1. โครงงาน การสกัดสารเพคตินจากเปลือกขาวของส้มโอ

2. จุดประสงค์ของโครงงาน 1. เพื่อศึกษาหาวิธีการที่เหมาะสมในการสกัดเพคตินจากเปลือกขาว ของส้มโอ 2. เพื่อเปรียบเทียบปริมาณเพคตินที่สกัดได้จากเปลือกขาวของส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวาสายพันธุ์ทองดี และสายพันธุ์ขาวน้ำผึ้ง

3. ขอบเขตของการศึกษา การสกัดเพคตินจากเปลือกส้มโอส่วนที่เป็นสีขาวและศึกษาส้มโอ 2 สายพันธุ์ คือ ส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวา และสายพันธุ์ทองดีเปรียบเทียบกับสายพันธุ์ขาวน้ำผึ้ง

4. สมมุติฐาน - ถ้าในส้มโอมีเพคติน ดังนั้นเมื่อเราสกัดส้มโอด้วยกระบวนการสกัดเพคติน จะได้ผลผลิตเพคติน - ถ้าสายพันธุ์ของส้มโอเกี่ยวข้องกับปริมาณของเพคตินในส้มโอ ดังนั้นเมื่อสกัดเพคตินจากส้มโอต่างสายพันธุ์จะให้ปริมาณเพคตินแตกต่างกัน

5. ตัวแปรที่ศึกษา ตัวแปรต้น ตอนที่ 1 วิธีการสกัด ตอนที่ 2 ชนิดสายพันธุ์ของส้มโอ ตอนที่ 3 ชนิดสายพันธุ์ของส้มโอ ตัวแปรตาม ตอนที่ 1 ได้วิธีการสกัดเพคติน ตอนที่ 2 ปริมาณเพคตินแต่ละสายพันธุ์ของส้มโอ ( เปลือก ) ตอนที่ 3 ปริมาณเพคตินแต่ละสายพันธุ์ของส้มโอ ( เมล็ด ) ตัวแปรควบคุม ตอนที่ 1 สายพันธุ์ของส้มโอ ตอนที่ 2 วิธีการ , ปริมาณน้ำ , ปริมาณเปลือกส้มโอ , ปริมาณสารเคมี , เวลา ตอนที่ 3 วิธีการ , ปริมาณน้ำ , ปริมาณเปลือกส้มโอ , ปริมาณสารเคมี , เวลา

6. ระยะเวลาในการทำโครงงาน 30 วัน สถานที่ดำเนินโครงงาน โรงเรียนชัยนาทพิทยาคม อำเภอเมือง จังหวัดชัยนาท

7. อุปกรณ์ 1. บีกเกอร์ขนาด 50 cm3, 100 cm3,250 cm3,1000 cm3 2. กรรไกร 3. กระบอกตวงขนาด 10 cm3, 50 cm3, 100 cm3 4 . ผ้าขาวบาง 5. ขวดรูปชมพู่ขนาด 250 cm3 6. กระชอน 7. เทอร์มอมิเตอร์ 8. ตัวหนีบ 9. กระบอกตวง 10. ภาชนะบรรจุน้ำ 11. กรวยแก้ว 12. จานเพาะเชื้อ 13. แท่งแก้ว 14 . หม้อ 15. เครื่องชั่ง 16 . เตา 17. เครื่องปั่น 18. มีด 19. เตาอบ 20. เขียง 21. เครื่องบีบกาก 22. ตะแกรง

8. สารเคมี 1. กรดอะซิติก (CH3COOH) 1 mol/dm3 2. กรดไฮโดคลอริกเข้มข้น (conc.HCl) 3. สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) 6 mol/dm3 4. สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) 0.1 mol/dm3 5. แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl 2 ) 1 mol/dm3 6. เอทานอล 30 % , 80 % , 90 % 7. ส้มโอสายพันธุ์ ขาวแตงกวา , ทองดี , ขาวน้ำผึ้ง 8. กระดาษ pH 9. กระดาษกรอง whatman เบอร์ 4 10. น้ำสะอาด

