ด้วยความที่เพชรบูรณ์เป็นเมืองมะขามหวานคุณภาพส่งออกไปทั่วโลก และมะขามหวาน เพชรบูรณ์ ยังได้รับการจดทะเบียนเป็นสิ่งบ่งชี้ทางภูมิศาสตร์ หรือตราสัญลักษณ์ GI จากกรม ทรัพย์สินทางปัญญา การันตีด้วยมูลค่าการส่งออกมะขามถึงปีละ 28.29 ล้านตัน คิดเป็นมูลค่า 1,171 ล้านบาท ทำให้มีเมล็ดมะขามเหลือทิ้งจากการแปรรูปมะขามจำนวนมหาศาล
บริษัท ปิ่นเพชร จำกัด เป็นบริษัทที่ผลิตและจำหน่ายมะขามหวานเป็นอันดับต้นๆ ของ ประเทศไทย โดยมีผลิตภัณฑ์มะขามในรูปแบบของมะขามหวานทั้งฝัก มะขามเปียกทั้งมีเมล็ด และแกะเมล็ดออก มะขามแปรรูป เช่น มะขามแก้ว มะขามกวน ทอฟฟี่มะขาม และน้ำมะขาม เป็นต้น โดยแต่ละปีมีปริมาณเมล็ดมะขามที่เหลือจากการแปรรูปปริมาณปีละ 150-200 ตัน ปัจจุบันบริษัทส่งออกเมล็ดมะขามขั้นต่ำเดือนละ 5 ตัน ไปยังประเทศญี่ปุ่นและจีนเพื่อสกัดเป็นวัตถุดิบที่ใช้ในอุตสาหกรรมสี
ด้วยเหตุนี้ บริษัท ปิ่นเพชร จำกัด จึงเล็งเห็นถึงการเพิ่มมูลค่าของเมล็ดมะขามขึ้นแทนที่จะ ขายเป็นวัตถุดิบให้บริษัทต่างประเทศในราคาเพียงกิโลกรัมละ 2-3 บาท จึงได้พัฒนาโครงการ วิจัยร่วมกับ รศ.ดร.วุฒิชัย นาครักษา อาจารย์ประจำคณะอุตสาหกรรมเกษตร สถาบันเทคโนโลยี พระจอมเกล้า เจ้าคุณทหารลาดกระบัง และฝ่ายอุตสาหกรรม สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) เพื่อนำเมล็ดมะขามมาใช้ประโยชน์ และเพื่อ เป็นการเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์จากเมล็ดมะขามให้แก่ผู้ประกอบการ
โครงการวิจัยเริ่มจากการศึกษากรรมวิธีการสกัดเจลโลสจากแป้งเมล็ดมะขาม การเก็บ รักษาแป้งเมล็ดมะขาม และศึกษาสมบัติของเจลโลส จากแป้งเมล็ดมะขามต่อพฤติกรรมการเกิด “เจล” เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่นำไปใช้ทดแทน
เพคตินในผลิตภัณฑ์อาหาร ซึ่งที่ผ่านมาประเทศไทย นำเข้าเพคตินมูลค่าปีละกว่า 300 ล้านบาท และมีแนวโน้มมากขึ้นทุกปี โดยมูลค่าเพคติน ในตลาดโลกปี 2017 คาดการณ์ที่ประมาณ 950 ล้านเหรียญสหรัฐ
เจลที่ได้จากแป้งเมล็ดมะขามมีลักษณะคล้ายเพคติน แต่ความแข็งแรง (gel strength) มาก จึงใช้ในปริมาณน้อย มีเส้นใยอาหารมาก ต้นทุนการผลิตน้อย จากนั้นได้ทดลองนำเจลโลส ไปประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ทำให้ผู้ประกอบการเชื่อมั่นและลงทุนสายการผลิตเจลโลส จากแป้งเมล็ดมะขามในเชิงพาณิชย์ในวงเงิน 1.5 ล้านบาท เพื่อเพิ่มขนาดการผลิต เป็นวันละ 150-200 กิโลกรัม โดยเน้นการจัดจำหน่ายเป็น Ingredient สำหรับประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม อาหารชนิดต่างๆ
ปัจจุบันในตลาดจำหน่ายเจลโลสในราคากิโลกรัมละ 5,000-12,000 บาท ซึ่งราคาผันแปร ได้ตามสเปคและคุณภาพ เพราะผลิตได้หลายเกรด ขณะนี้ได้ส่งตัวอย่างเจลโลสที่ผลิตได้ ไปยัง บริษัทในอุตสาหกรรมอาหาร เช่น เจเล่ บิวตี้ ทดลองใช้ พบว่าลูกค้าตอบรับเป็นอย่างดี และ ขณะนี้อยู่ระหว่างการเจรจาธุรกิจ
นางวรัชยา จันจิตร กรรมการผู้จัดการบริษัท ปิ่นเพชร จำกัด เปิดเผยว่า “เดิมบริษัท ปิ่นเพชร จำกัด มีปริมาณเมล็ดมะขามเหลือทิ้งถึง 500 ตันต่อปี จากการผลิตมะขามแปรรูป เราจึงมองหานวัตกรรมที่จะนำเมล็ดมะขามมาใช้ประโยชน์ จึงเป็นที่มาของงานวิจัยที่อยู่ระหว่าง การพัฒนาผลิตภัณฑ์ต่างๆ เพิ่มเติมอย่างต่อเนื่องกับฝ่ายอุตสาหกรรม สกว. เพื่อเพิ่ม มูลค่าให้ เมล็ดมะขาม ที่เป็นของเหลือทิ้งจากกระบวนการแปรรูปมะขาม โดยศึกษากระบวนการ ผลิตแป้ง เมล็ดมะขาม และการผลิตเจลโลสหรือกัมจากแป้งเมล็ดมะขาม ศึกษาพฤติกรรมการเกิดเจล การปรับปรุงสมบัติการเป็นเจลของแป้งเมล็ดมะขาม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่นำไปใช้ทดแทนการ ใช้เพกตินในผลิตภัณฑ์อาหาร และศึกษากระบวนการขยายกำลังการผลิตแป้งเมล็ดมะขาม ใน ระดับอุตสาหกรรม แล้วพัฒนาสูตรและกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ จากเจลโลส เพื่อทดลอง ประยุกต์ใช้เจลโลสเป็น ingredient ในผลิตภัณฑ์ ต่างๆ เช่น เยลลี่มะขาม ไอศกรีมมะขามเจลาโต ฟิล์มเคลือบผิวผลไม้เพื่อการส่งออก ฟิล์มแปะแผลชีวภาพ เพื่อให้การผลิตเจลโลสจากแป้งเมล็ด มะขามและสามารถต่อยอดทางธุรกิจได้”
จากการศึกษาวิจัย ด้วยการสกัดเจลโลสจากแป้งเมล็ดมะขามจากการคั่วเมล็ดมะขามนาน 20 นาที (แป้งเมล็ดมะขาม R20) และแป้งเมล็ดมะขามที่เตรียมได้จากการต้มเมล็ดมะขามในน้ำ ที่อัตราส่วน 1:8 นาน 60 นาที (แป้งเมล็ดมะขาม B1860) ได้ปริมาณผลผลิตของเจลโลสรวม 54.67 เปอร์เซ็นต์ และ 52.89 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ทำให้ได้เจลโลสที่มีคุณสมบัติทนต่อความร้อน กรด และแรงเฉือนได้ดี ทำให้อุตสาหกรรมอาหารนิยมนำมาใช้เป็นสารให้ความข้นหนืด สารให้ความคงตัว สารทดแทน ไขมัน และสตาร์ชดัดแปรในผลิตภัณฑ์หลายชนิด เช่น ไอศกรีม น้ำสลัด มายองเนส เป็นต้น และ ทำหน้าที่เป็นโพลิแซคคาร์ไรด์ชนิดอื่นๆ โดยขึ้นอยู่กับมวล โมเลกุลที่จะนำมาใช้ ซึ่งเจลที่ได้จาก แป้งเมล็ดมะขามมีลักษณะคล้ายเพคติน แต่ความแข็งแรง (gel strength) มาก จึงใช้ในปริมาณน้อย มีเส้นใยอาหารสูง
ดังนั้นโครงการต่อมาจึงได้ทดลองประยุกต์ใช้เจลโลสใน Application ต่างๆ เช่น ฟิล์ม เคลือบผิวผลไม้ โดยได้ศึกษาหาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างเจลโลสกับ ไคโตซานจากเปลือกกุ้ง ที่ใช้ในการผลิตฟิล์มเคลือบผิวผลไม้สามารถใช้เจลโลสได้สูงสุด 40 เปอร์เซ็นต์ โดยวิธีเคลือบฟิล์ม ด้วยการสเปรย์จะได้ผลดีที่สุด ทดลองนำฟิล์มไปเคลือบผิวผลไม้ 2 ชนิด คือ มะม่วงน้ำดอกไม้และ กล้วยหอมทอง เทียบกับการไม่ใช้สารเคลือบผิว เมื่อเก็บไว้ในห้องเย็นอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 7 วัน ลักษณะปรากฏ สี กลิ่น เนื้อสัมผัส การยอมรับโดยรวมไม่แตกต่างกัน จุดเด่นของ ผลิตภัณฑ์ คือ ฟิล์มที่ได้สารให้ฟิล์มจากธรรมชาติ ไม่เป็นอันตราย มีความปลอดภัย มีคุณสมบัติ เป็นฟิล์มบางๆ มาใช้เคลือบผลไม้ เพื่อเพิ่มความมันเงา ลดการสูญเสียน้ำหนักจากการคายน้ำ ลดการหายใจของผลไม้ และยืดอายุการเก็บรักษาได้นานขึ้น
