เอกสารประกอบ หน่วยที่ 3 สารละลายและการสกัดสาร

เอกสารประกอบการเรียน วชิ าวทิ ยาศาสตร์เพอื่ งานธรุ กจิ ท่องเทย่ี วและการโรงแรม รหัสวชิ า 3000-1306 หน่วยการเรียนรทู้ ี่ 3 เรื่อง สารละลายและการสกัดสาร อรนุช กอสวัสดพิ์ ัฒน์

เอกสารประกอบการเรียน วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตรเ์ พือ่ งานธุรกจิ ท่องเทยี่ วและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เรอื่ ง สารละลายและการสกัดสาร 3.1 ความหมายของสารละลาย (Solution) สารละลาย เปน็ สารเน้อื เดยี วมขี นาดอนุภาคสารทีเ่ ลก็ กวา่ 10-7 เซนติเมตร มีองคป์ ระกอบของ สารตงั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปมารวมกนั ในอัตราส่วนที่คงท่ี จดุ เดอื ดและจุดหลอมเหลวของสารละลายไม่คงท่ี มที ั้ง 3 สถานะ ดังนี้ 1. สารละลายสถานะก๊าซ เช่น อากาศ แก๊สหงุ ต้ม แกส๊ ชีวภาพ เป็นตน้ 2. สารละลายสถานะของเหลว เช่น น้าเกลือ น้าเชอื่ ม ทงิ เจอรไ์ อโอดนี เปน็ ตน้ 3. สารละลายสถานะของแข็ง เชน่ นาก ทองเหลอื ง ทองสัมฤทธิ์ ฟวิ ส์ เป็นตน้ ตารางที่ 1 ตวั อย่างของสารละลายประเภทต่างๆ ประเภทสารละลาย ตวั ท้าละลาย ตวั ถูกละลาย ตวั อยา่ ง สารละลายก๊าซ กา๊ ซ กา๊ ซ อากาศ กา๊ ซผสมต่างๆ (gas solution) ก๊าซ ของเหลว ไอน้าในอากาศ ก๊าซ ของแข็ง ไอของพิมเสนในอากาศ สารละลายของเหลว ของเหลว ก๊าซ O2 ในน้า, น้าโซดา (liquid solution) ของเหลว ของเหลว นา้ กรด อัลกอฮอลใ์ นน้า ของเหลว ของแข็ง น้าเกลือ น้าเชือ่ ม สารละลายของแขง็ ของแขง็ กา๊ ซ H2 ใน Pd (solid solution) ของแขง็ ของเหลว Hg ใน Ag ของแข็ง ของแข็ง ทองเหลือง, นโิ ครม โดยสารละลายประกอบดว้ ย 2 สว่ นคือ ตัวทา้ ละลาย (Solvent) และ ตวั ถูกละลาย (Solute) สารละลายชนิดหน่ึงๆ อาจจะมตี ัวถกู ละลายมากกว่า 1 ชนิดได้ แต่จะมีตัวถูกละลายเพียงชนดิ เดียว เชน่ สารละลายของฟวิ ส์ไฟฟา้ ซ่ึงเปน็ สารละลายของแขง็ ประกอบดว้ ยบสิ มัท ตะกั่ว และดีบกุ โดยมี บสิ มัท 50% โดยมวล เป็นตวั ท้าละลายและ มีตะก่วั และดีบุกอยา่ งละ 25% โดยมวล เป็นตวั ถูกละลาย เกณฑ์ในการพจิ ารณาวา่ สารใดท้าหน้าทเี่ ปน็ ตัวทา้ ละลายหรอื ตวั ถูกละลาย (ตวั ละลาย) กรณีที่ 1 ใช้เกณฑส์ ถานะ ดงั ตัวอยา่ ง ก. กรณที ่ี 2 ใชเ้ กณฑป์ ริมาณ ดงั ตัวอย่าง ข. ก. ตัวทา้ ละลายและตัวถูกละลายมสี ถานะต่างกนั เกณฑ์ ตวั ทา้ ละลาย คอื สารทม่ี สี ถานะเดยี วกันกับสารละลาย ตวั ถูกละลาย คือ สารทมี่ ีสถานะต่างจากสารละลาย 2

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตรเ์ พ่อื งานธรุ กจิ ทอ่ งเที่ยวและการโรงแรม หน่วยที่ 3 เร่ือง สารละลายและการสกัดสาร ตวั อยา่ ง สารละลายนา้ ตาลทราย ประกอบด้วย น้าผสมกบั น้าตาลทราย สารละลายมสี ถานะ เป็นของเหลว ดงั นน้ั ตวั ทา้ ละลาย คือ น้า ตวั ถูกละลาย คอื น้าตาลทราย ข. ตัวทา้ ละลายและตวั ละลายมสี ถานะเดยี วกัน เกณฑ์ ตัวท้าละลาย คอื สารทมี่ ปี รมิ าณมาก ตวั ถกู ละลาย คอื สารทมี่ ีปริมาณน้อย ตวั อย่าง ฟิวส์ ประกอบด้วย บิสมทั 50% + ตะกัว่ 25% + ดบี กุ 25% มปี ริมาณ ดังน้ี ( มาก ) ( น้อย ) ( นอ้ ย ) 3.2 ประเภทของสารละลายตามลกั ษณะความเข้มขน้ เป็นคา่ ทีบ่ อกให้ทราบถึงปรมิ าณตวั ถูกละลายทมี่ ี ในสารละลาย ว่ามีจ้านวนมากนอ้ ยเพยี งใด สารละลายเข้มข้น คือ สารละลายที่มปี รมิ าณตวั ละลายมาก สารละลายเจอื จาง คือ สารละลายที่มีปริมาณตวั ละลายน้อย สารละลายอมิ่ ตัว คือ สารละลายท่ีไมส่ ามารถละลายตัวละลายได้อีกต่อไป ณ อุณหภมู ิ ขณะนั้น ซ่ึงถา้ ใส่ตวั ละลายเพิ่มลงไปอีก จะเหลือตะกอนอยู่ทก่ี น้ ภาชนะ 3.3 การบอกความเข้มข้นของสารละลาย หนว่ ยความเข้มขน้ เปน็ หน่วยท่ใี ชบ้ อกปริมาณของตวั ถูกละลายและตัวทา้ ละลายในสารละลาย โดย ทว่ั ๆ ไปหน่วยความเขม้ ขน้ ของสารละลายมักจะบอกเปน็ ปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลาย หนว่ ยตา่ งๆ ทน่ี ยิ มใชก้ ันในระดับนี้ไดแ้ ก่ โมล/ลติ ร โมล/กิโลกรัม ร้อยละ และสว่ นในลา้ นส่วน เปน็ ต้น 1. โมล/ลูกบาศกเ์ ดซิเมตร (mol/dm3) หรือ โมลาริตี เปน็ หนว่ ยความเขม้ ขน้ ในระบบเอสไอ สามารถใช้ โมล/ลติ ร (mol/l) แทนได้ หน่วยโมล/ลิตร เดิมเรยี กวา่ โมลาร์ (molar) ใชส้ ญั ลักษณเ์ ป็น “M” โมล/ลิตร เปน็ หนว่ ยความเข้มข้นท่แี สดง “จ้านวนโมลของตัวถูกละลายในสารละลาย 1 ลกู บาศก์ เดซิเมตร (1 ลติ ร)” เช่น สารละลายกรด HNO3 0.5 โมล/ลติ ร หมายความวา่ ในสารละลาย 1 ลิตร มเี นอ้ื กรด HNO3 ละลายอยู่ 0.5 โมล สารละลาย NH3 0.1 โมล/ลติ ร หมายความว่า ในสารละลาย 1 ลติ ร มี NH3 ละลายอยู่ 0.1 โมล 2. โมล/กโิ ลกรมั (mol/kg) หรอื โมแลลติ ี (molality) เป็นหนว่ ยความเข้มข้นทีใ่ ชบ้ อก “จ้านวนโมลของตัวถูกละลายทีม่ ีอยู่ในตัวท้าละลาย 1 กิโลกรัม หรอื 100 กรัม” จงึ มหี น่วยเปน็ โมลตอ่ กโิ ลกรัม หรือเรยี กวา่ โมแลล ใช้สัญลกั ษณ์เปน็ “m” 3