9. วิธีการทดลอง ตอนที่ 1 วิธีที่ 1 1. หั่นเปลือกขาวส้มโอตากแห้งออกเป็นชิ้น ๆ ผสมกับน้ำด้วยสัดส่วนเปลือกต่อน้ำเป็น 1 : 2 W/V แล้วปั่นส่วนผสมด้วยเครื่องปั่น นาน 5 นาที 2. นำเปลือกขาวส้มโอตากแห้งที่ปั่นแล้วไปต้มให้ได้อุณหภูมิ 80 องศา นาน 15 นาที แล้วนำไปกรองด้วยผ้าขาวบางพับ 2 ชั้น แล้วกรองด้วยกระดาษกรอง whatman เบอร์ 4 3. นำสารละลายที่ได้ไปปรับค่า pH ให้เป็น 7 ด้วย 6M NaOH แล้วผสมให้เป็นสารละลาย 75 % ( โดยใช้สารละลาย 250 ml และ 0.1 NaOH 83 ml ) 4. นำสารละลายที่ได้จากข้อ 3. มาผสมกับ 1M Acetic acid 40 ml เขย่าแล้วตั้งทิ้งไว้ 5 นาทีหลังจากนั้น เติม 1M CaCl 40ml ตั้งทิ้งไว้ 30 นาที 5. นำสารละลายที่ได้มาต้มให้ร้อนแล้วกรองด้วยกระดาษกรอง whatman เบอร์ 4 แล้วทำการล้างตะกอนจนหมด คลอไรด์ จึงนำตะกอนไปอบด้วย tray dryer ที่อุณหภูมิ 50 องศาจนแห้งสนิท แล้วบดให้เป็นผง

10. ตอนที่ 1 วิธีที่ 2 1. หั่นเปลือกขาวส้มโอตากแห้งออกเป็นชิ้น ๆ แช่ในแอลกอฮอร์เป็นเวลา 1 วัน โดยแช่ใน แอลกอฮอร์ เข้มข้น 30 % ในอัตราส่วน 1 : 2 W/V 2. แยกเปลือกขาวส้มโอตากแห้งออกนำมาแช่ใน แอลกอฮอร์ เข้มข้น 80 % ในอัตราส่วน 1 : 2 W/V แล้วปั่นส่วยผสมด้วยเครื่องปั่น นาน 5 นาที จากนั้นกรองด้วยผ้าขาวบางพับ 2 ชั้น แล้วล้างกากด้วย แอลกอฮอร์ เข้มข้น 95 % นำกากที่ได้เติมน้ำในอัตราส่วน 1 : 2 W/V 3. นำกากที่เติมน้ำแล้วไปปรับ pH ให้เป็น 2 โดยใช้ Conc.HCl แล้งทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง 30 นาทีแล้วนำไปให้ความร้อนที่ 80 องศา นาน 15 นาที 4. นำสารละลายที่ได้ไปกรองด้วยกระดาษกรอง whatman เบอร์ 4 และนำตะกอนไปอบด้วย tray dryer ที่อุณหภูมิ 50 องศาจนแห้งสนิท แล้วบดให้เป็นผง

