หน่วยที่ 8: เคมีในชีวิตประจำวัน (Chemistry in Everyday Life)

8.3 การเชื่อมโยงกับ STEM (Connections with STEM)

เคมีในชีวิตประจำวัน โดยเฉพาะเคมีในอาหารและพลังงานในอาหาร มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับสาขา STEM (วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์) การประยุกต์ใช้ความรู้ทางเคมีช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรพัฒนาผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่ดีต่อสุขภาพและยั่งยืน รวมถึงการทำความเข้าใจปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในอาหาร ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนานวัตกรรมในสาขาต่าง ๆ

1. วิทยาศาสตร์ (Science)

ในสาขาวิทยาศาสตร์ เคมีในอาหารช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโภชนาการของอาหารและกระบวนการย่อยอาหารในร่างกาย ความเข้าใจในกระบวนการทางเคมี เช่น การเกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ด (Maillard Reaction) หรือการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันในอาหาร มีความสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารที่มีคุณภาพสูงและปลอดภัย รวมถึงการสร้างอาหารที่เหมาะสมสำหรับผู้ป่วยและกลุ่มคนที่ต้องการดูแลสุขภาพเฉพาะด้าน

2. เทคโนโลยี (Technology)

ในสาขาเทคโนโลยี เคมีในอาหารถูกนำมาใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ เช่น การผลิตสารทดแทนความหวาน สารปรุงแต่งรสชาติ และสารกันบูดที่มีความปลอดภัยสูง การควบคุมปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในระหว่างการแปรรูปและเก็บรักษาอาหารช่วยให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการเก็บรักษานานขึ้นและยังคงคุณภาพของอาหารไว้ได้

3. วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)

ในสาขาวิศวกรรมศาสตร์ ความเข้าใจในเคมีของอาหารช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบกระบวนการผลิตอาหารที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย เช่น การพัฒนาสายการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมอาหารที่สามารถแปรรูปวัตถุดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูปโดยไม่สูญเสียคุณค่าทางโภชนาการ นอกจากนี้ วิศวกรอาหารยังใช้ความรู้ทางเคมีในการพัฒนาบรรจุภัณฑ์ที่ช่วยรักษาคุณภาพของอาหาร

4. คณิตศาสตร์ (Mathematics)

ในสาขาคณิตศาสตร์ การคำนวณพลังงานในอาหารและการวิเคราะห์โภชนาการจำเป็นต้องอาศัยการคำนวณทางคณิตศาสตร์ นักคณิตศาสตร์สามารถใช้สูตรและสมการในการคำนวณพลังงานและสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการบริโภคในแต่ละวัน รวมถึงการคำนวณปริมาณสารเคมีที่เหมาะสมในการผลิตอาหารเพื่อให้ได้คุณภาพที่ต้องการ

ตัวอย่างการประยุกต์ใน STEM

• • การพัฒนาสารทดแทนความหวานและสารปรุงแต่งที่ปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานและผู้บริโภคที่ต้องการลดน้ำตาล
  • การคำนวณปริมาณพลังงานที่เหมาะสมสำหรับการบริโภคเพื่อควบคุมน้ำหนักหรือเพื่อเสริมสร้างพลังงานในร่างกาย
  • การออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่สามารถรักษาคุณภาพและความสดของอาหารให้นานขึ้นโดยใช้หลักการเคมีและวิศวกรรม

เคมีในชีวิตประจำวันมีความเชื่อมโยงอย่างมากกับ STEM ความรู้ทางเคมีช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่มีคุณภาพสูง ปลอดภัย และดีต่อสุขภาพ นอกจากนี้ การคำนวณพลังงานในอาหารยังช่วยให้ผู้บริโภคสามารถดูแลสุขภาพและควบคุมการบริโภคอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