งานวิจัย กลุ่มอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics)

ข้อมูลงานวิจัยอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics Research)

งานวิจัยส่วนท้องถิ่น
อุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics)
อุษา สุขขา จงจิตร จันตรา และ สิริฉัตร์ณัช ภักดีพรหมมา*
การพัฒนาบรรจุภัณฑ์แอคทีฟที่ได้จากวัสดุเชิงประกอบพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ เซลลูโลส และอนุภาคนาโนเงินจากกระบวนการชีวสังเคราะห์
การพัฒนาบรรจุภัณฑ์แอคทีฟที่ได้จากวัสดุเชิงประกอบพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ เซลลูโลส และอนุภาคนาโนเงินจากกระบ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและพัฒนาบรรจุภัณฑ์แอคทีฟสำหรับยับยั้งเชื้อรา Aspergillus ochraceus โดยทำการเตรียมฟิล์มวัสดุเชิงประกอบจากพอลิไวนิลแอลกอฮอล์และเซลลูโลสจากวัสดุเศษเหลือทางใบปาล์ม (PVA-C) จากผลการวิเคราะห์ทดสอบเส้นใยเซลลูโลสที่ได้จากทางใบปาล์มด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโกปี (FTIR) และเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD) พบว่าสามารถฟอกขาวและกำจัดลิกนินและเฮมิเซลลูโลสออกจากทางใบปาล์มได้ในขั้นตอนเดียว โดยใช้สารละลายผสมระหว่างสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ผลการศึกษาอิทธิพลของปริมาณเซลลูโลสต่อสมบัติทางกายภาพและสมบัติการย่อยสลายโดยการฝังดินของฟิล์มวัสดุเชิงประกอบ PVA-C พบว่า ฟิล์มวัสดุเชิงประกอบ PVA-C ที่มีเซลลูโลสอยู่ 5% w/w เป็นฟิล์มที่มีการกระจายตัวของเซลลูโลสค่อนข้างสม่ำเสมอ มีการซึมผ่านไอน้ำเท่ากับ 14.04±3.09 g·m × 10⁻⁴/m²·hr·mmHg และมีปริมาณความชื้นของฟิล์มเท่ากับ 26.29% (±0.83) โดยสามารถย่อยสลายได้หมดภายในเวลา 2 วัน นอกจากนี้พบว่า เซลลูโลสในฟิล์มจะเกิดการกระจุกตัวกันเป็นกลุ่มก้อนเมื่อปริมาณเซลลูโลสเพิ่มสูงขึ้นมากกว่า 5% w/w สำหรับการสังเคราะห์อนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) ด้วยกระบวนการชีวสังเคราะห์จากสารสกัดใบชะมวง พบว่าสามารถสังเคราะห์ AgNPs ได้ที่ pH 7 ภายในระยะเวลา 2 ชั่วโมง โดยมีลักษณะค่อนข้างกลม และมีขนาดเฉลี่ย 25.9±5.6 nm ผลการศึกษาอิทธิพลของความเข้มข้นของ AgNPs ที่เติมลงในฟิล์มวัสดุเชิงประกอบต่อการยับยั้งเชื้อรา Aspergillus ochraceus บนแผ่นฟิล์ม พบว่าสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราได้เป็นอย่างดี ดังนั้น จึงมีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาฟิล์มวัสดุเชิงประกอบ PVA-C5-Ag เพื่อใช้เป็นบรรจุภัณฑ์แอคทีฟสำหรับบรรจุอาหารแห้ง
This work aims to study and develop active packaging for the inhibition of Aspergillus ochraceus. Composite films were prepared using poly (vinyl alcohol) and cellulose extracted from oil palm fronds (PVA-C). FTIR and XRD results indicated that bleaching process, as well as the removalof lignin and hemicellulose from oil palm fronds, can be achieved in a single step using a mixed solution of H2O2 and NaOH. The effects of cellulose content on the physical properties anddegradation behavior, assessed via soil burial, were investigated. It was found that the PVA-C compositefilm containing 5% w/w cellulose exhibited the best properties, including good cellulose dispersion, a water vapor permeability (WVP) of 14.04±3.09 g.m x 10-4/m2.hour.mmHg, a moisture content of 26.29% (±0.83), and complete degradation within 2 days. Cellulose aggregation was observed when cellulose content exceeded 5% w/w. Silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized through a biosynthesis process using Garcinia cowaextracted solution at pH 7 and a reaction time of 2 h. The obtained AgNPs are spherical, with an average particle size of 25.9±5.6 nm. The antifungal properties of the composite film were evaluated base on varying AgNPs concentrations. It was found that the PVA-C5-Ag composite film exhibited strong antifungal activity against Aspergillus ochraceus. Therefore,the PVA-C5-Ag composite film demonstrated high potential as a biodegradable active packaging material for dried food in future applications.
บรรจุภัณฑ์แอคทีฟ, เซลลูโลส, ทางใบปาล์ม, อนุภาคนาโนเงิน, เชื้อรา Aspergillus ochraceus
Active packaging, Cellulose, Oil palm frond, AgNPs, Aspergillus ochraceus
2025