 등의 IC 칩이 사용되었다. 컴퓨터의 디지탈출력값(D)과 감압건조실내의 압력(P)과의 관계는 P=3.0800D-13.4875(r=0.9999)로 나타났고 시료무게 (W)와의 관계는 W=0.4076D-6.4762(r=0.9999)이었다. 표고버섯은 감압건조하는 동안 마이크로컴퓨터시스템을 이용하여 얻은 압력과 무게측정값의 자료로부터 표고버섯의 감압건조곡선을 얻었다. 이 결과 표고버섯의 감압건조에서는 온도나 시료의 형태가 건조속도에 그다지 큰 영향을 미치지 못했고 감압건조실내의 압력이 더 큰 영향을 미쳤다. 감압건조하에서 표고버섯내의 수분이동은 Page model을 따랐으며 그 관계식은 $50^{\circ}C$에서 건조된 원형 표고버섯의 경우 400mmHg에서 건조를 시작한 후 14시간 정도까지는 $(M-M_e)/(M_o-M_e)=\exp(-0.1569t^{1.0048})$로, 600mmHg에서 8시간정도까지는 $(M-M_e)/(M_o-M_e)=\exp(-0.1385_t^{1.2688})$이었다.