สวทช. โชว์ต้นแบบฟาร์มอัจฉริยะใช้เทคโนโลยี IoT สำหรับฟาร์ม "ไข่ผำพรีเมียม" ต้นแบบแห่งแรกที่ อ.พานทอง จ.ชลบุรี พร้อมองค์ความรู้โรงงานผลิตพืชอัจฉริยะ ตอบโจทย์อุตสาหกรรมอาหารแห่งอนาคต ผลิตแปรรูปซูเปอร์ฟู้ด รับเทรนด์อาหารแห่งอนาคต

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)โดย ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) และศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) นำคณะสื่อมวลชนไปดูฟาร์มอัจฉริยะที่ใช้เทคโนโลยี IoT สำหรับการเลี้ยง "ไข่ผำ" พืชน้ำโปรตีนสูง สู่การผลิต “ผำพรีเมียม” ด้วยเทคโนโลยีเกษตรแม่นยำ ระบบการจัดการฟาร์มแบบครบวงจร ตั้งแต่เพาะเลี้ยงไปจนถึงการแปรรูปผลิตเป็นอาหารซูเปอร์ฟู้ด ที่ Pro-t Farm อ.พานทอง จังหวัดชลบุรี โดยเป็นความร่วมมืองานวิจัยร่วมกับเอกชนต้นแบบ เพื่อขยายผลสู่ชุมชนพร้อมถ่ายทอดองค์ความรู้สู่เกษตรกร

ไข่ผำเป็นพืชน้ำพื้นบ้านที่พบได้ทั่วไปในประเทศไทย มีปริมาณโปรตีนและคุณค่าทางอาหารสูง อย่างไรก็ตามการผลิตไข่ผำแบบดั้งเดิมยังประสบปัญหาความไม่สม่ำเสมอของผลผลิต การปนเปื้อน และขาดมาตรฐาน ทำให้ไม่สามารถตอบสนองความต้องการของตลาดที่กำลังเติบโต โดยเฉพาะในกลุ่มอุตสาหกรรมอาหารแห่งอนาคตและอาหารเฉพาะบุคคล Functional Food โดยความร่วมมืองานวิจัยเพื่อขยายผลสู่ชุมชนนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างมาตรฐานการผลิตผำที่แตกต่างจากผำทั่วไปในท้องตลาด นำไปสู่การแบ่งเกรดและเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์

เทคโนโลยียกระดับการผลิต ‘ผำพรีเมียมปลอดภัย’ โตไวได้โปรตีนสูงใน 7 วัน

นายเกรียงไกร โมสาลียานนท์ หัวหน้าทีมวิจัยนวัตกรรมโรงงานผลิตพืชสมุนไพร ไบโอเทค สวทช. กล่าวว่า ผำเป็นพืชจิ๋วที่ต้องการสารอาหารเหมือนพืชปกติ แต่การขยายพันธุ์เขาจะใช้วิธีแตกหน่อ ภายใน 48 ชั่วโมง หากเราเร่งเวลาเพิ่มนั่นอาจจะได้ผลผลิตมากขึ้น ผำ ต้องการแสง ดังนั้นฟาร์มเลี้ยงจึงต้องกางสแลนเพื่อควบคุมความเข้มของแสง นอกจากนั้นยังต้องดูเรื่อง คาร์บอนไดออกไซด์ อุณหภูมิ ทั้งน้ำและอากาศ หากร้อนไปโตไม่ดี ความชื้น ธาตุอาหารกว่า 17 ชนิด ไม่ใช่แค่ปุ๋ยไนโตรเจน โปแทสเซียม และฟอสฟอรัส แต่รวมไปถึง แมกนีเซียม แคลเซียม สังกะสี และโปรตีนเสริมเพื่อช่วยในการเจริญเติบโต

หัวหน้าทีมวิจัยนวัตกรรมโรงงานผลิตพืชสมุนไพร ไบโอเทค กล่าวต่อว่า ขณะเดียวกันต้องควบคุมระบบอากาศไหลเวียนในโรงเรือน เพื่อให้อากาศพัดผ่านผิวหน้าของผำ ในการทดลองเรามีใช้ไฟแอลอีดีบางสี เพื่อเพิ่มคุณภาพด้วยแสงสีน้ำเงิน สีแดงและเขียว เพื่อเพิ่มคุณภาพ ทั้งหมดนี้ เป็นการควบคุฒสภาพแวดล้อม ความสะอาด กระบวนการทั้งหมดจะทำให้ผำระบบปิด ต่างจากการเลี้ยงกลางแจ้ง ซึ่งทำให้ได้โปรตีนสูงและคงที่มากกว่าการเลี้ยงปกติ

