การสังเคราะห์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจากแกลบข้าว เพื่อนํามาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมอาหาร

Synthesis of carboxymethyl cellulose from rice husk for food industry use

Name: น้ำฝน สามสาลี

Name: รังสินี โสธรวิทย์

keyword: การสังเคราะห์

; คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

; แกลบข้าว

; อุตสาหกรรมอาหาร

; synthesis

; carboxymethyl cellulose

; rice husk

; food industry

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิธีการสังเคราะห์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (Carboxymethyl cellulose , CMC) จากแกลบข้าว โดยวิธีการใช้ High-pressure homogenization (HPH) และการใช้คลื่นอัลตราโซนิก (ultrasonic) ในการพรีทรีต เม้นต์เพื่อลดขนาดอนุภาคของเซลลูโลสจากแกลบข้าวก่อนนําไปสังเคราะห์เป็น CMC โดยการพรีทรีตเม้นต์ด้วย HPH ศึกษาที่ ระดับความดัน 3 ระดับ คือ 400 700 และ 1,000 bar จํานวน 3 รอบ การพรีทรีตเม้นต์ด้วยคลื่นอัลตราโซนิกศึกษาที่ระดับ แอมพลิจูด 3 ระดับ คือ ร้อยละ 20 ร้อยละ 40 และร้อยละ 60 เป็นเวลา 30 นาที จากการศึกษาพบว่าเซลลูโลสจากแกลบข้าว เริ่มต้นมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 174.57 ± 3.30 µm เมื่อผ่านกระบวนการพรีทรีตเม้นต์ด้วยวิธี HPH และคลื่นอัลตราโซนิก พบว่าเซลลูโลสที่ได้มีขนาดอนุภาคเล็กลง ซึ่งมีค่าอยู่ในช่วง 57.68 – 111.03 µm โดยเซลลูโลสที่ผ่านกระบวนการ HPH ที่ความ ดัน 400 bar พบว่า มีขนาดอนุภาคเล็กที่สุด มีขนาดเท่ากับ 57.68 ± 0.58 µm การสังเคราะห์ CMC จากเซลลูโลสแกลบข้าว พบว่าผลผลิตร้อยละ ค่าความบริสุทธิ์ และค่าระดับการแทนที่ มีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 100.98 – 138.46 ร้อยละ 78.41 – 92.26 และ 0.367 – 0.586 ตามลําดับ โดยผลผลิตร้อยละสูงสุดของการสังเคราะห์ CMC ได้จากกระบวนการพรีทรีตเม้นต์ด้วยวิธี อัลต ราโซนิกที่แอมพลิจูดร้อยละ 40 ซึ่งมีค่าเท่ากับร้อยละ 138.46 ± 3.81 จากภาพถ่าย SEM พบว่าที่ผิวของตัวอย่าง CMC มีความ ขรุขระเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ CMC ทางการค่าที่มีผิวที่เรียบสม่ําเสมอกว่า นอกจากนั้นจากการศึกษานี้พบว่าตัวอย่าง CMC ที่ สังเคราะห์ได้ มีธาตุองค์ประกอบหลัก 3 ชนิด ได้แก่ คาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) และโซเดียม (Na) ด้วยวิธี Energy dispersive X ray spectroscopy (EDS) ผลการวิเคราะห์ FTIR spectra ยืนยันการแทนที่หมู่ไฮดรอกซิลด้วยหมู่คาร์บอกซีเมทิลโดยบ่งชี้ถึงพีคที่ ตําแหน่ง wavenumber 1590 cm-1 และ 1413 cm-1 โดยแสดงการเป็นหมู่ฟังก์ชันของ CMC ได้อย่างชัดเจน ดังนั้นแกลบข่าวมี ศักยภาพในการผลิต CMC ได้ด้วยวิธี HPH หรือการใช้คลื่นอัลตราโซนิก นอกจากนี้งานวิจัยในครั้งนี้จะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งใน การสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับแกลบและนํากลับมาใช้ใหม่ในระบบอาหารเพื่อการวิจัยในอนาคตอีกด้วย

Abstract: This research aims to study the synthesis of carboxymethyl cellulose (CMC) from rice husk using high pressure homogenization (HPH) and ultrasonic as pre-treatment to reduce the particle size of cellulose from rice husk prior to CMC synthesis. The HPH pre-treatment was studied at three pressure levels: 400, 700 and 1000 bar for three cycles. The ultrasonic pre-treatment was studied at three amplitude levels: 20%, 40% and 60% for 30 min. Results showed raw cellulose from rice husk had an average particle size of 174.57 ± 3.30 µm. The cellulose with HPH and ultrasonic as a pre-treatment caused smaller cellulose particle sizes, with values in the range of 57.68–111.03 µm. The cellulose processed by HPH at a pressure of 400 bar had the smallest particle size, in the range of 57.68 ± 0.58 µm. The synthesized CMC from rice husk cellulose showed that the percentage yield, purity value, and degree of substitution of CMC were between 100.98 and 138.46%, 78.41 and 92.26%, and 0.367 and 0.586%, respectively. The synthesis of CMC from rice husk cellulose showed that the percentage yield, purity, and degree of substitution were 100.98–138.46%, 78.41–92.26%, and 0.3670.586%, respectively. The highest percentage yield of the CMC was obtained by pre-treatment with using ultrasonic at 40% of amplitude, which was 138.46 ± 3.81%. The SEM images revealed a slight roughness on the surface of the CMC sample, while the more uniform surface was found in the commercial CMC. In addition, the synthesized CMC contained three main elements: carbon (C), oxygen (O), and sodium (Na) were observed by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The FTIR spectra confirmed the replacement of the hydroxyl group by the carboxymethyl group by indicating peaks at wavenumber positions 1590 cm-1 and 1413 cm-1. The FTIR spectra clearly displayed the functional group of CMC. Therefore, rice husk has the potential to produce CMC using HPH or ultrasonic treatment. Furthermore, this research will be an alternative strategy to add the value to rice husks and reuse it to the food system for future research.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: นครราชสีมา

Email: library@rmuti.ac.th

Name: ทุนสนับสนุนงานพื้นฐาน (Fundamental Fund) สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)

Role: ผู้ให้ทุน

Created: 2566

Modified: 2025-08-29

Issued: 2568-05-31

งานวิจัย/Research report

application/pdf

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล อีสาน

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	RMUTI_Urailada.S_Res68-08.pdf	6.8 MB

ใช้เวลา

0.030524 วินาที