11. ตอนที่ 1 วิธีที่ 3 1. นำเปลือกขาวส้มโอตากแห้ง ไปผสมน้ำโดยใช้อัตราส่วน 100 g ต่อน้ำ 2000 ml แช่ทิ้งไว้ ณ อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 12 ชั่วโมง 2. คั้นด้วยเครื่องบีบกาก โดยการกดแต่ละครั้งน้ำหนักเท่ากันจำนวน 3 ครั้ง และจึงนำกากออก วัดปริมาณ น้ำที่คั้นได้ และน้ำที่เหลือจากการแช่ และวัดน้ำหนักกาก 3. นำน้ำต้ม 80 องศา ปริมาณ 2000 ml ผสมกับกากที่ได้จากการคั้นและให้คงอุณหภูมิ 80 องศา เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมง 4. นำกากที่แช่น้ำอุณหภูมิเป็นเวลา 3 ชั่วโมง มาคั้นด้วยเครื่องบีบกากโดยใช้การกดด้วยน้ำหนักที่เท่ากันจำนวน 1 ครั้ง วัดปริมาณ น้ำที่คั้นได้ และน้ำที่เหลือจากการแช่ และวัดน้ำหนักกาก 5. นำสารละลายที่ได้จากการคั้นด้วยเครื่องบีบกากมาใส่ภาชนะทนความร้อนและให้ความร้อน ไม่เกิน 80 องศา จนสารละลายระเหยเหลือ 200 ml 6. นำสารละลายที่ระเหยเหลือ 200 ml มาปรับค่า pH ให้เป็น 3.5 และนำสารละลายที่ปรับค่า pH เป็น 3.5 แล้วนำไปตกตะกอนด้วย เอทานอน เข้มข้น 95 % แล้วกรองตะกอนด้วยกระชอน 7. นำตะกอนที่ได้ไปตากแดดให้แห้ง แล้วนำมาบดเป็นผง

12. ปรากฏลักษณะคล้ายวุ้นชัดเจนและเมื่อนำไปอบแห้งจะได้แผ่นบางมีลักษณะคล้ายแผ่นเจลใส 2.76 2.6 2.7 3 84.33 80 83 90 3 ปรากฏตะกอนบนกระดาษกรองแต่ชั่งหามวลไม่ได้ - - - - - - - - 2 ไม่ปรากฏตะกอนบนกระดาษกรอง - - - - - - - - 1 ที่ 3 ที่ 2 ที่ 1 ที่ 3 ที่ 2 ที่ 1 เฉลี่ย ครั้ง ครั้ง ครั้ง เฉลี่ย ครั้ง ครั้ง ครั้ง วุ้นหลังตากแห้ง วุ้นก่อนตากแห้ง หมายเหตุ ปริมาณเพคตินที่สกัดได้ ( g ) วิธีที่ ตารางแสดงผลการทดลองสกัดเพคตินจากเปลือกส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวาด้วยวิธีต่าง ๆ

13. ตอนที่ 2 สายพันธุ์ขาวแตงกาว 1. นำเปลือกขาวส้มโอตากแห้งสายพันธุ์ขาวแตงกาว ไปผสมน้ำโดยใช้อัตราส่วน 100 g ต่อน้ำ 2000 ml แช่ทิ้งไว้ ณ อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 12 ชั่วโมง 2. คั้นด้วยเครื่องบีบกาก โดยการกดแต่ละครั้งน้ำหนักเท่ากันจำนวน 3 ครั้ง และจึงนำกากออก วัดปริมาณ น้ำที่คั้นได้ และน้ำที่เหลือจากการแช่ และวัดน้ำหนักกาก 3. นำน้ำต้ม 80 องศา ปริมาณ 2000 ml ผสมกับกากที่ได้จากการคั้นและให้คงอุณหภูมิ 80 องศา เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมง 4. นำกากที่แช่น้ำอุณหภูมิเป็นเวลา 3 ชั่วโมง มาคั้นด้วยเครื่องบีบกากโดยใช้การกดด้วยน้ำหนักที่เท่ากันจำนวน 1 ครั้ง วัดปริมาณ น้ำที่คั้นได้ และน้ำที่เหลือจากการแช่ และวัดน้ำหนักกาก 5. นำสารละลายที่ได้จากการคั้นด้วยเครื่องบีบกากมาใส่ภาชนะทนความร้อนและให้ความร้อน ไม่เกิน 80 องศา จนสารละลายระเหยเหลือ 200 ml 6. นำสารละลายที่ระเหยเหลือ 200 ml มาปรับค่า pH ให้เป็น 3.5 และนำสารละลายที่ปรับค่า pH เป็น 3.5 แล้วนำไปตกตะกอนด้วย เอทานอน เข้มข้น 95 % แล้วกรองตะกอนด้วยกระชอน 7. นำตะกอนที่ได้ไปตากแดดให้แห้ง แล้วนำมาบดเป็นผง