นอกจากนี้ยังทดลองพัฒนาต่อเป็นฟิล์มแปะแผลชีวภาพโดย ร่วมกับโรงพยาบาลส่งเสริม สุขภาพตำบลคลองหลวงแพ่ง อำเภอเมือง จังหวัดฉะเชิงเทรา เป็นการใช้ปิดบาดแผล โดยทดลอง กับบาดแผล 3 ลักษณะ คือ บาดแผลกดทับ, บาดแผลจากอุบัติเหตุทุกชนิด และบาดแผลเรื้อรัง จากโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง และเบาหวาน ข้อดีของเจลโลสฟิล์ม คือ ย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการ ทางชีวภาพ (biodegradable) และยังเสริมโครงร่างให้แก่แผลได้
ส่วนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมอาหารได้เริ่มจากการพัฒนาสูตรและกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์เยลลี่มะขามและไอศกรีมเจลลาโต ซึ่งใช้เจลโลสเป็นสารที่ทำให้เกิดเจลแทน เพคติน ใช้ผงเจลโลส ความเข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์ ในสารละลายน้ำตาลซูโครส 50 เปอร์เซ็นต์ ใช้น้ำมะขามเข้มข้น 7 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนักแห้ง ให้ความร้อนอุณหภูมิ 80-85 องศาเซลเซียส นาน 20-30 นาที ให้ความเข้มข้นเป็น 50 องศาบริกซ์ ปรับ pH ด้วยกรดซิตริก แล้วตั้งทิ้งไว้ให้เซ็ท ตัว 24 ชั่วโมง นำเยลลี่ที่ได้ไปทดสอบสมบัติต่างๆ และประเมินคุณภาพทางประสาทสัมผัสต่อคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ด้านสี กลิ่น ลักษณะปรากฏ รสชาติ และความชอบ ได้รับการยอมรับ ในระดับดี
จากนั้นผู้ประกอบการจึงพัฒนาต่อเป็นไอศกรีมมะขามเจลาโต โดยทำการพัฒนาสูตรและ กระบวนการผลิต การทดสอบคุณสมบัติและประเมินคุณภาพเช่นกัน เมื่อผู้ประกอบการได้วิจัย อย่างต่อเนื่อง เพื่อทดลองประยุกต์ใช้เจลโลสจากแป้งเมล็ดมะขามได้แล้ว จึงได้ร่วมทุนวิจัยต่อ เพื่อทำการขยายกำลังการผลิตเจลโลสจากแป้งเมล็ดมะขามในระดับอุตสาหกรรมจากเดิมที่ผลิต
วันละ 50 กิโลกรัม เป็นวันละ 200 กิโลกรัม และศึกษาสภาวะเงื่อนไขต่างๆ เพื่อขยายกำลังการ ผลิต ศึกษาสมบัติต่างๆ ของแป้งเมล็ดมะขามที่ผลิตได้ แล้วศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้นของ ธุรกิจ และผลการทดสอบตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ได้กับกลุ่มลูกค้าเป้าหมาย รวมถึงการสำรวจตลาด และการตอบรับของผู้ใช้ระดับอุตสาหกรรม
