เทคโนโลยีการสกัดน้ำมันเพื่อเพิ่มมูลค่าเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ ที่เหลือทิ้งจากกระบวนการแปรรูป ด้วยรูปแบบการจัดการความรู้แบบมีส่วนร่วม
องค์ความรู้
น้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์
สรุปองค์ความรู้
น้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ P1_RLH20011 การแปรรูปเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ในปัจจุบันนั้นประสบปัญหาในส่วนที่เกี่ยวกับการจัดการเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ซึ่งเป็นที่เศษเหลือทิ้งจากการแปรรูป ซึ่งกลุ่มผู้ผลิตส่วนใหญ่มักใช้วิธีการจัดการโดยการนำไปทิ้งตามที่ทิ้งขยะสาธารณะหรือในบริเวณพื้นที่ว่างเปล่าจึงทำให้เกิดการก่อมลภาวะในหลายๆด้านกับชุมชน P2_RLH20011 มีการทดลองนำเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ที่เหลือทิ้งจากการแปรรูปมาสกัดน้ำมันด้วยเครื่องสกัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ ที่ออกแบบโดยใช้หลักการบีบอัดแบบเกลียวอัด ซึ่งสามารถบีบน้ำมันออกจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ได้ จนนำไปสู่ขั้นตอนการถ่ายทอดเทคโนโลยีการสกัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ซึ่งเป็นการใช้ประโยชน์และเพิ่มมูลค่าเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ที่เหลือทิ้งจากการแปรรูป โดยใช้รูปแบบการขยายผลสู่การปฏิบัติและสามารถนำไปสู่การใช้ประโยชน์โดยตรงกับกลุ่มเกษตรกร เพื่อการใช้ประโยชน์เชิงสาธารณะด้วยรูปแบบการจัดการความรู้แบบมีส่วนร่วมอย่างยั่งยืน เปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ มะม่วงหิมพานต์ ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ ผลแท้และผลเทียม ผลแท้ของมะม่วงหิมพานต์เป็นผลเมล็ดเดียว รูปไต งอกออกมาจากลายของผลเทียม โดยผลแท้ของมะม่วงหิมพานต์จะมีเปลือกแข็ง ผลอ่อนจะมีสีเขียวและจะขยายการเจริญเติบโตจนใหญ่กว่าผลเทียมในระยะแรก เมื่อได้ขนาดจะหยุดการเจริญและเปลี่ยนสีเป็นสีเทา ในขณะเดียวกันดอกที่เป็นผลเทียมจะเริ่มขยายตัวพอโตขึ้นจนใหญ่กว่าเมล็ด เมล็ดด้านในจะมีสีขาวนวลประกบกัน 2 ซีก จะถูกหุ้มด้วยเปลือกสองชั้น คือ เปลือกเมล็ด และเปลือกชั้นใน P3_RLH20011 P4_RLH20011 น้ำมันเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ เปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์จะมีปริมาณ น้ำมัน CNSLอยู่ประมาณ 30-40 % ของน้ำหนักเมล็ดรวมเปลือก ซึ่งสามารถสกัดออกมาได้โดยการนำเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์มาผ่านกระบวนการสกัดด้วยความร้อน สกัดด้วยสารละลาย หรือบีบด้วยเครื่องมือ (ระรินธร สายแสงทอง, 2557) น้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ เป็นของเหลว มีสีน้ำตาลเข้ม เหนียว ข้น ไม่ละลายน้ำ ละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์แทบทุกชนิด มีความหนืดที่ 30 องศาเซลเซียล ราว 550 เซนติพอยส์ จึงนิยมเรียกว่า น้ำมันเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ การสกัดแยกน้ำมัน CNSLออกจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ 1. การใช้วิธีทางกล ได้แก่ การบีบอัดโดยเครื่องบีบอัดแบบสกรู หรือการบีบอัดด้วยเครื่องบีบอัดระบบไฮดรอลิก โดยระบบหลังจะเป็นเครื่องจักรแบบกะ วิธีทำกลเป็นวิธีที่ง่ายและสะดวกรวดเร็ว