14. ตอนที่ 2 สายพันธุ์ทองดี ทำเช่นเดียวกับสายพันธุ์ขาวแตงกวา ตอนที่ 2 สายพันธุ์ขาวน้ำผึ้ง ทำเช่นเดียวกับสายพันธุ์ขาวแตงกวา

15. 1.2 1.6 1.1 0.9 24.8 34 23 17.5 100 ขาวน้ำผึ้ง 3 1.63 1.8 2.1 1 32.7 37 41.2 20 100 ทองดี 2 2.76 2.6 2.7 3 84.3 80 83 90 100 ขาวแตงกวา 1 เฉลี่ย ครั้งที่ 3 ครั้งที่ 2 ครั้งที่ 1 เฉลี่ย ครั้งที่ 3 ครั้งที่ 2 ครั้งที่ 1 หลังตาก ก่อนตาก มวลเพคตินที่ได้หลังการทดลอง ( g ) มวล ก่อนทดลอง (g) สายพันธุ์ ลำดับที่ ตารางแสดงการเปรียบเทียบปริมาณเพคตินที่สกัดได้จากเปลือกขาวส้มโอ สายพันธุ์ขาวแตงกวา สายพันธุ์ทองดี และสายพันธุ์ขาวน้ำผึ้ง

16. ตอนที่ 3 ทดลองนำไปใช้ประโยชน์ ได้นำเพคตินไปทดลองลงผ้าแก้วและผ้าออแกนซ่าเพื่อจัดทำดอกไม้ประดิษฐ์ โดยการนำเพคตินที่ตากแห้งแล้วนำไปแช่น้ำร้อนเพื่อให้เพคตินละลายแล้วนำผ้าแก้วและผ้าออแกนซ่าไปแช่ในสารละลายเพคตินจากนั้นนำไปตากแดดให้แห้ง นอกจากนี้ยังได้นำเพคตินไปทำของหวานคือ ฟรุ๊ตสลัด โดยมีวิธีการทำคือ นำเอาเพคตินที่ตากแห้งแล้วมาต้มน้ำให้ละลายแล้วเติมน้ำตาลเพื่อให้ความหวานแล้วนำมาพักไว้สักครู่เพื่อให้สารละลายเย็นตัวลง จากนั้นหั่นผลไม้หลากหลายชนิดเป็นชิ้นเล็ก ๆ ใส่ลงไป

17. ผลการทดลอง เมื่อนำเพคตินไปทดลองลงผ้าแก้วและผ้าออแกนซ่าแล้วนำไปตากแดดให้แห้งผลปรากฏว่าผ้า 2 ชนิดแข็งขึ้นกว่าเดิมสามารถนำไปรีดและจัดทำดอกไม้ประดิษฐ์ได้ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปทำฟรุ๊ตสลัด ได้แต่มีรสขมเล็กน้อย

