รายงานการวิจัยนกั ศกึ ษาระดบั ปรญิ ญาตรี
เรอื่ ง
การสกัดและหาระดบั การกาจัดหมอู่ ะซทิ ิลของไคโตซานจากเปลือกกงุ้
ก้ามกราม แกนหมกึ และเหด็ กระดา้ ง
Extraction and Determination of Deacetylation of Chitosan
from Giant Freshwater Prawn Crust, Squid Pens, and
Hard Mushroom
บดนิ ทร์ ไกรพล
สรุ างคณา สมบัติ
มหาวิทยาลยั ราชภฏั มหาสารคาม
2561
ลิขสิทธข์ิ องมหาวทิ ยาลัยราชภฏั มหาสารคาม
(งานวจิ ัยน้ีไดร้ บั ทนุ อดุ หนนุ จากสถาบนั วจิ ัยและพัฒนา มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏมหาสารคาม ปีงบประมาณ 2561)
กติ ติกรรมประกาศ
โครงงานวจิ ยั เรือ่ ง การสกดั และหาระดับการกาจดั หมู่อะซทิ ิลของไคโตซานจากเปลือกกุ้ง
กา้ มกราม แกนหมึก และเหด็ กระด้าง สาเรจ็ ลงได้ดว้ ยความกรณุ าจากอาจารย์ชชั ญาภา เกตวุ งศ์
อาจารย์ที่ปรกึ ษาโครงงานวิจยั ท่ใี ห้คาแนะนา ตลอดจนชว่ ยแก้ปัญหาต่าง ๆ จนงานวจิ ยั สาเรจ็ ลุล่วง
ไปด้วยดี
ขอขอบพระคุณ ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิจิตร เชาว์วันกลาง อาจารย์ผู้สอนรายวิชาวิธีวิจัย
ทางวทิ ยาศาสตร์ ทีใ่ หค้ าแนะนาในการจดั ทารปู เล่มวจิ ัยจนสาเร็จลุล่วงไปด้วยดี
ขอขอบพระคณุ คณาจารย์และเจา้ หน้าที่สาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
รวมท้ังเจ้าหน้าท่ีศูนย์วิทยาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏ
มหาสารคาม ที่ให้ความช่วยเหลือในด้านวัสดุอุปกรณ์ที่เป็นประโยชน์ในการทาวิจัยคร้ังนี้จนสาเร็จ
ลลุ ว่ งไปด้วยดี
ขอขอบคุณ สถาบันวจิ ัยและพัฒนา มหาวทิ ยาลัยราชภัฏมหาสารคาม และคณะกรรมการ
พิจารณาทนุ สนบั สนุนการวจิ ัยปีงบประมาณพ.ศ. 2561 ทใ่ี หท้ ุนสนบั สนนุ การทาวทิ ยานพิ นธ์ในครงั้ นี้
พร้อมน้ี ขอระลึกถึงคุณบิดามารดา ท่ีให้การอบรมสั่งสอนและสนับสนุนการทาวิจัย
จนสาเร็จตามความมุ่งหมาย คุณงามความดีและคุณประโยชน์ของโครงงานวิจัยนี้ ขอน้อมให้แด่บิดา
มารดาของคณะผจู้ ดั ทา
คณะผวู้ จิ ยั
2561
ข
ชือ่ เรอื่ ง การสกดั และหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทลิ ของไคโตซานจากเปลอื กกงุ้
ก้ามกราม แกนหมกึ และเห็ดกระด้าง
ผวู้ จิ ยั นายบดนิ ทร์ ไกรพล
นางสาวสรุ างคณา สมบัติ
อาจารย์ท่ปี รึกษา อาจารยช์ ัชญาภา เกตวุ งศ์
โปรแกรม / คณะ วทิ ยาศาสตร์ / ครุศาสตร์
มหาวิทยาลัย มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั มหาสารคาม
ปีทพ่ี ิมพ์ 2561
บทคดั ยอ่
การสกัดและหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซานจากเปลือกกุ้งก้ามกราม แกน
หมึก และเห็ดกระด้าง โดยนาเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึกและเห็ดกระด้าง ที่ผ่านการทาความ
สะอาดและบดอย่างละเอียดแล้วมาผ่านกระบวนการการกาจัดแร่ธาตุโดยกรดไฮโดรคลอริก กาจัด
โปรตีนใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ กาจัดสีด้วยการต้มกับอะซิโตนจะได้ไคตินที่มีลักษณะเป็นผงสีขาว
และกาจัดหมู่อะซทิ ิลโดยใช้โซเดยี มไฮดรอกไซดจ์ ะได้ไคโตซาน จากน้ันไทเทรตไคโตซานที่สกัดได้กับ
สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซดเ์ พือ่ หาระดับการกาจัดหมู่อะซิทลิ (%DD)
จากการวิจัยพบว่าเม่ือสกัดไคตินและไคโตซานจากเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และ
เห็ดกระด้างพบว่าร้อยละผลผลิตของไคติน เท่ากับ 23.53, 30.77 และ 30.77 ตามลาดับ ร้อยละ
ผลผลติ ของไคโตซาน เท่ากบั 45.05, 23.55 และ 20.75 ตามลาดบั ไคโตซานท่ีสกัดได้จากเปลือกกุ้ง
กา้ มกราม แกนหมึก และเหด็ กระด้างมีค่าระดับการกาจัดหมู่อะซิทิล (%DD) เท่ากับ 95.70, 95.83
และ 96.15 ตามลาดบั
ค
Research Title Extraction and Determination of Deacetylation of
Chitosan from Giant Freshwater Prawn Crust, Squid
Authors Pens, and Hard Mushroom.
Mr. Bodin Kraipol
Advisors Miss Surangkana Sombat
Department / Faculty Mrs.Chatyapha Ketwong
University Science / Education
Year Rajabhat Maha Sarakham University
2018
ABSTRACT
Extraction and Determination of Deacetylation of chitosan from Giant
freshwater prawn crust Squid pens and Hard mushroom. Firstly cleaned and crushed
the Giant freshwater prawn crust Squid pens and Hard mushroom. Secondly
demineralization by Hydrochloric acid then deproteinization by Sodium hydroxide
and then decoloration by Acetone is a chitin. After that Deacetylation by Sodium
hydroxide is a chitosan. Finally titration of chitosan extracted with sodium hydroxide
to the degree of deacetylation (%DD).
The research found that when extracting chitin and chitosan from Giant
freshwater prawn crust Squid pens and hard mushroom. The percentage yield of
chitin was 23.53, 30.77 and 30.77 respectively. The percentage yield of chitosan was
45.05, 23.55 and 20.75 respectively. The degree of deacetylation (%DD) of chitosan
extracted from Giant freshwater prawn crust Squid pens and hard mushroom was
95.70, 95.83 and 96.15 respectively
สารบัญ
หน้า
กติ ตกิ รรมประกาศ ……………………………………………………………………….………………………….……… ก
บทคดั ย่อภาษาไทย …………………………………………………………………………….…………………………… ข
บทคดั ยอ่ ภาษาอังกฤษ ………………………………………………………………………….……………….………… ค
สารบัญ …………………………………………………………………………………………………….………….………… ง
สารบัญตาราง …………………………………………………………………………………………………….…………… ฉ
สารบัญรปู ………………………………………………………………….………………………….……………….……… ช
บทท่ี 1 บทนา ………………………………………………….………………………..….……………………………… 1
1.1 ความเปน็ มาและความสาคัญ ……………………………………….………………..…………..... 1
1.2 วตั ถุประสงคข์ องการวจิ ัย ……………………………………………………..……………………… 2
1.3 ประโยชน์ทีค่ าดวา่ จะไดร้ บั ……………………..…………………………...……………………… 2
1.4 ขอบเขตของการวจิ ัย …………………………………………………………………………………… 2
บทท่ี 2 ทฤษฎี และงานวิจยั ท่เี กยี่ วขอ้ ง ………………………………………………………………………..… 4
2.1 เอกสารท่ีเก่ยี วขอ้ ง ……………………………………………………………………………...……… 4
2.2 งานวจิ ัยท่ีเกยี่ วขอ้ ง ……………………………………………………,…………..………………… 17
บทที่ 3 วิธีดาเนินงานวิจัย …………………………………………………………………………….…………….. 22
3.1 อปุ กรณ์ สารเคมี และเครื่องมือท่ใี ชใ้ นงานวิจยั …………………………………………..… 22
3.2 วธิ ดี าเนินการ ……………………………………………………………………………….………..… 23
บทที่ 4 ผลการวิจัย และวิเคราะหข์ ้อมูล ………………………………………….…………………………… 26
4.1 ผลการศกึ ษาการสกดั ไคตินและไคโตซาน ………………..………….……………….…...… 26
4.2 ผลการหาระดบั การกาจัดหมอู่ ะซทิ ลิ โดยการไทเทรตแบบกรด-เบส
(Acid-base titration) …………………………………….…..………………………..……….… 27
จ
สารบญั (ตอ่ )
หน้า
บทท่ี 5 สรปุ ผลการวิจยั วิจารณผ์ ล และขอ้ เสนอแนะ …………………………..……………………….. 29
5.1 สรุปผลการวิจัย ……………………………………………………………………………………….… 29
5.2 วจิ ารณ์ผล ……………………………………………………………………………………….………… 30
5.3 ขอ้ เสนอแนะ …………………………………………………………..………..………………….…… 30
บรรณานุกรม ………………..……………………………………………………………………………………………… 31
ภาคผนวก ………………………………………………………….………………………………………………………… 35
ภาคผนวก ก เครอ่ื งมอื ทใี่ ช้ในงานวจิ ยั ………….……………….……………..……..………..…. 36
ภาคผนวก ข ภาพแสดงการดาเนินงานวิจยั …………………..……..….….……………..…… 39
ภาคผนวก ค ระเบียบการหาระดบั การกาจัดหมู่อะซทิ ิลของไคโตซาน .……………….. 56
ภาคผนวก ง ข้อมลู ทไ่ี ด้จากการสกดั และการหาระดับการกาจดั
หม่อู ะซิทิลของไคโตซาน ………………………………..……....…..………….…. 57
ภาคผนวก จ การคานวณ ………………………………………………………...................………...……….… 59
ประวตั ิผวู้ ิจัย ………………………………………………………………………………………………………….…..… 63
สารบัญตาราง
ตารางท่ี หนา้
2.1 แหลง่ วตั ถดุ ิบที่มีไคติน ………………………………………………………….……………………..……. 10
4.1 ปรมิ าณร้อยละผลผลติ ของ CaCO3, Protein และ Chitin ท่ีได้
จากการสกดั เปลือกกงุ้ ก้ามกราม แกนหมกึ และเห็ดกระด้าง …………………….………...…....… 26
4.2 ปรมิ าณร้อยละผลผลิตของไคโตซานทีส่ กัดไดจ้ ากเปลอื กก้งุ ก้ามกราม
แกนหมกึ และเหด็ กระดา้ ง ………………………………………………………………….…………..… 27
4.3 ระดบั การกาจัดหมอู่ ะซทิ ลิ ของเปลือกกุ้งกา้ มกราม แกนหมกึ
และเหด็ กระดา้ ง …………………….………………………………………………………………………… 28
ง-1 ปริมาณร้อยละของ CaCO3, Protein และ Chitin ทไี่ ด้ …………………..…………………… 58
ง-2 ปรมิ าณร้อยละผลผลิตของไคโตซานท่สี กัดได้ …………………………………….………………… 59
ง-3 คา่ ระดับการเกิดปฏิกิริยาการกาจัดหมู่อะซิทิล จากวธิ ีการไทเทรตกรด-เบส …….……… 59
สารบัญรูป
รปู ที่ หน้า
2.1 กงุ้ กา้ มกราม ………………………………………….……………………………….…………….………....… 5
2.2 หมกึ กล้วย …………………………………….……………………………………….…………………........… 6
2.3 หมึกกระดอง ………………………………………………………………………….………………..………… 7
2.4 หมกึ สาย ……………………..……………………………………..…………………………………..………… 8
