เทคโนโลยีพร้อมถ่ายทอด
ชื่อ
แผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนชะลอการสุกของผลไม้ Ethylene absorbent natural rubber sheet to extend the ripening life of fruits
ชม 64 ครั้ง
10
เจ้าของ
ผศ.ดร.ปราณี นุ้ยหนู
เมล์
Pranee.n@ubu.ac.th
รายละเอียด
ในปัจจุบันมีการใช้วัสดุดูดซับเอทิลีนชะลอการสุกของผลไม้ที่มีจำหน่ายในทางการค้า เช่น ซองดูดซับเอทิลีน ซึ่งใช้สำหรับชะลอการสุกได้ทั้งผักและผลไม้ ซึ่งวัสดุดูดซับดังกล่าวมีการใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งสารดังกล่าวเป็นสารที่ออกซิไดซ์รุนแรง เมื่อนำมาใช้งานโดยตรงสารดังกล่าวถูกออกซิไดซ์จะทำให้มาเคลือบที่ผิวของผลไม้จึงไม่ปลอดภัยต่อผู้บริโภค ซึ่งในการผลิตวัสดุดูดซับเอทิลีนดังกล่าวได้ทำการบรรจุซองพอลิเอทิลีนก่อนที่จะนำมาใช้งานโดยตรง ซึ่งพบว่าในระหว่างการใช้งาน ผลไม้จะมีการคายน้ำออกมาจึงทำให้มีความชื้นเกิดขึ้นในบรรจุภัณฑ์อาจจะส่งผลให้ซองฉีกขาดได้ง่ายอาจจะทำให้ผลไม้สัมผัสกับสารโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตโดยตรง ดังนั้นทีมวิจัยจึงสนใจพัฒนาผลิตภัณฑ์แผ่นยางดูดซับเอทิลีนชะลอการสุกของผลไม้และได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานขับเคลื่อนเพื่อสังคมของสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติร่วมกับอุทยานวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี ปี 2565 ซึ่งแผ่นยางดูดซับเอทิลีนได้ถูกพัฒนาขึ้นจากการใช้ถ่านขาว โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต และซีโอไลท์ โดยซีโอไลท์เป็นวัสดุที่มีรูพรุน ทำหน้าที่เหนี่ยวนำให้แก๊สเอทิลีนซึ่งเป็นฮอร์โมนพืชที่จะไปเร่งกระบวนการสุกของผลไม้มาถูกออกซิไดซ์ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ส่งผลทำให้แก๊สเอทิลีนเปลี่ยนไปเป็นสารแมงกานีสออกไซด์ที่ไม่สามารถไปเร่งกระบวนการสุกของผลไม้ได้ นำมาผสมกับน้ำยางธรรมชาติที่ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตออกซิไดซ์แก๊สเอทิลีนได้เร็วจนเกินไป ซึ่งแผ่นยางนี้ได้ทำการทดสอบประสิทธิภาพการใช้งานกับกล้วยหอมทอง พบว่ามีประสิทธิภาพในการชะลอการสุกของกล้วยหอมทองได้ดี แต่ประสิทธิภาพในการดูดซับยังช้ากว่าสารดูดซับเอทิลีนที่มีจำหน่ายในทางการค้า หลังจากนำไปทดสอบกับกล้วยหอมทองที่ระดับความสุกประมาณ 85% ผลจากการศึกษาพบว่าสมบัติเชิงกลและการซึมผ่านของไอน้ำของฟิล์มยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ที่เติมสารดูดซับเอทิลีนมีมากกว่าฟิล์มที่ไม่เติมสารดูดซับเอทิลีน และต้นแบบแผ่นดูดซับเอทิลีนมีประสิทธิภาพในการดูดซับเอทิลีนดีที่สุด โดยสามารถเก็บรักษากล้วยหอมทองที่อุณหภูมิ 29-33 °C ได้ 15 วัน เนื่องจากสีของเปลือกกล้วยหอมทอง การสูญเสียน้ำหนักสด และความหวานของกล้วยหอมทองมีการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับซองดูดซับเอทิลีนทางการค้า ในขณะที่การใช้ซองดูดซับเอทิลีนในทางการค้าสามารถชะลอการสุกของกล้วยหอมทองได้ 10 วัน นอกจากนี้แผ่นยางธรรมชาติดูดซับเอทิลีนสามารถนำไปใช้สำหรับการชะลอการสุกของกล้วยหอมทองสำหรับการส่งออกได้เนื่องจากสามารถยืดกล้วยหอมทองได้เป็นเวลา 14 วัน