ดร.เกรียงไกร กล่าวอีกว่า ที่ผ่านมาผำระบบปิดยังไม่บูมเพราะข้อจำกัดการผลิต การเลี้ยง ข้อจำกัดความปลอดภัย หากมีการปนเปื้อนโลหะหนัก สารหนู เราจึงมาคิดวิธีปลูกได้ตลอดทั้งปี แล้วมีการควบคุมคุณภาพ โปรตีนและความปลอดภัย ในขณะที่ การทำตลาดการปลูกผำส่งออกเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับ ตลาดตะวันออกกลาง

เลี้ยงไข่ผำใช้น้ำจืด เป็นน้ำที่ผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อเหมือนกับน้ำที่เลี้ยงกุ้ง วัดคุณภาพน้ำไม่ให้มีโลหะหนัก และสารปนเปื้อน โดยใช้คลอรีนฆ่าเชื้อ ปรับสภาพกรดด่างให้เหมาะสม เราเลี้ยงในบ่อซีเมนต์ 5 วันสามารถเก็บเกี่ยวได้ หรือ มากกว่า 5 เท่าของการเลี้ยงปกติ 10 วัน โปรตีนเกิน 40% เมื่อทำแห้ง หรือ 10% เมื่อกินสด

ด้าน นายนริชพันธ์ เป็นผลดี หัวหน้าทีมวิจัยเทคโนโลยีเกษตรดิจิทัล เนคเทค สวทช. ให้ข้อมูลว่า ระบบ HandySense ที่ติดตั้ง ณ Pro-T Farm ประกอบด้วยชุดเซนเซอร์ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการตรวจวัดสภาพน้ำและสภาวะอากาศที่เหมาะสมแบบเรียลไทม์ โดยวัดค่าออกซิเจนละลายในน้ำ (DO) ค่าอุณหภูมิอากาศ ค่าความชื้น ค่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ค่าความเข้มข้นของปุ๋ย (EC) ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) ที่เหมาะสมอยู่ระหว่าง 5 – 6.5 ค่าอุณหภูมิน้ำที่เหมาะสมอยู่ที่ 25-30 องศาเซลเซียส และค่าความเข้มแสง 200 ไมโครโมลต่อวินาทีต่อตารางเซนติเมตร

ระบบทั้งหมดได้มีการกำหนดค่าต่าง ๆ พร้อมระบบควบคุมที่สอดคล้องตามสูตรการผลิตเฉพาะ ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบและควบคุมอย่างใกล้ชิด เพื่อให้กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืชดำเนินไปอย่างเต็มประสิทธิภาพ เกษตรกรสามารถเข้าถึงข้อมูลเหล่านี้ได้อย่างสะดวกผ่านสมาร์ตโฟน ที่ใช้งานและเข้าใจง่าย ทำให้สามารถรับทราบสถานการณ์และปรับปัจจัยที่เกี่ยวข้องได้ทันท่วงที ตัวอย่างเช่น เมื่อเกษตรกรรับทราบข้อมูลจาก HandySense ว่าปริมาณแสงในระหว่างวันน้อยกว่าค่าที่เหมาะสม อาจพิจารณาใช้แสง LED เปิดเสริมในช่วงเวลากลางคืนได้ หรือหากปริมาณน้ำน้อยไปจนมีอุณหภูมิสูง ให้เพิ่มปริมาณน้ำเข้าไปในบ่อ เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่เหมาะสม เป็นต้น