2.5 เหด็ กระด้าง …………………………………….……………………………………………………….……..… 9
2.6 โครงสร้างของไคตนิ …………………………………………………………..……………………….…...…. 9
2.7 โครงสร้างของอัลฟาไคติน ………………………………………….………………………….……….…. 11
2.8 โครงสร้างของเบต้าไคติน ………………………………………….………………………..……....……. 11
2.9 โครงสร้างของแกมมา่ ไคติน …………………………………….………………………………….……… 11
2.10 โครงสรา้ งของไคโตซาน ……………………………………….………………………………………..… 12
ก-1 ชดุ กรองสญุ ญากาศ …………………………………………………………..……………………..………. 37
ก-2 เตาให้ความร้อน (Hotplat and Stirrer) ……………………………………….………..…………. 37
ก-3 ตอู้ บใหค้ วามร้อน (Hot Air Oven) …………………………………………..……………….………. 38
ก-4 ครกหนิ บดสาร ……………………………………………………………….……………………….………. 38
ก-5 เคร่อื งชั่ง 2 ตาแหน่ง ……………………………………………..………..……………………….………. 38
ก-6 อา่ งให้ความรอ้ น …………………………………………………………..…..…………………………….. 39
ก-7 อ่างทราย …………………………………………………………..……………………………..…….……... 39
ข-1 ตัวอยา่ งเปลอื กก้งุ กา้ มกรามทอี่ บแห้งรอการบด …………………………………………..………. 40
ข-2 ตวั อย่างแกนหมึกทอี่ บแหง้ รอการบด ………………….……………………………………..………. 40
ข-3 ตวั อย่างเหด็ กระด้างทีอ่ บแห้งรอการบด ……………………………………………………..………. 41
ข-4 ตัวอยา่ งเปลอื กกุ้งก้ามกรามทอี่ บแห้งแล้วบดละเอยี ด ……………….………………….………. 41
ข-5 ตัวอย่างแกนหมกึ ที่อบแห้งแลว้ บดละเอียด ………………………………………..……….………. 41
ข-6 ตัวอย่างเหด็ กระด้างท่อี บแหง้ แล้วบดละเอยี ด ………………………………………….….………. 42
ข-7 การกาจดั แคลเซยี มคารบ์ อเนต (CaCO3) ด้วยกรดไฮโดรคลอรกิ (HCl)
ความเข้มข้น 1 โมลต่อลติ รของเปลือกกุ้งกา้ มกรามและแกนหมึก ………..………..………. 42
ซ
สารบญั รูป (ตอ่ )
หน้า
ข-8 การกาจดั แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ดว้ ยกรดไฮโดรคลอริก (HCl)
ความเขม้ ขน้ 1 โมลต่อลิตรของเห็ดกระด้าง ………………………………………………..………. 43
ข-9 นาเปลือกกุง้ กา้ มกรามมาผา่ นการกรองด้วยเครื่องกรองสุญญากาศ ……………....………. 43
ข-10 นาแกนหมึกมาผ่านการกรองดว้ ยเครื่องกรองสญุ ญากาศ ………………….………..………. 43
ข-11 นาเหด็ กระด้างมาผ่านการกรองดว้ ยเครื่องกรองสุญญากาศ ………………………..………. 44
ข-12 ลักษณะของเปลือกกุง้ ก้ามกราม (ขวา ) และแกนหมกึ (ซ้าย)
ท่ีผา่ นการกาจัดแรธ่ าตดุ ว้ ยกรดไฮโดรคลอริก …………………………………………...………. 44
ข-13 ลกั ษณะของเห็ดกระดา้ งทผี่ ่านการกาจัดแร่ธาตุด้วยกรดไฮโดรคลอริก …….…..………. 45
ข-14 การกาจัดโปรตีนดว้ ยสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ ความเขม้ ข้น 4%
โดยมวลต่อปริมาตรของเปลือกกุ้งกา้ มกราม …………………………………………..…………. 45
ข-15 การกาจดั โปรตนี ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ความเข้มขน้ 4%
โดยมวลตอ่ ปรมิ าตรของแกนหมกึ …………………………………….……………………..………. 46
ข-16 การกาจดั โปรตนี ด้วยสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ ความเข้มขน้ 5%
โดยมวลตอ่ ปริมาตรของเหด็ กระดา้ ง ………………………………………………………..………. 46
ข-17 นาเปลือกกุง้ ก้ามกรามมาผ่านการกรองด้วยเครือ่ งกรองสญุ ญากาศ ……………..………. 46
ข-18 นาแกนหมึกมาผ่านการกรองดว้ ยเครอ่ื งกรองสุญญากาศ ….………………………..………. 47
ข-19 นาเห็ดกระดา้ งมาผา่ นการกรองด้วยเครอื่ งกรองสุญญากาศ ………………………..………. 47
ข-20 ลกั ษณะของเปลอื กกงุ้ กา้ มกรามทีผ่ ่านการกาจดั โปรตนี
ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ………………………….……………………………..………. 47
ข-21 ลกั ษณะของแกนหมึกทีผ่ า่ นการกาจดั โปรตีน
ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ …………………………………………………….…..………. 48
ข-22 ลักษณะของเห็ดกระด้างท่ผี ่านการกาจัดโปรตนี
ด้วยสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ ………………………………………….……………..………. 48
ข-23 การกาจัดสดี ว้ ยอะซิโตนของเปลือกกงุ้ ก้ามกราม ………..……………………………..………. 48
ข-24 การกาจดั สีด้วยอะซโิ ตนของแกนหมกึ ……………………………………………………..……….. 49
ข-25 การกาจดั สีด้วยอะซิโตนของเห็ดกระดา้ ง ……………………………………..…………..………. 49
ฌ
สารบัญรูป (ต่อ)
หน้า
ข-26 ลักษณะของเปลอื กกุง้ ก้ามกรามทผ่ี ่านการกาจดั สีด้วยอะซิโตน …………….……..………. 49
ข-27 ลกั ษณะของแกนหมึกท่ีผา่ นการกาจดั สดี ว้ ยอะซโิ ตน ……………………..…………..………. 50
ข-28 ลกั ษณะของเหด็ กระด้างท่ผี ่านการกาจัดสีด้วยอะซิโตน ………………………………………. 50
ข-29 การกาจดั หม่อู ะซทิ ิลของเปลอื กกุ้งกา้ มกรามโดยทาปฏกิ ิรยิ า
กบั สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซดท์ ม่ี คี วามเขม้ ข้น 50% โดยมวลตอ่ ปริมาตร
ท่อี ุณหภมู ิ 120 องศาเซลเซียส ………………………………………………………………..………. 50
ข-30 การกาจัดหมู่อะซทิ ิลของแกนหมึกโดยทาปฏกิ ริ ิยา
กบั สารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ทม่ี คี วามเขม้ ขน้ 50% โดยมวลตอ่ ปรมิ าตร
ทอี่ ุณหภมู ิ 120 องศาเซลเซยี ส .……………………………………………………………….………. 51
ข-31 การกาจัดหม่อู ะซทิ ิลของเห็ดกระดา้ งโดยทาปฏิกริ ยิ า
กบั สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ทม่ี คี วามเขม้ ขน้ 40% โดยมวลตอ่ ปริมาตร
ทอ่ี ุณหภมู ิ 120 องศาเซลเซียส .……………..………………………………………………..………. 51
ข-31 นาเปลอื กกุ้งก้ามกรามมาผ่านการกรองด้วยเครือ่ งกรองสุญญากาศ ……………..………. 52
ข-32 นาแกนหมึกมาผ่านการกรองดว้ ยเคร่อื งกรองสญุ ญากาศ ……………………………………. 52
ข-33 นาเหด็ กระดา้ งมาผ่านการกรองดว้ ยเครอื่ งกรองสญุ ญากาศ ……..…………………………. 52
ข-34 ไคโตซานทส่ี กดั ไดจ้ ากเปลอื กกุง้ ก้ามกราม ………………………………………………..………. 53
ข-35 ไคโตซานทส่ี กดั ไดจ้ ากแกนหมึก ………….…………………………………………………..………. 53
ข-36 ไคโตซานท่ีสกดั ไดจ้ ากเห็ดกระดา้ ง …..……………………………………………………..………. 53
ข-37 ทดสอบการละลายของไคโตซานท่สี กัดไดจ้ ากเปลอื กกุ้งกา้ มกราม
ด้วยไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 37% ………………………………………………………..………. 54
ข-38 ทดสอบการละลายของไคโตซานทสี่ กัดได้จากแกนหมกึ
ด้วยไฮโดรคลอริกความเข้มขน้ 37% ………………………………………………………..………. 54
ข-39 ทดสอบการละลายของไคโตซานทีส่ กัดได้
จากเห็ดกระดา้ งด้วยไฮโดรคลอรกิ ความเข้มขน้ 37% …….…………………………..………. 54
ข-34 การไทเทรตไคโตซานทส่ี กัดได้จากเปลอื กกุ้งกา้ มกราม ………………………………………. 55
ข-35 การไทเทรตไคโตซานทสี่ กัดได้จากแกนหมกึ ……………………………………………..………. 55
ข-36 การไทเทรตไคโตซานทีส่ กดั ได้จากเห็ดกระดา้ ง ..………………………………………..………. 56
ค-1 ประกาศกระทรวงอตุ สาหกรรม ………………….……………………………………………..………. 57
บทที่ 1
บทนำ
การสกัดและหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซาน จากเปลือกกุ้งก้ามกราม
แกนหมึก และเห็ดกระด้าง ผู้วิจัยมีความต้องการศึกษาการสกัดไคตินและไคโตซานจากเปลือก
กุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง และหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซานที่สกัดได้
ซง่ึ มีรายละเอียดดงั ต่อไปน้ี
1.1 ควำมเปน็ มำและควำมสำคัญ
ในประเทศไทยมีแหล่งทรัพยากรธรรมชาติที่ค่อนข้างสมบูรณ์ ซ่ึงเป็นปัจจัยที่สาคัญใน
การดารงชีวิตของมนุษย์ โดยเฉพาะอุตสาหกรรมอาหารของประเทศไทยเป็นอุตสาหกรรม ท่ีมี
ศักยภาพสูงในการผลิตเพื่อบริโภคในประเทศและเพื่อการส่งออก เน่ืองจากประเทศไทยมีพื้นฐาน
ด้านการผลิตทางการเกษตรท่ีม่ันคงและม่ังค่ังทาให้มีผลผลิตที่สามารถนามาใช้เ ป็นวัตถุดิบในการ
แปรรูปได้อย่างหลากหลายและต่อเนื่อง ได้แก่ ผลิตผลจากพืช ปศุสัตว์ และ ประมง มาใช้เป็น
วัตถุดิบหลักในการผลิตอาหาร และมีการนาวัตถุดิบอาหารท่ีเหลือใช้มาใช้ประโยชน์ทางด้านต่างๆ
มากมาย
กุ้งเป็นสินค้าส่งออกอันดับต้นๆของโลก การส่งออกกุ้งโดยทั่วไปแล้วจะอยู่ในรูปเน้ือกุ้ง
เปน็ ตัวติดหาง(Cock-Tail Shrimp) สว่ นทเี่ หลอื ยงั ไม่มีการนาไปใช้ประโยชน์ และหมึกเป็นสัตว์น้าที่
มีความสาคญั ทางเศรษฐกิจมากท่สี ดุ ของประเทศรองจากกงุ้ หมึกสามารถนามาใช้ประโยชน์ได้ทั้งตัว
ใช้ปรุงเป็นอาหาร แต่แกนหมึกไม่นิยมนามาบริโภค ซึ่งยังไม่มีการนาไปใช้ประโยชน์ ของเหลือท้ิง
เหล่าน้ีจะกอ่ ให้เกิดปัญหาทงั้ ดา้ นนา้ เสีย อากาศเสีย ส่งกล่ินเหม็น เป็นแหล่งเพาะ เชื้อโรค ส่วนเห็ด
เป็นอาหารท่ีหารับประทานกันได้ง่ายตามท้องถ่ินท่ัวไป จัดเป็นอาหารที่ปราศจากไขมัน มีปริมาณ
นา้ ตาลและเกลอื ค่อนขา้ งต่า และยังเปน็ แหล่งโปรตีนทด่ี ี
ไคโตซาน เป็นสารพอลิเมอร์ท่ีเป็นอนุพันธ์ไคตินท่ีสามารถสกัดได้จากสัตว์จาพวกกุ้ง ปู
หมึก และสามารถสกัดได้จากยีสต์ เห็ดรา จากงานวิจัยการสกัดและสมบัติของไคตินและไคโตซาน
จากแหล่งทางทะเลในอ่าวอาหรับได้ระบุไว้ว่า α-chitin สามารถแยกได้จากเปลือกของสัตว์
2
เปลือกแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากกุ้งและปู β-chitin สามารถแยกได้ จากแกนหมึก γ-chitin
สามารถแยก สามารถแยกไดจ้ ากเชอ้ื รา และยสี ต์ (F.A. AlSagheera et al. 2009)
ดังนนั้ ผู้วจิ ัยไดเ้ ห็นถงึ ปัญหาของเหลือทิ้งจาก เปลือกกุ้งและแกนหมึกท่ีก่อให้เกิดปัญหา
