โครงการวิจัยการสร้างมูลค่าผลิตภัณฑ์นวัตกรรมต้นแบบจากสับปะรด

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยการสร้างมูลค่าผลิตภัณฑ์นวัตกรรมต้นแบบจากสับปะรด มุ่งเน้นการผลิตสินค้าเกษตรมูลค่าสูงจากสับปะรดที่ต้องอาศัยงานวิจัยเชิงนวัตกรรม แก้ปัญหาผลผลิตสับปะรดล้นตลาดและมีราคาตกต่ำ รวมทั้งการแปรรูปวัตถุดิบ สับปะรดตกเกรดที่ไม่ได้มาตรฐาน และกระบวนการกำจัดของเหลือจากสับปะรดที่เกิดจากกระบวนการแปรรูปสับปะรดมาแปรรูปอีกครั้งหนึ่งโดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงทำให้เกิดกระบวนการ ระบบแนวคิดขยะเหลือศูนย์ (zero waste) โดยมีโครงการวิจัยย่อยสองโครงการคือ การศึกษาการผลิตน้ำตาลไซโลสจากเปลือกสับปะรดเหลือทิ้ง และการผลิตกรดซัคซินิคจากของเหลือสับปะรดการศึกษาการผลิตน้ำตาลไซโลสจากเปลือกสับปะรดเหลือทิ้ง พบว่าเปลือกสับปะรดมีปริมาณน้ำตาลที่สามารถนำไปหมักได้ และปริมาณของเฮมิเซลลูโลสค่อนข้างสูง โดยมีปริมาณลิกนินค่อนข้างต่ำจึงเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมในการศึกษาเพื่อนำมาแปรรูปเป็นน้ำตาลไซโลสได้ จากการศึกษาการปรับสภาพของเปลือกสับปะรดโดยวิธีทางเคมี การใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 5% (w/w) จะให้ปริมาณเฮมิเซลลูโลสสูงสุดคือ 51.15% ปริมาณเซลลูโลสและลิกนินเท่ากับ 27.62 และ 4.59% ตามลำดับ เป็นการปรับโครงสร้างของเส้นใยอาหาร ลดโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นผลึก เพิ่มพื้นที่ผิวในการเกิดปฏิกิริยา และช่วยกำจัดลิกนินได้ และเมื่อนำวิธีการไฮโดรไลซิสเปลือกสับปะรด โดยใช้กรดซัลฟูริกความเข้มข้น 5% เป็นเวลา 40นาที ที่อุณหภูมิ 120?C พบว่าได้ปริมาณน้ำตาลไซโลสสูงสุด ได้ปริมาณน้ำตาลไซโลส 42.13 g/l เนื่องจากการเพิ่มอุณหภูมิหรือความร้อนเป็นการเพิ่มพลังงานจลน์ของสารในปฏิกิริยา จึงช่วยเร่งการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสได้การผลิตกรดซัคซินิคจากของเหลือสับปะรด พบว่าสภาวะการย่อยที่มีการปลดปล่อยน้ำตาลกลูโคสออกมามากที่สุด คือการใช้น้ำกลั่นที่อุณหภูมิ 121?C โดยได้ปริมาณกลูโคส 18.05 ? 1.63 g/L และที่สภาวะนี้ก็ให้ปริมาณฟรุกโทสออกมามากที่สุดเช่นเดียวกันคือ 17.17 ? 1.57 g/L ส่วนสภาวะที่มีการปล่อยไซโลสออกมามากที่สุดคือ สภาวะที่ใช้ H2SO4 ทั้งที่ 1.5 และ 3% ที่อุณหภูมิ 121?C ให้ปริมาณไซโลสออกมาใกล้เคียงกันมากที่ 6.69 ? 0.71 และ 6.64 ? 0.37 g/L ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบปริมาณการผลิตกรดซัคซินิคระหว่าง hydrolysate จากการย่อยด้วยน้ำกลั่นที่ 105 และ 121?C จะเห็นได้ว่า hydrolysate จากน้ำกลั่นที่ 121?C เป็นสารตั้งต้นที่ดีกว่าในการผลิต กรดซัคซินิค โดยให้ปริมาณกรดซัคซินิคที่ 8.97 ? 0.61 g/L ในขบวนการหมักจะใช้แบคทีเรีย Actinobacillus succinogenes ในสภาวะสารอาหารสมบูรณ์ใน TSB ที่มีการเติม yeast extract 5 g/L

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