ปุจฉา:โครงสร้างของน้ำยางเป็นอย่างไร


น้ำยางสด

วิสัชนา : 

น้ำยาง  (latex) หมายถึง อะไร

น้ำยางสดเป็นส่วนของไซโตพลาสซึมในท่อน้ำยางสด ไหลออกมาจากท่อน้ำยางโดยวิธีกรีดหรือเจาะน้ำยางออกมาจากท่อน้ำยาง

น้ำยาง คือ ของเหลวที่มีลักษณะขุ่นขาวคล้ายน้ำนม ซึ่งไหลออกมาจากต้นยาง  ประกอบด้วยธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจน

มีสูตรเอ็มไพริเคิล คือ C5H8 

 

 คุณสมบัติทั่วไป

 

น้ำยางมีลักษณะเป็นของเหลวสีขาว เหมือนน้ำนม   สภาพเป็นคอลลอยด์ หรือสารแขวนลอยมีความหนาแน่น 0.975-0.980  กรัมต่อมิลลิลิตร มีค่า pH ประมาณ 6.5-7.0  มีความหนืดประมาณ 12-15 Centipoint

หลังจากการกรีด น้ำยางสดจะคงสภาพเป็นน้ำยางไม่เกิน 6 ชั่วโมง จากนั้นจะเกิดการเสียสภาพ เนื่องจาก สภาพแวดล้อมและอุณหภูมิ รวมถึงการเติบโตของเชื้อแบคทีเรียในน้ำยาง คือ

-          Flocculation เกิดการจับตัวเป็นเม็ดเล็กๆ (เม็ดพริก) หลังจากกรีดยางประมาณ 2 ชั่วโมง จะเริ่มจับตัวเป็นเม็ดเล็กๆ คล้ายเม็ดพริก แล้วค่อยๆ หนืดขึ้น

-          Coagulation จับตัวเป็นก้อน เกิดการแยกเป็น 2 ส่วน คือ ยาง และ เซรุ่ม

-          Gelation จับตัวทั้งก้อน เสียสภาพแล้ว แต่ยังคงรูปเป็น Gel

-       เกิดการบูดเน่า มีกลิ่นเหม็น

 

 

ส่วนประกอบของน้ำยาง

น้ำยางธรรมชาติเป็นสารที่ไม่บริสุทธ์ มีปริมาณของเนื้อยางแห้งอยู่ระหว่าง 25-45% และมีความแตกต่างระหว่างปริมาณสารที่เป็นของแข็งและสารที่เป็นเนื้อยางแห้งประมาณ 3 %

น้ำยางประกอบด้วย  2  ส่วน คือ ส่วนที่เป็นเนื้อยาง ประมาณ 35 % และส่วนที่ไม่ใช่เนื้อยาง ประมาณ  65 % โดยเมื่อนำน้ำยางสดมาปั่นด้วยความเร็วสูง 20,000 รอบต่อนาที จะแยกน้ำยางออกเป็น 4 ส่วน ตามลำดับ ดังนี้

 

ส่วนของเนื้อยาง 35%

ยาง 33.6%

โปรตีน 0.5%

ไขมัน 0.9%

อนุมูลของโลหะ

เฟรย์-วิสลิ่ง 2%

คาร์โรตินอยด์ 1.0%

ไขมัน

ส่วนเซรุ่ม 48%

คาร์โบไฮเดรตและอิโนซิทอล 1.0%

โปรตีน สารจากโปรตีนและสารประกอบพวกไนโตรเจน

กรดนิวคลีอิกและสารประกอบจากกรดนี้

อนุมูลของอนินทรีย์สาร

อนุมูลของโลหะ

ส่วนชั้นล่าง 15%

(ตะกอนสีเหลืองหรือขาว สารพวกลูทอยด์)

โปรตีนและสารประกอบพวกไนโตรเจน

ยางและคาโรตินอยด์

ไขมันและอนุมูลของโลหะ

 

I. ส่วนของเนื้อยางแห้ง

อนุภาคยาง  อนุภาคยางจะแขวนลอยในน้ำ   ประกอบด้วยสารประกอบพวกไฮโดรคาร์บอน มีชื่อโครงสร้างทาง

เคมีว่า  Cis-1,4-Polyisoprene  น้ำหนักโมเลกุลประมาณหนึ่งล้าน (แต่ไม่สามารถระบุค่าที่แน่นอนได้ เนื่องจากมีส่วนของยางที่ไม่ละลาย, Gel content) มีความหนาแน่นเท่ากับ  0.92กรัมต่อมิลลิลิตร ที่ผิวอนุภาคห่อหุ้มด้วยชั้นของสารพวกไขมันและสารพวกโปรตีน

 

                        

              

