การศึกษาพัฒนาสมบัติของพืชบางชนิดเพื่อใช้แทนภาชนะพลาสติกและโฟม

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

กานติมา โปยารถ, เปรมฤดี ทรงนาศึก, ขวัญใจ คำแป้น

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

พชรมน รักษทิพย์, กาญจนาภรน์ ชูช่วย

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนพรหมคีรีพิทยาคม

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ที่มาและความสำคัญ

พลาสติกและโฟม เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีบทบาทเป็นอย่างยิ่งในชีวิตประจำวันของมนุษย์ในปัจจุบันนี้ ด้วยเพราะพลาสติกและโฟม มีคุณสมบัติในด้านดีหลายประการ ราคาไม่แพง น้ำหนักเบา แข็งแรง ทนทาน ทำให้พลาสติกและโฟมถูกนำมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์ต่างๆอย่างกว้างขวาง เช่นถุงพลาสติก บรรจุภัณฑ์ใส่อาหาร ของเล่นเด็ก อุปกรณ์เครื่องใช้ในครัวเรือน แม้ว่าพลาสติกจะช่วยให้เกิดความสะดวกสบายและมีข้อดีหลายประการ แต่สารประกอบในพลาสติกบางชนิดก็เป็นอันตรายต่อสุขภาพ โดยเฉพาะ การนำพลาสติกและโฟมมาใช้ทำเป็นบรรจุภัณฑ์ที่เกี่ยวกับอาหาร และเครื่องดื่ม สารเคมีในผลิตภัณฑ์พลาสติกและโฟมอาจหลุดลงไปปะปนกับอาหารหรือเครื่องดื่ม ส่งผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพของผู้บริโภคได้ นอกจากผลต่อสุขภาพของผู้บริโภคแล้ว บรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วกลายเป็นขยะปริมาณมหาศาล แม้ว่าจะมีการรณรงค์ให้มีการนำขยะพลาสติกและโฟมมารีไซเคิลใช้ใหม่ แต่ขยะที่ถูกทิ้งลงในสภาพแวดล้อมก็ยังมีจำนวนมหาศาล ในแต่ละวันน่าจะมีปริมาณถึง อุตสาหกรรมการผลิตพลาสติกเติบโตขึ้นถึง 20 เท่าในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา ปัจจุบันมีปริมาณอยู่ที่ 311 ล้านตันต่อปี และคาดว่าจะสูงถึง 600 ล้านตันภายใน 20 ปีข้างหน้า พลาสติกเหล่านี้แทบไม่เคยหายไปไหน เป็นภาระในการจัดเก็บ และพลาสติกจำนวนมากแตกสลายเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยกลายเป็นไมโครพลาสติกหมุนวนกลับมาอยู่ในห่วงโซ่อาหาร เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์เอง

มีพลาสติกเพียง 5% เท่านั้นที่ถูกนำมารีไซเคิลอย่างมีประสิทธิภาพ ราว 10% ถูกนำมาเผากำจัด อีก 40% ถูกฝังกลบ ในขณะที่อีกกว่า 30% หรือหนึ่งในสามไม่ได้รับการจัดการ ถูกทิ้งอยู่ในระบบนิเวศโดยเฉพาะในทะเลและมหาสมุทร ทุกปีมีขยะพลาสติกราว 8 ล้านตันไม่ได้รับการจัดเก็บและถูกพัดลงสู่ทะเล เท่ากับว่ามีรถขนขยะเทขยะพลาสติกลงสู่ทะเลวันละ 1,440 คัน เดือนละ 43,200 คัน หรือกว่า 5 แสนคันรถต่อปี และมีแนวโน้มจะเพิ่มเป็น 1 ล้านคันรถต่อปีในอีก 15 ปีข้างหน้า ปัจจุบันพบว่ามีพลาสติกชิ้นเล็กชิ้นน้อยลอยอยู่ในมหาสมุทรมากกว่า 5.25 ล้านล้านชิ้น รวมน้ำหนักราว 269,000 ตัน ไม่รวมไมโครพลาสติกอีก 4 พันล้านชิ้นต่อหนึ่งตารางกิโลเมตร ที่ทับถมอยู่ก้นทะเลพลาสติกชิ้นเล็กๆ และไมโครพลาสติกเป็นดูดซับสารพิษต่างๆ เมื่อถูกสิ่งมีชีวิตกินเข้าไปก็จะถูกส่งต่อผ่านห่วงโซ่อาหารมายังมนุษย์ มีการประมาณว่าทุกปีเต่าทะเล นกทะเล วาฬ โลมา นับแสนตัวต้องตายเพราะการกินพลาสติกเข้าไป เฉพาะในประเทศไทยพบสัตว์ทะเลหายาก เช่น เต่าทะเล วาฬ โลมา ตายจากการกินขยะพลาสติกและเศษเครื่องมือทำประมงเฉลี่ย 300 กว่าตัวต่อปี โดยตัวที่ตายจากการกินคิดเป็น 60% พันตามลำตัวและขาอีก 40% หากไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง คาดว่าจะมีปริมาณพลาสติกในทะเลมากกว่าน้ำหนักปลาทั้งหมดรวมกันภายใน 30 ปีข้างหน้า

