ขบวนการผลิตไคโตซาน

หัวข้อ: ขบวนการผลิตสารอาหารเสริมไคโตซาน ได้ด้วยตัวเอง 

เนื่องจากไคโตซานเป็นสารโพลิเมอร์ชีวภาพ (Biopolymer) ที่พบมากเป็นอันดับสองของโลกรองจากเซลลูโลส ซึ่งเป็นองค์ประกอบในโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่นเปลือกหอย ปู กุ้ง ปลาหมึก เปลือกของแมลง และพบได้ในผนังเซลล์ของเห็ด รา และ สาหร่ายบางชนิด ไคตินเป็นสารคำอธิบาย: 'เราได้สรุปขั้นตอนการผลิตที่เข้าใจง่ายและใช้อุปกรณ์ที่หาได้สะดวกไว้ให้คุณ'

วัตถุดิบ ในการผลิต

• เปลือกหอย ปู กุ้ง ปลาหมึก เปลือกของแมลง

สารเคมีที่ใช้

• กรดไฮโดรคลอริก (HCl) หรือกรดอื่นๆ สำหรับการกำจัดแร่ธาตุ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) หรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) สำหรับการกำจัดโปรตีนและดีอะเซทิลเลชัน น้ำกลั่น และน้ำประปาสำหรับล้าง 

ขั้นตอนการผลิตไคโตซาน กระบวนการผลิตโดยละเอียดดังนี้

1. การเตรียมวัตถุดิบ:
นำเปลือกกุ้ง เปลือกหอย หรือกระดองปูมาล้างให้สะอาด ตากให้แห้ง และบดให้ละเอียด 

2. การกำจัดโปรตีน (Deproteination):
นำวัตถุดิบที่เตรียมไว้ไปแช่ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ความเข้มข้นประมาณ 1-2 นอร์มอล (N) ที่อุณหภูมิห้อง เพื่อกำจัดแร่ธาตุ เช่น แคลเซียมคาร์บอเนต ล้างด้วยน้ำประปาจนกระทั่งสารละลายมีค่า pH เป็นกลาง จากนั้นล้างด้วยน้ำกลั่นอีกครั้ง

3. การกำจัดเกลือแร่ (Demineralization):
นำวัตถุดิบที่กำจัดแร่ธาตุแล้วไปแช่ในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เข้มข้นประมาณ 2-3.5 นอร์มอล (N) ที่อุณหภูมิสูงประมาณ 50-70 องศาเซลเซียส ล้างให้สะอาดด้วยน้ำประปาและน้ำกลั่นจนค่า pH เป็นกลาง 

4. การสกัดไคโตซาน (Deacetylation):
นำไคตินที่ได้จากขั้นตอนก่อนหน้านี้ไปต้มกับสารละลายด่างเข้มข้น เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ 40-50% ที่อุณหภูมิสูง 100-121 องศาเซลเซียส เป็นเวลาหลายชั่วโมง การทำปฏิกิริยานี้จะดึงหมู่ (CH₃CO.) ที่เกาะอยู่บนโมเลกุลของไคตินออก ทำให้ได้ไคโตซาน ล้างไคโตซานที่ได้ด้วยน้ำกลั่นจนค่า pH เป็นกลาง และนำไปอบให้แห้ง 

5. การล้างและทำให้แห้ง:
หลังจากนั้น ล้างสารไคโตซานด้วยน้ำให้สะอาด นำไปตากให้แห้ง และบดให้ละเอียด จะได้ไคโตซานบริสุทธิ์พร้อมนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป 

ไคโตซาน (Chitosan) เป็นอนุพันธ์ ชนิดหนึ่งของไคตินที่ได้จากการทำปฏิกิริยาดีอะซิทิเลชัน (deacetylation) ของไคตินในสารละลายด่างเข้มข้น สารไคตินและไคโตซานเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ สามารถแตกสลายได้ทางชีวภาพ (biodegradable)ไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ไม่เกิดการแพ้ ไม่ไวไฟและไม่เป็นพิษ (non–phytotoxic) แหล่งวัตถุดิบที่สำคัญในการผลิตสารไคตินและสารไคโตซานในปัจจุบัน ได้แก่ เปลือกกุ้ง กระดองปู และแกนปลาหมึก ซึ่งเป็นของเสียจากอุตสาหกรรมอาหารทะเลแช่แข็ง ซึ่งเปลือกกุ้งและกระดองปูมีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ ไคติน (20-30%) โปรตีน (30-40%) และแคลเซียมคาร์บอเนต (30-50%) ประโยชน์ของไคโตซานกับการเกษตร 1.ช่วยยับยั้งและสร้างความต้านทานโรคให้กับพืช 2. ทำให้พืชเกิดการสร้างความต้านทานโรคและแมลงศัตรูพืช 3.สารเร่งการเจริญเติบโตของพืช 4. ช่วยปรับค่าPHและเป็นประโยชน์ต่อจุลินทรีย์ในดิน 5. พืชผักไร้สารพิษ ปลอดภัย 100 % การใช้และอัตราการใช้ เพื่อปรับปรุงสภาพดิน 300-500 ซีซี ผสมน้ำ 200 ลิตร ฉีดพ่นหน้าดินให้ทั่วพื้นที่ 1 ไร่ ก่อนการเพาะปลูก ไม้ดอกไม้ประดับ พืชผัก 5-10 ซีซี ผสมน้ำ 20 ลิตร พืชไร่ ไม้ผล 10-20 ซีซี ผสมน้ำ 20 ลิตร นาข้าว 20 ซีซี ผสมน้ำ 20 ลิตร เพื่อเร่งการเจริญเติบโต ฉีดพ่นให้ทั่วทุก 15-20 วัน เพื่อกระตุ้นการแตกราก ตา ใบ ดอก การแตกหน่อและแขนงต่างๆ10-20 ซีซี ผสมน้ำ 20 ลิตรฉีดพ่น ลำต้น ใบ และ ดอก ให้ทั่วทุก 20 วัน เพื่อช่วยการขยายพันธุ์พืช 80 ซีซี ผสมน้ำ 20 ลิตร แช่ส่วนที่นำไปปักชำ หรือขยายพันธุ์ 2 ช.ม. เพาะพันธุ์กล้า ใช้ไคโตซานคลุกเมล็ดพันธุ์ก่อนหว่าน อัตราส่วนผสมไคโตซาน 20 ซีซี + น้ำ 100 ซีซี คลุกให้เข้ากันแล้วนำเมล็ดพันธุ์ไปหว่านปรับสภาพดินก่อนปลูก ไคโตซาน 20 ซีซี + น้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นแปลงก่อน 7- 10 วัน