Fruit-Long: แผ่นดูดซับเอทิลีนจากดินเหนียวนาโนและนาโนเซลลูโลสเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
กวิสรา รุจิประภากร, ลักษิกา หงส์ฟ่องฟ้า, พิชญุตม์ ลือปิยะพาณิชย์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
จิรดา สิงขรรัตน์, ณุจุฑา ธรรมสุเมธ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ผลไม้เป็นแหล่งวิตามินและเกลือแร่ที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย หากไม่ได้รับวิตามินในปริมาณที่เพียงพออาจ ส่งผลให้ร่างกายทำงานผิดปกติหรือเกิดโรคได้ แต่ก่อนที่ผลไม้จะถูกส่งถึงมือผู้บริโภค ผลไม้ที่ถูกเก็บเกี่ยวจะต้อง ผ่านกระบวนการเก็บรักษาและขนส่งที่ใช้เวลานานจนเกิดการเสื่อมสภาพหรือเน่าเสีย ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากหลายปัจจัย เช่น อุณหภูมิ, บรรยากาศแวดล้อม, ความชื้นที่ไม่เหมาะสม, การเข้าทำลายของโรคและแมลง หรืออาจเกิดจากแก๊สเอทิลีน ซึ่งแก๊สเอทิลีนเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดเนื่องจากเป็นแก๊สที่ผลไม้สร้างขึ้นได้เองตามธรรมชาติและสามารถกระตุ้นให้ผลไม้สุกและเน่าเสีย โครงงานนี้จึงสนใจที่จะป้องกันการสุกของผลไม้ ที่เกิดจากการกระตุ้นของเอทิลีน เพื่อที่จะยืดอายุของผลไม้และไม่ทำให้เกิดการสุกแบบผิดปกติที่จะส่งผลให้รสชาติและกลิ่นเปลี่ยนไป ทางคณะผู้จัดทำโครงงานจึงสนใจที่จะพัฒนา วัสดุดูดซับเอทิลีนที่ปลอดภัยต่อผู้บริโภคและยังคงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อลดปริมาณแก๊สเอทิลีนที่เกิดขึ้น โดยสนใจที่จะนำกระดาษคราฟท์เคลือบดินเหนียวนาโนร่วมกับ นาโนเซลลูโลสจากกากใบชาเพิ่มเข้ามา เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับ และใช้มะเขือเทศพันธุ์ลูกท้อเป็นผลไม้ตัวอย่างในการศึกษา จากการทดลองพบว่า นาโนเซลลูโลสที่สังเคราะห์จากกากใบชาโดยใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 45 %wt ทำให้ได้นาโนเซลลูโลสที่มีความกว้าง 8.23 นาโนเมตร และสามารถสังเคราะห์ดินเหนียวนาโน จาก แร่ดินเหนียวเบนโทไนต์ ได้ขนาด 780-1423 นาโนเมตร สำหรับการทดลองการดูดซับแก๊สเบื้องต้นโดยใช้ แก๊สไอโอดีน พบว่า กระดาษคราฟท์สีขาว-ขาว มีความสามารถในการดูดซับไอโอดีนได้มากที่สุดเมื่อเทียบกับกระดาษคราฟท์สีน้ำตาล-น้ำตาล และ กระดาษคราฟท์สีขาว-น้ำตาล นั่นคือสามารถดูดซับไอโอดีนได้ 6.49% โดยน้ำหนักกระดาษ และพบว่าเมื่อนำกระดาษคราฟท์สีขาว-ขาว ขนาด 4 cm2 มาเคลือบด้วยดินเหนียวนาโน 60 g ใน 300 µl 10 %wt PVA /nano cellulose เข้มข้น 6.67 mg/ml เพื่อผลิตแผ่นดูดซับ พบว่าสามารถดูดซับ ไอโอดีนได้ 424.60 mg/gน้ำหนักสารเคลือบ นอกจากนั้น เมื่อนำถุงเย็นและกล่องนมมาประกบเป็นแผ่นดูดซับในหลายรูปแบบไปทดสอบการดูดซับไอโอดีน พบว่าทั้งถุงเย็นและกล่องนมทำให้ประสิทธิภาพในการดูดซับลดลง จากผลการทดลองทั้งหมด ทำให้สามารถคาดว่าแผ่นดูดซับที่ทำมาจากดินเหนียวนาโนและนาโนเซลลูโลสจะสามารถ ดูดซับเอทิลีนและยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้ได้