นวัตกรรมเพิ่มมูลค่าเจลาตินเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมยา ลดการเผาขยะ ตอบโจทย์ซีโร่เวสต์

อาหารสุขภาพสำหรับสุนัข เป็น 1 ใน 4 ผลผลิตจากโครงการวิจัยสร้างมูลค่าให้กับเจลาตินเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมยา ล่าสุดอยู่ระหว่างขั้นตอนการขอจดอนุสิทธิบัตร พร้อมส่งต่อองค์ความรู้ให้ผู้ประกอบการ ตอบโจทย์ “ขยะเป็นศูนย์ (zero waste)” ทั้งลดปริมาณขยะเจลาตินและลดมลพิษทางอากาศเนื่องจากการเผากำจัดขยะเจลาติน

รศ.มานพ เจริญไชยตระกูล อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ นำเสนอโครงการวิจัย “นวัตกรรมการใช้ประโยชน์จากเจลาตินเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมยา” ในกิจกรรมเปิดบ้านชี้แจงกรอบการวิจัยและนวัตกรรม ประจำปี 2566 ที่สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ให้การสนับสนุน

รศ.มานพ กล่าวว่า โจทย์วิจัยจากบริษัท เซอร์วิส แพค แมนูแฟคเจอริ่ง จำกัด มีแคปซูลเจลาตินเหลือทิ้งการจากผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเฉลี่ย 1,000 กิโลกรัมต่อเดือน จึงร่วมกับทีมทำการวิจัยหารูปแบบนำมาพัฒนาให้เกิดประโยชน์ หลังจากศึกษาลงลึกในโครงสร้างเจลาติน เบื้องต้นพบว่าเหมาะนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ 4 ชนิด ได้แก่ อาหารสุนัข วัสดุดูดซับและสารหนู ยาสำหรับสัตว์เลี้ยงและแบตเตอรี่ที่บิดงอได้

งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์นานาชาติ 3 ฉบับ ในวารสาร Quartile ที่มีการอ้างอิงข้อมูลด้านวิชาการมากกว่า 1 ครั้ง โดยใช้ประโยชน์จากเจลาตินได้ถึง 150 กิโลกรัมต่อเดือน หรือคิดเป็น 15% ของเจลาตินเหลือทิ้งทั้งหมด

ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารสำหรับสุนัขนั้น นักวิจัยได้พัฒนาสูตรและทดลองกับสุนัขทั้งหมด 30 ตัว เกิดเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบ 3 ชนิด ได้แก่

อาหารเม็ดสุนัข ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างพัฒนาการยืดอายุเก็บรักษา (shelf life) และรอการจดอนุสิทธิบัตร
ขนมสุนัข มีส่วนประกอบของเจลาตินสูงถึง 30-50% ขณะนี้อยู่ในช่วงของการทดสอบคุณค่าทางอาหาร
ผงโรยอาหารสุนัข นำเจลาติน 20-30% มาผสมกับเวย์โปรตีนหรือโปรตีนจากถั่วเหลือง ในอัตราส่วนที่เหมาะสมแก่สุนัข 3 กลุ่มช่วงวัย มีคุณค่าทางอาหารได้แก่ โปรตีน 76.5% ไขมัน 5.5% เยื่อใย 0.1% เถ้า 3.1% และโซเดียม 0.2% จากผลการศึกษาพบว่า สุนัขชอบรับประทานผงโรยอาหารต้นแบบมากกว่าผงโรยอาหารตามท้องตลาด

โครงการวิจัยที่ 3 ผลิตภัณฑ์ขั้นสูงด้านยาสำหรับสัตว์เลี้ยง มีส่วนผสมจากแอโรเจลลูกผสม ที่สามารถแทรกตัวในยาโคลไตรมาโซลและเจลาตินเหลือทิ้ง เพื่อใช้สำหรับยาต้านเชื้อราแบบนอกร่างกาย โดยมาตรฐานของยาที่ผลิตได้จะอยู่ในขั้น “การศึกษาที่ไม่ใช่การศึกษาทางคลินิก (non-clinical study)”

โครงการวิจัยที่ 4 นวัตกรรมการใช้ประโยชน์จากเจลาตินเหลือทิ้งเพื่อผลิตแบตเตอรี่ที่บิดงอได้ สำหรับเป็นแหล่งพลังงานให้กับอุปกรณ์อัจฉริยะ (smart devices) อุปกรณ์ที่สามารถตัดสินใจ และทำงานได้ด้วยตนเอง มีประโยชน์ด้านความสะดวกสบาย ความปลอดภัย และความ ประหยัดต่อผู้บริโภค

โครงการดังกล่าวนำมาต่อยอดเพื่อใช้สำหรับสมาร์ตวอทช์และโทรศัพท์มือถือที่ต้องการความยืดหยุ่น การพับ การงอ โดยไม่ต้องกังวลถึงความอันตรายจากการรั่วไหลของแบตเตอรี่

ความสามารถของแบตเตอรี่จากโครงการวิจัยนี้ จะเพิ่มการเก็บค่าการเก็บประจุของวัสดุขั้วแอโนด (anode) เจลาตินคอมโพสิตมีค่าสูงกว่าขั้วแกรไฟต์ (372 mAh.g-1) ที่ถูกใช้ในเชิงการค้า และยังสามารถช่วยเพิ่มการเก็บประจุของวัสดุขั้วแคโทด (cacathode) เชิงพาณิชย์ (commercial cathode) ทำให้แบตเตอรี่บิดงอเจลาตินมีประสิทธิภาพการใช้งานที่สูง

วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กล่าวว่า วช. ได้จัดการชี้แจงกรอบการวิจัยและนวัตกรรม ปี 2566 และการแถลงผลสำเร็จจากการวิจัยและนวัตกรรม โดยโครงการวิจัยการใช้ประโยชน์จากเจลาตินเหลือทิ้งนี้อยู่กรอบทุนวิจัยด้านทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ซึ่งครอบคลุมหลายประเด็นที่มีความสำคัญ อาทิ Climate Change, การสูญเสียพื้นที่ป่าไม้, ภัยพิบัติทางธรรมชาติ, ด้านพลังงาน และฝุ่น PM 2.5

ประเด็นเหล่านี้มีความสำคัญ มีความเร่งด่วนที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงและเป็นภาวะวิกฤติที่จะเกิดขึ้น และก็จะมีความรุนแรงเพิ่มขึ้น ในส่วนภูมิภาคก็มีความตระหนักต่อการที่จะเรียกร้องการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่จำกัดให้เกิดประโยชน์มากที่สุด

ฉะนั้น การพัฒนาที่ยั่งยืนเป็นประเด็นทางด้านสิ่งแวดล้อมที่หลายภาคส่วนให้ความสำคัญ ในระดับการประชุมของรัฐบาล ภาคีเครือข่ายกรอบอนุสัญญาสำคัญของสหประชาชาติ ประเด็นสภาพภูมิอากาศเป็นประเด็นที่ถูกยกขึ้นมาพูดคุยและต้องการความร่วมมือและการตกลงร่วมกัน