ร่างกายมนุษย์ต้องการโปรตีนเพื่อเสริมสร้างกล้ามเนื้อและซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอ แต่สำหรับคนที่ไม่รับประทานเนื้อสัตว์ หรือคนที่แพ้นมวัว การเติมโปรตีนให้ร่างกายเป็นเรื่องที่ไม่ง่าย ปัจจุบันได้มีการสกัดโปรตีนจากพืช (Plant-based Protein) ตระกูลถั่วและธัญพืชต่างๆ อาทิ ถั่วเหลือง ข้าว ลูกเดือย งา เมล็ดแปะก๊วย เมล็ดทานตะวัน ฯลฯ เพื่อเป็นโปรตีนทางเลือกใหม่ของคนรักสุขภาพ และคนที่ไม่ทานเนื้อสัตว์

ประโยชน์จากโปรตีนพืช นอกจากได้โปรตีนช่วยเพิ่มกล้ามเนื้อแล้ว ยังมีกากใยอาหารสูง เสริมเรื่องระบบการขับถ่าย ดูดซึมง่าย ไม่มีคอเลสเตอรอลหรือไขมันเลวให้กังวลใจที่สำคัญเป็นการเพิ่มมูลค่าและช่วยลดปริมาณกากของเหลือทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมแปรรูปผลิตภัณฑ์จากพืชลงได้เป็นจำนวนมาก รวมถึงลดการนำเข้าพืชจากต่างประเทศ เพื่อนำมาผลิตผลิตภัณฑ์โปรตีนจากพืชซึ่งกำลังเป็นที่ต้องการของตลาดในปัจจุบัน

รศ.ดร.ณัฎฐา เลาหกุลจิตต์ ประธานหลักสูตรสาขาวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี และหัวหน้าศูนย์ปฏิบัติการแปรรูปและเกษตรอาหารเชิงหน้าที่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) กล่าวว่า ปัจจุบันคนหันมาบริโภคโปรตีนจากพืชมากขึ้น ซึ่งมีพืชหลายชนิดที่มีโปรตีนสูง อาทิ พืชตระกูลถั่วธัญพืชต่างๆ รวมถึงข้าวบางชนิด ปัจจุบันโปรตีนจากพืช สามารถสกัดให้มีปริมาณโปรตีนสูงขึ้นเป็นโปรตีนทางเลือกสำหรับกลุ่มของคนรักสุขภาพ และกลุ่มคนที่แพ้นมวัว รวมถึงคนที่ไม่ทานเนื้อสัตว์

“เรื่องการสกัดโปรตีนจากพืชนั้น มจธ. ถือเป็นมหาวิทยาลัยอันดับแรกๆ ของประเทศที่ได้ทำการศึกษาวิจัยมาอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2549 โดยได้คิดค้นและพัฒนาการสกัด โปรตีนไฮโดรไลเซท (Protein hydrolysates) จากแหล่งโปรตีนพืช อาทิ ถั่วเหลือง ถั่วเขียว ข้าว เมล็ดทานตะวัน สาหร่ายผมนาง เห็ด และ งา โดยนำโปรตีนคอนเซนเทรด (Protein concentrates) และโปรตีนไอโซเลท (Protein isolates)

มาผ่านกระบวนการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ (Enzymatic hydrolysis) ซึ่งเป็น Green Technology แบบใหม่ ที่สามารถย่อยสลายโมเลกุลหรือพันธะโปรตีนให้มีขนาดที่เล็กลง จนอยู่ในระดับเพปไทด์และกรดอะมิโน มีสมบัติที่ร่างกายสามารถดูดซึมได้ดีและออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทางมหาวิทยาลัยได้ดำเนินการยื่นขอจดสิทธิบัตรผลงานทั้งหมดไว้เรียบร้อยแล้ว” รศ.ดร.ณัฎฐา อธิบาย

รศ.ดร.ณัฎฐา กล่าวเพิ่มเติมถึงโปรตีนไฮโดรไลเซท (Protein hydrolysates) ว่า ในปัจจุบันมีการศึกษาวิจัยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของโปรตีนไฮโดรไลเซทที่นำมาใช้ประโยชน์ในด้านอาหารเชิงฟังก์ชั่นกันอย่างแพร่หลายรวมถึงชนิดของแหล่งโปรตีน วิธีการในการย่อย และสารออกฤทธิ์ที่เป็นประโยชน์ในด้านต่างๆ ซึ่งพบว่า ยังมีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพ

ทั้งช่วยควบคุมการทำงานของระบบต่างๆ ในร่างกาย และลดความเสี่ยงของการเกิดโรคบางชนิด ได้แก่ ระบบหัวใจและหลอดเลือด ควบคุมความดันโลหิต ลดน้ำตาลในเลือดลดการอยากอาหาร และยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรค รวมทั้งป้องกันการเกิดมะเร็ง มีสารต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ ควบคุมระดับคอเลสเตอรอล ป้องกันโรคกระดูกพรุน ลดโปรตีนที่ทำให้เกิดการแพ้ เป็นต้น

นอกจากนี้ ยังกล่าวถึงการใช้เอนไซม์ในการไฮโดรไลซ์ มีเอนไซม์หลายชนิด เอนไซม์แต่ละชนิดมีความแตกต่างกัน รวมถึงโบรมิเลน(bromelain) เป็นเอนไซม์ในกลุ่มซีสเตอีนโปรติเอส (Cysteine protease) ที่พบในสับปะรด ซึ่งเป็นพืชที่ประเทศไทยนิยมปลูก สามารถปลูกได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำ แต่มีประสิทธิภาพสูง และข้อดีของโบรมิเลนจากสับปะรด คือ สามารถผลิตได้ในปริมาณมาก และยังให้กลิ่นรสที่ดีอีกด้วย

