รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf ·...

37
รายงานการวิจัย เรืÉอง ศักยภาพการผลิตพลาสติกชีวภาพจากวัสดุเหลือใช้จากเกษตรกรรม Potential of Bioplastic from Agricultural waste โดย โกวิท สุวรรณหงษ์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ชัยศรี ธาราสวัสดิÍพิพัฒน์ ได้รับทุนอุดหนุนจากมหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา ปีงบประมาณ 2555 http://rdi.ssru.ac.th

Upload: others

Post on 21-Jan-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

รายงานการวจย

เรอง

ศกยภาพการผลตพลาสตกชวภาพจากวสดเหลอใชจากเกษตรกรรม Potential of Bioplastic from Agricultural waste

โดย

โกวท สวรรณหงษ

ผ ชวยศาสตราจารยชยศร ธาราสวสด พพฒน

ไดรบทนอดหนนจากมหาวทยาลยราชภฏสวนสน นทา

ปงบประมาณ 2555

http://rdi.ssru.ac.th

Page 2: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

รายงานการวจย

เรอง

ศกยภาพการผลตพลาสตกชวภาพจากวสดเหลอใชจากเกษตรกรรม Potential of Bioplastic from Agricultural waste

โดย

โกวท สวรรณหงษ

ผ ชวยศาสตราจารยชยศร ธาราสวสด พพฒน

ไดรบทนอดหนนจากมหาวทยาลยราชภฏสวนสน นทา

ปงบประมาณ 2555

http://rdi.ssru.ac.th

Page 3: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

บทคดยอ

ชอรายงานการวจย : ศกยภาพการผลตพลาสตกชวภาพจากวสดเหลอใชจากเกษตรกรรม ชอผวจ ย : โกวท สวรรณหงษ

ผชวยศาสตราจารยชยศร ธาราสวสด พพฒน

ปททาการวจ ย : 2555

.............................................................................................................................

ในการนาวชพชนาเพอไปผลตแบคทเรยเซลลโลส ซงเปนการลดของเสยจากการ

เกษตรกรรม เชอจล นทรยสายพนธอะซโตแบคเตอร ไดทาการผลตพลาสตชวภาพจากแหลง

คารบอน 4 ชนด ซงใชในการเตรยมอาหารเลยงเชอ สาหรบการเจรญเตบโต พบวานาตาลจาก

กลโคส มประสทธภาพในการผลตพลาสตกชวภาพสงสด คอ 16, 12, ,10, 6 ใน 6 วน ซงไดแก

ไซโลส, ซโครส, และอะราบโนส ตามลาดบ นอกจากผลผลตทไดจากการผลตพลาสตกชวภาพ

เปนเซลลโลส สามารถนาไปพฒนาเปนพลาสตกชวภาพไดตอไป จากการศกษาคร งนกลโคส

เปนแหลงคารบอนทดทสด ในการใชผลตพลาสตกชวภาพ

คาสาคญ วชพชนา, แบคทเรยเซลลโลส, พลาสตกชวภาพ

http://rdi.ssru.ac.th

Page 4: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

ABSTRACTS

Research Title : Potential of Bioplastic from Agricultural waste

Author : Kowit Suwannahong

Asst. Prof. Chaisri Tharasawatpipat

Year : 2012

.............................................................................................................................

The utilization of aquatic weed for production of bacterial cellulose was studied

which as an alternative choice to reduce agricultural waste. The Acetobacter Strain

bacteria can synthesize a cellulose polymer in sugar complex medium. Four various

type of starting materials were choosing for preparation of sugar containing medium.

The yield of cellulose from the coconut sugar palm medium was found at 16, 12, 10, 6

in 6 days, for the glucose, xylose, sucrose and arabinose respectively. It was shown

from the this study that glucose in the medium give high quantity of cellulose polymer.

