มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ดันเทคโนโลยี “การอบแห้งด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำ” ยกระดับผักผลไม้ไทย กรอบอร่อยแบบของทอดแต่ดีต่อสุขภาพ

หากมีใครบอกคุณว่า มีผลไม้อบแห้งที่กรอบอร่อยเหมือนกินมันฝรั่งทอดกรอบที่ขายในร้านสะดวกซื้อ แต่ไม่ต้องใช้น้ำมันแม้แต่หยดเดียว หลายคนคงมีคำถามว่าทำได้จริงเหรอ? แต่ผลิตภัณฑ์ผลไม้อบกรอบแบรนด์ "Pure D" ได้ทำสิ่งนั้นให้เป็นจริงแล้ว เบื้องหลังเนื้อสัมผัสที่น่าทึ่งนี้คือ การเดินทางยาวนานกว่า 20 ปีของทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ที่ได้ทุ่มเทพัฒนานวัตกรรมจากโจทย์ง่าย ๆ สู่เทคโนโลยีเชิงลึกที่พร้อมยกระดับสินค้าเกษตรของไทยสู่เวทีการแข่งขันระดับโลก

ในอุตสาหกรรมอาหาร การอบแห้งผักผลไม้เพื่อยืดอายุและสร้างมูลค่าเพิ่มนั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่เทคโนโลยีการอบแห้งที่มีอยู่เดิมกลับเต็มไปด้วยข้อจำกัด จนไม่สามารถสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงที่ตอบโจทย์ผู้บริโภคยุคใหม่ที่ใส่ใจทั้งรสชาติและสุขภาพได้

ศาสตราจารย์ ดร.สักกมน เทพหัสดิน ณ อยุธยา อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มจธ. เล่าว่า ในภาคอุตสาหกรรม มีวิธีอบแห้งที่นิยมใช้อยู่ 2 วิธี คือ การอบแห้งแบบ ‘ลมร้อน’ (hot air drying) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ต้องแลกกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ลดลง ผลไม้อบแห้งที่ได้มักมีสีคล้ำ เนื้อแข็งกระด้าง ไม่กรอบ ส่วนอีกแบบคือ การอบแห้งแบบ ‘แช่แข็ง’ (freeze drying) ที่แม้จะรักษาสีสันได้ดีกว่า แต่เนื้อสัมผัสจะคล้ายโฟม พอโดนน้ำลายก็นิ่มยวบทันที ทำผลไม้อะไรออกมาก็มีเนื้อสัมผัสคล้ายกันไปหมด ส่งผลให้ขาดเอกลักษณ์ของผลไม้แต่ละชนิดไป

“ดังนั้น ทีมวิจัยจึงตั้งโจทย์ว่า เราจะสร้างกระบวนการที่ทำให้ สี กลิ่น รสชาติของผักผลไม้ไม่เปลี่ยนแปลง และสร้างเนื้อสัมผัสที่ผู้บริโภคชื่นชอบ คือ กรอบเหมือนของทอดแต่ไม่ใช้น้ำมันเลย”

เพื่อตอบโจทย์ดังกล่าว ทีมวิจัยเลือกพัฒนาเทคโนโลยี “การอบแห้งด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำ (low-pressure superheated steam drying, LPSSD)” เพราะเทคโนโลยีนี้แก้จุดอ่อนของวิธีเดิม ๆ ได้อย่างตรงจุด ตั้งแต่การ “อบแห้งที่ไม่มีออกซิเจน” ในระบบปฏิกิริยาเคมีที่ทำลายสีและคุณค่าทางอาหารจึงไม่เกิดขึ้น ทำให้ผลิตภัณฑ์ยังคงมีสีสันสวยสดตามธรรมชาติ และรักษาคุณค่าทางโภชนาการไว้ได้อย่างครบถ้วน

และประสบการณ์ที่โดดเด่นที่สุดที่นวัตกรรมนี้ส่งมอบให้แก่ผู้บริโภค คือ “ความกรอบ” เพราะไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะทำให้น้ำในเซลล์ผลไม้ “เดือดจากภายใน” อย่างรวดเร็ว กลายเป็นไอและขยายตัวดันเอาโครงสร้างของผลไม้ให้พองฟูขึ้นจากภายใน ก่อนที่โครงสร้างนั้นจะคงรูปเมื่อแห้งสนิท จึงให้ความกรอบเหมือนขนมขบเคี้ยวอย่างมันฝรั่งแผ่นทอดกรอบในตลาดโดยไม่ต้องใช้น้ำมันแม้แต่หยดเดียว

“วิธีนี้เป็นเหมือนการนำผลไม้ไปทอด แต่เป็นการทอดด้วยไอน้ำ เนื้อสัมผัสที่ได้จะกรอบแต่ไม่แข็ง และเมื่อรวมกับความสามารถในการคงสี กลิ่น และรส ของผักผลไม้แต่ละชนิดได้อย่างครบถ้วน ผลิตภัณฑ์ที่ได้จึงมีเอกลักษณ์ ทั้งกรอบ สีสวย กลิ่นเด่นชัด แบบธรรมชาติ โดยไม่ต้องปรุงแต่งเพิ่มเลย” ศาสตราจารย์ ดร.สักกมน กล่าวถึงสิ่งที่ทำให้นวัตกรรมนี้โดดเด่นกว่าการอบแห้งแบบเดิม

แต่กว่างานวิจัยนี้จะประสบความสำเร็จก็ใช้เวลากว่า 20 ปี โดยในวันที่เริ่มต้นนั้น องค์ความรู้ที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีการอบแห้งด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำแทบจะไม่มี มีเพียงงานวิจัยชิ้นเดียวของต่างประเทศที่ใช้อ้างอิงได้ ไม่มีผู้เชี่ยวชาญให้สอบถาม ทีมวิจัยต้องค่อย ๆ สร้างองค์ความรู้ด้วยตัวเอง พัฒนาเครื่องต้นแบบในห้องปฏิบัติการ และทดลองซ้ำแล้วซ้ำอีก ค่อย ๆ พัฒนาจนระหว่างทางได้ผลงานวิชาการมากกว่า 25 ชิ้น แต่บททดสอบที่แท้จริงเกิดขึ้นในปี 2560 เมื่อต้องขยายขนาดจากเครื่องต้นแบบไปสู่ระดับอุตสาหกรรมร่วมกับภาคเอกชน

“พอทำเครื่องขนาดอุตสาหกรรมเสร็จแล้วลองทดสอบครั้งแรก ผลกลับไม่เป็นอย่างที่คาดไว้ ทีมวิจัยเลยต้องกลับมาทบทวนใหม่ทั้งหมด ไล่ตรวจทีละจุดตั้งแต่การถ่ายเทความร้อน การไหลของไอน้ำ ระบบควบคุม ไปจนถึงภาวะการอบแห้ง แล้วใช้เวลาอีกประมาณ 3 ปี ทดลองซ้ำ ปรับแบบเครื่อง ปรับกระบวนการ และเก็บข้อมูลอย่างเป็นระบบ เพราะพอขยายขนาดจากห้องปฏิบัติการไปสู่โรงงาน พฤติกรรมของระบบไม่เหมือนเดิม ยอมรับว่าเคยท้อ แต่ก็เชื่อหมดใจว่าสุดท้ายเราต้องทำได้” ศาสตราจารย์ ดร.สักกมน เล่าถึงช่วงเวลาที่ต้องใช้ทั้งแรงกายและแรงใจเพื่อพางานวิจัยให้ผ่านอุปสรรคนี้ไปให้ได้

ศาสตราจารย์ ดร.สักกมน บอกว่า งานวิจัยนี้สำเร็จได้เพราะ 3 ปัจจัยหลัก คือ “ความเชื่อ” ที่เชื่อในสิ่งที่ทำและเชื่อในข้อมูลการทำงานแบบวิทยาศาสตร์ วัดผลจริง เก็บข้อมูลจริง แล้วปรับจากหลักฐาน ไม่ใช่เดาเอา “ทีม” ที่เชื่อมั่นในงาน เห็นภาพตรงกัน ทำงานร่วมกันได้ดี จึงแก้ปัญหาได้เป็นขั้นเป็นตอน และ “ความร่วมมือจากภาคเอกชน” ที่พร้อมทดลองไปด้วยกัน ลงทุน ลงเวลา และลงทรัพยากรให้ทีมปรับปรุงต่อเนื่องจนกระบวนการใช้งานได้จริงในโรงงาน ทำให้นำงานวิจัยไปใช้ประโยชน์ได้จริง

เมื่อเทคโนโลยีได้รับการถ่ายทอดสู่ภาคอุตสาหกรรม จึงเกิดผลิตภัณฑ์ผลไม้อบแห้งเพื่อสุขภาพ “Pure D” ผลผลิตระดับพรีเมียมที่ใช้วัตถุดิบในไทย โดยจุดยืนของผลิตภัณฑ์ คือ ไม่เติมน้ำตาล ไม่ใช้น้ำมัน ไม่ใส่สารปรุงแต่ง เพื่อคงรสชาติผลไม้ 100% เป็นผลิตภัณฑ์คุณภาพที่พร้อมแข่งขันในตลาดโลก

แต่ภาพใหญ่กว่านั้นคือ ประเทศได้ “ศักยภาพใหม่” ในการเพิ่มมูลค่าและสร้างความแตกต่างให้สินค้าเกษตรและอาหารไทย ไม่ใช่การแข่งขันด้วยราคา แต่แข่งด้วยเทคโนโลยีที่ทำให้สินค้าพรีเมียม และมีเอกลักษณ์ขึ้น และตอบโจทย์ผู้บริโภคยุคใหม่ที่ต้องการทั้งรสชาติ ความอร่อย และสุขภาพ

ท้ายที่สุด เทคโนโลยี “การอบแห้งด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันต่ำ” คือหลักฐานว่า เมื่อเรากล้า “ให้ทรัพยากร ให้เงิน และให้เวลา” กับงานวิจัยเชิงลึกมากพอ ก็มีโอกาสได้เทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริง ช่วยเพิ่มมูลค่าสินค้าไทย และยกระดับขีดความสามารถของประเทศในการแข่งขันในตลาดโลก