การศึกษาความสัมพันธ์ค่าความหวานของอ้อยกับลักษณะปล้องอ้อย
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ปานชนก ลีลา, โกวิท สุขชัย, รุจน์สิริพล พุฒซ้อน
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ศิตา ทวีกาญจน์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
อ้อย พืชเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทย โดยดร.วีรพงษ์ รามางกูร ได้กล่าวโดยสรุปได้ว่าประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกน้ำตาลมากเป็นอันดับที่ 2 ของโลกและเป็นผู้ผลิตน้ำตาลมากเป็นอันดับที่ 6 ของโลก (2561) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการเกษตรกรรมที่เกี่ยวกับอ้อยเพราะอ้อยถือเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตน้ำตาล โดยความหวานของอ้อย จะส่งผลต่อคุณภาพในการผลิตน้ำตาล และส่งผลต่อราคาการรับซื้อของโรงงานอุตสาหกรรมที่รับซื้ออ้อยแบบตามคุณภาพ ซึ่งในปัจจุบันความสัมพันธ์ระหว่างค่าความหวานของอ้อยกับลักษณะของปล้องอ้อยยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ทางคณะผู้จัดทำจึงได้ทำการวิจัยเพื่อหาความสัมพันธ์ดังกล่าวโดยมีวัตถุประสงค์ของการวิจัยดังนี้ 1) เพื่อหาความสัมพันธ์ค่าความหวานของอ้อยกับลักษณะปล้องอ้อย และ 2) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนในการขนส่งอ้อย โดยศึกษาลักษณะของปล้องอ้อย 3 ลักษณะ ได้แก่ ความยาวของปล้อง น้ำหนักของปล้อง และเส้นรอบวงของปล้อง และนำมาหาความสัมพันธ์ต่อความหวานที่ได้จากแต่ละปล้อง ซึ่งวัดผ่านเครื่องวัดความหวานชนิดปากกา (Brix refractometer) โดยค่าที่ได้มีหน่วยเป็น องศาบริกซ์ หรือปริมาณน้ำตาลซูโครส 1 กรัม ในสารละลาย 100 กรัม ทั้งยังได้หาความสัมพันธ์ของลำดับของปล้องอ้อยต่อค่าความหวาน เพื่อหาแนวโน้มของปริมาณน้ำตาลที่อยู่ภายในปล้องตั้งแต่ปล้องล่างสุดจนถึงปล้องบนสุด ซึ่งนำไปใช้ประโยชน์ในการเลือกตัดอ้อยบางส่วนที่มีคุณภาพต่ำ และใช้ประกอบในการขนส่งอ้อยและลดต้นทุนการขนส่ง โดยในการวิจัยครั้งนี้ได้เลือกวัดความหวานของอ้อยสายพันธุ์ขอนแก่น 3 ซึ่งเป็นอ้อยที่ได้รับความนิยมปลูกเพื่อใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตน้ำตาลของโรงงานอุตสาหกรรม
จากการวิจัยพบว่า ความสัมพันธ์ระหว่างลำดับของปล้องอ้อยกับน้ำหนักและความยาวของปล้องอ้อยมีค่าสัมประสิทธิ์แสดงการตัดสินใจสูงถึง 0.97 และ 0.99 โดยสมการแสดงความสัมพันธ์คือ y = 0.0155x2 - 2.6588x + 81.565และ y = 0.0012x3 - 0.0612x2 + 0.488x + 8.9143 ตามลำดับและยังพบความสัมพันธ์อีกว่าในอ้อยที่ปล้องด้านบนสุดของลำต้นจะมีค่าความหวานสูงกว่าปล้องที่อยู่ด้านล่างอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์แสดงการตัดสินใจอยู่ที่ 0.98 สมการแสดงความสัมพันธ์คือ y = -0.0016x3 + 0.044x2 - 0.1891x + 21.377 ซึ่งเมื่อหาความสัมพันธ์ของค่าเฉลี่ยค่าความหวานของปล้องอ้อยแบบถ่วงน้ำหนักแล้วพบว่ามีค่าสัมประสิทธิ์แสดงการตัดสินใจอยู่ที่ 0.96 มีสมการแสดงความสัมพันธ์คือ y = -0.0012x3 + 0.035x2 - 0.1544x + 21.871 โดยปล้องที่มีความสัมพันธ์มากที่สุดคือปล้องในลำดับที่ 1-20 ซึ่งมีความยาวเฉลี่ย 1.6028 เมตรต่อต้น และน้ำหนักเฉลี่ย 1.1537 กิโลกรัมต่อต้น ซึ่งความสัมพันธ์จากการวิจัยดังกล่าวสามารถนำไปใช้เป็นข้อมูลในด้านการขนส่งและควบคุมคุณภาพของน้ำตาลในโรงงานอุตสาหกรรมได้โดยเลือกตัดอ้อยในลำดับปล้องที่ 1-20 เนื่องจากมีความสัมพันธ์ของค่าความหวานมากที่สุด อีกทั้งปล้องอ้อยที่อยู่ด้านบนสุดของต้น จากการวิจัยพบว่ามีปริมาณสารละลายภายในปล้องต่ำ ทำให้ไม่คุ้มต่อการนำไปผลิตน้ำตาลและการขนส่งเนื่องจากเป็นการเปลืองพื้นที่ของยานพาหนะในการขนส่ง ถึงแม้ว่าการขนส่งจะขนส่งอ้อยได้ปริมาณเท่าเดิมแต่อ้อยที่ขนส่งเป็นอ้อยที่มีคุณภาพมากกว่าการเลือกที่จะขนส่งอ้อยทั้งต้น ซึ่งนั่นส่งผลให้ราคาการรับซื้ออ้อยของโรงงานสูงตามไปด้วย ซึ่งเป็นผลดีต่อเกษตรกรที่ปลูกอ้อยแบบเน้นคุณภาพ