Keywords: Aquatic weed, Bacterial cellulose, Cellulose polymer

http://rdi.ssru.ac.th

Page 5: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

กตตกรรมประกาศ

รายงานการวจยเรองศกยภาพการผลตพลาสตกชวภาพจากวสด เหลอใชจาก

เกษตรกรรม สาเรจได เนองจากบคคลหลายทาน และหนวยงานทไดกรณาชวยเหลอใหขอมล

ขอเสนอแนะ คาปรกษา ใหความคดเหน และกาลงใจ

ผเขยนขอกราบขอบพระคณ ทานอธการบด ทานคณบดคณะว ทยาศาสตรและ

เทคโนโลย ทานรองอธการบดฝ ายวจ ยและบรการวชาการ ทานผอานวยการสถาบนวจ ย

และพฒนา และทานอาจารยภายในสาขาวชาวทยาศาสตรส งแวดลอม มหาวทยาลยราชภฏ

สวนสนนทา ทมอบความไววางใจ และเชอม นในตวผวจ ย ใหทนสนบสนนในการทาวจ ย ให

ความอนเคราะหดานการตดตอประสานงาน ใหความอนเคราะหดานคาปรกษา ตลอดจนการให

กาลงใจแกผทาวจยตลอดมา ทาใหดาเนนงานวจยประสบความสาเรจไปดวยด

ขอขอบคณผเกยวของ ทใหขอมลในดานตางๆ เกยวกบพนท และเออเฟอสถานทใน

การดาเนนงานทาใหการศกษาในงานวจยสาเรจลลวง

สดทายนขอกราบขอบพระคณบดา มารดา บารมของสมเดจพระนางเจาสวนสนนทา

กมารร ตน และขอขอบคณ พ และนองทไดชวยสงเสรมสนบสนน และเปนกาลงใจทาใหผจดทา

รายงานไดดาเนนการวจยจนสาเรจไดดวยด

โกวท สวรรณหงษ

ผชวยศาสตราจารยชยศร ธาราสวสด พพฒน

http://rdi.ssru.ac.th

Page 6: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

สารบญ

หนา

บทคดยอภาษาไทย

บทคดยอภาษาองกฤษ

กตตกรรมประกาศ

สารบญ

สารบญตาราง

สารบญภาพ

สญญาลกษณและคายอ

บทท 1 บทนา 1

1.1 หลกการและเหตผล 1

1.2 วตถประสงคการวจ ย 2

1.3 ขอบเขตการวจย 2

1.4 ผลทคาดวาจะไดร บ 2

1.5 แผนการดาเนนงาน 3

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ 4

2.1 สมมตฐานของโครงการวจย 4

2.2 กระบวนการคอมพาวดง 7

2.3 กระบวนการขนรปผลตภณฑ 8

2.4 การเตรยมหวเชอ Acetobacter xylinum 8

2.5 ป จจยทเกยวของในการเจรญเตบโตและการสรางวนของเชอ 9

2.6 งานวจยทเกยวของ 10

บทท 3 วธ ดาเนนการวจ ย 16

3.1 พนททาการวจ ย 16

3.2 อปกรณและสารเคม 16

3.3 ข นตอนการดาเนนการวจย 18

บทท 4 ผลการวจ ย 19

บทท 5 สรปผลการวจย 23

บรรณานกรม 24

ประวตผวจ ย 26

http://rdi.ssru.ac.th

Page 7: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

สารบญตาราง

ตารางท หนา

1.1 แผนการดาเนนงานวจย 3

2.1 การนาแบคทเรยเซลลโลสไปใชประโยชน 14

4.1 แสดงการทดสอบคารโบไฮเดรท โดยการทดสอบผลผลตของ 22

Acetobacter Xylinum

http://rdi.ssru.ac.th

Page 8: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

สารบญภาพ

ภาพท หนา

2.1 เซลลโลสจากแบคทเรย 5

2.2 เซลลโลสจากจากพช 6

2.3 กลไกการผลตเซลลโลสของแบคทเรย 7

2.4 แสดงรปภาพแบคทเรยเซลลโลสทผลตได 11

2.5 แสดงลกษณะโครงสรางของแบคทเรยเซลลโลสดวยกลอง AFM microscope 11

2.6 ลกษณะทางเคม polymerization ดวยเครอง FTIR 12

4.1 แสดงการผลตแบคทเรยเซลลโลสในจานเพาะเชอ 19

4.2 แสดงพลาสตกชวภาพทไดจากแบคทเรยเซลลโลส 20

4.3 แสดงประสทธ ภาพในการส งเคราะห Cellulose จากแหลงคารบอนตางๆ 20

4.4 กราฟแสดงคา pH 21

4.5 กราฟแสดงคา Brix 21

http://rdi.ssru.ac.th

Page 9: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

บทท 1

บทนา

1.1 หลกการและเหตผล

ในป จจบนมการใชพลาสตกกนอยางแพรหลายทงในอตสาหกรรมและแมใน

ชวตประจาว นพลาสตกชวภาพเปนอกหนงทางเลอกทสนใจนามาใชเพอลดปญหาจากการใช

พลาสตกเนองจากพลาสตกยอยสลายไดยากและมการปลอยสารซงเปนพษตอสงแวดลอมจาก

ป ญหาดงกลาวนกวจ ยจงมแนวคดทจะดาเนนการวจยเพอศกษาหาแนวทางในการแกไขป ญหา

ดงกลาว พรอมกนนนมการพฒนารปแบบของการนาวสดเหลอใชทางการเกษตรเหลานมาสราง

ประโยชนแกชมชน เชนวชพชนา ไดแก สาหรายหางกระรอกและผกตบชวา โดยการนามาผลต

เปน พลาสตกชวภาพจากวนมะพราว และเพอใหเกดแรงจงใจในการนาวสดเหลอใชใหม โดย

เกดประโยชนอยางแทจรงซงยดหลกการคดอยางเปนระบบ และนาเผยแพรใหเกดแรงกระตนแก

ชมชนในพนทอนๆ ใหเหนความสาคญดานการสรางแหลงผลตพลาสตกชวภาพซงเปนทางเลอก

ดงกลาว วธ การนาวชพชนา (Aquatic Weeds) มาใชประโยชนเปนวธทชวย แกป ญหาการ

ระบาดของวชพชนา โดยรกษาสมดลนเวศ ปลอดภยตอ สภาพแวดลอมและไมส นเปลอง

งบประมาณ เนองจากการพฒนา แหลงนาเพอใหเกดประโยชนสงสด ท งทางดานอปโภค

บรโภค และ เพยงพอตอความตองการของผใชนา เมอมวชพชนาท ไปทา ใหเกดความเสยหาย

เปน อนตรายตอแหลงนา จงตองมการ ควบคมหรอกาจด เพอป องกนแหลง นาจากวชพชนา

เนองจากวชพชนา สามารถเจรญเตบโตและขยายพนธ ไดรวดเรว จงมการแพรระบาดไดงาย

ดงน น การพจารณาวธการแกป ญหาจาเปนตอง พจารณาใหรอบคอบ เพอป องกนแหลงนาถก

ทาลาย การศกษาวจยคร งนจงเลอกวธการ ควบคมวชพชนา ดวยการนา ไปใชใหเกด ประโยชน

(Utilization) ซง แบคทเรย Acetobacter ชนดนสามารถ เพาะเลยงไดงายในมะพราวนามาใชกน

อยาง แพรหลายในอตสาหกรรมขนมวนมะพราว ด งนนจงนาแบคทเร ย Acetobacter มา พฒนา

รวมกบวชพชนาเพอใหเกดเสนใยท เหนยวและคงทน

โดยโจทยของงานวจยในคร งนประกอบดวย วสดเหล อใชจากทางการเกษตร คอสาหรายหาง

กระรอกและผกตบชวานามาผลตเปนเซลลโลสและผลตพลาสตกชวภาพตอไป

http://rdi.ssru.ac.th

Page 10: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

2

1.2 วตถประสงคงานวจย

1.2.1 เพอผลตพลาสตกชวภาพจากวสดเหลอทงทางการเกษตรทผานกระบวนการหมก

ของแบคทเรยเซลลโลส จากสาหรายหางกระรอกและผกตบชวาซงเปนวตถดบ

1.2.2 เพอหาวธ การเผยแพรโดย การผลตพลาสตกชวภาพทเหมาะสมทกอใหเกด

ประโยชนตอชมชนอยางย งยน ใหเกดประโยชนสงสดทสามารถสงเสรมใหเปนชมชนตนแบบ

1.3 ขอบเขตของงานวจย

1.3.1 ศกษาการผลตพลาสตกชวภาพจากจลนทรยทผลตเซลลโลสทไดจากแหลง

คารบอนทเปนกากนาตาลมะพราว

1.4 ผลทคาดวาจะไดรบ

1.4.1 สามารถผลตพลาสตกชวภาพจากวสดเหลอทงทางการเกษตรและเปนขอมล

พนฐานในการนาไปประยกตใชตอไป

1.4.2 เผยแพรผลงานวจยในรปแบบตางๆ เชน ประชมวชาการ หรอตพมพผลงานวจย

http://rdi.ssru.ac.th

Page 11: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

1.5 แผนการดาเนนงาน

ระยะเวลาและแผนการดาเนนการวจยตลอดโครงการแสดงในตารางท 1.1

ตารางท 1.1 แผนการดาเนนงานวจย

กจกรรม 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1. คดเลอกจลนทรย สาหรบผลต