รศ.ดร.ณัฎฐา กล่าวอีกว่า แม้ว่างามีแคลเซียมสูง แต่มีกรดออกซาลิก (oxalic acid) อยู่มาก ทำให้ร่างกายดูดซึมแคลเซียมได้ไม่ดี เพราะฉะนั้น การกินงาดิบจึงไม่ค่อยดีนักแต่เมื่อนำมาไฮโดรไลซ์แล้ว ทำให้กรดออกซาลิกลดลง แคลเซียมที่ได้สูงขึ้น และมีกลิ่นที่ดีขึ้นนำมาพัฒนาทำเป็นผง สามารถชงดื่มได้ทันที หรือเติมในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้ เช่น ช็อกโกแลตหรือขนมอบ ทำให้ได้กลิ่นที่ดี ซึ่งช่วยทำให้คนรับประทานงาได้มากขึ้น

จึงมีแนวคิดที่จะนำไปต่อยอดในการผลิตนมจากกากงา ที่มีกลิ่นและรสเหมือนช็อกโกแลต และมีกรดอะมิโนที่ดี เพื่อเป็นทางเลือกใหม่ให้กับคนที่แพ้นมวัว และคนไม่ทานเนื้อสัตว์ที่มีเพิ่มมากขึ้น โดยในปัจจุบันผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มนมงาดำที่มีอยู่ในท้องตลาดไม่ได้ทำมาจากโปรตีนพืชร้อยเปอร์เซ็นต์ แต่โปรตีนไฮโดรไลเซทที่ผลิตนี้ สามารถดึงโปรตีนเป็นแพลนต์เบส โปรตีนไฮโดรไลเซท (Plant based Protein hydrolysates) จากงาออกมาได้ร้อยเปอร์เซ็นต์

“นอกจากคิดค้นและพัฒนาการสกัดโปรตีนพืชด้วยกระบวนการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ แล้ว ล่าสุดทางทีมวิจัยฯ ยังได้มีการพัฒนาเครื่องสกัดโปรตีนพืชด้วยไฮโดรไลเซท (Application of protein hydrolysate as bio-stimulant) เป็นระบบ continuous หรือ กึ่งอัตโนมัติ ขนาด 250 ลิตร สามารถย่อยโปรตีนได้อย่างรวดเร็วภายใน 2-3 ชั่วโมง เพื่อรองรับกับความต้องการจำนวนมาก ซึ่งถือเป็นการทำงานร่วมกับบริษัทเอกชน

โดยได้รับทุนสนับสนุนจากหน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (บพข.) สำนักงานสภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ (สอวช.) ซึ่งเครื่องดังกล่าวอยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตร” รศ.ดร.ณัฎฐา กล่าว

รศ.ดร.อรพิน เกิดชูชื่น หนึ่งในคณะวิจัยฯ กล่าวเสริมว่า งานั้น แม้เป็นธัญพืชที่ให้น้ำมัน มีขนาดเล็ก แต่อุดมไปด้วยสารที่มีคุณค่า เป็นแหล่งของโปรตีน วิตามิน และสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งงาถือเป็นพืชที่ทนแล้ง ต้นทุนการผลิตต่ำ และเป็นมิตรกับผึ้ง สามารถผสมเกสรตัวเองได้ ใช้เป็น Plant-based Protein หรือ โปรตีนจากพืชได้ เพราะมีวิตามิน D และแคลเซียมสูง เป็นที่ต้องการของตลาด แต่มีความยากในการสกัด

จึงเป็นที่มาของ “กรรมวิธีการผลิตโปรตีนไฮโดรไลเซทกากงาใช้เป็นอาหารสุขภาพ” โดยทีมวิจัยฯ เลือกการไฮโดรไลซ์งาโดยใช้โบรมิเลน (bromelain) จากสับปะรดมาสกัดโปรตีน ที่นอกจากได้กรดอะมิโนที่ดี และสารเพปไทด์ที่มีสมบัติดูดซึมได้ง่ายและมีประสิทธิภาพแล้ว ยังพบว่า โปรตีนสกัดจากกากงาด้วยสับปะรด ทำให้ได้กลิ่นรสเฉพาะตัวที่เหมือนช็อกโกเลต ซึ่งไม่พบในธัญพืชชนิดอื่น

ดร.รัชฎาภรณ์ คะประสบ กล่าวเสริมว่าเรานำกากงาที่เหลือจากการสกัดน้ำมันออกหมดแล้ว มาย่อยโดยการใช้โบรมิเลนจากสับปะรด หลังจากนั้นได้นำโปรตีนไฮโดรไลเซท (Protein hydrolysates) ที่ได้จากการย่อยโปรตีน มาพัฒนาทำเป็น “ผง” เพื่อใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายหรือการทำให้เกิดโฟมหรือฟอง และนำไปเป็นสารปรุงแต่งกลิ่นรส (Processed flavor) เนื่องจากโปรตีนไฮโดรไลเซทจากงา เป็นสารที่ให้กลิ่นรสที่ดีมีความเฉพาะตัว นอกจากนั้นยังมีประสิทธิภาพในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ดี ช่วยยับยั้งไขมันและการเกิดออกซิเดชั่น (Oxidation) ได้ดี

สำหรับผลงานทางด้านโปรตีนไฮโดรไลเซท (protein hydrolysate) และการคิดค้นการสกัดโปรตีนจากพืชของคณะวิจัยจากคณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มจธ. ถือเป็นผลงานที่นอกจากเพิ่มมูลค่าให้กับพืชของไทยและลดเศษของเหลือทิ้งในภาคอุตสาหกรรมแปรรูปแล้ว ยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้จริง!!!

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)