ประเทศไทยมีค่าประเมินปริมาณขยะพลาสติกที่ลงสู่ทะเลอยู่ที่ 150,000 – 410,000 ตันต่อปี หรือเฉลี่ย 280,000 ตัน สูงเป็นอันดับห้าของโลก หากประเมินคร่าวๆ ว่าขยะแห้ง 1 กิโลกรัม มีประมาณ 100 ชิ้น หมายความว่าเราทิ้งขยะพลาสติกลงสู่ทะเลปีละกว่า 28,000 ล้านชิ้น ข้อมูลเหล่านี้ เป็นปัญหาใหญ่มากที่ทุกคนในโลกนี้ต้องตระหนักร่วมกัน

ผู้จัดทำโครงงาน เห็นความสำคัญของปัญหาที่เกิดขึ้น จึงคิดหาวิธีการบรรเทาแก้ปัญหาดังกล่าว โดยการ ต้องการศึกษาหาพืชและวัสดุธรรมชาติ มาวิจัย ศึกษา และพัฒนาคุณสมบัติ ให้สามารถนำมาใช้แทนพลาสติกและโฟมได้ โดยการหาข้อมูลเกี่ยวกับพืชที่น่าจะนำมาทำเป็นภาชนะ และหลอดดูด จากเอกสารและงานวิจัยต่างๆ แล้ว นำพืชเหล่านั้นไปวิจัยศึกษาคุณสมบัติที่จำเป็นต่อการนำไปใช้เป็นบรรจุภัณฑ์เกี่ยวกับอาหาร เครื่องดื่ม โดยเป้าหมายคือ เป็นเครื่องใช้ที่ใช้ครั้งเดียวทิ้ง เช่น กล่องโฟม ถ้วย จานพลาสติกหรือโฟม แก้วน้ำ หลอดดูด โดย มีเป้าหมายคือ นำพืชมา ศึกษา และพัฒนาคุณสมบัติให้สามารถนำมาใช้แทนพลาสติกและโฟม ในการบรรจุอาหารหรือเครื่องดื่มได้

1.นำพืชตัวอย่างคือ ใบเล็บครุฑลังกา ใบกล้วย ใบแรต ใบบอน ลำต้นของ หญ้าปล้อง หญ้าขน ต้นอ้อ ซังข้าว ไปศึกษาสมบัติทางเคมี คือ ความทนต่อกรดเบส ความร้อนอุณหภูมิ ไขมัน ความปลอดภัยในการนำมาใช้ อายุการใช้งานและการเก็บรักษา การรั่วซึม ผลได้ผลเสียเมื่อนำมาใช้บรรจุอาหาร เทียบกับภาชนะโฟมและพลาสติก

2.เลือกและนำตัวอย่างอาหารที่เหมาะกับการใช้ภาชนะที่ทำจากพืช ไปศึกษาข้อมูลของอาหาร ในด้าน ความเป็นกรดเบส ไขมัน อุณหภูมิ ลักษณะทางกายภาพ

