ดร.ประภัสสร สุรวัฒนาวรรณกลุ่มวิจัยอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ
ไคติน เป็นโพลิเมอร์ธรรมชาติ โดยพบเป็นองค์ประกอบของเปลือกแข็งที่หุ้มเซลล์ของรา
ยีสต์ และจุลินทรีย์หลายชนิด หรือพบเป็นโครงสร้างแข็งของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง จำพวกแมลง กุ้ง ปู
ปลาหมึก เป็นต้น ไคตินมีปริมาณมากเป็นอันดับสอง รองจากเซลลูโลสที่เป็นส่วนประกอบของเนื้อไม้
ไคติน เป็นโพลิเมอร์สายยาวที่ประกอบ ขึ้นจากน้ำตาลหน่วยย่อย คือ N-acetyl-D-
glucosamine มาเรียงต่อกันเป็นสายลักษณะ เป็นของแข็งอันยรูป ละลายได้ในกรดอนินทรีย์ เช่น
กรดเกลือ กรดกำมะถัน กรดฟอสฟอริก และกรดฟอร์มิกที่ปราศจากน้ำ แต่ไม่ละลายในด่างเจือจาง
แอลกอฮอล์ และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ
ไคตินที่ได้จากแต่ละแหล่ง มีโครงสร้างและสมบัติแตกต่างกันโดยแบ่งตามลักษณะการ
เรียงตัวของเส้นใยได้ 3 กลุ่ม คือ
- แบบอัลฟา
มีการเรียงตัวของสายโซ่โมเลกุลในลักษณะสวนทางกัน มีความแข็งแรงสูง ได้แก่ ไคติน
จากเปลือกกุ้ง และกระดองปู
- แบบเบตา
มีการเรียงตัวของสายโซ่โมเลกุลในทิศทางเดียวกัน จึงจับกันได้ไม่ค่อยแข็งแรง มีความไว
ต่อปฏิกิริยาเคมีมากกว่าแบบอัลฟา ได้แก่ ไคตินจากแกนปลาหมึก
- แบบแกมมา
มีการเรียงตัวของสายโซ่โมเลกุลในลักษณะที่ไม่แน่นอน (สวนทางกันสลับทิศทางเดียวกัน)
มีความแข็งแรงรองจากแบบอัลฟา ได้แก่ ไคตินจากเห็ด รา และพืชชั้นต่ำ
ไคตินในธรรมชาติอยู่รวมกับโปรตีนและเกลือแร่ ต้องนำมากำจัดเกลือแร่ออก
(demineralization) โดยใช้กรดจะได้แผ่นเหนียวหนืดคล้ายพลาสติก แล้วนำไปกำจัดโปรตีนออก
(deproteinization) โดยใช้ด่างจะได้ไคติน หากเป็นไคตินที่ได้จากเปลือกกุ้งหรือปู จะมีสีส้มปนอยู่
นำไปแช่ในเอทานอลเพื่อละลายสีออก
ส่วนไคโตซาน คือ อนุพันธ์ของไคตินที่ตัดเอาหมู่ acetyl ของน้ำตาล N-acetyl-D-
glucosamine (เรียกว่า deacetylation คือ เปลี่ยนน้ำตาล N-acetyl-D-glucosamine เป็น glucosamine) ออกตั้งแต่ 50 % ขึ้นไป และมีสมบัติละลายได้ในกรดอ่อน
ปกติแล้ว ไคโตซานที่ได้จะมีส่วนผสมของ น้ำตาล N-acetyl-D-glucosamine และ
glucosamine อยู่ในสายโพลิเมอร์เดียวกัน ซึ่งระดับการกำจัดหมู่ acetyl (หรือเปอร์เซนต์การเกิด
deacetylation) นี้ มีผลต่อสมบัติและการทำงานของไคโตซาน นอกจากนี้ น้ำหนักโมเลกุลของ
ไคโตซานบอกถึงความยาวของสายไคโตซาน ซึ่งมีผลต่อความหนืด เช่น ไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุล
สูง จะมีสายยาวและสารละลายมีความหนืดมากกว่าไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ เป็นต้น ดังนั้น
