การพัฒนาฟิล์มชีวภาพอัจฉริยะจากเห็ดเข็มทองและเปลือกหอมแดงเสริมสารสกัดแอนโทไซยานินเพื่อบ่งชี้ความสดของผลิตภัณฑ์ปูอัด

Development of smart biopolymer films from golden needle mushroom and shallot peels incorporated with anthocyanins for freshness monitoring of imitation Crab Stick

Abstract

วิกฤตการณ์ขยะพอลิเมอร์สังเคราะห์และความเสี่ยงจากการสะสมของไมโครพลาสติกในร่างกายมนุษย์เป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญในการปฏิวัตินวัตกรรมบรรจุภัณฑ์ยั่งยืน โครงงานนี้จึงมุ่งพัฒนาระบบบรรจุภัณฑ์เชิงหน้าที่ในรูปแบบ "ฟิล์มชีวภาพอัจฉริยะ" จากการอัปไซเคิลวัสดุเหลือทิ้งอย่างเห็ดเข็มทองและเปลือกหอมแดง เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวต้านจุลชีพ และระบบแจ้งเตือนคุณภาพอาหารเชิงลึก โดยประยุกต์ใช้การสกัดเชิงความร้อนในสภาวะกรดเพื่อดึงประสิทธิภาพสูงสุดของไคตินและเควอซิทิน นำมาจัดเรียงโมเลกุลในโครงข่ายพอลิเมอร์ธรรมชาติที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสมบูรณ์ ปราศจากสารตกค้างและปลอดภัยต่อสุขภาพผู้บริโภคในระยะยาว
หัวใจสำคัญของนวัตกรรมคือการบูรณาการแอนโทไซยานินเพื่อเป็น "เซนเซอร์เชิงชีวภาพ" (Biosensor) ผลการทดลองเชิงประจักษ์พบว่าฟิล์มที่พัฒนาขึ้นมีลักษณะทางกายภาพที่โดดเด่น ทั้งความโปร่งแสงและความเสถียรทางโครงสร้างสูง โดยสารเควอซิทินสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ชะลอการเน่าเสียและยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ปูอัดได้เหนือกว่าบรรจุภัณฑ์พลาสติกทั่วไปอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อปูอัดเริ่มเสื่อมสภาพ ฟิล์มจะแสดงปฏิกิริยาการเปลี่ยนสีเชิงวิเคราะห์จากสีม่วงเป็นสีเขียวและเหลืองอย่างชัดเจน และฉับไว สัมพันธ์โดยตรงกับปริมาณก๊าซแอมโมเนียและดัชนีสารประกอบไนโตรเจนระเหยง่าย (TVB-N) จากกระบวนการเมแทบอลิซึมของแบคทีเรีย
สรุปได้ว่านวัตกรรมฟิล์มพอลิเมอร์ธรรมชาตินี้ไม่เพียงแต่ลดความเสี่ยงจากการรับไมโครพลาสติกเข้าสู่ร่างกาย และขจัดขยะพลาสติกที่ย่อยสลายยาก แต่ยังเป็นต้นแบบที่บูรณาการตามแนวคิดเศรษฐกิจ BCG เพื่อยกระดับความมั่นคงทางอาหารและตอบโจทย์เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (SDGs) ของสหประชาชาติได้อย่างเป็นรูปธรรมและทรงพลัง