คลังข้อมูลการวิจัยการเกษตรไทย

ผู้แต่ง จักรพล สุนทรวราภาส

เผยแพร่โดย

สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)

เผยแพร่เมื่อ 2560

เอกสารแนบ

เอกสารแนบ 1

หน่วยงาน สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

งานวิจัยที่แนะนำ เปรียบเทียบการใช้ชนิดและปริมาณปุ๋ยอินทรีย์ในการปลูกอ้อยเพื่อเกษตรกรรายย่อยใน อำเภอศรีเทพ จังหวัดเพชรบูรณ์ พัฒนาเม็ดเส้นใยผสมพลาสติก ความสูญเสียของอ้อยเนื่องจากหนอนด้วงหนวดยาวอ้อย อ้อยพันธุ์ ชัยนาท 1 การแข่งขันระหว่างแห้วหมูกับอ้อย ความต้านทานและกลไกความต้านทานของอ้อยต่อการทำลายของหนอนกออ้อยลายเล็ก โครงการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตอ้อย โรคเหี่ยวเน่าของอ้อยพันธุ์สุพรรณ 1 ความสูญเสียของอ้อยเนื่องจากหนอนกอและแมลงกัดกินใบอ้อย อ้อยคั้นน้ำพันธุ์สุพรรณบุรี 50

แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน 3.0 ประเทศไทย (CC BY-NC-SA 3.0 TH)