การนำไคโตซานไปใช้ประโยชน์จะต้องพิจารณาทั้งเปอร์เซนต์การเกิด deacetylation และน้ำหนัก
โมเลกุล
ปัจจุบันมีการนำไคตินและไคโตซานมาประยุกต์ในด้านต่างๆ อาทิเช่น
1. ด้านอาหาร ไคโตซานมีสมบัติในการต่อต้านจุลินทรีย์และเชื้อราบางชนิด โดยมีกลไกคือ
ไคโตซานมีประจุบวก สามารถจับกับเซลล์เมมเบรนของจุลินทรีย์ที่มีประจุลบได้ ทำให้เกิดการรั่วไหล
ของโปรตีนและสารอื่นของเซลล์ ในหลายประเทศได้ขึ้นทะเบียนไคตินและไคโตซานให้เป็นสารที่ใช้
เติมในอาหารได้ โดยนำไปใช้เป็นสารกัดบูด สารช่วยรักษากลิ่น รส และสารให้ความข้น ใช้เป็นสาร
เคลือบอาหาร ผัก และผลไม้ เพื่อรักษาความสดหรือผลิตในรูปฟิล์มที่รับประทานได้ (edible film)
สำหรับบรรจุอาหาร
2. ด้านอาหารเสริม มีรายงานว่า ไคโตซานช่วยลดคอเลสเตอรอล และไขมันในเส้นเลือด
โดยไคโตซานไปจับกับคอเลสเตอรอล ทำให้ร่างกายไม่สามารถดูดซึมไปใช้หรือดูดซึมได้น้อยลง จึงมี
การโฆษณาเป็นผลิตภัณท์ลดน้ำหนัก ทั้งนี้ต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากไคโตซานสามารถจับ
วิตามินที่ละลายได้ดีในไขมัน (วิตามินเอ ดี อี เค) อาจทำให้ขาดวิตามินเหล่านี้ได้ นอกจากนี้ ทางการ
แพทย์ มีรายงานการนำ N-acetyl-D-glucosamine ไปใช้รักษาไขข้อเสื่อม โดยอธิบายว่า ข้อเสื่อม
เกิดเนื่องจากการสึกกร่อนของเนื้อเยื่ออ่อนที่เคลือบอยู่ระหว่างข้อกระดูก ซึ่ง glucosamine เป็นสาร
ตั้งต้นในการสังเคราะห์ proteoglycan และ matrix ของกระดูกอ่อน จึงช่วยทำให้เยื่อหุ้มกระดูกอ่อน
หนาขึ้น
3. ด้านการแพทย์ มีการวิจัยนำแผ่นไคโตซานมาใช้ปิดแผล ช่วยทำให้ไม่เป็นแผลเป็น โดย
ไคโตซานช่วยลดการ contraction ของ fibroblast ทำให้แผลเรียบ กระตุ้นให้เกิดการซ่อมแซม
บาดแผลให้หายเร็วขึ้น
4. ด้านเภสัชกรรม มีรายงานการใช้ไคโตซานเพื่อควบคุมการปลดปล่อยตัวยาสำคัญ
5. ด้านการเกษตร เนื่องจากไคตินและไคโต-ซานมีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ ไนโตรเจน
จะถูกปลดปล่อยออกจากโมเลกุลอย่างช้าๆ รวมทั้งช่วยตรึงไนโตรเจนจากอากาศและดิน จึงใช้เป็นปุ๋ย
ชีวภาพ นอกจากนี้ยังช่วยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของพืช และกระตุ้นการนำแร่ธาตุไปใช้ ผลคือสามารถ
เพิ่มผลผลิตและคุณภาพการผลิตได้ ทำให้เกษตรกรมี ต้นทุนต่ำลง เนื่องจากลดการใช้ปุ๋ยและยา
ฆ่าแมลง
6. ด้านการปศุสัตว์ ใช้เป็นส่วนผสมในอาหารสัตว์เพื่อกระตุ้นภูมิคุ้มกัน และลดการติดเชื้อ
ทำให้น้ำหนักตัวของสัตว์เพิ่มขึ้น
7. ด้านการบำบัดน้ำเสีย โดยทั่วไป น้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาหาร มีสารแขวนลอยสูง
ไคโตซานมีประจุบวก สามารถจับกับโปรตีนและไขมันได้ดี ซึ่งโปรตีนที่ได้สามารถแยกนำไปใช้เป็น