                นอกจากนี้อาจมีหมู่คาร์บอนิล (Carbonyl group) ซึ่งทำให้เกิดการเชื่อมโยงอย่างช้าๆ ในยาง (Storage hardening) เกิดส่วนที่ไม่ละลาย (Gel) อาจสูงถึง 50% ในโทลูอีน

 

อนุภาคของน้ำยางธรรมชาติ

อนุภาคของน้ำยางจะขึ้นอยู่กับอายุ  เช่น

ต้นยางอ่อน อายุ 1-3 ปี จะมีขนาดอนุภาคเล็ก รูปร่างค่อนข้างกลม ขนาดอนุภาคจะไม่สม่ำเสมอ

อนุภาคของยางที่มีอายุมาก หรือต้นยางที่เจริญเติบโตเต็มที่  มีขนาดอนุภาคคล้ายลูกแพร (Pear Shaped)

อนุภาคของยางจะมีประจุอยู่ข้างนอก

อนุภาคของยางจะมีการกระจายตัวซึ่งขึ้นอยู่กับอายุของต้นยาง เช่น ยางพันธุ์  RRIM 600 อายุ 1-7 ปี ค่าเฉลี่ย Particle diameter gradually increased from 0.28 -0.68 ไมโครเมตร มีค่า MW = 105-106 และมี MWD = 3-10

 

 

               

โปรตีน (Protein) โปรตีนทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำยางประกอบด้วย

- โปรตีนที่ห่อหุ้มอยู่ตรงผิวรอบนอกของอนุภาคยางประมาณ  25%                     

- โปรตีนที่มีอยู่ในชั้นน้ำ 50%  และ

- โปรตีนปนอยู่ในสารลูทอยด์ อีก  25% 

ซึ่งโปรตีนที่อยู่ในสารลูทอยด์ จะทำให้เกิดการแพ้ โครงสร้างของโปรตีนทำให้อนุภาคมีประจุลบโปรตีนมีทั้งประจุบวกและลบในโมเลกุล ขึ้นอยู่กับค่า  pH  ของตัวกลางเมื่อมีการสูญเสียน้ำ  เช่นการเติมแอลกอฮอล์  หรือกรดอะซิติก อนุภาคยางจะเกิดการรวมตัวกันเป็นก้อนเรียกว่า  Coagulum   แยกออกจากส่วนของเซรุ่ม  บนผิวของอนุภาคยางมีกำมะถันอยู่ประมาณ  5%  ดังนั้น  ขณะที่น้ำยางเกิดการสูญเสียสภาพจะเกิดการบูดเน่า  โปรตีนส่วนนี้จะสลายตัวให้สารพวกไฮโดรเจนซัลไฟด์

และสารเมอร์แคปแทนทำให้มีกลิ่นเหม็น

 

 

ไขมัน  (Lipid) ไขมันระหว่างผิวอนุภาคยางและโปรตีน ส่วนใหญ่เป็นพวกฟอสโฟไลปิดชนิด α –Lecithin ซึ่งเชื่อว่าทำหน้าที่ยึดโปรตีนให้เกาะอยู่บนผิวของอนุภาคยาง

 น้ำยางในสภาวะที่เป็นด่าง เช่น มีแอมโมเนียอยู่ 0.60% ขึ้นไป (HA) สารฟอสโฟไลปิดจะถูกไฮโดรไลซ์ เป็นกรดไขมันที่มีโมเลกุลยาวซึ่งจะรวมตัวกับแอมโมเนียกลายเป็นสบู่ ทำให้น้ำยางเสถียรยิ่งขึ้น

น้ำยางที่มีแอมโมเนียปริมาณน้อย ประมาณ  0.2 %(LA) การไฮโดรไลซิสจะเกิดขึ้นน้อย จำเป็นต้องเพิ่มสบู่ เพื่อเพิ่มความเสถียรของน้ำยาง

 

II ส่วนที่ไม่ใช่ยาง

1. ส่วนที่เป็นน้ำหรือเซรุ่ม มีความหนาแน่น 1.02 กรัมต่อมิลลิลิตร ประกอบด้วยสารชนิดต่าง ๆ คือ คาร์โบไฮเดรต, โปรตีน, กรดอะมิโน

1.1 คาร์โบไฮเดรต เป็นสารพวกแป้งและน้ำตาล และน้ำตาลมีอยู่ในน้ำยางประมาณ1 เปอร์เซ็นต์ น้ำตาลที่อยู่ในน้ำยาง

ส่วนใหญ่เป็นชนิด  คิวบราซิทอล (Quebrachitol) มีน้ำตาลชนิดกลูโคส ซูโคส ฟรุกโตส ปริมาณเล็กน้อย 

         น้ำตาลที่ชื่อคิวบราซิทอล นี้จะเป็นน้ำตาลที่เหมาะแก่การเจริญของแบคทีเรีย ที่อยู่ในน้ำยาง แบคทีเรียใช้สารนี้เป็น

