นายเรวัตร พงษ์พิสุทธินันท์ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ (มช.) นักวิจัยโครงการ “การปรับปรุงกระบวนการผลิตข้าวพาร์บอยล์และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแทรกซึมภายใต้สุญญากาศเพื่อผลิตข้าวพาร์บอยล์
ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง” ได้ให้ข้อมูลว่า ปัจจุบันเมล็ดข้าวที่นำมาบริโภค ต้องนำข้าวเปลือกมากะเทาะเปลือกเพื่อให้ได้เนื้อข้าวกล้องและนำมาผ่านการขัดสี ทำให้เยื่อหุ้มเมล็ดข้าวหรือรำ และจมูกข้าว ซึ่งประกอบด้วยสารอาหารและเกลือแร่ต่างๆ หลุดออกไป เหลือแต่เมล็ดข้าวสีขาว ซึ่งมีปริมาณสารอาหารน้อยลง (โปรตีน ไขมัน เส้นใยหยาบ เถ้า เส้นใยอาหารและพลังงาน)

การทำข้าวพาร์บอยล์ (Parboiled rice) เป็นวิธีหนึ่งที่ทำให้สารอาหารประเภทวิตามินและแร่ธาตุบางชนิดของข้าวสูงขึ้น ซึ่งคนไทยไม่ค่อยรู้จักแต่จะรู้จักในชื่อของข้าวนึ่งอบแห้ง ซึ่งอยู่ในกลุ่มของข้าวฮาง เป็นข้าวสุขภาพที่มีจำหน่ายมากทางภาคอีสาน ข้าวพาร์บอยล์เป็นผลิตภัณฑ์ส่งออกไปต่างประเทศในแถบเอเชียตะวันออกกลาง และแอฟริกา มีมูลค่าการส่งออกในปีละหลายล้านตัน หรือกว่า 2.6 หมื่นล้านบาท

อย่างไรก็ตาม ลักษณะผลิตภัณฑ์ข้าวพาร์บอยล์จะมีสีเหลืองอ่อนและจะมีสีเข้มมากขึ้นเมื่อระยะเวลาการเก็บรักษาเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นปัญหาของผู้ประกอบการส่งออกข้าวไปต่างประเทศ ทั้งนี้การที่ข้าวพาร์บอยล์มีสีเหลืองเป็นผลเนื่องมาจากการเกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ดระหว่างกรดอะมิโนไลซีน และไกลซีน กับน้ำตาลรีดิวส์ ในข้าวพาร์บอยล์เกิดสารน้ำตาลในกลุ่ม 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (HMF) และฟูโรซีน อีกทั้งกระบวนการพาร์บอยล์ มีผลทำให้เกิดการแตกตัวของโมเลกุลสตาร์ชเกิดน้ำตาลรีดิวส์ เป็นผลให้ข้าวพาร์บอยล์จะเกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ดต่อเนื่องทำให้ระหว่างการเก็บรักษาจึงมีสีเหลืองมากขึ้น นอกจากนี้กระบวนการพาร์บอยล์ยังมีผลต่อลักษณะเนื้อสัมผัสและกลิ่นของเมล็ดข้าวทำให้ข้าวพาร์บอยล์ที่ได้จะมีความแข็งมากกว่าข้าวสารและมีกลิ่นเฉพาะตัว ซึ่งไม่เป็นที่ยอมรับกับผู้บริโภคภายในประเทศ

ปัญหาดังกล่าวจึงเป็นโจทย์ของการทำวิจัย โดยทีมวิจัยได้พัฒนากระบวนการขึ้น 2 กระบวนการ คือ กระบวนการผลิตข้าวพาร์บอยล์ โดยนำข้าวเจ้าเปลือกพันธุ์ กข47 มาแช่ในน้ำอุ่น อัตราส่วนข้าว : น้ำคือ 1 : 2.5 ที่อุณหภูมิประมาณ 60-70 องศา หลังจากนั้นนำมานึ่งด้วยไอน้ำ แล้วอบแห้งเก็บไว้ 7 วัน เมื่อแห้งสนิทแล้วนำข้าวเปลือกไปสีเป็นข้าวสารเมล็ดเต็ม จะได้ข้าวพาร์บอยล์ ซึ่งจากการวิจัยได้ศึกษาสภาวะการแช่ข้าวเปลือกก่อนการนึ่งและการนึ่งข้าวเปลือก ที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ดที่ทำให้เกิดสีเหลืองและการเกิดสารตั้งต้นของปฏิกิริยาเมลลาร์ด โดยผลจากการวิจัยสามารถลดการเกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ดและน้ำตาลรีดิวส์ลง และตรวจพบสีเหลืองได้น้อยกว่าข้าวพาร์บอยล์ในท้องตลาด