อาหารสัตว์ต่อไป นอกจากนี้ ไคโตซานยังสามารถดูดซับอิออนของโลหะหนัก และจับสี (dye) ช่วยในการ
บำบัดน้ำเสีย
8. ด้านสิ่งทอ นำมาขึ้นรูปเป็นเส้นใย และใช้ในการทอร่วมหรือเคลือบกับเส้นใยอื่นๆ เพื่อให้
ได้คุณสมบัติการต้านจุลชีพ ลดการเกิดกลิ่นอับชื้น
เอกสารอ้างอิง
1. Maezaki Y., Tsuji K., Nakagawa Y. et al. Hypocholesterolemic effect of
chitosan in adult males. Biosc. Biotech. Biochem. 1993; 57(9): 1439 -1444.
2. Shahidi F., Arachchi J.K.V. and Jeon Y-J. Food applications of chitin and
chitosans. Trends in Food Sciences and Technology. 1999; 10: 37-51.
3. Chitin and Chitosan Biosorbents for Radionuclides and Heavy Metal.
Advances in Chitin Science Vol.II, Proceeding of the 7th International Conference
on Chitin Chitosan and Euchis' 97. 1997: 858-863.
4. www.geocities.com/mnvrk/chitin. html.
5. www.purechitosan.com/en/
6. ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ เรื่องน่ารู้ ไคติน ไคโตซาน. 2544.ของเหลือจากทะเลสู่ไคติน-ไคโตซาน
ในแต่ละปีประเทศไทยมีการส่งออกอาหารทะเลแช่แข็งเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะกุ้ง ปู และปลาหมึกซึ่งอัตราการส่งออกนี้เป็นดัชนี แสดงถึงกากของเสียที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิต อาทิ เปลือก-หัวกุ้งกระดองปู และแกนปลาหมึก โดยในปัจจุบัน ของเหลือเหล่านี้ถูกขายให้กับโรงงานผลิตอาหารสัตว์ในราคาที่ต่ำมาก ดังนั้น การแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่ม จึงเป็นที่จับตามองของนักอุตสาหกรรม
การแปรรูปเพื่อเพิ่มมูลค่า
กากของเหลือจากทะเลเหล่านี้สามารถนำมาทำให้มีมูลค่าเพิ่มได้โดยนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่าไคติน และ ไคโตซาน
ไคติน มีชื่อทางเคมีว่า Poly [b-(1®4)-2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose] ซึ่งพบมากในเปลือกกุ้ง กระดองปู แกนปลาหมึก ผนังเซลล์ของเชื้อจุลินทรีย์และเห็ดรา อย่างไรก็ตามการผลิตเชิงพาณิชย์มักจะใช้เปลือกกุ้ง กระดองปูและแกนปลาหมึกเป็นวัตถุดิบ โดยผ่านกระบวนการผลิตที่ไม่ยุ่งยากนัก ได้แก่ กระบวนการสกัดโปรตีน โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์เจือจาง และกระบวนการสกัดแร่ธาตุ โดยใช้กรดเกลือเจือจาง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะเรียกว่า “ไคติน”
