รู้หรือไม่? เปลือกทุเรียนทำวัสดุก่อสร้างและพลาสติกได้
เขียนบทความโดย RISC | 3 วันที่แล้ว
แก้ไขล่าสุด : 3 วันที่แล้ว
รู้หรือไม่ ทุเรียน 1 กิโลกรัม จะประกอบไปด้วยเปลือกถึง 0.585 กิโลกรัม
เมื่อเข้าสู่ช่วงกลางปี ผลไม้ที่หลายคนต่างเฝ้ารอคงหนีไม่พ้น “ทุเรียน” ราชาแห่งผลไม้ ซึ่งทุเรียนจัดเป็นหนึ่งในพืชเศรษฐกิจสำคัญของไทย โดยข้อมูลจากกรมการค้าภายใน กระทรวงพาณิชย์ พบว่าในปี 2566 ทุเรียนมีมูลค่าการส่งออกสูงถึง 164,787 ล้านบาท และมีการบริโภคภายในประเทศเฉลี่ย 400,000 ตัน/ปี ด้วยความนิยมในการบริโภคทุเรียน แต่กลับส่งผลให้เกิดปัญหาขยะจากเปลือกทุเรียน ทำให้มีขยะเปลือกทุเรียนเกิดขึ้นประมาณ 240,200 ตัน/ปี หากจัดการกับขยะเหล่านี้ไม่ดีพอ ก็อาจก่อให้เกิดปัญหาด้านสุขอนามัย และสิ่งแวดล้อมในระยะยาว
โดยทั่วไป การกำจัดเปลือกทุเรียนมักจะใช้ฝังกลบและการเผา ซึ่งทั้งสองวิธีต่างส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การฝังกลบมีการปล่อยก๊าซมีเทนจากการย่อยสลายของเปลือกทุเรียน ในขณะที่การเผาก็ปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ และคุณภาพอากาศ ดังนั้นการนำเปลือกทุเรียนมาใช้ประโยชน์ต่อจึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ
จากการศึกษาวิจัยพบว่า เปลือกทุเรียนสามารถนำไปหมักด้วยยีสต์ เพื่อใช้เป็นอาหารสัตว์เคี้ยวเอื้องได้ โดยเปลือกทุเรียนหมักที่ได้จะมีปริมาณโปรตีนเพิ่มขึ้น กลิ่นหอมคล้ายผลไม้ดอง เนื้อสัมผัสไม่เละ และไม่มีสารอันตรายที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการหมัก ทำให้สามารถใช้เป็นอาหารสำหรับสัตว์เคี้ยวเอื้องได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพและอัตราการเจริญเติบโตของสัตว์
เปลือกทุเรียน ยังพัฒนาให้เป็นฉนวนกันความร้อนจากเส้นใยได้อีกด้วย โดยการสกัดเฮมิเซลลูโลส และลิกนินออกจากเส้นใยเปลือกทุเรียน จากนั้นนำไปผสมกับกาว เช่น น้ำยางธรรมชาติ และขึ้นรูปเป็นแผ่น ฉนวนที่ได้จะมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่ำ สามารถใช้เป็นวัสดุกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพ แต่อาจมีข้อจำกัดในด้านการดูดซึมน้ำสูง และลามไฟได้ดี นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นส่วนผสมในการเตรียมโฟม PLA/PBS/เส้นใยเปลือกทุเรียน เพื่อใช้เป็นวัสดุรองนอนสำหรับสัตว์ทดลองในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเส้นใยทุเรียนจะช่วยเพิ่มความสามารถในการดูดซับสารละลายแอมโมเนียหรือสารคัดหลั่งจากสัตว์ได้ดี และทำให้โฟมมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น
เปลือกทุเรียน สามารถนำมาแปรรูปเป็นพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ที่มีชื่อว่า คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) เนื่องจากเปลือกทุเรียนมีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบหลักถึง 54% สูงกว่าเส้นใยธรรมชาติชนิดอื่นๆ เช่น ชานอ้อย ฟางข้าว กาบมะพร้าว ซึ่งมีเซลลูโลส 41%, 38% และ 36% ตามลำดับ การสกัดเซลลูโลสจากเปลือกทุเรียนเพื่อนำไปผลิต CMC จึงมีความเป็นไปได้
กระบวนการผลิต CMC จากเส้นใยทุเรียนประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ...
