06-04-2019, 02:03 PM
วิจัยและพัฒนาเครื่องสกัดองค์ประกอบน้ำมันธรรมชาติจำกพืชด้วยเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์เหนือวิกฤตร่วมกับระบบผสมแบบแม่เหล็ก
พินิจ จิรัคคกุล, เวียง อากรชี, อนุชา เชาว์โชติ และสิทธิชัย ดาศรี
พินิจ จิรัคคกุล, เวียง อากรชี, อนุชา เชาว์โชติ และสิทธิชัย ดาศรี
การพัฒนาเครื่องสกัดองค์ประกอบน้ำมันธรรมชาติจำกพืชด้วยเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์เหนือวิกฤตเป็นเครื่องสกัดองค์ประกอบน้ำมันธรรมชาติจำกพืชด้วยเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์เหนือวิกฤตหรือการสกัดด้วยเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์เหนือวิกฤตร่วมกับตัวทำละลายตัวอื่น โดยการแช่ที่ความดันสูงและตัวทำละลายซึมผ่านวัตถุดิบ และทาให้ตัวทำละลายสารสำคัญออกมาในรูปของน้ำมัน ซึ่งจำกงานวิจัยนักวิจัยได้ทาการออกแบบถังสกัดขนาดเล็กก่อนเพื่อต้องการหาสัดส่วนของเวลาและความดันในการสกัดสารสำคัญในแต่ละพืช โดยถังสกัดขนาด 200, 5,000 และ 10,000 มิลลิลิตร (ซึ่งความดันใช้งานไม่เกิน 320 บาร์) และมี heater ควบคุมอุณหภูมิ โดยวัตถุดิบที่นำมาใช้ควรมีการบดย่อยให้มีขนาดผ่านตะแกรงเบอร์ 30 แมท การสกัดน้ำมันธรรมชาติจำกพืช ของใส้พริกและเมล็ดพริก 40.21 กรัม สามารถสกัดแคปไซซินได้ 6.7874 mg/ml เมื่อเทียบกับตัวอย่างสกัดด้วยอะซิโตน ประสิทธิภาพการสกัดแคปไซซินได้ 33.75% เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีมาตรฐานแต่ข้อดีของระบบแช่จะมีประสิทธิภาพในการสกัดสารโดยไม่จำเป็นต้องเดินเครื่องตลอดระยะเวลาสกัด ลดการสึกหรอ ความดันระบบคงที่ ประหยัดพลังงาน และอายุการใช้งานเครื่องและระบบจะยาวนานมากกว่าระบบการสกัดแบบไหลผ่าน
การสกัดสารสำคัญของผงพริกแห้ง ผงมะเขือเทศ และผงเมล็ดองุ่น เริ่มทดสอบจำกการสกัดพริกพันธุ์ยอดสนเข็ม 80 และมะเขือเทศพันธุ์อีเป๋อ ปัจจัย ความดัน 10, 15, 20 MPa เอทานอล 10, 25, 40 มิลลิลิตร และ เวลา 30, 60, 90 นาที ได้ปริมาณน้ำมันพริกที่สกัดได้อยู่ในช่วงร้อยละ 5.16 - 20.3 สารแคปไซซิน ทั งหมดอยู่ในช่วง 9.0863 - 19.5999 mg/100 g dw น้ำมันที่สกัดได้สูงสุดคือที่ความดัน 15 MPa ปริมาณเอทานอล 40 ml ระยะเวลาที่ใช้ในการสกัด 90 นาที แต่สภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการสกัดสารแคปไซซิน คือ การใช้ความดัน 15 MPa เอทานอล 25 ml และใช้ระยะเวลาในการสกัด 60 นาที โดยเทคนิคซอกเทคใช้ตัวทำละลายเอทานอลสามารถสกัดสารแคปไซซินได้ 25.702 mg/100 g dw ใช้เวลา 3 ชั่วโมง แต่เมื่อใช้เทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์เหนือวิกฤติร่วมกับเอทานอลโดยใช้เทคนิค Pressure swing extractions 24.570 mg/100 g dw มีค่าใกล้เคียงกับเทคนิคซอกเทค ส่วนการสกัดน้ำมันมะเขือเทศ ปริมาณน้ำมันที่สกัดได้อยู่ในช่วงร้อยละ 3.04 - 14.02 การสกัดสารไลโคปีนออกมาในปริมาณสูงมีค่า 14.467 mg/100 g dw ที่ความดัน 20 MPa เอทานอลท 40 ml และระยะเวลา 60 นาที การสกัดสารกลุ่มไลโคปีนต้องใช้ความดันที่ 20 MPa ขึ นไป เมื่อเปรียบเทียบเทคนิคการแช่ร่วมกับเอนไซม์เป็นสภาวะควบคุม (control) ที่ใช้ตัวทำละลายเอทานอลสามารถสกัดสารไลโคปีนได้ 67.610 mg/100 g dw และเทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์เหนือวิกฤติร่วมกับตัวทำละลายเอทานอลโดยใช้เทคนิค Pressure swing extractions 17.114 mg/100 g dw ส่วนการสกัดน้ำมันเมล็ดองุ่น ที่สกัดได้ของเมล็ดองุ่นพันธุ์ชิลีจำกสภาวะการสกัดที่ความดัน 20 MPa เอทานอล 40 ml เวลา 90 นาที ให้ปริมาณน้ำมันในการสกัดอยู่ที่ร้อยละ 9.32 และการนาเทคนิค Pressure swing extractions เข้ามาร่วมในการสกัดจะสามารถให้ปริมาณน้ำมันอยู่ที่ร้อยละ 13.45 ซึ่งเพิ่มสูงขึ นร้อย 4.13 โดยเทคนิค Pressure swing extractions ให้ปริมาณสารโพรแอนโทไซยานินส์สูงสุด (15.661 mg/100 g dw) เทคนิคคาร์บอนไดออกไซด์เหนือวิกฤติร่วมกับเอทานอล (6.202 mg/100 g dw) และเทคนิคการแช่ (3.590 mg/100 g dw) ตามลำดับ