18. อภิปรายและสรุปผลการทดลอง วิธีสกัดด้วยน้ำโดยนำเปลือกขาวส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวาหั่นเป็นชิ้นเล็ก ๆ แช่น้ำและคั้นเอาแต่กาก นำกากที่ได้ไป ผสมกับน้ำที่อุณหภูมิ 80  C และให้ความร้อนต่อไปเรื่อย ๆ เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมง คั้นเอาน้ำจากกากมาทำการระเหย และทำให้มี pH 3.5 แล้วตกตะกอนด้วย เอทานอล 95% ได้ผลดีที่สุด คือ ได้วุ้นเพคตินปริมาณ 90 g และหลังการตากแห้งได้ปริมาณ 3 g สายพันธุ์ส้มโอที่สามารถทำการสกัดเพคตินจากเปลือกขาวแล้วได้ปริมาณเพคตินมากที่สุด คือ ส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวาซึ่งสกัดได้วุ้น 90 g เมื่อนำไปตากแดดได้เพคติน 3 g รองลงมาก็คือ ส้มโอพันธุ์ทองดี สกัดได้วุ้น 20 g เมื่อนำไปตากแดดแล้วได้เพคติน 1 g และสายพันธุ์ส้มโอที่สกัดได้เพคตินน้อยที่สุด คือ ส้มโอสายพันธุ์ขาวน้ำผึ้ง ซึ่งสกัดได้วุ้น 18.5 g เมื่อนำไปตากแดดแล้วได้เพคติน 0.9 g ในการทดลองตอนที่ 2 ส้มโอสายพันธุ์ขาวน้ำผึ้งที่ได้รับมาจาก จังหวัดกาญจนบุรี มีขนาดเล็กที่สุดใน 3 สายพันธุ์ เพราะเหตุนี้อาจจะทำให้เพคตินที่สกัดออกมาได้ลดน้อยตามไปด้วย ส่วนส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวาและส้มโอสายพันธุ์ทองดีเป็นส้มโอในหาง่ายในท้องถิ่นจึงสามารถเลือกลูกที่ใหญ่กว่า ทำให้ปริมาณเพคตินที่ได้มีปริมาณมากตามไปด้วย แต่ที่ส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวาได้มากกว่าเพราะว่าขนาดของเปลือกขาวของส้มโอมีความหนาและมีความหยุ่นมากที่สุดในสามสายพันธุ์ รองลงมาก็คือส้มโอสายพันธุ์ขาวน้ำผึ้งที่มีเปลือกสีขาวหนาแต่ไม่หยุ่น และสายพันธุ์ทองดีที่มีเปลือกสีขาวบางที่สุดทำให้ได้เพคตินน้อยลงด้วย

19. ข้อเสนอแนะ 1. ในการทดลองครั้งต่อไปทางคณะผู้จัดทำคาดว่าน่าจะมีการปรับเปลี่ยนเกี่ยวกับเรื่อง เวลาในการแช่ และปริมาณน้ำที่ใช้ในการทดลองแต่ละครั้งให้มีปริมาณที่ลดลง โดยที่ยังคงได้เพคตินเท่ากับหรือมากกว่าเดิม 2. ในการทดลองครั้งต่อไป คณะผู้จัดทำคาดว่าจะหาวิธีในการอบเพคตินให้แห้งโดยใช้เวลาที่รวดเร็วมากขึ้นเพื่อสามารถนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ได้อย่างเพียงพอ 3. ในการทดลองครั้งต่อไป คณะผู้จัดทำคาดว่าจะทำการทดลองกับพืชพรรณไม้ไม้ชนิดอื่นที่ไม่ใช้พืชพันธุ์ไม้ตระกูลส้ม แต่เป็นพืชพรรณไม้ในท้องถิ่น

20. สรุปผลการทดลอง สายพันธุ์ส้มโอที่สามารถทำการสกัดเพคตินจากเปลือกขาวแล้วได้ปริมาณเพคตินมากที่สุด คือ ส้มโอสายพันธุ์ขาวแตงกวาซึ่งสกัดได้วุ้น 90 g เมื่อนำไปตากแดดได้เพคติน 3 g รองลงมาก็คือ ส้มโอสายพันธุ์ทองดี สกัดได้วุ้น 20 g เมื่อนำไปตากแดดแล้วได้เพคติน 1 g และสายพันธุ์ส้มโอที่สกัดได้เพคตินน้อยที่สุดคือส้มโอสายพันธุ์ขาวน้ำผึ้ง ซึ่งสกัดได้วุ้น 18.5 g เมื่อนำไปตากแดดแล้วได้เพคติน 0.9 g