มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) จับมือ มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง (มฟล.) ผุดงานวิจัยไอเดียปัง อัพเกรด สู่ Zero Waste นำเปลือกและตา “สับปะรดภูแล” มาแปรรูปเป็น “น้ำตาลหายาก Rare Sugar ” หรือสารอาหารมูลค่าสูง ระบุจะเป็นประโยชน์ต่อวงการอาหารไทย และผลดีต่อสุขภาพผู้บริโภค ขณะร่วมถ่ายทอดเทคโนโลยี Micro Nano Bubble ช่วยยืดอายุ และเพิ่มคุณภาพสับปะรดตัดแต่งพร้อมทาน หวังหนุนการส่งออก เพิ่มรายได้ให้เกษตรกรในพื้นที่
สับปะรดภูแล ได้ชื่อว่าเป็น พืชเศรษฐกิจ และสินค้าจีไอ ของจังหวัดเชียงราย ล่าสุด มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง (มฟล.) ได้จับมือกับ ทีมวิจัยของ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ที่ได้รับการสนับสนุนทุนวิจับจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) โดยทำการวิจัย ในเรื่องการนำเปลือกหรือ ตาสับปะรดภูแลที่เหลือทิ้ง มาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์สารอาหารมูลค่าสูง อย่างน้ำตาลหายาก (Rare Sugar) ที่ส่งผลดีต่อสุขภาพผู้บริโภค ซึ่งจะสามารถนำมาใช้ในวงการอาหารไทยได้ในอนาคต นอกจากนี้ยังร่วมกัน ถ่ายทอดองค์ความรู้การใช้เทคโนโลยี Micro Nano Bubble หรือเครื่องผลิตฟองอากาศที่มีขนาดเล็กระดับไมโครนาโน มาให้ผู้ประกอบบการ แปรรูปสับปะรด และพืชผลภาคการเกษตรในพื้นที่ จ.เชียงราย และใกล้เคียง ได้ใช้ในการทำความสะอาดผลไม้พร้อมทาน ด้วยขั้นตอนอย่างถูกสุขอนามัย เชื่อจะช่วยเพิ่มมูลต่าการส่งออก เพิ่มรายได้ให้เกษตรกรกว่าเท่าตัว
รศ. ดร.วาริช ศรีละออง คณบดีคณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มจธ. หัวหน้าโครงการวิจัยในเรื่องของการ นำตา หรือ เปลือกเหลือทิ้งของสับปะรดภูแล มาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์สารอาหารมูลค่าสูง อย่างน้ำตาลหายาก (Rare Sugar) โดยระบุว่าจากการวิเคราะห์คุณภาพของตาสับปะรดภูแลเหลือทิ้ง พบว่า มีสารสำคัญหลายชนิดที่มีศักยภาพเพียงพอ และสามารถสกัดเป็นน้ำตาลหายาก ที่เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวในธรรมชาติที่จะมีคุณสมบัติที่พิเศษคือ สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ให้โทษในร่างกาย ขณะที่มีความสามารถในการส่งเสริมจุลินทรีย์โพรไบโอติกส์ (Probiotics) ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ชนิดดีให้เจริญเติบโตได้ดี มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระ ป้องกันเบาหวาน โรคอ้วน และไขมันอุดตันในเส้นเลือด ตรงกับโจทย์ความต้องการของคนรักสุขภาพในปัจจุบัน