พลาสตกชวภาพ

2. การศกษาปรมาณนาตาล

กลโคสและชนดของนาตาลอนๆท

เหมาะสมสาหร บผลตพลาสตก

ชวภาพ

3. ศกษาการผลตพลาสตกชวภาพ

โดยใชวสดเหลอทงทางการเกษตร

4. วเคราะหผล และทารายงานการ

วจย

http://rdi.ssru.ac.th

Page 12: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

บทท 2

ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

2.1 สมมตฐานของโครงการวจย

พลาสตกช วภาพ (Bioplastic) ค อพลาสต กทยอยสลายไดโดยเก ดจากว สด ทาง

ธรรมชาตซงสามารถผลตทดแทนไดซง สามารถเตรยมไดโดย

Biopolymer + plasticizer + other additive = BIOPLASTIC

ในกระบวนการผลตพลาสตกชวภาพเกดจากการใชสารละลายไบโอโพล เมอร ซงได

จากสารประกอบคารโบไฮเดรตเชน แป ง นาตาล สวน plasticizer เปนสารทใสในไบโอโพลเมอร

หรอผลตภณฑพลาสตกเพอลดจดหลอมททาใหเกดการไหล (flexing temperature) ของ

พลาสตกทาใหเมดพลาสตกมความยดหยนและออนนมขน สะดวกตอการดง รด ฉาบ ไดแก

sorbitol หรอ glycerol

นอกจากนยงสามารถผลตพลาสตกชวภาพจากเซลลโลส ซงไดจากเสนใยพชหร อ

แบคทเรยทสรางเซลลโลสไดซงสามารถทาไดโดย การเกดปฎกร ยา ออกซเดช นกบ สาร

hypochlorite หรอ H2O2 ซงจะได 6- CH2OH ซงเปนกลมของ D- glucose โดยม เจลลาตน

เปนตวประสารใหเกด cross link polymer

พลาสตกชวภาพ (Bioplastic) หรอพลาสตกชวภาพยอยสลายได (Biodegradable

plastic) หมายถงพลาสตกทผลตข นจากวสดธรรมชาตเปนพช สามารถยอยสลายไดในธรรมชาต

(biodegradable) ชวยลดป ญหามลพษในสงแวดลอม วสดธรรมชาตทสามารถนามาผลตเปน

พลาสตกชวภาพมหลายชนด เชน cellulose collagen casein polyester แป ง (starch) โปรตน

จากถ ว และขาวโพด เปนตน และในบรรดาวสดธรรมชาตท งหลาย แป ง นบวาเหมาะสมทสด

เพราะมจานวนมากและราคาถก เนองจากสามารถหาไดจากพชชนดตาง ๆ เชน ขาวโพด ขาว

สาล มนฝร ง มนเทศ ม นสาปะหลง หรอแมแตวชพช และนอกจากนยงสามารถผลตไดจาก

แบคทเรยทสามารถสรางเซลลโลสไดเชนกน

แบคทเรยผลตเซลลโลส (Bacterial cellulose) แบคทเรยทผลตกรดนาสม

Acetobacter สรางขนจากการหมกนามะพราวหรอนาหรอพช ผลไม หรอเรยกวาวนสวรรค

หรอนาไปประยกตใชเปนพลาสตกชวภาพหรอกระดาษได

http://rdi.ssru.ac.th

Page 13: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

5

2.1.1 ลกษณะเฉพาะของ Acetobacter xyilnum Acetobacter หรออกชอหนงเรยกวา

อะซตกแอซดแบคทเรย (acetic acid bacteria) เปนจนสหนงซงเซลลมรปรางกลมรหรอรปทอน

ขนาดกวาง 0.6 – 0.8 ไมครอน ยาว 1.0 – 3.0 ไมครอน อยเดยว ๆ เปนคหรอเปนสายยาว

บางสปชสม รปรางไมแนนอน เชน กลม ยาว รปถวย โคง หรอแตกสาขา บางชนดเคล อนทได

โดยอาศย pertichausflagella ไมสรางเอนโดสปอร (endospore) เซลลทยงออนอยยอมตดสแก

รมลบ สวนเซลลแกจะยอมตดสไมแนนอนลกษณะสาคญของ Acetobacter คอตองการอากาศ

(strict aerobe) ในการเจรญเตบโตสามารถเจรญไดในชวงอณหภม 5 – 42 องศาเซลเซยส ม

อณหภมเหมาะสมท 30 องศาเซลเซยส และตองการอาหารทมความเปนกรดดางระหวาง 5.4 –

6.3 มคา G+C content ของ DNA อยในชวงรอยละ 55 – 64 โมลจะมเอนไซมตาเลส (catalase)

เสนใยมขนาดเลกมาก คอ หนาประมาณ 3 – 4 นาโนเมตร กวาง 60 – 80 นาโนเมตร และยาว

ประมาณ 180 – 960 นาโนเมตรจากการทเสนใยมขนาดเลกมาก ดงนนจงทาปฏกร ยากบ

สารเคมตาง ๆ ไดด เสนใยไมมเฮไมเซลลโลส ล กนน และเพคตนเจ อปนแลวเสนใยนมความเปน

Hydrophilic สง อมนาได 60 - 700 เทาของนาหนกแหงเสนใยมลกษณะใส เสนใยทนตอแรงดง

ไดสงกวาไฟเบอรส งเคราะหตางๆ สามารถใชสารต งตนทมราคาถก หางาย-สามารถควบคม

คณสมบตทางกายภาพไดตามทตองการ

ภาพท 2.1 เซลลโลสจากแบคทเรย

http://rdi.ssru.ac.th

Page 14: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

6

ภาพท 2.2 เซลลโลสจากจากพช

ทมา :http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/english/cellulose/

แบคทเรยใน Genus Acetobacter เชน Acetobacter xylinum โดยเสนใยเซลลโลสทได

จากแบคทเร ย (Bacterial cellulose) ม โครงสรางและคณสมบตเฉพาะทแตกตางจากเสนใย

เซลลโลสจากพชใน ขณะนไดมการศกษาถงการนาเสนใยเซลลโลสจากแบคทเรยมาประยกต

ใชประโยชนในทางอตสาหกรรมตาง ๆ และไดมการวจยถงการเพมผลผลตในระดบอตสาหกรรม

เพอใหเพยงพอกบความตองการของผบรโภค

เชอ Acetobacter สามารถผลตเสนใยเซลลโลส โดยเสนใยเหลานจะเจรญอยบรเวณ

ผวหนาของอาหารเลยงเชอเหลว (liquid culture) ซงถาเปรยบเทยบโครงสรางและ pathway

ของการสงเคราะหพบวาเสนใยจากแบคทเรยจะประกอบดวยเสนใยเลก ๆมากมายเชอมกน

เปนรางแห ซงตางจากเสนใยจากพช

http://rdi.ssru.ac.th

Page 15: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

7

ภาพท 2.3 กลไกการผลตเซลลโลสของแบคทเรย

ทมา: http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/english/cellulose/

2.2 กระบวนการคอมพาวดง (Compounding)

กระบวนการคอมพาวดง เปนเทคโนโลยทสาคญและจาเปนในการปรบสมบตทาง

กายภาพและทางกลใหพลาสตกยอยสลายไดทางชวภาพแสดงปรากฏการณการไหลและการกอ

ตวไดด รวมท งมความยดหยน แกป ญหาเรองความเปราะบาง เพอใหเขาใกลกบสมบตเดนของ

พลาสตกทมาจากปโตรเคมทเราคนเคยกนด โดยเฉพาะใหใกลเค ยงกบพอลเอทธล นหร อพอลโพ

รพลนใหมากทสด โดยการผสมกบพอลเมอรชนดอนหรอการเตมสารเตมแตง (additive) เชน

พลาสตกไซเซอร (plasticizer) สารชวยผสม (compatibilizer) ฟลเลอร (filler) สารเสรมแรง

(reinforcing agent) สารกอผล ก(nucleating agent) เปนตนนอกจากนยงมสารเตมแตงบางชนด

ทใสเพอลดตนทนการผลต หรอเพอแกป ญหาทเกดจากการใชสารเตมแตงอกชนดหนง การผสม

สารเตมแตงชนด ตางๆ ลงไปในโพลเมอรเรยกวา โพลเมอรคอมพาวดง (polymer

compounding) ซงจะตองทาใหสารเตมแตงกระจายตวในโพลเมอรอยางสมาเสมอ สารเตมแตง

มท งสารประกอบอนทรยและอนนทร ย ซงสามารถจาแนกตามหนาทการทางานได 5 ประเภท

ดงตอไปน

2.2.1 สารดดแปรสมบตเชงกล (mechanical property modifiers)

2.2.2 สารดดแปรสมบตทางเคม (chemical property modifiers)

2.2.3 สารดดแปรเพอความสวยงาม (aesthetic property modifiers)

http://rdi.ssru.ac.th

Page 16: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

8

2.2.4 สารดดแปรสมบตทพนผว (surface property modifiers)