3.แล้วจึงวิเคราะห์เปรียบเทียบ ข้อมูลในข้อ 1 และ ข้อ 2 คุณสมบัติของพืชในข้อใดที่ยังไม่เพียงพอที่จะนำไปใช้บรรจุอาหารหรือเครื่องดื่มได้ ก็ จะใช้กระบวนการทางวิทยาสาสตร์ ศึกษาวิธีการที่จะพัฒนาคุณสมบัติข้อนั้นๆ ให้สามารถ และเหมาะสมที่จะนำไปใช้บรรจุอาหารและเครื่องดื่มได้

4.นอกจากนี้ ก็ จะศึกษาทดลองเกี่ยวกับ อายุการเก็บรักษา อายุการใช้งาน และใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์พัฒนาให้บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพืชมีอายุการเก็บรักษาได้นานขึ้น

5.นำผลวิจัยที่ได้ ไปนำเสนอหน่วยงานราชการที่เกี่ยวข้องเช่น หน่วยงานที่รับผิดชอบด้านสภาพแวดล้อม ด้านอาหารและยา เพื่อขอตราหรือคำรับรองว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความปลอดภัยและใช้เพื่อการอนุรักษ์สภาพแวดล้อมควรสนับสนุน แล้วนำชิ้นงาน ผลวิจัย และคำรับรองนี้ มายื่นต่อ ผู้ประกอบการด้านจำหน่ายอาหารและเครื่องดื่ม เพื่อให้ช่วยกันอนุรักษ์และแก้ปัญหาสภาพแวดล้อม โดยการเปลี่ยนมาใช้ภาชนะจากพืช เช่นร้านอะเมซอน ร้านกาแฟร้านจำหน่ายอาหาร โดยใช้กับอาหาร ขนม ที่เหมาะ ตามที่ได้วิจัยไว้แล้ว

ปัญหา

พืชบางชนิดสามารถนำมาพัฒนาคุณสมบัติเพื่อใช้เป็นบรรจุภัณฑ์แทนพลาสติกและโฟมได้หรือไม่

สมมุติฐาน

พืชบางชนิดสามารถนำมาพัฒนาคุณสมบัติเพื่อใช้เป็นบรรจุภัณฑ์แทนพลาสติกและโฟมได้

วิธีดำเนินการวิจัย

1.นำพืชตัวอย่างคือ ใบเล็บครุฑลังกา ใบกล้วย ใบแรต ใบบอน ใบบัว ก้านบัว ลำต้นของ หญ้าปล้อง หญ้าขน ต้นอ้อ ซังข้าว ไปศึกษาสมบัติ คือ

1.1 ความทนต่อกรดเบส โดยการ หยดสารละลายที่มี pH 2 4 6 8 10 12 ลงไปบนพืชทุกชนิดที่กำหนด สังเกตความเปลี่ยนแปลง บันทึกผล

1.2 ศึกษาการทนความร้อนอุณหภูมิ โดยการใส่น้ำร้อน ที่อุณหภูมิต่างๆคือ 0 40 60 80 100 องศาเซลเซียสลงไป บนพืชทุกชนิดที่กำหนด แช่ทิ้งไว้เป็นเวลา 10 นาที บันทึกผลการเปลี่ยนแปลง และสังเกตการรั่วซึม บันทึกผล

1.3 ศึกษาการทนต่อไขมันที่อุณหภูมิต่างๆ โดยการใส่น้ำมันที่อุณหภูมิ 0 40 60 80 100 องศาเซลเซียส ลงบนพืชทุกชนิดที่กำหนด แช่ทิ้งไว้ 10 นาที บันทึกผล การเปลี่ยนแปลง และสังเกตการณ์รั่วซึม

1.4 ศึกษาความปลอดภัยในการนำมาใช้ อายุการใช้งานและการเก็บรักษา ผลได้ผลเสียเมื่อนำมาใช้บรรจุอาหาร เทียบกับภาชนะโฟมและพลาสติก