“การสกัดน้ำตาลมูลค่าสูงจากเปลือกสับปะรด เริ่มต้นจากมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง นำตาของสับปะรดที่ถูกตัดทิ้งไปทำการอบแห้ง ก่อนส่งมาวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมี และสกัดเป็นน้ำตาลหายาก ที่คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยีได้นำมาวิจัยร่วมกัน ซึ่งตาสับปะรดอบแห้งที่ได้จะถูกนำไปบดเป็นผงละเอียด เพื่อวิเคราะห์คุณสมบัติ โดยเลือกใช้วิธีทางชีววิทยาแทนการใช้สารเคมี ในการสกัดแบบวิธีดั้งเดิม ทั้งนี้จุลินทรีย์กับสับปะรดจะทำปฏิกิริยากันในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (Bio-Reactor) ที่่ควบคุมตัวแปรหลายอย่าง เช่น อุณหภูมิ ค่าความเป็นกรด-ด่าง และระยะเวลา ก่อนที่จะนำไปทำเป็นผงน้ำตาลด้วยกระบวนการทำแห้งแบบพ่นฝอย (Spray Dryer) ซึ่งผลผลิตที่ได้ จะมีมูลค่าสูงขึ้นหลายเท่าตัว เมื่อเปรียบเทียบกับราคาของน้ำตาลที่บริโภคทั่วไป ซึ่งจะสามารถต่อยอดเป็นสินค้าเพื่อสุขภาพของผู้บริโภค และยังเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และนำไปใช้ในการรักษาคุณภาพสินค้าทางการเกษตร ซึ่งเป็นโจทย์ที่ทีมวิจัยตั้งใจจะทำในอนาคตต่อไป”
รศ. ดร.ณัฐชัย พงษ์ประเสริฐ อาจารย์ประจำคณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มจธ. ในฐานะทีมนักวิจัยผู้พัฒนาเครื่องล้างผัก ผลไม้ ด้วยไมโครนาโนบับเบิ้ล กล่าวถึงการนำเทคโนโลยีไมโครนาโนบับเบิ้ล มาใช้กับสับปะรดภูแล ว่า เนื่องจากผลิตภัณฑ์ประเภทผักหรือผลไม้ตัดแต่งพร้อมทาน จะต้องไม่มีการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์หรือเชื้อที่ก่อโรค เกินกว่ามาตรฐานที่ องค์การอาหารและยา (อย.) กำหนด ไม่ว่าจะเป็น เชื้ออีโคไล เชื้อยีสต์ ซาโมเนลล่า ซึ่งเทคโนโลยีไมโครนาโนบับเบิ้ล จะช่วยเพิ่มความสามารถในการทำความสะอาดให้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นหลายเท่าตัว โดยฟองอากาศที่กระจายอยู่ในน้ำนั้น จะช่วยนำสิ่งสกปรกที่ติดอยู่บนพื้นผิวของผักผลไม้ ให้หลุดลอยออกมาจากพื้นผิว ขณะที่เชื้อจุลินทรีย์หลุดออกมาจะไปสัมผัสกับสารฆ่าเชื้อ เช่นคลอรีน ที่ผู้ประกอบการได้ใส่เข้าไ ซึ่งไม่ใช่แค่การล้างผักหรือผลไม้เท่านั้น เทคโนโลยีนี้ ยังสามารถนำไปใช้ประยุกต์ใช้ในงานการเกษตรได้หลายอย่าง ยกตัวอย่างเช่น กรณีการเลี้ยงปลาในระบบปิดที่มีความหนาแน่นของปลาสูง ซึ่งปกติจะใช้วิธีการปั๊มออกซิเจนเข้าไป แต่ประสิทธิภาพยังไม่เพียงพออาจทำให้ปลาตายเพราะออกซิเจนไม่เพียงพอ จึงมีการนำไมโครนาโนบับเบิ้ลไปใช้ เพื่อความสามารถในการละลายก๊าซออกซิเจน ช่วยให้ออกซิเจนอยู่ในน้ำได้นาน ทำให้ปลาเจริญเติบโตได้ดี ลดการสูญเสีย นอกจากนี้ยังสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับงานด้านการบำบัดน้ำเสีย ที่มีการปนเปื้อนไขมันจากครัวเรือนหรืออุตสาหกรรม โดยไมโครนาโนบับเบิ้ลจะสามารถจับไขมันที่กระจายอยู่ในน้ำเสียขึ้นมาบนผิว ทำให้สามารถแยกไขมันออกจากน้ำเสียและแยกไปบำบัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถือเป็น application หรือการนำมาใช้งานทางด้านสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพที่ดีสุดในตอนนี้