ด้าน ดร.ศุภนิจ พรธีระภัทร หรือพี่หน่อง นักวิจัยอาวุโส ทีมวิจัยเทคโนโลยีเกษตรดิจิทัล เนคเทค สวทช. กล่าวว่า โขทย์ของเรา คือ ผำที่เพาะต้องกินสดได้ และค่าโปรตีนต้องมากกว่า 40% เมื่อผ่านกระบวนการอบแห้ง ดังนั้นการเลี้ยงผำ ต้องอยู่ในบ่อที่มีการควบคุม น้ำที่ใช้ปลูกต้องปลอดเชื้อ ปลอดโลหะหนัก และสารหนู สภาพอากาศของโรงเรือนต้องทำให้อยู่ในอุณหภูมิเหมาะสม และใช้แสงเสริมควบคู่กับปริมาณแสงแดด เพื่อให้ได้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ทางเนคเทคกับบรรจงฟาร์ม เคยทำงานร่วมกันในการทำเซ็นเซอร์มอนิเตอริ่งสำฟฟรับฟาร์มเลี้ยงกุ้งอยู่แล้ว และต่อมาเรามีการแนะนำเรื่องการเลี้ยงไข่ผำ โดยเราอยากให้ผลผลิตที่ได้จากฟฟาร์มได้มาตรฐานฮาลาล พี่บรรจงเจ้าของฟาร์มเลยเสนอเอาพื้นที่ส่วนหนึ่งของฟาร์ม มาเลี้ยงไข่ผำเพื่อทดลองดู

นักวิจัยอาวุโส เนคเทค สวทช.กล่าวต่อว่า ทางเนคเทค จึงผสานองค์ความรู้ด้านความต้องการของพืชจากไบโอเทค สวทช. มาผนวกกับข้อมูลการตรวจวัดจาก HandySense ระบบเกษตรแม่นยำ ฟาร์มอัจฉริยะ เพื่อให้ได้มาซึ่งสูตรการผลิตเฉพาะ (Growth Recipe) ที่เหมาะสมสำหรับการเพาะเลี้ยงไข่ผำในแต่ละรอบการผลิต โดยสามารถประมาณปริมาณผลผลิต ปริมาณโปรตีน และสามารถปรับปรุงกระบวนการผลิตได้ตามเป้าหมาย จากการติดตามการตรวจวัดสภาพอากาศและสภาพน้ำในบ่อเพาะเลี้ยงตลอด 1 ปี ที่ผ่านมา ทำให้สามารถจัดการกระบวนการเพาะเลี้ยงให้เหมาะสมกับสภาพอากาศที่เปลี่ยนไปตลอดช่วงปี โดยสามารถจะเก็บเกี่ยวไข่ผำได้ในทุก ๆ 7 วัน โดยได้ปริมาณและโปรตีนอยู่ในช่วงประมาณ 40% ต่อ 100 กรัมไข่ผำแห้ง

พี่หน่อง กล่าวอีกว่า จากกระบวนการเลี้ยงผำทำให้เรารู้ว่าตัวผำเอง ก็เป็นพืชที่มีไนเตรท ที่เมื่อทิ้งไว้จะกลายเป็นไนไตรท ที่เป็นสารก่อมะเร็ง ทำให้เทคเทคเราก็มีการวัดค่าให้ปลอดภัย ทั้งหมดเราถ่ายทอดสูตรการเลี้ยงที่สมบูรณ์ รวมทั้งสูตรปุ๋ยที่ใช้เลี้ยงบำรุงไข่ผำ เรื่องนี้ทาง สวทช. โดย ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (ทีเมค) ยังได้พัฒนาเครื่องมือในการตรวจวัดปริมาณไนเตรท (Nitrate Meter) โดยนำเซ็นเซอร์ชิป ตรวจจับ PH ไอออน เพื่อหาปริมาณไนเตรท บนแผ่นเซ็นเซอร์ชิ้นเล็กๆ ประกอบกับแผงวงจร แล้วเอาสารเคมีมาหยอด ประกอบเป็นชุดแฮนด์เฮลด์ ในผลผลิตไข่ผำจากฟาร์มวิจัย เพื่อให้ทราบว่าควรบริโภคผักผลไม้หรือแหล่งอาหารที่มีไนเตรทได้ปริมาณเท่าไรต่อวันจึงเหมาะสมตามมาตรฐาน CODEX ทั้งนี้เพื่อให้องค์ความรู้กับประชาชนในการบริโภคอาหารแบบปลอดภัยต่อสุขภาพ ทั้งนี้ ชุดตรวจไนไตรท และเซนเซอร์มอนิเตอริ่้งเหล่านี้ นี้สามารถนำไปใช้ในการปลูกผักอื่นๆ ได้ เช่น ใบโอบะ ใบชิโสะ ที่เป็นผักเครื่องเคียงอาหารญี่ปุ่น รวมทั้ง ผักสลัดแบบลดโปแทสเซียม