2.เลือกและนำตัวอย่างอาหารที่เหมาะกับการใช้ภาชนะที่ทำจากพืช ได้แก่ ขนมเค้ก ไอศกรีม ลูกชิ้นทอด กาแฟเย็น ฮอทด็อก ไข่เจียว แกงส้ม ต้มยำ ยำวุ้นเส้น ไปศึกษาข้อมูลของอาหาร ในด้าน ความเป็นกรดเบส ไขมัน อุณหภูมิ ลักษณะทางกายภาพ

3.แล้วจึงวิเคราะห์เปรียบเทียบ ข้อมูลในข้อ 1 และ ข้อ 2 คุณสมบัติของพืชในข้อใดที่ยังไม่เพียงพอที่จะนำไปใช้บรรจุอาหารหรือเครื่องดื่มได้ ก็ จะใช้กระบวนการทางวิทยาสาสตร์ ศึกษาวิธีการที่จะพัฒนาคุณสมบัติข้อนั้นๆ ให้สามารถ และเหมาะสมที่จะนำไปใช้บรรจุอาหารและเครื่องดื่มได้

ศึกษาการนำไปใช้จริงโดยการ

  1. นำพืชที่กำหนดในข้อ 1 มาทำเป็นภาชนะรูปถ้วย ส่วนต้นของหญ้าปล้อง หญ้าขน ซังข้าว และต้นอ้อ นำมาตัดเฉพาะปล้อง ล้างน้ำสะอาด

  2. ทดลองนำอาหารที่กำหนดในข้อ 2 ไปบรรจุในภาชนะที่ทำจากพืชในข้อ 1 สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลง ด้านสี ความคงตัว การซึมน้ำ การซึมน้ำมัน บันทึกผล

6.ศึกษาทดลองเกี่ยวกับ อายุการเก็บรักษา อายุการใช้งาน และใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์พัฒนาให้บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพืชมีอายุการเก็บรักษาได้นานขึ้น โดยการ นำพืชทุกชนิดที่กำหนด เก็บไว้ ที่ อุณหภูมิ ห้อง ในตู้เย็น สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงบันทึกผลการทดลองทุกวัน จนกว่าจะไม่สามารถนำไปใช้งานได้ บันทึกอายุการเก็บรักษา และใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการยืดอายุการเก็บรักษา

  1. ศึกษาแว็กซ์จากธรรมชาติ เพื่อใช้ในการเคลือบภาชนะและหลอดดูด ในกรณี ที่จำเป็นเพื่อเพิ่มอายุการเก้บรักา ศึกษาอายุการเก็บรักษา

7.นำผลวิจัยที่ได้ ไปนำเสนอหน่วยงานราชการที่เกี่ยวข้องเช่น หน่วยงานที่รับผิดชอบด้านสภาพแวดล้อม ด้านอาหารและยา เพื่อขอตราหรือคำรับรองว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความปลอดภัยและใช้เพื่อการอนุรักษ์สภาพแวดล้อมควรสนับสนุน แล้วนำชิ้นงาน ผลวิจัย และคำรับรองนี้ มายื่นต่อ ผู้ประกอบการด้านจำหน่ายอาหารและเครื่องดื่ม เพื่อให้ช่วยกันอนุรักษ์และแก้ปัญหาสภาพแวดล้อม โดยการเปลี่ยนมาใช้ภาชนะจากพืช เช่นร้านอะเมซอน ร้านกาแฟร้านจำหน่ายอาหาร โดยใช้กับอาหาร ขนม ที่เหมาะ ตามที่ได้วิจัยไว้แล้ว ทั้งนี้ จะได้เป็นสถานประกอบการที่มีส่วนรับผิดชอบต่อสังคม และสร้างจุดขาย เพราะจะได้ตรารับรอง ติดที่ร้าน