หลักการจะเป็นการบีบอัดเปลือกมะม่วงหิมพานต์ที่ผ่านการกะเทาะเอาเมล็ดในออกแล้วด้วยเครื่องอัด ทำให้น้ำมันในเปลือกเมล็ดในไหลออกมา ขั้นตอนเริ่มด้วยการคัดเอาเศษฝุ่นผงออกก่อนให้หมด อาจจะเอาเปลือกไปคั่วก่อนประมาณ 20 นาที เพื่อให้ผิวนอกกรอบและช่วยให้น้ำมันไหลออกมามากขึ้น น้ำมันที่ออกมาต้องนำไปผ่านการกรองเอาเศษฝุ่นผงออกอีกครั้งเปลือกที่ผ่านการบีบอัดด้วยวิธีนี้จะมีน้ำมันหลงเหลืออยู่ประมาณ 4-5% โดยน้ำหนักกาก กากส่วนที่เหลือนี้สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงให้ความร้อนได้ แต่การใช้เครื่องบีบอัดแบบสกรูจะทำให้เกิดความร้อนขึ้น ทำให้เกิดไอระเหยจาก CNSL ก่อเกิดอาการระคายเคืองต่อผู้ทำงานและอาจทำให้ CNSL ลุกติดไฟได้ 2. การสกัด วิธีนี้สามารถสกัดเอาน้ำมันออกจากเปลือกได้ทั้งก่อนและหลังการกระเทาะเปลือก ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 แบบใหญ่ ได้แก่ การสกัดด้วยไอน้ำร้อน วิธีนี้ทำโดยการเอาเมล็ดหรือเปลือกที่ผ่านการกะเทาะออกแล้วบรรจุในหม้อทรงกระบอก แล้วผ่านไอน้ำ การสกัดด้วยการทอดในน้ำมันร้อน วิธีนี้เป็นวิธีที่มักจะใช้กับเมล็ดดิบก่อนการนำไปกะเทาะเปลือก การสกัดด้วยตัวทำละลายเคมี วิธีนี้เป็นการอาศัยตัวทำละลายเคมี ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอนมาสกัด CNSL ออกจากเปลือกที่กะเทาะเมล็ดในออกแล้ว P5_RLH20011 การใช้ประโยชน์น้ำมัน CNSL จากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ การประยุกต์ใช้น้ำมันเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ ในทางอุตสาหกรรมและวิศวกรรมโดย น้ำมันเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์เป็นของผสมระหว่างสารประกอบฟีนอลิกต่างๆ ที่ได้จากธรรมชาติการใช้งานของ น้ำมันเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ได้แก่ ใช้ทาสี และวาร์นิช ที่ต้องการความต้านทานต่อการกัดกร่อน และทำวัสดุเชิงประกอบ สำหรับเครื่องบีบอัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์เพื่อให้ได้สารสกัดน้ำมันจากส่วนของเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ที่มีส่วนผสมของกรด อราคาร์ดิคและสารคาร์ดอลผู้วิจัยใช้หลักการออกแบบด้วยการบีบอัดด้วยแรงจากเครื่องบีบอัดแบบเกลียวอัดดำเนินการออกแบบและเขียนแบบโดยพิจารณาจากหลักการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลการเกษตร ส่วนการเขียนแบบใช้เครื่องคอมพิวเตอร์สำเร็วรูป ซึ่งสามารถอธิบายขั้นตอนและวิธีการออกแบบคำนวณ และสร้างชุดชิ้นส่วนที่สำคัญของเครื่องบีบอัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์แบบเกลียวอัดได้ดังนี้ P6_RLH20011 1. โครงสร้างเครื่อง เป็นชิ้นส่วนหลักของเครื่องเป็นชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่รองรับน้ำหนักและเป็นชิ้นส่วนที่จับยึดส่วนสำคัญอื่นๆเข้าด้วยกัน โครงเครื่องทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน เป็นเหล็กรูปพรรณ (เหล็กฉากขนาด 4 นิ้ว หนา 5 มิลลิเมตร) และเหล็กแผ่นแบนหนา 15 มิลลิเมตร ประกอบเข้ากันเป็นตัวเครื่องโดยใช้การเชื่อมด้วยไฟฟ้า และการจับยึดด้วยสลักเกลียว P7_RLH20011 2. ชุดเกียร์ทด ทำหน้าที่ลดความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อเพิ่มแรงบิดเพื่อส่งกำลังต่อไปยังเกลียวอัด เกียร์ทดทำมาจากเหล็กหัวแดงและผ่านชุบแข็งด้วยกระแสไฟฟ้าภายใต้ความร้อนสูง