การพัฒนากระบวนการแยกสารพฤกษเคมีจากไขอ้อยที่ได้จากส่วนต่างๆ ของอ้อยและวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยเรื่อง "การพัฒนากระบวนการแยกสารพฤกษเคมีจากไขอ้อยที่ได้จากส่วนต่างๆ ของอ้อยและวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล" มุ่งเน้นการเพิ่มมูลค่าของวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล โดยเฉพาะไขอ้อย ซึ่งเป็นสารที่มีศักยภาพทางการตลาดสูง งานวิจัยนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมไบโอรีไฟเนอรีของประเทศ เนื่องจากสามารถนำเศษวัสดุเหลือใช้มาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มได้ ซึ่งจะช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อมและเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกรและโรงงานน้ำตาล
ขั้นตอนการวิจัยแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอนหลัก เริ่มจากการศึกษาปริมาณและองค์ประกอบของสารพฤกษเคมีในไขอ้อยจากแหล่งต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นใบอ้อย ลำต้นอ้อย ชานอ้อย และใบและยอดอ้อยที่เหลือจากกระบวนการผลิตน้ำตาล การวิเคราะห์นี้สำคัญอย่างยิ่งในการเลือกวัตถุดิบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสกัด การใช้เทคนิค GC/MS ในการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ที่ได้ โดยเฉพาะการตรวจพบสารสำคัญในกลุ่มโพลิโคซานอล ไตรเทอร์ปีนอยด์ และไฟโตสเตอรอล แสดงถึงศักยภาพของงานวิจัยในการผลิตสารที่มีคุณค่าทางด้านสุขภาพและความงาม
ขั้นตอนที่สองเป็นการพัฒนาและทดสอบประสิทธิภาพของกระบวนการสกัดไขอ้อยในระดับห้องปฏิบัติการและกึ่งนำร่อง โดยใช้เทคนิคการสกัดแบบควบแน่น (Soxhlet extraction) และกระบวนการสกัดภายใต้สภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ยวดยิ่ง (Supercritical CO2) การเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างสองวิธีนี้ รวมถึงการเปรียบเทียบกับกากหม้อกรอง (Filter cake) ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่ใช้เป็น Benchmark เป็นสิ่งสำคัญในการค้นหาวิธีการสกัดที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าที่สุด การเลือกใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ในกระบวนการ Soxhlet extraction และการใช้ CO2 supercritical แสดงให้เห็นถึงความพยายามในการเลือกใช้วิธีการที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
ขั้นตอนที่สามเน้นการพัฒนาเทคนิคการแยกส่วนของสารพฤกษเคมีจากไขอ้อย โดยใช้เทคนิคการลั่นลำดับส่วนระดับโมเลกุล (Fractional molecular distillation) เพื่อให้ได้สารสกัดเพิ่มความบริสุทธิ์ (Enriched fraction) ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญในการเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์ เทคนิคนี้ช่วยให้แยกสารสำคัญต่างๆ ออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น อาหารเสริม เวชสำอาง และเภสัชภัณฑ์
สุดท้าย งานวิจัยได้ดำเนินการวิเคราะห์ต้นทุนและความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการต้นแบบ โดยใช้วิธีสำหรับเป็นแนวทางในการศึกษากระบวนการในระดับขยายขนาด ขั้นตอนนี้สำคัญอย่างยิ่งต่อการนำผลงานวิจัยไปใช้ในเชิงพาณิชย์ การวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์จะช่วยให้ผู้ประกอบการตัดสินใจได้ว่าควรลงทุนในเทคโนโลยีนี้หรือไม่ และจะช่วยกำหนดกลยุทธ์ทางธุรกิจได้อย่างเหมาะสม
โดยรวมแล้ว งานวิจัยนี้มีความครบถ้วน ครอบคลุมตั้งแต่การศึกษาเบื้องต้น การพัฒนาเทคโนโลยี จนถึงการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการนำวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาลมาใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพ และมีศักยภาพในการสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ ที่สามารถเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจให้กับประเทศ การร่วมมือกับบริษัทมิตรผลในการเก็บและส่งตัวอย่างวัตถุดิบ และการใช้โรงงานต้นแบบกระบวนการไบโอรีไฟเนอรี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี เป็นการแสดงให้เห็นถึงความเข้มแข็งและความน่าเชื่อถือของงานวิจัยนี้
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะอย่างยิ่งกับอุตสาหกรรมต่างๆ ดังต่อไปนี้:
-
อุตสาหกรรมน้ำตาล: งานวิจัยช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล เช่น ชานอ้อย ใบอ้อย และกากหม้อกรอง ซึ่งปัจจุบันอาจถูกทิ้งหรือใช้ประโยชน์ได้ไม่เต็มที่ การนำไขอ้อยมาสกัดและแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มจะช่วยเพิ่มรายได้และความสามารถในการแข่งขันของโรงงานน้ำตาล และยังช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อมจากการกำจัดของเสียอีกด้วย
-