2.2.5 สารดดแปรสาหรบกระบวนการผลต (processing modifiers)

2.3 กระบวนการขนรปผลตภณฑ (Processing)

การนาเมดพอลเมอรทผานกระบวนการคอมพาวดง และการผสมแลวมาขนรปเปน

ผลตภณฑ โดยกระบวนการขนรปตางๆ ไดแก การฉด (injection molding) การอดรด

(extrusion) การเป าภาชนะกลวง (blow molding) การขนรปดวยความรอน (thermoforming)

การอดขนรป (compression molding) เปนตน

2.3.1 การอดรดแบบแผน (Sheeting)

พลาสตกจะถกอดผานลกกล งทรอน 2 ลก ถาแผนพลาสตกม ความหนานอยกวา

0.25 มลล เมตรจะไดแผนฟลม โดยแผนฟลมนสามารถผลตไดจากการอดรดแบบเป าหร อ

tubular (blow or tubular extrusion)

2.3.2 การอดรดแบบเป า (Blow extrusion)

การอดรดแบบเป าใชสาหรบผลตฟลมและถงพลาสตก โดยเมดพลาสตกจะถก

หลอมเหลวดวยความรอนและถกดนผานชองทมล กษณะวงแหวน แลวใชลมเป าตรงกลาง

ภายในเพอใหพลาสตกเกดการขยายตว และมการดงอยางตอเนองในแนวต งไดเปนฟลมบางทม

ล กษณะเปนทอยาว เมอแผนฟลมเยนลงจะถกป อนผานลกกลงเพอทาใหแบนกอนถกมวนเกบ

แผนฟลมทไดจะนามาตดและปดบรเวณกนถงใหไดขนาดตามตองการหรอหากกรดคลออกจะได

แผนฟลม

2.3.3 การฉดเขาแมพมพ (Injection moulding)

พลาสตกจะถกหลอมเหลวแลวอดผานหวฉดไปยงแมพมพโดยใชแรงดนดวยระบบ

ลกสบ เมอพลาสตกเยนตวจะแขงตวตามรปทรงในแมแบบ จากนนเปดแมแบบออกแลวนา

ชนงานไปตดตกแตงตอไป ใชสาหรบทาถง ตะกรา จาน ชาม เปนตน

2.4 การเตรยมหวเชอ Acetobacter xylinum

เตรยมกากนาตาล 200 มลล ลตร ทมการเจอจางใหมคาของแขงทละลายได (Total

Soluble Solid; TSS) 12o Brix (โดยเจอจางกากนาตาลปรมาตร 37 มลลลตรดวยนากล น

ปรมาตร 163 มลล ลตร ซงกากนาตาลเรมตน มคาของแขงทละลายไดและคาความเปนกรด-ดาง

http://rdi.ssru.ac.th

Page 17: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

9

(pH) เทากบ 65 o Brix และ 6.0 ตามลาดบ) เตมแอมโมเนยมซลเฟต ((NH4)2SO4) 0.5 %

(นาหนก/ปรมาตร) นาไปตมฆาเชอดวยความรอนอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนเวลา 10

นาท แลวปรบคาความเปนกรด-ดาง (pH) ใหได 4.5 ดวยกรดอะซตก นาไปใสในฟลาสกขนาด

500 มลลลตร เตมหวเชอ A. xylinum (จากสถาบนวจ ยและพฒนาผลตภณฑ

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร) ลงไป 10 เปอรเซนต ต งไวทอณหภมหองเปนเวลา 3 วน (หวเชอม