ต่างๆทั้งด้านน้าเสีย อากาศเสีย ส่งกล่ินเหม็น เป็นแหล่งเพาะเช้ือโรค ผู้วิจัยจึงต้องการที่จะศึกษา
การสกัด ไคโตซานจากวัสดุธรรมชาติ ได้แก่ เปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง และ
ต้องการหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซานโดย การไทเทรตแบบกรด-เบส (Acid-base
titration) นอกจากนี้ ไคโตซานท่ีสกัดได้น้ันเป็นสารพอลิเมอร์ธรรมชาติท่ีไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อ
สงิ่ แวดลอ้ มและร่างกายมนุษย์
1.2 วัตถปุ ระสงคข์ องกำรวจิ ัย
1. เพ่ือสกดั ไคโตซานจากเปลอื กก้งุ กา้ มกราม แกนหมกึ และเหด็ กระด้าง
2. เพ่ือตรวจหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลด้วยวิธีการไทเทรตแบบกรด-เบส (Acid-base
titration)
1.3 ประโยชนท์ ีค่ ำดวำ่ จะได้รับ
1. ไดเ้ รียนร้ถู งึ การสกัดไคตินและไคโตซาน
2. ทราบระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซานโดยการไทเทรตแบบกรด-เบส
(Acid-base titration)
3. ลดมลพษิ ต่างๆทเ่ี กิดจากการทง้ิ เศษเปลือกกงุ้ กา้ มกรามและแกนหมึกหลงั การบรโิ ภค
4. ช่วยเพมิ่ มูลค่าให้เห็ดกระด้าง
5. เป็นแนวทางในการนาวสั ดจุ ากธรรมชาตทิ เี่ หลือใชม้ าทาใหเ้ กดิ ประโยชนส์ งู สุด
6. ใช้เป็นข้อมูลเบื้องต้นสาหรับการศึกษาและค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับไคตินและไคโตซาน
ตอ่ ไป
1.4 ขอบเขตของกำรวจิ ยั
1. เก็บตัวอย่างเปลอื กกงุ้ กา้ มกรามแกนหมกึ และเหด็ กระด้างจากร้านอาหารและตลาดสด
ในเขตอาเภอเมืองมหาสารคาม จ.มหาสารคาม
2. เปลอื กกุง้ ทน่ี ามาสกัดไคตนิ และไคโตซานเปน็ เปลือกกงุ้ กา้ มกราม (M. dacqueti)
3. แกนหมกึ ท่นี ามาสกัดไคตินและไคโตซานเป็นกล่มุ หมกึ กลางนา้ (pelagic squids)
4. เห็ดท่นี ามาสกดั ไคตินและไคโตซานเป็นเหด็ กระด้าง (polychrous)
5. ตัวอยา่ งหมกึ ทีน่ ามาใช้ในการวจิ ัยเปน็ กลุ่มหมกึ กลางนา้ ไม่จากัดสายพันธุ์
6. ระยะเวลาที่ใช้ประมาณ 4 เดือน คือต้ังแต่เดือนกรกฎาคม ปี พ.ศ. 2560 ถึง เดือน
ตลุ าคม ปี พ.ศ. 2560
3
7. ทาการสกัดท่ีห้องปฏิบัติการเคมี อาคารศูนย์วิทยาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์และ
เทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม
บทท่ี 2
ทฤษฎี และงานวจิ ยั ทเ่ี ก่ยี วขอ้ ง
ในการทาวิจัยคร้ังน้ี ผู้วิจัยได้ทาการศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับกุ้งก้ามกราม หมึก เห็ด
กระด้าง ไคติน และไคโตซาน นอกจากน้ีผู้วิจัยยังได้ศึกษาเกี่ยวกับงานวิจัยท่ีเกี่ยวข้อง แล้วทาการ
รวบรวมข้อมลู เอกสาร และงานวิจยั ท่ีเกย่ี วข้อง ดังนี้
2.1 เอกสารที่เกีย่ วข้อง
2.1.1 กงุ้ กา้ มกราม
กุ้งก้ามกรามจัดเป็นกุ้งน้าจืดชนิดหน่ึงที่มีขนาดใหญ่ที่สุด มีชื่อสามัญว่า Giant
freshwater prawn และมีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Macro brachium rosenbergii de Man จัดอยู่ช้ัน
มาลาโคสตราคา (Class Malacostraca) อันดับ เดคาพาดา (Order Decapada) วงศ์พาเลมอนิเด
(Family Palaemonidae) (กีรวิชญ์ เพชรจุลและมณีรัตน์ ศิริสวัสด์ิ, 2559) ลักษณะท่ัวไปส่วนหัว
จานวน 6 ปล้อง กรีมีรปู โค้งขึ้นมีลกั ษณะหยักเป็นฟัน เลื่อย ด้านบนมีจานวน 13 - 16 ซ่ี ด้านล่างมี
จานวน 10 - 14 ซ่ี โคนกรีกว้างและหนา ส่วนบริเวณปรายกรียาวแหลม แผ่นฐานหนวดคู่ที่ 2
เปลอื กคลุมหวั มหี นามเล็กๆท่ัวไป ใต้ตามหี นามเลก็ ๆ 2 อนั มีหนวด 2 คู่ หนวดคู่ที่ 1 สว่ น ของโคน
หนวดหนา แบ่งออกเป็น 3 ข้อปล้อง โดยปล้องท่ี 3 แยกออกเป็น 2 เส้น หนวดคู่ที่ 2 ซ่ึงยาวกว่า
หนวดคูท่ ี่ 1 สว่ นโคนหนวดแบ่งออกเป็น 5 ข้อปล้อง แขนงอันนอกมีลักษณะเป็นแผ่นบางคล้ายรูป
ส่ีเหล่ียมผืนผ้า เรียกว่าแผ่น ฐานหนวด (กรมประมง, 2545) ขาเดินมี 5 คู่ ขาว่ายน้า มี 5 คู่ ส่วน
แพนหางมลี กั ษณะแหลมตรงปลายด้านข้างแยกเป็นแพนสองแพน ช่วยในการว่ายน้าควบคุมทิศทาง
ในการเคล่ือนไหว กุ้งก้ามกรามมีลักษณะพิเศษตามช่ือ คือ เพศผู้จะมีขาเดินคู่ที่ 2 ขนาดใหญ่และ
ยาวกว่าคู่อื่นๆมาก ซึ่งเรียกว่า “ก้าม” ก้ามยาวมีสีฟ้าหรือน้าเงิน ตลอดท้ังก้ามมีปุ่มตะปุ่มตะป่า มี
เปลือกสเี ขยี วอมฟา้ หรอื น้าเงนิ กุง้ ก้ามกรามเปน็ กุง้ นา้ จืดแตว่ า่ งไขใ่ นนา้ เคม็ หรอื น้ากรอ่ ย เมื่อฟักเป็น
ตัวอ่อนหรอื ลูกกุ้ง จะตอ้ งอาศยั อยใู่ นน้ากร่อย มชี ื่อเรียกทต่ี า่ งออกไปมากมาย เชน่ กุง้ แห ก้งุ ใหญ่ กุ้ง
แมน่ ้า กงุ้ หลวง และก้งุ ก้ามเกลี้ยง ขณะที่กุ้งตัวเมียที่มีขนาดลาตัวเล็กกว่า เรียกกุ้งนาง กุ้ง ชนิดน้ีมี
ถน่ิ กาเนิดอยู่ในเอเชยี ใต้ ไดแ้ ก่ อินเดยี บงั คลาเทศไปจนถึงเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ได้แก่ ไทย พม่า
เวยี ดนาม เขมร มาเลเซีย อินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ ตลอดจนทางเหนือของหมู่เกาะโอเชียเนียและทาง
ตะวันตกของหมู่เกาะแปซิฟกิ แต่ในปัจจบุ ันได้ถูกนาไปเลี้ยงอย่างแพร่หลายในภูมิภาคที่มีภูมิอากาศ
แบบเขตร้อน เช่น ทศิ เหนอื และใต้ของอเมริกา อเมริกันซามัว ฮาวายหมู่เกาะตาฮิติ นิวแคลิโดเนีย
และแมก้ ระทัง่ นวิ ซีแลนด์
5
กุ้งก้ามกรามเป็นกุ้งที่นิยมใช้ปรุงเป็นอาหารหลายอย่าง เช่น ต้มยา เผา น่ึง หรือทอด
มีรสชาติดี และเป็นท่ีนิยมบริโภคของบุคคลท่ัวไปท้ังในและต่างประเทศ เนื่องจากเนื้อแน่นและ
มีปริมาณมาก ซ่งึ ในปจั จบุ ันยังนิยมเล้ียงเป็นสัตว์น้าสวยงามอีกด้วย (กีรวิชญ์ เพชรจุล และมณีรัตน์
ศิริสวสั ด์ิ, 2559) ดงั รปู ที่ 2.1
รูปที่ 2.1 กงุ้ ก้ามกราม
ที่มา (Irawan Karyo Utomo, 2010)
2.1.2 หมกึ
หมึกเป็นสัตว์ท่ีว่องไว มีสติปัญญา และความเฉลียวฉลาดในระดับสูง ซึ่งมี
องค์ประกอบและอวัยวะที่สาคัญ หมึกจัดเป็นผู้ล่าท่ีสาคัญในจุดยอดหรือใกล้จุดยอดของห่วงโซ่
อาหาร ในขณะเดียวกัน ตัวของหมึกก็เป็นแหล่งอาหาร ท่ีสาคัญสาหรับสัตว์ที่มีขนาดใหญ่กว่า
หมึกบางชนดิ เป็นสตั ว์หน้าดิน บางชนิดเป็นสัตว์กลางน้าที่เฉลียวฉลาด สามารถหลบเลี่ยงเครื่องมือ
ประมงบางชนดิ ได้ ระดับสตปิ ัญญาดงั กล่าว ประกอบกบั การท่หี มึกมรี ะบบประสาทขนาดใหญ่ ทาให้
หมึกเปน็ ตวั อย่างทีน่ ักพฤตกิ รรมศาสตร์ และนกั สรรี ศาสตร์ตดิ ตามศกึ ษาอยา่ งแพร่หลาย
หมึกจัดอยู่ในไฟลัมมอลลัสคา (Phylum Mollusca) เป็นสัตว์จาพวกหอย จัดอยู่ในชั้น
เซฟาโลพอด (Class Cephalopoda) ในการจัดจาแนกทางอนุกรมวิธาน แบ่งออกเป็น 3 กลุ่มใหญ่
คอื
1. กลุ่มหมึกกล้วย (Order Teuthoidea) ลักษณะหัวมีขนาดค่อนข้างยาว
มีตาหนึ่งคู่ มีปากอยู่ตรงกลางล้อมรอบด้วยแขน 10 คู่ มี 2 เส้นที่ยาวกว่าเพ่ือนเรียกว่า หนวด
(Tentacle) ทาหน้าท่ีจับเหย่ือ และส่วนปลายเรียกว่า Tentacle club เส้นอื่นๆ เรียกว่าแขน
(Arms) ส่วนลาตัวมีลักษณะเป็นรูปกรวย ที่ส่วนท้ายมีแพนหาง (Fin) เป็นแผ่นสามเหลี่ยมสาหรับ
6
ว่ายน้า ลักษณะสาคัญคือ หมึกกล้วยโดยท่ัวไปอาศัยอยู่ทุกระดับน้า แต่มีบางช่วงชีวิตท่ีอาศัยอยู่
หน้าดินหรือเหนือผิวดนิ สาหรบั หมึกชนดิ นีล้ ักษณะภายนอกคล้ายหมึกกระดองแต่มีข้อแตกต่าง คือ
มีกระดองใสที่เรียกว่า Siliceous shell และครีบข้างลาตัวติดแน่นเป็นเน้ือเดียวกัน ไม่เหมือนหมึก
กระดองทคี่ รีบมหี นังยดึ และสามารถดึงหลดุ ออกจากลาตัวได้ ดงั รูปที่ 2.2
รูปท่ี 2.2 หมกึ กล้วย
ท่ีมา (ชชั ฎาภรณ์ สมปกั ษ์, 2556)
2. กลุ่มหมึกกระดอง (Order Sepioidea) ลักษณะสาคัญของหมึกกระดอง
มีลาตัวเป็นถุงรูปไข่ มีครีบลักษณะเป็นแผ่น กล้ามเนื้อคลุมลาตัวเกือบทั้งหมด ความยาวประมาณ
15 - 25 เซนติเมตร และมีกระดองแข็ง สีขาวขุ่นเป็นแบบ Calcareous shell รูปคล้ายใบหอกที่
เรยี กกันว่า ลิ้นทะเล หมกึ กระดองจะหากินบรเิ วณผวิ นา้ เวลากลางคนื พบท่ัวไปในอ่าวไทยและทะเล
อันดามัน มีกระดอง ซงึ่ ใชเ้ ป็นส่วนผสมของยาแผนโบราณเข้าเคร่ืองสาอาง และผสมกับอาหารสัตว์
หมึกกระดองสามารถลอยตวั อยู่กับที่ เคล่ือนที่ช้าๆ หรือพุ่งตัวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับ
หมกึ กลว้ ย ดังรปู ท่ี 2.3
7
รูปที่ 2.3 หมกึ กระดอง
ทม่ี า (ชชั ฎาภรณ์ สมปักษ์, 2556)
3. กลุ่มหมึกสายหรือหมึกยักษ์ (Order Octopoda) ลักษณะสาคัญ คือ ลาตัว
กลมคล้ายลูกโป่ง ความยาวประมาณ 6-12 เซนติเมตร ไม่มีครีบ ไม่มีกระดอง หรือพัฒนาไปจน
มีขนาดเล็ก มีแขนเพียง 4 คู่รอบปาก ซ่ึงต่างไปจากหมึกกล้วยและหมึกกระดองท่ีมีแขน 5 คู่
รอบปาก ไม่มีหนวด (Tentacle) หมึกสายอาศยั อยแู่ บบ Epibenthic ตง้ั แตร่ ะดับน้าปานกลางจนถึง
ที่ต้ืนชายฝัง ซ่อนตัวอยู่ตามพื้นที่เป็นโคลนหรือโคลนปนทรายหมึกสายจะว่ายน้าช้าส่วนใหญ่จะ
คืบคลานไปตามพื้นผิวดิน หมึกสายบางชนิด มีต่อมพิษท่ีสามารถทาให้เกิดอันตรายถึงชีวิตได้
(ชัชฎาภรณ์ สมปักษ์, 2556) ดงั รูปท่ี 2.4
รูปท่ี 2.4 หมึกสาย
ที่มา (ชชั ฎาภรณ์ สมปักษ์, 2556)
8
2.1.3 เหด็ กระดา้ ง
เห็ดกระด้าง ชอ่ื ทใี่ ชเ้ รยี กทว่ั ไปคอื เหด็ ลม เหด็ บด เหด็ ขอนดา หรือเห็ดกระด้าง
แล้วแต่พื้นท่ี ในธรรมชาติมักพบขึ้นกับไม้เนื้อแข็ง เช่น ไม้เต็งรัง เหียง ตะเคียน และไม้กระบาก
เปน็ ตน้ มชี อื่ วิทยาศาสตร์วา่ Lentinus polychrous Lev. (กลุม่ วิจยั พัฒนาธนาคารเช้ือพันธ์ุพืชและ
จุลนิ ทรีย์, ม.ป.ป.)
