สืบค้นงานวิจัย
โครงการวิจัยและพัฒนาบรรจุภัณฑ์
กรมวิชาการเกษตร - กรมวิชาการเกษตร
ชื่อเรื่อง: โครงการวิจัยและพัฒนาบรรจุภัณฑ์
ชื่อเรื่อง (EN): Packaging Technology Research and Development Project
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: กรมวิชาการเกษตร
ผู้ร่วมงาน / ผู้ร่วมวิจัย:
คำสำคัญ:
บทคัดย่อ: โครงการนี้จึงมุ่งเน้นวิจัยและพัฒนาบรรจุภัณฑ์โดยเน้นการใช้ประโยชน์จากผลิตผลและวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรให้เกิดประโยชน์และเกิดมูลค่าสูงสุด โดยพัฒนาและออกแบบให้มีความจำเพาะเจาะจงหรือมีคุณสมบัติพิเศษเพิ่มขึ้น พร้อมทั้งพัฒนาเครื่องมือและเทคโนโลยีการผลิตตั้งแต่เตรียมวัตถุดิบจนถึงกระบวนการขึ้นรูปให้เหมาะสม ลดการสูญเสียในกระบวนการผลิตและสามารถใช้ได้จริงในเชิงพาณิชย์ ทำการทดลองที่กองวิจัยและพัฒนาวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยวและแปรรูปผลิตผลเกษตร และสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ระหว่างปี 2554-2558 เริ่มจากการศึกษาคุณสมบัติของวัสดุเหลือใช้ คือ เปลือกทุเรียนพันธุ์หมอนทองและชะนี และต้นกล้วยพันธุ์น้ำว้าและไข่ เนื่องจากมีเซลลูโลสหรือเส้นใยเป็นองค์ประกอบ และถูกทิ้งเป็นขยะจำนวนมากพบว่าเปลือกทุเรียนพันธุ์หมอนทองมีปริมาณโฮโลเซลลูโลสสูงที่สุด 53.7% ต้นกล้วยน้ำว้ามีความยาวเส้นใยสูงที่สุด 4.01 mm. จึงนำมาเตรียมเส้นใยโดยการต้มด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 1 M พบว่าเปลือกทุเรียนและต้นกล้วยมีเซลลูโลส 21.51 และ 20.25% เมื่อฟอกด้วยสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 30% พบว่าเหลือเซลลูโลสหลังฟอก 84.80 และ 74.75% จึงเลือกเส้นใยจากเปลือกทุเรียนไปพัฒนาเป็นบรรจุภัณฑ์ย่อยสลายได้ 3 ชนิด คือ จานใยอัด กระดาษดูดซับเอทิลีน และฟิล์มคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) ดังนี้ จานใยอัด ทำได้โดยนำแผ่น preform ของเส้นใยเติมสารต้านการซึมน้ำชนิด AKD ปริมาณ 3% อัดขึ้นรูปแบบอัดร้อนด้วยเครื่องอัดไฮโดรลิค แรงดันสูง ในสภาวะที่เหมาะสม คือ อุณหภูมิ 160 ?C ความดัน 150 บาร์ เป็นเวลา 5 นาที โดยใช้แม่พิมพ์รูปจาน พบว่าเส้นใยไม่ฟอกขึ้นรูปได้ดีกว่าเส้นใยฟอก ไม่มีรอยฉีกขาดและการหลุดร่วงของเส้นใย แต่จานใยอัดฟอกมีคุณสมบัติทางกายภาพดีกว่า คือ มีความหนาแน่น 573.44 kg/m3 ความชื้น 0.39% การพองตัวทางความหนา 89.68% การดูดซับน้ำ 294.09% และใช้เวลาในการดูดซึมน้ำปริมาตร 0.05 cm3 นานกว่า 7 ชั่วโมง แต่ไม่สามารถทดสอบคุณสมบัติเชิงกลได้ ส่วนจานใยอัดไม่ฟอกมีความต้านแรงกดด้านบนและด้านล่าง 2.97 และ 3.28 kF ความต้านแรงดันทะลุ 419 kPa ความต้านแรงทิ่มทะลุ 0.66 J ความต้านแรงดึงขาด 9.63 kN/m และการยืดตัว 1.72% ซึ่งคุณสมบัติโดยรวมของจานใยอัดจากเปลือกทุเรียนยังด้อยกว่าจานชานอ้อย แต่จานใยอัดจากเส้นใยฟอกมีศักยภาพในการนำไปพัฒนาต่อ เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพสามารถแข่งขันกับจานชานอ้อยได้ กระดาษดูดซับเอทิลีน จัดเป็นบรรจุภัณฑ์แอคทีฟ คือ ช่วยดูดซับก๊าซเอทิลีนจากผลิตผลเกษตร เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา เริ่มโดยศึกษาคุณสมบัติของกระดาษจากเส้นใยฟอกและไม่ฟอก พบว่าเส้นใยไม่ฟอกให้กระดาษที่มีคุณสมบัติดีกว่า และเป็นไปตามคุณลักษณะของกระดาษห่อของชนิด 55 แกรม ตาม มอก.170-2550 ยกเว้นความต้านทานแรงดึงขาด จากนั้นเตรียมกระดาษดูดซับเอทิลีนโดยใช้ถ่านกัมมันต์ 3 ชนิด