ไคโตซาน มีชื่อทางเคมีว่า Poly [b-(1®4)-2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose] ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของไคตินที่สกัดโดยผ่านกระบวนการดึงหมู่อะซิทิลของไคตินออกด้วยด่างเข้มข้น เรียกกระบวนการนี้ว่าdeacetylation ผลิตภัณฑ์ไคโตซานที่ได้จะมีคุณภาพและสมบัติแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคนิคและขั้นตอนการผลิต
ขั้นตอนการผลิตไคติน - ไคโตซานเปลือกกุ้ง (Shrimp Biowaste)กระบวนการแยกโปรตีน (Deproteination)
ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เจือจางกระบวนการแยกแร่ธาตุ (Decalcification)
ด้วยสารละลายกรดเกลือเจือจางไคติน (Chitin)กระบวนการดึงหมู่อะซิทิล (Deacetylation)
ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นไคโตซาน (Chitosan)การประยุกต์ใช้ไคโตซาน
ไคติน-ไคโตซานเป็นวัสดุชีวภาพที่มีความหลากหลายและมีสมบัติที่โดดเด่น อาทิ มีความเป็นประจุบวกสูง สามารถทำเป็นแผ่นฟิล์ม มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ไม่มีพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ไคติน-ไคโตซานจึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์และอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ดังนี้:
Ø ด้านการแพทย์และเภสัชกรรม อาทิ เป็นวัสดุตกแต่งแผล และควบคุมการปลดปล่อยของยา
Ø ด้านการเกษตร อาทิ เคลือบเมล็ดพันธุ์พืชและเป็นสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช
Ø ด้านเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์บำรุงผิว อาทิ เป็นสารเติมแต่งในแป้งทาหน้า แชมพู สบู่ และครีมทาผิว
Ø ด้านอุตสาหกรรมสิ่งทอและกระดาษ อาทิ รักษาความสดใสของสีผ้า ระบายเหงื่อ ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา และเป็นการเพิ่มความแข็งแรงของกระดาษ
Ø ด้านการแยกทางชีวภาพ อาทิ การทำเป็นแผ่นเมมเบรน เพื่อใช้ในการกรองแยกด้วยเทคนิคต่างๆ
Ø ประโยชน์ด้านอื่นๆ อาทิ บรรจุภัณฑ์, สารเพิ่มความหนืด
ไคติน เป็นโพลิเมอร์ธรรมชาติ โดยพบเป็นองค์ประกอบของเปลือกแข็งที่หุ้มเซลล์ของรา
ยีสต์ และจุลินทรีย์หลายชนิด หรือพบเป็นโครงสร้างแข็งของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง จำพวกแมลง กุ้ง ปู
ปลาหมึก เป็นต้น ไคตินมีปริมาณมากเป็นอันดับสอง รองจากเซลลูโลสที่เป็นส่วนประกอบของเนื้อไม้
ไคติน เป็นโพลิเมอร์สายยาวที่ประกอบ ขึ้นจากน้ำตาลหน่วยย่อย คือ N-acetyl-D-
glucosamine มาเรียงต่อกันเป็นสายลักษณะ เป็นของแข็งอันยรูป ละลายได้ในกรดอนินทรีย์ เช่น
กรดเกลือ กรดกำมะถัน กรดฟอสฟอริก และกรดฟอร์มิกที่ปราศจากน้ำ แต่ไม่ละลายในด่างเจือจาง
แอลกอฮอล์ และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ
ไคตินที่ได้จากแต่ละแหล่ง มีโครงสร้างและสมบัติแตกต่างกันโดยแบ่งตามลักษณะการ
เรียงตัวของเส้นใยได้ 3 กลุ่ม คือ
