สวทช. พัฒนาเทคโนโลยีการผลิต “ผำพรีเมียม โปรตีน-วิตามินบี 12 สูง” ส่งเสริมผู้ประกอบการส่งสินค้าเข้าโมเดิร์นเทรดไทย

สรุปใจความสำคัญ

• สวทช. พัฒนาเทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะ ยกระดับกระบวนการผลิต “ผำ” สู่การเป็นวัตถุดิบพรีเมียม คุณภาพสม่ำเสมอ พร้อมต่อยอดสู่อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
• เทคโนโลยีการผลิตผำแบบควบคุมการเพาะเลี้ยงด้วยระบบเซนเซอร์ติดตามสภาพแวดล้อมแบบเรียลไทม์ พร้อมใช้ LED ที่ควบคุมสเปรกตรัมและระดับความเข้มแสงเพื่อชดเชยแสงธรรมชาติที่ขาดหาย รักษาปริมาณและคุณภาพผลผลิตในแต่ละฤดูกาล พร้อมเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการให้ผำ
• พัฒนาเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยวตั้งแต่การล้างไปจนถึงการอบแห้ง เพื่อให้ได้ผำพรีเมียมสี กลิ่น รสดี คุณค่าทางโภชนาการสูง
• ผำที่ผลิตได้ มีโปรตีนมากกว่า 40 กรัม และวิตามินบี 12 มากกว่า 12 กรัมต่อน้ำหนักแห้ง 100 กรัม
• มีการต่อยอดเทคโนโลยีสู่เชิงพาณิชย์ แปรรูปผำคุณภาพสูงสู่ผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มทางเลือกเพื่อสุขภาพ เตรียมวางจำหน่ายในโมเดิร์นเทรดและช่องทางออนไลน์ ทีมวิจัยและพันธมิตรมุ่งเป้าผลักดันผำสู่พืชเศรษฐกิจใหม่ของไทย

ผำ (wolffia) เป็นพืชน้ำท้องถิ่นที่คนไทยในภาคเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือบริโภคกันมาอย่างยาวนาน กระทั่ง 10 ปีที่ผ่านมามีนักวิจัยค้นพบว่าพืชเล็กจิ๋วชนิดนี้อุดมไปด้วยโปรตีน ทำให้อุตสาหกรรมอาหารทางเลือกเพื่อสุขภาพเริ่มหันมาทดลองใช้ผำเป็นวัตถุดิบในการผลิตอาหารมากขึ้น อย่างไรก็ตามปัญหาสำคัญที่ผู้ประกอบการหลายรายยังต้องเผชิญ คือ ความไม่คงที่ของกลิ่น สี รสชาติ รวมถึงปริมาณโปรตีน ทำให้การรักษาคุณภาพผลิตภัณฑ์ทำได้ค่อนข้างยาก

เพื่อแก้โจทย์ปัญหาดังกล่าว กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ร่วมกับศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) พัฒนาเทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะสำหรับควบคุมการเพาะเลี้ยงและแปรรูปผำประสบความสำเร็จได้ “ผำพรีเมียม” คุณภาพสม่ำเสมอ ทั้งสีเขียวสด กลิ่นหอม รสชาติดี มีโปรตีนสูง ปลอดเชื้อก่อโรค อีกทั้งล่าสุดยังได้ต่อยอดยกระดับพัฒนาผำให้มีปริมาณ “วิตามินบี 12” สูงขึ้น ไนเตรตต่ำลง พร้อมผลักดันสู่ผลิตภัณฑ์อาหารตอบโจทย์เทรนด์ตลาด สร้างโอกาสใหม่ทางเศรษฐกิจ

ยกระดับเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยง “ผำ” ผลผลิตสูง ควบคุมได้

หัวใจสำคัญของการผลิตผำเชิงอุตสาหกรรม คือ การควบคุมการผลิตให้มีคุณภาพและปริมาณผลผลิตคงที่ในทุกฤดูกาล ทีมวิจัยจากเนคเทคและไบโอเทค สวทช. จึงได้ร่วมกันศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของผำ และพัฒนาเทคโนโลยีควบคุมกระบวนการผลิต

ดร.ศุภนิจ พรธีระภัทร ทีมวิจัยเทคโนโลยีเกษตรดิจิทัล เนคเทค สวทช. เล่าว่า ทีมวิจัยได้ร่วมกับกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพพืชและการจัดการแบบบูรณาการ ไบโอเทค สวทช. พัฒนาชุดอุปกรณ์ IoT (Internet of Things) สำหรับตรวจวัดสภาพแวดล้อมที่เป็นตัวแปรสำคัญในการเพาะเลี้ยงผำ ประกอบด้วยเซนเซอร์วัดความเข้มแสง อุณหภูมิของน้ำและอากาศ ค่าความเป็นกรดด่างในน้ำ ปริมาณธาตุอาหาร และปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยใช้บอร์ดและแอปพลิเคชัน HandySense B-Farm ในการควบคุม เพื่อให้เกษตรกรติดตามข้อมูลการตรวจวัดจากเซนเซอร์แต่ละตัวได้แบบเรียลไทม์ผ่านเว็บแอปพลิเคชัน ซึ่งเปิดดูได้ง่ายผ่านสมาร์ตโฟน

“การเข้าถึงข้อมูลได้ง่าย สะดวก รวดเร็ว จะช่วยให้เกษตรกรปรับรูปแบบการเพาะเลี้ยงในแต่ละสภาพอากาศให้สอดคล้องกับสูตรการผลิตที่ทีมวิจัยช่วยออกแบบให้ได้อย่างเหมาะสมและทันการณ์ ทำให้สามารถรักษาคุณภาพและปริมาณผลผลิตผำให้คงที่ได้ โดยผลจากการทดลองเพาะเลี้ยงผำด้วยตัวแปรที่เหมาะสมพบว่า มีอัตราผลผลิตคงที่ที่ประมาณ 1 กิโลกรัมต่อพื้นที่เพาะเลี้ยง 1 ตารางเมตร ต่อรอบการผลิต 7 วัน ผำที่ผลิตได้มีปริมาณโปรตีนมากกว่า 40 กรัม และวิตามินบี 12 มากกว่า 12 กรัม ต่อผำแห้ง 100 กรัม”

อย่างไรก็ดี จากการทดลองเพาะเลี้ยงผำร่วมกับเกษตรกรอย่างใกล้ชิดมากว่า 2 ปี ทำให้ทีมวิจัยพบว่าสภาพแวดล้อมที่แตกต่างออกไปในแต่ละฤดูกาล โดยเฉพาะฤดูฝนที่มักมีเมฆมาก แสงน้อย ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการเจริญเติบโตของผำ จึงนำเทคโนโลยีแสงเข้ามาประยุกต์ใช้ ผลที่ได้นอกจากช่วยให้ผำมีคุณภาพสม่ำเสมอแล้ว ยังเป็นผลดีส่งเสริมให้ผำมี “คุณค่าทางโภชนาการ” เพิ่มขึ้นด้วย

ดร.ศุภนิจ เล่าว่า ทีมวิจัยได้พัฒนาเทคนิคการชดเชยแสงที่ขาดหายไประหว่างวันด้วยการเปิดไฟ LED ในพื้นที่เพาะเลี้ยงตอนกลางคืน โดยเลือกใช้แสงที่มีสเปกตรัม (สีของแสง) และระดับความเข้มของแสงที่เหมาะสม ผลลัพธ์ที่ได้ไม่เพียงช่วยให้ปริมาณผลผลิตผำคงที่ แต่ยังช่วยเพิ่มปริมาณโปรตีนและวิตามินบี 12 ได้อย่างมีนัยสำคัญ

“นอกจากนี้ผลจากการเก็บข้อมูลการเพาะเลี้ยงผำอย่างต่อเนื่องมากว่า 2 ปี ยังทำให้ทีมวิจัยได้รับข้อมูลที่เพียงพอต่อการเริ่มพัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อวิเคราะห์และประเมินปริมาณโปรตีนของผำในแต่ละรอบการผลิต เพื่อใช้เป็นข้อมูลประกอบการจำหน่ายผำให้แก่อุตสาหกรรมปลายน้ำ ทดแทนการส่งตัวอย่างผำไปตรวจวัดปริมาณโปรตีนยังห้องปฏิบัติการในทุกรอบการผลิต ซึ่งจะช่วยประหยัดทั้งเวลาและค่าใช้จ่ายได้เป็นอย่างดี โดยหากการพัฒนาเสร็จสมบูรณ์ จะมีการนำระบบ AI นี้ไปผนวกรวมกับระบบ HandySense B-Farm เพื่อให้เกษตรกรได้ใช้งานต่อไป”

