สืบค้นงานวิจัย
การผลิตสารโภชนเภสัชและแวกซ์จากกากตะกอนหม้อกรองโรงงานน้ำตาลเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องสำอาง
กิตติวุฒิ เกษมวงศ์ - สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
ชื่อเรื่อง: การผลิตสารโภชนเภสัชและแวกซ์จากกากตะกอนหม้อกรองโรงงานน้ำตาลเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องสำอาง
ชื่อเรื่อง (EN): Production of nutraceuticals and wax from filter press-mud obtained during sugar refining process for dietary supplement and cosmetic products
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: กิตติวุฒิ เกษมวงศ์
บทคัดย่อ: โครงการวิจัยย่อยที่ 1 การพัฒนากระบวนการสกัดไขอ้อยจากกากหม้อกรองด้วยคาร์บอนได ออกไซด์เหนือวิกฤตในระดับกึ่งอุตสาหกรรม หัวหน้าโครงการย่อยที่ 1 ดร.สุวัชชัย จรัสโสภณ กากหม้อกรองที่ได้รับจากบริษัทอุตสาหกรรมน้ำตาลบ้านไร่ จำกัด จ.อุทัยธานี นำไปตากแห้งลดความชื้น จนเหลือความชื้นประมาณ 14-16% แล้วจึงนำไปสกัดหาปริมาณไข เบื้องต้นด้วยตัวทำละลาย 3 ชนิด คือ เฮกเซน เอทานอล และไอโซโปรพานอล พบว่าเฮกเซนสามารถสกัดไขออกมาได้ปริมาณมากที่สุดเฉลี่ยคือ 6.99% รองลงมาคือ เอทานอล (5.79%) และไอโซโปรพานอล (4.67%) ตามลำดับ โดยในการศึกษาการสกัดไขอ้อยจากกากหม้อกรองด้วยเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤตยิ่งยวด (sc-CO2) ระดับกึ่งโรงงาน จะเลือกใช้เอทานอลเป็นตัวทำ ละลายร่วม เนื่องจากเอทานอลเป็นสารเคมีที่มีการใช้ในอาหารและยา และมีความเป็นมิตร ต่อสิ่งแวดล้อม มากกว่าเฮกเซนและไอโซโปรพานอล การสกัดไขอ้อยจากกากหม้อกรองด้วยเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤตยิ่งยวดระดับกึ่งโรงงาน ใช้เครื่องสกัดขนาด 50 ลิตร โดยจะศึกษา 3 ปัจจัย คือ ความดัน อุณหภูมิ และระยะเวลาการสกัด โดยพบว่า ภายใต้ความดัน 200 บาร์ อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียสและภายในเวลาสกัด 60 นาที ได้น้ำหนักไขอ้อยสกัดแห้งเฉลี่ยสูงที่สุดเท่ากับ 137.43 กรัมไขอ้อยต่อกากหม้อกรอง 10 กิโลกรัม และปัจจัยที่มีผลต่อค่า % yield เรียงจากมากไปหาน้อย ได้ดังนี้ ระยะเวลาการสกัด ความดัน และอุณหภูมิ ตามลำดับ เมื่อนำไขอ้อยที่สกัดได้ด้วยเทคนิค sc-CO2 มาวิเคราะห์ค่า acid value ได้เท่ากับ 31.10?0.80 mg KOH/g sample, saponification value เท่ากับ 55.90?7.86 mg KOH/g sample, iodine value เท่ากับ 30.02 ? 1.88 g I2/100 g sample และค่าจุดหลอมเหลว (m.p.) เท่ากับ 72.0?1.0 Oc นำกากหม้อกรองก่อนสกัด และหลังสกัดไปวิเคราะห์ คุณสมบัติตามมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์พบว่ากากหม้อกรองก่อนสกัดไข และหลังจากสกัดไขออกไปแล้ว มีองค์ประกอบของธาตุอาหารไม่ต่างกัน โดยกากหม้อกรองมีค่าปริมาณธาตุอาหารโพแทสเซียมทั้งหมด (K2O) ไม่ผ่านมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ และค่าการย่อยสลายที่สมบูรณ์มีค่าน้อยกว่า 80 % สามารถนำไปใช้เป็นวัสดุเพื่อปรับปรุงดินได้เท่านั้น เมื่อวิเคราะห์ องค์ประกอบของไขอ้อยทั้งหมดที่สกัดได้พบว่าปริมาณไขอ้อยที่สกัดได้จากโครงการวิจัยนี้ ได้รวม 5.148 กิโลกรัม โดยมีความชื้น 14.22% และมีปริมาณ policosanol ทั้งหมด 29.88% การวิเคราะห์ต้นทุนการสกัดไขอ้อยด้วยเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤตยิ่งยวด (sc-CO2) ระดับกึ่งโรงงาน แบ่งออกเป็น 2 กรณีศึกษาคือ กรณีซื้อเครื่องสกัด และ กรณีเช่าเครื่องสกัด พบว่าการลงทุนซื้อเครื่องจักรเพื่อสกัดไข โครงการวิจัยย่อยที่ 2 การพัฒนาผลิตภัณฑ์พอลิโคซานอลเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและยา ด้วยเทคนิคการควบคุมการปลดปล่อยระดับนาโน หัวหน้าโครงการย่อยที่ 2 ดร.อิศรา สระมาลา งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษากระบวนการสกัดแยกสาร policosanol ออกจากไขอ้อยและการทำให้มีความบริสุทธิ์สูงขึ้นด้วยกระบวนการทางเคมี โดยพบว่า การล้างไขอ้อยด้วยตัวทำละลายร้อนสามารถกำจัดสารเจือปนอื่นๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารจำพวก phytosterols เมื่อทำการวิเคราะห์ปริมาณของสาร policosanol ด้วยเทคนิค GC-MS พบว่า เอทิลอะซิเตทเป็นตัวทำละลายที่เหมาะสมในการทำบริสุทธิ์ไขอ้อย เนื่องจากให้ตัวอย่าง (refined wax) ที่มีปริมาณสาร policosanol สูงที่สุด นอกจากนี้ยังพบว่า การทำปฏิกิริยาสปอนนิฟิเคชันสามารถกำจัดสารจำพวก fatty aldehyde โดยไม่ปรากฏพีคของสารดังกล่าวในการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค GC-MS เมื่อทำการสกัดแยกสาร policosanol