คราบมัน คราบโปรตีน คราบแป้ง ใช้เคมีแบบไหน ?

การจะทำความสะอาด คราบมัน คราบโปรตีน คราบแป้ง ก่อนอื่นเราต้องรู้จักกับธรรมชาติของคราบต่าง ๆ ก่อน โมเลกุลของคราบมี polarity (ขั้วไฟฟ้า) ต่างกัน ทำให้ต้องใช้สารคนละแบบในการสลายคราบ โดยมีหลักการคือ Like dissolves like หมายถึง สิ่งที่มีขั้วเหมือนกันจะละลายกันได้ดี ดังนั้นหากเรารู้ว่า คราบนั้นเป็นโมเลกุลแบบมีขั้วหรือไม่มีขั้ว เราก็สามารถเลือกสารทำความสะอาดได้ถูกต้อง

จะทราบได้อย่างไรว่า ว่าจะต้องใช้อะไรในการสลายอะไร ?

คราบน้ำมัน คราบมัน (Oil / Fat Stain)

สังเกตได้ว่าคราบมันจะละลายในน้ำได้ไม่ค่อยดี เนื่องจากโมเลกุลของคราบมันนั้นเป็นโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว (Non-polar) เช่น Triglyceride เป็นต้น น้ำซึ่งเป็น โมเลกุลมีขั้ว (polar) จึงไม่สามารถละลายไขมันได้ดี การทำความสะอาดคราบมันประกอบได้ด้วย 3 วิธีได้แก่

1. Surfactant (สารลดแรงตึงผิว)

สารลดแรงตึงผิว คือสารที่จะมีโมเลกุลส่วนหัวซึ่งมีขั้ว และโมเลกุลส่วนหางที่จะไม่มีขั้ว เรียกว่าโมเลกุลแบบ amphiphilic molecule เมื่อถูกนำไปล้างคราบ ส่วนหัวซึ่งมีขั้วจะจับกับน้ำ และส่วนหางที่ไม่มีขั้วจะจับกับไขมัน ทำให้เกิดเป็นโครงสร้างทรงกลมที่เรียกว่า “micelle” ทำให้สามารถถูกล้างออกได้ง่าย

2. Alkaline Hydrolysis (Saponification)

คือการใช้สารเช่น Sodium Hydroxide Sodium Carbonate หรือ Sodium Metasilicate สถาวะซึ่งเป็นด่างจะเกิดให้เกิดปฏิกิริยา “Hydrolysis” ทำให้คราบไขมัน เช่น Triglyceride กลายเป็น Glycerol และ Fatty acid salt ซึ่งเป็นเกลือโซเดียม ละลายน้ำได้ดี วิธีนี้จึงเป็นอีกวิธีหนึ่งที่สามารถล้างคราบไขมันได้ดี

คราบโปรตีน (Protein stain)

คราบโปรตีนเช่น คราบอาหาร และ เลือด ซึ่งเป็น โพลีเมอร์ (polymer) ของ กรดอะมิโน (amino acid) ต่าง ๆ ซึ่งจะมีทั้งโมเลกุลที่มีขั้วและไม่มีขั้ว และอาจจะประกอบไปด้วยกลุ่ม อะมีน (amine) หรือ หมู่คาร์บอกซิล (carboxyl) ทำให้โปรตีนโดนรวมนั้นเราจะเรียนมันว่าเป็นโมเลกุลแบบ amphoteric molecule ซึ่งก็จะมีวิธีที่เราจะสามารถใช้ละลายคราบโปรตีนได้ 2 วิธี ได้แก่

1. Alkaline Hydrolysis

คือการใช้สารเช่น Sodium Hydroxide หรือ Sodium Carbonate สถาวะซึ่งเป็นด่างจะทำให้พันธะของ เปปไทด์ (Peptides) ทำให้โมเลกุลโปรตีนขนาดใหญ่ถูกย่อยให้มีขนาดเล็กลง โครงสร้างของโปรตีนจึงสูญเสียความเสถียรและคลายตัวออกช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำ ทำให้คราบต่าง ๆ หลุดออกมาง่ายขึ้น

