นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 246

ปีที่ 52 ฉบับที่ 246 มกราคม - กุมภาพันธ์ 2567 45 ผ.ศ.ดร.สุพจน์ ไชยสังข์ | อาจารย์ คณะอุตสาหกรรมบริการ มหาวิทยาลัยราชภัฎสวนสุนันทา | e-mail: Supc5987@hotmail.com ห น่วยงานต่างๆ ทั้งภาครัฐบาลและเอกชน เล็งเห็นปัญหาจาก พลาสติกที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ในปัจจุบันจึงได้มีการผลิต บรรจุภัณฑ์ที่ผลิตจากพลาสติกชีวภาพ (Bioplastic) เนื่องจาก เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยสามารถย่อยสลายได้ง่ายและรวดเร็ว และ ง่ายต่อการรีไซเคิล พลาสติกชีวภาพผลิตจากวัตถุดิบทางการเกษตรหรือ จากธรรมชาติ สามารถปลูกหมุนเวียนและทดแทนได้ เช่น ข้าวโพด อ้อย มันสัมปะหลัง ทำ �ให้ลดปัญหาที่ส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น นอกจากข้าวโพด มันสำ �ปะหลังแล้ว ยังสามารถนำ �นมมาผลิต เป็นพลาสติกชีวภาพได้ เนื่องจากนมมีโมเลกุลของโปรตีนที่เรียกว่า เคซีน (Casein) เมื่อมีการเติมกรดลงในนม เช่น กรดซิตริก ค่า pH ของนม จะเปลี่ยนไป ทำ �ให้โมเลกุลของเคซีนแยกตัว เมื่อแยกเคซีนออกมา สามารถนำ �ไปขึ้นรูปเป็นพลาสติกได้ เรียกพลาสติกชนิดนี้ว่า เคซีนพลาสติก นักเรียนและครูจึงเห็นว่าหากมีการศึกษาเกี่ยวกับพลาสติกชีวภาพจะช่วย แก้ปัญหาพลาสติกที่ส่งผลกระทบต่อโลกและสิ่งแวดล้อมได้ จึงได้จัดทำ � โครงงาน “การศึกษากรดจากผลไม้ที่มีผลต่อเคซีนพลาสติก” โดยนักเรียน ได้ใช้กรดผลไม้ 5 ชนิด คือ ฝรั่ง สับปะรด มะละกอ ส้ม และมะนาว แทนกรดแอซิติกหรือกรดซิตริกที่เป็นสารเคมี เพื่อลดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม และเพื่อให้ผลการทดลองที่ได้เป็นพลาสติกชีวภาพที่สามารถนำ �ไปใช้ ประโยชน์ได้จริง ขั้นตอนการทำ �โครงงาน 1. สมมติฐาน : ถ้ากรดจากน้ำ �ผลไม้มีผลทำ �ให้โมเลกุลของเคซีน ในนมแยกตัว ดังนั้น กรดจากมะนาวที่มีค่าความเป็นกรด - เบส (pH) อยู่ ในช่วง 2 - 3 ทำ �ให้โมเลกุลของเคซีนในนมคลายตัวได้ดีที่สุด 2. วัตถุประสงค์ : 1) เพื่อศึกษากรดจากน้ำ �ผลไม้ชนิดต่างๆ ที่มีผลต่อมวลของเคซีน พลาสติก 2) เพื่อเปรียบเทียบมวลของเคซีนพลาสติกที่ได้จากการผสมกรด จากน้ำ �ผลไม้ชนิดต่างๆ ในนม  3. ตัวแปรที่ศึกษา ตอนที่ 1 เปรียบเทียบปริมาตรของกรดซิตริกที่มีผลต่อเคซีน พลาสติก 1) ตัวแปรต้น คือ ปริมาตรของกรดซิตริก 2) ตัวแปรตาม คือ มวลของเคซีนพลาสติก 3) ตัวแปรควบคุม คือ อุณหภูมิห้องทดลอง 25 องศาเซลเซียส อุณหภูมิของนมขณะต้ม 50 องศาเซลเซียส ปริมาตรของนม และความเข้มข้น ของกรดซิตริก ตอนที่ 2 เปรียบเทียบชนิดของผลไม้ที่มีผลต่อเคซีนพลาสติก 1) ตัวแปรต้น