เมื่อได้ข้าวพาร์บอยล์ต้นแบบแล้ว ทีมวิจัยได้นำเข้าสู่กระบวนการเสริมคุณค่าทางโภชนาการของข้าวพาร์บอยล์ด้วยเทคโนโลยีการแทรกซึมภายใต้สุญญากาศ เป็นการพัฒนาผลิตภัณฑ์ข้าวพาร์บอยล์เสริมคุณค่าทางโภชนาการ ด้วยเทคโนโลยีการแทรกซึมภายใต้สุญญากาศซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ประยุกต์ใช้ระบบสุญญากาศร่วมกับระบบการแช่เพื่อนำสารละลายจากภายนอกแทรกซึมเข้าไปแทนที่น้ำและอากาศในรูพรุนของเมล็ดข้าว ได้ผลิตภัณฑ์ข้าวพาร์บอยล์ที่มีโปรตีนสูงจากกรดอะมิโน และเคซีน และพัฒนาผลิตภัณฑ์ข้าวพาร์บอยล์ที่มีสารต้านอนุมูลอิสระสูงจากจมูกถั่วเหลือง โดยผลจากการวิจัยพบว่า ผลิตภัณฑ์ข้าวพาร์บอยล์เสริมคุณค่าทางโภชนาการที่ได้ทั้ง 2 ผลิตภัณฑ์มีคุณค่าทางโภชนการสูงกว่าข้าวพาร์บอยล์และข้าวสารขาวโดยทั่วไป   

สำหรับขั้นตอนพัฒนาผลิตภัณฑ์ ข้าวพาร์บอยล์เสริมคุณค่าทางโภชนาการ ได้แก่ เตรียมสารละลายจากจมูกถั่วเหลือง โดยนำจมูกถั่วเหลืองต้มในน้ำ นำมาปั่นให้ละเอียด แล้วกรองด้วยผ้าขาวบาง และเตรียมสารละลายจากกลุ่มกรดอะมิโน
และเคซีน โดยนำชั่งปริมาณตามที่คำนวณไว้ แล้วละลายด้วยเครื่องมิกเซอร์และปรับปริมาตรให้ได้ตามที่ต้องการ จากนั้นแช่ข้าวพาร์บอยล์ด้วยสารละลายที่ต้องการ เมื่อแช่เสร็จนำไปผ่านกระบวนการแทรกซึมภายใต้สุญญากาศ เพื่อนำสารละลายแทรกซึมเข้าไปแทนที่น้ำและอากาศในรูพรุนของเมล็ดข้าว แล้วจึงนำเมล็ดข้าวที่ได้มาสะเด็ดเอาสารละลายออกและนำไปอบแห้ง จะได้ผลิตภัณฑ์ข้าวพาร์บอยล์ที่มีสารต้านอนุมูลอิสระสูงจากจมูกถั่วเหลือง และผลิตภัณฑ์ข้าวพาร์บอยล์ที่มีโปรตีนสูงจากกรดอะมิโน และเคซีน

นายเรวัตร พงษ์พิสุทธินันท์ กล่าวเสริมว่า โดยทั่วไปข้าวพาร์บอยล์ที่ส่งออกจะมีราคาอยู่ที่ 8-11 บาท/กิโลกรัม ในขณะที่ข้าวพาร์บอยล์ที่เพิ่มคุณค่าทางโภชนาการจากการศึกษาวิจัยจะอยู่ที่ 15-20 บาท/กิโลกรัม ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ระดับพรีเมียมสำหรับตลาดบนมีศักยภาพการซื้อสูงกว่าตลาดทั่วไป จึงนับได้ว่าเป็นการเพิ่มมูลค่าให้แก่ข้าวไทยและส่งเสริมการส่งออกได้เป็นอย่างดี 

โครงการวิจัยนี้ ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากสำนักงานคณะกรรมการการวิจัยแห่งชาติ ร่วมกับ สำนักงานพัฒนาวิจัยการเกษตร มหาชน (สวก.) โดยมีทีมวิจัย ประกอบด้วย ศาสตราจารย์ ดร.ไพโรจน์ วิริยจารี คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ หัวหน้าโครงการ นายเรวัตร พงษ์พิสุทธินันท์ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ดร.กรวรรณ ศรีงาม คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นางโพธิ์ศรี ลีลาภัทร์ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นางศิริกานต์ อินทมนต์ โรงงานแปรรูปและพัฒนาผลิตภัณฑ์ มูลนิธิโครงการหลวง และ
ดร.ศักดา พรึงลำภู สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ที่ปรึกษาโครงการ

ศุภรักษ์  จิรกิจญาดา