มารู้จักไบโอซักซินิก

กรดซักซินิก (C4H6O4) คือกรดอินทรีย์ชนิดไดคาร์บอกซิลิก ที่ประกอบด้วยธาตุคาร์บอน 4 อะตอม สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง ทั้งโดยทางตรง เช่น เป็นส่วนประกอบในยาหรือเครื่องสำอาง เป็นสารปรับสภาพความเป็นกรด - ด่างของผลิตภัณฑ์อาหาร และทางอ้อมโดยใช้เป็นเคมีตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์สารอื่นๆ ที่มีประโยชน์เชิงการค้าได้หลากหลายชนิด

ด้วยประโยชน์ที่มากมายของกรดซักซินิกจึงมีความพยายามที่จะผลิตกรดซักซินิกให้ได้ปริมาณมากด้วยต้นทุนที่ถูกลง และเมื่อไม่นานมานี้ได้ค้นพบว่าการผลิตกรดซักซินิกด้วยการหมักผลิตผลทางการเกษตรสามารถให้ผลผลิตสูงและประหยัดกว่าการผลิตโดยวิธีการสังเคราะห์จากปิโตรเคมี ปัจจุบันจึงได้มีการพัฒนากระบวนการหมักกรดซักซินิกให้มีประสิทธิภาพเพื่อยกระดับสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรม

กรดซักซินิกที่ได้จากผลผลิตทางการเกษตรเรียกว่า ไบโอซักซินิก เป็นเคมีชีวภาพที่เป็นความหวังในอุตสาหกรรมหลายด้าน รวมถึงอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ เพราะเป็นที่ทราบกันว่ากรดซักซินิกสามารถนำไปใช้สังเคราะห์พลาสติกชีวภาพชนิดพอลิบิวทิลีนซักซิเนต (Polybutylene succinate) หรือ PBS ซึ่งเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้

งานวิจัยของไบโอซักซินิกประกอบด้วยการวิจัยต้นน้ำคือ การค้นหาเชื้อหมักที่มีศักยภาพ และผลิตผลทางการเกษตรที่เหมาะสมสำหรับการหมัก งานวิจัยกลางน้ำคือ การพัฒนากรรมวิธีหมัก พัฒนากรรมวิธีเก็บเกี่ยวให้ได้ผลผลิตที่บริสุทธิ์และมีประสิทธิภาพ และงานวิจัยปลายน้ำคือ การยกระดับสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรม เป้าหมายที่สำคัญของงานวิจัยในปัจจุบันคือ การปรับปรุงระบบการผลิตให้ได้ไบโอซักซินิกสูงที่สุด ทิศทางการวิจัยที่กำลังได้รับความสนใจคือ การรวมระบบการหมักไบโอซักซินิกเข้ากับระบบการหมักไบโอเอทานอล เนื่องจากระบบการหมักไบโอเอทานอลเป็นระบบที่ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูง ในขณะที่ระบบการหมักไบโอซักซินิกเป็นระบบที่ต้องการคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นเมื่อรวมสองระบบการหมักเข้าด้วยกัน โดยควบคุมให้มีการผันก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากระบบการหมักไบโอเอทานอลให้กับระบบการหมักไบโอซักซินิกก็น่าจะลดปัญหาการจัดการก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มาก งานวิจัยที่กำลังได้รับความสนใจอีกงานหนึ่งได้แก่ การพัฒนาระบบการผลิตไบโอซักซินิกจากลิกโนเซลลูโลส (lignocelluloses) แทนการใช้แป้งและน้ำตาล เนื่องจากแป้งและน้ำตาลมีความสำคัญต่อห่วงโซ่อุปทานอาหาร ถ้าหากมีการใช้แป้งและน้ำตาลในการผลิตสารเคมีและเชื้อเพลิงมากเกินไป จะไปรบกวนความยั่งยืนของห่วงโซ่อุปทานอาหารและความมั่นคงทางอาหารได้ ดังนั้นจึงมีความพยายามที่จะนำเอาลิกโนเซลลูโลสมาใช้แทน ซึ่งมีอยู่จำนวนมากและหาได้ง่าย โดยเฉพาะเศษเหลือจากการเกษตร เช่น ฟางข้าว แกลบ ชานอ้อย และตอซังข้าวโพด

ที่มา:

1. ศิริรัตน์ ศิริพรวิศาล. "ไบโอซักซินิก: ทางเลือกใหม่สำหรับเคมีภัณฑ์สีเขียว" เทคโนโลยีวัสดุ. 61 : 54-58 : ตุลาคม - ธันวาคม 2553.

2. Innovation trend. [ออนไลน์]. เข้าถึงได้จาก : http://www.nia.or.th/innolinks/page.php?issue=201301§ion=6 (วันที่ค้นข้อมูล : 8 กรกฎาคม 2557).