ดร.ศุภนิจ กล่าวต่อว่า เนคเทค สวทช. นอกจากการพัฒนาระบบการตรวจวัดและติดตามแบเรียลไทม์เพื่อควบคุมตัวแปรในกระบวนการผลิตแล้ว ยังได้ร่วมกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยราชภัฏราชนครินทร์ จังหวัดฉะเชิงเทรา พัฒนากระบวนการหลังการเก็บเกี่ยว (Post-Harvest) เช่น ระบบการล้างฆ่าเชื้อ เพื่อลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนต่าง ๆ เช่น ยาฆ่าแมลงหรือสารเคมีที่อาจลอยมากับอากาศเข้ามาในโรงเรือน หรือจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคทางเดินอาหารในมนุษย์ รวมไปถึงกระบวนการเพิ่มความสดให้กับทุกเม็ดไข่ผำหลังการเก็บเกี่ยว โดยนำเทคโนโลยีนาโนบับเบิล และโอโซนมาประยุกต์ใช้ในการกระบวนการทำความสะอาดไข่ผำ ทำให้ได้ไข่ผำปลอดเชื้อ ไม่มีกลิ่นเหม็นเขียว และสามารถยืดอายุการเก็บรักษาไว้ได้นานกว่าทั่วไป

ในฟาร์มต้นแบบการผลิตไข่ผำปลอดเชื้อโปรตีนสูงนี้ ยังมีการใช้กระบวนการฟรีซดราย (Freeze Dry) เพื่อทำไข่ผำแห้งที่ไม่สูญเสียค่าโปรตีน มีกลิ่นหอม สีสวย เหมาะกับการนำไปแปรรูปเพิ่มมูลค่าสูง และยังเก็บรักษาได้นานเป็นปี เทคนิคดังกล่าวเป็นนวัตกรรมที่เนคเทคพัฒนาขึ้น และมีความพร้อมในการถ่ายทอดเทคโนโลยี ให้แก่ผู้ประกอบการต่อไป

ปัจจุบันการวิจัยภายใต้ความร่วมมือนี้กำลังเก็บข้อมูลเพื่อสร้างเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data) ซึ่งจะนำไปพัฒนาแบบจำลองปัญญาประดิษฐ์ (AI Model) ต่อไป โดย AI จะเข้ามามีบทบาทสำคัญในการวิเคราะห์ชุดข้อมูลที่ซับซ้อน ช่วยปรับปรุงสูตรการผลิตให้มีความแม่นยำยิ่งขึ้นไปอีก รวมทั้งพยากรณ์ปริมาณและคุณภาพผลผลิต AI ที่จะได้จากต้นแบบนี้ ยังสามารถพัฒนาไปสู่ระบบการจัดการฟาร์มแบบอัตโนมัติในอนาคตสำหรับพืชอื่น ๆ ต่อไปได้อีกด้วย

"หัวใจสำคัญของการเลี้ยงไข่ผำในความร่วมมือนี้ คือ ความปลอดภัยและวิธีการตรวจวัดและควบคุมต่าง ๆ เพื่อให้ได้กระบวนการที่เป็นองค์ความรู้และสร้างความเข้าใจอย่างถูกต้องแก่ประชาชนที่จะผลิตไข่ผำและบริโภคไข่ผำเพื่อเป็นอาหาร ให้ผู้บริโภคมั่นใจได้ว่าจะได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการควบคุมและจัดการสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ รวมถึงได้ปริมาณโปรตีนในช่วงที่กำหนด สามารถตรวจสอบได้ และมั่นใจว่ามีความปลอดภัยต่อสุขภาพของผู้บริโภค ตั้งแต่ไข่ผำสดจนกระทั่งนำไปแปรรูปต่าง ๆ ก็ตาม" ดร.ศุภนิจ กล่าว 