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตรเ์ พือ่ งานธุรกิจทอ่ งเท่ียวและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เรือ่ ง สารละลายและการสกดั สาร เช่น สารละลายกรด HNO3 0.5 โมล/กโิ ลกรมั หมายความวา่ ในน้า 1 กโิ ลกรมั มีกรด HNO3 ละลายอยู่ 0.5 โมล สารละลาย NH3 0.2 โมล/กิโลกรมั หมายความวา่ ในน้า 1 กิโลกรมั มี NH3 ละลายอยู่ 0.2 โมล 3. หนว่ ยรอ้ ยละ เปน็ หน่วยของความเขม้ ข้นทีแ่ บ่งย่อยออกเป็น 3 ประเภท ก. รอ้ ยละโดยมวลตอ่ มวล (%W/W) หรือเรยี กย่อๆ วา่ รอ้ ยละโดยมวล (% by W) เป็น หนว่ ยความเข้มขน้ ทใ่ี ช้ “บอกมวลของตวั ถูกละลายในสารละลาย 100 หน่วยมวลเดียวกัน”เช่น - สารละลายกรด HNO3 20% โดยมวล หมายความว่า ในสารละลายกรด 100 กรมั มี เนอ้ื กรด HNO3 20 กรมั หรือในสารละลายกรด 100 กิโลกรัม มเี นอ้ื กรด มีเน้ือกรด HNO3 20 กโิ ลกรมั (มวลของตัวถกู ละลายและมวลของสารละลาย จะต้องเป็นหนว่ ยเดยี วกัน) - สารละลาย NH3 30% โดยมวล หมายความว่า สารละลาย 100กรัมมี NH3 ละลาย อยู่ 30 กรมั เปน็ ตน้ ข. รอ้ ยละโดยปริมาตรตอ่ ปริมาตร (%V/V) หรอื เรยี กย่อๆ ว่า ร้อยละโดยปริมาตร (% by V) เปน็ หนว่ ยท่ีใช้บอก “ปริมาตรของตัวถกู ละลายในสารละลาย 100 หนว่ ยปริมาตรเดียวกัน” เชน่ - สารละลายกรด HNO3 50% โดยปรมิ าตร หมายความวา่ ในสารละลาย 100 cm3 มีเนอ้ื กรด HNO3 50 cm3 หรอื ในสารละลายกรด 100 ลิตร มีเนือ้ กรด NHO3 50 ลติ ร - สารละลาย NH3 20% โดยปริมาตร หมายความวา่ ในสารละลาย 100 cm3 มี NH3 ละลายอยู่ 20 cm3 ค. รอ้ ยละโดยมวลตอ่ ปรมิ าตร (% W/V) เปน็ หนว่ ยท่ีใช้บอก “มวลของตวั ถกู ละลายใน สารละลาย 100 หนว่ ยปริมาตร” โดยหนว่ ยของมวลและปริมาตรจะต้องสอดคล้องกนั คือ ถ้ามวลเป็นกรมั ปรมิ าตรจะเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm3) หรอื ถ้ามวลเปน็ กโิ ลกรัม ปรมิ าตรจะเป็นลิตร (kg/dm3 หรือ kg/l) ตวั อย่าง เชน่ - สารละลายกรดไนตรกิ ( HNO3 ) 25% W/V หมายความว่า ในสารละลาย 100 cm3 มเี นื้อกรด HNO3 ละลายอยู่ 25 กรมั หรือในสารละลายกรด 100 ลิตร มเี นอื้ กรด NHO3 ละลายอยู่ 25 กิโลกรมั - สารละลายแอมโมเนยี ( NH3 ) 30% โดยมวล/ปรมิ าตร หมายความว่า สารละลาย 100 cm3 มี NH3 ละลายอยู่ 30 กรัม การคานวณหนว่ ยรอ้ ยละของสารละลาย หน่วยรอ้ ยละของสารละลายสามารถน้ามาสรุปเป็นสตู ร สา้ หรับการคา้ นวณไดด้ งั น้ี % โดยมวล = มวลของตวั ถกู ละลาย x 100 มวลของสารละลาย 4

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพ่ืองานธุรกิจทอ่ งเที่ยวและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เรือ่ ง สารละลายและการสกดั สาร % โดยปรมิ าตร = ปรมิ าตรของตัวถกู ละลาย x 100 ปรมิ าตรของสารละลาย % โดยมวล/ปริมาตร = มวลของตัวถูกละลาย x 100 ปรมิ าตรของสารละลาย หมายเหตุ บางคร้ังโจทย์อาจจะไม่ก้าหนดหนว่ ยรอ้ ยละ ว่าเปน็ ประเภทใด โดยท่ัวๆ ไปใหเ้ ขา้ ใจดงั นี้ • สารละลายท่เี ปน็ ของแข็งละลายในของเหลว จะเปน็ % โดยมวล/ปรมิ าตร • สารละลายของของเหลวในของเหลว หรือ กา๊ ซ จะเปน็ % โดยปรมิ าตร 4. เศษส่วนโมล (mole fraction) เปน็ หน่วยความเข้มขน้ ของสารละลายอีกชนิดหน่ึงมกั จะใช้ สัญลักษณเ์ ป็น “ x ” เศษส่วนโมล หมายถงึ อตั ราส่วนระหว่างจ้านวนโมลของสารตอ่ จ้านวนโมลของสารท้งั หมด เศษส่วนโมลของตัวท้าละลาย จงึ หมายถึง อัตราส่วนระหว่างจ้านวนโมลของตัวท้าละลายตอ่ จ้านวน โมลของสารละลาย เศษสว่ นโมลของตัวถกู ละลาย จงึ หมายถึง อัตราส่วนระหว่างจา้ นวนโมลของตวั ถูกละลายต่อจา้ นวน โมลของสารละลาย อาจจะเขยี นเป็นสูตรแสดงความสัมพนั ธข์ องเศษสว่ นโมลได้ดังน้ี โมลของ สำร A โมลของสำรA เศษส่วนโมล A = โมลของ(ตั วถู กละลำย + ตวั ทำละลำย) = จำนวนโมลรวม เชน่ สารละลายชนิดหน่งึ ประกอบดว้ ยสาร A จ้านวน n1 โมล และสาร B จ้านวน n2 โมล จ้านวนโมลรวม = n1 + n2 เศษสว่ นโมลของ A (x1) = n1 n1 + n2 เศษส่วนโมลของ B (x2) = n2 n1 + n2 เศษสว่ นโมลของสารแตล่ ะชนิดจะต้องมคี ่าน้อยกวา่ 1 เสมอ ไมว่ า่ จะเป็นสารละลายทเ่ี กิดจากสารก่ี ชนิดรวมกนั กต็ าม ผลบวกของเศษสว่ นโมลของสารทง้ั หมดรวมกันจะต้องเป็น 1 เสมอ  xi = x1 + x2 + x3 + ……. = 1 5

เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพอื่ งานธุรกจิ ท่องเที่ยวและการโรงแรม หนว่ ยท่ี 3 เรือ่ ง สารละลายและการสกดั สาร เชน่ สารละลายกรดไนตริก HNO3 มเี ศษส่วนโมลของกรด HNO3 เท่ากับ 0.2 หมายความวา่ ใน สารละลาย 1 โมล จะมกี รด HNO3 0.2 โมล และมนี ้า 0.8 โมล เศษส่วนโมล สามารถเปล่ียนเป็นรอ้ ยละโดยมวล (% mol) ไดโ้ ดยอาศัยความสัมพนั ธ์ดังนี้ ร้อยละโดยมวล = เศษส่วนโมล x 100 5. ส่วนในลา้ นสว่ น (part per million) ใชส้ ญั ลักษณ์ “ppm” เป็นหน่วยทใ่ี ชใ้ นกรณีท่ีสารมี จา้ นวนนอ้ ยๆ ซ่งึ ใช้อยู่ในรูป - หนว่ ยส่วนในลา้ นสว่ นโดยมวลต่อมวล ซ่งึ หมายถึง มวลของตัวถูกละลายทมี ีอยู่ในสารละลาย 1 ลา้ นหนว่ ยมวลเดียวกนั เชน่ mg/kg หรือ g/kg - หน่วยสว่ นในลา้ นส่วนโดยมวลตอ่ ปริมาตร ซ่ึงหมายถงึ มวลของตวั ถกู ละลายที่มีอยู่ใน 1 ลา้ น หน่วยปริมาตร เชน่ มลิ ลกิ รมั ตอ่ ลกู บาศก์เดซิเมตร mg/cm3 * เช่น นา้ ในแม่น้าเจา้ พระยามปี รอท 1 ppm อาจหมายความว่า ในน้า 1 ลา้ นมลิ ลกิ รัม (1 กโิ ลกรัม) มีปรอทละลายอยู่ 1 มลิ ลิกรัม หรือ หมายความว่า ในนา้ 1 ล้านมิลลลิ ติ ร (1 ลิตร) มีปรอท ละลายอยู่ 1 มลิ ลิกรัม ตวั อย่างที่ 1 เม่ือน้ากลโู คส 0.54 กรัม ละลายในน้า 100 cm3 ความหนาแน่นของนา้ เปน็ 1 กรัม/cm3 จง ค้านวณความเข้มขน้ ของสารละลายกลูโคสในหน่วยตอ่ ไปน้ี ก. เป็น mol/dm3 ข. เปน็ รอ้ ยละโดยมวล ค. เป็น mol/dm3 ง. เปน็ เศษส่วนโมล วิธีท้า กลูโคส C6H12O6 มวลโมเลกุล 180 = 0.54 = 3.0 x 10-3 โมล C6H12O6 0.54 กรมั = w = 5.56 โมล 180 M = 100 H2O 100 cm3 = 100 g 18 ก. หนว่ ย mol/dm3 สมมตวิ า่ กลูโคส 0.54 กรัม มีปริมาตรน้อยมากเมื่อเทียบกับน้า 100 cm3 ไม่ตอ้ งน้ามาคดิ เพราะฉะนน้ั ปริมาตรของสารละลาย = 100 cm3 สารละลาย 100 cm3 มกี ลโู คส 3.0 x 10-3 โมล เพราะฉะน้ันสารละลาย 1000 cm3 มกี ลโู คส 3.0 x 10-3 x 1000 = 0.03 โมล 100 ความเข้มขน้ เทา่ กับ 0.03 mol/dm3 6

