ไบโอพลาสติกจากผลไม้

เรื่องโดย นุสรา จริยะสกุลโรจน์

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า พลาสติกชีวภาพ หรือ พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (Compostable Plastic) คือ พลาสติกที่ผลิตจากน้ำมันปิโตรเลียม (Petroleum-based) หรือจากวัตถุดิบทางการเกษตร (Bio-based) ได้แก่ ข้าวโพด อ้อยและมันสำปะหลัง แต่ปัจจุบันพบว่ามีนวัตกรรมพลาสติกชีวภาพใหม่ที่ผลิตจากเศษผลไม้ในส่วนของเปลือกไม่ว่าจะเป็น เปลือกล้วย เปลือกส้ม เปลือกมะเขือเทศ และเมล็ดอโวคาโด ซึ่งเป็นเศษผลไม้อีกชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาสร้างมูลค่าให้กับตลาดไบโอพลาสติก

อโวคาโด ผลไม้ที่ให้พลังงานสูง อุดมไปด้วยวิตามิน แร่ธาตุ และมีโปรตีนมากกว่าผลไม้อื่น ๆ เป็นผลไม้ที่คนไทยไม่ค่อยคุ้นเคยนัก แต่ผลไม้ชนิดนี้เป็นที่นิยมของผู้คนในอเมริกาเหนือและยุโรป จนทำให้มีการบริโภคสูงถึงปีละ 5 ล้านตัน และมีแนวโน้มสูงขึ้นเรื่อย ๆ อโวคาได้รับฉายาว่า “ทองคำสีเขียว” ของชาวเม็กซิโก เนื่องจากเป็นประเทศที่ส่งออกอโวคาโดมากที่สุดในโลก ปริมาณการส่งออกคิดเป็น 50% ของอโวคาโดที่ส่งออกทั่วโลก

เม็กซิโกเป็นประเทศที่ส่งออกอโวคาโดมากที่สุดในโลก

ที่มาภาพ :

https://www.elfinanciero.com.mx/mundo/la-historia-de-como-el-aguacate-mexicano-conquisto-al-mundo/

https://www.cleanpng.com/png-hass-avocado-mexican-cuisine-fruit-food-health-4592020/

ในแต่ละเดือนอุตสาหกรรมแปรรูปผลิตภัณฑ์จากอโวคาโดของประเทศเม็กซิโกมีเมล็ดอโวคาโดเป็นของเสียจากกระบวนการผลิตถูกทิ้งไปอย่างเสียเปล่ากว่า 30,000 เมตริกตัน เมล็ดอโวคาโดมีองค์ประกอบหลักเป็นคาร์โบไฮเดรตซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิตกรดแลคติก เมื่อกรดแลคติกผ่านกระบวนการพอลิเมอร์ไรเซชันได้เป็น “พอลิแลคติกแอซิด หรือ PLA” ซึ่งเป็น  พอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพหรือที่เรียกกันว่า “พลาสติกชีวภาพ”

Scott Munguia, นักศึกษาวิศวกรรมเคมีและ co-founder ของบริษัท Biofase  ศึกษาเมล็ดอโวคาโดและพบว่ามีลักษณะเป็น Biopolymer เหมือนกับข้าวโพดที่ใช้ในการผลิตพลาสติกชีวภาพ จนทำให้เขาคิดว่าอาจเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่ดีสำหรับอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ บริษัท Biofase รวบรวมเมล็ดอโวคาโดประมาณ 130 ตันต่อเดือน จากอุตสาหกรรมผู้ผลิตน้ำมันอโวคาโดและกัวคาโมเล นำมาวิจัยและพัฒนาจนเกิดเป็นผลิตภัณฑ์พลาสติกชีวภาพ Biofase  และจดลิขสิทธิ์พลาสติกชีวภาพชนิดใหม่นี้

เมล็ดอโวคาโดผ่านเข้ากระบวนการผลิตพอลิแลคติกแอซิด หรือ PLA

ที่มาภาพ : https://www.boredpanda.com/biodegradable-environment-plastic-straws-alternative-avocado-seeds-biofase/?utm_source=google&utm_medium=organic&utm_campaign=organic

ผลิตภัณฑ์ชีวภาพของ Biofase คือ เม็ดพลาสติกชีวภาพชนิดพอลิแลคติกแอซิด หรือ PLA และผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้ เช่น ช้อน ส้อม มีด หลอด จานและกล่องใส่อาหาร

จุดเด่นที่สำคัญของผลิตภัณฑ์ชีวภาพของ Biofase คือ มีความแข็งแรงและความมั่นคงเป็นพิเศษใช้ได้กับอาหารทั้งร้อนและเย็น นอกจากนี้ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจาก Biofase พลาสติกจากอโวคาโดนี้ สามารถย่อยสลายและสลายตัวได้อย่างสมบูรณ์ภายใน 240 วัน ด้วยการย่อยสลายแบบ Industrial Compost ซึ่งเป็นการย่อยสลายพลาสติกในโรงงานระบบอุตสาหกรรม ประกอบด้วยความชื้นที่เหมาะสม สภาวะอุณหภูมิสูง 50 – 60^OC และย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์กลุ่ม Thermophiles ตามมาตรฐาน DIN EN 13432 : Packaging – Requirements for packaging recoverable through composting and biodegradation – Test scheme and evaluation criteria for the final acceptance of packaging  ดังนั้นพลาสติกชีวภาพจาก PLA จึงไม่สามารถย่อยสลายได้ในสภาวะกองปุ๋ยหมักทั่วไป

