โปรตีนทางเลือก ที่แปรรูปมาจากขนไก่ ผลงานโดยสถาปนิกชาวไทย

นักวิจัยไทย คิดค้นโปรตีนทางเลือกจากขนไก่

อาหารแห่งอนาคต หรือ Future food เป็นแนวโน้มเรื่องการศึกษาวิจัยมาตลอดช่วงไม่กี่ปี่ที่ผ่านมา บริษัทอาหารหลายแห่งกำลังเร่งศึกษานวัตกรรมด้านการผลิตอาหารเพื่ออนาคต เช่น โปรตีนทางเลือก เนื้อสัตว์ที่ปลูกจากห้องปฏิบัติการ และเนื้อสัตว์ที่ผลิตจากพืช

ภายในบรรยากาศสบายและอบอุ่นในร้านอาหารแห่งหนึ่งภายในมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วันนี้เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย มีโอกาสพบกับ กัน-ศรวุฒิ กิตติบัณฑร นักศึกษาปริญญาโทด้าน Material Futures ที่สถาบัน Central Saint Martins กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ ผู้แปรรูปขนไก่ซึ่งเป็นขยะเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมอาหารและปศุสัตว์ ให้กลายมาเป็น โปรตีนทางเลือก

หลังจากจบการศึกษาด้านสถาปัตยกรรม จากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และได้ทำงานในบริษัทเอกชนที่เกี่ยวข้องกับสาขานี้ เขาค้นพบตัวเองว่า เขาคือคนหนึ่งที่ชอบสร้างชิ้นงานจากสิ่งเล็กๆ แล้วไปประกอบเป็นภาพใหญ่ และนี่คือจุดเปลี่ยนทางความคิดที่อยากเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุศาสตร์ เพื่อสร้างความแตกต่างจากสถาปนิกคนอื่นๆ

โปรตีนทางเลือก, โปรตีนจากขนไก่, ขนไก่, นักวิจัยไทย,
กัน-ศรวุฒิ กิตติบัณฑร นั่งพูดคัยกับเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย เกี่ยวกับความสำเร็จเรื่องการผลิตโปรตีนทางเลือกจากขนไก่

ศรวุฒิสนใจการทำวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ จึงเลือกไปศึกษาต่อที่ประเทศอังกฤษที่เขาได้ศึกษาเรื่อง “การออกแบบวัสดุเพื่ออนาคต” จนมาพบขนไก่ซึ่งกลายเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากโรงงานปศุสัตว์ และเป็นวัสดุที่กลายเป็นขยะมากที่สุดชนิดหนึ่งในลอนดอน ในช่วงแรก เขาตั้งใจนำขนไก่มาผลิตเป็นวัสดุเพื่อสร้างอาคาร ด้วยคุณสมบัติที่ขนไก่สามารถเก็บอุณหภูมิได้และมีความแข็งแรง แต่เนื่องจากมีงานวิจัยได้ศึกษาหัวข้อนี้ไปแล้วหลายฉบับ เขาจึงต้องเปลี่ยนหัวข้องานวิจัยไปในทิศทางอื่น

สาขาที่ผมเรียนเป็นการเรียนที่ประยุกต์หลายศาสตร์เข้าด้วยกันทั้งเรื่องการออกแบบ วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี” ศรวุฒิกล่าวและเสริมว่า “ดังนั้น การคิดหัวข้อวิจัยจึงต้องเกี่ยวโยงกับทั้งสามหัวข้อนี้ เพื่อให้เกิดเป็นผลงานขึ้นมา

“ผมเชื่อว่า แต่ละคนสามารถบูรณาการวิชาที่ร่ำเรียนมา และเราจะสามารถสร้างสรรค์สิ่งใหม่ขึ้นมาได้ ผมก็พึ่งค้นพบตัวเองว่า สถาปนิกสามารถมาทำงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์อาหารได้เช่นกัน”

ในที่สุด เขาก็เลือกหัวข้องานวิจัยที่เกี่ยวกับเรื่องวิทยาศาสตร์ทางอาหาร ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับเรื่องวัสดุศาสตร์ที่เขาตั้งใจไว้แต่แรกเลย