เป็นตัวดูดซับก๊าซ คือ ชนิดผง ชนิดเม็ด และชนิดแท่ง พบว่าถ่านกัมมันต์ชนิดผงให้กระดาษดูดซับเอทิลีนที่มีประสิทธิภาพในการยืดอายุการเก็บรักษามะม่วงที่อุณหภูมิห้องได้ดีที่สุด คือ สามารถเก็บรักษามะม่วงได้นาน 10 วัน มีเปอร์เซ็นต์การสูญเสียน้ำหนักน้อยที่สุด 10.55% จากนั้นศึกษาปริมาณผงถ่าน กัมมันต์ที่เหมาะสม โดยทดลองที่ปริมาณ 5 15 25 และ 35% โดยน้ำหนักเส้นใย พบว่ากระดาษดูดซับ เอทิลีนทุกกรรมวิธีมีคุณสมบัติเป็นไปตาม มอก.170-2550 ยกเว้นความต้านทานแรงดึงขาด โดยเมื่อประมาณผงถ่านกัมมันต์เพิ่มขึ้นกระดาษมีความแข็งแรงสูงขึ้นแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ กระดาษเติมผงถ่านกัมมันต์ 5% มีประสิทธิภาพการยืดอายุการเก็บรักษามะม่วงที่อุณหภูมิห้องดีที่สุด คือ เก็บรักษามะม่วงได้นาน 15 วัน มีเปอร์เซ็นต์การสูญเสียน้ำหนักน้อยที่สุด 28.59% แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญกับกรรมวิธีอื่นๆ และดีกว่าสารดูดซับเอทิลีนทางการค้าที่มีเปอร์เซ็นต์การสูญเสียน้ำหนัก 30.25% มีต้นทุนการผลิต 1.60 บาท/แผ่น ถูกกว่าสารดูดซับเอทิลีนทางการค้าที่มีราคา 2-3 บาท/ซอง ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ในการผลิตออกมาใช้งานเชิงพานิชย์ พลาสติกชีวภาพจากเปลือกทุเรียน เริ่มจากนำเส้นใยจากเปลือกทุเรียนมาสังเคราะห์เป็นคาร์บอก-ซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) ซึ่งเป็นพลาสติกชีวภาพที่ละลายน้ำได้ เริ่มจากนำเส้นใยที่ผ่านการฟอกแล้วไปบดให้เป็นผงละเอียด แล้วนำไปทำปฏิกิริยากับกรดคลอโรอะซิติกในสภาวะด่าง พบว่าได้ซีเอ็มซี 138.12% ของน้ำหนักเซลลูโลสตั้งต้น มีลักษณะเป็นผงสีเหลืองอ่อน ละลายน้ำได้ดี มีความบริสุทธิ์ 95.63% มีค่าองศาการแทนที่ 0.68 เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร มีความหนืด 429.9 cPs จัดเป็นซีเอ็มซีชนิดความหนืดปานกลาง มีต้นทุนการผลิต 23.12 บาท/กรัม เมื่อนำมาขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มโดยเติมสารเติมแต่ง 4 ชนิด คือ กลีเซอรอล ซอบิทอล พอลิเอทธิลีนไกลคอล และแคลเซียมคาร์บอเนต ปริมาณ 10 20 30 และ 40% โดยน้ำหนัก พบว่าสารละลายทุกกรรมวิธีมีความหนืดแตกต่างกัน แผ่นฟิล์มที่ได้มีความหนา ค่าสี และเปอร์เซ็นต์การละลายน้ำแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p
บทคัดย่อ (EN): This study aimed to produce the degradable packaging from agricultural products and agricultural residues for useful and value added and developed the processing and forming machine on packaging production. Start for researched the agricultural residues; husk of durian fruit (Cv. Monthong and Chanee) and banana piseudo-stem (Cv. Namwa and Khai). The agricultural residues were selected from best properties, which monthong husk and namwa pseudo-stem were selected because monthong husk had highest holocellulose content of 53.7%, pseudo-stem of namwa had highest of fiber length was 4.01 mm. Afterthat monthong husk and namwa pseudo-stem were extracted for cellulose using sodium hydroxide and then lignin removed with hydrogen peroxide. The percent yield of cellulose from husk of durian fruit and banana pseudo-stem were 21.51% and 20.25% whereas the yield of cellulose after bleaching were 84.80% and 74.75%. The cellulose of