Page 92 - EBOOK-TRON_2018
P. 92
ความสำาคัญและความเป็นมา
กาแฟเป็นพืชที่มีการเพาะปลูกในหลายภูมิภาคทั่วโลก โดยมีต้นกำาเนิดจากประเทศเอธิโอเปีย แล้วแพร่หลาย วัตถุประสงค์
ไปทั่วโลก ประเทศที่มีการปลูกกาแฟมากที่สุดคือ บราซิล กาแฟเป็นเครื่องดื่มที่ได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่อง
จนถึงปัจจุบัน อุตสาหกรรมการผลิตกาแฟจึงเป็นอุตสาหกรรมใหญ่เป็นอันดับสองรองจากอุตสาหกรรมปิโตรเคมี 1. เพื่อศึกษากระบวนการสกัดสีและน้ำามันจากกากกาแฟ
(Murthy and Madhava Naidu 2012) โดยกาแฟพันธุ์ที่สำาคัญมีด้วยกัน 2 พันธุ์ ได้แก่ อาราบิก้า (Arabica) และ 2. เพื่อศึกษาการนำาสีจากกากกาแฟมาใช้ย้อมผ้าฝ้าย ไหมและไนลอน และวิเคราะห์สมบัติ
โรบัสต้า (Robusta) ในประเทศไทยมีการปลูกกาแฟในจังหวัดทางภาคเหนือและภาคใต้ ทางภาคเหนือจะปลูกกาแฟ 3. เพื่อศึกษาการเตรียมไมโครแคปซูลของน้ำามันจากกากกาแฟ และวิเคราะห์สมบัติ
พันธุ์อาราบิก้า ส่วนกาแฟพันธุ์โรบัสต้าจะปลูกมากทางภาคใต้ และมีการผลิตออกมาในรูปของผลิตภัณฑ์กาแฟ 4. ศึกษาการตกแต่งสำาเร็จผ้าฝ้าย ไหมและไนลอนด้วยไมโครแคปซูลของน้ำามันจากกากกาแฟ
สำาเร็จรูปมากมาย กาแฟนั้นประกอบด้วยสารต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidant) จึงมีประโยชน์ในการช่วยให้ร่างกาย 5. วิเคราะห์แนวทางการนำาสีย้อมและสารตกแต่งสำาเร็จจากกาแฟไปใช้ประโยชน์
สดชื่น คาเฟอีนในกาแฟทำาให้ร่างกายตื่นตัว กระปรี้กระเปร่า ช่วยให้ระบบการหมุนเวียนเลือดดีขึ้น นอกจากนี้ใน
กาแฟยังพบว่ามีสารกลุ่มฟีนอลิก (Phenolic) และลิพิด (Lipid) หลายชนิดที่มีการศึกษาว่ามีประโยชน์ต่อร่างกาย จุดเด่น
จากอุตสาหกรรมการผลิตกาแฟสำาเร็จรูปและจากธุรกิจร้านกาแฟที่มีจำานวนมากในประเทศไทย ทำาให้มีกากกาแฟ การนำาผลงานวิจัยไปใช้ประโยชน์
เป็นของเหลือในปริมาณมาก กากกาแฟมีองค์ประกอบสำาคัญที่เป็นประโยชน์และสามารถนำามาประยุกต์ใช้ได้ เช่น จุดเด่นของงานวิจัยนี้เป็นการนำากากกาแฟซึ่งเป็นวัสดุที่เหลือจากกระบวนการผลิตกาแฟ
น้ำามัน ที่สามารถนำามาใช้ในการตกแต่งเพื่อเพิ่มสมบัติพิเศษให้กับสิ่งทอ และสารสีจากกากกาแฟสามารถนำามาใช้ มาใช้ประโยชน์และเพิ่มมูลค่าโดยพัฒนาเป็นเป็นสีย้อมและสารตกแต่งสำาเร็จสำาหรับสิ่งทอที่มี อยู่ระหว่างการดำาเนินการเพื่อยื่นขอจดอนุสิทธิบัตร
เป็นสีย้อมได้ งานวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาการนำากากกาแฟมาใช้ประโยชน์โดยพัฒนาเป็นสีย้อมและสารตกแต่งสำาเร็จ ความปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สีธรรมชาติที่สกัดได้จากกากกาแฟสามารถย้อม
