มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) พัฒนาเครื่องสกัดเทอร์ปีนและน้ำมันหอมระเหยแบบเคลื่อนที่ นวัตกรรมเพื่อผลิตสารมูลค่าสูงจากไม้ดอกและสมุนไพรไทย

30 มี.ค. 2567 น้ำมันหอมระเหยจากไม้ดอกและสมุนไพรบางชนิด เป็นสารสกัดมูลค่าสูงที่กำลังเป็นที่นิยมในตลาดโลก ด้วยคุณสมบัติอันหลากหลายที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ทั้งในด้านสุขภาพ ความงาม และเวชภัณฑ์ ข้อมูลจาก imarcgroup.com พบว่าในปี 2566 ตลาดน้ำมันหอมระเหยทั่วโลกมีมูลค่าสูงถึง 12.2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และมีแนวโน้มจะเติบโตอย่างต่อเนื่องแตะ 24.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2575 เช่นเดียวกับตลาดน้ำมันหอมระเหยในประเทศไทยที่ในปี 2565 ตลาดน้ำมันหอมระเหยเติบโตและมีมูลค่ากว่า 3,000 ล้านบาท (ข้อมูลจาก positioningmag.com)

ด้วยโอกาสในการแข่งขันในตลาดโลกผนวกกับจุดแข็งของประเทศไทยที่มีทรัพยากรทางธรรมชาติที่อุดมสมบูรณ์ มีความหลากหลายด้านพันธุ์พืชทั้งไม้ดอกและสมุนไพรมากกว่า 20,000 ชนิดถือเป็นแหล่งวัตถุดิบชั้นดีสำหรับการสกัดน้ำมันหอมระเหย ทีมวิจัยจากภาควิชาวิศวกรรมอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ซึ่งประกอบด้วย ผศ. ดร.อาลักษณ์ ทิพยรัตน์ ผศ. ดร.จักรภพ วงศ์วิวัฒน์ ดร.ภัทรินทร์ สุพานิชวาทิน และ นายธนบดี มีลาภ จึงร่วมกันคิดค้น “เครื่องสกัดเทอร์ปีนและน้ำมันหอมระเหยแบบเคลื่อนที่จากสมุนไพรและดอกไม้หอมไทยโดยใช้เทคโนโลยีก๊าซตัวทำละลายควบแน่นที่อุณหภูมิและแรงดันต่ำเพื่อยกระดับอุตสาหกรรมการผลิตยาแพทย์แผนไทยและเวชสำอาง” ขึ้นเป็นผลสำเร็จ

เครื่องสกัดเทอร์ปีนและน้ำมันหอมระเหยแบบเคลื่อนที่ เป็นวิธีการการสกัดน้ำมันหอมระเหยรูปแบบใหม่ที่เป็นระบบปิด (Close Loop System) โดยใช้ก๊าซเป็นตัวทำละลาย (Solvent) ทำให้เกิดการควบแน่นเป็นของเหลว เป็นการสกัดในอุณหภูมิต่ำ -20 องศาเซลเซียส ซึ่งตัวทำละลายที่ใช้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่หมุนเวียนในระบบปิดได้อย่างต่อเนื่อง วิธีนี้ทำให้ได้สารสกัดและสาระสำคัญมูลค่าสูงในปริมาณที่มาก มีความบริสุทธิ์สูง ใช้เวลาในการสกัดน้อยลง และสามารถรักษาคุณภาพของสารสกัดไว้ได้มากขึ้น ซึ่งสามารถแก้ไขข้อจำกัดของการสกัดน้ำมันหอมละเหยวิธีเดิมอย่างการสกัดวิธีสกัดแบบการกลั่นไอน้ำ (Steam Distillation) หรือ วิธีสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ (Solvent Extraction) ได้