ดอกเห็ดกระด้างมีลักษณะดอกเห็ดเป็นดอกเดียว มีโคนก้านดอกเล็ก ปลายดอก
บานออกเป็นปากแตรหรอื รปู กรวย ตรงกลางดอกเห็ดบุ๋มลึกลงไปเป็นรูปกรวย มีสีกากีหรือสีน้าตาล
มีขนละเอียดคล้ายกามะหยท่ี ี่บรเิ วณด้านบนของดอกเหด็ ดา้ นล่างมีครบี หมวกเรยี งเป็นรัศมีรอบก้าน
และยาวขนานกับก้านดอกลงไปเกือบถึงโคนก้านดอก ดอกเห็ดด้านล่างมีซี่หมวกสีน้าตาลเข้มกว่า
ด้านบน และเปล่ียนเป็นสีน้าตาลเข้มปนแดง เม่ือดอกเห็ดแก่ขอบของหมวกเห็ดบางกว่าส่วนกลาง
เพราะครีบหมวกค่อย ๆเรียวเล็กเช่ือมติดกับขอบหมวก ครีบหมวกแคบบางและไม่ลึกเหมือนเห็ด
อน่ื ๆทว่ั ไป ขอบหมวกจะโค้งงอเลก็ นอ้ ย หมวกเหด็ มีความกวา้ งประมาณ 5-10 ซม. ก้านดอกเห็ดสั้น
แขง็ แรงและเหนยี ว มีความกวา้ งประมาณ 0.5-1 ซม. ยาวประมาณ 1-2 ซม. ผิวเรียบและมีสีน้าตาล
อ่อน กา้ นดอกมักจะอยคู่ ่อนไปดา้ นใดด้านหน่งึ ของกรวย ไม่อยู่ตรงกลางเลยทีเดียว เน้ือเห็ดค่อนข้าง
เหนียว เมื่อแก่เน้ือจะเหนียวมากข้นึ ทาให้เก็บรกั ษาไดง้ ่าย (กัญจนา ดีวิเศษและคณะ, 2542) ดังรูป
ท่ี 2.5
รูปที่ 2.5 เห็ดกระดา้ ง
ท่ีมา (อญั ชลี เชียงกูล, 2550)
9
2.1.4 ไคติน
ไคติน เป็นสารโพลิเมอร์ชีวภาพประเภทโพลิแซคคาไรด์ จัดอยู่ในกลุ่ม
คาร์โบไฮเดรต ประเภทโครงสร้างท่ีเป็นเส้นใยคล้ายคลึงกับเซลลูโลสจากพืช มีชื่อทางเคมีว่า Poly
[β-(1|4)-2acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose] ดังรปู ที่ 2.6
รูปท่ี 2.6 โครงสร้างของไคติน
ทีม่ า (มหาวิทยาลยั ศิลปากร, 2549)
ในธรรมชาติเราพบไคตินมีปริมาณมากเป็นอันดับสองรองจากเซลลูโลส แต่ไม่พบเป็น
โครงสรา้ งหลกั เดี่ยวๆในสง่ิ มีชีวิต โดยพบในรูปที่เปน็ สารประกอบปะปนอยู่กับสารอ่ืนๆ เช่น อยู่รวม
กับหินปูนหรือแคลเซียม และโปรตีน ในรูปสารประกอบเชิงซ้อน แหล่งวัตถุดิบสาคัญของไคติน
แสดง ดงั ตารางท่ี 2.1
10
ตารางท่ี 2.1 แหลง่ วัตถดุ บิ ทม่ี ีไคติน
สตั ว์ไมม่ กี ระดกู สนั หลังประเภทมีข้อปลอ้ ง แมลง จลุ ินทรีย์
(Arthopods) (Insect) (Microorganisms)
แมลงป่อง สาหร่ายสีเขียว
หนอนทะเล (Annelida) Brachiopods สาหร่ายสีเขยี วแกมน้าตาล
หอย (Mollusk) มด ยีสต์ (β-type)
Coelentera แมลงสาบ เชอ้ื รา (ผนงั เซลล์)
Crustaceans แมลงปีกแขง็ ก้านชสู ปอร์ของ
ก้งุ ก้ามกราม (Lobster) penicillium
สปอร์
กงุ้ (Shrimp) แมงมมุ Chytricliacae
ก้งุ นาง (Prawn) Blastocladiaoeae
ก้ัง (Krill) Ascomydes
ปู (crab)
ทีม่ า (พนู ทรัพย์ วิชยั พงษ์, 2548)
2.1.4.1 ไคตินในธรรมชาติ แบ่งเปน็ 3 ชนิด
1. อัลฟาไคติน มีลักษณะโครงสร้างเป็นเส้นใยเรียงซ้อนกันสลับไปมา
หลายช้ันในคนละทิศ และแน่น ทาให้มีโครงสร้างแข็งแรงมากท่ีสุด เช่น ไคตินในเปลือกกุ้ง ไคติน
ในกระดองปู เป็นตน้ ดงั รปู ท่ี 2.7
รปู ท่ี 2.7 โครงสรา้ งของอัลฟาไคติน
ท่ีมา (มหาวิทยาลยั สงขลานครนิ ทร์, ม.ป.ป.)
2. เบต้าไคติน มีลักษณะโครงสร้างเป็นเส้นใยเรียงซ้อนกัน ในทิศทาง
เดยี วกันหลายชนั้ แต่ไมแ่ นน่ มากเหมอื นชนิดอลั ฟา ทาให้มโี ครงสรา้ งแข็งแรงน้อย เช่น ไคตินในหมึก
เปน็ ต้น ดงั รปู ท่ี 2.8
11
รปู ที่ 2.8 โครงสรา้ งของเบต้าไคติน
ท่ีมา (มหาวทิ ยาลัยสงขลานครนิ ทร์, ม.ป.ป.)
3. แกมมาไคตนิ เปน็ ไคตินท่ีมีลักษณะของไคตินอัลฟา และไคตินเบต้า
มีลกั ษณะโครงสรา้ งเป็นเส้นใยเรียงซ้อนกนั ไปมาหลายช้นั แบบไมม่ ที ิศทาง ทาให้มีโครงสร้างแข็งแรง
นอ้ ย เช่น ไคตินในเชอ้ื รา เป็นตน้ (siamchem.com, 2017) ดงั รปู ท่ี 2.9
รูปท่ี 2.9 โครงสรา้ งของแกมมา่ ไคตนิ
ทมี่ า (มหาวทิ ยาลยั สงขลานครินทร์, ม.ป.ป.)
2.1.5 ไคโตซาน
ไคโตซาน คือ สารโพลิเมอร์ชีวภาพที่สกัดจากไคติน คือการนาเอาอนุพันธ์ของ
ไคตินที่ตัดเอาหมู่ acetyl ของน้าตาล N-acetyl-D-glucosamine ออกตั้งแต่ 50% ข้ึนไปและ
มสี มบตั ลิ ะลายในกรดอ่อน มีช่ือทางเคมีว่า poly [β-(1|4)-2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose]
(พนู ทรพั ย์ วชิ ยั พงษ์, 2548) ดังรปู ที่ 2.10
12
รูปท่ี 2.10 โครงสร้างของไคโตซาน
ทม่ี า (มหาวทิ ยาลยั ศลิ ปากร, 2549)
2.1.5.1 คุณสมบตั ิการละลายในกรดของไคโตซาน
1. ละลายไดน้ อ้ ย เชน่ กรดฟอร์มิก กรดอะซิติค กรดซาลิซิลิก และ
กรดโปรไฟโอนกิ
2. ละลายปานกลาง เช่น กรดลอริก กรดซิตริก กรดทาร์ทาริก
กรดซลั ฟูรกิ และกรดไฮโดรคลอริก
3. ละลายได้ดี เช่น กรดออกซาริก กรดซัคซินิก และกรดเบนโซอิก
ประโยชน์ไคโตซาน และไคตนิ
ในปัจจุบันนิยมนาไคโตซาน และไคตินท้ังสองรูปมาใช้ประโยชน์ แต่ส่วนมากจะใช้
ประโยชน์ในรปู ของไคโตซานมากกว่า
2.1.5.2 วิธีตรวจสอบค่าการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซาน (Degree of
Deacetylation)
1. วิธี Colloid Titration ตามวิธีท่ีประยุกต์มาจาก Ueno and Kina
(1985) โดยการนาตัวอย่างไคโตซานที่ละลายในกรดอะซีติค 0.1 M ให้ ได้ความเข้มข้น 0.04% ไป
ไตเตรทกับสารละลายPotassium polyvinyl sulfate (PVSK) โดยมีสารละลายอินดิเคเตอร์ คือ
Toluidine blue และหาค่าความเข้มข้นของ PVSK ด้วยการ standardize ด้วยสารละลาย
1-nHexadecylpyridinium Chloride Monohydrate (HCM) จากน้ันคานวณหาค่า %DD
จากสูตร
13
DD = 100 - %DA
โดย %DA (Degree of N-Acetylation) หาไดจ้ ากสูตร
100 x (50C - 161ND)
DA = (42ND + 50C)
N = ความเข้มขน้ ของ PVSK (N)
D = ผลตา่ งของปรมิ าตรท่ีไดจ้ ากการไตเตรทไคโตซานและ blank
C = ความเข้มข้นของ chitosan (%) (พนู ทพิ ย์ วิเศษพงษ์พันธ์, 2554)
2. วิธีการไทเทรตกรด-เบส (Acid-based titration) ของกระทรวง
อุตสาหกรรม ช่ังไคโตซานประมาณ 5 กรัมให้ทราบมวลแน่นอนใส่ขวดแก้วรูปกรวยขนาด 100
ลูกบาศก์เซนติเมตรเติมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร คนให้ละลายเข้ากัน
แช่ในเครื่องอังน้า ท่ีอุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ± 0.2 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที หยด
สารละลายเมธิลออเรนจ์อินดิเคตอร์ 2-3 หยดแล้วไทเทรตกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์
จนกระท่งั ถึงยุตตเิ มอ่ื สารละลาย สเี หลอื ง
คานวณหาระดับการกาจัดหมอู่ ะซทิ ลิ จากสตู ร ×A
ระดบั อะซิทิลเลชันร้อยละโดยน้าหนักอบแหง้ (%DD) = + m-A 100 ………….…….….… (2.1)
203
A
เมอ่ื m คอื มวลของไคโตซาน (กรมั )
203 คอื ค่าคงตัว (กาหนดโดยกระทรวงอตุ สาหกรรม)
A คอื ตัวแปรที่ไดจ้ ากสูตร
( V1 × C1 ) - ( V2 × C2 )
A = 161 ………………………………………..…. (2.2)
เม่อื V1 คอื ปริมาตรของสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (ลูกบาศก์เซนติเมตร)
V2 คือ ปริมาตรของสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ (ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร)
C1 คอื ความเข้มข้นของสารละลายไฮโดรคลอริก (โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร)
C2 คือ ความเขม้ ขน้ ของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (โมลตอ่ ลูกบาศกเ์ ดซิเมตร)
161 คอื คา่ คงตัว(กาหนดโดยกระทรวงอุตสาหกรรม) (กระทรวงอุตสาหกรรม, 2550)
14
3. เคร่ืองเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD) เป็นเทคนิคที่มีการใช้แพร่หลาย
ในการวิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุต่างๆ โดยสามารถใช้ในการวิเคราะห์ ทดสอบชนิด ประเภทของ
สารประกอบแบบผลึกตา่ งๆ ในช้ินงานโดยอาศัยหลักการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ ซึ่งสามารถทาการ
วิเคราะห์สารประกอบท่ีมีอยู่ในสารตัวอย่างและนามาใช้ศึกษารายละเอียดเก่ียวกับ โครงสร้างผลึก
ของสารตัวอย่างได้ โดยในผลึกของตัวอย่างแต่ละชนิดจะมีขนาดของหน่วยเซลล์ที่ไม่เท่ากันทาให้
รูปแบบของการเล้ียวเบนรังสีเอกซ์ที่ออกมาไม่เท่ากัน ทาให้เราสามารถหาความสัมพันธ์ของ
สารประกอบต่างๆ กบั รูปแบบการเลยี้ วเบนของรังสีเอกซไ์ ด้ ซง่ึ จะทาใหเ้ ราทราบวา่ ในตัวอย่างนั้นๆมี
สารประกอบอะไรอยบู่ ้าง เมือ่ รังสีตกกระทบวัตถุหรอื อนุภาคจะเกิดการหักเหของรังสีสะทอ้ นออกมา
ทามุมกับระนาบของอนุภาคเท่ากับมุมของลารังสีตกกระทบ โดยอาศัย Bragg’s law ซ่ึงแสดงเป็น
สมการ 2dsinΘ=nλ ในการคานวณคา่ การเลีย้ วเบนของรังสีเอกซ์ท่ียิงผ่านชั้นผลึก ท่ีอยู่ในตัวอย่าง
โดย จะใช้เคร่ืองตรวจจับรับความเข้มของรังสีเอกซ์ที่เกิดจากการเลี้ยวเบนในมุมต่างๆของการ
ทดสอบซึ่ง สามารถทาการทดสอบตัวอย่างได้รวดเร็วและให้ความแม่นยาในการวิเคราะห์ที่สูง
(อิศราวธุ ประเสรฐิ สังข์, 2558)
4. การวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีด้วยเทคนิค FT-IR spectrometer
(Fourier Transform Infrared Spectrometer) เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์และตรวจสอบ
โครงสร้างของสารโดยการวัดการดูดกลืนรังสีที่อยู่ในช่วงอินฟราเรดท่ีอยู่ในช่วงเลขคลื่น (Wave
number) ประมาณ 12800 - 10 ต่อเซนติเมตร (cm-1) สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้ทั้งของแข็ง
ของเหลว และแก๊ส รังสีอินฟราเรด (Infrared radiation) เป็นรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าท่ีมองไม่เห็น
ด้วยตาเปล่า แต่ให้ความร้อนที่สัมผัสได้ รังสีอินฟราเรดอยู่ระหว่างช่วง Visible radiation
กบั Microwave radiation โดยช่วงของรังสีอินฟราเรดแบ่งออกเป็น 3 ช่วง ได้แก่ Near Infrared
(12800-4000 ต่อเซนติเมตร) Middle Infrared (4000-200 ต่อเซนติเมตร) และ Far Infrared
(200-10 ต่อเซนติเมตร) ช่วงของรังสีอินฟราเรดท่ีใช้ประโยชน์ในการวิเคราะห์ทางเคมี ได้แก่
ช่วง Middle IR เนื่องจากรังสีอินฟราเรดมีพลังงานค่อนข้างต่า เมื่อโมเลกุลของสารดูดกลืนรังสี
อินฟราเรดเข้าไปจะทาให้พันธะในโมเลกุลเกิดการส่ันและการหมุนทาให้เกิดการเปล่ียนแปลงขอ ง
โมเลกลุ การทโ่ี มเลกุลจะดูดกลืนรังสีอินฟราเรดได้นั้นความถ่ีของรังสีอินฟราเรดต้องเท่ากับความถี่
การสั่นของโมเลกุลของสารนั้นๆ ซ่ึงสารอินทรีย์แต่ละชนิดจะมีค่าความถ่ีของการสั่นท่ีจาเพาะและ
แตกต่างกันไปทาใหส้ ามารถนาเทคนิคน้ีมาใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างและชนิดของสารอินทรีย์ได้
การแสดงผลที่ได้จากการวเิ คราะห์ด้วยเทคนคิ นแ้ี สดงเปน็ ความสัมพันธ์ระหว่าง Wave Number กับ
Transmittance ซงึ่ เรยี กวา่ Infrared Spectrum (อิศราวธุ ประเสริฐสังข์, 2558)
15
2.1.5.3 ประโยชน์ของไคโตซาน
2.1.5.3.1 ทางการแพทย์
1. ไคโตซานเป็นสารที่มีคุณสมบัติท่ีดีท่ีสามารถนามาใช้
ในทางการแพทย์ได้หลายรูปแบบ สามารถเตรียมได้ในรูปแบบเม็ดเจล แผ่นฟิล์มฟองน้า แคปซูล
และยาเมด็ เปน็ ต้น
2. ไคโตซาน และอนุพันธ์สามารถใช้ป้องกันฟันผุได้ เช่น
เอซิลีนไกลคอน - ไคติน คาบอกซีเมทิล - ไคติน ซลั เฟตเตด ไคโตซาน และฟอสฟอไลเลตเต็ด ไคติน
สามารถยบั ยง้ั การจบั และก่อตวั ของแบคทีเรยี บนผิวฟนั ทีเ่ ปน็ สาเหตขุ องฟันผุไดด้ ี
3. ไคตินหรือไคโตซานซัลเฟตสามารถยับยั้งการแข็งตัวของ
เลือด และปลดปล่อย lipoprotein lipase โดยนามาประยุกต์ใช้ในข้ันตอนการฟอกเลือดเพ่ือ
ป้องกันการแขง็ ตวั ของเลือด นอกจากนี้ยังใชส้ าหรับรกั ษาแผล และป้องกันการตดิ เชื้อของแผลได้ดี
2.1.5.3.2 การเกษตร ด้านการเกษตรนิยมใช้ไคติน ไคโตซานในหลาย
ดา้ นดว้ ยกนั อาทิ
1. การใช้เคลือบเมล็ดพันธ์ุพืช ป้องกันโรค และแมลง
การเนา่ เสียจากจลุ ินทรีย์ และยดื อายุการเกบ็ รักษาเมลด็ พนั ธุ์
2. ใช้เร่งการเจริญเติบโตของพืช ทาหน้าท่ีเป็นฮอร์โมน
กระตุ้นการเกดิ ราก
3. ใช้สาหรับปรับปรุงดินเค็มและดินท่ีเป็นกรดเป็นด่าง
และเพิ่มธาตุอาหารในดิน
2.1.5.3.3 ยา ไคโตซานทใี่ ชเ้ ปน็ ส่วนผสมในยาชนิดต่างๆ จะใช้ทาหน้าท่ี
ป้องกันการย่อยสลายของยาบริเวณกระเพาะอาหาร ซ่ึงเป็นสารควบคุมการปล่อยยาหรือเป็นตัว
นาสง่ ยาเข้าสูร่ ะบบไหลเวยี นโลหติ
2.1.5.3.4 อตุ สาหกรรมอาหาร
1. ใช้เป็นอาหารเสริมที่สามารถให้พลังงาน และช่วยลด
ปริมาณคอเลสเตอรอลชนิด LDL รวมถึงไขมันจาพวกไตรกลีเซอไรด์ในเลือดได้ดี ด้วยการจับตัวกับ
กล่มุ ไขมันทาให้ลดการดดู ซึมบริเวณลาไสจ้ งึ นิยมนาไคโตซานผลติ เป็นอาหารเสริมเพือ่ ลดน้าหนัก
2. ป้องกันเช้ือจุลินทรีย์ในอาหาร ด้วยคุณสมบัติของไคติน
และไคโตซานที่สามารถจับกับเซลล์เมมเบรนของจุลินทรีย์ ทาให้เกิดการรั่วไหลของโปรตีนและ
สารอน่ื ๆออกมานอกเซลลจ์ นจลุ ินทรียไ์ มส่ ามารถเตบิ โต และลดจานวนลง
16
3. แผ่นฟลิ ์มบรรจอุ าหาร ด้วยการใช้แผ่นฟิล์มพลาสติกชนิด
โพลิเอธลิ ีน มีข้อเสีย ทาให้อาหารเน่าเสียเร็ว เน่ืองจากกักเก็บความชื้นไว้ภายใน แต่แผ่นฟิล์มจาก
ไคโตซานสามารถยืดอายุอาหารได้ดีกว่า เน่ืองจากสามารถถ่ายเทความชื้นจากอาหารสู่ภายนอกได้
ดกี ว่า
4. สารเติมแต่งในน้าผลไม้ ด้วยการเติมสารไคโตซานช่วย
เพมิ่ ประสทิ ธภิ าพในการเป็น fining agent และควบคมุ สภาพความเปน็ กรดของนา้ ผลไม้ไดด้ ี
2.1.5.3.5 เคร่ืองสาอาง ด้วยคุณสมบัติของไคติน และไคโตซานท่ี
สามารถอุ้มน้าไดด้ ี และการเปน็ ฟิล์มบางๆคลมุ ผวิ หนงั ปอ้ งกนั การเสยี ความชุ่มชน้ื ของผิว รวมถึงฤทธิ์
ใน การตา้ นเช้ือจลุ นิ ทรีย์จึงนิยมนามาเป็นส่วนผสมของเคร่ืองสาอางหลายชนิด เช่น แป้งทาหน้า
แปง้ ผดั หนา้ สบู่ ยาสีฟนั ยาสระผม ครีมกนั แดด ครมี บารุงผวิ ยาย้อมผม ยาเคลือบผม เปน็ ต้น
2.1.5.3.6 ทางด้านสิ่งแวดล้อม ด้วยคุณสมบัติของไคติน และไคโตซาน
ท่ีสามารถดูดซับ และจับกับสารอินทรีย์จาพวกไขมัน สี รวมถึงสารจาพวกโลหะหนักได้ดีจึงนิยม
นามาประยุกต์ใช้สาหรั บเป็นสารกรองหรือตัวดูดซับสารมลพิษในระบบบาบัดน้าเสีย
(siamchem.com, 2017)
17
2.2 งานวิจัยท่ีเก่ียวข้อง
จนั ทพร ทองเอกแกว้ . (2552) จากการวิเคราะห์ปรมิ าณไคตินและไคโตซานจากตัวอย่าง
เห็ดกินได้ ได้แก่ เห็ดหอม เห็ดกระด้าง เห็ดหูหนูสีน้าตาล เห็ดเผาะ เห็ดฟาง เห็ดนางฟ้า และเห็ด
นางรม ในพื้นท่ีอาเภอวารินชาราบ จังหวัดอุบลราชธานี พบว่า ปริมาณไคตินจากเห็ดกินได้ท้ัง 7
ชนิดมีปริมาณ 2.70%, 8.61%, 1.59%, 3.86%, 1.71%, 2.86% และ 4.61% ตามลาดับ และ
ปริมาณ ไคโตซานจากเห็ดกินได้ทั้ง 7 ชนิดมีปริมาณ 1.54%, 2.25%, 0.45%, 1.12%, 0.47%,
1.26% และ 0.50% ตามลาดับ โดยเห็ดตัวอย่างท่ีมีปริมาณไคตินและไคโตซานสูงสุด คือ
เห็ดกระดา้ ง สว่ นเห็ดตัวอย่างที่มปี ริมาณไคตนิ และไคโตซานต่าสุด คอื เห็ดหหู นสู นี ้าตาล
พรพรรณ สุระภักดิ์และศิริพร จันทแพน. (2559) ศึกษาผลการยับย้ังเชื้อราด้วยไคโต
ซานร่วมกับโซเดียมไบคาร์บอเนตบนผลชมพู่ โดยสกัดไคโตซานจากเปลือกกุ้งขาว ซึ่งทาได้โดยนา
เปลือกกงุ้ ขาว ทผ่ี า่ นการทาความสะอาดและบดอย่างละเอียดแล้วมาผ่านกระบวนการการกาจัดแร่
ธาตุดว้ ย กรดไฮโดรคลอรกิ ความเข้มข้น 1.0 โมลต่อลิตร กาจัดโปรตีนด้วยสารละลายโซเดียมไฮ
ดรอกไซด์ ความเขม้ ขน้ 4% โดยมวลต่อปรมิ าตร การกาจัดสีด้วยอะซิโตน และกาจัดหมู่อะซิทิล
ด้วยสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซดค์ วามเขม้ ข้น 50% โดยมวลต่อ-ปรมิ าตร ไทเทรตไคโตซานที่สกัด
ได้กับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อหาระดับ %DD จากน้ันเพาะเล้ียงเช้ือราที่ได้จากผลชมพู่
พันธท์ุ ับทิมจนั ท์ บนอาหารแข็ง PDA แยกเชื้อราให้บริสุทธิ์และเก็บเช้ือราบน PDA Slant จากนั้น
จะทาการยับยั้ง เชื้อราโดยการใช้ไคโตซานร่วมกับโซเดียมไบคาร์บอเนตด้วยวิธี Poisoned food
ซง่ึ ทาไดโ้ ดยการผสมสารยบั ยัง้ ลงในอาหาร PDA
จากการวิจัยพบว่าเมื่อสกัดไคตินและไคโตซานจากเปลือกกุ้งขาว พบว่าร้อยละผลผลิต
ของไคตินและไคโตซาน เทา่ กบั 17.28 และ 53.79 ตามลาดับ ไคโตซานท่ีได้จากการสกัดมีค่า %DD
เท่ากบั 99.44 เชื้อราทไ่ี ดจ้ ากผลชมพู่พนั ธทุ์ ับทิมจันท์สามารถแยกให้บริสุทธิ์ได้ 3 ไอโซเลท ซ่ึงแทน
รหสั เปน็ RA01 RA02 และ RA03 เชือ้ ราทั้ง 3 ไอโซเลทนม้ี ลี ักษณะการเจริญบนอาหารPDAแตกต่าง
กัน แต่จะมีลักษณะโครงสร้างเส้นใยภายใต้กล้องจุลทรรศน์ท่ีคล้ายกัน คือ เส้นใยไม่มีผนังก้ัน และ
สปอรไ์ ม่มีถุงหุ้ม จากนั้นทดสอบผลการยับยั้งการเจริญของเช้ือราพบว่า หากใช้ไคโตซานเพียงอย่าง
เดยี วจะสามารถยับยงั้ เชื้อราทั้ง 3 ไอโซเลทได้ 100% เม่ือใช้ไคโตซานร่วมกับโซเดียมไบคาร์บอเนต
ในการยับย้ังเช้ือรา ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการยับย้ังการเจริญของเชื้อราลดลงโดยสามารถยับยั้ง
การเจรญิ ของเชือ้ รา RA01 RA02 และRA03 ได้ 27.71% 35.56% และ 25.84% ตามลาดับ หากใช้
โซเดียมไบคารบ์ อเนตเพียงอย่างเดยี วจะมีประสิทธิภาพในการยับย้ังเช้ือราน้อย โดยยับยั้งการเจริญ
ของเชื้อรา RA01 RA02 และRA03 ได้เพยี ง 13.25% 15.56% และ 5.62% ตามลาดับ
18
Akram Zamani et al. (2007) วิธีการใหม่ในการสกัดไคโตซานจากผนังเซลล์
zygomycetes ข้ึนอยู่กบั ความสามารถในการละลายของไคโตซานในอุณหภูมิที่ข้ึนกับกรดซัลฟิวริก
เจือจาง ไคตินละลายไดท้ ั้งในกรดซลั ฟวิ ริกไม่เจือจาง ในทานองเดียวกันไคโตซานไม่สามารถละลาย
ได้ในอุณหภูมิห้อง แต่ละลายใน 1% H2SO4 ที่ 121 ° C ภายใน 20 นาที วิธีการใหม่นี้ได้พัฒนา
ขึ้นเพื่อวดั ปริมาณไคโตซานของชีวมวลและผนังเซลล์ วิธีการตรวจสอบโดยการวัดฟอสเฟต โปรตีน
ขี้เถ้า glucuronic acid และระดับของ Determination of the degree of acetylation (DA)
อนุพันธ์ของผนังเซลล์ของเชื้อรา Rhizomucor pusillus ได้ถูกตรวจสอบด้วยวิธีใหม่น้ี ผลการ
ทดลองพบวา่ สารชวี มวล 8% เป็นไคโตซาน หลังจากล้างด้วย NaOH พบว่าวัสดุท่ีไม่เป็นด่าง (AIM)
มีไคโตซาน 45.3% การลา้ งดว้ ยกรดอะซติ ิกทาใหส้ ารละลายกรดอะซิติกท่ีละลายได้ 16.5% (AcSM)
และสารละลายอลั คาไลและกรดไม่ระคายเคือง 79.0% (AAIM) AcSM มักอ้างเป็นไคโตซานบริสุทธ์ิ
แต่วิธีใหม่แสดงส่ิงสกปรกท่ีสาคัญ เช่นฟอสเฟต นอกจากนี้ AAIM มักจะถือว่าเป็นไคโตซานที่
ปราศจากเศษอาหารในขณะที่วิธีการใหม่แสดงให้เห็นว่ามากกว่าร้อยละ 76 ของไคโตซานที่มีอยู่ใน
AIM พบใน AAIM อาจบ่งชี้ถึงความสามารถในการไม่ใช้กรดอะซิติกในการแยกไคโตซานออกจาก
ผนงั เซลล์
F.A. AlSagheera et al. (2009) ไคตินในรูปแบบแอลฟา (α) และรูปแบบเบต้า (β)
ได้รับการสกัดจากเปลือกกุ้งทะเลที่แตกต่างกันจากอ่าวอาหรับและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังได้รับ
การวิเคราะห์และวิเคราะห์เปอร์เซ็นต์เกลือ อนินทรีย์ (รวมท้ังองค์ประกอบต่างๆ) โปรตีน และ
การเปลี่ยนแปลงไคตินให้เป็นไคโตซานท่ีแตกต่างกันผลิตได้โดยการให้ความร้อนไปเรื่อยๆและ
ดว้ ยไมโครเวฟ วิธีการทาความร้อนด้วยไมโครเวฟช่วยลดเวลาในการให้ความร้อนได้มากจาก 6-10
ช่วั โมงเป็น 10-15 นาทเี พือ่ ใหไ้ ด้ระดับการเปล่ียนแปลงไคตินให้เป็นไคโตซาน และน้าหนักไคโตซาน
ท่นี า้ หนกั โมเลกุลสูงขึ้น เทคนคิ น้ปี ระหยดั พลงั งานได้จานวนมากเมื่อใช้งานในระดับกึ่งอุตสาหกรรม
หรืออุตสาหกรรม ไคตินและไคโตซานท่ีเตรียม ได้รับการวิเคราะห์ โดยการวิเคราะห์ธาตุ , X-ray
Diffraction(XRD), Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR), Fourier transform
infrared spectroscopy (FTIR) และ thermogravimetric measurement การวิเคราะห์ด้วย
X-RAY DIFFRACTION (XRD) พบว่าไคโตซานมคี วามเป็นผลึกต่ากว่าไคติน ในขณะที่ความร้อนของ
ไคโตซานต่ากว่าไคติน
19
Murat Kaya et al. (2014) ไคตนิ และไคโตซานถกู สกัดจากสัตว์น้าไม่มีกระดูกสันหลัง
ชนิดต่างๆ 6 ชนิด น้าหนักแห้งแตกต่างกันระหว่าง 5% และ20% ไคตินและผลผลิตไคโตซานจาก
ไคตินเหล่าน้ีแตกต่างกันระหว่าง 66% และ 74% โครงสร้างของไคตินและไคโตซานมีลักษณะโดย
Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA),
X-ray Diffraction (XRD) และ Scanning electron microscope (SEM) ผลการทดสอบ Fourier
transform infrared spectroscopy FTIR พบว่าไคตินที่ได้จากสิ่งมีชีวิตพบในรูปแบบแอลฟา (α)
เสถียรภาพทางความรอ้ นไคติน Ranatra linearis > Anax imperator > Hydrophiluspiceus
> Notonecta glauca > Agabus bipustulatus > Asellus aquaticus, และเสถียรภาพทาง
ความร้อนไคโตซาน N. glauca > A. bipustulatus > A. imperator > R. linearis > H.
