Biofilm จากขยะอาหาร โดยกลุ่มแบคทีเรียจากอาหารหมักไส้กรอกอีสาน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ศิวกร ชาญชโลธร, วศิน เธียรวุฒิ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
วนิดา ภู่เอี่ยม, ชนันท์ เกียรติสิริสาสน์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
“ไส้กรอกอีสาน” เป็นอาหารท้องถิ่นประจำภาคอีสานประเภทเนื้อหมัก มีรสชาติเปรี้ยว เป็นหนึ่งในภูมิปัญญาไทยด้านการถนอมอาหาร โดยไส้กรอกอีสานทํามาจากเนื้อและไขมันสุกร ข้าวสุก ปรุงรสแล้วบรรจุในไส้หมู มัดเป็นท่อน ผึ่งไว้ในที่สะอาดจนเปรี้ยว โดยเกิดจากจุลินทรีย์ที่จัดอยู่ในกลุ่มของแบคทีเรียกรดแลคติก ซึ่งมีการสร้างสาร exopolysaccharide (EPS) ก่อให้เกิดเป็นเมือกหรือ biofilm บนพื้นผิวของไส้กรอกอีสาน ช่วยให้แบคทีเรียมีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมต่างๆรวมทั้งสารปฏิชีวนะได้ biofilm ของแบคทีเรียกรดแลคติกจะใช้ข้าวและกระเทียมซึ่งเป็นส่วนผสมของไส้กรอกอีสานเป็นแหล่งคาร์โบไฮเดรตในการสร้างกรดแลคติกและส่งผลให้ค่า pH ลดลง เป็นกลไกหนึ่งในการป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่เป็นพิษและจุลินทรีย์ที่มีผลทําให้ผลิตภัณฑ์เน่าเสียได้ ทำให้สามารถเก็บรักษาอาหารไว้ได้นาน ถึงแม้ว่าจะมีการถนอมอาหารแต่ในปัจจุบันกลับยังคงพบปัญหาจากขยะอาหาร (Food waste) ในปริมาณมาก โดยพบว่าในทุกๆปีจะมีอาหารที่ถูกทิ้งหรือถูกปล่อยให้เน่าเสียไปอย่างเปล่าประโยชน์ประมาณ 1 ใน 3 ของอาหารที่ผลิตขึ้นในแต่ละปี ซึ่งอาจมีปริมาณมากถึง 1,300 ล้านตัน เพื่อเป็นการใช้ประโยชน์และลดปัญหาดังกล่าว ผู้วิจัยจึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาชนิดและปัจจัยที่ส่งผลต่อการผลิต biofilm ของแบคทีเรียในไส้กรอกอีสาน เพื่อนำไปสร้าง biofilm จากขยะอาหาร และศึกษาประสิทธิภาพของ biofilm ที่ได้จากขยะอาหาร จากนั้นจะนำมาสู่การพัฒนาเป็นบรรจุภัณฑ์ในการยืดอายุการเก็บรักษาและตรวจวัดความเน่าเสียของอาหารสด โดยมีวิธีดำเนินการวิจัยดังนี้ ในการศึกษาที่ 1 ทำการศึกษาชนิดและปัจจัยที่ส่งผลต่อการผลิต biofilm ของแบคทีเรียในไส้กรอกอีสานโดยการรวบรวมเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง และศึกษาอุณหภูมิและ pH ที่ส่งผลต่อการผลิต biofilm วัดผลจากน้ำหนักของ biofilm เพิ่มขึ้นและวัดค่า Optical Density (OD) ของแบคทีเรียใน microtiter dishes โดยใช้เครื่อง spectrophotometer ในการศึกษาที่ 2 ศึกษาการสร้าง biofilm ของแบคทีเรียจากไส้กรอกอีสานในขยะอาหารโดยชั่งน้ำหนักและวัดค่า OD ของแบคทีเรีย การศึกษาที่ 3 ศึกษาประสิทธิภาพของ biofilm ที่ได้จากขยะอาหารโดยการศึกษาค่า pH ของ biofilm ด้วย pH sensor probe ทำการรวบรวมเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องในเรื่อง pH indicator ที่เหมาะสมกับ biofilm และทำการศึกษา plasticizer ที่เหมาะสมต่อความยืดหยุ่นของ biofilm ซึ่งวัดผลโดยใช้เครื่องทดสอบแรงดึง ทำการหาค่าความทนต่อแรงดึงและการยืดตัว ณ จุดขาด ในการศึกษาที่ 4 นำ biofilm จากแบคทีเรียในขยะอาหารมาพัฒนาเป็นบรรจุภัณฑ์ในการยืดอายุการเก็บรักษาและตรวจวัดความเน่าเสียของอาหารสด โดยวัดผลจากการเปลี่ยนสีของ universal indicator ลักษณะทางกายภาพ และการเปลี่ยนสีของ biofilm เปรียบเทียบกับชุดควบคุม โดยจากการศึกษาทั้งหมดนี้เพื่อเป็นการใช้ประโยชน์จากขยะอาหารที่นำไปสู่การลดปัญหาขยะอาหารอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน