งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาเส้นใยนาโนคาร์บอนที่มีโครงสร้างหลายเฟสผสมออกไซด์ของโลหะ (CNF@MOx; M = Ag, Mn, Bi, Fe) โดยฝังอนุภาคนาโนของเงิน แมงกานีส บิสมัท และเหล็ก ลงในเส้นใยนาโนคาร์บอนที่ได้จากพอลิอะคริโลไนไตรล์ (PAN) ผ่านเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิ่งและผ่านการอบชุบในบรรยากาศอาร์กอน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเส้นใยนาโนที่ได้มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 559-830 นาโนเมตร และมีอนุภาคนาโนฝังตัวขนาด 9-21 นาโนเมตร การวิเคราะห์เชิงโครงสร้างยืนยันการมีอยู่ของสถานะออกซิเดชันต่างๆ ของโลหะออกไซด์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกลไกการเก็บประจุไฟฟ้า ผลการทดสอบทางไฟฟ้าเคมีพบว่า CNF@Ag/Mn/Bi/Fe-20 มีค่าความจุจำเพาะสูงสุดที่ 156 F g⁻¹ ที่อัตราการสแกน 2 mV s⁻¹ และมีเสถียรภาพสูง โดยยังคงค่าความจุได้มากกว่า 96% หลังจากการชาร์จ-คายประจุ 1400 รอบ กลไกการเก็บประจุของเส้นใยนี้เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างความสามารถในการเก็บประจุแบบชั้นคู่ไฟฟ้าและกระบวนการรีดอกซ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด
ในปัจจุบัน ความต้องการใช้พลังงานสะอาดและเทคโนโลยีการเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากแหล่งพลังงานดั้งเดิม เช่น น้ำมันและถ่านหิน มีข้อจำกัดด้านทรัพยากรและก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) ได้รับความสนใจอย่างมากในฐานะอุปกรณ์เก็บพลังงานที่มีความสามารถในการชาร์จ-คายประจุได้อย่างรวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน และมีเสถียรภาพสูง อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดหลักของตัวเก็บประจุยิ่งยวดในปัจจุบันคือความสามารถในการเก็บพลังงานที่ต่ำเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ ทำให้เกิดความจำเป็นในการพัฒนาวัสดุอิเล็กโทรดที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โครงงานนี้มุ่งเน้นการพัฒนา เส้นใยนาโนคาร์บอนผสมออกไซด์ของโลหะหลายเฟส (CNF@MOx; M = Ag, Mn, Bi, Fe) โดยใช้เทคนิคอิเล็กโทรสปินนิ่งและกระบวนการแคลไซน์ เพื่อเพิ่มความสามารถในการเก็บประจุของตัวเก็บประจุยิ่งยวด วัสดุที่ได้มีศักยภาพในการรวมกลไกการเก็บพลังงานแบบชั้นคู่ไฟฟ้า (Electric Double Layer Capacitance; EDLC) และกระบวนการรีดอกซ์ (Pseudocapacitance) ซึ่งช่วยเพิ่มค่าความจุจำเพาะและประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุ เหตุผลที่ทำโครงการนี้ 1. ตอบสนองต่อความต้องการเทคโนโลยีการเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูง – การพัฒนาตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่สามารถเก็บพลังงานได้มากขึ้น จะช่วยให้สามารถนำไปใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบพลังงานหมุนเวียนได้ดีขึ้น 2. การพัฒนาวัสดุอิเล็กโทรดที่มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพสูง – วัสดุที่พัฒนาขึ้นในโครงการนี้ใช้เส้นใยนาโนคาร์บอนร่วมกับโลหะออกไซด์ ซึ่งเป็นวัสดุที่มีต้นทุนต่ำและสามารถผลิตได้ในปริมาณมาก 3. เพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของเทคโนโลยีตัวเก็บประจุยิ่งยวด – การปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุอิเล็กโทรดจะช่วยให้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดสามารถแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้ดีขึ้นในแง่ของประสิทธิภาพและอายุการใช้งาน 4. มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานและอิเล็กทรอนิกส์ – วัสดุที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้ในระบบกักเก็บพลังงาน หม้อแปลงไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และยานยนต์ไฟฟ้า โครงการนี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยพัฒนาเทคโนโลยีตัวเก็บประจุยิ่งยวดและส่งเสริมการใช้พลังงานสะอาดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