คัดลอก URL

ชื่อเรื่อง:	การพัฒนาการผลิตตัวกรองจากแผ่นเส้นใยผสมที่มีสารออกฤทธิ์จากสารสกัดจากกากอ้อย
ชื่อเรื่อง (EN):	Production of fibrous filter media with active compound from sugarcane bagasse
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ:	จักรพล สุนทรวราภาส
ผู้ร่วมงาน / ผู้ร่วมวิจัย:	ศิริลักษณ์ เลี้ยงประยูร กุลฤดี แสงสีทอง ปิติ กันตังกุล ชลลดา บุราชรินทร์
คำสำคัญ:	การปั่นเส้นใยด้วยกระแสไฟฟ้า การใช้แป้งเป็นวัสดุช่วยผสานเส้นใย แผ่นตัวกรองแบบเส้นใยที่มีสารออกฤทธิ์ สารประกอบพอลิฟีนอล การฆ่าเชื้อแบคทีเรีย การต้านอนุมูลอิสระ กากอ้อย
คำสำคัญ (EN):	Electrospinning Starch-based fiber binding agent Active fibrous filter media Phenolic compound Antibacterial Antioxidant Sugarcane bagasse
หมวดหมู่:	TARR::พืช::พืชอาหาร::อ้อย 15
หมวดหมู่ AGRIS:	A เกษตรทั่วไป (Agriculture)::A50 การวิจัยทางการเกษตร (Agricultural research) 3
บทคัดย่อ:	กากอ้อย ที่ได้จากกระบวนการผลิตน้ำตาลถูกนำมาสกัดแยกโดยกระบวนการต้มด่างซึ่งทำให้ได้ผลผลิตเป็นผงลิกนินและเส้นใยกากอ้อยสกัด ลิกนินที่สกัดได้นั้นถูกนำมาใช้เป็นวัสดุยับยั้งการก่อเชื้อในขณะที่เส้นใยที่หลงเหลือจากกระบวนการสกัดแยกถูกนำมาขึ้นรูปเป็นแผ่นเส้นใย ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการพัฒนาคือแผ่นเส้นใยกากอ้อยสกัดที่ถูกทำเคลือบโดยลิกนินที่สกัดได้ ผลิตภัณฑ์แผ่นเส้นใยเคลือบนี้มีจุดมุ่งหมายสำหรับใช้เป็นแผ่นยับยั้งการก่อเชื้อที่ผลิตจากกากอ้อย ผงลิกนินที่สกัดโดยกระบวนการต้มด่าง ถูกทดสอบคุณสมบัติการต้านการก่อเชื้อเพื่อหาค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย (MIC) และค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถทำลายเชื้อแบคทีเรีย (MBC) ผลการทดสอบกับเชื้อแกรมบวก Staphylococcus epidermidis ซึ่งเป็นเชื้อที่พบมากในโรงพยาบาลและสถานพยาบาล ที่เกาะบนพื้นผิววัสดุทางการแพทย์และสามารถแพร่ผ่านได้ โดยเชื้อดังกล่าวจัดอยู่ในกลุ่มเชื้อก่อโรคระดับกลางที่ไม่ตอบสนองต่อยาต้านเชื้อพื้นฐาน (antibiotic) ผลทดสอบพบว่าลิกนินที่สกัดได้มีค่าความเข้มข้น MIC 5,000 ?g/ml และ MBC 10,000 ?g/ml โดยประมาณ และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความสามารถในการต้านการก่อเชื้อ ผงลิกนินถูกลดขนาดโดยกระบวนการตกตะกอนในตัวทำละลายเฉพาะ ทำให้ผงลิกนินที่มีขนาดโดยเฉลี่ยที่ 300 นาโนเมตร เมื่อผ่านกระบวนการลดขนาดแล้วจะได้อนุภาคลิกนินที่มีขนาดเฉลี่ยที่ 160 นาโนเมตร และมีความสามารถในการต้านการก่อเชื้อสูงขึ้น 2 เท่า กล่าวคือใช้ความเข้มข้นลดลงครึ่งหนึ่งในการยับยั้งและทำลายเชื้อแบคทีเรีย หรือมีค่าความเข้มข้น MIC 2,500 ?g/ml และ MBC 5,000 ?g/ml โดยประมาณ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นภายหลังการลดขนาดมีการอ้างถึงในวารสารวิชาการว่ามาจากการเพิ่มพื้นที่ผิวของลิกนินแต่ทางคณะวิจัยจะยังไม่ทำการสรุปด้วยเหตุผลดังกล่าวเนื่องจากปัจจุบันข้อมูลเรื่องกลไกการต้านเชื้อของลิกนินยังไม่ถูกศึกษาและอธิบายได้สมบูรณ์ ทำให้มีความจำเป็นที่จะต้องทำการศึกษาเพิ่มเติมในด้านกลไกและผลกระทบของลิกนินที่สกัดได้จากกากอ้อยต่อเชื้อแบคทีเรีย ผลิตภัณฑ์แผ่นเส้นใยเคลือบลิกนิน สามารถแสดงคุณสมบัติการยับยั้งการก่อเชื้อแกรมบวก Staphylococcus epidermidis ทั้งนี้ความสามารถในการยับยั้งของแผ่นเส้นใยมีความสอดคล้องกับปริมาณที่ทำเคลือบ พบว่าเมื่อทำการเคลือบแผ่นเส้นใยให้สอดคล้องกับค่าความเข้มข้นที่ใช้ในการทำลายเชื้อแบคทีเรียกล่าวคือ 1 เท่าของค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่ใช้ในการทำลายเชื้อ แผ่นเส้นใยเคลือบสามารถป้องกันการเจริญเติบโตและส่งผลให้ปริมาณของแบคทีเรียลดลงเล็กน้อยในช่วง 24 ชั่วโมง และเมื่อเพิ่มความเข้มข้นให้สูงขึ้นจะพบว่าแผ่นเส้นใยเคลือบสามารถทำลายเชื้อได้อย่างต่อเนื่องและลดปริมาณโคโลนีเชื้อได้ถึง 1,000 เท่าหรือผ่านเกณฑ์ bactericidal level ภายใน 6 ชั่วโมง จากการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเลือกใช้ปริมาณลิกนินที่เหมาะสมนั้นสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตและสามารถทำลายเชื้อเมื่อสัมผัสกับแผ่นเส้นใย ข้อมูลดังกล่าวจะถูกใช้ควบคู่กับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ตอบสนองต่อรูปแบบการใช้งาน