ทีมวิจัยจากคณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เพิ่มมูลค่าของเหลือใช้ทางการเกษตร นำฟางข้าวพัฒนาสู่ฟิล์มเคลือบผิวผลไม้จากเยื่อฟางข้าว นำร่องใช้กับมะม่วงน้ำดอกไม้ ให้ผลยับยั้งและทำลายเชื้อที่ก่อให้เกิดจุดดำ พร้อมยืดอายุการเก็บรักษา โดยคงกลิ่นหอมและรสหวานตามธรรมชาติ ไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค ช่วยเหลือเกษตรกรในกลุ่มผลไม้ส่งออกไทย อาจารย์สุพัฒน์ คำไทย ภาควิชาเทคโนโลยีการบรรจุ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ หัวหน้าโครงการวิจัยการผลิตฟิล์มคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสจากเยื่อฟางข้าวแบบโซดาแอนทราควิโนน (Production of Carboxymethylcellulose Film from Soda Anthraquinone (Soda-AQ) Rice Straw Pulp) หรือ ฟิมล์จากเยื่อฟางข้าวสำหรับเคลือบผิวผลไม้ กล่าวถึงที่มาของผลงานวิจัยว่า ข้าวจัดเป็นสินค้าเกษตรส่งออกที่สำคัญของประเทศไทย จากข้อมูลของกรมส่งเสริมการส่งออก ในปี 2551 พบว่า ประเทศไทยยังคงเป็นประเทศส่งออกข้าวเป็นอันดับหนึ่งของโลก โดยตั้งแต่วันที่ 1 ม.ค.-18 ก.ย.51 ไทยส่งข้าวออกไปแล้ว 8.08 ล้านตัน มูลค่า 4,908 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือ 158,857 ล้านบาท
จากข้อมูลการส่งออกข้าวดังกล่าว ทำให้สามารถประเมินได้ว่าปริมาณฟางข้าวภายหลังการเก็บเกี่ยวข้าวของเกษตรกร มีปริมาณมากและแปรผันตรงกับการเพาะปลูกข้าว โดยฟางข้าวจัดเป็นเศษเหลือทิ้งทางการเกษตร จากรายงานของสถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัย เกษตรศาสตร์ พบว่าในแต่ละปีมีปริมาณฟางข้าวประมาณ 6.3 ล้านตัน ถึงแม้ว่าการจัดการกับฟางข้าวเหลือทิ้งมีหลายวิธี เช่น นำไปเลี้ยงสัตว์ ใช้คลุมหน้าดินเพื่อป้องกันการสูญเสียความชื้น หรือใช้ในการเพาะเห็ด หากแต่เกษตรกรในพื้นที่นาปรังส่วนใหญ่มักใช้วิธีการเผาฟางข้าว เนื่องจากเป็นวิธีเตรียมพื้นที่สำหรับการทำนาครั้งต่อไป ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ และเกิดภาวะโลกร้อน ดังนั้นจากปัญหาการจัดการฟางข้าวข้างต้น จึงเป็นที่มาของงานวิจัยที่เพิ่มมูลค่าจากการใช้ประโยชน์ฟางข้าว ในรูปแบบงานวิจัยแนวทางใหม่สำหรับผลิตคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสจากเยื่อฟางข้าวหรือฟิล์มเคลือบผิวผลไม้จากเยื่อฟางข้าว คาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลส (Carboxymethyl cellulose, CMC) หรือ โซเดียมคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลส (Sodium carboxymethylcellulose) เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสประเภทหนึ่ง ที่เกิดจากการแปรหรือปรับปรุงคุณสมบัติของเซลลูโลส ให้เกิดการแทนที่โครงสร้างเดิมด้วยหมู่เมธิลและหมู่คาร์บอกซีเมธิล มีลักษณะเป็นของแข็งสีขาว ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่เป็นอันตราย ไม่มีผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ละลายน้ำได้ดี มีคุณสมบัติเป็นสารเพิ่มความหนืดที่ช่วยในการยึดเกาะและเป็นสารคงสภาพ สำหรับการใช้ประโยชน์คาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลส สามารถใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย อาทิ ใช้เป็นสารให้ความหนืดในอุตสาหกรรมอาหาร เช่น ไอศกรีม ใช้เป็นสารเคลือบผิวแคปซูลยา หรือสารก่อให้เกิดการเป็นเจลทางด้านเภสัชกรรม ซึ่งงานวิจัยเรื่องนี้ได้มุ่งเน้นพัฒนากระบวนการผลิตและการนำ CMC จากเยื่อฟางข้าวไปใช้ประโยชน์ ในการวิจัยพัฒนาฟิล์มเคลือบผิวผลไม้จากเยื่อฟางข้าวในครั้งนี้ ได้นำฟางข้าวสายพันธุ์ กข 6 ที่หาได้ง่ายในท้องถิ่นมาวิเคราะห์หาองค์ประกอบทางเคมี โดยภายหลังจากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของวัตถุดิบ แสดงให้เห็นว่ามีปริมาณของเซลลูโลสเพียงพอที่จะนำฟางข้าวมาผลิตเยื่อฟางข้าวแบบโซดา และแบบโซดาแอนทราควิโนน จากการนำสารแอนทราควิโนนจากรากต้นยอมาใช้ประโยชน์ในกระบวนการต้มเยื่อ ซึ่งคล้ายกับการต้มกระดาษสาทั่วไป โดยฟิล์มจากเยื่อฟางข้าวที่ได้จะมีลักษณะขาวใส จากการทดลองพบว่าฟิล์มฟางข้าวที่ผลิตขึ้นนั้น มีความสามารถในการละลายน้ำกว่า 50-85% เมื่อเคลือบที่ผิวผลไม้แล้ว หากจะรับประทานเพียงแค่ล้างน้ำธรรมดาเท่านั้น และไม่มีสารพิษตกค้างถึงผู้บริโภคด้วย หลังจากวิเคราะห์พัฒนาจนได้ฟิล์มเคลือบผิวผลไม้จากเยื่อฟางข้าวแล้ว ได้ทดลองนำไปใช้ประโยชน์ในลักษณะฟิล์มเคลือบผิวมะม่วงน้ำดอกไม้ โดยได้ปรับปรุงคุณสมบัติของฟิล์ม ด้วยการเติมสารที่มีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อ Colletotrichum gloeosporioides ซึ่งเป็นเชื้อที่ก่อให้เกิดโรคแอนแทคโนสหรือเกิดจุดสีดำที่ผิวของมะม่วง ผลการทดลองประสิทธิภาพของฟิล์มยับยั้งเชื้อแอนแทคโนสที่ผลิตขึ้น พบว่าไม่มีจุดดำบนผิวมะม่วง แสดงให้เห็นว่าฟิล์มสามารถยับยั้งเชื้อที่ก่อให้เกิดจุดสีดำได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้ยังได้ทดลองเคลือบฟิล์มฟางข้าวบนผิวมะม่วงที่มีเชื้ออยู่แล้ว พบว่าเชื้อนั้นไม่มีการขยายตัว บ่งชี้ว่าเชื้อจุดดำนั้นได้ถูกทำลายไปจากการเคลือบฟิล์มฟางข้าวที่เติมสารที่มีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อที่ก่อให้เกิดจุดดำ และมะม่วงที่เคลือบด้วยฟิล์มฟางข้าวนั้น แทบสังเกตไม่ออกเลยว่ามีการเคลือบผิว เนื่องจากไม่มีความมันวาว และไม่ส่งผลที่จะเปลี่ยนแปลงกลิ่น สี รสของมะม่วง ดังนั้นจึงยังคงความหอมหวานได้ตามธรรมชาติได้เป็นอย่างดี จากการทดลองเปรียบเทียบมะม่วงที่ผ่านการเคลือบฟิล์มฟางข้าวยับยั้งเชื้อจุดดำ เก็บรักษาที่อุณหภูมิ 13 องศาเซลเซียส พบว่าสามารถยืดอายุการเก็บรักษามะม่วงได้นานถึง 24 วัน โดยที่ผิวของมะม่วงน้ำดอกไม้ยังคงเหลืองสวย มีจุดดำเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จากปกติหากเก็บที่อุณหภูมิเดียวกันจะอยู่ได้ประมาณ 3 สัปดาห์ นอกจากมะม่วงน้ำดอกไม้แล้ว ยังสามารถนำไปใช้กับผลไม้อื่นได้ด้วย โดยอาศัยเทคนิคการปรับปรุงฟิล์มที่ตอบสนองต่อเชื้อของโรคในผลไม้แต่ละชนิด รวมไปจนถึงผักบางชนิดด้วย
ผลงานวิจัยจากมหาวิทยาลัย เชียงใหม่ชิ้นนี้ จึงน่าจะเป็นการช่วยเหลือเกษตรกรได้ โดยเฉพาะในกลุ่มผลไม้ส่งออกของไทยในอนาคต และนับเป็นความภาคภูมิใจของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ที่ฟิล์มเคลือบผิวผลไม้จากเยื่อฟางข้าว หรือ “การผลิตฟิล์มคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสจากเยื่อฟางข้าวแบบโซดาแอนทราควิโนน” นี้ ได้รับรางวัล Professional Award รองชนะเลิศอันดับ 1 จากโครงการ IRPUS 2552 ภายใต้การสนับสนุนของฝ่ายอุตสาหกรรม สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ซึ่งมี น.ส.กมลพร จอมพันธ์ และ น.ส.นัฐวดี จินาพันธ์ นักศึกษาจากภาควิชาเทคโนโลยีการบรรจุ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ร่วมทีมวิจัยด้วยผู้สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โทรศัพย์ 053-948-224และ 084-046-0094
--กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม--