ความเป็นมาและความสำคัญ

ประเทศไทยเป็นครัวของโลกโดยหนึ่งในแหล่งโปรตีนราคาถูกคือหอยแมลงภู่ แต่ละปีสามารถเพาะเลี้ยง เพื่อใช้เป็นอาหาร คิดเป็นมูลค่ามากกว่า 650 ล้านบาทต่อปี ปริมาณผลผลิตของฟาร์มเลี้ยงหอยทะเลในปี พ.ศ. 2563 มีปริมาณผลผลิตจากการเลี้ยงหอยทะเลจำนวน 119,001.84 ตัน ประกอบด้วยผลผลิตหอยแมลงภู่มีจํานวนมากที่สุดถึง 69,329.76 ตัน หรือร้อยละ 58.26 เนื้อหอยแมลงภู่ถูกนำไปบริโภคทั้งแบบสดและแปรรูป แต่เปลือกกลายเป็นขยะสะสมตามแหล่งชุมชนที่มีอาชีพแกะเนื้อหอย การแปรรูปขยะเปลือกหอยแมลงภู่เป็นผลิตภัณฑ์ต้นน้ำไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นการแก้ปัญหาขยะในแหล่งชุมชนและสร้างมูลค่าให้กับวัสดุเหลือทิ้ง (Waste-to-Wealth) ตัวอย่างผลิตภัณฑ์กลางน้ำและปลายน้ำจากไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตคือ (1) สารเติมแต่งในพอลิเมอร์ (2) สีเกล็ดประกายมุก และ (3) สารเคลือบสะท้อนน้ำสำหรับอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ เป็นต้น

ไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตที่ได้เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตจากธรรมชาติ มีความบริสุทธิ์สูง สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย นวัตกรรมไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นการวางพื้นฐานการใช้วัตถุดิบคุณภาพสูง ให้ผู้ประกอบการและนักวิจัยไทยให้สามารถเข้าถึงแคลเซียมคาร์บอเนตคุณภาพสูงเพื่อใช้พัฒนาต่อยอดทั้งเชิงพาณิชย์และงานวิจัยพื้นฐาน ลดการพึ่งพาวัตถุดิบราคาแพงจากต่างประเทศ เป็นการบริหารจัดการทรัพยากรตามแนวทาง เศรษฐกิจชีวภาพ-เศรษฐกิจหมุนเวียน-เศรษฐกิจสีเขียว (Bio-Circular-Green Economy, BCG)

เทคโนโลยี/กระบวนการ

การแปรรูปเริ่มจากการล้างทำความสะอาดเปลือกหอย จากนั้นแช่เปลือกหอยในสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นเพื่อกำจัดชั้นออแกนิกสีเขียวด้านนอกและเป็นการกำจัดเพรียงที่ติดมากับเปลือกหอย ล้างเปลือกหอยที่แช่ด่างแล้วนำมาตากให้แห้ง อบเปลือกหอยแมลงภู่ที่ทำความสะอาดแล้วที่อุณหภูมิ 250องศาเซลเซียสเพื่อทำลายโปรตีนที่เป็นตัวยึดแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนต จากนั้นนำเปลือกหอยแมลงภู่ที่ผ่านการอบมาแช่ในสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อล้างสารอินทรีย์ที่หลงเหลือจากการสลายตัวของโปรตีนและฆ่าเชื้อจุลชีพที่อาจจะเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแปรรูปอีกด้วย หลังจากล้างและทำให้แห้งจะได้ไบโอไมโครแคลเซียมคาร์บอเนตรูปร่างแบบแผ่นขนาดประมาณ 3-5 ไมครอน กระบวนการผลิตไบโอนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถทำได้โดยการบดไมโครแคลเซียมคาร์บอเนตเพิ่มเติมไบโอนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่ได้มีรูปร่างกลมและมีขนาดเฉลี่ยประมาณ 110 นาโนเมตร

การนำไปใช้ประโยชน์

ไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถนำไปใช้ในบทประยุกต์ที่หลากหลายเช่นเดียวกับไมโครและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีการใช้งานอยู่ เช่น ใช้เป็นส่วนผสมในเครื่องสำอางใช้เป็นสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมพลาสติกเป็นสารเพิ่มความขาวและความมันเงาในอุตสาหกรรมกระดาษ เป็นสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมสี เป็นต้น ไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตที่ผลิตได้เป็นวัตถุดิบต้นน้ำที่มีศักยภาพเชิงพาณิชย์สามารถใช้ทดแทนการนำเข้า ไมโครและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตคุณภาพสูงจากต่างประเทศได้ ทำให้ผู้ประกอบการไทยสามารถเข้าถึงวัตถุดิบคุณภาพสูงที่พัฒนาโดยคนไทยเพิ่มโอกาสในการพัฒนาผลิตภัณฑ์นวัตกรรมอื่นๆที่ต้องใช้คุณสมบัติเด่นของไมโครและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ นอกจากนั้นกระบวนการแปรรูปสามารถถ่ายทอดให้กับวิสาหกิจชุมชนที่มีอาชีพแกะเนื้อหอยขายเปลือกหอยสามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตได้ทันที ชุมชนสามารถสร้างรายเพิ่มเติมจากการแปรรูปเปลือกหอย นอกจากนั้นยังเป็นการจัดการขยะเปลือกหอยสะสมในแหล่งชุมชนอีกด้วย

ผู้วิจัย:

• ชุติพันธ์ เลิศวชิรไพบูลย์
• สนอง เอกสิทธิ์
• สุวัสสา บำรุงทรัพย์
• อรุณศรี งามอรุณโชติ