คณะอุตสาหกรรมอาหาร
ปัจจุบันการบริโภคผลิตภัณฑ์จากพืชได้รับความนิยมมากขึ้น เนื่องจากผู้บริโภคให้ความสำคัญกับสุขภาพและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรมอาหารจึงมีการพัฒนาเนื้อเทียมที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับเนื้อสัตว์ งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของเบอร์เกอร์เนื้อเทียมจากถั่วลูกไก่และเบอร์เกอร์แบบผสมเนื้อหมู โดยใช้กระบวนการปรุงสุกแบบซูวีด ซึ่งเป็นวิธีที่ช่วยรักษาคุณภาพของอาหาร ทั้งในด้านเนื้อสัมผัส ความชุ่มชื้น และคุณค่าทางโภชนาการ ในการทดลอง ได้ทำการศึกษาคุณสมบัติต่างๆ ของเบอร์เกอร์ทั้งสองประเภท โดยวิเคราะห์การสูญเสียน้ำระหว่างการปรุง (Cooking loss) ความสามารถในการอุ้มน้ำ (Water holding capacity) ค่าแรงตัดเฉือน (Shear force) ค่า pH และการวิเคราะห์สี นอกจากนี้ยังมีการทดสอบทางประสาทสัมผัส โดยให้กลุ่มผู้บริโภคประเมินด้านรสชาติ เนื้อสัมผัส และความชอบโดยรวม ผลการศึกษาจะนำไปสู่ความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการซูวีดที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเบอร์เกอร์จากพืชและแบบผสม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดี และสามารถตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคที่มองหาทางเลือกอาหารที่ดีต่อสุขภาพ ผลการศึกษานี้ยังสามารถเป็นแนวทางสำหรับอุตสาหกรรมอาหารในการพัฒนาผลิตภัณฑ์โปรตีนทางเลือกที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง โดยลดการใช้เนื้อสัตว์ลง ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและส่งเสริมความยั่งยืนในภาคการผลิตอาหาร การวิจัยนี้จึงมีความสำคัญทั้งในเชิงวิทยาศาสตร์อาหารและการพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพที่สามารถแข่งขันได้ในตลาดอาหารแห่งอนาคต
คณะเทคโนโลยีการเกษตร
ปลาทรายแดงเป็นปลาที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจสามารถพบเจอได้จากการทำประมงทั้งฝั่งอ่าวไทยและอันดามันและมีราคาถูก อีกทั้งในปัจจุบันการบริโภคปลาดิบแบบซาชิมิได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นในประเทศไทย จึงต้องมีการส่งเสริมการบริโภคเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับปลาทรายแดง การศึกษานี้ได้ศึกษาวิธีการรักษาสภาพปลาทรายแดง (N. furcosus) เพื่อการบริโภคแบบดิบหรือซาชิมิ โดยการรักษาสภาพปลาทรายแดงประกอบไปด้วยการฆ่าปลาแบบ Ikejime (K) และ น็อคด้วยน้ำทะเลเย็น (S) และเก็บรักษาปลาแบบผ่าท้อง (G) และทั้งตัว (W) และเก็บรักษาไว้ 3 วัน ด้วยน้ำแข็ง (I) หรือตู้เย็น (F) ประเมินคุณภาพความสดของปลาทรายแดงด้วยวิธีทางประสาทสัมผัส, ทางเคมีกายภาพ (TVB-N, TMA-N และ pH) ดัชนีความสด (Ki-value) และทางจุลชีววิทยา พบว่าหลังจากเก็บรักษาไว้นาน 3 วัน ปลาทรายแดงกลุ่ม KGF มีคะแนนทางประสาทสัมผัสโดยรวมมากที่สุด คือ 8.36±0.80 คะแนน และปลาทรายแดงกลุ่ม KWI, SWI และ SWF มีคะแนนทางประสาทสัมผัสโดยรวมน้อยที่สุด คือ 8.13±0.77, 8.13±0.77 และ 8.13±0.81 คะแนน ตามลำดับ และคะแนนทางประสาทสัมผัสโดยรวมของปลาทุกกลุ่มการทดลองเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) ค่าTVB-N ของปลาทรายแดงกลุ่ม KGF มีค่า TVB-N น้อยที่สุด คือ 1.37±0.93 มิลลิกรัมไนโตรเจน/ตัวอย่าง 