ที่มาภาพ : https://biofase.com.mx/productos

นอกจากผลิตภัณฑ์ที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว บริษัท Biofase ยังกำลังเจรจาธุรกิจกับผู้ผลิตปุ๋ยในประเทศเม็กซิโกซึ่งสนใจนำพลาสติกชีวภาพจากอโวคาโดไปใช้อีกด้วย ซึ่งเป็นไปตามหลัก Circular Economy หมุนเวียนการใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุดและไม่เหลือตกค้างในสิ่งแวดล้อม

ผลงานนวัตกรรมพลาสติกชีวภาพจากเมล็ดอโวคาโดนี้ ทำให้บริษัท Biofase ได้รับรางวัลหลายรายการ เช่น รางวัลผู้ประกอบการยอดเยี่ยมในงานประกวด Northeast Mexico FRISA Award competition และได้รับรางวัลนวัตกรรมเทคโนโลยีในงาน Cleantech Challenge Mexico 2012 ในปีเดียวกัน

นอกจากนี้ยังมีไบโอพลาสติกที่ผลิตมาจากเศษผลไม้อื่น ๆ ดังนี้

ไบโอพลาสติกจากเปลือกส้ม เป็น ผลงานของนักวิจัยประเทศเม็กซิโกอยู่ระหว่างการพัฒนาคุณสมบัติ ต้นทุนการผลิต และการนำไปใช้งานด้านบรรจุภัณฑ์ การแพทย์ การเกษตรและอุตสาหกรรมอาหาร

การพัฒนาไบโอพลาสติกจากเปลือกส้มในห้องปฏิบัติการของนักวิจัยประเทศเม็กซิโก

ที่มาภาพ : https://www.intelligentliving.co/plastic-made-from-orange-waste-biodegrades-90-days/

ไบโอพลาสติกจากเปลือกมะเขือเทศ เป็น ผลงานเบื้องต้นของนักวิจัยประเทศอิตาลีอยู่ระหว่างการพัฒนากระบวนการผลิตเพื่อให้มีคุณสมบัติด้านความแข็งแรง

การพัฒนาไบโอพลาสติกจากเปลือกมะเขือเทศในห้องปฏิบัติการของนักวิจัยประเทศอิตาลี

ที่มาภาพ : https://www.madec.polimi.it/2017/07/a-new-fully-biodegradable-plastic-from-tomato-skin/

ไบโอพลาสติกจากเปลือกทุเรียน เป็น ผลงานของนักวิจัยจากสำนักวิจัยและพัฒนาวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยวและแปรรูปผลิตผลเกษตร กรมวิชาการเกษตร นำเปลือกทุเรียนมาเป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์ คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (Carboxymethyl cellulose, CMC) และผลิตเป็นแผ่นฟิล์มพลาสติกชีวภาพสำหรับบรรจุภัณฑ์ ผลงานวิจัยนี้อยู่ระหว่างการพัฒนาไปสู่เชิงพาณิชย์

ไบโอพลาสติกจากเปลือกทุเรียนผลงานของนักวิจัยกรมวิชาการเกษตร

ที่มาภาพ : https://www.facebook.com/612473492126842/photos/a.614306571943534/2972545139452987/?type=3&theater

ไบโอพลาสติกจากเปลือกกล้วย เป็น ผลงานของกลุ่มเด็กนักเรียนไทย จาก โรงเรียนจุฬาภรณ์ราชวิทยาลัย พิษณุโลก เกิดจากการศึกษาองค์ประกอบของเปลือกกล้วยและพบว่ามีเซลลูโลส ที่สามารถพัฒนาเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ จึงเกิดเป็นไอเดียนำเปลือกกล้วยมาทำเป็นซองพลาสติกชีวภาพบรรจุกล้วยตากซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของชุมชนอีกทั้งยังช่วยลดปัญหาขยะในชุมชนอีกด้วย ผลงานดังกล่าวได้คว้าเหรียญทองและรางวัลพิเศษรวม 3 รางวัล จากงานประกวดนวัตกรรมและสิ่งประดิษฐ์ I – ENVEX 2018 ณ รัฐเปอร์ลิส สหพันธรัฐมาเลเซีย

ไบโอพลาสติกจากเปลือกกล้วยผลงานของกลุ่มเด็กนักเรียนไทย จาก โรงเรียนจุฬาภรณ์ราชวิทยาลัย พิษณุโลก

ที่มาภาพ : https://www.egat.co.th/egattoday/index.php?option=com_k2&view=item&id=4156:20181804-egat02

แหล่งข้อมูล

1. https://productsandsolutions.pttgcgroup.com/th/labels/bioplastics
2. https://www.longtunman.com/25947
3. https://www.facebook.com/3WheelsUncle/photos/a.221430681939045/720830888665686/
4. https://biofase.com.mx/productos
5. https://www.simplemost.com/biofase-turns-avocado-pits-disposable-cutlery/
6. https://www.designnews.com/materials-assembly/biofase-makes-bioplastic-avocado-pits/105395666339229
7. DIN EN 13432 Standard : Packaging – Requirements for packaging recoverable through composting and biodegradation – Test scheme and evaluation criteria for the final acceptance of packaging
8. https://www.intelligentliving.co/plastic-made-from-orange-waste-biodegrades-90-days/
9. https://www.madec.polimi.it/2017/07/a-new-fully-biodegradable-plastic-from-tomato-skin/
10. https://www.prachachat.net/general/news-168522
11. https://www.facebook.com/environman.th/photos/a.1757249537736819/2481103278684771/?type=3