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