ขอบเขตของการวิจัย

การศึกษาครั้งนี้ มีขอบเขตของการวิจัยดังนี้คือ

1.ชนิดของพืช ต้องการพืชที่หาง่าย ราคาไม่แพงต้นทุนต่ำ และมีคุณสมบัติเหมาะสม

2.การทดแทน เป้าหมายที่ต้องการ คือ นำพืชไปใช้เป็นบรรจุภัณฑ์ทดแทนภาชนะที่ทำจากพลาสติกและโฟมที่ใช้ครั้งเดียวทิ้งเท่านั้น เช่นหลอดดูด แก้วพลาสติก จาน ถ้วย กล่องโฟม

การเก็บรวบรวมข้อมูล

1.รวบรวมข้อมูลด้านกายภาพของพืชชนิดต่างๆในด้านขนาด ลักษณะของใบ ลำต้นข้อปล้อง

2.เลือกพืชในข้อ 1 ที่มีความเหมาะสมเบื้องต้นมา ทดสอบคุณสมบัติ ด้านต่างๆตามที่กำหนดไว้ในวิธีดำเนินการวิจัย ทำซ้ำสามครั้งกับคุณสมบัติทุกรายการที่ต้องการทดสอบ เก็บบันทึกข้อมูล

3.ทดสอบคุณสมบัติของอาหาร ขนม เครื่องดื่มที่เหมาะสมกับภาชนะที่ทำจากพืช ตามที่ระบุไว้ในวิธีดำเนินการวิจัย ทำซ้ำสามครั้งเก็บบันทึกข้อมูล

4.พัฒนาคุณสมบัติของภาชนะที่ทำจากพืช ทดสอบซ้ำจนได้ค่าแน่นอน บันทึกข้อมูล

การวิเคราะห์ข้อมูล

นำข้อมูลไปหาค่าเฉลี่ย ร้อยละ

ประโยชน์และผลที่คาดว่าจะได้รับ

1.ด้านสภาวะแวดล้อม

2.ด้านสุขภาพอนามัยของมวลมนุษยชาติ

3.สร้างงานและรายได้ เพราะจะเกิดอาชีพใหม่คือการปลูกพืชดังกล่าวเพื่อการจำหน่าย

4.เป็นจุดขายให้ร้านอาหารและสถานประกอบการที่เปลี่ยนมาใช้ผลิตภัณพ์ที่ทำจากพืชซึ่งมีผลการวิจัยรองรับ

5.เป็นตัวอย่างและเป็นการกระตุ้น ให้มนุษยชาติ เห็นความสำคัญในการร่วมกันรักษาและดูแลสภาพแวดล้อม

บรรณานุกรม

  1. http://www.moe.go.th/moe/th/news/detail.php?NewsID=36326&Key=news11

  2. https://www.youtube.com/watch?v=UYAC4Jfl8QU

4.https://farm.ec/%E0%B8%AB%E0%B8%8D%E0%B9%89%E0%B8%B2%E0%B8%9B%E0%B8%A5%E0%B9%89%E0%B8%AD%E0%B8%87-b7c46353788f

  1. http://saosusuk-76.blogspot.com/2010/08/20-50-2.html

  2. https://www.youtube.com/watch?v=oUR4uXoPGUU

  3. https://www.youtube.com/watch?v=JtPrhGTXD6w

  4. http://www.thaihealth.or.th/Content/29150-%E0%B9%80%E0%B8%9C%E0%B8%B2%E2%80%B2%E0%B9%82%E0%B8%9F%E0%B8%A1-%E0%B8%9E%E0%B8%A5%E0%B8%B2%E0%B8%AA%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%81%E2%80%B2%E0%B8%AD%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B8%B2%E0%B8%A2%E0%B8%A3%E0%B8%B1%E0%B8%9A%E0%B8%81%E0%B9%8A%E0%B8%B2%E0%B8%8B%E0%B8%9E%E0%B8%B4%E0%B8%A9.ht

http://greenworld.or.th/green_issue/%E0%B8%9E%E0%B8%A5%E0%B8%B2%E0%B8%AA%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%81-6-%E0%B8%AD%E0%B8%A2%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%87%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B8%8A%E0%B8%B5%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%95%E0%B8%99/