2. เอนไซม์ (Protease)

คือการใช้เอนไซต์เช่น protease หรือ subtilisin โดยจะทำให้โปรตีนสลายเป็น เปปไทด์ และสุดท้ายก็กลายเป็น กรดอะมิโน เมื่อโปรตีนถูกย่อยเป็นโมเลกุลขนาดเล็กลง ความสามารถในการละลายน้ำจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้คราบที่มีองค์ประกอบเป็นโปรตีน เช่น คราบเลือด คราบนม คราบไข่ คราบอาหาร หรือคราบอินทรีย์ต่าง ๆ ที่เกาะติดอยู่บนพื้นผิว สามารถแตกตัวและหลุดออกจากพื้นผิวได้ง่ายขึ้น

คราบแป้ง (Starch)

คราบแป้งคือสิ่งที่เราเรียกว่า Polysaccharide เป็นโมเลกุลที่มีหมู่ Hydroxyl จำนวนมาก ซึ่งทำให้ตัวโมเลกุลมีความเป็นขั้วสูง มี 2 วิธีหลัก ๆ ในการสลายคราบแป้ง ได้แก่

1. กรดอ่อน (Weak Acid)

กรด เช่น Acetic acid (น้ำส้มสายชู) หรือ Citric acid (กรดมะนาว) สามารถ hydrolyze พันธะของ glycosidic ได้ ด้วยปฏิกิริยา acid catalyzed hydrolysis ทำให้โครงสร้างโมเลกุลเล็กลง ทำให้คราบแป้งหลุดออกง่ายขึ้น

2. เอนไซม์อะไมเลส (Amylase)

การใช้เอนไซม์ อะไมเลส (amylase) ในการสลายคราบแป้ง เพื่อให้แป้งกลายเป็น กลูโคส (glucose) ซึ่งละลายน้ำได้ดีกว่า เป็นอีกหนึ่งวิธีที่ทำให้การทำความสะอาดคราบแป้ง นั้นง่ายขึ้นมาก

การทำความสะอาดคราบต่าง ๆ นั้น หากเราเข้าใจธรรมชาติของโครงสร้างโมเลกุลของคราบต่าง ๆ การทำความสะอาดคราบที่ดูจะยากเย็นนั้น จะง่ายขึ้นทันที

อ้างอิง:

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., et al. (2018). Chemistry: The Central Science (14th ed.). Pearson Education.

Rosen, M. J., & Kunjappu, J. T. (2012). Surfactants and Interfacial Phenomena (4th ed.). Wiley.

สนใจติดต่อ เวิลด์เคมีคอล กรุ๊ป ผู้นําด้านการจําหน่ายและนำเข้า สารเคมีภัณฑ์ เคมีภัณฑ์อุตสาหกรรม ขนาดใหญ่ และ ขนาดย่อม ประเภท เคมีอุตสาหกรรม เคมีทําความสะอาด เคมีสระว่ายน้ำ เคมีบำบัดน้ำ เคมีงานปั้น-งานหล่อ เคมีอาหาร กลิ่น สารสกัด สี น้ำหอม เคมีเครื่องสำอาง อาทิ กลีเซอรีน โซดาไฟเกล็ด โซเดียมเมต้าไบซัลไฟต์ เอทิลแอลกอฮอล์ ฯลฯ สารพัดด้านเคมี เวิลด์เคมิคอล กรุ๊ป พร้อมให้บริการและให้ปรึกษากับลูกค้าทุกท่าน

สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

Line ID : @worldchemical
Facebook : https://www.facebook.com/chemical.chiangmai
เว็บไซต์ : www.worldchemical.co.th
โทร : 053 204 446-7

Jirakit Pawnsakunrungrot

Technical SEO Specialist, Web Developer, Self-taught chemist