“แรงบันดาลใจของผมเกิดจากแนวความคิดเรื่องการเปลี่ยนของเสียให้กลายเป็นทรัพยากรที่มีคุณค่าอีกครั้ง” เขากล่าว เรื่องการเปลี่ยนของเสียให้กลายเป็นวัตถุดิบใหม่เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการ Upcycling ซึ่งเป็นแนวโน้มที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน เช่น เสื้อผ้าจากเส้นใยขวดพลาสติก รองเท้าจากขยะทะเล และโต๊ะจากเปลือกไข่

ศรวุฒิจึงเลือกของเสียที่เกิดขึ้นทั่วโลกและทุกคนรู้จัก พบว่า ขนไก่เป็นวัตถุดิบที่ตรงกับแนวความคิดที่วางไว้ ในประเทศอังกฤษ มีขนไก่จากระบวนการผลิตเนื้อไก่ราว 2.1 ล้านตัน แต่ในประเทศเอเชียอาจมีปริมาณมากกว่านั้น

จากการศึกษาข้อมูลทั้งด้านกายภาพและชีวภาพ จึงพบคุณสมบัติต่างๆ ของขนไก่ทั้งเรื่องน้ำหนักเบา กักเก็บอุณหภูมิได้ และเป็นส่วนผสมในพลาสติกย่อยสลายได้ จนกระทั่งพบว่า ในเชิงโมเลกุล ขนไก่ประกอบด้วยโปรตีนและกรดอะมิโนจำเป็นจำนวนมาก ซึ่งสามารถนำมาแปรสภาพกลับคืนเป็นโปรตีนที่รับประทานได้

เนื้อสัตว์ที่ขึ้นรูปจากผงโปรตีนที่ย่อยสลายได้จากขนไก่ผสมรวมกับ food binding ชนิดต่างๆ

เขาทดลองย่อยสลายขนไก่อยู่หลายวิธีและพบว่า การย่อยสลายด้วยวิธีทางชีวภาพให้ผลดีที่สุด “ผมเลือกใช้เอนไซม์เป็นตัวย่อยขนไก่ให้แปรเปลี่ยนเป็นรูปผงโปรตีน” เขาอธิบาย ในทางชีวโมเลกุล ขนไก่ประกอบด้วยเคราตินจำนวนมาก ซึ่งเป็นโปรตีนโครงสร้างเดียวกันที่พบในเส้นผมและเล็บของมนุษย์ ดังนั้น เอนไซม์เคราติเนสจึงเข้ามามีบทบาทในกระบวนการย่อยสลายขนไก่ให้กลายเป็นผงโปรตีน

เมื่อได้ผงโปรตีนออกมาแล้ว เขานำวัตถุดิบตั้งต้นไปแปรรูปให้มีเนื้อสัมผัสคล้ายกับเนื้อสัตว์ โดยผสมกับ Food binding หรือส่วนประกอบที่ทำให้อาหารมีเนื้อสัมผัส รส กลิ่น และสี ตามที่ต้องการ เช่น สารคงตัว กลิ่นสังเคราะห์ สีผสมอาหาร เป็นตัน

ข้อจำกัดของเอนไซม์ คือราคาแพง และผลิตได้ในจำนวนน้อย “ในทางกลับกัน การใช้เอนไซม์ในกระบวนการแปรสภาพส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยมาก หรือแทบไม่มีของเสียเลย” ศรวุฒิกล่าว

ผมมองว่า นี่เป็นกระบวนการผลิตอาหารเพื่ออนาคต (future food) หากวันหนึ่งในอนาคตเราต้องประสบกับภาวะขาดแคลนทรัพยากรต้นทางสำหรับผลิตอาหาร” เขากล่าวและเสริมว่า “เราไม่สามารถคาดการณ์อะไรในอนาคตได้ แต่ผมคิดว่า นวัตกรรมทางอาหารเป็นที่ยึดโยงกับเรื่องความมั่นคงทางอาหาร

อาหารเพื่ออนาคตเกิดจากการต่อยอดจากเรื่องข้อจำกัดทางอาหารในปัจจุบัน เช่น การยืดอายุของอาหาร และคุณค่าทางโภชนาการ เป็นต้น ดังนั้น เราต้องเรียนรู้ที่จะปรับตัวและเปิดใจยอมรับเรื่องอาหารมากขึ้น “ในบางวัฒนธรรม เรื่องอาหารเป็นเรื่องที่อ่อนไหวมาก อย่างในยุโรป บางคนอาจเคยชินกับพฤติกรรมการบริโภคแบบหนึ่ง ก็จะไม่เปิดใจยอมรับการกินสิ่งแปลกๆ” เขาบอกเล่าเรื่องราวที่นำเสนอโปรตีนทางเลือกจากขนไก่ให้เพื่อนร่วมชั้นเรียนชาวยุโรปรับประทาน