สำาหรับสิ่งทอ เพื่อเป็นแนวทางในการนำาของเหลือจากกระบวนการผลิตกาแฟมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและ เส้นใยสิ่งทอประเภทไหม ฝ้าย และไนลอนได้ โดยเฉพาะไหมที่ย้อมติดสีจากกากกาแฟได้
มีมูลค่าเพิ่มขึ้น โดยทำาการศึกษาการสกัดสีย้อมและน้ำามันจากกากกาแฟ ศึกษาการย้อมสีจากกากกาแฟบนผ้าฝ้าย ดีมาก กระบวนการย้อมที่หลีกเลี่ยงการใช้การช่วยผนึกสีชนิดสังเคราะห์โดยสารช่วยผนึกสีจาก
ไหมและไนลอน ซึ่งเลือกใช้เป็นตัวแทนของผ้าจากเส้นใยธรรมชาติ (ฝ้ายและไหม) และเส้นใยสังเคราะห์ (ไนลอน) ธรรมชาติแทน คือ แทนนิน นอกจากให้สีน้ำาตาลบนผ้าแล้วสีจากกากกาแฟยังทำาให้ผ้ามีสมบัติ
และพัฒนากระบวนการย้อมสีจากกากกาแฟซึ่งจัดเป็นสีธรรมชาติ ให้มีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปราศจาก ต้านแบคทีเรียและป้องกันรังสี UV ได้ดีมากอีกด้วย น้ำามันที่สกัดได้จากกากกาแฟยังสามารถ
การใช้สารเคมีอันตราย โดยเลือกใช้สารช่วยติดสีที่เป็นสารธรรมชาติ คือ แทนนินที่สกัดจากใบมันสำาปะหลังแทน นำามาพัฒนาเป็นสารตกแต่งสำาเร็จเพื่อเพิ่มสมบัติพิเศษ ได้แก่ สมบัติการป้องกันแบคทีเรียให้กับ
สารช่วยติดชนิดสังเคราะห์ ตรวจสอบสมบัติการติดสี ความคงทนของสี และสมบัติการต้านแบคทีเรียของผ้าที่ ผลิตภัณฑ์สิ่งทอได้โดยเฉพาะผ้าไหม
ผ่านการย้อม น้ำามันที่สกัดได้จากกากกาแฟนอกจากจะช่วยเพิ่มความชุ่มชื้นให้กับผิวหนังได้แล้ว ยังสามารถต้าน
อนุมูลอิสระ การพัฒนาสารตกแต่งสำาเร็จจากน้ำามันที่สกัดได้จากกากกาแฟทำาโดยอาศัยเทคนิค Microencapsulation
วิเคราะห์สมบัติของไมโครแคปซูลที่เตรียมได้และนำาไปตกแต่งบนผ้าฝ้าย ไหมและไนลอน และวิเคราะห์สมบัติการ
ต้านแบคทีเรียและการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเล็ตของผ้าที่ตกแต่ง เพื่อเป็นแนวทางในพัฒนาผลิตภัณฑ์สิ่งทอ งานวิจัยนี้ศึกษาการนำากากกาแฟพันธุ์อาราบิก้ามาพัฒนาเป็นสีย้อมและสารตกแต่งสำาเร็จสำาหรับสิ่งทอ ผลการศึกษาการสกัดสีย้อมจากกากกาแฟพบว่าภาวะเหมาะสมใน
o
เพื่อสุขภาพ (Healthcare textiles) และรักษ์สิ่งแวดล้อม การสกัดคือการใช้ตัวทำาละลายเป็นน้ำาผสมเอทานอล (50:50) โดยใช้อัตราส่วนกากกาแฟต่อตัวทำาละลาย 1:10 ที่อุณหภูมิ 95 C เวลา 120 นาที องค์ประกอบทางเคมี
ของสีผงหนัก 100 กรัมประกอบด้วยคาเฟอีน 3,403.2 มิลลิกรัม โปรตีน 26.48 กรัม เถ้า 7.61 กรัม ไขมัน 2.60 กรัม และน้ำาตาล 0.53 กรัม สีย้อมที่สกัดได้มีภาวะเหมาะ
o