ออกจากตัวอย่างไขอ้อยที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์และกระบวนการสปอนนิฟิเคชันพบว่า สารสกัด policosanol ที่ได้มีปริมาณผลได้ของสารสกัด (yield) เท่ากับ 20.18% (w/w) และมีความบริสุทธิ์ เท่ากับ 78.29%(w/w) โดยมีองค์ประกอบของสาร policosanol 5 ชนิด ได้แก่ Tetracosanol (C24) , Hexacosanol (C26), Heptacosanol (C27), Octacosanol (C28) และ Triacosanol (C30) โดยสารสกัดที่ได้มีสัดส่วนของ Octacosanol (C28) สูงถึง 61.28 %(w/w) การพัฒนาสูตรตำรับอนุภาคนำส่งสาร policosanol ที่มีวัสดุตัวพาชนิดควบคุมการปลดปล่อยพบว่า สูตรตำรับที่เหมาะสมคือ การใช้แป้งดัดแปร HI-CAP? 100 ร่วมกับมอลโทเดกซ์ทรินที่อัตราส่วน 50/50 โดยสารละลายอิมัลชันที่ได้มีความคงตัวทางกายภาพดีที่อุณหภูมิห้อง เมื่อนำไปผ่านกระบวนการทำแห้งแบบพ่นฟอยพบว่า อนุภาคผงแห้งที่ได้มีปริมาณความชื้น 5.35% และมีคุณสมบัติการไหลที่ดีโดยมีค่า Carr’s compressibility index และ Hausner ratio เท่ากับ 15.63 และ 1.19 ตามลำดับ เมื่อนำมาละลายน้ำเพื่อทำให้เกิดอิมัลชันอีกครั้งพบว่า มีขนาดอนุภาคของอิมัลชัน (median size; Dv50) เท่ากับ 3.10 ไมครอน และมีค่าประจุที่ผิวอนุภาค (zeta potential) เท่ากับ -27.47 mV
บทคัดย่อ (EN): The filter cake obtained from Ban Rai Sugar Industry Company Limited, Uthaithani province, was dried until the moisture content was about 14-16%. The sugarcane wax was then extracted from dried filter cake with three different types of solvent i.e. hexane, ethanol and isopropanol. It was found that hexane was the most effective extracting solvent resulting in 6.99% yield of wax, followed by ethanol (5.79%) and isopropanol (4.67%) respectively. Ethanol was chose as a co-solvent for the extraction of the sugar cane wax by the super critical fluid carbon dioxide (sc-CO2) technique due to its environmentally friendly solvent compared to hexane and isopropanol. In a 50-liter sc-CO2 extractor, three parameters were studied: pressure, temperature and extraction time. It was found that under pressure of 200 bar, temperature of 70 oC and the extraction time of 60 minutes, the highest yield of sugarcane wax was obtained in 137.43 g/10 kg of dried filter cake. The factors that affecting the yield of the extraction were as follows: extraction time, pressure and temperature, respectively. The resulting wax extracted by sc-CO2 was analyzed by means of the acid value of 31.10 ? 0.80 mg KOH/g sample, the saponification value of 55.90 ? 7.86 mg KOH/g sample and the iodine value of 30.02 ? 1.88 g I2/100 g sample. The melting point of the sample was 72.0 ? 1.0 OC. There are no different in standard organic fertilizer protocol testing on the filter cake samples before/after extracting with sc-CO2. In fact, the total potassium content (K2O) did not pass organic fertilizer standards and the germination index was found to be less than 80%. Thus, this filter cake can only be used as soil amendment instead of organic fertilizer. In this research project, we could extract the sugarcane wax in 5.148 kilograms with moisture content of 14.22% and a 29.88% of policosanol content. There are 2 cases on the cost analysis of sugar cane extraction process using the sc-CO2 with semi-pilot scale. In case of purchasing the extractor machine, it was found that with the payback period of 3 years, 5 years and 7 years, the sugarcane wax sale price evaluation at breakeven point was 26.49, 21.65 and 19.59 baht per gram of sugarcane wax respectively. The return on investment (ROI) from the payback period of 3 years, 5 years and 7 years was 72.77%, 59.47% and 53.81%, respectively, and the return on investment from the payback period of 3 years, 5 years and 7 years was equal to 2.8% per annum, 2.6% per annum and 0.5% per annum, respectively. These are lower than the minimum investment return of 10%. Therefore, this project is not proper to be invested. In case of machinery rental projects, the sugar cane sales price was 11.74 baht/gram of sugarcane wax so that the price can be set to compete with the market price. Thus, the