อุตสาหกรรมอาหารเสริมและเวชสำอาง: สารพฤกษเคมีที่สกัดได้จากไขอ้อย เช่น โพลิโคซานอล ไตรเทอร์ปีนอยด์ และไฟโตสเตอรอล มีคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาและความงาม สามารถนำไปใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในผลิตภัณฑ์อาหารเสริมเพื่อสุขภาพ ผลิตภัณฑ์บำรุงผิว และเครื่องสำอางต่างๆ การพัฒนาเทคโนโลยีการสกัดและการแยกสารที่มีประสิทธิภาพจะช่วยให้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีคุณภาพสูงขึ้น และสามารถแข่งขันในตลาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
-
อุตสาหกรรมเภสัชภัณฑ์: สารบางชนิดที่สกัดได้จากไขอ้อยอาจมีฤทธิ์ทางยา การวิจัยนี้สามารถนำไปสู่การพัฒนาตัวยาใหม่ๆ หรือสารสกัดจากธรรมชาติสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาทและระบบหัวใจและหลอดเลือด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับบุคคลากรในหลายอาชีพ ได้แก่:
-
นักวิทยาศาสตร์/วิศวกรเคมี: งานวิจัยเกี่ยวข้องกับการพัฒนาเทคนิคการสกัดและการแยกสาร ซึ่งต้องอาศัยความรู้และทักษะทางด้านเคมี วิศวกรรมเคมี และเทคโนโลยีชีวภาพ นักวิทยาศาสตร์หรือวิศวกรเคมีสามารถมีส่วนร่วมในการพัฒนาและปรับปรุงกระบวนการสกัด การควบคุมคุณภาพ และการวิเคราะห์ผลลัพธ์
-
นักวิจัยด้านพืชศาสตร์/เกษตรกรรม: การศึกษาองค์ประกอบของสารพฤกษเคมีในไขอ้อยจากแหล่งต่างๆ และการเลือกวัตถุดิบที่เหมาะสม ต้องอาศัยความรู้และประสบการณ์ทางด้านพืชศาสตร์และเกษตรกรรม นักวิจัยด้านนี้สามารถมีส่วนร่วมในการศึกษาลักษณะทางพฤกษศาสตร์ของอ้อย และการเลือกพันธุ์อ้อยที่เหมาะสมสำหรับการสกัดไขอ้อย
-
นักวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์: การวิเคราะห์ต้นทุนและความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการสกัดไขอ้อย เป็นส่วนสำคัญของงานวิจัย นักวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์สามารถมีส่วนร่วมในการประเมินความคุ้มค่า การวางแผนทางธุรกิจ และการพัฒนาโมเดลทางเศรษฐศาสตร์สำหรับการขยายขนาดการผลิต
-
นักวิทยาศาสตร์ด้านเภสัชวิทยา/วิทยาศาสตร์สุขภาพ: การศึกษาคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาของสารพฤกษเคมีที่สกัดได้จากไขอ้อย และการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารเสริมหรือเวชสำอาง ต้องอาศัยความรู้และทักษะทางด้านเภสัชวิทยา หรือวิทยาศาสตร์สุขภาพ นักวิทยาศาสตร์ด้านนี้สามารถมีส่วนร่วมในการประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการวิจัย
| รหัสโครงการ : | 101791 |
| หัวหน้าโครงการ : | นายวีระวัฒน์ แช่มปรีดา |
| ปีงบประมาณ : | 2564 |
| หน่วยงาน : | สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | 1) เพื่อศึกษาปริมาณและองค์ประกอบของสารพฤกษเคมีของไขอ้อยที่ได้จากใบและส่วนต่างๆของอ้อย และวัสดุเหลือใช้จากกระบวนการผลิตน้ำตาลได้แก่ชานอ้อย (Bagasse) และใบและยอดอ้อย (Sugarcane trash)2) เพื่อทำการพัฒนากระบวนการสกัดไขอ้อยในระดับห้องปฏิบัติการและทดสอบประสิทธิภาพเบื้องต้นในระดับกึ่งนำร่องโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ในกระบวนการสกัดแบบควบแน่น (Soxhlet extraction) และกระบวนการสกัดภายใต้สภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ยวดยิ่ง (Supercritical CO2) โดยใช้ตัวอย่างที่เลือก 1 ชนิดเปรียบเทียบกับกากหม้อกรอง (Filter cake) ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่ใช้เป็น Benchmark3) เพื่อพัฒนากระบวนการแยกส่วนของสารพฤกษเคมี (Phytochemical) จากไขอ้อยในรูปของสารสกัดเพิ่มความบริสุทธิ์ (Enriched fraction) โดยใช้เทคนิคการลั่นลำดับส่วนระดับโมเลกุล (Fractional molecular distillation)4) เพื่อทำการวิเคราะห์ต้นทุนและความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการต้นแบบที่พัฒนาขึ้นโดยใช้วิธีสำหรับเป็นแนวทางในการศึกษากระบวนการในระดับขยายขนาดในระยะที่ 2 |
นายวีระวัฒน์ แช่มปรีดา. (2564). การพัฒนากระบวนการแยกสารพฤกษเคมีจากไขอ้อยที่ได้จากส่วนต่างๆ ของอ้อยและวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). กรุงเทพมหานคร, นครราชสีมา, ปทุมธานี.
นายวีระวัฒน์ แช่มปรีดา. 2564. "การพัฒนากระบวนการแยกสารพฤกษเคมีจากไขอ้อยที่ได้จากส่วนต่างๆ ของอ้อยและวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). กรุงเทพมหานคร, นครราชสีมา, ปทุมธานี.
นายวีระวัฒน์ แช่มปรีดา. "การพัฒนากระบวนการแยกสารพฤกษเคมีจากไขอ้อยที่ได้จากส่วนต่างๆ ของอ้อยและวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.), 2564. กรุงเทพมหานคร, นครราชสีมา, ปทุมธานี.
นายวีระวัฒน์ แช่มปรีดา. การพัฒนากระบวนการแยกสารพฤกษเคมีจากไขอ้อยที่ได้จากส่วนต่างๆ ของอ้อยและวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.); 2564. กรุงเทพมหานคร, นครราชสีมา, ปทุมธานี.