มาตรฐาน ความปลอดภัย สู่การผลักดันไข่ผำสู่ตลาด

ดร.ศุภนิจ กล่าวเสริมว่า ปัจจุบันไข่ผำยังไม่มีมาตรฐานเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์ การสร้างมาตรฐานการผลิตไข่ผำพรีเมียมจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะช่วยให้สามารถแบ่งเกรดและกำหนดราคาได้อย่างชัดเจน โดยการผลิตไข่ผำภายใต้ความร่วมมือฯ ดังกล่าว ผ่านมาตรฐาน COA, GMP และ Halal เรียบร้อยแล้ว รวมถึงผ่านการทดสอบการปนเปื้อนของเชื้อแบคทีเรีย และจุลินทรีย์ก่อโรค อย่างไรก็ตาม ความท้าทายสำคัญยังคงอยู่ที่ตลาดแม้จะมีผู้สนใจจากต่างประเทศ แต่ประสบปัญหาการสวมรอยใบรับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้มาตรฐาน แต่จัดซื้อผำจากแหล่งอื่นที่ราคาถูกกว่า ทำให้ผู้ผลิตที่ได้มาตรฐานเสียโอกาสทางการตลาด จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องหาผู้ประกอบการภาคเอกชนเข้ามารับช่วงต่อในส่วนของการตลาดและการแปรรูป เพื่อนำผลิตภัณฑ์ที่ได้คุณภาพนี้ไปสู่ผู้บริโภคโดยตรงในห้างสรรพสินค้า หรือตลาดเฉพาะทาง เช่น ตลาดอาหารสำหรับผู้ป่วย ตลาดอาหารสัตว์น้ำวัยอ่อน เป็นต้น

จากวิกฤติอุตสาหกรรมกุ้ง สู่ทางออกด้วยนวัตกรรมไข่ผำ

นายบรรจง นิสภวาณิชย์ ประธานสมาพันธ์การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำไทย เจ้าของ Pro-t Farm อ.พานทอง จังหวัดชลบุรี กล่าวถึงที่มาและความสำคัญของความร่วมมือฯ นี้ว่า จากอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงกุ้งต้องเผชิญกับความท้าทายหลากหลายมิติ ทางสมาคมฯ จึงได้พิจารณาแสวงหาสร้างรายได้ให้แก่เพื่อนเกษตรกร การเพาะเลี้ยงไข่ผำแบบพรีเมียมด้วยเทคโนโลยีที่ สวทช.พัฒนาขึ้นนี้ นับเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพสูง ไม่เพียงช่วยให้เกษตรกรเลี้ยงผำได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะสร้างมาตรฐานใหม่ให้กับการเลี้ยงและการขายไข่ผำพรีเมียม ซึ่งที่ผ่านมาผำอาจจะขายกันแบบไม่มีราคาที่ชัดเจน แต่พอเรามีเทคโนโลยีที่ควบคุมคุณภาพได้ จะทำให้สามารถแบ่งเกรดผำได้ โดยผำที่เลี้ยงด้วยระบบนี้ มีความสะอาด ปลอดภัย มีสารอาหารที่ควบคุมได้ ซึ่งจะช่วยยกระดับมาตรฐานและราคาเป็นผำพรีเมียมได้

นายบรรจง กล่าวด้วยว่า ทั้งนี้ด้วยเกษตรกรผู้เลี้ยงกุ้งส่วนใหญ่มีความคุ้นเคยกับการใช้เทคโนโลยีอยู่แล้วและมีพื้นฐานการจัดการฟาร์มซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบ ทำให้การปรับเปลี่ยนมาสู่การเลี้ยงไข่ผำจึงไม่ใช่เรื่องยาก และสามารถปรับใช้อุปกรณ์และบ่อเพาะเลี้ยงที่มีอยู่เดิมจากฟาร์มกุ้งได้ โดยไม่ต้องลงทุนสร้างใหม่ ซึ่งบ่อเหล่านี้มักมีระบบการจัดการน้ำที่ดีอยู่แล้ว โดยมีแผนที่จะจัดตั้งศูนย์เรียนรู้เพื่อให้เกษตรกรที่สนใจสามารถเข้ามาเรียนรู้และปรับใช้กับทรัพยากรที่ตนเองมี สำหรับ Pro-t ฟาร์ม เป็นฟาร์มต้นแบบ ภายใต้ความร่วมมือวิจัย ปัจจุบัน มีพื้นที่บ่อไข่ผำ 75 บ่อ สามารถผลิตไข่ผำสดได้เต็มศักยภาพน้ำหนักราว 2 ตันต่อเดือน และจำหน่ายในราคากิโลกรัมละ 100 บาท สามารถสร้างรายได้ถึง 200,000 บาท ต่อเดือน โดยปัจจุบันกำลังหาช่องทางตลาดขายไข่ผำ หากมีผู้สนใจรับซื้อสามารถติดต่อได้ที่  Pro-t Farm.