100 กรัม ปลาทรายแดงกลุ่ม SGI มีค่า TVB-N มากที่สุด คือ 2.36±1.15 มิลลิกรัมไนโตรเจน/ตัวอย่าง 100 กรัม และ TVB-N ของปลาทุกกลุ่มการทดลองเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) ค่า TMA-N ของปลาทรายแดงกลุ่ม KGF มีค่า TMA-N น้อยที่สุด คือ 1.56±0.88 มิลลิกรัมไนโตรเจน/ตัวอย่าง 100 กรัม ปลาทรายแดง กลุ่ม SWF มีค่า TMA-N มากที่สุด คือ 2.17±1.22 มิลลิกรัมไนโตรเจน/ตัวอย่าง 100 กรัม และ TMA-N ของปลาทุกกลุ่มการทดลองเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) ค่า pH ของปลาทรายแดงกลุ่ม KGF มีค่า pH น้อยที่สุด คือ 6.40±0.12 ปลาทรายแดงกลุ่ม SWF มีค่า pH มากที่สุด คือ 6.78±0.25และ pH ของปลาทุกกลุ่มการทดลองเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) Ki value ของปลาทรายแดงกลุ่ม KGF มีค่า Ki value น้อยที่สุด คือ 9.05±0.73% ปลาทรายแดงกลุ่ม KWI มีค่า Ki value มากที่สุด คือ 12.88±4.19% และ Ki value ของปลาทุกกลุ่มการทดลองเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ (p>0.05) และ คุณภาพความสดทางด้านจุลชีววิทยาพบว่าในปลาทรายแดงทุกกลุ่มการทดลองพบจุลินทรีย์ชนิด Salmonella spp., S. aureus, B. cereus, C. perfringens และ E. coli และจุลินทรีย์ทุกชนิดของปลาทรายแดงทุกกลุ่มเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยเมื่อนำมาเปรียบเทียบกับเกณฑ์คุณภาพความสดทั้งทางด้านประสาทสัมผัส เคมีกายภาพ ดัชนีความสดและจุลชีววิทยาพบว่าปลาทรายแดงทุกกลุ่มมีความสดมากและเหมาะสมต่อการบริโภคแบบดิบในระหว่างการรักษาสภาพและเก็บรักษาไว้นาน 3 วัน หลังจากการเก็บรักษาไว้นาน 3 วัน ควรบริโภคปลาทรายแดงแบบปรุงสุกเนื่องจากคุณภาพความสดของปลาไม่เหมาะสมต่อการนำมาบริโภคแบบดิบจากการเพิ่มขึ้นของค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ซึ่งการเพิ่มขึ้นของค่าพารามิเตอร์ต่างๆมีผลมาจากการเสื่อมสภาพของปลาและกิจกรรมจากจุลินทรีย์ ดังนั้นปลาทรายแดงเหมาะสมที่จะมีการส่งเสริมให้มีการบริโภคแบบดิบในระยะเวลาการเก็บรักษาภายใน 3 วัน อีกทั้งการรักษาสภาพปลาโดยเฉพาะวิธี Ikejime แล้วผ่าท้องและเก็บรักษาไว้ในตู้เย็น สามารถช่วยให้ปลามีคุณภาพความสดที่ดีมากยิ่งขึ้น ซึ่งผลการศึกษานี้สามารถนำไปพัฒนาเทคนิคในการรักษาสภาพปลาที่เกิดขึ้นหลังการจับให้กับชาวประมงและสามารถส่งเสริมให้มีการเพิ่มมูลค่าปลาทรายแดงได้ในอนาคต
คณะอุตสาหกรรมอาหาร
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาเทคนิคการห่อหุ้มร่วม (Co-encapsulation) ของวิตามินซีและโคเอนไซม์คิวเท็นภายในลิโปโซม เพื่อเพิ่มเสถียรภาพและประสิทธิภาพการกักเก็บของสารสำคัญ รวมถึงศึกษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและการปลดปล่อยในสภาวะจำลองระบบทางเดินอาหาร โดยทำการเตรียมลิโปโซมด้วยวิธี High-Speed Homogenization Method และวิเคราะห์คุณสมบัติต่าง ๆ เช่น ขนาดอนุภาค ศักย์ไฟฟ้า การกักเก็บสารสำคัญ และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระผ่าน DPPH, ABTS และ FRAP assay ผลการศึกษาพบว่าการห่อหุ้มร่วมสามารถเพิ่มความเสถียรของวิตามินซีและโคเอนไซม์คิวเท็นได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการห่อหุ้มเดี่ยว โดยมีค่าประสิทธิภาพการกักเก็บสูง และสามารถรักษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระได้ดี นอกจากนี้ ลิโปโซมที่เตรียมขึ้นยังแสดงประสิทธิภาพการปลดปล่อยที่เหมาะสมในสภาวะจำลองระบบทางเดินอาหาร แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเทคนิค Co-encapsulation ในการเพิ่มประสิทธิภาพของสารอาหารเชิงหน้าที่ ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพได้