บริการสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์:
ยกระดับคุณภาพสารสกัดจากธรรมชาติ (Solvent Extraction)
ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม เครื่องสำอาง ไปจนถึงผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร “การสกัด” โดยเฉพาะ การสกัดด้วยตัวทำละลาย (Solvent Extraction) นับเป็นเทคนิคหลักที่ช่วยดึง สารสกัดจากพืช หรือ สารสกัดจากสมุนไพร ออกมาใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อาศัย “ตัวทำละลายอินทรีย์ (Organic Solvents)” ซึ่งเหมาะสำหรับละลายสารบางกลุ่มได้ดีกว่าน้ำ ไม่ว่าจะเป็นสารกลุ่มไขมัน (Lipophilic Compounds) หรือสารออกฤทธิ์ที่ละลายน้ำได้ยาก แม้ว่าวิธีการนี้จะพบข้อกังวลในด้านความปลอดภัย แต่หากเลือกใช้ตัวทำละลายเกรดเหมาะสม (เช่น Food Grade หรือ Commercial Grade) พร้อมวางแผนกระบวนการให้รัดกุม ก็สามารถได้สารสกัดที่มีความเข้มข้นและมีมาตรฐานความปลอดภัยสูง ตอบโจทย์ทั้งงานวิจัยและการผลิตเชิงอุตสาหกรรม
ทำความเข้าใจกับการสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ (Solvent Extraction)
การสกัดด้วยตัวทำละลาย (Solvent Extraction) อาศัยหลัก “Like Dissolves Like” ซึ่งหมายความว่า สารที่มีโครงสร้างโมเลกุลคล้ายกับตัวทำละลายจะละลายออกมาได้ง่ายกว่า เช่น
- สารไม่ขั้ว (Non-polar) จะละลายได้ดีในตัวทำละลายไม่ขั้ว เช่น เฮกเซน (Hexane)
- สารออกฤทธิ์ที่มีขั้ว (Polar) จะละลายได้ดีในตัวทำละลายที่มีขั้วปานกลางถึงสูง เช่น เอทานอล (Ethanol) หรือเมทานอล (Methanol)
กระบวนการ การสกัด แบบนี้ช่วยให้เราได้ สารสกัดจากพืช หรือ สารสกัดจากสมุนไพร ในปริมาณมากขึ้นและรวดเร็วขึ้น เมื่อเทียบกับการสกัดด้วยน้ำหรือวิธีธรรมดา อย่างไรก็ดี จุดสำคัญที่ต้องใส่ใจคือการกำจัดตัวทำละลายตกค้าง (Residue) และการควบคุมสภาวะการสกัด (เช่น เวลา อุณหภูมิ) ให้เหมาะสม เพื่อคงคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ปลายทาง
เกรดตัวทำละลาย: Food Grade และ Commercial Grade
การคัดเลือกเกรดของตัวทำละลายมีความสำคัญไม่แพ้ขั้นตอน การสกัด ตัวเอง โดยเฉพาะถ้าผลิตภัณฑ์สุดท้ายต้องสัมผัสกับร่างกายหรือบริโภคโดยตรง
Food Grade
-
- มีมาตรฐานความบริสุทธิ์สูง เหมาะกับ การสกัดด้วยตัวทำละลาย ที่จะนำผลลัพธ์ไปใช้ในอาหาร เครื่องดื่ม หรือผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร
- ควบคุมปริมาณสารตกค้าง (Residue) ให้ต่ำที่สุดตามเกณฑ์ความปลอดภัยที่กำหนด
Commercial Grade
-
- เหมาะสำหรับงาน R&D หรืองานอุตสาหกรรมทั่วไปที่ยังไม่เน้นการบริโภคโดยตรง
- มีต้นทุนต่ำกว่า แต่ยังต้องตรวจสอบสารปนเปื้อนและสารตกค้างให้ตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรม
หากสารสกัดที่ได้จาก solvent extraction มีโอกาสเป็นส่วนหนึ่งของอาหารหรือผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม ก็ควรให้ความสำคัญกับเกรด Food Grade เพื่อสร้างความมั่นใจแก่ผู้บริโภค
ความปลอดภัยของการสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์
แม้ การสกัดสารจากพืชด้วยตัวทําละลาย จะเป็นกระบวนการสำคัญ แต่ก็มีความเสี่ยงบางประการที่ต้องใส่ใจ
- สารตกค้าง (Residue)
- หากขั้นตอนกำจัดตัวทำละลายไม่สมบูรณ์ สารสกัดอาจมีตัวทำละลายตกค้างมากเกินค่ามาตรฐาน จำเป็นต้องใช้วิธีระเหยด้วยสุญญากาศ (Vacuum Evaporation) หรืออบแห้ง (Drying) เพื่อความปลอดภัย
2. ความไวไฟ (Flammability) และพิษภัย (Toxicity)
-
- ตัวทำละลายบางชนิด เช่น เฮกเซน (Hexane) หรืออะซิโตน (Acetone) ไวไฟสูง ต้องมีระบบการจัดเก็บและระบายอากาศที่ปลอดภัย
- ควรตรวจสอบอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) และมาตรการความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการหรือไลน์ผลิต
3. ข้อบังคับตามกฎหมาย
-
- หลายประเทศกำหนดปริมาณสารตกค้างสูงสุดของตัวทำละลายแต่ละชนิดในอาหารหรือเครื่องสำอาง ผู้ผลิตต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาทางกฎหมาย
ตัวทำละลายชนิดต่าง ๆ และกลุ่มสารออกฤทธิ์ที่เหมาะสม
ต่อไปนี้คือการยกตัวอย่างตัวทำละลายที่นิยมใช้ใน การสกัดด้วยตัวทำละลาย พร้อมกลุ่มสารที่เหมาะสม
- เอทานอล (Ethanol)
มีขั้วปานกลาง เหมาะกับสารกลุ่มฟลาโวนอยด์ (Flavonoid), สารต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidants) และน้ำมันหอมระเหยบางชนิดที่ละลายได้ในเอทานอล ใช้ได้ทั้งใน การสกัดสารจากพืชด้วยตัวทําละลาย เพื่ออุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร
- เมทานอล (Methanol)
มีขั้วสูง มักใช้ในงานวิจัย เพื่อดึงสารอัลคาลอยด์ (Alkaloids) หรือฟีนอล (Phenols) ที่มีขั้วสูง แต่มีพิษสูงกว่าเอทานอล จึงไม่เหมาะกับผลิตภัณฑ์ที่ใช้บริโภค
- เฮกเซน (Hexane)
ไม่ขั้ว (Non-polar) เหมาะสกัดไขมัน น้ำมันหอมระเหยไม่ขั้ว นิยมใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันพืช แต่ต้องคุมความปลอดภัยด้านไวไฟและสารตกค้าง
- ไอโซโพรพานอล (Isopropanol)
ขั้วปานกลาง เหมาะกับสารที่ละลายน้ำได้ไม่ดี แต่ละลายได้ในแอลกอฮอล์ เช่น ฟลาโวนอยด์บางชนิด หรือสารออกฤทธิ์ที่มีขั้วไม่มาก
- อะซิโตน (Acetone)
ขั้วค่อนข้างสูง ระเหยไว มีกลิ่นฉุน ใช้ดึงสารกลุ่มฟีนอล (Phenolic) ที่ละลายยากในน้ำ แต่ต้องจัดการอย่างระมัดระวังเนื่องจากไวไฟ
ความสำคัญของการเตรียมวัตถุดิบ: การบดหยาบและการบดละเอียด
เพื่อให้ การสกัดด้วยตัวทำละลาย ได้ผลดี การเตรียมวัตถุดิบเป็นขั้นตอนที่ไม่ควรมองข้าม
- การบดหยาบ (Coarse Grinding)
- เหมาะกับการสกัดที่ใช้เวลาแช่นาน (Maceration) หรือกระบวนการที่ต้องการกรองกากพืชออกง่าย
- ลดโอกาสที่ผงจะละเอียดจนปนเปื้อนในสารสกัด แต่ใช้เวลานานกว่าจะดึงสารได้ครบถ้วน
2. การบดละเอียด (Fine Grinding)
-
- เพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส ทำให้สารออกฤทธิ์ละลายออกมาได้เร็ว เหมาะกับการสกัดแบบต่อเนื่อง หรือใช้เครื่อง Centrifuge
- ควรมีระบบกรองแยกตะกอนอย่างเหมาะสม เพราะผงละเอียดอาจทำให้กรองยากขึ้น
ประโยชน์และการนำสารสกัดไปใช้งาน
เมื่อได้สารสกัดจากธรรมชาติผ่านกระบวนการ solvent extraction ที่เหมาะสมแล้ว สารสกัดดังกล่าวสามารถประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลาย ดังนี้
- อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
- ใช้เป็นสารแต่งกลิ่น-รสธรรมชาติ (Natural Flavor) จาก สารสกัดจากสมุนไพร หรือพืชเครื่องเทศ
- สารต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidants) และสีธรรมชาติ (Colorants) เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา
2. อุตสาหกรรมเครื่องสำอางและความงาม
-
- สารออกฤทธิ์ที่ช่วยต้านอนุมูลอิสระ (Anti-aging) หรือช่วยลดการอักเสบ (Anti-inflammatory) ในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว
- สารสกัดจากพืช เช่น น้ำมันหอมระเหย (Essential Oils) หรือสารสกัดที่ช่วยให้ผิวกระจ่างใส
3. อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร
-
- สารออกฤทธิ์เฉพาะที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง เช่น กลุ่มอัลคาลอยด์ (Alkaloids), ฟลาโวนอยด์ (Flavonoids) หรือไฟโตเคมิคอล (Phytochemicals)
การสกัดด้วยตัวทำละลาย (Solvent Extraction) เป็นกระบวนการหลักในการดึง สารสกัดจากพืช หรือ สารสกัดจากสมุนไพร โดยเฉพาะสารที่ละลายน้ำได้ยาก อาศัยหลักการเลือกตัวทำละลายตามระดับขั้ว (Polarity) และเกรด (Food Grade หรือ Commercial Grade) เพื่อให้ได้สารสกัดที่มีคุณภาพและความปลอดภัยสูง นอกจากนี้ การเตรียมวัตถุดิบด้วยการบดหยาบหรือบดละเอียดก็มีผลอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพการสกัด และความสะดวกในการกรองแยกของแข็ง
แม้บางชนิดของตัวทำละลายจะไวไฟหรือมีพิษภัย แต่หากวางแผนกระบวนการให้ดี ทั้งด้านเทคนิคและด้านความปลอดภัย ก็สามารถได้ผลิตภัณฑ์ที่ได้มาตรฐาน พร้อมใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นอาหาร เครื่องดื่ม เครื่องสำอาง ยา หรือเคมีภัณฑ์ และยังตอบโจทย์เทรนด์การใช้สารสกัดธรรมชาติที่มาแรงในปัจจุบัน