- การเตรียมเซลลูโลสจากเส้นใยเปลือกทุเรียน โดยขั้นตอนนี้จะเป็นกำจัดเฮมิเซลลูโลส และลิกนินด้วยสารละลายด่างเข้มข้น เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และการฟอกขาวเพื่อกำจัดสี
- การทำอัลคาไลเซชัน (Alkalization) โดยการแช่เซลลูโลสในสารละลายด่างเข้มข้นร่วมกับตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำ เช่น NaOH/isopropyl alcohol เพื่อให้สารละลายด่างซึมเข้าเส้นใย
- การทำปฏิกิริยาอีเทอริฟิเคชัน (Etherification) โดยการเติมกรดโมโนคลอโรอะซีติก (MCA) เพื่อเข้าทำปฏิกิริยากับเซลลูโลส ได้ผลิตภัณฑ์เป็นโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (Na-CMC) และเกลือแกง (NaCl) เป็นผลพลอยได้
โดย CMC ที่ได้จากเส้นใยเปลือกทุเรียนมีคุณสมบัติเทียบเท่ากับ CMC ทางการค้า สามารถย่อยสลายได้ภายใน 60 ชั่วโมง โดยไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เหมาะกับการนำไปใช้เป็นบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นสารเคลือบผิวผลไม้ เพื่อชะลอการเน่าเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การเปลี่ยนเปลือกทุเรียนให้เป็นวัสดุที่สามารถใช้ประโยชน์ได้ไม่เพียงแต่ช่วยลดปริมาณขยะ แต่ยังเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุเหลือทิ้งจากเกษตรกรรม สร้างผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพและมูลค่าสูง โดยเฉพาะการใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิต CMC ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย เช่น ใช้เป็นสารเพิ่มความหนืด (Thickener) และสารช่วยรักษาความคงตัว (Stabilizer) ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอางค์ และการเกษตร ฟิล์มชีวภาพและบรรจุภัณฑ์ย่อยสลายได้ นอกจากช่วยลดการพึ่งพาวัสดุที่ผลิตจากปิโตรเลียม ซึ่งส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมและสร้างโอกาสทางเศรษฐกิจใหม่ให้กับเกษตรกรและอุตสาหกรรม ยังตอบโจทย์การพัฒนาอย่างยั่งยืนในปัจจุบันอีกด้วย
เนื้อหาโดย คุณ สุพรรณภางค์ รักษาวงค์ นักวิจัยวัสดุ Sustainable Building Material
อ้างอิงข้อมูลจาก
กรมการค้าภายใน กระทรวงพาณิชย์. สถิติผลผลิตทุเรียน : https://regional.moc.go.th/th/file/get/file/202407013a6133c1bd218dfc40828623c88c6fea161400.pdf
ซารีนา สือแม. 2564. การพัฒนาและเพิ่มมูลค่าเปลือกทุเรียนวัสดุเหลือทิ้งเป็นแหล่งอาหารสัตว์คุณภาพสูงสู่จังหวัดชายแดนใต้. สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)
ปานใจ สื่อประเสริฐสิทธิ์ และคณะ. 2563. ความเป็นไปได้ทางเทคนิคสำหรับการผลิตแผ่นฉนวนกันความร้อนจากเปลือกทุเรียน. Vol 39. No 6, November-December 2020.
กชกร จิตรีธาตุ. 2566. การพัฒนาและตรวจสอบโฟม PLA/PBS/เส้นใยเปลือกทุเรียนสำหรับประยุกต์ใช้เป็นวัสดุรองนอนสำหรับสัตว์ทดลองในห้องปฏิบัติการ. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (นวัตกรรมและเทคโนโลยีวัสดุ) มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
Ruengdechawiwat, S., Sanawong , P., & Boonmee, S. . (2024). Application of carboxymethyl cellulose from durian rind for maintaining the quality of mango fruits (MANGIFERA INDICA LINN.) CV. NAMDOKMAI SRI TONG. Life Sciences and Environment Journal, 25(1), 166–176.