- แบบอัลฟา
มีการเรียงตัวของสายโซ่โมเลกุลในลักษณะสวนทางกัน มีความแข็งแรงสูง ได้แก่ ไคติน
จากเปลือกกุ้ง และกระดองปู
- แบบเบตา
มีการเรียงตัวของสายโซ่โมเลกุลในทิศทางเดียวกัน จึงจับกันได้ไม่ค่อยแข็งแรง มีความไว
ต่อปฏิกิริยาเคมีมากกว่าแบบอัลฟา ได้แก่ ไคตินจากแกนปลาหมึก
- แบบแกมมา
มีการเรียงตัวของสายโซ่โมเลกุลในลักษณะที่ไม่แน่นอน (สวนทางกันสลับทิศทางเดียวกัน)
มีความแข็งแรงรองจากแบบอัลฟา ได้แก่ ไคตินจากเห็ด รา และพืชชั้นต่ำ
ไคตินในธรรมชาติอยู่รวมกับโปรตีนและเกลือแร่ ต้องนำมากำจัดเกลือแร่ออก
(demineralization) โดยใช้กรดจะได้แผ่นเหนียวหนืดคล้ายพลาสติก แล้วนำไปกำจัดโปรตีนออก
(deproteinization) โดยใช้ด่างจะได้ไคติน หากเป็นไคตินที่ได้จากเปลือกกุ้งหรือปู จะมีสีส้มปนอยู่
นำไปแช่ในเอทานอลเพื่อละลายสีออก
ส่วนไคโตซาน คือ อนุพันธ์ของไคตินที่ตัดเอาหมู่ acetyl ของน้ำตาล N-acetyl-D-
glucosamine (เรียกว่า deacetylation คือ เปลี่ยนน้ำตาล N-acetyl-D-glucosamine เป็น glucosamine) ออกตั้งแต่ 50 % ขึ้นไป และมีสมบัติละลายได้ในกรดอ่อน
ปกติแล้ว ไคโตซานที่ได้จะมีส่วนผสมของ น้ำตาล N-acetyl-D-glucosamine และ
glucosamine อยู่ในสายโพลิเมอร์เดียวกัน ซึ่งระดับการกำจัดหมู่ acetyl (หรือเปอร์เซนต์การเกิด
deacetylation) นี้ มีผลต่อสมบัติและการทำงานของไคโตซาน นอกจากนี้ น้ำหนักโมเลกุลของ
ไคโตซานบอกถึงความยาวของสายไคโตซาน ซึ่งมีผลต่อความหนืด เช่น ไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุล
สูง จะมีสายยาวและสารละลายมีความหนืดมากกว่าไคโตซานที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ เป็นต้น ดังนั้น
การนำไคโตซานไปใช้ประโยชน์จะต้องพิจารณาทั้งเปอร์เซนต์การเกิด deacetylation และน้ำหนัก
โมเลกุล
ปัจจุบันมีการนำไคตินและไคโตซานมาประยุกต์ในด้านต่างๆ อาทิเช่น
1. ด้านอาหาร ไคโตซานมีสมบัติในการต่อต้านจุลินทรีย์และเชื้อราบางชนิด โดยมีกลไกคือ
ไคโตซานมีประจุบวก สามารถจับกับเซลล์เมมเบรนของจุลินทรีย์ที่มีประจุลบได้ ทำให้เกิดการรั่วไหล
ของโปรตีนและสารอื่นของเซลล์ ในหลายประเทศได้ขึ้นทะเบียนไคตินและไคโตซานให้เป็นสารที่ใช้
เติมในอาหารได้ โดยนำไปใช้เป็นสารกัดบูด สารช่วยรักษากลิ่น รส และสารให้ความข้น ใช้เป็นสาร
เคลือบอาหาร ผัก และผลไม้ เพื่อรักษาความสดหรือผลิตในรูปฟิล์มที่รับประทานได้ (edible film)
สำหรับบรรจุอาหาร
2. ด้านอาหารเสริม มีรายงานว่า ไคโตซานช่วยลดคอเลสเตอรอล และไขมันในเส้นเลือด
โดยไคโตซานไปจับกับคอเลสเตอรอล ทำให้ร่างกายไม่สามารถดูดซึมไปใช้หรือดูดซึมได้น้อยลง จึงมี