เอกสารประกอบการเรียน วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพื่องานธรุ กิจท่องเทย่ี วและการโรงแรม หนว่ ยที่ 3 เรื่อง สารละลายและการสกดั สาร ข. หน่วยรอ้ ยละโดยมวล = 100 + 0.54 = 100.54 กรมั มวลของสารละลาย = มวลของกลูโคส x 100 % โดยมวลของกลูโคส มวลสารละลาย = 0.54 x 100 = 0.537 % 100.54 ค. หน่วย mol/kg = 3.0 x 10-3 โมล นา้ 100 กรัม มีกลโู คส นา้ 1000 กรมั มีกลโู คส = 3.0 x 10-3 x 1000 = 0.03 โมล 100 ความเข้มขน้ เท่ากับ 0.03 mol/Kg ง. หน่วยเศษสว่ นโมล เศษส่วนโมลของกลูโคส (x1) = โมลของกลโู คส โมลของสารละลาย 3.0 x 10-3 = 5.56 + 3.0 x 10-3 = 5.39 x 10-4 จ. หน่วย ppm โดยมวล สารละลาย 100 + 0.54 กรัม มีกลโู คส = 0.54 กรมั สารละลาย 106 กรัม มีกลูโคส = 0.54 x 106 = 5.37 x 103 กรัม 100.54 มีความเขม้ ข้นเปน็ 5.37 x 103 ppm โดยมวล 3.4 สารละลายกรด - เบส สมบตั ิของสารละลายกรด - เบส สารละลายกรด (Acid) หมายถึง สารประกอบทมี่ ีธาตุไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ เมื่อ ละลายน้าสามารถแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออน (H+) และมีค่า pH น้อยกว่า 7 เชน่ กรดไฮโดรคลอริก (HCl) กรดซัลฟวิ ริก (H2SO4) ในนา้ มะนาวซึง่ มีกรดอนิ ทรีย์เป็นองคป์ ระกอบหลายชนิด เช่น กรดซิตรกิ กรดมาลิก วติ ามินซี หรือ กรดแอสคอบิก ในไวน์ สารละลายเบส (Base) หมายถงึ สารประกอบที่ละลายนา้ แลว้ แตกตวั ใหไ้ ฮดรอกไซด์ ไอออน (OH-) เช่น น้าปนู ใส ผงซักฟอก สบู่ เบกกงิ โซดา สารฟอกขาว (bleach) 7

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตรเ์ พอ่ื งานธรุ กจิ ท่องเที่ยวและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เร่ือง สารละลายและการสกัดสาร ภาพที่ 8.5 สารในชีวิตประจา้ วันทเ่ี ป็นสารละลายกรด-เบส โดยวัดจากคา่ pH ทีม่ า: http://www4.pantown.com/data/22455/board3/3.jpg 3.4.1 สมบัตขิ องสารละลายกรด สารละลายกรดมีสมบัติท่ัวไป ดงั นี้ 1. กรดทกุ ชนิดจะมรี สเปรีย้ ว กรดชนดิ ใดมีรสเปร้ยี วมาก แสดงว่ามีความเป็นกรดมาก เชน่ กรดแอซตี ิกทเ่ี ข้มข้นมากจะมรี สเปรย้ี วจัด เม่ือน้ามาทา้ น้าสม้ สายชจู ะใช้กรดแอซตี กิ ทม่ี ีความเข้มขน้ เพียง 5% โดยมวลตอ่ ปริมาตร (กรดแอซตี ิก 5 กรมั ละลายในน้า 100 ลกู บาศกเ์ ซนตเิ มตร) เพ่ือใหม้ รี ส เปร้ียวนอ้ ยพอเหมาะกบั การปรงุ อาหาร 2. สามารถเปลยี่ นสขี องกระดาษลติ มัสจากสนี ้าเงินเปน็ สแี ดง ส้าหรับกระดาษลิตมสั เปน็ อินดิเคเตอร์ชนดิ หน่งึ ที่ใชท้ ดสอบความเปน็ กรดเป็นเบส 3. กรดทา้ ปฏิกิริยากบั โลหะบางชนิด เชน่ ทองแดง สังกะสี แมกนีเซยี ม ดบี กุ และ อลมู ิเนียม ได้กา๊ ซไฮโดรเจน (H2) เมอื่ น้าแผน่ สงั กะสจี มุ่ ลงไปในสารละลายกรดเกลือ จะเกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมีได้ ฟองกา๊ ซไฮโดรเจนผดุ ขน้ึ มาจากสารละลายกรดอยา่ งต่อเนื่อง ซง่ึ จะสังเกตเหน็ ไดง้ ่าย และเน่ืองจากกา๊ ซ ไฮโดรเจนเปน็ ก๊าซท่ีเบากว่าอากาศ จงึ มผี ู้นา้ ปฏิกิริยาดังกล่าวมาใช้เตรียมก๊าซไฮโดรเจน นอกจากนก้ี รดจะทา้ ปฏิกริ ยิ ากบั โลหะบางชนดิ เช่น ทองค้า ทองค้าขาว เงนิ ปรอท ได้ชา้ มากหรอื อาจไมเ่ กิดปฏกิ ริ ิยา 8

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพือ่ งานธรุ กิจท่องเท่ียวและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เรอื่ ง สารละลายและการสกดั สาร 4. กรดท้าปฏกิ ิรยิ ากบั เบสไดเ้ กลือและน้า เชน่ กรดเกลอื ทา้ ปฏกิ ิรยิ ากับโซเดยี ม ไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นเบส ไดเ้ กลือโซเดียมคลอไรด์หรอื เกลือแกง ทา้ ปฏกิ ริ ิยาระหวา่ งกรดและเบสท่ีพอดีจะ เรยี กว่า ปฏิกริ ิยาสะเทิน 5. กรดสามารถเกิดปฏิกิรยิ ากบั หนิ ปนู ซึง่ เป็นสารประกอบแคลเซียมคารบ์ อเนต ท้า ให้เกิดกา๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยเราสามารถทดสอบกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ที่เกิดข้ึนผ่านก๊าซเข้าไปในน้า ปนู ใส (สารละลายของแคลเซียมไฮดรอกไซด์ในน้า) ซ่ึงจะทา้ ใหน้ า้ ปูนใสข่นุ ทันที เน่ืองจากก๊าซ คาร์บอนไดออกไซดจ์ ะท้าปฏิกริ ยิ ากบั แคลเซียมไฮดรอกไซด์ในนา้ ปนู ใส ได้แคลเซยี มคาร์บอเนตซ่งึ เป็นสารท่ี ไมล่ ะลายน้า 6. สารละลายกรดทุกชนดิ น้าไฟฟ้าไดด้ ี เพราะกรดสามารถแตกตวั ใหไ้ ฮโดรเจน ไอออน (H+) 7. กรดทกุ ชนิดมีค่า pH น้อยกวา่ 7 8. กรดมฤี ทธกิ์ ดั กรอ่ นสารตา่ ง ๆ ได้ โดยเฉพาะเน้ือเย่ือของสิง่ มชี วี ติ ถ้ากรดถูก ผิวหนงั จะทา้ ให้ผวิ หนังไหม้ ปวดแสบปวดร้อน หากกรดถกู เส้นใยของเส้ือผา้ เสน้ ใยจะถูกกดั กร่อนให้ไหมไ้ ด้ นอกจากนีก้ รดยงั ท้าลายเนอื้ ไม้ กระดาษ และพลาสตกิ บางชนดิ ไดด้ ้วย 3.4.2 สมบัตขิ องสารละลายเบส สารละลายเบสมีสมบัตทิ ว่ั ไป ดงั นี้ 1. เปลย่ี นสีของกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสนี า้ เงิน 2. เบสท้าปฏิกริ ยิ ากบั กรดจะไดเ้ กลือและน้า ตวั อย่างเช่น สารละลายโซดาไฟ (โซเดียมไฮดรอกไซด์) ท้าปฏิกิรยิ ากบั กรดเกลือ (กรดไฮโดรคลอริก) จะได้เกลือโซเดยี มคลอไรด์ 3. เบสบางชนิด เช่ง สารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ (โซดาไฟ) , สารละลาย โพแทสเซยี มไฮดรอกไซด์ (ด่างคลี) สามารถท้าปฎกิ ิริยากับกรดไขมนั ได้เกลือโซเดยี มของกรดไขมนั หรอื ทีเ่ รา เรียกวา่ สบู่ (Soap) 4. เบสทา้ ปฏิกริ ิยากับสารละลายแอมโมเนยี มไนเดรตได้ก๊าซแอมโมเนีย ซ่ึงเรา น้ามาใชด้ มเม่ือเปน็ ลม 4. เบสทกุ ชนิดมีค่า pH มากกวา่ 7 สามารถกดั กร่อนโลหะอลูมิเนยี ม และสังกะสี ท้าใหม้ ีฟองก๊าซไฮโดรเจนเกิดข้ึน 3.4.3 ประโยชน์ของกรด (Useful of Acids) กรดเป็นสารละลายทม่ี ีประโยชนต์ อ่ สงิ่ มชี วี ิต สามารถแบ่งไดเ้ ป็นกรดอนิ ทรีย์และกรดอนิทรีย์ กรดอินทรยี ์ เป็นกรดที่ไดจ้ ากสิ่งมชี วี ิต เช่น พืชและจุลนิ ทรีย์ หรอื จากการ สงั เคราะห์ สามารถรับประทานได้ ไม่เป็นอันตรายต่อร่างกาย เมอื่ น้าไปทดสอบกบั เจนเชยี นไวโอเลตจะไม่ เกิดการเปลยี่ นแปลง ไดแ้ ก่ - กรดแอซิตกิ (Acetic acid, CH3COOH) หรอื กรดน้าสม้ ไดจ้ ากกการหมกั แปง้ หรือน้าตาล โดยใช้จลุ ินทรีย์ชนิด AcitoBactiria พบในการผลิตน้าส้มสายชู 9