ความเขมขน 107-108 cfu/ml) จะเกดแผนวนทผวหนา

2.5 ปจจยทเกยวของในการเจรญและการสรางวนของเชอ

2.5.1 เชอวนทใชในการหมก

ปรมาณของเชอใชในการผลตวน (incoculum) จะตองใชในปรมาณมากพอ ปกต

ปรมาณ incoculum ทเหมาะสมควรอยในชวง 10 – 20 % จะใหผลผลตวนทมากทสด ถาใช

incoculum มากขนผลผลตทไดจะลดลง

2.5.2 นามะพราวและแหลงคารบอน

นามะพราวทใชควรเปนมะพราวแกทสดและใหม มไขมนนอยไมมการปนเปอนของ

นามะพราวทเนาเสย กอนใชควรนามาตมเพอใหไขมนละลาย และฆาจลนทรยทปะปนมาในนา

มะพราวจะมสารทจาเปนตอการเจรญเตบโต (growth factor) อยางเพยงพอ

2.5.3 ออกซเจน

Acetobacter xyilnum เปนจล นทรยทตองการออกซเจนในการเจร ญเตบโต ดงนน

ภาชนะในการหมกตองผวหนากวาง เพราะเชอจะสรางแผนวนเฉพาะสวนบนของนามะพราว

เทาน น และระหวางการหมกตองระวงไมใหมการกระทบกระเทอน เพราะจะทาใหแผนวนจม

2.5.4 อณหภม

Acetobacter xyilnum สามารถเจรญ และสรางวนไดด ทอณหภมหองหรออยในชวง

อณหภม 28 – 32 องศาเซลเซยส ถาอณหภมต ากวา 20 องศาเซลเซยสหรอ สงกวา 40 องศา

เซลเซยส การสรางวนจะไมเกดขน

2.5.5 ความเปนกรด – ดาง

กรดทนยมนามาใชปรบความเปนกรด – ดาง คอ นาสมสายช (Acetic acid) เพราะ

กรดจะยบย งการเจรญเตบโตของเชอจลนทรยทไมตองการ เพอใหเชอ Acetobacter xyilnum

http://rdi.ssru.ac.th

Page 18: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

10

จานวน 6 สายพนธ พบวา ทความเขมขนของกรดนาสม 3 % จะใหผลผลตวนสวรรคสงสด เมอ

หมกวนไดนาน 2 ส ปดาห

2.5.6 สารประกอบไนโตรเจน

การเตมสารประกอบไนโตรเจนในการหมกวนสวรรค จะสามารถชวยเรงใหผลตวน

ไดหนาในเวลาส น ทใชไดดคอ ( ) 4 2 4 NH H PO รองลงมาคอแอมโมเนยมซลเฟต [( ) ] 4 2 4

NH SO โดยใชในปรมาณ 0.5 – 0.6 % และถาใสในปรมาณมากกวานจะทาใหผลผลตลดลง

2.6 งานวจยทเกยวของ

การเพาะเลยง Bacterial Cellulose ในอาหารเลยงเชอ

ในการสราง Acetobacter เพอผล ต cellulose นนพบวาสภาวะทเหมาะสมคอ การเลยง

ในอาหารเหลวทม การใหอากาศและมการเขยาจะใหผลดทสด สาหรบการสราง cellulose จะ

เกดขนในเซลลของแบคทเรยและเสนใยเหลานจะถกขบออกมาทางรของ cell membrane โดย

มลกษณะการเจรญเตบโต ซงแสดงถงการเจรญเตบโตของ Acetobacter ในถงหมก โดยในการ

เลยงเชอ Acetobacter นใชนาตาล fructose เปนแหลงคารบอน ทความเขมขนเรมตน 40 g/l

และจะให cellulose สงถง 9 g/l ในการทดลองหาสภาวะทเหมาะสมในการผลต cellulose ของ

เชอ Acetobacter น นไดทาการเปรยบเทยบการเลยงเชอในสภาพนง (static) และสภาพทม การ

เขยา (agitation) พบวาการเลยงแบบสภาพนงจะทาใหเสนใยเจรญและจบตวกนแนน ทาให

สภาพอาหารเลยงเชอม ความหนดสงกวาการเลยงแบบเขยา นอกจากนยงพบวาการเพม

carbonic acid จะชวยใหเซลลมการเจรญเตบโตดในชวงของ lag phase และยงชวยเพมการ

ผลต cellulose ดวย การเพม lactic acid ลงในอาหารเลยงเชอจะชวยใหเชอสงเคราะห ATP ได

ดขน โดยจะไปเพมประสทธภาพการทางานของ lactate dehydrogenase และ TCA cycle

นอกจากน ป จจยอน ไดแก ชนดของใบพดในถงหมก ความเรวรอบในการกวน ปรมาณอากาศ

และ pH กมผลตอการเลยง cellulose ดวย

Surma และคณะ, 2008 ไดทาการศกษาการผลตแบคทเร ยเซลลโลสจากเชอ

Acetobacter xylinum เพอนาไปผลตกระดาษ พบวาในการเพราะเลยงแบคทเรยทผลตเซลลโลส

ใชเวลา 7-8 วน แหลงนาตาลทดทสดในการผลตคอ นาตาลกลโคสเนองจากเปนนาตาลทผลตได

มล กษณะเปน polymerization ดงภาพท 2.4, 2.5 และภาพท 2.6

http://rdi.ssru.ac.th

Page 19: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

11

ภาพท 2.4 แสดงรปภาพแบคทเรยเซลลโลสทผล ตได

ภาพท 2.5 แสดงลกษณะโครงสรางของแบคทเรยเซลลโลสดวยกลอง AFM microscope

http://rdi.ssru.ac.th

Page 20: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

12

ภาพท 2.6 ลกษณะทางเคม polymerization ดวยเคร อง FTIR

แหลงคารบอนหรอพลงงานสาหรบแบคทเรย

ประเภทของนาตาล นาตาลอาจแบงเปน 2 ลกษณะคอ แบงตามลกษณะโมเลกลและ

แบงตามลกษณะการผลตไดดงน นาตาลแบงตามลกษณะโมเลกลได 3 ประเภท ไดแก

1. นาตาลช นเดยว (Monosaccharides) เปนคารโบไฮเดรตทมโมเลกลเลกทสด มรส

หวาน ละลายนาไดด รางกายนาไปใชไดทนทโดยไมตองยอย นาตาลช นเดยวทสาคญ ไดแก

1.1 ฟรกโทส (Fructose) ในธรรมชาตพบมากในผก ผลไม ธญพช นาผง และ

ไดจากการยอยสลายนาตาลซโครส ฟรกโทสเปนนาตาลทมรสหวานจด

1.2 กลโคส (Glucose) พบท วไปในสวนตางๆของพช เชน ผลไมสก ดอกไม

ใบ และรากพช กลโคสเปนนาตาลชนดเดยวทอยในเลอดของคน

1.3 กาแลกโทส (Galactose) เปนนาตาลทไมพบอสระตามธรรมชาต แตได

จากการสลายตวของแลกโทสในนานม

2. นาตาลสองช น (Disaccharides) เปนคารโบไฮเดรตทประกอบขนจากนาตาลช น

เดยว 2 โมเลกล ตวอยางเชน

http://rdi.ssru.ac.th

Page 21: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

13

2.1 ซโครส (Sucrose) หรอนาตาลทราย เปนนาตาลทพบอยท วไปในพช

โดยเฉพาะออยและหวบท ในผลไมสกทมรสหวาน ซโครสยอยสลายไดเปนนาตาลกลโคสและ

ฟรกโทส ดงสมการ

ซโครส >>> กลโคส + ฟรกโทส

sucrose glucose fructose

2.2 แลกโทส (Lactose) เปนนาตาลทพบเฉพาะในนานมของสตวทเลยงลก

ดวยนมเทาน น จงเรยกวานาตาลนม (Milk sugar) แลกโทสยอยสลายไดเปนนาตาลกลโคสและกา

แลกโทส ดงสมการ

แลกโทส >>> กลโคส + กาแลกโทส

lactose glucose galactose

2.3 มอลโทส (Maltose) ไมพบอสระตามธรรมชาต พบมากในนาเชอมขาวโพด

หรอนาเชอมกลโคสซงไดจากกระบวนการยอยแป งดวยกรดหรอเอนไซม มอลโทสยอยสลายได

เปนนาตาลกลโคส ดงสมการ

มอลโทส >>> กลโคส + กลโคส

Maltose glucose glucose

3. นาตาลหลายช น (Polysaccharides) หรอนาตาลเชงซอน เปนคารโบไฮเดรตทเกด

จากนาตาลช นเดยวหลายๆโมเลกลรวมกน ไมมรสหวาน ตวอยางนาตาลหลายช นทใชในอาหาร

ไดแก

3.1 แปงสตารช (Starch) พบมากตามสวนตางๆของพช เชน หว ราก เมลด ลาตน

และผล โดยรวมกนอยเปนเมดสตารช (Starch granule) แป งสตารชเปนแหลงคารโบไฮเดรตใน

อาหารของมนษยทม ราคาถก ใชเปนวตถดบในการผลตเครองดมแอลกอฮอล และชวยใหอาหาร

มความหนดขน หรอเหนยวมากขน

3.2 เซลลโลส (Cellulose) เปนโครงสรางของผก ผลไม และธญพช ไมละลาย

นา เซลลโลสชวยเพมปรมาณของอาหาร กระตนการเคลอนไหวของกลามเนอในลาไส ชวยใน

การขบถาย จงนยมนามาเปนสวนผสมในอาหารเสรมสขภาพ อาหารทมเซลลโลสเปน

สวนประกอบมาก ไดแก วนนามะพราว ถ วแดงหลวง ถ วเขยว มะเขอพวง สะเดา เปนตน

http://rdi.ssru.ac.th

Page 22: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

14

3.3 เพกตน (Pectin) เปนสวนประกอบของผนงเซลลของผกและผลไม ละลาย

ในนาจะเกดเปนเจล (Gel) ทาใหอาหารขน หนด ใชในการทาแยม เยลล ใชเตมในนาผลไม เพอ

ไมใหสวนของผลไมตกตะกอน ผลไมไทยทมปร มาณเพกตนสงทสด 5 อ นดบแรก ไดแก

มะขามป อม กระทอน มะกอก ละมด และฝร ง ในอตสาหกรรมสกดเพกตนจากเปลอกผลไม

การนา bacterial cellulose มาใชประโยชน

จากคณสมบตทโดดเดนของ Bacterial cellulose คอ เสนใยมขนาดเลกเชอม

กนเปนรางแหทาใหมความเหนยวสง ดงนนจงไดมการนา Bacterial cellulose มาดดแปลงใช

เปนสวนประกอบของ membrane ตาง ๆ เชน เปนสวนประกอบของลาโพง และกระดาษท

ตองการความเหนยวสง ในทางการแพทยไดมการนา Bacterial cellulose มาพฒนาใชเปน

artificial skin (wound dressing) เพราะวามความเหนยวแมในสภาพเปยก และไมกอใหเกดการ

ระคายเคอง นอกจากนยงไดมการนา Bacterial cellulose มาใชเปนสวนประกอบในอาหารและ

เครองสาอางอกดวย

ตารางท 2.1 การนาแบคทเรยเซลลโลสไปใชประโยชน (Johnsy et al., 2005)