การโฆษณาเป็นผลิตภัณท์ลดน้ำหนัก ทั้งนี้ต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากไคโตซานสามารถจับ
วิตามินที่ละลายได้ดีในไขมัน (วิตามินเอ ดี อี เค) อาจทำให้ขาดวิตามินเหล่านี้ได้ นอกจากนี้ ทางการ
แพทย์ มีรายงานการนำ N-acetyl-D-glucosamine ไปใช้รักษาไขข้อเสื่อม โดยอธิบายว่า ข้อเสื่อม
เกิดเนื่องจากการสึกกร่อนของเนื้อเยื่ออ่อนที่เคลือบอยู่ระหว่างข้อกระดูก ซึ่ง glucosamine เป็นสาร
ตั้งต้นในการสังเคราะห์ proteoglycan และ matrix ของกระดูกอ่อน จึงช่วยทำให้เยื่อหุ้มกระดูกอ่อน
หนาขึ้น
3. ด้านการแพทย์ มีการวิจัยนำแผ่นไคโตซานมาใช้ปิดแผล ช่วยทำให้ไม่เป็นแผลเป็น โดย
ไคโตซานช่วยลดการ contraction ของ fibroblast ทำให้แผลเรียบ กระตุ้นให้เกิดการซ่อมแซม
บาดแผลให้หายเร็วขึ้น
4. ด้านเภสัชกรรม มีรายงานการใช้ไคโตซานเพื่อควบคุมการปลดปล่อยตัวยาสำคัญ
5. ด้านการเกษตร เนื่องจากไคตินและไคโต-ซานมีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ ไนโตรเจน
จะถูกปลดปล่อยออกจากโมเลกุลอย่างช้าๆ รวมทั้งช่วยตรึงไนโตรเจนจากอากาศและดิน จึงใช้เป็นปุ๋ย
ชีวภาพ นอกจากนี้ยังช่วยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของพืช และกระตุ้นการนำแร่ธาตุไปใช้ ผลคือสามารถ
เพิ่มผลผลิตและคุณภาพการผลิตได้ ทำให้เกษตรกรมี ต้นทุนต่ำลง เนื่องจากลดการใช้ปุ๋ยและยา
ฆ่าแมลง
6. ด้านการปศุสัตว์ ใช้เป็นส่วนผสมในอาหารสัตว์เพื่อกระตุ้นภูมิคุ้มกัน และลดการติดเชื้อ
ทำให้น้ำหนักตัวของสัตว์เพิ่มขึ้น
7. ด้านการบำบัดน้ำเสีย โดยทั่วไป น้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาหาร มีสารแขวนลอยสูง
ไคโตซานมีประจุบวก สามารถจับกับโปรตีนและไขมันได้ดี ซึ่งโปรตีนที่ได้สามารถแยกนำไปใช้เป็น
อาหารสัตว์ต่อไป นอกจากนี้ ไคโตซานยังสามารถดูดซับอิออนของโลหะหนัก และจับสี (dye) ช่วยในการ
บำบัดน้ำเสีย
8. ด้านสิ่งทอ นำมาขึ้นรูปเป็นเส้นใย และใช้ในการทอร่วมหรือเคลือบกับเส้นใยอื่นๆ เพื่อให้
ได้คุณสมบัติการต้านจุลชีพ ลดการเกิดกลิ่นอับชื้น
เอกสารอ้างอิง
1. Maezaki Y., Tsuji K., Nakagawa Y. et al. Hypocholesterolemic effect of
chitosan in adult males. Biosc. Biotech. Biochem. 1993; 57(9): 1439 -1444.
2. Shahidi F., Arachchi J.K.V. and Jeon Y-J. Food applications of chitin and
chitosans. Trends in Food Sciences and Technology. 1999; 10: 37-51.
3. Chitin and Chitosan Biosorbents for Radionuclides and Heavy Metal.
Advances in Chitin Science Vol.II, Proceeding of the 7th International Conference
on Chitin Chitosan and Euchis' 97. 1997: 858-863.
4. www.geocities.com/mnvrk/chitin. html.
5. www.purechitosan.com/en/
6. ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ เรื่องน่ารู้ ไคติน ไคโตซาน. 2544.ของเหลือจากทะเลสู่ไคติน-ไคโตซาน
ในแต่ละปีประเทศไทยมีการส่งออกอาหารทะเลแช่แข็งเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะกุ้ง ปู และปลาหมึกซึ่งอัตราการส่งออกนี้เป็นดัชนี แสดงถึงกากของเสียที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิต อาทิ เปลือก-หัวกุ้งกระดองปู และแกนปลาหมึก โดยในปัจจุบัน ของเหลือเหล่านี้ถูกขายให้กับโรงงานผลิตอาหารสัตว์ในราคาที่ต่ำมาก ดังนั้น การแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่ม จึงเป็นที่จับตามองของนักอุตสาหกรรม
การแปรรูปเพื่อเพิ่มมูลค่า
กากของเหลือจากทะเลเหล่านี้สามารถนำมาทำให้มีมูลค่าเพิ่มได้โดยนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่าไคติน และ ไคโตซาน
ไคติน มีชื่อทางเคมีว่า Poly [b-(1®4)-2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose] ซึ่งพบมากในเปลือกกุ้ง กระดองปู แกนปลาหมึก ผนังเซลล์ของเชื้อจุลินทรีย์และเห็ดรา อย่างไรก็ตามการผลิตเชิงพาณิชย์มักจะใช้เปลือกกุ้ง กระดองปูและแกนปลาหมึกเป็นวัตถุดิบ โดยผ่านกระบวนการผลิตที่ไม่ยุ่งยากนัก ได้แก่ กระบวนการสกัดโปรตีน โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์เจือจาง และกระบวนการสกัดแร่ธาตุ โดยใช้กรดเกลือเจือจาง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะเรียกว่า “ไคติน”
ไคโตซาน มีชื่อทางเคมีว่า Poly [b-(1®4)-2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose] ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของไคตินที่สกัดโดยผ่านกระบวนการดึงหมู่อะซิทิลของไคตินออกด้วยด่างเข้มข้น เรียกกระบวนการนี้ว่าdeacetylation ผลิตภัณฑ์ไคโตซานที่ได้จะมีคุณภาพและสมบัติแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคนิคและขั้นตอนการผลิต
ขั้นตอนการผลิตไคติน - ไคโตซานเปลือกกุ้ง (Shrimp Biowaste)กระบวนการแยกโปรตีน (Deproteination)
ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เจือจางกระบวนการแยกแร่ธาตุ (Decalcification)
ด้วยสารละลายกรดเกลือเจือจางไคติน (Chitin)กระบวนการดึงหมู่อะซิทิล (Deacetylation)
ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นไคโตซาน (Chitosan)การประยุกต์ใช้ไคโตซาน
ไคติน-ไคโตซานเป็นวัสดุชีวภาพที่มีความหลากหลายและมีสมบัติที่โดดเด่น อาทิ มีความเป็นประจุบวกสูง สามารถทำเป็นแผ่นฟิล์ม มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ไม่มีพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ไคติน-ไคโตซานจึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์และอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ดังนี้:
Ø ด้านการแพทย์และเภสัชกรรม อาทิ เป็นวัสดุตกแต่งแผล และควบคุมการปลดปล่อยของยา
Ø ด้านการเกษตร อาทิ เคลือบเมล็ดพันธุ์พืชและเป็นสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช
Ø ด้านเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์บำรุงผิว อาทิ เป็นสารเติมแต่งในแป้งทาหน้า แชมพู สบู่ และครีมทาผิว
Ø ด้านอุตสาหกรรมสิ่งทอและกระดาษ อาทิ รักษาความสดใสของสีผ้า ระบายเหงื่อ ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา และเป็นการเพิ่มความแข็งแรงของกระดาษ
Ø ด้านการแยกทางชีวภาพ อาทิ การทำเป็นแผ่นเมมเบรน เพื่อใช้ในการกรองแยกด้วยเทคนิคต่างๆ
Ø ประโยชน์ด้านอื่นๆ อาทิ บรรจุภัณฑ์, สารเพิ่มความหนืด
- สั่งซื้อไคโตซาน