เอกสารประกอบการเรียน วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพ่อื งานธุรกจิ ทอ่ งเท่ยี วและการโรงแรม หนว่ ยท่ี 3 เรื่อง สารละลายและการสกดั สาร - กรดซติ รกิ (Citric acid) หรอื กรดมะนาวเปน็ กรดท่ีอยใู่ นนา้ ผลไม้ท่มี ีรส เปรีย้ ว เชน่ สม้ มะนาว - กรดอะมโิ น (Amino acid) เปน็ กรดทพี่ บในสารอาหารประเภทโปรตีนมอี ยู่ ดในเน้อื สตั ว์ ผลไม้เปลอื กแข็ง หรือในพืชตระกลู ถั่ว - กรดแอสคอร์บิก (Ascorbic acid) หรอื วติ ามิน ซี มีในผลไม้ที่มรี สเปรี้ยว ปอ้ งกนั โรคเลือดออกตามไรฟัน กรดอนินทรีย์ (กรดแร่) เป็นกรดท่ีเกิดจากการสงั เคราะห์จากแร่ธาตุ ไมส่ ามารถ รบั ประทานได้ มฤี ทธ์กิ ัดกร่อนรนุ แรง เปลีย่ นสเี จนเชยี นไวโอเลตจากสีมว่ งเปน็ สเี ขยี ว ได้แก่ - กรดเกลอื หรอื กรดไฮโดรคลอริก (Hydrochloric acid, HCl) เปน็ กรดแก่ แตพ่ บในนา้ ในกระเพาะอาหารด้วย - กรดไนตรกิ (Nitric acid, HNO3) เปน็ สารเคมีที่ใชใ้ นห้องปฏบิ ตั ิการ เม่ือถูก ผวิ หนงั จะเปน็ สีเหลอื ง ใชใ้ นการตรวจหาโปรตนี อลั บูมิน - กรดบอริค (Boricacid, H3BO3) เปน็ ยาฆ่าเช้ือรา และยาลา้ งตา - กรดก้ามะถนั หรอื กรดซัลฟิวริก (Sulphuric acid, H2SO4) ไม่มสี แี ละกลนิ่ เปน็ กรดแก่ สามารถเกิดการกัดกร่อนได้ ใช้ส้าหรับกา้ จัดออกไซดข์ องโลหะ เช่น สนิมเหล็ก และทา้ ปฏิกริ ิยารนุ แรง กบั สารอนิ ทรีย์เหลือเพยี งถา่ น 3.4.4 ประโยชน์ของเบส (Useful of Bases) สารละลายเบสที่สา้ คญั ได้แก่ - สารประกอบแอมโมเนยี มไฮดรอกไซด์ NH4OH ทเ่ี รยี กวา่ “แอมโมเนยี ” ถูก ใชใ้ นการเตรียมสารประกอบทีส่ า้ คัญเช่น กรดดินประสิว หรือ โพแทสเซียม ไนเตรต ( potassium nitrate) มีสตู รเคมี KNO3 และแอมโมเนียมคลอไรด์ - แอมโมเนยี มไฮดรอกไซด์เจือจาง ใช้ดมเพื่อบ้ารงุ หัวใจ ช่วยในการหายใจ - แอมโมเนีย (NH3) ใชใ้ นน้ายาทา้ ความสะอาด - โซเดยี มไฮดรอกไซด์ (NaOH) ถูกใช้ในผลติ สบู่ พลาสตกิ และกระดาษ เปน็ เบสแก่มีฤทธใ์ิ นการกัดกร่อนผิวหนงั ที่เข้มขน้ ใชข้ จัดส่ิงสกปรกในทอ่ น้าทิง้ ท่ีอดุ ตัน - แคลเซยี มไฮดรอกไซด์ Ca(OH)2 ท่รี ูจ้ ักดคี ือ lime water ใช้ในการเตรียม ของปูนฉาบผนงั และปนู ขาว - แมกนเี ซียมไฮดรอกไซด์ Mg(OH)2 หรือ milk of magnesia สารประกอบ เจือจางใช้เปน็ ยาลดกรดในกระเพาะอาหาร - แอมโมเนยี มคาร์บอเนต ใช้แก้นา้ กระดา้ ง 10

เอกสารประกอบการเรยี น วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพอื่ งานธรุ กิจทอ่ งเที่ยวและการโรงแรม หนว่ ยที่ 3 เรอื่ ง สารละลายและการสกดั สาร 3.5 สารละลายเกลือ เกลือ เป็นสารประกอบไอออนิก (ionic compound) ประกอบดว้ ย cation (ไอออนทม่ี ี ประจบุ วก) และ anion (ไอออนท่ีมีประจุลบ) เกลือมีความเปน็ กลางทางไฟฟ้า ไอออนทีป่ ระกอบเปน็ เกลือ เปน็ ได้ทง้ั สารอนนิ ทรยี ์ (Cl-) หรอื สารอินทรยี ์ (CH3COO-) เกลอื จะเกดิ ขึ้นไดเ้ ม่อื กรดและเบสท้าปฏิกริ ิยากนั เรยี กว่า ปฏิกริ ิยาสะเทิน ตวั อย่างของปฏิกริ ิยาสะเทนิ เชน่ HCl + NaOH ---> NaCl + H2O 3.5.1 สมบัติของเกลือท่ีส้าคญั คอื เกลือ มสี ถานะปกตเิ ปน็ ของแข็ง ซง่ึ จะไม่น้าไฟฟ้า แตจ่ ะนา้ ไฟฟา้ ได้เมื่อเป็นสารละลาย เรียกวา่ สารละลายอเิ ล็กโทรไลต์ เพราะเมอื่ ละลายน้าบรสิ ุทธ์ิ หรือท้า ให้หลอมเหลว จะน้าไฟฟา้ ได้ สารละลายเกลืออาจเป็นกรด กลาง หรอื เบสก็ได้ - เกลอื ทีม่ ีคุณสมบัติเป็นกรด เกิดจาก กรดแก่ท้าปฏิกิรยิ ากับ เบสออ่ น - เกลือทมี่ คี ุณสมบัตเิ ปน็ กลาง เกิดจาก กรดแกท่ ้าปฏิกริ ิยากบั เบสแก่ - เกลือทมี่ ีคุณสมบัติเปน็ เบส เกดิ จาก กรดอ่อนทา้ ปฏกิ ิริยากับ เบสแก่ แต่ เกลือที่เกิดจาก กรดอ่อนทา้ ปฏกิ ริ ิยา เบสอ่อน ยังไม่สามารถสรปุ สถานะได้ ข้ึนอยูก่ ับการ แตกตัว โดย เกลอื เหลา่ น้ีสามารถเกิดไฮโดรไลซิสได้ 3.6 การสกดั แยกและพิสจู น์เอกลักษณ์ของสารสาคญั จากสมุนไพร (Isolation, Separaton and Identification of Active Principles from Medicinal Plants) 3.6.1 ลักษณะทั่วไปและคณุ สมบัติของพืชทใี่ ช้ในการสกัด ในประเทศไทยน้ันไดม้ ีการน้าสารสกดั จากไม้ดอกหอมมาใชใ้ นอตุ สาหกรรมต่างๆ ทง้ั ในด้าน การแพทย์ เช่น การนา้ มาใช้ในการท้ายารักษาโรคหรือยายับย้งั เช้ือจลุ ชพี เพราะพืชบางชนิดมีสารทม่ี ี ประสทิ ธภิ าพในการยบั ยงั้ การเจริญของเชื้อจลุ ลนิ ทรีย์ทกี่ ่อโรคตา่ งๆได้ หรอื การน้ามาใช้เป็นวัตถุดบิ เบอื้ งต้นในการสกดั สารเคมตี ่างๆ ในดา้ นอตุ สาหกรรม ได้แก่ ในการน้ามาผลติ น้าหอมการผลติ เครอ่ื งสา้ อาง และการผลติ สารปรงุ แต่งรสกลนิ่ สีของอาหารให้ดีขึน้ รวมทั้งในด้านการบริการ เช่น การน้ามาใช้ในการ ท้าสปาเพ่ือบา้ บดั ความเครียส 3.6.2 รูปแบบพืชทน่ี ามาใชเ้ ปน็ ยา ได้แก่ 1. พืชสด (Fresh Plant Material) 2. พืชแหง้ (Dried Plant Material) 3. Acellular product เป็นสารสกดั จากพชื (Plant isolation) ซึง่ เป็นสว่ นประกอบทีซ่ ับซ้อน หลายชนิด ไดจ้ ากการสกดั พืชสดโดยวิธกี ารเฉพาะ 4. Galenical Preparation เปน็ สารสกัดของพืช ซ่งึ น้ามาใช้โดยตรง โดยไม่ผ่านขบวนการท้า ใหบ้ ริสุทธ์ิ 5. สารบริสุทธ์ิ (Pure Compound) เป็นสารสกดั ของพืช ทีผ่ ่านขบวนการท้าใหบ้ ริสุทธ์ิ 11

เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตรเ์ พ่อื งานธุรกจิ ทอ่ งเทยี่ วและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เร่อื ง สารละลายและการสกัดสาร 3.6.3 ขน้ั ตอนการทาให้ไดส้ ารบริสุทธิ์ (Pure Compound) การนา้ สารบริสุทธม์ิ าใช้เป็นยา จ้าเปน็ ต้องผ่านข้นั ตอนต่างๆ คือ 1. การเตรยี มตัวอย่างพชื (Plant material preparation) 2. การสกดั (Extraction) 3. การท้าใหเ้ ข้มข้น (Concentration) 4. การแยกสว่ นประกอบ (Separation) 5. การตรวจสอบเอกลกั ษณ์ (Identificatio) การเตรียมตวั อยา่ งพืช (Plant material preparation)เปน็ ขัน้ ตอนแรกท่ีส้าคัญ ส่ิงท่มี ีผลตอ่ ความแตกต่างของสารส้าคญั ในพชื 1. การตรวจเอกลกั ษณท์ ี่ถกู ตอ้ ง 2. ไม่พบพืชอน่ื ปน 3. ไมม่ ีโรคพชื เพราะถ้าตวั อย่างทเ่ี ก็บมามจี ลุ นิ ทรยี อ์ นั เปน็ สาเหตุของโรคพชื จุลินทรียน์ ัน้ อาจเจือปนสารซึ่งถูกสกัดออกมาพร้อมกบั สารที่เราต้องการ 4. การเก็บพชื แตล่ ะคร้ังอาจไดป้ ริมาณและความแตกต่างของสารส้าคัญ เชน่ สายพันธุ์ แหลง่ ทป่ี ลกู ความแตกตา่ งของสารสา้ คญั ในพืช (Varianon of plant constituents) ดังน้นั การเกบ็ แต่ละ ครง้ั เพื่อนา้ มาสกดั สารส้าคัญในพืชนนั้ อาจท้าใหผ้ ลท่ีได้แตกต่างกนั ท้ังปริมาณและชนดิ 5. ผลของการเกบ็ พชื อายุของพชื ในการทา้ ใหแ้ ห้งและการเกบ็ รกั ษาพืช (Effect of preserving and processing process) บางครั้งอาจทา้ ให้ ฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาเสยี ไป (ภาควชิ าเภสชั วนิ ิจ นัยมหาวิทยาลยั มหดิ ล, 2546) การทาสมุนไพรให้แห้ง 1. Air drying ทา้ ใหแ้ ห้งดว้ ยอากาศ Sun drying , Shade drying 2. Artificial heat เปน็ การท้าให้แห้งดว้ ยการใชค้ วามร้อนจากแหลง่ พลังงานอ่ืน เชน่ พลังงานไฟฟา้ เพื่อชว่ ยควบคุมอากาศทผี่ า่ นเข้าออก และอุณหภมู ไิ ด้ การแตกย่อยเน้อื เยื้อ (Disintegration of tissue) เปน็ การทา้ ให้พืชสมุนไพรมขี นาดเลก็ ลง ชว่ ย ใหก้ ารสกัดสารสา้ คัญได้ผลดีขึ้น 1. Mechanical method เป็นวิธที ่ีอาศยั หลกั การบดดว้ ยโกร่งสมุนไพรแหง้ 2. Enzymatic disintegration เปน็ วธิ ีการย่อยชน้ิ เนอื้ เย่ือโดยใชเ้ อนไซม์ชนดิ ตา่ งๆ เชน่ เอนไซม์ส้าหรับย่อย pectin และ cellulose 3. Chemical disintegration เปน็ วธิ กี ารย่อยชิ้นเน้ือเย่ือโดยใชส้ ารเคมี เชน่ ใช้ dimethyl formamide ทา้ ใหเ้ ซลล์ chlorella แตก 12

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพ่อื งานธุรกจิ ท่องเทีย่ วและการโรงแรม หน่วยที่ 3 เรื่อง สารละลายและการสกัดสาร การสกัดสารสาคัญจากพชื (Extraction) วธิ ีการสกัด ท้าได้หลายวิธดี ังน้ี การหมัก Marceration การชง Percolation Soxhlet Extractor Liquid-liquid Extractor Extraction of volatile oil การสกดั น้าพืช โดยมีปจั จยั ส้าคัญ ปัจจยั ในการเลือกวธิ สี กดั ท่เี หมาะสม ดงั น้ี - ชนดิ ของสาร - คุณสมบตั ขิ องสารในการทนความรอ้ น - ชนิดของตัวท้าละลายท่ใี ช้ หลักการสกดั สมุนไพร สิ่งที่สา้ คญั ต้องศึกษาคุณสมบัตขิ องสารส้าคญั พืชสมุนไพร รวมถึงศกึ ษาข้อมูลวิธใี ช้ คุณสมบตั ิการละลายของสารส้าคญั พืชสมนุ ไพร 1. สารมีขวั้ (ละลายน้า) ไดแ้ ก่ คาร์โบไฮเดรต กลยั โคไซด์ กรดอินทรยี ์ เชน่ กรดทารท์ ารกิ ใน มะขาม กรดฮิบิสซิก ในกระเจย๊ี บ ฟโี นลิก เชน่ ในสมอไทย สมอพิเภก มะขามป้อม และเกลือของ แอลคาลอยด์ 2. สารกง่ึ มีข้วั (ละลายแอลกอฮอล์) กลยั โคไซด์ เชน่ แทนนิน ซาโปนิน ฟลาโวนอยด์ อกลยั โคน แอลคาลอยด์ ฟโี นลกิ เทอร์ปีน เรซนิ สบี างชนิด เชน่ สแี ดงของพรกิ แตงโม สีเหลือง สม้ ของมะเขือเทศ มะละกอ แครอท สม้ 3. สารไม่มขี ัว้ (ไม่ละลายนา้ แตล่ ะลายในนา้ มันหรือเฮกเซน) ไดแ้ ก่ น้ามนั หอมระเหย พบในเหงา้ เปลอื ก ใบ ดอกสังเกตไุ ด้จากกล่นิ ไขมัน มกั พบในเมลด็ เช่น มะรุม งา เรซินมกั พบในเหงา้ อย่รู วมกับ น้ามนั หอมระเหย หรือเปลือก สีบางชนิด เชน่ สแี ดงของพรกิ แตงโม สเี หลืองส้ม ของมะเขือเทศ มะละกอ แครอท สม้ การเลือกใชต้ วั ทาละลาย การสกดั จะได้ผลดีหรือไมข่ ึ้นอยู่กบั การเลือกตัวทา้ ละลายท่ีเหมาะสมซึ่งมี หลักการท่ีส้าคัญ คือ สารละลายและตัวท้าละลายมีคุณสมบัติความมขี ้วั คลา้ ยคลงึ กัน ละลายสารทต่ี ้องการ ออกมามากที่สุด ในขณะละลายสารทไ่ี ม่ ตอ้ งการออกมานอ้ ยทีส่ ดุ ซ่งึ คุณสมบัติของตัวท้าละลายทด่ี ี ประกอบด้วย 1. เป็นตัวท้าละลายที่ละลายสารทเี่ ราต้องการสกดั ได้พอดี 2. ไมร่ ะเหยยากหรืองา่ ยเกินไป 3. ไมท่ า้ ปฏิกริ ยิ ากบั กับสารทีเ่ ราสกัด 4. ไม่เป็นพิษ 5. ราคาพอสมควร วธิ ีการสกดั ดว้ ยตัวทา้ ละลายสามารถท้าได้หลากหลายวธิ ี ดังนี้ 1. ใชค้ วามร้อน (ตม้ หรอื ทอด) 2. ชง (Percolation) 3. หมัก (Maceration) 13

เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพอื่ งานธุรกิจท่องเทยี่ วและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เรือ่ ง สารละลายและการสกดั สาร 4. สกัดตอ่ เนอ่ื ง 3.6.3 การเลือกใชต้ วั ทาละลายในการสกัด เน่อื งจากสารประกอบในพชื มีมากมายหลายชนิด และมีคณุ สมบัตแิ ตกต่างกันมาก การ เลือกตัวท้าละลายทีจ่ ะไดส้ ารทุกกลุม่ ท่ตี ้องการจงึ ท้าไดย้ าก นอกจากนยี้ งั มปี ัญหาทส่ี ารหลายชนิดอยู่ปน กนั อาจเกิดการจับกนั อย่างหลวมๆ ท้าใหก้ ารละลายของสารแตกต่างออกไปจากคณุ สมบัติในการละลาย ของสารแตล่ ะชนดิ จะพบบ่อยๆ ว่าสารที่แยกจากตัวท้าละลายชนิดหน่งึ เช่น น้าเมอ่ื แยกเปน็ สารบริสทุ ธิ แล้วกลบั ไมล่ ะลายในน้าอยา่ งซาโปนินหรอื สารท่ีมคี ุณสมบัตเิ ป็น wetting agent จะช่วยทา้ ใหเ้ กิด micelle ทา้ ให้การละลายของสารที่ไม่มขี วั้ สามารถผสมกับน้าได้มากขนึ้ ดงั นั้นจงึ เป็นการยากทจี่ ะหาตัวทา้ ละลายที่ สมบูรณส์ ามารถสกัดสารได้ทุกชนดิ ดงั น้นั เพือ่ ไมใ่ ห้เกิดผลการทดลองผิดพลาด จงึ มผี ู้แนะนา้ ใหส้ กัด สารโดยใช้ตวั ทา้ ละลายหลายๆชนดิ แตก่ ารที่ใชต้ ัวท้าละลายหลายๆ ชนิดอาจทา้ ให้เสียเวลา บางคนจึง นยิ มใช้ตวั ทา้ ละลายชนิดเดียว คือ แอลกอฮอลห์ รอื สว่ นผสมแอลกอฮอล์ และ นา้ เนอ่ื งจากละลายได้ทั้งสาร มขี ้ัวและไม่มีขว้ั อตั ราส่วนท่ีได้ผลดคี ือ แอลกอฮอล์ 80% อาจเป็นเมทานอลหรือเอทานอลก็ได้แมว้ า่ จะไมใ่ ช่ ตวั ท้าละลายทีด่ ที ีส่ ุดในกล่มุ แตก่ ็สามารถสกัดได้มากกลุม่ และจา้ นวนมากพอท่ีจะตรวจสอบเบือ้ งต้น (ภาควชิ าเภสชั วนิ ิจฉยั มหาวิทยาลยั มหดิ ล) การสกัดจะไดผ้ ลดหี รือไมอ่ ยู่ท่ีการคัดเลอื กตวั ทา้ ละลายท่ีเหมาะสม ตัวท้าละลายทด่ี คี วรมีลกั ษณะ ดังนี้ 1. เปน็ ตัวท้าละลายท่ีสามารถละลายสารท่ีเราต้องการสกัดไดด้ ี 2. ไม่ระเหยงา่ ยหรือยากเกนิ ไป 3. ไมท่ ้าปฏกิ ริ ิยากับสารท่ีต้องกาะสกัด 4. ราคามีความพอเหมาะ สมควรในการเลอื กใชต้ ัวทา้ ละลาย 3.6.4 ตัวทาละลายท่ใี ชบ้ ่อย ไดแ้ ก่ 1. คลอโรฟอรม์ (หรอื ไตรคลอโรมเี ทน trichloromethane: TCM เป็นสารประกอบที่มสี ตู รเคมี CHCl3) เปน็ ตัวท้าละลายทด่ี แี ตม่ ี selectivity (การแยกช้นั หัวกะทิ) น้อยเกิด emulsion (น้ารวมตวั กับ น้ามนั ) งา่ ย ถ้าใช้กับสารสกดั ซึ่งเปน็ ด่างแก่อาจจะสลายตัวให้กรดเกลือ 2. อีเธอร์ (เปน็ สารประกอบทม่ี ีหมู่ -O- (Oxy group) อยู่ ซง่ึ เป็น isomer กบั alcohol เป็น สารประกอบทไี่ มว่ ่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยา เชน่ ไดทิลอีเทอร์ Diethyl Ether) มี อา้ นาจในการละลายน้อยกว่าคลอโรฟอร์มแต่มี selectivity ดกี วา่ คลอโรฟอร์มข้อเสยี คือระเหยง่ายระเบดิ งา่ ยเกดิ oxide ได้ง่ายและดดู นา้ ไดด้ ีมาก 3. เฮกเซน มีสตู รโมเลกุล C6H14 เหมาะส้าหรบั สกัดพวกสารที่ไม่มีข้ัวมักใชเ้ ป็นตวั ท้าละลาย ส้าหรับขจดั ไขมนั สมนุ ไพรข้อดีคอื ราคาถูก 4. แอลกอฮอล์ ท่ีใช้มากคือเมทานอลและเอทานอลเปน็ all purpose Solvent เนือ่ งจากมี อ้านาจในการทา้ ละลายกว้างมากและยังใชท้ ้าลายเอนไซมใ์ นพืชดว้ ย 14