คือ กรดจากน้ำ �ผลไม้ (ฝรั่ง สับปะรด มะละกอ ส้ม และมะนาว) 2) ตัวแปรตาม คือ มวลของเคซีนพลาสติก 3) ตัวแปรควบคุม คือ อุณหภูมิห้องทดลอง 25 องศาเซลเซียส, อุณหภูมิของนมขณะต้ม 50 องศาเซลเซียส ปริมาตรของนม และปริมาตร ของน้ำ �ผลไม้ ที่มา : https://www.tools.in.th/ph/ph-of-fruits/ 4. ขอบเขตของการศึกษา 1) ใช้นมโรงเรียนซึ่งเป็นนมวัวในการทดลอง 2) ใช้ผลไม้ 5 ชนิด คือ ฝรั่ง สับปะรด มะละกอ ส้ม และ มะนาว 5. ผลที่คาดว่าจะได้รับ 1) ทราบว่ากรดจากผลไม้ชนิดใดสามารถทำ �ให้ได้เคซีนพลาสติก มากที่สุด 2) พบวิธีการผลิตเคซีนพลาสติกโดยใช้วัสดุธรรมชาติ 6. นิยามศัพท์เฉพาะ 1) เคซีน คือโปรตีนชนิดหนึ่งที่พบในน้ำ �นมเท่านั้น และมีประมาณ ร้อยละ 80 ของโปรตีนทั้งหมดในน้ำ �นม ลักษณะของเคซีนเป็นเมล็ดสีขาว เหลือง ในสภาพบริสุทธิ์มีสีขาวไม่มีกลิ่นและรส สามารถแยกเคซีนออก จากน้ำ �นมได้ด้วยวิธีการตกตะกอนนมในช่วง pH 2 - 4 อุณหภูมิ 50 - 60 องศาเซลเซียส 2) เคซีนพลาสติก คือ พลาสติกที่เกิดจากการแข็งตัวของเคซีน หลังการเติมกรดลงไปในนม 3) พลาสติกชีวภาพ คือ พลาสติกที่ผลิตขึ้นจากวัสดุธรรมชาติ เช่น เซลลูโลส (ที่ได้จากพืช) แป้ง น้ำ �ตาล (ที่ได้จากมันสำ �ปะหลัง) และ เคซีนจากนม โดยพลาสติกชีวภาพเป็นพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ ตามธรรมชาติ หรือนำ �ไปผ่านกระบวนการหมักทางชีวภาพ 4) พอลิเมอร์ คือ มอนอเมอร์ที่เป็นโมเลกุลเดี่ยว หากมอนอเมอร์ หลายๆ โมเลกุลยึดต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ จนกลายเป็นสารประกอบ ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ เรียกว่า พอลิเมอร์ 5) พลาสติก คือ วัสดุสังเคราะห์ที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อทดแทน การใช้วัสดุธรรมชาติ เป็นฉนวนความร้อน และฉนวนไฟฟ้า น้ำ �หนักเบา ทนน้ำ � 6) กรดซิตริก หรือกรดมะนาว เป็นกรดอินทรีย์อ่อน อยู่ในกลุ่ม ของกรดอัลฟาไฮดรอกซี (Alphahydroxy Acid) ที่นิยมนำ �มาใช้เป็น ผลิตภัณฑ์ทำ �ความสะอาดผิวและบำ �รุงผิวหลายชนิด 7) กรดผลไม้ คือ ความเป็นกรดที่พบในผลไม้ ทราบได้จาก การวัดค่า pH (ค่า pH ในช่วง 0 - 6 มีความเป็นกรด ยิ่งค่าเข้าใกล้ 0 จะบ่งบอกว่ามีความเป็นกรดสูง) ตัวอย่างของกรดผลไม้ตามธรรมชาติที่ พบในผลไม้ชนิดต่างๆ เช่น กรดมาลิก พบในแอปเปิล กล้วย เชอรี กรด ซิตริกพบในเชอรี มะนาว สตรอเบอรี แอปเปิล กล้วย และกรดทาร์ทาลิก พบในอะโวคาโด กล้วย เชอรี องุ่น มะนาว หากเปรียบเทียบค่า pH ของ ผลไม้ชนิดต่างๆ จะได้ผลดังตาราง ชนิดผลไม้ ฝรั่ง สับปะรด มะละกอ ส้ม มะนาว 3.6 – 4.3 3.2 – 4.1 5.2 – 6.0 3.0 – 4.0 2.0 – 3.0 pH