latter project could be feasibly invested. This research investigated the process of extracting policosanol from sugarcane wax and performed the additional purification processes to increase its purity by using chemical treatments. It was found that the cleaning process of sugarcane wax with hot solvent can remove most of other additives for instance, phytosterols. Ethyl acetate was a solvent of choice for sugarcane purification confirmed by GC-MS analysis which gave the highest content of policosanol. In addition, saponification can remove the fatty aldehyde impurities which were confirmed by the absence of the peaks of the substance on GC-MS analysis. Policosanol extraction yield was 20.18% (w/w) with a chemical purity of 78.29% (w/w). The policosanol extract contained Tetracosanol (C24), Hexacosanol (C26), Heptacosanol (C27), Octacosanol (C28) and Triacosanol (C30) with the majority of Octacosanol (C28) up to 61.28% (w/w). The controlled release formulation was successfully developed from the mixture of HI-CAP? 100 modified starch with maltodextrin at 50/50 by emulsion solution that showed good physical stability at room temperature. After spray drying process, dried powder particles had a moisture content of 5.35% and showed good flow properties with Carrs compressibility index and Hausner ratio of 15.63 and 1.19, respectively. The particle size of the emulsion (median size; Dv50) was 3.10 microns and the zeta potential was -27.47 mV. ?
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
คำสำคัญ: อ้อยและน้ำตาล; กากหม้อกรอง; ไขอ้อย; สารโภชนเภสัช; โพลิโคซานอล; ไฟโตสเตอรอล; เครื่องสำอาง
คำสำคัญ (EN): Cane and sugar; Filter press-mud; Sugarcane wax; Nutraceutical; Phytosterol; Cosmetic
หมวดหมู่:
  1. TARR::พืช::พืชอาหาร::อ้อย
  2. 15
หมวดหมู่ AGRIS:
  1. A เกษตรทั่วไป (Agriculture)::A50 การวิจัยทางการเกษตร (Agricultural research)
  2. 3
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง

กิตติวุฒิ เกษมวงศ์. "การผลิตสารโภชนเภสัชและแวกซ์จากกากตะกอนหม้อกรองโรงงานน้ำตาลเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องสำอางProduction of nutraceuticals and wax from filter press-mud obtained during sugar refining process for dietary supplement and cosmetic products". สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.). 2558

กิตติวุฒิ เกษมวงศ์. "การผลิตสารโภชนเภสัชและแวกซ์จากกากตะกอนหม้อกรองโรงงานน้ำตาลเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องสำอางProduction of nutraceuticals and wax from filter press-mud obtained during sugar refining process for dietary supplement and cosmetic products". สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.). 2558. Print.



TARR Wordcloud:
การผลิตสารโภชนเภสัชและแวกซ์จากกากตะกอนหม้อกรองโรงงานน้ำตาลเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องสำอาง
กิตติวุฒิ เกษมวงศ์
สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
2558
น้ำตาลกับช็อกโกแลต น้ำตาลกับขนมไทยๆ น้ำตาลกับเครื่องดื่มชูกำลัง การติดตามตรวจสอบสารกลุ่มโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในอากาศริมถนนโดยใช้ใบไม้ในเขตจังหวัดนนทบุรี การผลิต Inulin และ Oligofructose จากกล้วยเพื่อใช้เป็นสารเสริมอาหาร การพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารจากจมูกถั่วเหลืองโดยใช้เทคโนโลยีเอนไซม์ อาหารบำรุงสมอง การพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารฟักทองผสมกากข้าวหมักวัสดุเหลือใช้ จากกระบวนการผลิตสาโท โครงการประเมินระดับความพร้อมของเทคโนโลยีที่เกิดจากผลิตภัณฑ์บนฐานความหลากหลายทางชีวภาพในการพัฒนาไปสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ การพัฒนาอาหารนกกระจอกเทศ
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก
พัฒนาระบบโดยศูนย์ความรู้เฉพาะด้านวิศวกรรมความรู้และวิศวกรรมภาษาDeveloped by Center of Excellence for Unified Knowledge and Language Engineering
สนับสนุนโดยสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)Supported by the Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
แบบสำรวจความพึงพอใจQuestionair