เอกสารประกอบการเรียน วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตรเ์ พื่องานธรุ กิจท่องเทยี่ วและการโรงแรม หน่วยท่ี 3 เรอื่ ง สารละลายและการสกดั สาร 3.7 วิธีการสกดั สารสาคญั จากพืช การสกัดสารส้าคัญจากพชื อาจทา้ ได้หลายวิธีขนึ้ อยกู่ บั ชนดิ ของสารสกดั คณุ สมบตั ิของสารใน การทนต่อความร้อน ชนดิ ของตัวท้าละลายท่ีใช้ แตล่ ะวธิ ีมีข้อดีและข้อกา้ จัด วธิ กี ารเหลา่ นไี้ ดแ้ ก่ (ภาควชิ า เภสัชวินิจฉยั มหาวทิ ยาลยั มหดิ ล, 2546) 1. มาเซอเรชัน (Maceration) เป็นวธิ กี ารสกัดสารสา้ คญั จากพืชโดยวธิ หี มกั พืชกบั ตวั ท้า ละลายในภาชนะท่ปี ิด เช่น ในขวดปากกวา้ ง ขวดรูปชมพู่ หรอื โถ โดยน้าตวั อยา่ งพืชทีบ่ ดละเอยี ดเตมิ น้าหรือตวั ทา้ ละลายทมี่ ีประสทิ ธภิ าพดใี นการสกัดพืชแลว้ แต่อตั ราส่วนตามที่ต้องการทง้ิ ไว้ 12-24 ชว่ั โมง หรอื มากกวา่ นั้น แต่ไมเ่ กิน 2 วัน (กรมวชิ าการเกษตร, 2535) เมื่อครบกา้ หนดเวลาให้ทา้ การกรองเอาสาร สกดั ออก พยายามบีบเอาสารละลายออกจากกาก (mare) ใหม้ ากทส่ี ุดวิธนี ี้มขี ้อดีที่สารไมถ่ กู ความรอ้ น แต่เป็นวธิ ที เ่ี ปลอื งตวั ท้าละลายมาก เน่ืองจากกระบวนการสกดั โดยวิธีการหมักช้า จงึ มผี ู้ดัดแปลงใช้ mixer หรือ homoginizer มาช่วยทา้ ใหเ้ ซลล์พชื แตกออก การสกดั จึงเรว็ ขึ้นเรียกวิธีการสกดั นว้ี ่า Vortical (urbo) extraction โดย ใชค้ วามถที ่ีมีความสูงเกนิ 20, 000 Hz แตก่ ารใชเ้ สียงชว่ ยในการสกัดอาจท้าใหเ้ กดิ การเปล่ยี นแปลงของน้า ไปเป็น peroxide (H2O2) ซึง่ อาจมีผลต่อสารทีส่ กัด และยงั อาจทา้ ให้เกดิ การ oxidation (ซึ่งหมายถึง การเสยี ไฮโดรเจนอะตอมออกจากโมเลกลุ ) ตอ่ สารโดยตรงเพราะขณะที่ใช้ ultrasound จะเกิดช่องว่างและ มีอากาศเขา้ ไปแทรกในตวั ท้าละลาย นอกจากน้ียังอาจเพม่ิ ความเรว็ ในการสกัด โดยเพิ่มอุณหภูมแิ ต่ ต้องระวังการสลายตวั ของสารส้าคัญ (ภาควชิ าเภสชั วนิ ิจฉัยมหาวิทยาลยั มหดิ ล, 2546) 2. เพอรโ์ คเลชนั (Percolation) หรือการชง เป็นวิธีการสกัดสารแบบต่อเน่อื ง โดยใช้ เคร่ืองมอื ที่เรยี กวา่ percolator โดยการน้าสมนุ ไพรมาหมักกบั ตวั ทา้ ละลายพอขนึ้ ท้ิงไว้ 1 ชวั่ โมง เพอ่ื ให้ พองตวั เต็มท่แี ล้วค่อยบรรจผุ งยาทลี ะน้อยเป็นช้ันลงใน percolator เตมิ ตวั ท้าละลายลงไปให้ระดับตวั ทา้ ละลายสูงเหนอื สมนุ ไพรประมาณ 0.5 เซนตเิ มตรเปน็ เวลา 24 ชวั่ โมง จึงเร่ิมเอาสารสกัดออกคอยเตมิ ตวั ท้า ละลายเหนือสมนุ ไพร อย่าให้แหง้ เก็บสารสกดั จนสารสกัดสมบูรณ์บีบกถูกเอาสารสกดั ออกมาให้มากทส่ี ุด น้าเอาสารสกัดท่ีได้ไปกรอง (ภาควชิ าเภสชั วินิจฉยั มหาวิทยาลัยมหิดล, 2546) 3. การสกดั แบบต่อเนือ่ ง (continuous extraction) เปน็ วธิ กี ารสกัดสารสา้ คญั ทา้ นอง เดียวกบั เพอรโ์ คเลชนั แต่ตอ้ งใช้ความรอ้ นเข้าชว่ ยและใช้ซอกซ์เลตเอกซ์แทรกเตอร์ (soxhlet extractor) ใน ระบบปดิ โดยใชต้ วั ท้าละลายที่มีจดุ เดือดต่า้ ทา้ ไดโ้ ดยใชค้ วามรอ้ นท้าใหต้ ัวทา้ ละลายใน flask (ขวดกลม) ระเหยตวั ขน้ึ ไป แลว้ กลัน่ ตัวลงมาใน thumble ซงึ่ บรรจุตวั อยา่ งไว้ เมื่อตวั ท้าละลายใน extracting chamber สูงถงึ ระดับจะเกดิ การลักน้าสารสกัดจะไหลกลบั ลงใน flask ด้วยวิธกี ารลกั น้า flask นี้จะได้รับ ความรอ้ นจาก heating mantle หรอื หมอ้ อังไอน้า ตัวทา้ ละลายจงึ ระเหยขนึ้ ไปทิ้งสารสกดั ไว้ใน flask ตวั ทา้ ละลาย เมอ่ื กระทบ condenser จะกลันตัวกลับลงมาเปน็ สารสกัดใหม่ วนเวียนเชน่ นีจ้ นกระทัง่ สาร สกัดสมบรู ณ์การสกัดวธิ นี ้ใี ช้ความรอ้ น อาจทา้ ใหส้ ารเคมีบางชนดิ สลายตวั วธิ ีการน้ใี ช้ได้ผลดกี ับตัวอยา่ งท่ี เป็นผงบดละเอยี ด วิธกี ารสกัดแบบต่อเน่อื งนเ้ี หมาะสมส้าหรับการสกดั องค์ประกอบท่ีทนต่อความรอ้ นและ 15