ที่อุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส ซึ่งเมื่อเทียบกับการไม่ใช้แผ่นดูดซับเอทิลีน พบว่าสามารถรักษากล้วยได้แค่ 7 วันเท่านั้น ที่ระดับการสุกของกล้วย 80-85% ในด้านราคาของผลิตภัณฑ์ฟิล์มยางธรรมชาติผสมสารดูดซับเอทิลีนคาดว่าจะสามารถจำหน่ายในทางการค้าในราคา 6 บาท ที่ระดับความหนาของฟิล์ม 0.3 มิลลิเมตร ซึ่งมีราคาแพงกว่าซองดูดซับเอทิลีนที่มีจำหน่ายในทางการค้า 2 บาท โดยปกติราคาซองดูดซับเอทิลีนที่จำหน่ายในทางการค้าราคาประมาณ 5.22 บาท/ซอง นอกจากนี้แผ่นยางดูดซับเอทิลีนเมื่อนำไปใช้งานสามารถแก้ไขปัญหาการสุกของกล้วยหอมทองในระหว่างการขนส่งหรือวางจำหน่ายหน้าร้านค้าสุกก่อนระยะเวลากำหนด ยังช่วยแก้ปัญหาการเก็บเกี่ยวผลผลิตที่ระดับความแก่ไม่เต็มที่ ซึ่งส่งผลให้รสชาติของกล้วยหอมทองไม่เป็นที่ต้องการของผู้บริโภค และลดการใช้สารดูดซับเอทิลีนที่ผลิตจากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่เข้มข้นสูงซึ่งเป็นสารเคมีที่ไม่ปลอดภัยต่อผู้บริโภค อีกทั้งยังเป็นการส่งเสริมการแปรรูปยางพาราให้เกษตรกรมีรายได้เพิ่มมากขึ้นและสามารถแก้ปัญหาเรื่องการชะลอการสุกของกล้วยหอมทองได้อย่างน้อย 2 สัปดาห์ ที่อุณหภูมิประมาณ 28-33 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นนวัตกรรมชิ้นใหม่ที่ยังไม่มีการพัฒนาแผ่นยางดูดซับเอทิลีนดังกล่าวใช้สำหรับการชะลอการสุกของกล้วยหอมทอง และนอกจากนี้สามารถเก็บรักษากล้วยหอมทองได้ที่อุณหภูมิปกติโดยไม่จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิต่ำในการเก็บรักษา โดยที่ฟิล์มดูดซับแก๊สเอทิลีนอย่างช้าๆ ทำให้ใช้งานได้ในระยะยาว ฟิล์มสามารถกันความชื้นได้ ไม่มีการฉีกขาดระหว่างการใช้งานสามารถใช้ซ้ำถึง 3 ครั้ง โดยที่ไม่อิ่มตัวเร็วซึ่งสามารถลดต้นทุนให้ผู้ประกอบการได้ ซึ่งจะเห็นได้ว่ามีการจดสิทธิบัตรและอนุสิทธิบัตรเกี่ยวกับการนำวัสดุที่มีรูพรุน ได้แก่ ซีโอไลต์ ถ่านกัมมันต์และใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารออกซิไดซ์มาใช้เตรียมเป็นวัสดุดูดซับเอทิลีนสำหรับยืดอายุของผักและผลไม้ แต่อย่างไรก็ตาม แผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนชะลอการสุกของกล้วยหอมทองและกรรมวิธีการผลิตแผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนชะลอการสุกของกล้วยหอมทองที่มีองค์ประกอบของน้ำยางธรรมชาติ ซีโอไลต์ ถ่านขาว และโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตยังไม่เคยมีมาก่อน และพบว่ายังไม่มีการจดสิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตรที่เกี่ยวกับการใช้แผ่นยางชะลอการสุกของผลไม้
การนำไปใช้ : แผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนสำหรับดูดซับเอทิลีนยังสามารถนำไปขยายผลกับผักและผลไม้ที่มีการปลดปล่อยแก๊สเอทิลีนหลายชนิด เช่น ทุเรียน มะม่วง กล้วย มังคุด อโวกาโด มะเชือเทศ เป็นต้น ซึ่งเป็นผลไม้หลักๆ และผักที่มีการจำหน่ายทั้งในประเทศและต่างประเทศ
หน่วยงานที่นำไปใช้ : บริษัทที่มีการจัดจำหน่ายผลไม้ในประเทศและต่างประเทศ บริษัทแปรรูปผลไม้ แม่ค้าปลีกและค้าส่งในตลาด ร้านค้าต่างๆที่มีการใช้กล้วยหอมทอง และผลไม้อื่นๆ เป็นต้น