เพื่อให้เกียร์มีความแข็งตามมาตรฐานคุณสมบัติของเกียร์ ซึ่งชุดเกียร์ทดที่ผู้วิจัยเลือกนำมาใช้เป็นชุดเกียร์ทดแบบสำเร็จรูป ที่มีอัตราการทดกำลังเท่ากับ 100 : 20 รอบ P8_RLH20011 3. มอเตอร์ไฟฟ้า ทำหน้าที่เป็นต้นกำลังสำหรับขับชุดเกลียวอัด โดยส่งกำลังผ่านชุดเกียร์ทดกำลังเพื่อขับให้ชุดเกลียวอัดทำงาน ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าที่ผู้วิจัยเลือกใช้สำหรับเป็นต้นกำลังของเครื่องบีบอัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์แบบเกลียวอัดขนาด 5 HP (3.7 KW) 4 Pole Hz 50 V 220 A 23.0 ความเร็วรอบ 1,440 รอบ/นาที P9_RLH20011 4. ชุดบีบอัดน้ำมัน ทำหน้าที่แยกน้ำมัน CNSLออกจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ โดยมีส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วนดังนี้ 4.1 กระบอกอัด ทำหน้าที่รับแรงอัดที่เกิดจากเกลียวอัดถ่ายทอดกำลังผ่านเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์มายังผนังของกระบอกอัด 4.2 เกลียวอัด สำหรับสกรูอัด ของเครื่องบีบอัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ วิธีการใช้งานเครื่องสกัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ 1. การเตรียมเครื่องสกัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ โดยการตรวจสอบดูความเรียบร้อยของอุปกรณ์ต่างๆ ของเครื่องสกัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ P10_RLH20011 2. การเตรียมเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์เพื่อใช้เป็นวัตถุดิบ สำหรับการสกัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ซึ่งเปลือกเมล็ดมะม่วง หิมพานต์เป็นวัสดุเหลือทิ้งจากการแปรรูป หลังจากกะเทาะเอาเมล็ดในออกไปแล้ว ทิ้งเปลือกไว้ให้แห้งอย่างน้อย 7 วัน มีความชื้นประมาณ 12 % P11_RLH20011 3. เตรียมภาชนะรองรับน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์และกากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ ให้มีขนาดที่เหมาะสมและวางให้ตรงตำแหน่งและมีความมั่นคง P12_RLH20011 4. นำเปลือกเมล็ดมะม่วงที่เตรียมไว้เทใส่ชุดถาดป้อนเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ของเครื่องสกัดน้ำมัน ครั้งละไม่เกิน 10 กิโลกรัม เพื่อไม่ให้เปลือกเม็ดมะม่วงหิมพานต์ตกหล่นจากชุดถาดป้อน P13_RLH20011 5. กดปุ่มเปิดสวิทช์การทำงานของเครื่องสกัดน้ำมัน ฯ จากนั้นป้อนเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ เข้าสู่เกลียวอัดอย่างต่อเนื่อง P14_RLH20011 6. สังเกตการทำงานของเครื่องว่าปกติหรือไม่ หากมีเสียงดัง หรือ มอเตอร์หยุดหมุนเนื่องจากมีแรงเสียดทานของเกลียวอัดมากเกินไป ให้กดปุ่มปิดการทำงานของมอเตอร์ P15_RLH20011 7. เทเปลือกเมล็ดมะม่วง หิมพานต์ป้อนเข้าสู่เครื่องสกัดน้ำมันจากเปลือกเมล็ดมะม่วง หิมพานต์อย่างต่อเนื่องตามความต้องการ P16_RLH20011 8. ทำความสะอาดชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่อง โดยการทำความสะอาดกระบอกอัดเบื้องต้น โดยเอาเศษกากและน้ำมันติดค้าง P17_RLH20011
ช่องทางการติดต่อ
อาจารย์พิทักษ์ คล้ายชม (หัวหน้าโครงการ)
คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม.มหาวิทยาลัยราชภัฎอุตรดิตถ์
27 ถ. อินใจมี ต. ท่าอิฐ อ. เมืองอุตรดิตถ์ 53000
เบอร์ติดต่อ: 09 6667 5951
E-mail: pitakkh@hotmail.com