ผศ. ดร.อาลักษณ์ ทิพยรัตน์ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ และหัวหน้าคณะวิจัยฯ กล่าวว่า “จากการทดสอบการสกัดกระท่อม (Mitragyna Speciosa Korth) เพื่อสกัดสาร “Mitragynine” ที่มีฤทธิ์ในการแก้ปวดคล้ายกับมอร์ฟีน ซึ่งเป็นสารสำคัญที่มีมูลค่าสูงถึง 5 ล้านบาทต่อกิโลกรัม ด้วยเครื่องสกัดเทอร์ปีนและน้ำมันหอมระเหยแบบเคลื่อนที่ พบว่าสามารถสกัดสาร Mitragynine ได้ในปริมาณที่มากกว่าวิธีการสกัดแบบเดิมหลายเท่าตัว โดยปกติแล้วการสกัดสารจากกระท่อม ต้องนำใบกระท่อมมาผ่านการอบแห้งที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส จนได้เป็นผงกระท่อมแห้งแล้วจึงนำไปสกัด ซึ่งสามารถสกัดสารออกมาได้ประมาณ 1-2% แต่เมื่อนำมาสกัดด้วยเครื่องสกัดเทอร์ปีนและน้ำมันหอมระเหยแบบเคลื่อนที่ สามารถสกัดจากใบกระท่อมสดได้เลย และได้ปริมาณสารสกัด Mitragynine มากถึง 43% ในระยะเวลาเพียง 10 ชั่วโมงนอกจากปริมาณที่ได้มากขึ้นแล้ว วิธีการสกัดรูปแบบนี้ยังสามารถคงสภาพสารที่มีสรรพคุณทางยาตัวอื่น ๆ อย่างสารประกอบกลุ่มอัลคาลอยด์ (Alkaloids) และสารประกอบกลุ่มฟลาโวนอยด์ (Flavonoids) ไว้ได้ในระดับความเข้มข้นที่มากกว่าวิธีการสกัดปกติ”

“อีกหนึ่งสิ่งที่สำคัญคือเครื่องนี้เป็นระบบโมบายด์ (Mobile) สามารถเคลื่อนย้ายเครื่องไปสกัดน้ำมันหอมระเหยได้ที่แปลงปลูกไม้ดอกหรือสมุนไพรของเกษตรกรได้โดยตรง จากเดิมที่ต้องใช้เวลาในการส่งวัตถุดิบไปสกัดที่โรงงาน ซึ่งความสดใหม่ของวัตถุดิบที่ตัดแล้วนำเข้าสกัดทันที จะทำให้สารสกัดที่ได้มีคุณภาพและปริมาณที่สูงกว่าวิธีการแบบเดิม ทั้งยังสามารถช่วยแก้ปัญหาให้กับไม้ดอกในช่วงล้นตลาดในพื้นที่นั้นๆ ได้อีกด้วย รวมถึงความสำคัญอีกประการคือ การสามารถลดคาร์บอนฟุตพรินท์ที่เกิดจากการขนส่งดอกสดได้อีกด้วย” ผศ. ดร.อาลักษณ์ ทิพยรัตน์ กล่าวถึงจุดเด่นของงานวิจัย

“ที่ผ่านมาประเทศไทยนำเข้าเครื่องสกัดสารมูลค่าสูงอย่างกลุ่มเทอร์ปีนและน้ำมันหอมระเหยจากต่างประเทศมาโดยตลอด ซึ่งมีราคาสูงในระดับหลายสิบล้านบาท ทั้งยังไม่มีการถ่ายทอดองค์ความรู้ให้กับผู้ประกอบการไทย ดังนั้นการการที่สามารถคิดค้นและผลิตเครื่องสกัดเทอร์ปีนและน้ำมันหอมระเหยแบบเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง นอกจากจะประหยัดงบประมาณในการนำเข้าแล้ว ยังสามารถถ่ายทอดองค์ความรู้จากงานวิจัยทั้งหมด ประกอบด้วยการผลิตเครื่อง การออกแบบกระบวนการผลิต การเลือกตัวทำละลายหรือการหาวิธีการที่เหมาะสมในการสกัดพืชหรือสมุนไพรแต่ละชนิด รวมถึงวิธีการซ่อมบำรุงให้กับบุคลากรไทยได้ ซึ่งเป็นการพัฒนากำลังคนในประเทศให้มีความสามารถมากขึ้น รวมถึงยังสามารถส่งต่อองค์ความรู้ที่ค้นพบให้กับผู้ผลิตในอุตสาหกรรมน้ำมันหอมระเหยของประเทศได้อีกด้วย จึงเป็นการยกระดับอุตสาหกรรมทั้งระบบ เพื่อให้ประเทศไทยพร้อมคว้าโอกาสทองในตลาดสารสกัดมูลค่าสูงในระดับโลกได้” ผศ. ดร.อาลักษณ์ ทิพยรัตน์ ทิ้งท้ายถึงผลงานนวัตกรรมชิ้นนี้ที่ได้รับรางวัลนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ระดับโลกหลายรางวัล อีกทั้งยังได้รางวัลระดับดีเด่น (สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย) ในงานวันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2567” (Thailand Inventors’ Day 2024) ครั้งที่ 25 จัดโดย สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) ที่มีการประกาศไปเมื่อเดือน ก.พ. 2567 ที่ผ่านมา