piceus > A. aquaticus. ค่าดชั นผี ลึกของไคตินแตกต่างกันระหว่าง 76.4% และ 90.6% ได้มีการ
ตรวจสอบสัณฐานวิทยาพื้นผิวด้วย Scanning electron microscope (SEM) เผยให้เห็นโครงสร้าง
ของนาโนไฟเบอร์ สัตว์น้าทั้ง 6 สายพันธุ์ท่ีไม่มีกระดูกสันหลังที่มีลักษณะไคตินและไคโตซาน
โครงสรา้ งเปน็ องคป์ ระกอบอาจจะเลือกใช้เป็นไคตินและไคโตซานเพ่ือเป็นแหล่งท่ีมาเพ่ืวัตถุประสงค์
ทางเทคโนโลยตี ่างๆ
Renata Czechowska et al. (2012) ระดับ Determination of the degree of
acetylation (DDA) เปน็ หน่งึ ในพารามเิ ตอร์หลกั ทีร่ ะบลุ กั ษณะของไคโตซาน การวดั คา่ ความแม่นยา
ของ degree of deacetylation (DD) จาเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ทันสมัย Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy (NMR) ไม่สามารถใช้งานได้ทหี่ อ้ งปฏบิ ตั กิ ารหลายแห่งท่วั โลก มีความ
จาเป็นท่ีต้องใช้ต้นทุนต่าเรียบง่ายและน่าเชื่อถือสาหรับการกาหนดค่า degree of deacetylation
(DD) จุดมุ่งหมายของงานน้ีคือทดสอบและเปรียบเทียบ – ของตัวอย่างไคโตซานในชุดเดียวกัน -
เทคนิคการวิเคราะห์ท่ีมีอยู่ไม่มากนักและให้คาแนะนาในการเลือกวิธีการกาหนด degree of
deacetylation (DD) ทาการทดสอบตัวอย่างไคโตซานท้ังส่ี ระดับ degree of deacetylation
(DD) ระบุในช่วง 70 - 95% วิธีการไตเตรท 3 แบบ วิธีการต่างๆของสเปกโตรสโกปี Ultraviolet
(UV) Visible Spectroscopy (Vis) และอินฟราเรดโดยใช้การคานวณต่างๆวิธีการใช้ ผลสรุปและ
เปรียบเทียบกับค่าที่ได้จาก Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H NMR)
ซ่งึ ถือเป็นวธิ อี ้างองิ นอกจากนี้การประเมนิ ความสะดวกในการปฏบิ ตั งิ านและความพร้อมใช้งานของ
นา้ ยาในวิธกี ารที่กาหนดบนพ้ืนฐานคาแนะนาสาหรับการเลอื กวิธีการกาหนด DD เป็นสูตร
20
Sawssen Hajjia et al. (2014) แหล่งที่มาของไคตินทางทะเลจากตูนิเซียได้รับการ
ตรวจสอบ การศึกษาความแตกต่างของโครงสร้างระหว่างแอลฟาไคติน (α-chitin) กับเศษอาหาร
จากกุง้ (Carcinus mediterraneus) และเบต้าไคติน (β-chitin) จากกระดูกปลาหมึกซีเบีย (Sepia
officinalis) โดยการวิเคราะห์ด้วยวิธี 13carbon Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
(13C NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) และ X-ray Diffraction (XRD)
diffractograms) และการวิเคราะห์ด้วยวิธี 13carbon Nuclear Magnetic Resonance
Spectroscopy (13C NMR) แสดงการแยกคุณสมบัติของคาร์บอน C3 และ C5 สาหรับ α-chitin
ในขณะท่ี β-chitin ถูกรวมเขา้ ดว้ ยกันเป็นเรโซแนนซเ์ ดียว แถบรูปร่างการบิดโค้งพอดีกับ Fourier
transform infrared spectroscopy (FTIR) มีโครงสร้าง α-chitin ระหว่างพันธะ O-H, N-H และ
C-O ใช้Infrared(IR) และ 13carbon Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (13C NMR)
ในการศึกษาระดับ Determination of the degree of acetylation (DA) ของไคตนิ การวิเคราะห์
ด้วย X-ray Diffraction (XRD) แสดงให้เห็นว่า α-chitins มีลักษณะเป็นเม็ดผลึกมากกว่า β-chitin
พบว่าไคตินจากกุ้งมีผลผลิตท่ีดี (20% ของน้าหนักแห้งของวัตถุดิบ) และไม่มีโปรตีนและเกลือที่
ตกค้าง ไคโตซานท่ีมี Determination of the degree of acetylation (DA) น้อยกว่า 20% และ
มมี วลโมเลกลุ ค่อนข้างตา่ เตรยี มจากไคตนิ เปียกภายใตเ้ งอื่ นไขเดยี วกัน ไคตินและไคโตซานสามารถ
ละลายไดด้ ีในอาหารที่เป็นกรด อย่างไรกต็ ามไคตนิ และไคโตซานมลี ักษณะเฉพาะข้ึนอยู่กับแหล่งของ
ไคตนิ
Suneeta Kumaria et al. (2014) ไคตินเป็นพอลีแซ็คคาร์ไรด์ (polysaccharide)
ธรรมชาตทิ ส่ี าคญั ท่ีสุดรองลงมาจากเซลลโู ลสท่ีพบในเปลือกแข็งหรือในผนังเซลล์ของเชื้อรา อย่างไร
กต็ ามไคตนิ ไม่นิยมใชก้ ันอยา่ งแพรห่ ลายในอุตสาหกรรมจนถึงปัจจุบันเน่ืองจากไม่สามารถละลายได้
ในตัวทาละลายหลายชนิดซ่ึงค่อนข้างยากที่จะแยกจากแหล่งธรรมชาติที่บริสุทธ์ิและจากก าร
เตรียมการในรูปแบบท่ีสามารถทาซ้าได้ภายใต้สภาพคุณภาพที่ดี ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเร่ืองยากท่ีจะ
อธิบายลักษณะของพอลีแซ็คคาร์ไรด์ (polysaccharide) นี้ การศึกษาครั้งนี้เป็นการสกัดสารไคติน
และไคโตซานด้วยวิธีทางเคมี พิจารณาหลายวิธีด้วยกรดและด่างเพื่อหาค่าความเข้มข้นท่ี มี
ประสทิ ธภิ าพในการให้ผลผลิตทเ่ี หมาะสม ของเสียจากปลาที่เป็นเปลือกหอยถูกนามาใช้เป็นวัตถุดิบ
ในการทดลองและวิเคราะห์โดย Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-RAY
DIFFRACTION (XRD) และ Scanning electron microscope (SEM)
21
Suneeta Kumaria et al. (2015) นอกจากเซลลูโลสแล้วไคตินเป็นไบโอพอลิเมอร์
(biopolymer) ที่แพร่หลายมากที่สุดในธรรมชาติ ไคตินมีคุณค่าทางเศรษฐกิจเพราะกิจกรรมทาง
ชีวภาพการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมและชีวการแพทย์ แหล่งของไคตินมีสามแหล่งคือกุ้ง, แมลง,
และจุลินทรีย์ แหล่งที่พบไคตินเป็นส่วนจาพวกเปลือกกุ้ง เช่น กุ้ง,ปู,กุ้งก้ามกราม,และก้ัง
ในการศึกษานี้ไคตินได้รับการสกัดจากเกล็ดปลาที่มีอยู่ในท้องถ่ินใน Rourkela ไคตินได้รับ
การเปล่ยี นเป็นไคโตซานที่มีประโยชน์มากข้ึน ไคตินและไคโตซานได้รับการวิเคราะห์โดยใช้เทคนิค
ท่ีแตกต่างกัน เช่น การวิเคราะห์สเปกตรัมการกระจายรังสีเอ็กซ์ การวิเคราะห์ธาตุการแปลง
ฟูเรียร์อินฟราเรดสเปกโตร สโกปี (FTIR) การสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
(SEM) และการสแกนแบบ Differential scanning calorimetry (DSC) การวิเคราะห์ X-RAY
DIFFRACTION (XRD) บ่งชี้ลักษณะของผลึกของไคตินและไคโตซาน รูปแบบ FTIR แสดงแถบ
ทสี่ อดคล้องกบั การยืดและ การส่นั สะเทอื นของพันธะ O-H, N-H และ CO และสอดคล้องกับรูปแบบ
ของ α-chitin ค่า degree of deacetylation (DD) ถูกคานวณโดยใช้การวิเคราะห์ธาตุการวัดค่า
potentiometric และ Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) การวิเคราะห์ค่า FTIR
พบวา่ มีค่า 61%
บทท่ี 3
วธิ ีดำเนินกำรวิจยั
งานวิจัยน้ีเป็นการวิจัยเกี่ยวกับการสกัดไคโตซานและการหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิล
ของไคโตซาน โดยนาเปลือกกุ้งกา้ มกรามและแกนหมกึ ทไ่ี ดจ้ ากร้านอาหารในเขตอาเภอเมือง จังหวัด
มหาสารคาม และเหด็ กระด้างทีไ่ ดจ้ ากตลาดสด อาเภอเมือง จังหวัดมหาสารคาม มาใช้เป็นตัวอย่าง
ในการวิจยั ซงึ่ มขี น้ั ตอนในการดาเนินงานดงั นี้
3.1 อปุ กรณ์ สำรเคมี และเครื่องมอื ทีใ่ ชใ้ นงำนวจิ ัย
3.1.1 อุปกรณ์
1. บกี เกอร์ (Beaker) ขนาด 25, 50, 100, 250, 500 และ 1,000 มลิ ลิลติ ร
2. ขวดวดั ปริมาตร (Volumetric Flask) ขนาด 100 และ 250 มิลลลิ ติ ร
3. ช้อนตักสาร (Spatula) ขนาดกลาง
4. กระดาษกรอง เบอร์ 93
5. กระดาษลติ มสั (Universal indicator) ยีห่ อ้ Merck
6. ครกหินบดสารตัวอย่าง
7. แท่งแก้ว (Grass rod)
8. แมเ่ หลก็ (Magnetic bar)
9. เทอร์โมมิเตอร์ (Thermometer) ยา่ นวดั 0 – 200 องศาเซลเซียส
10. อา่ งทราย
11. เครื่องกรองสญุ ญากาศ ยี่ห้อ Rocker 300
12. ชดุ รีฟลกั ซ์ (Reflux)
13. กรวยกรองสุญญากาศ (Buchner) ขนาด 125 มลิ ลิลิตร
14. บิวเรตต์ ขนาด 50 มลิ ลลิ ิตร
15. ปเิ ปต ขนาด 10 มิลลลิ ติ ร
16. ขวดรูปชมพู่ (Erlenmeyer flask) ขนาด 125 มลิ ลิลิตร
23
3.1.2 สำรเคมี
1. กรดไฮโดรคลอริกเข้มขน้ (Conc. HCl) บริษทั SDFCl, AR grade
2. โซเดยี มไฮดรอกไซด์ (NaOH) บรษิ ัท ACl Labscan, AR grade
3. อะซโิ ตน (C3H6O) บริษัท ACl Labscan, AR grade
4. เอทานอล บริษทั ACl Labscan, AR grade
3.1.3 เคร่ืองมือ
1. ตูอ้ บให้ความรอ้ น (Hot Air Oven) Memmert รนุ่ D 06062
2. เครือ่ งชัง่ 2 ตาแหน่ง Sartorius รุน่ BSA3202S-CW
3. เตาให้ความรอ้ น (Hotplat and Stirrer) Genway รนุ่ 1203
4. อ่างน้าควบคมุ อุณหภมู ิ (Water Bath) MEMMERT รุ่น WNB10
3.2 วธิ ีดำเนินกำร
ตอนท่ี 1 กำรสกัดไคตินและไคโตซำนจำกเปลือกกุ้งก้ำมกรำม แกนหมึก และเห็ด
กระดำ้ ง
ตอนท่ี 1.1 กำรสกัดไคตินและไคโตซำนจำกเปลือกกุ้งก้ำมกรำม และ
แกนหมึก
ขัน้ ที่ 1 กำรเตรยี มตัวอย่ำง นากงุ้ กา้ มกราม มาทาการแยกเอา
ส่วนเน้ือออก เลือกเอาเฉพาะเปลือก นาเปลือกกุ้งก้ามกรามและแกนหมึก อบที่อุณหภูมิ 70-80
องศาเซลเซยี ส เปน็ เวลา 6 ช่ัวโมง จากนน้ั นามาบดให้ละเอยี ด
ขั้นท่ี 2 กำรสกัดไคตนิ จำกเปลอื กกุง้ กำ้ มกรำมและแกนหมึก
2.1 กำรกำจัดแร่ธำตุ (Demineralization) นา
เปลือกกุ้งก้ามกรามและแกนหมึก ที่ผ่านการอบแห้ง และบดละเอียดมาทาการกาจัดแคลเซียม
คาร์บอเนตด้วยการเกดิ ปฏกิ ิริยากับสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ความเข้มข้น 1 โมลต่อลิตร
ในอัตราส่วนระหว่างเปลือกกุ้งต่อกรดไฮโดรคลอริกเป็น 1 กรัม ต่อ 10 มิลลิลิตร ที่อุณหภูมิห้อง
(30-32 องศาเซลเซียส) ทาการป่ันกวนเป็นเวลา 1 ช่ัวโมง จากน้ันกรองและล้างด้วยน้ากลั่น
จนกระทั่งนา้ ท่ลี ้าง มี pH เป็นกลางเมอื่ ทดสอบกับกระดาษลิตมัส นาไปอบให้แห้งท่ีอุณหภูมิ 70-80
องศาเซลเซียส การกาจดั แคลเซยี มคารบ์ อเนตของแกนหมกึ ทาวธิ ีเช่นเดียวกบั กงุ้ กา้ มกราม
2.2 กำรกำจัดโปรตีน (Deproteination) ขั้นตอน
การกาจดั โปรตนี เริ่มจากนาเปลือกกุ้งก้ามกรามและแกนหมึก ที่ผ่านการกาจัดแคลเซียมคาร์บอเนต
มาทาปฏกิ ริ ิยากบั สารละลายโซเดียม ไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 4% โดยมวลต่อปริมาตรในอัตราส่วน
24
1 กรมั ต่อ 10 มิลลลิ ิตร ทอี่ ุณหภมู ิ 60 องศาเซลเซียส ภายใต้สภาวะการปั่นกวน เป็นเวลา 1 ชั่วโมง
กรองเอาสารละลายออกแล้วล้างด้วยน้ากลั่นจนกระทั่งน้าที่ล้างมี pH เป็นกลางเม่ือทดสอบด้วย
กระดาษลิตมัส นาไปอบใหแ้ ห้งที่ 70-80 องศาเซลเซียส
2.3 กำรกำจัดสี (Decoloration) นาตัวอย่างท่ีผ่าน
การกาจัดโปรตีนนามาต้มกับอะซิโตนเป็นเวลา 1 ช่ัวโมง ในอัตราส่วน 1 กรัมต่อ 20 มิลลิลิตร
ภายใต้สภาวะการป่ันกวนด้วยชุด Reflux ท่ีอุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ล้าง
และกรองดว้ ยเอทานอลเย็น อบใหแ้ ห้งที่อุณหภมู ิ 80 องศาเซลเซียส จะได้ไคตินท่ีมีลักษณะผงสขี าว
ข้ันท่ี 3 กำรสกัดไคโตซำน นาไคโตซานท่สี กัดได้มาทาปฏิกิริยา
การกาจัดหมู่อะซิทิล โดยทาปฏิกิริยากับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ที่มีความเข้มข้น
50% โดยมวลต่อปริมาตร (w/v) ในอัตราส่วน 1 กรัมต่อ 20 มิลลิลิตร ภายใต้สภาวะการป่ันกวน
ดว้ ยชุด Reflux ท่อี ุณหภมู ิ 120 องศาเซลเซียส เปน็ เวลา 1 ชวั่ โมง โดยทาการกาจัดหมู่อะซิทิลซ้า 8
รอบ
ตอนที่ 1.2 กำรสกัดไคโตซำนจำกเหด็ กระดำ้ ง
ข้นั ท่ี 1 กำรเตรียมตัวอย่ำงเห็ดกระด้ำง นาเห็ดกระด้างมาล้าง
ให้สะอาด จากนั้นนาไปทาให้แห้งอบที่อุณหภูมิ 70-80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง จากนั้น
นามาบดใหล้ ะเอยี ด
ข้นั ที่ 2 กำรสกดั ไคตนิ จำกเห็ดกระด้ำง
2.1 กำรกำจัดแร่ธำตุ (Demineralization) นาไป
แช่ในกรดไฮโดรคลอริก 5% โดยมวลต่อปริมาตรในอัตราส่วน 1 กรัมต่อ 10 เป็นเวลา 1 ช่ัวโมง
ภายใตส้ ภาวะการป่นั กวน กรองเอาสารละลายออกแล้วล้างดว้ ยนา้ กลนั่ จนกระทั่งน้าท่ีล้างมี pH เป็น
กลางเมื่อทดสอบด้วยกระดาษลิตมัส นาไปอบให้แหง้ ที่ 70-80 องศาเซลเซยี ส
2.2 กำรกำจัดโปรตีน (Deproteination) นาไปแช่
ในโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5% โดยมวลต่อปริมาตรในอัตราส่วน 1 กรัมต่อ 10 เป็นเวลา 1 ชั่วโมง
ภายใต้สภาวะการปน่ั กวน กรองเอาสารละลายออกแล้วลา้ งด้วยนา้ กลัน่ จนกระทั่งนา้ ทีล่ ้างมี pH เป็น
กลางเมอ่ื ทดสอบดว้ ยกระดาษลิตมัส นาไปอบให้แหง้ ท่ี 70-80 องศาเซลเซียส จะไดไ้ คตินท่ีมีลักษณะ
ผงสีน้าตาล
2.3 กำรกำจัดสี (Decoloration) นาตัวอย่างท่ีผ่าน
การกาจัดโปรตีนนามาต้มกับอะซิโตนเป็นเวลา 1 ช่ัวโมง ในอัตราส่วน 1 กรัมต่อ 20 มิลลิลิตร
ภายใต้สภาวะการปั่นกวนด้วยชุด Reflux ที่อุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ช่ัวโมง ล้าง
และกรองด้วยเอทานอลเยน็ อบใหแ้ หง้ ทอ่ี ุณหภูมิ 80 องศาเซลเซยี ส จะได้ไคตนิ ที่มีลักษณะผงสขี าว
25
ข้ันท่ี 3 กำรสกัดไคโตซำน นาไคตินมาทาปฏิกิริยาการกาจัด
หมู่อะซิติลโดยใช้โซเดียมไฮดรอก ไซด์ 40% โดยมวลต่อปริมาตร ในอัตราส่วน 1 กรัมต่อ 20
มิลลิลิตร ภายใต้สภาวะการป่ันกวนด้วยชุด Reflux ท่ีอุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1
ชวั่ โมง โดยทาการกาจดั หมู่อะซทิ ิล ซา้ 2 รอบ
ตอนที่ 2 กำรตรวจหำระดบั กำรกำจัดหมู่อะซทิ ิลโดยกำรไทเทรตแบบกรด-เบส(Acid-
base titration) วิธีการไทเทรตกรด-เบส (Acid-based titration) ช่ังไคโตซานประมาณ 1 กรัม
เติมใส่ขวดรูปชมพู่ขนาด 125 ลูกบาศก์เซนติเมตร จานวน 5 ขวด ขวดละ 0.2 กรัม เตรียม
สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 18 ลูกบาศก์เซนติเมตร เติมใส่ในขวดชมพู่ท่ีเตรียมไว้ขวดละ 1.2
ลกู บาศก์เซนตเิ มตร คนให้ละลายเขา้ กัน แช่ในอ่างนา้ ควบคุมอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส
± 0.2 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 นาที หยดสารละลายเมธิลออเรนจ์อินดิเคตอร์ 2-3 หยดแล้ว
ไทเทรตกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์จนกระท่ังถึงยุตติเม่ือสารละลายสีเหลือง ดัดแปลงจาก
(Thai Industrial Standard, 2007)
คานวณหาระดับการกาจัดหมู่อะซทิ ิลจากสมการ (2.1) ×A
ระดับอะซิทิลเลชนั รอ้ ยละโดยน้าหนักอบแห้ง (%DD) = A+ m-A 100
203
ค่า A สามารถคานวณได้จากสมการ (2.2)
A = ( V1 × C1 )-( V2 × C2 )
161
บทที่ 4
ผลการวจิ ยั และวิเคราะหข์ ้อมูล
จากการศึกษาผู้วิจัยได้นาตัวอย่างเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึกและเห็ดกระด้าง มาทา
การสกดั ไคโตซาน แลว้ วิเคราะห์หาระดับการเกิดปฏกิ ริ ิยาการกาจัดหม่อู ะซิทิลของไคโตซานท่ีสกัดได้
จากเปลอื กกุ้งก้ามกราม แกนหมกึ และเห็ดกระด้าง โดยใช้การไทเทรต ซึง่ มีรายละเอียดดงั นี้
4.1 ผลการสกดั ไคตนิ และไคโตซาน
4.1.1 การหาปริมาณร้อยละของ CaCO3, Protein และ Chitin ท่ีได้จากการสกัด
เปลอื กก้งุ กา้ มกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง
จากการสกัดไคตินจากเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง ซ่ึงได้ทา
การกาจัดแร่ธาตดุ ้วยกรดไฮโดรคลอรกิ กาจดั โปรตีนด้วยโซเดยี มไฮดรอกไซด์ พบว่ารอ้ ยละการกาจัด
CaCO3, Protein และChitin ทีไ่ ดแ้ สดง ดังตารางที่ 4.1
ตารางที่ 4.1 ปรมิ าณร้อยละผลผลติ ของ CaCO3, Protein และ Chitin ทไ่ี ดจ้ ากการสกัดเปลือก
กุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเหด็ กระด้าง
ตวั อย่าง รอ้ ยละ CaCO3 ร้อยละ Protein รอ้ ยละ chitin
เปลือกกุ้งก้ามกราม 49.65 51.61 23.53
57.81 30.77
แกนหมึก 75.91 73.39 30.77
เห็ดกระด้าง
67.02
จากตารางท่ี 4.1 แสดงปริมาณร้อยละผลผลิตของ CaCO3 , Protein และ Chitin
ท่ีได้จากการสกัดเปลือกกุ้งก้ามกราม พบว่าประกอบด้วยโปรตีนมากท่ีสุด รองลงมาคือ CaCO3
และไคตนิ ตามลาดับ แกนหมกึ พบว่าประกอบดว้ ย CaCO3 มากท่ีสดุ รองลงมาคือโปรตนี และไคตนิ
ตามลาดับ และเห็ดกระด้างพบว่าประกอบด้วยโปรตีนมากท่ีสุด รองลงมาคือ CaCO3 และไคติน
ตามลาดับ
27
4.1.2 การหาปรมิ าณร้อยละไคโตซานที่ได้จากการสกดั
จากการนาไคตินที่สกัดได้จากเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง
มาสกดั ไคโตซานผ่านกระบวนการกาจัดหมู่อะซิทิล (Deacetylation) ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดร
อกไซด์เขม้ ขน้ โดยกงุ้ กา้ มกรามและแกนหมึก ทาการกาจัดหมอู่ ะซทิ ลิ (Deacetylation) 8 ครั้ง และ
เห็ดกระด้าง ทาการกาจัดหมู่อะซิทิล (Deacetylation) 2 ครั้ง พบว่าร้อยละไคโตซานท่ีได้แสดง
ดังตารางที่ 4.2
ตารางที่ 4.2 ปรมิ าณร้อยละผลผลิต ของไคโตซานทสี่ กัดได้ จากเปลือกกงุ้ ก้ามกราม แกนหมึก และ
เห็ดกระดา้ ง
ตัวอยา่ ง ร้อยละไคโตซาน
เปลือกกุง้ กา้ มกราม 45.05
แกนหมกึ 23.55
เหด็ กระดา้ ง 20.75
จากตารางที่ 4.2 แสดงปริมาณร้อยละผลผลิตของ Chitosan ที่ได้จากการสกัด พบว่า
เปลือกก้งุ ก้ามกราม มีปริมาณไคโตซานมากที่สดุ รองลงมาคอื แกนหมกึ และเหด็ กระดา้ งตามลาดบั
4.2 ผลการหาระดับการกาจัดหม่อู ะซิทิลโดยการไทเทรตแบบกรด-เบส (Acid-base titration)
จากวธิ กี ารไทเทรตกรด-เบส ใช้ไคโตซานละลายในกรดไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 1 โมล
ต่อมิลลิลิตร นามาไทเทรตกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 1 โมลต่อมิลลิลิตร
ใช้เมทิลออเรนจ์เป็นอินดิเคเตอร์ เม่ือถึงจุดยุติจะได้สารละลายสีเหลือง โดยทาการไทเทรต 5 ครั้ง
จากนั้นนาค่าเฉล่ยี ปริมาตรของโซเดยี มไฮดรอกไซดม์ าคานวณหาค่าระดับการเกิดปฏิกิริยาการกาจัด
หมู่อะซิทิล (Degree of deacetylation; %DD) พบว่าค่าระดับการเกิดปฏิกิริยาการกาจัดหมู่
อะซิทิล (Degree of deacetylation; %DD) ท่ไี ดแ้ สดง ดงั ตารางท่ี 4.3
ตารางที่ 4.3 ระดับการกาจัดหมูอ่ ะซิทลิ ของเปลอื กก้งุ กา้ มกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง
ตัวอย่าง %DD
เปลอื กกงุ้ กา้ มกราม 95.70
แกนหมึก 95.83
เหด็ กระด้าง 96.15
28
จากตารางที่ 4.3 แสดงระดบั การกาจดั หมู่อะซทิ ลิ ของเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และ
เห็ดกระด้าง พบว่าระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของเห็ดกระด้างมีปริมาณมากท่ีสุด รองลงมาคือ
แกนหมกึ และเปลอื กกุง้ กา้ มกราม
บทที่ 5
สรปุ ผลการวิจัย วิจารณ์ผล และขอ้ เสนอแนะ
จากผลการวิจัย และวิเคราะห์ข้อมูลการศึกษาการสกัดและหาระดับการกาจัด
หมู่อะซิทิลของไคโตซานจากเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง สารมารถนาไปสรุป
และวจิ ารณ์ผลได้ดังน้ี
5.1 สรุปผลการวจิ ยั
จากการสกัดไคตินและไคโตซานจากเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง
โดยใช้วิธีการกาจัดแร่ธาตุ กาจัดโปรตีน และกาจัดสี แล้วนามาวิเคราะห์หาร้อยละของ CaCO3
โปรตีน และไคตนิ เปลือกกุ้งก้ามกรามได้เท่ากับ 49.65, 51.61 และ 23.53 ตามลาดับ แกนหมึกได้
เท่ากับ 75.91, 57.81 และ 30.77 ตามลาดับและเห็ดกระด้างได้เท่ากับ 67.02, 73.39 และ 30.77
ตามลาดับ นาไคตินท่ีได้จากการสกัดผ่านกระบวนการกาจัดหมู่อะซิทิลพบว่าร้อยละผลผลิตของ
ไคโตซานที่ได้จากเปลือกกงุ้ กา้ มกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้างเท่ากับ 45.05, 23.55 และ 20.75
ตามลาดบั
จากการนาไคโตซานท่ีสกัดได้ไปหาระดับการเกิดปฏิกิริยาการกาจัดหมู่อะซิทิล (Degree
of deacetylation; %DD) ดว้ ยวธิ กี ารไทเทรตโดยละลายไคโตซานกับสารละลายกรดไฮโดรคลอริก
ไทเทรตกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ พบว่าไคโตซานท่ีสกัด ได้จากเปลือกกุ้งก้ามกราม
แกนหมึก และเห็ดกระด้างมคี า่ %DD เทา่ กับ 95.70, 95.83 และ 96.15 ตามลาดับ
30
5.2 วิจารณ์ผล
จากการสกัดไคโตซานจากเปลือกกุ้งก้ามกราม แกนหมึก และเห็ดกระด้าง ผู้วิจัย
ได้ไคโตซานท่ีมีลักษณะเป็นผงสีน้าตาลจากเปลือกกุ้งก้ามกรามและแกนหมึก และได้ไคโตซานที่มี
ลักษณะเป็นผงสีดาจากเห็ดกระด้าง ในข้ันตอนการกาจัดสี อาจจะเกิดจากทาการกาจัดสีเพียง
คร้ังเดียวและอาจจะใช้อุณหภูมิท่ีสูงเกินไปในการอบ คือ 120 องศาเซลเซียส ซึ่งไม่สอดคล้องกับ
งานวจิ ยั (จันทพร ทองเอกแก้ว, 2552) ไคโตซานท่สี กดั ไดม้ ลี ักษณะเป็นผงสีขาว
5.3 ขอ้ เสนอแนะ
1. ควรทาการกาจัดสีอย่างนอ้ ย 2-3 ครั้ง
2. ในการอบไคตินและไคโตซาน ควรจะใช้อณุ หภมู ิในชว่ ง 60-80 องศาเซลเซียส
3. ควรทาการสกัดโดยใช้อัตราส่วนของสารหลายอัตราส่วน เพ่ือหาอัตราส่วนที่สามารถ
สกดั ไคโตซานได้มากท่สี ุด
4. การวิเคราะห์ไคตินและไคโตซานในการวิจัยครั้งต่อไปอาจใช้วิธีอ่ืนๆอีก เช่น การ
วเิ คราะหด์ ้วย FT-IR spectroretor เครอ่ื งเอกซเ์ รย์ดฟิ แฟรกชนั (XRD) เป็นต้น
บรรณานกุ รม
กญั จนา ดวี ิเศษ และคณะ. (2542). เห็ดลม. [Online]. Available: http://library.cmu.ac.th/ntic
/lannafood/detail_ingredient.php?id_ingredient=173. [2560, กรกฎาคม 02].