Sector Application

Cosmetic

Stabilizer of emulsion as cream, tonics, nail

conditioners, polishes, and component of artificial nails

Textile industry Artificial skin and textiles; highly absorptive materials

Tourism and sport Sport clothing, tents, and camping equipment

Mining and refinery Spilt out collecting sponge, material for toxins

waste treatment absorption, and recycling of mineral and oils

Sewage purification Municipal sewage purification and water ultra-filtration

Broadcasting Sensitive diaphragms for microphone and stereo

headphones

Forestry Artificial replacement for wood, multi-layer polywood

and heavy-duty containers

Paper industry Specialty paper, archival document repair, more durable

http://rdi.ssru.ac.th

Page 23: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

15

banknotes, diapers, and napkins

Machine industry Car bodies, airplane parts, and sealing of cracks in rocket

casings

Food production Edible cellulose and nata de coco

Medicine Temporary artificial skin for the treatment of decubitus,

burn and ulcers, component of dental and arterial

implants

Laboratory/research Immobilization of proteins, chromatographic techniques,

and medium component of in vitro tissue cultures

http://rdi.ssru.ac.th

Page 24: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

บทท 3

วธดาเนนการวจ ย

3.1 พนททาการวจย

การศกษางานวจยคร งนทาการศกษาศกยภาพการผลตพลาสตกชวภาพจากวสดเหลอ

ใชจากเกษตรกรรม

สถานทวเคราะห คอ หองปฏบตการทางวทยาศาสตร คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย

มหาวทยาลยราชภฏสวนสนนทา

3.2 อปกรณและสารเคม

3.2.1 เชอ Acetobacter Xylinum

3.2.2 นาวชพชนา

3.2.3 นาตาล Xylose

3.2.4 นาตาล Arabinose

3.2.5 นาตาล ซโครส (Sucrose)

3.2.6 นาตาล กลโครส (Glucose)

3.2.7 Ethanol 1%

3.2.8 Yeast extract 0.5%

3.2.9 Bacto-pepton 0.5%

3.2.10 Citric acid 0.115%

3.2.11 Na2HPO4 0.27%

3.2.12 MgSO4·7H2O 0.05%

3.2.13 pH Meter

3.2.14 เครองช งทศนยม 4 ตาแหนง

3.2.15 เครองป น

3.2.16 ทวดความหวาน

3.2.17 จานเพาะเชอ Petri dish

3.2.18 ตะเกยงแอลกอฮอล

http://rdi.ssru.ac.th

Page 25: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

18

3.2.19 ผาขาวบาง

3.3 วธการทดลอง

การศกษาสภาวะทเหมาะสมในการผลตเซลลโลสในสภาวะแหลงคารบอนตางกน

การผลตเซลลโลสจากแบคทเรย ชนด Acetobacter Xylinum โดยใชอาหารเลยงเชอ

Herstin-Schramm Nutrient (HS) ประกอบดวย กลโคส 2% Yeast extract 0.5%, Bacto-

pepton 0.5%, Citric acid 0.115%, Na2HPO4 0.27%, MgSO4·7H2O 0.05% และ Ethanol 1%

ทกข นตอนใชเทคนคปลอดเชอ

ทาการเปลยนแหลงคารบอนในการเจรญเตบโตของแบคทเรย โดยเปลยนกลโคสเปน

Arabinosr , Mannose , Galactose และ Xylose เพอเปรยบเทยบประสทธภาพการผลต

เซลลโลส

http://rdi.ssru.ac.th

Page 26: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

บทท 4

ผลการวจ ย

4.1 ผลการศกษาการผลตพลาสตกชวภาพจาก bacterial cellulose

จากการทดลองศกษาประสทธ ภาพ จากการผลตพลาสตกชวภาพจาก bacterial

cellulose จากแหลงคารบอน แตกตางกนไดแก Xylose , Arabinose , Glucose และ Sucrose

โดยใชเปนสวนผสมในอาหารเลยงเชอ HS (Herstin – Schramm) ใชเวลาศกษาเปนเวลา 5 วน

ดงภาพท 4.1 และ 4.2 แสดงภาพผลผลตแบคทเรยเซลลโลส นอกจากน พบวา Glucose ม

ผลผลตในการสงเคราะห Cellulose ไดดทสด 16% และ Xylose , Sucrose และ Arabinose

โดยมประสทธภาพการสงเคราะห Cellulose ท 12 , 10 , 6 % ตามลาดบ ดงภาพท 4.3

ภาพท 4.1 แสดงการผลตแบคทเรยเซลลโลสในจานเพาะเชอ

http://rdi.ssru.ac.th

Page 27: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

5

ภาพท 4.2 แสดงพลาสตกชวภาพทไดจากแบคทเรยเซลลโลส

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Glucose Sucrose Xylose Arabinos

ประ

สทธภ

าพกา

รสงเ

คราะ

Cel

lulo

se (%

)

ภาพท 4.3 แสดงประสทธภาพในการสงเคราะห Cellulose จากแหลงคารบอนตางๆ

http://rdi.ssru.ac.th

Page 28: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

6

4.2 ผลการศกษาสภาวะความเปนกรด ดาง และระดบความหวานของวชพชนาในแตละ

แหลงคารบอน

จากภาพท 4.4 และภาพท 4.5 พบวาแหลงคารบอนจาก Arabinose มคา pH สงสด

คอ 5 สวน Xylose , Sucrose , Glucose มคาเทากนคอ 4 สวนระดบความหวานในแหลง

คารบอน Glucose (11 brix) สวน Arabinose , Sucrose และ Xylose มคาความหวาน (9 , 7 ,6