สมในการย้อมบนผ้าฝ้าย ไหม และไนลอน ที่อุณหภูมิ 95 C pH 4 เวลา 30 นาที อัตราส่วนปริมาตรน้ำาย้อมต่อน้ำาหนักผ้า 30:1 และย้อมติดผ้าไหมได้ดีที่สุด รองลงมาคือ
ไนลอนและฝ้าย ตามลำาดับ โดยให้เฉดสีน้ำาตาล การใช้แทนนินที่สกัดจากใบมันสำาปะหลังเป็นสารช่วยผนึกสีช่วยให้สีย้อมมีความเข้มสีบนผ้าสูงขึ้นและเฉดสีบนผ้าหม่นลง
ผ้าฝ้าย ไหมและไนลอนที่ผ่านการย้อมสีจากกากกาแฟมีสมบัติด้านความคงทนของสีต่อการซักและขัดถูอยู่ในเกณฑ์ดีแต่มีความคงทนต่อแสงค่อนข้างต่ำา อย่างไรก็ตามการ
ใช้แทนนินในการผนึกสีช่วยทำาให้สีบนผ้ามีความคงทนต่อแสงสูงขึ้น สีจากกากกาแฟช่วยให้ผ้าฝ้าย ไหม และไนลอนมีสมบัติป้องกันรังสี UV ได้ดีเยี่ยม และยังช่วยให้ผ้าทั้ง
สามชนิดต้านเชื้อแบคทีเรียชนิด S. Aureus ได้ดีมาก นอกจากนี้แทนนินยังช่วยให้ผ้าย้อมสีจากกากกาแฟต้านทานแบคทีเรีย S. Aureus ได้สูงขึ้นอีกด้วย
การศึกษาการนำาน้ำามันที่สกัดได้จากกากกาแฟมาพัฒนาเป็นสารตกแต่งสำาเร็จสำาหรับสิ่งทอโดยใช้ เฮกเซนเป็นตัวทำาละลายในการสกัดน้ำามัน พบว่าน้ำามันจากกาก
กาแฟมีองค์ประกอบทางเคมีเป็นคาเฟอีน 87.77 มิลลิกรัม/100 มิลลิลิตร โปรตีน 0.29 กรัม/100 กรัม และปริมาณเถ้าที่วิเคราะห์ได้ 0.03 กรัม/100 กรัม และประกอบ
ด้วยกรดไขมันชนิดหลักคือไลโนเลอิก (44.16%) และปาล์มิติก (34.29%) การเตรียมไมโครแคปซูลของน้ำามันจากกากกาแฟทำาโดยใช้โซเดียมอัลจิเนตความเข้มข้น 0.025
และ 0.05%w/v เป็นเปลือกหุ้ม Tween 20 ความเข้มข้น 15 %v/v เป็นสารอิมัลซิไฟเออร์ และใช้แคลเซียมคลอไรด์ 1%w/v เป็นสารเชื่อมขวาง ไมโครแคปซูลที่เตรียมโดย
ใช้โซเดียมอัลจิเนตความเข้มข้น 0.025 และ 0.05 %w/v ให้ไมโครแคปซูลที่มีขนาดโดยเฉลี่ย 3.28 และ 3.47 ไมโครเมตร ตามลำาดับ ผลการวิเคราะห์โดยย้อมน้ำามันด้วย
สี Nile Red และส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์ชนิดคอนโฟคอลพบว่าการเพิ่มปริมาณน้ำามันในการเตรียมไมโครแคปซูลทำาให้มีจำานวนไมโครแคปซูลเพิ่มมากขึ้น และมีแนวโน้ม
เกาะกลุ่มกันมากขึ้นด้วย ผลการตกแต่งไมโครแคปซูลของน้ำามันจากกากกาแฟบนผ้าฝ้าย ไหม และไนลอน โดยใช้สารช่วยยึดติดประเภทอะคริลิก ความเข้มข้น 20 กรัม
ต่อลิตร พบว่าไมโครแคปซูลที่เตรียมได้เหมาะสำาหรับตกแต่งผ้าไหม โดยผ้าไหมที่ผ่านการตกแต่งมีสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียชนิด S. Aureus ดีขึ้นมากแต่การตกแต่งไม่ช่วย
เพิ่มสมบัติการป้องกันรังสี UV ให้กับผ้าไหม
มหกรรมง�นวิจัยแห่งช�ติ 2561 | 92 93 | Thailand Research Expo 2018