durian husk was selected to produce the degradable packaging; fiberboard, ethylene absorber paper and carboxymethyl cellulose (CMC). Monthong husk fiber with 3%AKD was processed to 7 inch plate by hot compression molding at 160 ?C, 150 bar and 5 min. The plate from unbleached fiber was best forming than bleached fiber but plate from bleached fiber was best physical properties; density of 573.44 kg/m3, moisture content of 0.39%, thickness swelling of 89.68%, water absorption of 294.09% and time for absorption of 0.05 cm3 water was morethan 7 hrs. Mechanical properties of plate from unbleached fiber were compression strength at Top and bottom were 2.97 and 3.28 kF, burst strength of 419 kPa, puncture resistance of 0.66 J, tensile strength of 9.63 kN/m and elongation of 1.72%, which cannot test in plate from bleached fiber. The results indicated that properties of fiberboard plate from agricultural residues were lower than plate from bagasse but plate from bleached fiber had could be a potential for development. Ethylene Absorber Paper (EAP) as active packaging for ethylene gas removal from agricultural products, which extend the duration of shelf life. The fiber (bleach and unbleached) of durian husk were produced to paper by sheet former. The suitable of fiber type was unbleached fiber because the paper was best properties, which following to Thai industrial standard: 170-2550 (55 grammage of Kraft Paper) except tensile strength. Afterward, unbleached fiber was prepared to EAP, which added with three different type of activated carbon viz. powder, granular and rod as ethylene absorber materials. Powder Activated Carbon (PAC) type was selected because mango kept in EAP with PAC had the lowest weight loss (10.55%) and could extend postharvest life of mango for 10 days at room temperature storage. Afterthat, demonstrated the suitable content of PAC added in EAP at 0, 5, 15, 25 and 35% (w/w) compared with commercial ethylene absorber. The results EAP with 5% of PAC shown greater extend postharvest life of mango for 15 days at room temperature storage and mango had lowest weight loss (28.59%) significantly different with other condition and commercial ethylene absorber. The properties of all EAP were following to Thai industrial standard: 170-2550 except tensile strength but can be improved by added dry strength agent. Cost of EAP with 5% PAC was 1.60 Baht/sheet while commercial ethylene absorber was 2-3 Baht/small pack. The results indicated that EAP from agricultural residues with 5% PAC had could be a potential for development. Bioplastic from cellulose of husk of durian fruit was water soluble polymer. The cellulose powder from bleached fiber was then synthesized to carboxymethyl cellulose (CMC) by chloroacetic acid in alkaline condition. The percent yield of CMC was 138.12%. The obtained CMC powder had 95.63% purity and a degree of substitution (DS) at 0.68. It