ปัจจุบันนอกจากใช้เทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะพัฒนาต้นแบบฟาร์ม “ไข่ผำพรีเมียม” ร่วมกับบรรจงฟาร์ม จังหวัดฉะเชิงเทราแล้ว ทีมวิจัยยังขยายผลเทคโนโลยีเพาะเลี้ยงผำไปยังฟาร์มเครือข่ายภายใต้โครงการ IDA Platform อีก 10 แห่งใน 4 ภูมิภาคของประเทศไทย โดย สวทช. ให้การสนับสนุนทั้งงบประมาณ เทคโนโลยี และองค์ความรู้ในการผลิต

ยกระดับการแปรรูปผำให้มีสี กลิ่น รสดี คุณค่าโภชนาการสูง

การผลิตผำให้ได้คุณภาพสูงไม่ได้สิ้นสุดเพียงกระบวนการเพาะเลี้ยง เพราะขั้นตอนการล้างและการแปรรูปก็ล้วนมีผลต่อสี กลิ่น รส และคุณค่าทางโภชนาการ ด้วยเหตุนี้ เนคเทค สวทช. จึงต่อยอดการวิจัยจากการเพาะเลี้ยงสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการล้างและการแปรรูปเป็นผำอบแห้ง โดยดำเนินการวิจัยและทดสอบเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องร่วมกับบรรจงฟาร์ม ซึ่งเป็นพื้นที่วิจัยหลักของโครงการมาตั้งแต่ระยะเริ่มต้น

บรรจง นิสภวาณิชย์ ประธานสมาพันธ์การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำไทย และเจ้าของบรรจงฟาร์ม เล่าว่า จุดเริ่มต้นในการสนับสนุนพื้นที่ฟาร์มทดลองให้แก่ สวทช. มาจากการมีประสบการณ์ที่ดีในการใช้งานระบบเกษตรอัจฉริยะของ สวทช. ในการทำฟาร์มกุ้งมาโดยตลอด อย่างไรก็ตามอุตสาหกรรมกุ้งของประเทศไทยต้องเผชิญความเสี่ยงจากโรคระบาดอยู่เป็นระยะ จึงมองเห็นความจำเป็นที่จะต้องเตรียมอาชีพทางเลือกให้ผู้ประกอบการเครือข่าย เพื่อให้สามารถปรับตัวได้หากเกิดวิกฤตครั้งใหญ่ขึ้นซ้ำในอนาคต

“ด้วยเหตุนี้จึงตัดสินใจร่วมกับ สวทช. ทดลองเพาะเลี้ยงผำตั้งแต่ระยะเริ่มต้นของโครงการ โดยเปิดพื้นที่บรรจงฟาร์มให้เป็นพื้นที่วิจัยและทดสอบเทคโนโลยี พร้อมร่วมพัฒนาองค์ความรู้ตั้งแต่การเพาะเลี้ยง การล้าง และการแปรรูป เพื่อวางรากฐานระบบการผลิตผำเชิงอุตสาหกรรม สำหรับเป็นต้นแบบให้ผู้ประกอบการในสมาพันธ์ใช้กระจายความเสี่ยงจากการเพาะเลี้ยงกุ้งในอนาคต”

ในส่วนของกระบวนการหลังการเก็บเกี่ยว สวทช. ยังได้นำ 2 เทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยเรื่องการทำความสะอาดและแปรรูปผำมาทดลองใช้ที่บรรจงฟาร์ม เพื่อให้ได้ผำที่มีคุณภาพ สะอาดและปลอดภัย ก่อนขยายผลองค์ความรู้สู่ฟาร์มเครือข่ายต่อไป

ดร.ศุภนิจ เล่าว่า ทีมวิจัยเนคเทค สวทช. ได้ร่วมกับ ดร.อภิชาติ สังข์ทอง คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จากมหาวิทยาลัยราชภัฏราชนครินทร์ พัฒนาอุปกรณ์ล้างผำด้วยนาโนบับเบิลร่วมกับก๊าซโอโซน โดยเทคโนโลยีนี้เป็นการล้างผำแบบน้ำเดียวเพื่อประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการล้าง นาโนบับเบิลจะทำหน้าที่ช่วยดันน้ำออกจากเซลล์ผำ ทำให้ผำที่ได้สะอาดและมีปริมาณไนเตรตต่ำกว่าทั่วไป เหมาะแก่การใช้เป็นอาหารทางเลือกเพื่อสุขภาพ ส่วนโอโซนจะทำหน้าที่ฆ่าเชื้อซ้ำอีกครั้ง ทำให้บริโภคได้อย่างปลอดภัย และช่วยยืดอายุการเก็บรักษาผำให้คงความสดได้นานขึ้น

“อีกหนึ่งเทคโนโลยีที่ทีมวิจัยเนคเทค สวทช. ได้พัฒนาต่อ คือ เทคโนโลยีการอบแปรรูปเป็นผำแห้ง ด้วยเตาอบในระดับอุตสาหกรรม ที่ผ่านการดัดแปลงให้ฉายแสงสเปกตรัมและความเข้มแสงที่เหมาะสมในระหว่างการอบได้ ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาเรื่องการสูญเสียคุณค่าโภชนาการจากการนำผำมาผ่านความร้อนสูงได้เป็นอย่างดี ที่สำคัญผำที่ผ่านการอบด้วยวิธีการนี้ยังมีปริมาณโปรตีนและวิตามินบี 12 เพิ่มขึ้นอีกประมาณร้อยละ 10 ของน้ำหนักแห้ง และยังมีสีเขียวสด กลิ่นหอม รสชาติดี เหมาะแก่การใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอาหาร ขนม และเครื่องดื่ม”

ผู้ประกอบการปลายน้ำลุยต่อ เตรียมจำหน่ายผลิตภัณฑ์ในโมเดิร์นเทรด

ผลผลิตคุณภาพสูง ปริมาณผลผลิตคงที่ คือ ปัจจัยสำคัญที่ผู้ประกอบการปลายน้ำใช้ในการตัดสินใจทำสัญญารับซื้อผลผลิตทางการเกษตร

สุพัตรา หาญเจริญ ผู้อำนวยการบริษัทแกรนด์ วูล์ฟเฟีย จำกัด เล่าว่า ตั้งแต่บริษัทตัดสินใจทำผลิตภัณฑ์อาหารทางเลือกเพื่อสุขภาพจากผำ บริษัทได้เดินหน้าสำรวจวัตถุดิบจากแหล่งผลิตหลายแห่งในหลายภูมิภาคของประเทศไทย ก่อนตกลงทำสัญญารับซื้อผำแห้งจากบรรจงฟาร์มซึ่งเป็นพื้นที่หลักในการพัฒนาเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงผำของ สวทช. เพราะแม้ผำอบแห้งของฟาร์มนี้จะมีราคาค่อนข้างสูงกว่าแหล่งผลิตทั่วไป แต่สิ่งที่ได้คือ “ผำพรีเมียมที่มีคุณภาพคงที่ในทุกรอบการผลิต” นำไปแปรรูปเป็นอาหารและเครื่องดื่มได้หลากหลาย ที่สำคัญยังมีปริมาณโปรตีนและวิตามินบี 12 โดดเด่นกว่าผลิตภัณฑ์ทั่วไปด้วย

“ผลิตภัณฑ์หลัก 2 ชนิด ของบริษัทแกรนด์ วูฟเฟีย ที่อยู่ในขั้นตอนการเตรียมขึ้นทะเบียนกับทาง อย. แล้ว คือ ผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มโปรตีนใส สำหรับผู้ที่ต้องการโปรตีนทางเลือกเพื่อสุขภาพ และเครื่องดื่มชาเขียวชนิดไม่มีคาเฟอีน สำหรับผู้ที่ต้องการเติมความสดชื่นระหว่างวัน โดยทั้งสองผลิตภัณฑ์นี้ผ่านการออกแบบให้เหมาะแก่ผู้บริโภคทุกวัย ทั้งด้านคุณค่าทางโภชนาการ รสชาติ และเนื้อสัมผัส สำหรับผู้ที่สนใจติดตามการวางจำหน่ายผลิตภัณฑ์ได้ทาง Line @grandwolffia”

ปฏิมา โรจนตัณฑ์ กรรมการบริษัทยุ้งปันหยา จำกัด เล่าเสริมผ่านมุมมองของบริษัทที่ผลิตสินค้าสำหรับวางจำหน่ายในโมเดิร์นเทรดว่า บริษัทได้ทำการประเมินผลิตภัณฑ์ร่วมกับผู้ประเมินสินค้าจากโมเดิร์นเทรดชั้นนำของประเทศไทยแล้วว่า ผลิตภัณฑ์จากผำมีโอกาสทำตลาดได้ดีในประเทศไทยและอาจมีศักยภาพที่จะส่งออกไปจำหน่ายยังต่างประเทศ ด้วยเหตุนี้ทางบริษัทจึงได้ตัดสินใจขอรับการสนับสนุนเทคโนโลยีและองค์ความรู้ด้านการผลิตผำคุณภาพสูงผ่านโครงการ IDA Platform ของ สวทช. เพื่อศึกษากระบวนการผลิตตั้งแต่ต้นน้ำด้วยตนเอง โดยหลังจากนี้หากมีความต้องการวัตถุดิบที่สูงขึ้น ก็จะใช้มาตรฐานของวัตถุดิบที่ผลิตได้ในปัจจุบันนี้เป็นข้อกำหนดในการรับซื้อวัตถุดิบจากเกษตรกรรายอื่นต่อไป

“ผลิตภัณฑ์ผำอบกรอบ ขนมโปรตีนทางเลือกเพื่อสุขภาพในรูปแบบแผ่น คือ ผลิตภัณฑ์จากผำที่บริษัทกำลังเตรียมวางจำหน่ายในโมเดิร์นเทรดของไทยภายใต้แบรนด์ GIN (จิน) ในอนาคตอันใกล้นี้ โดยขนมชนิดนี้มีจุดเด่นที่ฉีกห่อแล้วหยิบรับประทานระหว่างวันได้ง่าย มีให้เลือกถึง 4 รสชาติ ทุกรสชาติผ่านการทดลองตลาดแล้วว่าอร่อยถูกใจทุกช่วงวัย สำหรับผู้ที่สนใจติดตามการวางจำหน่ายได้ผ่านเฟซบุ๊กเพจ GIN Happy Snacks”

นอกจาก 2 บริษัทข้างต้น ยังมีอีกหลายบริษัทที่ได้ตัดสินใจเลือกนำผลิตภัณฑ์ผำที่ควบคุณการผลิตด้วยเทคโนโลยีจาก สวทช. ไปใช้เป็นวัตถุดิบในการแปรรูปผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มเพื่อสุขภาพ เพราะทุกบริษัทต่างเชื่อว่า การจะผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงได้ต้องเริ่มต้นจากการมีวัตถุดิบที่ดี ผลงานจากการทุ่มเทแรงกายและแรงใจในการร่วมมือวิจัยและพัฒนาองค์ความรู้และต่อยอดสู่การสร้างมูลค่าเพิ่ม ทั้งจากภาครัฐและเอกชนในช่วงตลอดเกือบ 3 ปีนี้ กำลังเริ่มผลิดอกออกผลแล้ว โดยผู้มีส่วนร่วมกับภารกิจนี้ต่างคาดหวังเป็นอย่างยิ่งว่า สักวันหนึ่งผำจะก้าวสู่การเป็นพืชเศรษฐกิจชนิดใหม่ของไทยได้สำเร็จ

สำหรับผู้ที่สนใจใช้งานเทคโนโลยี HandySense B-Farm และผู้ที่สนใจรับถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตอุปกรณ์ล้างและอุปกรณ์แปรรูปผำอบแห้ง ติดต่อสอบถามได้ที่ คุณปกรณ์ สุพานิช ฝ่ายพัฒนาเครือข่ายเชิงกลยุทธ์และประเมินผล สวทช. เบอร์โทรศัพท์ 08 9311 1235 หรืออีเมล pakorn.sup@nectec.or.th และสำหรับผู้ที่สนใจติดตามการอบรมกระบวนการผลิตผำติดต่อสอบถามได้ที่ SMC Academy ทางอีเมล smc-academy@nectec.or.th

เรียบเรียงโดย ภัทรา สัปปินันทน์ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย ภัทรา สัปปินันทน์
ภาพประกอบโดย ฝ่ายประชาสัมพันธ์ สวทช.