คุณค่าและผลกระทบต่อสังคม : นวัตกรรมแผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนได้ผลิตจากยางธรรมชาติ ถ่านขาว ซีโอไลต์ เป็นวัสดุที่ได้จากธรรมชาติ ซึ่งสอดคล้องกับ BCG Model กล่าวคือ การใช้ทรัพยากรชีวภาพ (Bio-economy) เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับยางธรรมชาติโดยเน้นการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง เชื่อมโยงกับเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) โดยผลงานประดิษฐ์คิดค้นแผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนเกิดคุณค่าและผลกระทบต่อสังคมทั้งทางตรงและทางอ้อมในด้านต่างๆ ดังนี้
- ด้านเศรษฐกิจ
1. การนำยางธรรมชาติมาใช้ในการผลิตแผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับยางธรรมชาติโดยการนำน้ำยางมาแปรรูปผลิตภัณฑ์ ซึ่งสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวได้ตอบสนองนโยบายของภาครัฐในการส่งเสริมให้เกษตรกรชาวสวนยางได้แปรรูปยางพารา
2. สามารถเพิ่มมูลค่าถ่านขาว เนื่องจากเป็นวัสดุที่เหลือจากกระบวนการผลิตถ่านไม้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้หลากหลายมากขึ้น
3. สร้างมูลค่าเพิ่ม ให้กับกล้วยหอมทองซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ชุมชน โดยสามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตกล้วยที่แก่เต็มที่ ทำให้สามารถขายได้ราคาสูงมากขึ้น
4. สามารถแก้ปัญหาราคายางตกต่ำโดยการนำน้ำยางธรรมชาติมาแปรรูปเพิ่มมูลค่า และเสริมสร้างให้เกษตรกรชาวสวนยางมีรายได้เพิ่มมากขึ้น
5. เกิดการจ้างงาน สร้างอาชีพ ให้กับคนในชุมชน ทำให้เกิดความเข้มแข็งของชุมชนตามนโยบายของรัฐบาลที่ต้องการให้ชุมชนเข็มแข็ง
6. เพิ่มรายได้ให้แก่เกษตรกรและประเทศ รวมถึงการช่วยพัฒนาอุตสาหกรรมของประเทศให้มีศักยภาพในการแข่งขันในตลาดโลกมากยิ่งขึ้น
- ด้านสังคมและสิ่งแวดล้อม
1. แก้ปัญหาเรื่องขยะกล้วยที่สุกเร็วซึ่งไม่สามารถจำหน่ายและรับประทานได้ส่งผลให้เน่าเสียส่งกลิ่นเหม็นในชุมชน
2. ช่วยลดปริมาณขยะและลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดขยะที่เกิดจากการใช้ซองวัสดุดูดซับเอทิลีนที่มีจำหน่ายในทางการค้า
3. ได้ใช้วัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเนื่องจากผลิตภัณฑ์แผ่นยางดูดซับเอทิลีนยางพาราเป็นวัสดุที่มาจากธรรมชาติ
4. ช่วยลดภาวะโลกร้อน
- ด้านการพัฒนาอย่างยั่งยืน
แผ่นยางพาราดูดซับเอทิลีนสำหรับดูดซับเอทิลีนที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้งานกับผลไม้ได้หลากหลายชนิดและการใช้ยางธรรมชาติซึ่งเป็นวัสดุที่มีอยู่ในประเทศ และสามารถเพิ่มช่องทางในการแปรรูปของยาง และการนำยางมาผสมกับวัสดุที่มีรูพรุนมาใช้ดูดซับเอทิลีนสามารถแก้ปัญหาการเก็บเกี่ยวผลไม้ที่ระดับความแก่ไม่เต็มที่ส่งผลให้ผลไม้มีรสชาติที่ไม่อร่อย ซึ่งอาจจะส่งผลให้ราคาของผลไม้ลดราคาลงไปด้วย นอกจากนี้การพัฒนาแผ่นยางดูดซับเอทิลีนดังกล่าวยังช่วยแก้ปัญหาการเก็บรักษาผลไม้ที่ต้องใช้อุณหภูมิต่ำ ซึ่งเป็นการลดการใช้ค่าไฟให้กับผู้ประกอบการค้าผลไม้ได้ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มช่องทางการจำหน่ายผลไม้ให้สามารถจำหน่ายได้หลายช่องทาง เช่น ขายหน้าร้าน ขายออนไลน์ การขายปลีก และการขายส่งผลไม้
คำสำคัญ
บันทึกโดย