“เครื่องไมโครบับเบิ้ล ไม่ใช่เรื่องใหม่ ในปัจจุบันใครก็สามารถสร้างเครื่องได้ แต่ application หรือวิธีการการใช้งาน คือ สิ่งที่เป็นองค์ความรู้ ที่กลุ่มวิจัยของเราศึกษามานานกว่า 10 ปี ที่ผ่านมามีการถ่ายทอดเทคโนโลยีนี้ให้กับบริษัทเอกชนหลายแห่ง และจุดเด่นอีกประการคือ ทีมวิจัยเราจะรู้ว่าผักหรือผลไม้อะไร ควรใช้สภาวะแบบไหน ต้องใช้ก๊าซ หรือสารเคมีอะไร ที่ผสมลงไปในน้ำล้างผัก จึงจะมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อปนเปื้อนได้เหมาะสม ที่ผ่านมาคนที่ไม่ประสบผลสำเร็จจากการใช้ไมโครบับเบิ้ล เพราะส่วนใหญ่เป็นการซื้อเฉพาะเครื่อง แต่ไม่รู้วิธีใช้ว่าควรจะใช้อย่างไร ซึ่งอาจส่งผลต่อความปลอดภัยของผู้บริโภคด้วย ซึ่งนอกจากองค์ความรู้ แล้ว ทาง มจธ .ยังได้ดำการพัฒนาเครื่องไมโครบับเบิ้ลให้กับภาคเอกชน อาทิ บริษัทส่งออกกล้วยไม้ และบริษัทล้างผักผลไม้ตัดแต่ง ได้นำไปใช้เพื่อยืดอายุความสดให้กับผลผลิต ซึ่งผลลัพธ์พบว่า บริษัทที่รับการถ่ายทอดเทคโนโลยีของเราไปใช้ สามารถลดต้นทุนจากกระบวนการล้าง และการสูญเสียของผลิตภัณฑ์ ลงได้กว่า 1 ล้านบาท ต่อปี จากความสำเร็จดังกล่าวจึงนำมาขยายผลกับโรงงานแปรรูปสับปะรดภูแล อย่าง บริษัท เบตเตอร์ ฟรุ๊ตส์ ที จ.เชียงราย เพื่อเป็นการนำร่องในพื้นที่ภาคเหนือ ซึ่งจากผลการทดลองในระยะเวลา 2 ปี พบว่าเทคโนโลยีนี้ สามารถช่วยลดปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ปนเปื้อนในสัปปะรดภูแลพร้อมบริโภคได้ 30% เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการดั้งเดิม และลดปริมาณการใช้สารเคมีในการฆ่าเชื้อกว่า 50% ซึ่งทางคณะวิจัยคาดหวังว่าหลังจากนี้เทคโนโลยีไมโครนาโนบับเบิ้ลจะถูกนำไปสู่การใช้จริงกับภาคอุตสาหกรรมอื่นๆ ต่อไปในอนาคต”
อย่างไรก็ตาม นอกจากเรื่องเทคโนโลยีดังกล่าวแล้ว กระบวนการผลิตสับปะรดในขั้นตอนต่างๆ ต้องคำนึงถึงการปลดปล่อยคาร์บอน ด้วย เนื่องมาจากข้อกำหนดการนำเข้าสินค้าของต่างประเทศ ที่ให้ความสำคัญกับ “ฉลากคาร์บอน” (Carbon Label) มากขึ้น ดังนั้นการวิจัยของ มจธ. กับ มฟล. จึงหวังว่า การสร้างมูลค่าเพิ่มจากของวัสดุเศษเหลือในกระบวนการผลิตช่วยลดตัวเลขการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงได้ ซึ่จะถือเป็นสิ่งสำคัญที่จะให้ทำให้สับปะรดภูแลของจังหวัดเชียงราย ยังคงศักยภาพในการแข่งขันในตลาดประเทศจีนรวมถึงในประเทศอื่นๆ ได้อย่างต่อเนื่อง จึงเป็นที่มาของโครงการการใช้นวัตกรรมเพื่อเพิ่มมูลค่าเศษวัสดุเหลือใช้ และการประเมินคาร์บอนฟุตพรินท์ในห่วงโซ่การผลิต และการแปรรูปสับปะรดภูแลของ มจธ. และทาง มฟล. เพิ่มอีก 1 ประเด็น
รศ. ดร.อนรรฆ ขันธะชวนะ อาจารย์คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ในฐานะหัวหน้าโครงการอัพเกรด สับปะรดภูแลสู่ Zero Waste กล่าวว่า สำหรับโครงการนี้ ได้เริ่มมาระยะเวลา 1 ปี (เริ่มดำเนินงาน เม.ย. 66) ประกอบด้วย งานวิจัยย่อย 2 เรื่องคือ (1) การวิเคราะห์ข้อมูลคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของกระบวนการการปลูกและแปรรูปสับปะรดภูแล ตลอดห่วงโซ่การผลิต ที่รวมถึงออกแบบกระบวนการทางคณิตศาสตร์และอัลกอริทึมร่วมกับการใช้ภาพถ่ายจากอากาศยานไร้คนขับ สำหรับใช้วิเคราะห์คาร์บอนฟุตพริ้นท์ ตลอดกระบวนการปลูกสับปะรดภูแล และ (2) แนวทางการเพิ่มมูลค่าและ/หรือสร้างนวัตกรรมจากการใช้ประโยชน์วัสดุเศษเหลือ ของสับปะรดภูแลตามแนวทาง Zero waste โดยมีเป้าหมายหลัก เพื่อสร้างความตระหนักให้กับเกษตรกรหรือผู้ประกอบการ เกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่มีผลกับอุตสาหกรรมในภาพรวม อันจะนำไปสู่การปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิต และการจัดการผลผลิตที่เป็นผลดีทั้งกับสิ่งแวดล้อมและตลาดสับปะรดภูแลทั้งในไทยและต่างประเทศ
“จากข้อมูลจากมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวงที่ทำวิจัยร่วมกับเราทั้งในชุดโครงการนี้และก่อนหน้า พบว่าการตัดแต่งสับปะรดภูแลเพื่อส่งออกนั้น จะมีเศษเหลือต่างๆ ทั้งใบ เปลือก และส่วนอื่นๆ มากถึงร้อยละ 60 การนำของเหลือทิ้งมาทำเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ที่มีมูลค่า นอกจากจะเป็นการสร้างรายได้และช่วยลดขยะของเสียแล้ว ยังลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการย่อยสลายตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถนำไปลดตัวเลขบนฉลากคาร์บอนได้อีกทางหนึ่ง”
ขณะที่ รศ. ดร.ทรงเกียรติ ภัทรปัทมาวงศ์ จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ มจธ. หนึ่งในคณะวิจัย การใช้โดรนวิเคราะห์ข้อมูลคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของกระบวนการการปลูกสับปะรดภูแล เกี่ยวกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก กล่าวว่า โดรน จะช่วยในการเก็บข้อมูล และปริมาณทรัพยากรที่ใช้ทั้งหมดตั้งแต่ขั้นตอนการปลูกจนถึงกระบวนการเกี่ยวเก็บผลผลิต เช่น ปริมาณน้ำ ประเภทและปริมาณปุ๋ย สารเคมี น้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อนำข้อมูลทั้งหมดมาคำนวณหาปริมาณคาร์บอนที่เกิดขึ้นและถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศจากการใช้ทรัพยากรทั้งหมด โดยพบว่า “วัสดุเศษเหลือทิ้ง” จุกและใบ หลังการเก็บผลผลิต ทำให้เกิด “ก๊าซเรือนกระจกมากที่สุด” หากทิ้งไว้ในไร่จนเกิดการย่อยสลายตามธรรมชาติจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ คิดเป็นร้อยละ 58 ของกระบวนการในไร่ทั้งหมด ลำดับรองลงมา คือ การใช้ปุ๋ย (ร้อยละ 26) และการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง (ร้อยละ 15) ตามลำดับ
ด้าน ผศ.ดร.สอนกิจจา บุญโปร่ง จากคณะสังคมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ นักวิจัยร่วมโครงการใช้ “โดรน” เทคโนโลยีการเก็บภาพมุมสูง ร่วมกับ อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องและปัญญาประดิษฐ์ กล่าวว่า จากโครงการระยะที่ 1 ที่ใช้ข้อมูลจากการบินโดรน 7 ไร่ ไร่ละ 7 ครั้ง หรือเท่ากับ 49 ชุดข้อมูล พบว่า อัลกอรึทึมสามารถคำนวณปริมาณคาร์บอนจาก AI ที่แม่นยำในเวลาอันรวดเร็ว และสำหรับงานในระยะที่ 2 ที่จะเริ่มกลางปีนี้ จะมีการนำภาพถ่ายจากดาวเทียม THEOS 1 และ 2 ของคนไทย มาปรับใช้แทนภาพถ่ายจากโดรน เพื่อขยายผลสู่พื้นที่ปลูกสับปะรดูแลบริเวณกว้างขึ้น ซึ่งจะเป็นการวิเคราะห์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกในกระบวนการผลิตสับปะรดตัดแต่งจากโรงงาน ที่จะทำให้ได้ข้อมูลของวัฏจักรคาร์บอน ตลอดห่วงโซ่การผลิตอันจะนำไปสู่การขอรับรอง “ฉลากคาร์บอน” ของผลิตภัณฑ์สับปะรดภูแลต่อไป