เครื่องผลิตเส้นใยขนาดนาโนเมตรและเครื่องผลิตตัวกรองแบบตลับ ที่ถูกพัฒนาขึ้นภายในโครงการนี้สามารถผลิตแผ่นเส้นใยขนาดต่ำกว่าไมครอนโดยกระบวนการปั่นเส้นใยด้วยกระแสไฟฟ้าที่กำลังการผลิตระหว่าง 0.5-1 กรัมต่อชั่วโมง ซึ่งจะได้แผ่นเส้นใยที่มีหน้ากว้างโดยเฉลี่ย 20 เซนติเมตร เพื่อใช้เป็นแผ่นเส้นใยยับยั้งการก่อเชื้อจากการนำไปชุบเคลือบโดยลิกนิน สำหรับเครื่องผลิตตัวกรองแบบตลับที่เกิดจากการนำเส้นใยมาผสมน้ำและสารละลายที่ช่วยในการยึดเกาะเส้นใยในถังขนาดใหญ่ ตามด้วยการถ่ายของเหลวผ่านตะแกรงโลหะและนำไปทำแห้งเพื่อให้ได้ตัวกรองแบบตลับที่มีความหนาได้ระหว่าง 0.5-3 เซนติเมตรตามสัดส่วนวัสดุที่เลือกใช้ ที่อัตรา 6 ชิ้นต่อชั่วโมงถ้าไม่รวมเวลาการทำแห้ง การประเมินตลาดและต้นุทนของผลิตภัณฑ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ จากการรวบรวมข้อมูลทั้งจากการสืบค้นและการจัดส่งแบบสอบถามสู่ผู้ผลิตภายในประเทศ พบว่าทิศทางการตลาดของผลิตภัณฑ์ภายในประเทศมีแนวโน้มเติบโตอย่างต่อเนื่องจากความต้องการของผู้บริโภคที่คำนึงถึงสุขภาพมีสูงขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่มีขายอยู่ในปัจจุบันส่วนมากเป็นการนำชิ้นส่วนเข้ามาประกอบโดยสิทธิ์เป็นของบริษัทจากต่างประเทศ ส่วนแบ่งทางการตลาดที่ถือครองโดยผู้ผลิตภายในประเทศมีไม่มาก เนื่องด้วยลักษณะของผู้ประกอบการที่มีอยู่เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาสามารถถูกถ่ายทอดได้ ผลิตภัณฑ์จะต้องไม่ซับซ้อนและไม่รบกวนลักษณะการผลิตดั้งเดิมของผู้ประกอบการ ดังนั้น ผลิตภัณฑ์จึงควรอยู่ในรูปแบบแผ่นเส้นใยที่สามารถประยุกต์กับผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่หรือในรูปของสารละลายที่สามารถทำการเคลือบแผ่นชิ้นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ของผู้ประกอบการได้ ผลิตภัณฑ์จากการพัฒนา ประกอบด้วยองค์ความรู้ ขั้นตอนและสัดส่วน ที่ต้องใช้ในการผลิตแผ่นเส้นใยเคลือบลิกนินเพื่อต้านการก่อเชื้อสำหรับใช้เป็นวัสดุเสริมให้กับผลิตภัณฑ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจที่ผู้ประกอบการต้องการหาวัสดุทางเลือกที่เพิ่มคุณสมบัติยับยั้งการก่อเชื้อได้ สูตรแรกเป็นการใช้ลิกนินที่สกัดได้จากกากอ้อยโดยกระบวนการต้มด่าง เพื่อการสกัดแยกนำมาเคลือบบนแผ่นเส้นใย สูตรที่สองเป็นการใช้ลิกนินที่ผ่านการลดขนาดมาทำการชุบเคลือบ ปริมาณการทำชุบเคลือบจะสอดคล้องกับระยะเวลาที่ต้องการให้ลิกนินแสดงฤทธิ์การต้านการก่อเชื้อ การใช้ประโยชน์ของแผ่นเส้นใยเคลือบมีสองลักษณะ ลักษณะที่หนึ่งคือการใช้แผ่นชุบเคลือบร่วมกับหน้ากากอนามัยแบบผ้า ลักษณะที่สองคือการใช้แผ่นชุบเคลือบใส่ไว้ในตลับกรอง องค์ความรู้ที่เกิดขึ้นถูกเผยแพร่ในเอกสารวิชาการ สำหรับขั้นตอนและสัดส่วนที่ใช้ในการพัฒนาได้ถูกดำเนินการเพื่อขอคุ้มครองการเป็นเจ้าของสิทธิ์ในการใช้ประโยชน์
บทคัดย่อ (EN):	Sugarcane bagasse from sugar processing was partitioned by alkali treatment technique and yielded lignin powder and delignin sugarcane bagasse microfiber. Extracted lignin was used as antimicrobial agent and delignin fiber was used for manufacturing a fabric. Sheet of delignin sugarcane bagasse microfibers was coated with extracted lignin. Lignin-coated fabric is identified as a potential antimicrobial textile that is originated from sugarcane bagasse. Extracted lignin by alkali treatment technique was subjected to antimicrobial performance against gram positive Staphylococcus epidermidis. This pathogenic bacterium is commonly found on surface of medical device and other equipment. It shows poor respond to antibiotic which make this type of bacteria has potential threat to individual with weak immune system, if exposed. Test showed minimum inhibitory concentration, MIC, and minimum bactericidal concentration, MBC, for extracted lignin were 5,000 and 10,000 ?g/ml, respectively. To improve antibacterial performance, extracted lignin powders undergo a size reduction process. Subsequently, an average particle diameter from 300 nanometers was reduced to 160 nanometers and yielded MIC 2,500 ?g/ml and MBC 