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพื่องานธรุ กจิ ทอ่ งเทย่ี วและการโรงแรม หนว่ ยที่ 3 เรอ่ื ง สารละลายและการสกัดสาร ใชน้ า้ ยาสกดั น้อยไม่สิ้นเปลอื ง แตม่ ีข้อเสยี คือไม่เหมาะที่จะใชก้ ับองค์ประกอบท่ีไม่ทนความรอ้ นและนา้ ยา สกดั ที่ใชไ้ ม่ควรเปน็ ของผสม เพราะจะเกิดการแยกของตวั ทา้ ละลายแตล่ ะชนดิ เนอ่ื งจากมจี ดุ เดือดตา่ งกนั จะมีผลใหส้ ัดสว่ นของนา้ ยาสกดั แตกตา่ งไปจากเดิมและผลของนา้ ยาสกัดไมด่ เี ทา่ ทค่ี าดเอาไว้ (รตั นา, 2547) 4. การสกัดน้ามนั หอมระเหย (extraction of volatile oil) มีหลายวิธเี ลือกใชต้ ามความเหมาะสม ของพชื ที่ใช้ 4.1 การกลน่ั (distillation) ในทางอุตสาหกรรมมี 3 วิธีคอื - การกลั่นโดยใชน้ ้า (water distillation) ใชก้ บั พชื แหง้ ทไ่ี ม่ถกู ทา้ ลายเมื่อต้มเนื่องจากพชื ท่ีน้ามากลัน่ จะแช่อยู่ในนา้ เดือดทั้งหมดตลอดระยะเวลาการกลนั่ วธิ ีนใ้ี ช้กล่นั น้ามันจากเปลอื กไม้ เช่นกลน่ั น้ามันสน (Turpentine oil) จากยางสน -การกลน่ั โดยใช้นา้ และไอนา้ (water and steam distillation) วธิ ีการน้ีใชใ้ นการสกดั สารออกฤทธท์ิ ี่มีคุณสมบัตสิ ามารถละลายและระเหยออกมาพรอ้ มไอนา้ เช่น พวกน้ามันหอมระเหย การ สกดั ทา้ โดยตม้ นา้ ให้เดอื ด แล้วน้าไอนา้ จากน้าเดือดทม่ี ีก้าลังดนั สูงซึ่งปรับได้คงที่ตลอดเวลา ผา่ นไปใน ตัวอย่างพชื ท่ีบดละเอยี ด สารที่มีอยู่ในพชื ท่ีสามารถละลายได้ในไอนา้ จะละลายออกมาพรอ้ มกับไอนา้ แล้ว ผา่ นเขา้ ส่ทู อ่ ท้าความเย็น ไอน้าจะจับตวั อย่างควบแน่น แลว้ ละลายเปน็ หยดน้าไหลลงส่ภู าชนะรองรบั นา้ สารละลายหรือช้ันของน้ามนั หอมระเหยมาท้าใหบ้ ริสุทธ์ิ การกลน่ั วิธีนสี้ ะดวกท่สี ดุ และใช้กนั อย่าง กวา้ งขวางในการผลติ น้ามันในทางการค้า - การกลั่นโดยใช้ไอนา้ (steam distillation) วธิ ีนใี้ ชก้ บั พืชสด เช่น สะระแหน่ โดยนา้ พชื สดมาวางบนตะแกรง แล้วผา่ นไอนา้ เขา้ ไปโดยตรง โดยไมต่ ้องมีการหมักพชื ดว้ ยน้าก่อน จดั เปน็ วิธีที่ สะดวกรวดเรว็ และใชค้ า่ จ่ายน้อย 4.2 การบบี หรือการอัด (expression) ใชก้ ับน้ามันหอมระเหยท่ีใชว้ ธิ กี ล่ันไม่ได้ เนือ่ งจากถูก ทา้ ลายได้ง่ายเมือ่ ถูกความรอ้ น เช่นนา้ มันหอมระเหยจากพืชตระกลู สม้ ไดแ้ ก่ นา้ มันผิวมะนาว (lemon oil) นา้ มนั ผิวส้ม (orange oil) การบบี ทนี่ ิยมคอื วิธเี อกคิวเอล (ccuelle method) ซึง่ ใช้กับนา้ มันหอมระเหยจากพชื ตระกูล ส้ม (citrus oil) โดยเอาผลไปบบี บนรางท่มี ีเขม็ แหลมๆ อยู่ เขม็ ต้องยาวพอท่จี ะแทงผา่ นผนงั ชนั้ นอก (epidermis) เพือ่ ให้ตอ่ มน้ามันแตกออกน้ามันจะหยดลงไปในราง ซึ่งเก็บน้ามันได้ 4.3 วิธเี อน็ ฟอยเรนซ์ (enileurage) ใช้กับน้ามันหอมระเหยของกลบี ดอกไม้ต่างๆเป็นวิธที ่เี ก็บ ความหอมไดด้ ี แต่กอ่ นใชใ้ นอตุ สาหกรรมท้าน้าหอม (perlume) วิธีน้จี ะใช้ไขมนั (fat) หรือน้ามันไม่ระเหย (fixed oil) ทีไ่ ม่มกี ลิ่นเป็นตัวดูดซบั ส่วนใหญใ่ ช้ไขมนั วัว (beef tallow) ร้อยละ 40 กับไขมันหมู (lard) ร้อยละ 60 โดยนา้ ตวั ดดู ซบั มาแผเ่ ปน็ แผน่ บางๆ แลว้ เอากลีบดอกไมม้ าวางเรียงบนตัวดูดซบั นาน 24 ชวั่ โมง แล้วเปลี่ยนกลบี ดอกไม้ใหม่ ท้าเชน่ น้เี ร่อื ยๆ จนตวั ดดู ซับดูดซับเอานา้ มนั หอมระเหยมากพอจึงเอาตัวดูด ซบั มาสกดั เอาน้ามันหอมระเหยออกด้วยแอลกอฮอล์ 16

เอกสารประกอบการเรยี น วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพอื่ งานธุรกจิ ทอ่ งเทย่ี วและการโรงแรม หนว่ ยที่ 3 เรือ่ ง สารละลายและการสกัดสาร 4.4 การสกดั โดยใชต้ ัวทาละลาย (extraction with solvent) ตัวท้าละลายที่นิยมใชม้ ากท่ีสุด คอื ปิโตรเลียมอเี ทอร์ (petroleum ether) อาจใช้ตวั ทา้ ละลายอื่น เช่น แอซโิ ทน (acetone) เมทานอล (methanol) เปน็ ต้น วิธนี ้จี ะควบคมุ อุณหภมู ิให้อยู่ในช่วงไม่เกนิ 50 องศาเซลเซียส ซึ่งเมื่อเปรยี บเทยี บ กบั การกล่นั มคี วามแตกต่างท่ีต้องใช้อุณหภ์ มู สิ งู ทา้ ให้องค์ประกอบทางเคมเี ปลย่ี นแปลงและมกี ลิ่นผิดไป จากธรรมชาติได้ จึงน้าวธิ ีการสกัดโดยใชต้ ัวทา้ ละลายนมี้ าใชใ้ นทางอุตสาหกรรม แต่ต้นทุนการผลติ สงู กว่าการกลนั (รัตนา, 2547) 5 การสกัดด้วยของเหลวสองชนดิ (Liquid-liquid extraction) เป็นการสกดั สารจาก สารละลาย ซ่ึงเป็นของเหลวในตัวท้าละลายอีกชนดิ หน่งึ ซึง่ ไม่ผสมกับตวั ทา้ ละลายชนิดแรก เช่น การ แยกเทอเชียรเี เอลคาลอยด์ (tertiaryTalkaloid) ออกจากควาเทอนารแี อลคาลอยด์ (quaterinary alkaloid) เทอเชยี รีแอลคาลอยด์ละลายได้ดีในตวั ทา้ alkaloid) ในสภาพแอลคาลอยด์อสิ ระ (free ละลายอินทรีย์ ดังนัน้ ถา้ เติมแอลคาลอยดท์ ้ังสองในสภาพเกลอื จะละลายอยูใ่ นน้า เม่ือทา้ ให้นา้ ยาเป็นควาเทอเชียรีแอลคา ลอยด์ จะเปล่ียนเปน็ แอลคาลอยดอ์ สิ ระ ซ่งึ ไม่ละลายน้าหากสกดั ดว้ ยตวั ท้าละลายอินทรียจ์ ะได้เทอเชยี นารีแอลคาลอยดใ์ นช้ันของตัวท้าละลายอนิ ทรีย์ ส่วนควาเทอนารีแอลคาลอยดย์ งั คงอยู่ในช้นั ของนา้ ซง่ึ สามารถแยกแอลคาลอยด์ทัง้ สองออกได้ (รตั นา, 2547) แบง่ เป็น 2 ชนิด คือ -Extraction lighter คอื ตัวท้าละลายที่ใช้ตวั สกัดเบากวา่ ตวั ท้าละลายทใี่ ช้ละลายสาร -Rallinate lighter คอื ตวั ท้าละลายท่ีใช้ตัวสกดั หนกั กว่าตัวทา้ ละลายที่ใชล้ ะลายสาร (กรมวิชาการเกษตร, 2535) 6. การสกดั ด้วยสารเคมโี ดยวิธแี ยกช้นั (partition) การสกดั แบบน้ีมักจะใช้ส้าหรับตวั อยา่ งพืช สกดั โดยน้ามาห่นั เปน็ ท่อนส้ันๆป่ันกบั น้ายาเคมีในเคร่อื งปั่น (blender) แล้วกรองผา่ นกระดาษกรอง สารละลายที่ไดน้ ้ามาสกัดด้วยนา้ ยาอกี ชนดิ หนึง่ เพ่ือท้าให้มีความบริสุทธิ์มากขน้ึ (กรมวชิ าการเกษตร, 2535) 7. การสกัดน้ามันพชื การสกัดน้ามันพชื จากเมล็ดพืชอาจท้าไดโ้ ดยใชค้ วามร้อนหรือไม่ใช้ความรอ้ น กไ็ ด้ การบีบโดยใชค้ วามร้อนจะไดน้ า้ มันมากกว่า แตจ่ ะบริสทุ ธน์ิ ้อยกว่า เครือ่ งมือท่ใี ช้บีบน้ามันทาง อุตสาหกรรมที่นิยมกัน คอื เคร่ืองบบี ชนดิ เกลียว เมื่อหมนุ เกลียวเขา้ ไปจะเกดิ แรงกดทา้ ใหเ้ มล็ดพืชแตกออก ใหน้ ้ามันไหลออกมาทางหนึง่ ส่วนกากจะไหลออกอีกทางหนึง่ กากที่ได้จากการบีบนจี้ ะมนี า้ มนั ค้างอยู่ ประมาณ 2-49% ในทางอุตสาหกรรมจงึ มักจะน้าไปสกัดดว้ ยตวั ทา้ ละลายที่ไม่มีข้วั เชน่ เฮกเซนอีกคร้งั หนงึ่ 8. Extraction by Thermomicrodistillation เป็นการสกดั สารโดยใช้เครื่องมือThermomicro Analysis and Separtion Ovens (TAS oven) เปน็ การสกัดสารขนาดน้อยมากนา้ สารใส่ลงใน cartridge ซงึ่ ขา้ งหนง่ึ seal อีกข้างหนง่ึ เปน็ capillaries เม่ือใส่เข้าไปใน oven ความร้อนจะท้าให้สารระเหยหรอื ระเหิดออกมาทาง capillarics รองรับสารทรี่ ะเหยหรือระเหิดออกมาด้วยแผ่น TLC (ทินเลเยอรโ์ ครมาโทรก ราฟี) แล้วนา้ ไปตรวจสอบอีกทหี นึ่ง (ภาควิชาเภสชั วินิจฉัยมหาวทิ ยาลัยมหิดล, 2546) 17

