การพัฒนานวัตกรรมข้าวกล้องสด

ในปัจจุบันคนจำนวนหนึ่งที่ใส่ใจต่อสุขภาพได้หันมาบริโคข้าวกล้องแทนข้าวขาว (ข้าวสาร) เพิ่มมากขึ้น เนื่องจาก ข้าวกล้องเป็นข้าวที่ผ่านการสีเพียงครั้งเดียวเพื่อเอาเปลือก (แกลบ) ออก ข้าวที่ได้จึงยังมีจมูกข้าวและเยื่อหุ้มเมล็ดข้าว (รำ) อยู่ ซึ่งจมูกข้าวและเยื่อหุ้มเมล็ดข้าวนี้เป็นส่วนที่อุดมด้วยวิตามิน แร่ธาตุ และเส้นใยอาหาร จึงเป็นประโยชน์ต่อร่างกายมากกว่าข้าวประเภทอื่น

การพัฒนานวัตกรรมข้าวกล้องสด (stabilized brown rice)

แม้ผู้บริโภคจะรู้ว่าข้าวกล้องดี มีประโยชน์มากกว่า แต่ส่วนใหญ่ก็ยังคงนิยมบริโภคข้าวที่ขัดจนขาวมากกว่าข้าวกล้อง เนื่องจาก ข้าวกล้องมีข้อด้อยคือ หุงยาก เก็บไว้ได้ไม่นาน มีกลิ่นหืน และที่สำคัญคือ มีเนื้อสัมผัสที่แข็ง ทำให้รู้สึกว่ากินไม่อร่อย หากสามารถปรับปรุงคุณภาพข้าวกล้องให้มีเนื้อสัมผัสที่นุ่มขึ้นและเก็บรักษาไว้ได้นานโดยไม่มีกลิ่นหืน ก็จะมีผู้หันมาบริโภคข้าวกล้องเพิ่มมากขึ้น ข้าวกล้องที่ไม่ได้ผ่านการถนอมคุณค่าอย่างถูกหลักวิชาการทันทีหลังจากกะเทาะเปลือกจะเสื่อมสภาพลงทุกวินาที ไม่ว่าจะบรรจุในภาชนะพิเศษสูญญากาศหรือไม่ก็ตาม เนื่องจาก เอนไซม์ไลเปส (lipase) ในข้าวกล้องจะไปย่อยกรดไขมัน มีผลให้กรดไขมันที่ดีในข้าวกล้องเสื่อมสภาพลง (oxidization) จนมีกลิ่นหืนในที่สุด นอกจากนี้ปฏิกิริยา oxidization ยังก่อให้เกิดปัญหาอนุมูลอิสระ (free radicals) ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ นักวิจัยของฝ่ายวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ บริษัท ซีเรียลเทค คอร์ปอเรชั่น ได้ทำการคิดค้นหาวิธีการในการเก็บรักษาคุณค่าตามธรรมชาติของข้าว จนค้นพบกระบวนการที่เรียกว่า "Stabilization process" ที่สามารถรักษาสารอาหารที่มีคุณค่าต่าง ๆ ที่มีอยู่ในเมล็ดข้าวไว้อย่างครบถ้วน แถมมีผลพลอยได้ตามมาคือความอร่อยอีกด้วย กระบวนการ Stabilization Process เป็นการควบคุมคุณภาพของไขมันไม่อิ่มตัวที่อยู่ในชั้นเยื่ออ่อนที่หุ้มเมล็ดข้าว ทำให้เก็บรักษาไว้ได้นาน 6 - 9 เดือน โดยไม่มีกลิ่นหืน กระบวน การดังกล่าวจะใช้ไอร้อนและความดันที่เหมาะสมเฉพาะให้แก่ข้าวเปลือกก่อนการ กะเทาะเปลือก เพื่อยับยั้งเอนไซม์ตัวการสำคัญที่จะทำให้กรดไขมันมีการแตกตัวทำให้กรดไขมัน ไม่อิ่มตัวสามารถคงรูปเดิมไว้ได้ เอนไซม์ที่จะทำลายสารอาหารที่อยู่ในข้าวมีหลายชนิด แต่ที่สำคัญและส่งผลต่อการหืนของน้ำมันทำให้ข้าวเสื่อมคุณค่ามากที่สุดคือ เอนไซม์ไลเปส (lipase) ซึ่งจะเริ่มทำงานทันทีหลังจากเกิดการกะเทาะเปลือกแล้วทำให้ข้าวกล้องมีกรดไขมันอิสระเกิน 5% ภายในระยะเวลาไม่เกิน 24 ชั่วโมงแรกนั่นเอง หลังจากกะเทาะเปลือกแล้วจึงนำข้าวมาอบเพื่อให้เยื่อหุ้มอ่อนที่หุ้มอยู่รอบ เมล็ดข้าวกล้องรวมตัวกับบางส่วนของแป้งที่มีอยู่ในข้าวนั้นจนเป็นเยื่อบางๆ หุ้มเมล็ดข้าวไว้ เพื่อป้องกันมิให้ออกซิเจนในอากาศไปทำปฏิกิริยากับไขมันดังกล่าว จึงทำให้สามารถรักษาคุณค่าของไขมัน ตลอดจนสารไฟโตนิวเตรียนท์ (Phytonutrients) ต่างๆ เช่น แกมม่าออริซานอล (γ-Orizanol) วิตามิน และสารต้านอนุมูลอิสระอื่น ๆ ได้เป็นอย่างดี คุณลักษณะโดดเด่นของข้าวกล้องสดที่ผ่านกระบวนการดังกล่าว คือ จะให้ความอร่อย มีความนุ่ม เก็บรักษาง่าย และเก็บได้นาน 6 - 9 เดือนโดยไม่มีกลิ่นหืน และที่สำคัญยังคงรักษาคุณประโยชน์ของข้าวให้คงอยู่ในสภาพเหมือนข้าวที่เพิ่งผ่านการกะเทาะเปลือกสด ๆ ให้คุณค่าของคาร์โบไฮเดรตครบรูป ซึ่งประกอบด้วย ใยอาหารที่ไม่เสียโครงสร้าง มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวที่จำเป็น ตลอดจนสงวนคุณค่าของสารต้านอนุมูลอิสระ วิตามิน และแร่ธาตุอื่น ๆ ภาพแสดงกระบวนการผลิตข้าวกล้องสด ผลิตภัณฑ์ข้าวกล้องสด “VITARICE”

การพัฒนานวัตกรรมข้าวกล้องงอก (germinated brown rice หรือ “GABA-rice”)

ข้าวกล้องงอก (germinated brown rice หรือ “GABA-rice”) ถือเป็นนวัตกรรมหนึ่งที่กำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก เนื่องจาก ข้าวกล้องงอก (germinated brown rice) เป็นการนำข้าวกล้องมาผ่านกระบวนการงอก ซึ่งโดยปกติแล้ว ในตัวข้าวกล้องเองประกอบด้วยสารอาหารจำนวนมาก เช่น ใยอาหาร กรดไฟติก (Phytic acid) วิตามินซี วิตามินอี และ GABA (gamma aminobutyric acid) ซึ่งช่วยป้องกันโรคต่างๆ เช่น โรคมะเร็ง เบาหวาน และช่วยในการควบคุมน้ำหนักตัว เป็นต้น เมื่อนำข้าวกล้องมาแช่น้ำเพื่อทำให้งอก จะทำให้ข้าวกล้องมีสารอาหาร โดยเฉพาะ GABA เพิ่มขึ้น ซึ่งนอกจากจะได้ประโยชน์จากการที่มีปริมาณสารอาหารที่สูงขึ้นแล้ว ยังทำให้ข้าวกล้องงอกที่หุงสุกมีเนื้อสัมผัสที่อ่อนนุ่ม รับประทานได้ง่ายกว่าข้าวกล้องธรรมดาอีกด้วย จึงง่ายแก่การหุงรับประทานได้โดยไม่ต้องผสมกับข้าวขาวตามความนิยมของผู้บริโภค จากการศึกษาทางกายภาพและทางชีวเคมีพบว่า "เมล็ดข้าว" ประกอบด้วย เปลือกหุ้มเมล็ด หรือแกลบ (Hull หรือ Husk) ซึ่งจะหุ้มข้าวกล้อง ในเมล็ดข้าวกล้องประกอบด้วย จมูกข้าวหรือคัพภะ (Germ หรือ Embryo) รำข้าว (เยื่อหุ้มเมล็ด) และเมล็ดข้าวขาวหรือเมล็ดข้าวสาร (Endosperm) สารอาหารในเมล็ดข้าวประกอบด้วย คาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนประกอบหลัก โดยมีโปรตีน วิตามินบี วิตามินอี และแร่ธาตุที่แยกไปอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของเมล็ดข้าว นอกจากนี้ ยังพบสารอาหารประเภท ไขมันซึ่งพบได้ในรำข้าวเป็นส่วนใหญ่ ข้าวเมื่ออยู่ในสภาวะที่มีการเจริญเติบโตจะมีการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมี การเปลี่ยนแปลง จะเริ่มขึ้น เมื่อน้ำได้แทรกเข้าไปในเมล็ดข้าว โดยจะกระตุ้นให้เอนไซม์ภายในเมล็ดข้าวเกิดการทำงาน เมื่อเมล็ดข้าวเริ่มงอก (malting) สารอาหารที่ถูกเก็บไว้ในเมล็ดข้าวก็จะถูกย่อยสลายไปตามกระบวนการทางชีวเคมีจนเกิดเป็นสารประเภทคาร์โบไฮเดรตที่มีโมเลกุลเล็กลง (oligosaccharide) และน้ำตาลรีดิวซ์ (reducing sugar) นอกจากนี้ โปรตีนภายในเมล็ดข้าวก็จะถูกย่อยให้เกิดเป็นกรด อะมิโนและเปปไทด์ รวมทั้งยังพบการการสะสมสารเคมีสำคัญต่าง ๆ เช่น แกมมาออริซานอล (gamma-orazynol) โทโคฟีรอล (tocopherol) โทโค ไตรอีนอล (tocotrienol) และโดยเฉพาะ สารแกมมาอะมิโนบิวทิริกแอซิด (gamma-aminobutyric acid) หรือที่รู้จักกันว่า "สารกาบา"(GABA) ส่วนประกอบที่สำคัญของเมล็ดข้าว หลังจากแช่ข้าวกล้องนาน 12 ชม. แล้วหุ้มไว้อีก 12 ชม. ก็จะได้เมล็ดข้าวกล้องงอกดังรูป เปรียบเทียบระหว่างเมล็ดข้าวกล้องธรรมดา (แถวบน) กับ เมล็ดข้าวกล้องงอก (แถวล่าง)

GABA (gamma aminobutyric acid)

GABA เป็นกรดอะมิโนที่ผลิตจากกระบวนการ decarboxylation ของกรดกลูตามิก (glutamic acid) กรดนี้จะมีบทบาทสําคัญในการทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท(neurotransmitter) ในระบบประสาทส่วนกลาง นอกจากนี้ GABA ยังถือเป็นสารสื่อประสาทประเภทสารยับยั้ง (inhibitor) โดยจะทำหน้าที่รักษาสมดุลในสมองที่ได้รับการกระตุ้น ซึ่งช่วยทำให้สมองเกิดการผ่อนคลายและนอนหลับสบาย อีกทั้งยังทำหน้าที่ช่วยกระตุ้นต่อมไร้ท่อ (anterior pituitary) ซึ่งทำหน้าที่ผลิตฮอร์โมนที่ช่วยในการเจริญเติบโต (HGH) ทำให้เกิดการสร้างเนื้อเยื่อ ทำให้ กล้ามเนื้อเกิดความกระชับ และเกิดสาร lipotropic ซึ่งเป็นสารป้องกันการสะสมไขมัน จากการศึกษาในหนู พบว่า การบริโภคข้าวกล้องงอกที่มีสาร GABA มากกว่าข้าวกล้องปกติ 15 เท่า จะสามารถป้องกันการทำลายสมอง เนื่องจาก สารเบต้าอไมลอยด์เปปไทด์ (Beta-amyloid peptide) ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคสูญเสียความทรงจำ (อัลไซด์เมอร์) ดังนั้น จึงได้มีการนำสาร GABA มาใช้ในวงการแพทย์เพื่อการรักษาโรคเกี่ยวกับระบบประสาทต่างๆ หลายโรค เช่น โรควิตกกังวล โรคนอนไม่หลับ โรคลมชัก เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีผลการวิจัยด้านสุขภาพกล่าวว่า ข้าวกล้องงอกที่ประกอบด้วย GABA มีผลช่วยลดความดันโลหิต ลด LDL (Low densitylipoprotein) ลดอาการอัลไซเมอร์ ลดน้ำหนัก ทำให้ผิวพรรณดี ตลอดจนใช้บำบัดโรคเกี่ยวกับระบบประสาทส่วนกลางได้

ข้าวกล้องงอก (germinated brown rice) ผลิตภัณฑ์เพิ่มมูลค่าในตลาดญี่ปุ่น

บริษัท FANCL เป็นบริษัทผู้ผลิตข้าวกล้องงอกและผลิตภัณฑ์อาหารเสริมรายใหญ่ของประเทศญี่ปุ่น โดยก่อตั้งมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2542 ปัจจุบันมีโรงงานผลิตข้าวกล้องงอก 2 แห่ง คือ ที่จังหวัดนากาโน (Nagano) และจังหวัดนาวากานา (Nawagana) บริษัทนี้มีขั้นตอนการผลิตข้าวกล้องงอกที่ควบคุมคุณภาพเป็นอย่างดี โดยหลังจากรับข้าวกล้องเข้าสู่โรงงานแล้วจะทำการตรวจสอบคุณภาพขั้นต้นด้วยตาเปล่าก่อนแล้วพักไว้ 2 วัน เพื่อให้เมล็ดข้าวมีความคงตัว จึงเข้าสู่กระบวนการทำให้งอก เริ่มจากคัดแยกวัตถุดิบเอาสิ่งปลอมปนจำพวกกรวด หิน ดิน ทราย และเมล็ดแตกหักออกด้วยเครื่อง CCD sensor ซึ่งเป็นกล้องที่ใช้ตรวจจับความผิดปกติของเมล็ดข้าวที่มีลักษณะพิการไม่สมประกอบ สุดท้ายก็เป็นการคัดแยกสีด้วยเครื่อง Color Sorter เพื่อแยกเอาเมล็ดที่มีสีผิดปกติออก ข้าวจะถูกทำให้งอกโดยเพาะในแท็งก์ทรงกระบอกความสูงประมาณ 15 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 3 เมตร จำนวน 6 แท็งก์ ที่มีการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และปริมาณน้ำให้เหมาะสมต่อการงอกอยู่ตลอดเวลา หลังจากทิ้งให้งอกประมาณหนึ่งคืน ข้าวงอกที่ได้จะถูกทำให้แห้ง ขั้นตอนนี้มีการตรวจเช็คการงอกของข้าวโดยการวัดกิจกรรมของเอนไซม์ในเมล็ด ข้าว รวมทั้งตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดข้าวงอกเพื่อคัดเมล็ดที่แตกหักเสียหายด้วย ตะแกรงร่อน คัดแยกเมล็ดที่งอกไม่สมบูรณ์และเมล็ดที่มีสีผิดปกติออกจากนั้นจึงเข้าสู่การ บรรจุลงถุงพลาสติกปิดผนึกด้วยเครื่องจักร ในห้องปลอดเชื้อ (Clean room) ตัวอย่างข้าวที่ผ่านกระบวนการสร้าง GABA rice ในแต่ละขั้นตอน การสาธิตการใช้เครื่อง CCD sensor ผลิตภัณฑ์ข้าวกล้องงอกของบริษัท FANCL

แนวทางการพัฒนานวัตกรรม GABA-rice ของหน่วยงานวิจัยในเมืองไทย

จากการวิจัยเบื้องต้นของ อ.พัชรี ตั้งตระกูล จากสถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ทำการศึกษาหาพันธุ์ข้าวที่เหมาะสมและสภาพการผลิตข้าวกล้องงอกที่มีประสิทธิภาพ พบว่า ข้าวขาวดอกมะลิ 105 เมื่อนำมาเพาะเป็นข้าวกล้องงอกจะมีสาร GABA มากที่สุด (15.2 - 19.5 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัม) ซึ่งสูงกว่าข้าวกล้องปกติ ส่วนสภาวะที่จะทำให้ข้าวกล้องงอกได้ดีคือ ต้องนำข้าวกล้องไปแช่น้ำราว 48 - 72 ชั่วโมงในหม้อแช่ โดยมีการควบคุมอุณหภูมิ การไหลเวียนน้ำ ความดัน และความเป็นกรดด่างของน้ำ เพื่อให้ความชื้นจากน้ำไปกระตุ้นให้เมล็ดข้าวงอกและเปลี่ยนกรดกลูตามิกไปเป็นสารกาบาอันเป็นส่วนที่สำคัญที่สุด ต่อมาเมื่อได้ข้าวกล้องงอกในขั้นตอนนี้แล้ว ก็ต้องทำให้ข้าวกล้องงอกหยุดการงอกต่อไป โดยอบแห้งให้มีความชื้นต่ำกว่า 14% ในหม้ออบแห้ง จากนั้นจึงบรรจุลงในถุงสุญญากาศพร้อมขายเป็น ลำดับสุดท้าย สำหรับข้าวกล้อง ที่สามารถนำมาแช่น้ำให้เกิดการงอกได้นั้นจะต้องเป็นข้าวกล้องที่ผ่านการกะเทาะเปลือกมาไม่นานเกิน 2 สัปดาห์ ปัจจุบันผู้ประกอบการภาคเอกชนกำลังให้ความสนใจกับการพัฒนาผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มจากข้าว ส่วนใหญ่มีความเห็นว่าแนวทางการผลิตและจำหน่ายข้าวในปัจจุบันจะต้องมีการ ปรับตัวเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับข้าวและใช้ประโยชน์จากข้าวอย่างคุ้มค่า ด้วยการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ในประเทศไทย สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ (สนช.) จึงได้ริเริ่มในการพัฒนาโครงการข้าวกล้องงอกเพื่อสุขภาพ โดยร่วมมือกับสถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารและกลุ่มธุรกิจข้าวรายใหญ่ของประเทศจำนวน 3 บริษัท ได้แก่ บริษัท ปทุมไรซซ์มิลล์ แอนด์ แกรนารี จำกัด บริษัท เจียเม้ง จำกัด และ บริษัท ธวัทชัย อินเตอร์ไรซ์ จำกัด ในการพัฒนาสายการผลิตต้นแบบสำหรับผลิตผลิตภัณฑ์ข้าวกล้องงอก โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อยกระดับอุตสาหกรรมข้าวของประเทศไทย และเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันกับต่างประเทศ รวมทั้งสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับข้าวไทย ซึ่งโครงการนี้ มุ่งเน้นในการพัฒนาผลิตภัณฑ์นวัตกรรมข้าวกล้องงอกสำหรับรับประทาน ที่มีเนื้อสัมผัสที่อ่อนนุ่ม รับประทานง่าย และผลิตภัณฑ์ข้าวกล้องงอกแปรรูปเพื่อสุขภาพต่าง ๆ เช่น อาหารว่าง ซุป และเครื่องดื่ม

บทสรุป

จากการที่ประเทศไทยเป็นประเทศที่ขึ้นชื่อในด้านการผลิตข้าวมาอย่างยาวนาน เมื่อข้าวสามารถสร้างมูลค่าเพิ่มได้ด้วยการปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิตจากข้าวกล้องธรรมดามาเป็นข้าวกล้องสดและข้าวกล้องงอก ทำให้เก็บรักษาข้าวกล้องไว้ได้นาน นอกจากนี้ยังได้สารอาหารที่เป็นประโยชน์เพิ่มขึ้นและจำหน่ายได้ในราคาที่สูงขึ้น นับ ว่าเป็นนวัตกรรมการผลิตที่ต้องหันมามองและให้ความสนใจกันเพิ่มขึ้นอย่างเร่ง ด่วน เป็นการปรับตัวเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่ม ให้กับข้าวและใช้ประโยชน์จากข้าวอย่างคุ้มค่า ซึ่งจะเป็นการช่วยพยุงราคา ข้าวไม่ให้ตกต่ำ ชาวนาไทยก็จะได้มีโอกาสลืมตาอ้าปากกว้าง ๆ กันบ้าง

เอกสารประกอบการเรียบเรียง

1. เดลินิวส์ออนไลน์. 2550. “ข้าวกล้องสด” นวัตกรรมเพิ่มมูลค่าข้าวไทย. วันที่ค้นข้อมูล : 6 กุมภาพันธ์ 2550. http://www.dailynews.co.th/ 2. ผู้จัดการออนไลน์. 2550. “กาบ้าไรซ์” แปลงข้าวเป็นยาป้องกันอัลไซเมอร์. วันที่ค้นข้อมูล : 25 เมษายน 2550. http://www.manager.co.th/aspbin/mgrview.aspx? NewsID=9500000043863 3. สถาบันอาหาร องค์กรเครือข่ายกระทรวงอุตสาหกรรม. ข้าวกล้องงอก (germinated brown rice): ผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มจากข้าวในญี่ปุ่น. กรุงเทพธุรกิจ BizWeek. 18-24 กันยายน 49. หน้า C7. 4. สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ. 2550. ข้าวกล้องงอก “กาบ้าไรซ์ (GABA-rice)”นวัตกรรมผลิตภัณฑ์ข้าวไทยในตลาดโลก. วันที่ค้นข้อมูล : 18 เมษายน 2550. www.nia.or.th/innolinks/200701/innovtrend.htm. 5. หนังสือพิมพ์ไทยโพสต์. 2550. ข้าวกล้องเพื่อสุขภาพพัฒนาผลผลิตชาวนา. วันที่ค้นข้อมูล : 3 กรกฎาคม 2550. http://www.thaipost.net/index.asp?bk=xcite&post_date=3/Jul/2550&news_id=144524&cat_id=200700