รศ.ดร.วุฒิชัย นาครักษา อธิบายว่า “ในเมล็ดมะขามมีโพลีแซ็กคาไรด์ เรียกว่า Tamarind Seed Polysaccharide (TSP) ที่มี คุณสมบัติเป็นเจลเมื่อละลายอยู่ในน้ำ และไม่มีกรดกาแลค ทูโรนิก (galacturonic acid) หรือหมู่ฟังก์ชั่น ของเมทิลยูโรเนท (methyl uronate) ทั้งยังคงรูป เจลอยู่ได้ ในช่วง pH ที่กว้างสามารถประยุกต์ใช้ งานต่างๆ ได้หลายแบบ แตกต่างจากโพลีแซ็ก คาไรด์จากพืชชนิดอื่น โดยเรียกสารตัวนี้ว่า เจลโลส (jellose) ซึ่งเป็นสารประเภทกัมที่มีประโยชน์ มากในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น อุตสาหกรรมเส้นใย ช่วยให้ความเหนียวแก่เส้นใยเพิ่มขึ้น อุตสาหกรรมเครื่องสำอางและเภสัชกรรมใช้เป็นตัวนำพาตัวยา (Drug delivery) และอุตสาหกรรม อาหารซึ่งเป็นตลาดใหญ่ของเจลโลส เช่น ใช้เป็นสารให้ความหนืด (thickening) ในผลิตภัณฑ์ เช่น แยม สารให้ความคงตัว (stabilizer) ทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์ (emulsifier) ในผลิตภัณฑ์ เช่น โยเกิร์ต ไอศกรีม สารทำให้เกิดเจล (Gelling) ในผลิตภัณฑ์ เช่น เยลลี่ เป็นต้น”
ปัจจุบันผลิตภัณฑ์เยลลี่และไอศครีมดังกล่าววางจำหน่ายในร้านอาหารปิ่นเพชรและร้านขายของฝากในจังหวัดเพชรบูรณ์และพื้นที่ใกล้เคียง การวิจัยอย่างต่อเนื่องทำให้จากเดิมที่ขาย เมล็ดมะขามในราคากิโลกรัมละ 2-3 บาท และผลิตภัณฑ์แปรรูปมะขาม เช่น มะขามแก้ว มะขามกวน ทอฟฟี่มะขามเท่านั้น เกิดช่องทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ สู่ตลาดทำให้ ผู้ประกอบการมีรายได้เพิ่มขึ้นจากกลุ่มแปรรูปนี้อีกประมาณ 5-10 ล้านบาท/ปี จากเดิมที่มียอด การจำหน่ายผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของผู้ประกอบการประมาณ 40-50 ล้านบาท/ปี
รศ.ดร.พงศ์พันธ์ แก้วตาทิพย์ ผอ.ฝ่ายอุตสาหกรรม สกว. กล่าวว่า “แนวคิดในการ ทำงานวิจัยในโครงการนี้เป็นการพัฒนาเพื่อเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์มะขาม โดยเป็นการนำของ ที่เหลือจากกระบวนการผลิตมาพัฒนาให้เกิดมูลค่าเพิ่มในเชิงพาณิชย์ ถือเป็นโมเดลต้นแบบ ในการใช้งานวิจัยเป็นเครื่องมือในการสร้างสินค้านวัตกรรมอย่างเป็นระบบและต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วย เสริมสร้างรายได้ให้กับผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมอาหาร โดยเฉพาะ ผู้ประกอบการในระดับ SMEs ที่ไม่มีความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้เห็นถึงความสำคัญ และเข้าใจกระบวน การวิจัย และพัฒนา นำองค์ความรู้มาปรับใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ของตนเองอย่าง ต่อเนื่อง เพื่อสร้างจุดขาย และสร้างความแตกต่างได้ นอกจากนี้ยังเป็นตัวอย่างของรูปแบบ การจัดการงานวิจัยอย่าง เป็นรูปธรรม วิจัยได้…ขายจริง”
ใครจะเชื่อว่าเมล็ดมะขามที่เคยอยู่ในสถานะของเหลือทิ้ง จะกลายเป็นผลิตภัณฑ์มากมาย หลายประเภทได้ถึงเพียงนี้ นั่นก็เพราะงานวิจัยที่เข้าไปเจาะใจกลางของปัญหา แล้วแก้อย่าง ถูกจุดนั่นเอง