Brix) ตามลาดบ

ภาพท 4.4 กราฟแสดงคา pH

ภาพท 4.5 กราฟแสดงคา Brix

http://rdi.ssru.ac.th

Page 29: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

7

4.3 ผลการทดสอบผลผลตของ Acetobacter Xylinum วาเปนคารโบไฮเดรท ประเภท

แปงหรอเซลลโลส

ตารางท 4.1 แสดงการทดสอบคารโบไฮเดรท โดยการทดสอบผลผลตของ Acetobacter

Xylinum พบวาชดทดลองท 1 เม อนาผลผลตทไดป นเหวยงดวยเครอง Centrifige และนาไป

หยดดวยสารละลายไอโอดน ไมเกดการเปลยนแปลง แสดงวาผลผลตนไมใชคารโบไฮเดรท

ประเภทแป ง สวนในชดทดลองท 2 แสดงผลการทดสอบผลผลต Acetobacter Xylinum พบวา

เมอนาผลผลตทไดไปตมกบกรด H2SO4 แลวจงนาไปทดสอบกบสารเบเนดกส พบตะกอนส แดง

อฐ แสดงวาผลผลตนเปนคารโบไฮเดรทประเภทเซลลโลส

ตารางท 4.1 แสดงการทดสอบคารโบไฮเดรท โดยผลการทดสอบผลผลตของ Acetobacter

Xylinum

แหลงคารบอน แปง เซลลโลส

Glucose -

Xylose -

Arabinose -

Sucrose -

http://rdi.ssru.ac.th

Page 30: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

บทท 5

สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลการวจย

5.1.1 วชพชนาทนามาผลต Bacterial Cellulose ทสภาวะกรด ดาง (pH) และความหวาน

โดยแหลงคารบอนของ Arabinose ม pH สงสดและความหวานสงสด ไดแก Glucose โดยจะ

เหนวามความหวานเพมขนทาใหผลผลตของ Cellulose ดเพมข นไดด

5.1.2 ประสทธภาพในการสงเคราะห Cellulose เกดไดในแหลงคารบอนชนด Glucose

ท งนเนองจากเปนนาตาลชนดโมเลกลเด ยว ซงแบคทเรย Acetobacter Xylinum สามารถ

นาไปใชในการเจรญเพอผลต Cellulose ไดด

5.1.3 ผลตทไดจากการเจรญเตบโตของเชอแบคทเรย Acetobacter Xylinum จาก

วชพชนา เปนคารโบไฮเดรทประเภทเซลลโลส

5.2 ขอเสนอแนะ

5.2.1 ควรม การศกษาเพมเตมสภาวะทเหมาะสมในการผลตเซลลโลสจากแบคทเรย

Acetobacter Xylinum เชน pH , อณหภม และหวเชอเรมตนของ Acetobacter Xylinum

5.2.2 ควรม การนาเซลลโลสไปศกษาลกษณะทางกายภาพ เชน Scaning Electron

Microscrope , FTIR

5.2.3 ควรมการนาผลผลตเซลลโลสทไดจากการเจรญของแบคทเรย Acetobacter

Cellulose ไปขนรป (Mold) เปนพลาสตกชวภาพตอไป

http://rdi.ssru.ac.th

Page 31: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

บรรณานกรม

Barbara Surma-Ślusarska, Sebastian Presler, Dariusz Danielewicz. (2008).

Characteristics of Bacterial Cellulose Obtained from Acetobacter Xylinum

Culture for Application in Papermaking, FIBRES & TEXTILES in Eastern

Europe.

Xiaobo Zenga,∗, Darcy P. Smallb, Wankei Wanb, (2011), Statistical optimization of

culture conditions for bacterial cellulose production by Acetobacter xylinum

BPR 2001 from maple syrup.

Johnsy George a,∗, Karna Venkata Ramanab, Shanmugham Nadana Sabapathy

a,Jambur Hiriyannaiah Jagannath c, Amarinder Singh Bawa , (2005),

Characterization of chemically treated bacterial (Acetobacter xylinum)

biopolymer: Some thermo-mechanical properties.

Anan Boonpan1, Sirikhae Pongswat1 and Chiraphan Khampha2, A Study on the

Optimum Condition for Nata Production from Molasses.

Using of Aquatic Weeds to Produce and Develop the Gelatinous Cellulose for

Advantage of Genuine Leather : New Method of Aquatic Weed Control in

Irrigation Area.

เยาวพา สวตถ. (2548). เสนใย เซลลโลสจากแบคทเรย. งานวจย อตสาหกรรม

เทคโนโลยชวภาพ. สถาบนวจยและพฒนา. 75/1 ถ. พระรามท 6. กรงเทพฯ.

สวาร พงศธระวรรณ. (2548). การใช ประโยชนจากแบคทเรย. โรงเรยนส ราษฎรพทยา

อ. เมอง จ.สราษฎร ธาน

อาพร คลายแกว และคณะ. การนาว ชพชนามาผลตและปรบปรงเปนแผนวสดเพอเสนใย

เซลลโลสจากแบคทเรยใชแทนหนงสตว : ทางเลอกใหมในการควบคมการแพร

ระบาดวชพชนาในพนทชลประทาน. กลมงานวชพช สานกวจยและพฒนา กรม

ชลประทาน

วราวฒ ครสง, กรวกา สขศรวงษ และปนดดา พวงเกษม. (2536). การผลตเซลลโลสจากเชอ

Acetobacter xylinum ในนา หางนม. วารสารพระจอมเกลาลาดกระบง. 1(1): 46-60.

สถาบนคนควาและพฒนาผลตภณฑอาหาร. (2545). ผลตภณฑวนมะพราว/วนสบปะรด.

เอกสารประกอบการอบรมเชงปฏบตการ. มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ. 36

หนา.

http://rdi.ssru.ac.th

Page 32: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

46

สมคด ธรรมรตน. (2531). การผลตวนนามะพราวและการแปรรป. วารสารอาหาร. 18(4):

250-262.

สมศร ลปพฒนวทย. (2531). การหาสตรอาหารทเหมาะสมสาหรบทาวนสวรรคจากนา

มะพราวแก. วารสารอาหาร. 18(4): 239-249.

สเมธ ตนตระเธยร และวราวฒ ครสง. (2537). วนมะพราว. วารสารวทยาศาสตร. 48(6): 360-

366.

สนทด ศรอนนตไพบลย. (2544). เทคโนโลยชวภาพใกลตว. สถาบนวทยาศาสตรและ

เทคโนโลยแหงประเทศไทย(วท.).กรงเทพฯ. 171 หนา.

Iguchi, M., S. Yamanaka and A. Budhiono. (2000). Bacterial cellulose-masterpiece of

nature’s arts. J. of Materials Science. 35: 261-270.

Ross, P., M.Raphae and B. Moshe . (1991). Cellulose biosynthesis and function in

bacteria. Microbiology Review. 55: 35-38.

Vandamme, E.J., S. De Baets, A. Vanbaelen, K. Joris and P. De Wulf. (1988).

Improved production of bacterial cellulose and its application potential.

Polymer Degradation and Stability. 59: 93-99.

Wen, Z., W. Liao and S. Chen. (2005). Production of cellulose by Trichoderma

reesei from dairy manure. Bioresource Technol. 96: 491-499.

http://rdi.ssru.ac.th

Page 33: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

ประวตผวจ ย

ชอ-นามสกล

นาย โกวท สวรรณหงษ

Mr. Kowit Suwannahong

เพศ ชาย

ตาแหนงปจจบ น ผอานวยการศนยวทยาศาสตร

สถานทตดตอ ศนยวทยาศาสตร คณะวทยาศาสตรเทคโนโลย

มหาวทยาลยราชภฏสวนสนนทา

โทร 021601212 โทรสาร 021601210

ประวตการศกษา

ระดบ สาขา สถาบน

ปรญญาตร จลชววทยา มหาวทยาลยขอนแกน

ปรญญาโท เทคโนโลยส งแวดลอม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลา ธนบร

ผลงานวจย

เอกรฐ ศรออน, ส นต แสงสดา, โกวท สวรรณหงษ, สมภพ สนองราษฎร และ

วภาดา สนองราษฎร. 2550. การบาบดกาซคารบอนมอนอกไซดจากควนบหรโดยใชถ ง

ปฏกร ยาโฟโตคะตะไลตกออกซเดชน . การประชมวชาการวศวกรรมเคมและเคมประยกตแหง

ประเทศไทย คร งท 17 ประจาป 2550.

โกวท สวรรณหงษ, วภาดา สนองราษฎร, สมภพ สนองราษฎร และ วนย เลยง

เจรญสทธ. 2550. การกาจดสารอนทรยระเหยงายดวยกระบวนการโฟโตคะตะไลตกออกซเดชน

โดยใชไฟเบอรกลาสเคลอบดวยไททาเนยมไดออกไซด.การประชมวชาการสงแวดลอมแหงชาต

คร งท 6, วนท 7-9 มนาคม, 2550.

เทยมมะณย วระศกด,โกวท สวรรณหงส, วภาดา สนองราษฎร, สมภพ สนอง

ราษฎร และ วภาว ขาวจ ตร. 2550. คณภาพอากาศภายในอาคาร โรงพยาบาลคายสรรพส ทธ

ประสงค จงหวดอบลราชธาน. การประชมวชาการสงแวดลอมแหงชาต คร งท 6, วนท 7-9

มนาคม, 2550.

http://rdi.ssru.ac.th

Page 34: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

Suwannahong K., W. Liengcharoensit, and W. Sanongraj. 2010. TiO2

composite film prepared by the blown film extrusion technique. In The Asian-Pacific

Regional Conference on Practical Environmental Technologies. Ubonratchathani,

Thailand 24-27 March, 2010.

C.Aumnate, S. Siraratprapa, W.Phompan, N.Tangchantra, J.Kreunate, and

K.Suwannahong. 2011. The biodegradation of thermoplastic starch/LDPE film by

microorganism. In The 1st EnvironmentAsia International Conference on “Environmental

Supporting in Food and Energy Security: Crisis and Opportunity” Thai Society of Higher

Education Institutes on Environment. Bangkok , Thailand 22-25 March , 2011.

N. Tangchantra, S. Supattanapalapol, Winai Liengchaerensit, J. Kruenate and

K. Suwannahong. 2011. Modified TiO2/LDPE Composite Film on Photo catalytic

Degradation of Dichloromethane. In The 1st EnvironmentAsia International Conference

on “Environmental Supporting in Food and Energy Security: Crisis and Opportunity”

Thai Society of Higher Education Institutes on Environment. Bangkok , Thailand 22-25

March , 2011.

S. Kongniam, C. Aumnate, T. Sooksomsong, S. Supattanapalapol, . Kruenate

and K. Suwannahong. 2011. The Study of dyes Removal Using Surface Modified

Diatomaceous Earth. In The 1st EnvironmentAsia International Conference on

“Environmental Supporting in Food and Energy Security: Crisis and Opportunity” Thai

Society of Higher Education Institutes on Environment. Bangkok, Thailand 22-25 March

, 2011.

Waranya Phompan, Thammarak Sooksomsong, Suntaree Siraratprapa,

Suebpong Kongnium, Jitiporn Kruenate, Wipada Sanongraj, and Kowit Suwannahong.

2011. Characterization and Photo Catalytic Oxidation Activity of carbon Supported

LDPE/Niño-TiO2 Composite Film. In The 1st EnvironmentAsia International Conference

on “Environmental Supporting in Food and Energy Security: Crisis and Opportunity”

Thai Society of Higher Education Institutes on Environment. Bangkok , Thailand 22-25

March , 2011.

http://rdi.ssru.ac.th

Page 35: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

ประวตวจ ย

ชอ-นามสกล

นายชยศร ธาราสวสด พพฒน

Mr. Chaisri Tharasawatpipat

เพศ ชาย

เกดวนท 1 พฤศจกายน พ.ศ. 2508

ตาแหนงปจจบ น ผชวยศาสตราจารย ระดบ 8

สถานทตดตอ สาขาวชาวทยาศาสตรส งแวดลอม คณะวทยาศาสตรเทคโนโลย

มหาวทยาลยราชภฏสวนสนนทา

โทร 021601212 โทรสาร 021601210

ประวตการศกษา

ระดบ สาขา สถาบน

ปรญญาตร เคม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลา ธนบร

ปรญญาโท เทคโนโลยส งแวดลอม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลา ธนบร

ผลงานวจย

ก. ผลงานวจยทตพมพในวารสารระดบชาตและนานาชาต

1. วารสารรามคาแหง ฉบบวศวกรรมศาสตร ฉบบท 2 พ.ศ. 2550 เรอง การศกษาการ

บาบดนาเสยโดยใชชดแบบจาลองขนาดเลก

2. วารสารรามคาแหง ฉบบวศวกรรมศาสตร ฉบบท 2 พ.ศ. 2550 เรอง การพฒนา

รปแบบการผลตไบโอดเซลจากนามนพชทผานการใชแลว

3. วารสารการประชมทางวชาการ เครอขายการวจยสถาบนอดมศกษาท วประเทศ ป

2551 เทคโนโลยสชมชนเพอการพฒนาทย งยน เรอง การศกษาการบาบดนาเสยโดยใชชด

แบบจาลองขนาดเลก

4. วารสารการประชมทางวชาการ สานกงานคณะกรรมการอดมศกษา ป 2552 การ

พฒนาชนบททย งยน เรอง การผลตกลเซอรอลบรสทธ จากของเหลอทงในกระบวนการ

ผลตไบโอดเซล

http://rdi.ssru.ac.th

Page 36: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

5. Utilization and treatment of waste in the production of biodiesel.

Environmental Research And Development, Bhopal (India) Journal, 2010.

6. วารสารการประชมทางวชาการ Thailand Research expo ป 2010, การสราง

แนวทางผลตพลงงานเชอเพลงทดแทนจากขยะในชมชนอาเภออมพวา จงหวด

สมทรสงคราม

ข. ผลงานวจยทสามารถนาไปใชประโยชนได

1. การศกษาแนวทางการจดการนาเสยภายในสถาบนราชภฏสวนสนนทา

2. การพฒนารปแบบการผลตนาม นไบโอดเซลจากนามนพชเหลอทง

3. การศกษาการบาบดนาเสยดวยชดแบบจาลองระบบบาบดนาเสยขนาดเลก

4. การผลตกลเซอรอลบรสทธ จากของเหลอทงในกระบวนการผลตไบโอดเซล

5. การสรางแนวทางการผลตพลงงานเชอเพลงทดแทนจากขยะ ภายในชมชน อาเภอ

อมพวา จงหวดสมทรสงคราม

ค. ผลงานอนๆ

1. หนงสอ การจดการสงแวดลอมในงานอตสาหกรรม

2. เอกสารประกอบการสอน การควบคมนาโสโครก

3. หนงสอ การจดการสงแวดลอมเบองตน

4. หนงสอพลงงานทดแทนกบการอนรกษส งแวดลอม

5. หนงสอการป องกนผลกระทบสงแวดลอมจากการเกษตร

6. คมอการพฒนาเมองแบบย งยน

ง. รางวลผลงานวจยทเคยไดรบ

เรอง การผลตกลเซอรอลบรสทธ จากของเหลอทงในกระบวนการผลตไบโอดเซล

ในงานประชมวชาการมหาวยาลยขอนแกน ประจาป 2552

http://rdi.ssru.ac.th

Page 37: รายงานการวิจัยssruir.ssru.ac.th/bitstream/ssruir/947/1/024_2555.pdf · 2014. 2. 18. · ปีทีÉทําการวิจัย : 2555 ในการนําวัชพืชนําเพืÉอไปผลิตแบคทีเรียเซลลูโลส

จ. สาขาวชาทเชยวชาญ

1. การจดการคณภาพนา

2. เทคโนโลยการบาบดนาเสย

3. การจดการสงแวดลอม

4. การผลตพลงงานทดแทน

ฉ. ภาระงานในปจจบน

1. งานประจา งานสอนนกศกษาในสาขาวชาวทยาศาสตรส งแวดลอม สปดาหละ12

คาบ

http://rdi.ssru.ac.th