อาหารแล้วจะเกิดปฏิกิริยาการย่อยสลายให้กรดที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ทำให้น้ำยางสูญเสียสภาพ และรวมตัวเป็นก้อน กรดนี้เป็น กรดที่ระเหยได้ง่าย (Volatile Fatty Acid: VFA)”

                1.2 โปรตีนและกรดอะมิโน ส่วนประกอบที่สำคัญ คือ โปรตีน และส่วนที่สลายตัวจากโปรตีน สบู่ของกรดไขมัน เกลือของสารอินทรีย์ และอนินทรีย์ โปรตีนที่สำคัญได้แก่ แอลฟา-กลูโบลิน (α-Glibolin) และฮีวิน (Hevein) ประจุบวกที่พบมากในน้ำยางคือ Ammonium ion, Potassium ion

                1.3 ส่วนอื่นๆ ได้แก่ ส่วนประกอบของไนโตรเจนอิสระ อนุมูลลบของสารอนินทรีย์ และอนุมูลของโลหะ

 

 

 2. ลูทอยด์และสารอื่น ๆ

                2.1 ลูทอยด์ (Lutoids)  

ลูทอยด์มีอนุภาคค่อนข้างกลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2-5 ไมครอน หนักกว่าอนุภาคยาง ห่อหุ้มด้วยเยื่อบางๆ ภายในเยื่อบาง มีทั้งสารละลายและสารที่แขวนลอย ส่วนใหญ่ประกอบด้วย โปรตีน   มีสารโพลีฟีนอลอ๊อกซิเดส ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้ยางมีสีเหลือง หรือสีคล้ำเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ

                ลูทอยด์ ห่อหุ้มด้วยเนื้อเยื่อชั้นเดียว เกิดการออสโมซิสง่าย ทำให้ลูทอยด์บวมและแตกง่าย ขณะที่ลูทอยด์เกิดการพองตัว มีผลทำให้น้ำยางมีความหนืดเพิ่มขึ้น เมื่อลูทอยด์แตกความหนืดก็จะลดลง

                เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ลูทอยด์จะขยายตัวและแตกออก เมื่อลูทอยด์แตก ของเหลวภายในที่มีประจุบวกและอิออนของโลหะ เช่น แคลเซียมอิออน และแมกนีเซียมอิออน จะปะปนรวมอยู่ในเซรุ่ม ทำให้อนุภาคยางเกิดการรวมตัวกัน ก่อให้เกิดการอุดตันของท่อน้ำยาง มีผลให้น้ำยางหยุดไหลหลังกรีด

                หากเติมแอมโมเนียลงไปในน้ำยางสด จะพบว่า ลูทอยด์และสารพวกโลหะแมกนีเซียม จะรวมตัวกับแอมโมเนีย เกิดการตกตะกอนเป็นตมสีน้ำตาลและสีม่วงแยกตัวออกจากเนื้อยาง และเกาะรวมกันอยู่ด้านล่าง สามารถแยกออกได้

 

                                Mg2+ + NH3  + HPO42-                        MgNH4PO4  ¯

 

อนุภาคเฟรย์-วิสลิ่ง (frey-wyssling) เป็นสารไม่ใช่ยาง มีปริมาณไม่มากนัก ขนาดอนุภาคใหญ่กว่ายางแต่ความหนาแน่นน้อยกว่า ประกอบด้วยสารเม็ดสี พวกคาโรตินอยด์ สามารถรวมตัวกับแอมโมเนียและแยกตัวออกจากยางมาอยู่ในส่วนของเซรุ่ม

 

 

 

 

 

 

 

 

คำสำคัญ (Tags): #น้ำยาง#น้ำยางสด
หมายเลขบันทึก: 291782เขียนเมื่อ 28 สิงหาคม 2009 09:14 น. ()แก้ไขเมื่อ 20 มิถุนายน 2012 00:40 น. ()สัญญาอนุญาต: ครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน


ความเห็น (3)

ขอขอบคุณสำหรับข้อมูลดีๆ ครับ

ที่จริงผมสนใจ NRC แต่ไม่มีความรู้ด้านเคมี

ผมต้องการทราบโครงสร้างภายในยางพาราแผ่นดิบ มีใครเคยส่องกล้องจุลทัศน์โครงสร้างยางพาราแผ่นดิบบ้างครับ ผมขอความอนุเคราะห์ขอความรู้ด้วยครับ ขอบคุณครับ

฿129.00 -66.67%
฿890.00 -62.36%
฿640.00 -60.0%
฿173.00 -58.96%
พบปัญหาการใช้งานกรุณาแจ้ง LINE ID @gotoknow
ขอแนะนำ ClassStart
ระบบจัดการการเรียนการสอนผ่านอินเทอร์เน็ต
ทั้งเว็บทั้งแอปใช้งานฟรี