Application of deep eutectic solvents (DES) for reducing 3-MCPD esters and glycidyl esters in edible vegetable oils

การประยุกต์ใช้ตัวทำละลายดีพยูเทคติกเพื่อลดสาร 3-เอ็มซีพีดีเอสเทอร์และไกลซิดิลเอสเทอร์ในน้ำมันพืชบริโภค

  • Sustainable Bioeconomy
0
Bookmark
ownerSALISA CHUMSANTEA
image
  • Project categoriesSustainable Bioeconomy
  • Strategic research themesSustainable Bioeconomy
  • Sub themesFood ,Feed and Pharma. for Future
  • SDG goals-

Table of contents

Executive summary

Objective

เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการลดปริมาณ 3-MCPD esters และ glycidyl esters ในน้ำมันพืชด้วยเทคนิคการสกัดของเหลวออกจากของเหลว (liquid-liquid extraction) โดยใช้ตัวทำละลายดีพยูเทคติก

Project Info / Background

ข้อเสนอโครงการนี้นำเสนอแนวทางการลดปริมาณ  3-MCPD esters และ glycidyl esters ซึ่งเป็นสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตน้ำมันพืช โดย 3-MCPD esters และ glycidyl esters เป็นสารพิษในกลุ่ม คลอโรโพรพานอล (chloropropanols) และสารไกลซิดอล (glycidol) ที่ก่อมะเร็งในมนุษย์ ซึ่ง The European Food Safety Authority (EFSA) ได้กำหนดปริมาณการบริโภคต่อวัน (Tolerable Daily Intake: TDI) ของสาร  3-MCPD และ 3-MCPD esters ไว้ไม่เกิน 2 ไมโครกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อวัน อีกทั้งทาง EU ได้ออกข้อกำหนด (EU) 2018/290 ที่กำหนดให้น้ำมันพืชและไขมันพร้อมบริโภคที่วางจำหน่ายในท้องตลาดมีปริมาณ glycidyl esters สูงสุดได้ไม่เกิน 1,000 ไมโครกรัม/กิโลกรัม (1 ppm) ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีความพยายามในการลดปริมาณ 3-MCPD esters และ glycidyl esters ในน้ำมันพืช ทั้งการยับยั้งและการกำจัดสารตั้งต้น (โมโนกลีเซอไรด์และไดกลีเซอไรด์) การปรับปรุงสภาวะการรีไฟน์น้ำมัน รวมถึงการกำจัด glycidyl esters ที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตน้ำมันพืช ถึงแม้ว่าการลดหรือการขจัดสารตั้งต้นเหล่านี้ออกจากระบบการผลิตน่าจะเป็นทางออกที่ดีที่สุด ทว่าในทางปฏิบัติทำได้ไม่ง่ายที่จะควบคุมคลอรีนซึ่งสามารถปนเปื้อนได้ตั้งแต่แปลงปลูกจนถึงกระบวนการผลิตน้ำมัน เช่นจากปุ๋ยที่ใช้บำรุงดิน น้ำที่ใช้ล้างวัตถุดิบ กรดที่ใช้ในการขจัดฟอสโฟลิปิดและดินที่ใช้ฟอกสีที่ใช้ในขั้นตอนการรีไฟน์ เป็นต้น ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีรายงานการใช้ตัวดูดซับกลุ่ม activate carbon ในการลดปริมาณ 3-MCPD esters และ glycidyl esters ที่ปนเปื้อนในน้ำมันพืช แต่การเตรียม activate carbon นั้นจำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงและใช้กรดในกระบวนการเตรียมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ปัญหาสิ่งแวดล้อมเป็นปัญหาหนึ่งที่ทั่วโลกให้ความสนใจ ประเทศไทยได้สนับสนุนนโยบาย BCG Economy ให้เป็นวาระแห่งชาติ ซึ่งการรักษาสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยต่อมนุษย์เป็นส่วนหนึ่งในนโยบายดังกล่าว ดังนั้นในโครงการนี้จึงได้นำเทคโนโลยีสะอาดกลุ่มตัวทำละลายสีเขียวดีพยูเทคติก (Deep Eutectic Solvent; DES) มาใช้ในการสกัด 3-MCPD esters และ glycidyl esters ออกจากน้ำมันพืช โดยตัวทำละลายดีพยูเทคติกเกิดจากการผสมของสารจากธรรมชาติ (bio-based) ได้เป็นตัวทำละลายซึ่งสามารถเตรียมได้ง่าย ไม่จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงในการเตรียม สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยที่ผ่านมามีรายงานการใช้ตัวทำละลายดีพยูเทคติกในการสกัดสาร 3-MCPD ในรูปอิสระ (free 3-MCPD) เท่านั้น แต่อย่างไรก็ดี สาร 3-MCPD ที่ปนเปื้อนในน้ำมันนั้นส่วนใหญ่จะอยู่ในรูป 3-MCPD esters ดังนั้นในโครงการวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาการใช้ตัวทำละลายดีพยูเทคติกในการสกัด 3-MCPD esters และ glycidyl esters ออกจากน้ำมันพืชเพื่อลดปริมาณสารกลุ่มดังกล่าวในผลิตภัณฑ์น้ำมันพืช ข้อเสนอโครงการนี้นำเสนอแนวทางการลดปริมาณ  3-MCPD esters และ glycidyl esters ซึ่งเป็นสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตน้ำมันพืช โดย 3-MCPD esters และ glycidyl esters เป็นสารพิษในกลุ่ม คลอโรโพรพานอล (chloropropanols) และสารไกลซิดอล (glycidol) ที่ก่อมะเร็งในมนุษย์ ซึ่ง The European Food Safety Authority (EFSA) ได้กำหนดปริมาณการบริโภคต่อวัน (Tolerable Daily Intake: TDI) ของสาร  3-MCPD และ 3-MCPD esters ไว้ไม่เกิน 2 ไมโครกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อวัน อีกทั้งทาง EU ได้ออกข้อกำหนด (EU) 2018/290 ที่กำหนดให้น้ำมันพืชและไขมันพร้อมบริโภคที่วางจำหน่ายในท้องตลาดมีปริมาณ glycidyl esters สูงสุดได้ไม่เกิน 1,000 ไมโครกรัม/กิโลกรัม (1 ppm) ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีความพยายามในการลดปริมาณ 3-MCPD esters และ glycidyl esters ในน้ำมันพืช ทั้งการยับยั้งและการกำจัดสารตั้งต้น (โมโนกลีเซอไรด์และไดกลีเซอไรด์) การปรับปรุงสภาวะการรีไฟน์น้ำมัน รวมถึงการกำจัด glycidyl esters ที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตน้ำมันพืช ถึงแม้ว่าการลดหรือการขจัดสารตั้งต้นเหล่านี้ออกจากระบบการผลิตน่าจะเป็นทางออกที่ดีที่สุด ทว่าในทางปฏิบัติทำได้ไม่ง่ายที่จะควบคุมคลอรีนซึ่งสามารถปนเปื้อนได้ตั้งแต่แปลงปลูกจนถึงกระบวนการผลิตน้ำมัน เช่นจากปุ๋ยที่ใช้บำรุงดิน น้ำที่ใช้ล้างวัตถุดิบ กรดที่ใช้ในการขจัดฟอสโฟลิปิดและดินที่ใช้ฟอกสีที่ใช้ในขั้นตอนการรีไฟน์ เป็นต้น ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีรายงานการใช้ตัวดูดซับกลุ่ม activate carbon ในการลดปริมาณ 3-MCPD esters และ glycidyl esters ที่ปนเปื้อนในน้ำมันพืช แต่การเตรียม activate carbon นั้นจำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงและใช้กรดในกระบวนการเตรียมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ปัญหาสิ่งแวดล้อมเป็นปัญหาหนึ่งที่ทั่วโลกให้ความสนใจ ประเทศไทยได้สนับสนุนนโยบาย BCG Economy ให้เป็นวาระแห่งชาติ ซึ่งการรักษาสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยต่อมนุษย์เป็นส่วนหนึ่งในนโยบายดังกล่าว ดังนั้นในโครงการนี้จึงได้นำเทคโนโลยีสะอาดกลุ่มตัวทำละลายสีเขียวดีพยูเทคติก (Deep Eutectic Solvent; DES) มาใช้ในการสกัด 3-MCPD esters และ glycidyl esters ออกจากน้ำมันพืช โดยตัวทำละลายดีพยูเทคติกเกิดจากการผสมของสารจากธรรมชาติ (bio-based) ได้เป็นตัวทำละลายซึ่งสามารถเตรียมได้ง่าย ไม่จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงในการเตรียม สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยที่ผ่านมามีรายงานการใช้ตัวทำละลายดีพยูเทคติกในการสกัดสาร 3-MCPD ในรูปอิสระ (free 3-MCPD) เท่านั้น แต่อย่างไรก็ดี สาร 3-MCPD ที่ปนเปื้อนในน้ำมันนั้นส่วนใหญ่จะอยู่ในรูป 3-MCPD esters ดังนั้นในโครงการวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาการใช้ตัวทำละลายดีพยูเทคติกในการสกัด 3-MCPD esters และ glycidyl esters ออกจากน้ำมันพืชเพื่อลดปริมาณสารกลุ่มดังกล่าวในผลิตภัณฑ์น้ำมันพืช ​​​​​​​

Project detail

Team

Members

  • avatar thumbnail

    SALISA CHUMSANTEA

    Project owner
    Researcher - ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
    • Lipid Technology
    • HPLC Analysis
    • Lipid Analysis
  • avatar thumbnail

    AKKARADECH NAKORNSADET

    Researcher - ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
    • Lipid Technology
    • Bioactive Lipids
    • Lipid Extraction Technology
    • Gas Chromatography (GC)
    • Lipids
  • avatar thumbnail

    KORNKANOK ARYUSUK

    Lecturer - กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
    • Lipid Technology
    • Bioactive Lipids
    • Lipid Extraction Technology
    • Lipid Biosynthesis
    • Lipids
    • Lipid-based Bioactive Compounds from Oil bearing materials
  • avatar thumbnail

    PIRAPORN SOMBUTSUWAN

    Researcher - ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีไขมัน, KMUTT
    • Lipid Technology
    • Bioactive Lipids
    • Lipid Extraction Technology
    • Lipids
    • Lipid-based Bioactive Compounds from Oil bearing materials

Lab

  • thumbnail

    Lipid Technology Research Laboratory

    More

Network

  • Lipid Technology Research Laboratory

    organization