5,000 ?g/ml. Based on available information, the size reduction influence the contact area between lignin powder and bacteria thus reduce amount required to prevent and inhibit bacteria formation. Further investigation is required to understand the pharmacodynamics of lignin. Lignin-coated fabric exhibits antimicrobial activity against gram positive Staphylococcus epidermidis. Pharmacodynamics of coated fabric was influenced by the amount of lignin. On a fabric with one fold of MBC of lignin, experiment showed the amount of bacterial colony slightly decreased over the 24 hours period of study. Further increase of lignin on the fabric caused more reduction of bacterial colony that achieved the bactericidal level within 6 hours period of study. Amount of coating and operating period have to be taken into consideration for making of coated fabric. Electrospinning mass production unit and filter production unit were successfully assembled. Fiber making unit can produce a sheet of submicron fiber by electrospinning process with width of 20 centimeter at 0.5-1 gram per hour. Sheet of fiber can be used for making an antimicrobial textile by coating with lignin. Filter making unit can produce filter disk by mixing fiber in large tank filled with water and binding liquid then drain out mixture through a metal screen. Market trend and feasibility analysis of domestic respiratory protective device were investigated. According to our research, market of respiratory protective device will continue to grow due to consumer demand causes by health awareness. Current commercially available products were fabricated domestically however parts for production were imported. Majority of domestic producers import licensed parts only few manufacture products locally. Since domestic producer already have production line, to introduce new product requires an investment and likely that developed product will likely be rejected. Developed product should compliment the existing production line of producer. Two possible option include sheet of lignin coated fabric that can be inserted into existing product. Second is the liquid solution that can be easily coated on fabric or surface of parts. Product of development consists of knowledge on the subject antimicrobial textile of Lignin-coated fabric, manufacturing sequence and product formulation. Coated fabric is intended to be use in respiratory protective device that producer intends to introduce antimicrobial characteristic to their product. First formula uses lignin before size reduction for coating while the second uses the one after the reduction process. Amount of coating directly relates to intended operating period. Currently, there are two possible utilization approaches. First approach, lignin-coated fabric is directly inserted in additional compartment of sanitary mask. Second approach, lignin-coated fabric is placed inside filter disk. Information about pharmacodynamics of lignin on fabric was published. Information about coated-lignin on sheet of delignin sugarcane bagasse microfiber was patented.
ชื่อแหล่งทุน:	T2559004 ทุนวิจัยมุ่งเป้า ปีงบประมาณ 2559 อ้อยและน้ำตาล
เลขทะเบียนวิจัยแหล่งทุน:	RDG5950094
ปีเริ่มต้นงานวิจัย:	2559
ปีสิ้นสุดงานวิจัย:	2560
เอกสารแนบ:	https://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RDG5950094
ลิขสิทธิ์:	แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน 3.0 ประเทศไทย (CC BY-NC-SA 3.0 TH)
ปีที่ได้รับงบประมาณ (ระบุได้มากกว่า 1 ปี):	2559
ประเภทชิ้นงาน:	การวิจัยพื้นฐาน
เผยแพร่โดย:	สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
บทคัดย่อ:	ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN):	th