กรี วิชญ์ เพชรจุล และ มณรี ัตน์ ศิริสวสั ด์ิ. (2559). งานวิจัยเรื่องความหลากหลายทางพันธุกรรม
ของกุ้งก้ามกรามในบอ่ เล้ยี งของเกษตรกร จังหวดั กาฬสินธุ์ โดยใช้เทคนคิ อาร์เอพีดี-
พีซีอาร์. สาขาวิชาเทคโนโลยีชวี ภาพ คณะเทคโนโลยีอตุ สาหกรรมเกษตร, กาฬสนิ ธุ์:
มหาวทิ ยาลยั กาฬสินธุ.์
กรู สู นกุ ดอทคอม. (2556). ไคตนิ -ไคโตซาน. [Online]. Available:http://guru.sanook.com/
2511/html. [2560, กรกฎาคม 04].
จันทรพร ทองเอกแกว้ . (2552). งานวิจยั เรือ่ งการศึกษาปริมาณไคตนิ และไคโตซานจากเห็ดกนิ ได้
ชนดิ ตา่ งๆ. สาขาเคมี คณะวิทยาศาสตร์, อบุ ลราชธานี: มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี.
ณปภชั พิมพ์ดี. (2560). การไทเทรต (Titration). [Online]. Available: http://www.
scimath.org/lesson-chemistry/item/7197-titration. [2560, กรกฎาคม 05].
นราธปิ เดชาไชยกุล. (2548). งานวิจยั เรือ่ งการผลติ ไคโตซานจากสัตว์เปลือกแข็ง. สาขาวิศวกรรม
เคมี คณะวศิ วกรรมศาสตร์, ปทุมธานี: มหาวิทยาลัยรังสิต.
ประเสริฐ เวชกามา. (2555). เห็ดกระดา้ ง. [Online]. Available: http://www.
bedo.or.th/lcdb/biodiversity/view3.aspx?id=12339. [2560, กรกฎาคม 02].
พรพรรณ สุระภักดแิ์ ละศิรพิ ร จนั ทแพน. (2559). งานวจิ ยั เรื่องผลของการยับยัง้ เชอ้ื ราด้วยไคโต
ซานรว่ มกับโซเดยี มไบคาร์บอเนตบนผลชมพู่. สาขาวิทยาศาสตร์ คณะครุศาสตร์,
มหาสารคาม: มหาวิทยาลัยราชภฏั มหาสารคาม.
พฒั นันท์ วงศว์ ิวฒั น์. (2545). งานวิจัยเรือ่ งการสกัดไคตนิ -ไคโตซานจากเปลอื กหอย.
นครปฐม: มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์ วทิ ยาเขตกําแพงแสน.
มาตรฐานผลิตภณั ฑอ์ ุตสาหกรรม. (2551). ไคโตซาน. [Online]. Available: http://www.
fio.co.th/p/tisi_fio/fulltext/TIS2351-2550. [2560, กรกฎาคม 04].
32
วกิ ิพีเดยี สารานุกรมเสรี. (2560). กุ้งก้ามกราม. [Online]. Available: https://th.
wikipedia.org/wiki/กงุ้ กา้ มกราม. [2560, กรกฎาคม 02].
ศราวุทธ แสงอไุ ร. (2549). งานวิจัยเร่อื งการสกัดแยกพอลเิ มอรธ์ รรมชาติจากครสั เตเซยี น การ
เตรียมอนุพันธ์ิ และการใช้ดดู ซับสารเคมบี างชนิด. กรุงเทพฯ: มหาวทิ ยาลัยศลิ ปากร.
ศนู ย์วิจัยและพัฒนาประมงชายฝ่งั ตรงั . (2555). หมึก. [Online]. Available:
http://www.fisheries.go.th/cs-trang/index.php?option=com_content&view
=article&id=65&Itemid=66. [2560, กรกฎาคม 02].
สุกัญญา ยาเสร็จ. (2554). งานวจิ ยั เร่ืองการยดื อายกุ ารเกบ็ รกั ษาไขไ่ ก่โดยเคลอื บด้วยไคโตซานที่
เตรยี มจากการฉายรงั สแี กมมา. ภาควิชาวศิ วกรรมนิวเคลียร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์,
กรุงเทพฯ: จฬุ าลงกรณ์มหาวิทยาลยั .
สุธดิ า คงทอง. (2552). ไคติน-ไคโตซาน. [Online]. Available: http://www.
ejournals.swu.ac.th/index.php/jindedu/article/download/1965/2005.html.
[2560, กรกฎาคม 04].
สยามเคมีดอทคอม. (2560). ไคโตซาน. [Online]. Available: http://www.siamchemi.com/.
[2560, กรกฎาคม 04].
อศริ าวธุ ประเสริฐสงั ข์. (2558). งานวจิ ยั เรื่องผลของสภาวะของพลาสมาวฏั ภาค ของเหลวทม่ี ีต่อ
การย่อยสลายไคโตซาน. ภาควชิ าวิศวกรรมอตุ สาหกรรม คณะวศิ วกรรมศาสตร์,
พษิ ณโุ ลก: มหาวทิ ยาลัยนเรศวร.
อาทิตย แซโคว. (ม.ป.ป.). งานวจิ ยั เรือ่ งการสกัดไคโตซานจากเห็ดหอม. คณะวิทยาศาสตร์,
เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยเชียงใหม.่
Akram Zamani, Lars Edebo, Björn Sjöström, & Mohammad J Taherzadeh. (2007).
Extraction and Precipitation of Chitosan from Cell Wall of
Zygomycetes Fungi by Dilute Sulfuric Acid. [Online]. Available:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18039008. [2017, July 03].
Balázs N, & Sipos P. (2007). Limitations of pH-potentiometric titration for the
determination of the degree of deacetylation of chitosan. [Online].
Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17145045. [2017, July
03].
33
Didem Demir, Fatma Öfkeli, Seda Ceylan, & Nimet Bölgen Karagülle. (2016).
Extraction and Characterization of Chitin and Chitosan from Blue Crab
and Synthesis of Chitosan Cryogel Scaffolds. [Online]. Available:
http://dergipark.ulakbim.gov.tr/jotcsa/article/view/5000195176. [2017,
July 03].
F.A. AlSagheer, M.A. Al-Sughayer, S.Muslim, & M.Z. Elsabee. (2009). Extraction and
characterization of chitin and chitosan from marine sources in Arabian
Gulf. [Online]. Available: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/
S0144861709000502. [2017, July 03].
Jolanta Kumirska , Mirko X. Weinhold , Jorg Thöming & Piotr Stepnowski. (2011).
Biomedical Activity of Chitin/Chitosan Based Materials—Influence of
Physicochemical Properties Apart from Molecular Weight and Degree of
N-Acetylation. [Online]. Available: http://www.mdpi.com/2073-4360/3/4/
1875/html. [2017, July 03].
kaynere.blogspot.com. (2010). TECHNICAL SPAWNING GIANT FRESH WATER
SHRIMP (Macrobrachium rosenbergii de Man.). [Online]. Available:
http://kaynere.blogspot.com/2010/02/technical-spawning-giant-fresh-
water.html. [2017, July 05].
Murat Kaya, Talat Baran, Ayfer Mentes, Muammer Asaroglu, Goksal Sezen, & Kabil
Ozcan Tozak. (2014). Extraction and Characterization of α-Chitin and
Chitosan from Six Different Aquatic Invertebrates. [Online]. Available:
https://link.springer.com/article/10.1007/s11483-013-9327-y. [2017,
July 03].
Renata Czechowska, Diana Jarosińska, Bożena Rokita, & Janusz M. Rosiak. (2012).
Determination of Degree of deacetylation of Chitosan - Comparison
of Methods. [Online]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/
19853840. [2017, July 03]
34
Sawssen Hajji, Islem Younes, Olfa Ghorbel-Bellaaj, Rachid Hajji, Marguerite Rinaudo,
Moncef Nasri, & Kemel Jellouli. (2014). Structural differences between
chitin and chitosan extracted from three different marine sources.
[Online]. Available: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/
S0141813014000464. [2017, July 03].
Suneeta Kumaria, & Pradip Kumar Rathb. (2014). Extraction and Characterization of
Chitin and Chitosan from (Labeorohit) Fish Scales. [Online]. Available:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211812814004271.
[2017, July 03].
Suneeta Kumaria, P.Ratha, A.Sri Hari Kumarb, & T.N.Tiwaric. (2015). Extraction and
characterization of chitin and chitosan from fishery waste by chemical
method. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/
pii/S2352186415000036. [2017, July 03].
Xuan Jiang, Lirong Chen, & Wei Zhong. (2003). A new linear potentiometric
titration method for the determination of deacetylation degree of
chitosan. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/
article/pii/S0144861703002522. [2017, July 03].
ภาคผนวก
ภาคผนวก ก
เครอ่ื งมอื ที่ใชใ้ นงานวิจัย
ในการศึกษาการสกัดและหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซาน มีเคร่ืองมือท่ีใช้ใน
งานวิจยั ดงั รปู ที่ ก-1 ถึง รปู ที่ ก-7 ซงึ่ จะแสดงรายละเอียดดังต่อไปน้ี
รูปท่ี ก-1 ชดุ กรองสุญญากาศ
รปู ท่ี ก-2 เตาใหค้ วามรอ้ น (Hotplat and Stirrer)
37
รปู ท่ี ก-3 ตู้อบให้ความรอ้ น (Hot Air Oven)
รปู ที่ ก-4 ครกหินบดสาร
รูปที่ ก-5 เครือ่ งช่งั 2 ตาแหนง่
38
รูปที่ ก-6 อ่างให้ความร้อน
รปู ท่ี ก-7 อ่างทราย
ภาคผนวก ข
ภาพแสดงการดาเนินงานวจิ ยั
ในการศึกษาการสกัดและหาระดับการกาจัดหมู่อะซิทิลของไคโตซาน มีภาพแสดง
การดาเนินงานวจิ ัย ดังรูปท่ี ข-1 ถึง รูปท่ี ข-36 ซง่ึ แสดงรายละเอยี ดดังตอ่ ไปน้ี
รูปท่ี ข-1 ตัวอย่างเปลอื กกงุ้ ก้ามกรามท่ีอบแหง้ รอการบด
รูปที่ ข-2 ตวั อยา่ งแกนหมึกท่อี บแหง้ รอการบด
40
รูปที่ ข-3 ตวั อย่างเห็ดกระด้างทอ่ี บแห้งรอการบด
รูปที่ ข-4 ตัวอยา่ งเปลือกกุ้งก้ามกรามที่อบแหง้ แลว้ บดละเอียด
รูปท่ี ข-5 ตวั อยา่ งแกนหมึกทอ่ี บแหง้ แลว้ บดละเอียด