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 3000-1306 วิทยาศาสตรเ์ พื่องานธุรกิจทอ่ งเทย่ี วและการโรงแรม หนว่ ยท่ี 3 เรอ่ื ง สารละลายและการสกดั สาร 9. การทาใหส้ ารสกดั เข้มขน้ เมอื่ สกดั สารจากพืชดว้ ยตัวท้าละลายท่ีเหมาะสมแล้วสารสกดั ทีไ่ ด้มา มกั จะมีปริมาตรสงู และเจือจาง ทา้ ใหน้ า้ ไปแยกส่วนได้ไม่สะดวกและไม่มีประสทิ ธิภาพ จงึ จ้าเป็นตอ้ งนา้ มา ท้าใหเ้ ขม้ ข้นเสยี ก่อนซง่ึ อาจท้าไดห้ ลายวธิ ี คอื 9.1 การระเหย (free evaporation) คือการแยกทา้ ละลายออกจากน้ายาสกดั โดยใชค้ วามร้อน จากหมอ้ องไอน้า (water bath) หรอื แผน่ ความร้อน (hot plate) วิธนี อี้ าจทา้ ให้องคป์ ระกอบในสารสกดั สลายตัวได้ เน่อื งจากอุณหภูมิสูงเกินไป และหากใช้สารละลายอนิ ทรยี ์ (organic solvent) ในการสกดั การระเหยโดยให้ความร้อนโดยตรง (direct heat) บนแผน่ ความรอ้ นอาจเกดิ อนั ตรายได้งา่ ยนอกจากนคี้ วร คา้ นงึ ถึงอณุ หภูมิทจ่ี ะทา้ ใหเ้ กิดการสลายตัวของสารสา้ คัญเม่อื ใชค้ วามร้อน (รตั นา, 2547) 9.2 การกลน่ั ในภาวะสญุ ญากาศ (distillation in vacuum) เปน็ วิธีการระเหย โดยการกลั่น ตวั ท้าละลายออกที่อุณหภมู ติ ้่า และลดความดันลงใหเ้ กือบเปน็ สญุ ญากาศ โดยใช้ vacuum pump เครอื่ งมอื น้ีเรียกวา่ rotary evaporator ซึ่งจะประกอบดว้ ย 3 สว่ น คือ 1) ภาชนะบรรจสุ ารสกดั อย่างหยาบ ทจ่ี ะกลัน่ (distillation flask) 2) ส่วนคอนเดนเซอร์หรือส่วนควบแนน่ ไอสารละลาย (condenser) และ 3) ภาชนะรองรับสารละลายหลังจากการกล่ัน (receiving flask) โดยสารสกดั อย่างหยาบภาชนะจะแช่อย่ใู น หมอ้ องไอน้าที่ควบคุมอณุ หภูมไิ ด้และจะหมุน (rotate) ตลอดเวลาที่ท้างาน เพ่อื ทีจ่ ะไดก้ ระจายความร้อน ไดท้ ว่ั ถึงและสมา้่ เสมอ ภาชนะบรรจุสารสกัดอย่างหยาบน้ีจะต่อเข้ากบั สว่ นควบแนน่ ซงึ่ มรี ะบบทา้ ความ เย็นหล่ออยู่ตลอดเวลาปลายของส่วนควบแนน่ จะมภี าชนะรองรับ โดยทงั้ ระบบจะต่อเข้ากับระบบ สญุ ญากาศสารละลายท่รี ะเหยออกจากภาชนะบรรจจุ ะควบแนน่ ทีบ่ ริเวณคอนเคนเซอร์ และหยดลงมาใน ภาชนะรองรบั สารละลายหลงั การกลัน่ ซง่ึ สารละลายดงั กลา่ วสามารถน้าไปท้าให้บริสทุ ธแ์ิ ละนา้ กลับมาใช้ ใหม่ได้ (รตั นา, 2547) 9.3 Freezing Dry / Freeze Dehydration / Lyophilization / Freeze Dry ซ่ึงหมายถึง การท้าให้แห้งด้วยการแชเ่ ยือกแข็ง โดยท้าให้นา้ ที่อยู่ในเซลล์ ซึ่งเป็นของเหลวเปลี่ยนสถานะเป็นของแขง็ ที่ เปน็ ผลึกนา้ แข็งเล็ก ๆ ก่อน จากน้นั จะท้าการลดความดนั สภาพแวดล้อมให้ต้า่ กว่าบรรยากาศปกติ เพ่ือให้ ผลกึ น้าแข็งสามารถ ระเหดิ (Sublimation) กลายเป็นไอ โดยภายใต้อณุ หภูมิเท่ากับหรือต้า่ กว่า 0 องศา เซลเซยี ส จะท้าใหน้ า้ แขง็ เกิดการระเหดิ ที่ความดนั 4.7 มิลลเิ มตรปรอทหรือตา่้ กวา่ ผัก ผลไม้ หรอื อาหารที่ ผา่ นกรรมวิธีการทา้ แห้งเยือกแข็งแบบสญุ ญากาศแล้วจะยงั คงกล่นิ รส และคุณค่าทางโภชนาการไดใ้ กล้เคยี ง อาหารหรอื ผลไม้สดจริงมากที่สุด และสามารถเก็บไวไ้ ดน้ านหลายปี นาซา่ (NASA) ได้ใชว้ ธิ กี าร “ฟรีซดราย” อาหารและผลไม้ เพื่อเปน็ อาหารส้าหรับนักอวกาศ ทีต่ ้องอยู่ในสถานอี วกาศนอกโลก 9.4 การ Spray Dryer การอบแห้งแบบพน่ ฝอยสา้ หรบั แปรรปู วตั ถดุ บิ ที่มีลักษณะเปน็ ของเหลว ให้เป็นผงแห้ง โดยการฉีดฝอยของเหลวให้กระจายเป็นละอองฝอยในถงั อบลมรอ้ น เมือ่ ละอองฝอยไดร้ ับ ความรอ้ นก็จะระเหยกลายเป็นผงแห้ง ตกลงมาด้านลา่ งของตัวถัง และถูกดดู น้าไปดักเก็บไว้ดว้ ยไซโคลน และถังเกบ็ ใต้ไซโคลน 18

เอกสารประกอบการเรียน วชิ า 3000-1306 วิทยาศาสตร์เพื่องานธุรกิจทอ่ งเท่ยี วและการโรงแรม หนว่ ยที่ 3 เรอ่ื ง สารละลายและการสกดั สาร 9.5 Ultrafiltration โดยใช้ membrane ใช้กบั สารที่มี น้าหนกั โมเลกลุ มากกวา่ 5,000 อลั ตราฟิลเตรชนั (ultra filtration) คือ การกรองโดยใชเ้ ยื่อบาง (membrane filtration) และใชแ้ รงดันให้ ของเหลวเคลื่อนทผ่ี ่านเยื่อบาง ทม่ี ีขนาดของรูเปิด ( pore size ) ระหว่าง 1 นาโนเมตร (nm) ถึง100 นาโน เมตร ใช้ส้าหรับกรองอนุภาคท่มี นี ้าหนกั โมเลกลุ ระหว่าง 300 ถงึ 500,000 ดาลตนั (Dalton) เช่น โปรตนี (protein) เอนไซม์ (enzyme) สตารซ์ (starch) เซลล์ของจุลนิ ทรีย์ เช่น แบคทีเรยี ออกจากน้าและสาร โมเลกุลเล็กอน่ื ๆ ตวั อยา่ งการใช้อัลตราฟิลเตรชันในอุตสาหกรรมอาหาร เปน็ วธิ ีการทา้ ใหเ้ ขม้ ข้น (concentration) เชน่ อุตสาหกรรมนม เพือ่ การผลิตโปรตีนเวย์ (whey) ท่ีอยใู่ นรูปผง ใช้เพ่ิมความเขม้ ขน้ โปรตนี เวยใ์ นหางนมซงึ่ เปน็ ผลพลอยได้ จากการผลิตเนยแข็ง (cheese) ก่อนน้าไปท้าผ่านเครอ่ื งระเหย (evaporator) และน้าไปทา้ แหง้ (dehydration) ดว้ ยเคร่ืองท้าแห้งแบบพ่นฝอย (spray drier) ท่มี า: http://www.pw.ac.th/sci/acid-base/content/ch9.html http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/ 19