was water soluble with low viscosity at 429.9 cPs and appeared in pale yellow color. CMC solutions were added with four different additives viz. glycerol, sorbitol, polyethylene glycol and calcium carbonate at 10, 20, 30 and 40% (w/w) then it was casted to form the CMC film. The higher content of all additives resulted to the thicker film, greater elongation (%), poorer water solubility and lower tensile strength. The films formed with 30% glycerol had the highest elongation whereas film with 10% calcium carbonate highly resisted to tensile strength. The film with 40% calcium carbonate had the highest rate for oxygen transmission whist the properties of water solubility and elongation became low as compared to other treatments. Besides, all films were heat sealable and allowed oxygen transmitted through at rate of 1.15-17.6 cm2/m2/day. All CMC-based films could be degraded within 24 hour by burying it in high moisture content soil. Afterward, CMC films were processed to sachets for storing dry coffee powder. CMC-20% polyethylene glycol sachets could maintain quality of dry coffee power as similar as the coffee packed in aluminum foil bags at either ambient air or refrigerated storage. The results indicated that bioplastic derived from the husk of durian fruit could be a potential material for dry food packaging. Agriculture products such as fruit and vegetable have been studied as potential film forming materials to be used as food bio-packaging and biofilm because of their chemical composition of polysaccharide such as pectin and cellulosic substance. Puree from fruits and vegetables were prepared and used as raw materials for film processing. Chemical compositions and film properties were determination. Among the purees, carrot showed the highest pectin, could produce the best film. The film’s properties was Improved by adding hydrocolloids, pectin and alginate at 1.5, 3 and 4.5% w/w of puree. The results showed that increasing concentration of both hydrocolloids were increased thickness, L*, tensile strength and water barrier (WVTR decreased) of film (P
ปีเริ่มต้นงานวิจัย: 2553-10-01
ปีสิ้นสุดงานวิจัย: 2558-09-30
ลิขสิทธิ์: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-ไม่ดัดแปลง 3.0 ประเทศไทย (CC BY-NC-ND 3.0 TH)
เผยแพร่โดย: กรมวิชาการเกษตร
ภาษา (EN): th
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง


TARR Wordcloud:
โครงการวิจัยและพัฒนาบรรจุภัณฑ์
กรมวิชาการเกษตร
30 กันยายน 2558
โครงการวิจัยและพัฒนามะลิ โครงการวิจัยและพัฒนาข้าวฟ่าง โครงการวิจัยและพัฒนาการปรับปรุงพันธุ์ดาหลา โครงการวิจัยและพัฒนาสบู่ดำ โครงการวิจัยและพัฒนาพันธุ์ทุเรียน โครงการวิจัยและพัฒนาเครื่องอัดฟางข้าว โครงการวิจัยและพัฒนาเฟิน โครงการวิจัยและพัฒนามะม่วงหิมพานต์ โครงการวิจัยและพัฒนาหน้าวัว โครงการวิจัยและพัฒนาชาน้ำมัน

แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-ไม่ดัดแปลง 3.0 ประเทศไทย (CC BY-NC-ND 3.0 TH)
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก