แปรรูป "เศษวุ้นมะพร้าว" สู่วัตถุดิบอาหารพันล้าน ช่วยเพิ่มมูลค่าเศษขยะเหลือทิ้ง

• นวัตกรรมจาก "เศษวุ้นมะพร้าว" เหลือทิ้ง สู่วัตถุดิบอาหารพันล้าน
• ช่วยแก้ปัญหาเรื่อง "ขยะอาหาร" โดยใช้หลักเศรษฐกิจหมุนเวียน เพิ่มมูลค่าของเสียจากกระบวนการผลิตอาหารอีกด้วย

ปัญหา "ขยะอินทรีย์" หรือ "ขยะอาหาร" (Food Waste) มีตัวการมาจาก "เศษอาหาร" ซึ่งสถานการณ์ขยะอาหารของทั่วโลกในแต่ละปี พบว่าอาหารกว่า 1,300 ล้านตัน หรือ 1 ใน 3 ของอาหารที่ผลิตได้ทั่วโลก ต้องกลายเป็นขยะอาหารที่ถูกทิ้งไปอย่างสูญเปล่า

ในขณะที่ประเทศไทยนั้นพบว่า กว่า 60% ของขยะมาจาก "ขยะอาหาร" โดยคนไทย 1 คน สร้างขยะอาหารสูงถึง 254 กิโลกรัมต่อปี ทำให้เกิดปัญหา และผลกระทบที่ท้าทายมวลมนุษยชาติ เกิดการหมักและย่อยสลายกลายเป็นแก๊สมีเทน (CH4) ซึ่งเป็นแก๊สเรือนกระจกที่มีความรุนแรงกว่าแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 27-30 เท่า ถือเป็นสาเหตุให้เกิด 8-10% ของแก๊สเรือนกระจกทั่วโลก แถมยังเกิดกลิ่นรบกวน และเป็นแหล่งเพาะเชื้อโรค

"เศษวุ้นมะพร้าว" เหลือทิ้ง สู่วัตถุดิบอาหารพันล้าน

Cello-gum (เซลโลกัม) ผลิตภัณฑ์ที่มาจากความร่วมมือระหว่างนักวิจัยจุฬาฯ กับบริษัทอุตสาหกรรมอาหาร อย่าง อำพลฟู้ดส์ ที่แปรเศษวุ้นมะพร้าวเหลือทิ้งนับเป็นตันๆ ต่อวัน ให้กลายเป็นสารเติมแต่ง ประสิทธิภาพสูง ที่นำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร ยา และเครื่องสำอาง ลดการนำเข้าสารเติมแต่งที่ประเทศไทยต้องจ่ายปีละกว่าหมื่นล้านบาท

สำหรับความสำเร็จที่เกิดขึ้นจะเป็นโมเดลให้กับการพัฒนาตามหลักเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) ที่จะเพิ่มมูลค่าเศษเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมอาหารและการเกษตร เพื่อสังคม Zero Waste – ที่จะไม่มีอะไรเหลือทิ้งให้ถูกกำจัดด้วยการเผาอีกต่อไป

Cello-gum คืออะไร?

เซลโลกัม คือผลิตภัณฑ์นาโนเซลลูโลสจาก "วุ้นมะพร้าว" ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีอยู่ในประเทศ เศษวุ้นมะพร้าวที่เหลือทิ้งเป็นขยะจากกระบวนการผลิตวุ้นมะพร้าว ถูกดัดแปลงให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่สามารถนำไปใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหาร ยา และเครื่องสำอาง

ศ.ดร.หทัยกานต์ มนัสปิยะ ผู้อำนวยการศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีปิโตรเคมีและวัสดุ (PETROMAT) และอาจารย์ประจำวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย หนึ่งในผู้ก่อตั้ง บริษัท ไบโอเน็กซ์ จำกัด (BioNext) สตาร์ทอัพภายใต้ชายคา CU Enterprise พร้อมทีมวิจัย ได้แก่ รศ.ดร.ศรุต อำมาตย์โยธิน คุณวรุณ วารัญญานนท์ คุณปิยะวัฒน์ สาธิตวงศ์กุล และ ดร.พงษ์พัฒน์ ศุขวัฒนะกุล คือเจ้าของไอเดียที่นำไปสู่นวัตกรรมดังกล่าว

ทั้งนี้ นอกจากจะช่วยแก้โจทย์ปัญหาเรื่องขยะอาหารโดยใช้หลักเศรษฐกิจหมุนเวียนแล้ว ยังเป็นการเพิ่มมูลค่าของเสียจากกระบวนการผลิตอาหารอีกด้วย สารเติมแต่งที่ทำขึ้นมานี้มีความบริสุทธิ์สูง ปลอดภัย และมีตลาดรองรับ เซลโลกัมจึงเป็นตัวอย่างนวัตกรรมซึ่งมีศักยภาพมากในการพัฒนาสู่อุตสาหกรรม

วิจัย "แบคทีเรียเซลลูโลส" สู่นวัตกรรมเพิ่มมูลค่าขยะเศษวุ้นมะพร้าว

ศ.ดร.หทัยกานต์ เล่าว่า จุฬาฯ มีองค์ความรู้ในการนำเอา แบคทีเรียเซลลูโลส มาเข้าสู่กระบวนการทางเคมี โดยใช้โบโอเทคโนโลยี และผลิตเป็นสารเติมแต่ง ซึ่งสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร ยา และเครื่องสำอางได้ โดยคุณสมบัติของสารเติมแต่งเหล่านี้ใช้เป็นสารช่วยควบคุมความข้นหนืดของตัวผลิตภัณฑ์ และเพิ่มเนื้อในผลิตภัณฑ์

สารควบคุมความข้นหนืด และทำให้เกิดความคงตัวในอาหารเหลว หรือ food stabilizer มีความสำคัญอย่างมากกับอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง และยา ยกตัวอย่างเช่น ในผลิตภัณฑ์น้ำนมข้าว ที่ต้องเติมสารเหล่านี้เพื่อรักษาความเป็นคอลลอยด์ ไม่ให้น้ำนมเกิดการแยกชั้น และช่วยเพิ่มเนื้อให้มีลักษณะเหมือนมีเนื้อข้าวอยู่ในผลิตภัณฑ์ เช่นเดียวกับน้ำผลไม้ ที่มักใช้สารเติมแต่งจากเซลลูโลสเป็นสารเพิ่มเนื้อ

ที่ผ่านมา ทีมวิจัยมักใช้แบคทีเรียเซลลูโลสมาขึ้นรูปเป็นเมมเบรน เป็นฟิล์มถนอมอาหาร หรือฉลากต่างๆ แต่เมื่อได้รู้จักกับกลุ่มอุตสาหกรรมอาหาร อย่าง บริษัท อำพลฟู้ดส์ โพรเซสซิ่ง จำกัด ซึ่งเป็นผู้ส่งออกวุ้นมะพร้าวในระดับโลก ก็เกิดแนวคิดและความร่วมมือที่จะใช้องค์ความรู้แบคทีเรียเซลลูโลส ในการทำสารเติมแต่งเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้เศษวุ้นมะพร้าว

เมื่อทางบริษัททราบข่าวเกี่ยวกับงานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ออกไป ซึ่งสามารถนำเศษวุ้นมะพร้าวไปสู่วัสดุอื่นๆ ที่มีมูลค่าสูงได้ ก็เกิดความสนใจ เพราะเศษวุ้นมะพร้าวที่เหลือจากการผลิตของบริษัทมีเป็นตันๆ ทุกวัน ซึ่งปกติแล้วก็จะกำจัดโดยการเผาทิ้ง ซึ่งหากนำมาทำเป็นสารเติมแต่งได้ ก็จะช่วยลดการนำเข้าสารเติมแต่งต่างๆ ที่ประเทศไทยต้องนำเข้าปีละกว่าหมื่นล้านบาท

ทำไม "วุ้นมะพร้าว" จึงเหมาะทำเป็นสารเติมแต่ง

วุ้นมะพร้าว หรือ Nata de Coco เป็นวัสดุธรรมชาติที่มีลักษณะโครงสร้างทางวิทยาศาสตร์เป็นแบคทีเรียเซลลูโลส (bacterial cellulose, BC) ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นหลายประการ เช่น มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี รูพรุนมาก ดูดซับน้ำได้มาก ขึ้นรูปได้ง่าย ย่อยสลายตามธรรมชาติได้ และไม่มีความเป็นพิษ เมื่อนำวุ้นมะพร้าวมาใช้เป็นวัสดุผสม หรือสารเติมแต่ง จึงช่วยให้สามารถเพิ่มคุณสมบัติอื่นๆ เช่น ทำให้อะตอม หรือโมเลกุลของสารอื่นๆ สามารถยึดเกาะได้ดี และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างหลากหลาย

ส่วนแบคทีเรียที่ใช้ในการผลิตวุ้นมะพร้าว มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า อะซิโตแบคเตอร์ ไซลินัม (Acetobacter xylinum) ซึ่งสามารถเลี้ยงในห้องแล็บได้ โดยเลี้ยงด้วยน้ำตาล และ carbon source ที่เรียกว่า "วุ้นมะพร้าว" เพราะใช้ "น้ำมะพร้าว" เป็นอาหารสำหรับแบคทีเรีย เมื่อแบคทีเรียได้รับอาหาร ก็จะขับถ่ายออกมาเป็นไฟเบอร์ ซึ่งไฟเบอร์ตัวนี้แหละที่เป็นเซลลูโลสอย่างดี เมื่อเทียบกับสารเติมแต่งที่เราต้องนำเข้าจากต่างประเทศแล้ว เซลโลกัมมีความบริสุทธิ์กว่า มีประสิทธิภาพดีกว่า ประหยัดกว่า เพราะใช้ในปริมาณที่น้อยกว่า และมาจากธรรมชาติ (bio resource)

อย่างไรก็ตาม นอกจากวุ้นมะพร้าวแล้ว เศษวัสดุทางการเกษตรอื่นๆ ก็นำมาใช้ทำเซลโลกัมได้เช่นกัน แม้จะให้เซลลูโลสในปริมาณที่น้อยกว่า ซึ่งวุ้นมะพร้าวให้เซลลูโลสมากกว่าเมื่อเทียบกับเซลลูโลสที่สกัดจากไม้ หรือพืชอื่นๆ เช่น ชานอ้อย หรือ มันสำปะหลัง ซึ่งจะได้เซลลูโลสแค่ประมาณ 30% เท่านั้น แต่เราก็สามารถเอาชานอ้อย, ข้าวโพด, สับปะรด มาเข้ากระบวนการผลิตเป็นเซลโลกัมได้เหมือนกัน เพียงแต่อาจจะต้องมีการพลิกแพลง หรือเพิ่มเติมอีกนิดหน่อย.