โปรตีนทางเลือก, โปรตีนจากขนไก่, ขนไก่, นักวิจัยไทย,
ศรวุฒิถือโปรตีนผงที่ได้จากการย่อยสลายขนไก่ด้วยเอนไซม์เคราติเนส

แม้ในปัจจุบัน กระบวนการผลิตโปรตีนทางเลือกจากขนไก่ยังมีต้นทุนการผลิตค่อนข้างสูง และผู้บริโภคส่วนใหญ่ยังมองว่า มนุษย์เรายังสามารถหาเนื้อสัตว์รับประทานได้ง่ายและสะดวก อย่างไรก็ตาม แนวความคิดนี้ก็เป็นส่วนหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่า นวัตกรรมทางอาหารไม่ได้จำกัดอยู่ในรูปแบบเดิมๆ

ทุกวันนี้ หลายประเทศพยายามพัฒนาเทคโนโลยีทางอาหาร เพื่อรองรับความต้องการบริโภคที่เพิ่มมากขึ้นตามจำนวนประชากร และสหประชาชาติก็พยายามผลักดันเรื่องความมั่นคงทางอาหารโดยผสานรวมเข้ากับแนวคิดเรื่องความยั่งยืน ซึ่งเราจะเห็นกันโดยทั่วไปว่า ในท้องตลาดจำหน่ายผลิตภัณฑ์โปรตีนทางเลือกอยู่หลายประเภท เช่น การผลิตเนื้อสัตว์จากแมลง โปรตีนจากพืช และเนื้อสัตว์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการ

วันหนึ่งในอนาคต เราอาจได้บริโภคเนื้อสัตว์จากโปรตีนทางเลือกเหล่านี้ โดยที่เราไม่รู้สึกกระอักกระอ่วนใจที่จะรับประทานเข้าไป

เรื่อง ณภัทรดนัย
ภาพถ่าย จิราพัชร สุริยวรรณ


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : รายการอาหารแห่งอนาคต

อาหาร
เบอร์เกอร์มังสวิรัติเนื้อชุ่มฉ่ำ อิมพอสซิเบิลเบอร์ทำจากข้าวสาลีและโปรตีนมันฝรั่ง น้ำมันมะพร้าว และส่วนประกอบอื่นๆ รวมถึงฮีม ที่ทำมาจากยีสต์ซึ่งทำให้เบอร์เกอร์นี้ดูเหมือนชุ่มฉ่ำน้ำเนื้อไหลเยิ้ม บริษัทที่อยู่เบื้องหลังเบอร์เกอร์ซึ่งทำจากพืชเป็นหลักนี้ อ้างถึงผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมของการเลี้ยงสัตว์ในระดับอุตสาหกรรม โดยให้เหตุผลว่า ปัญหาไม่ได้อยู่ที่เนื้อ แต่อยู่ที่เป็นเนื้อจากสัตว์ต่างหาก เจสสิกา แอปเพลเกรน จากบริษัทอิมพอสซิเบิลฟู้ดส์ บอกว่า “เราเชื่อว่าเรากำลังประดิษฐ์เนื้อขึ้นมาค่ะ เรากำลังศึกษาในระดับโมเลกุลว่า อะไรทำให้เนื้อเป็นเนื้อ แล้วสร้างเนื้อขึ้นมาใหม่โดยใช้พืช”

เรื่องแนะนำ

ลิ้นและการรับรส

ลิ้นและการรับรส เป็นระบบหนึ่งในร่างกายที่เกี่ยวข้องกับเรื่องโภชนาการ และระบบย่อยอาหารของมนุษย์ ลิ้นและการรับรส – ลิ้น (Tongue) คือ อวัยวะรับสัมผัสที่พิเศษอย่างยิ่งของมนุษย์ ประกอบขึ้นจากชุดกล้ามเนื้อที่สามารถเคลื่อนไหวได้ดี มีเส้นเลือดและเส้นประสาทจำนวนมาก กล้ามเนื้อลิ้นมีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีความยาวเฉลี่ยประมาณ 10 เซนติเมตร ปกคลุมด้วยชั้นเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (Connective Tissue) หนาแน่นและเยื่อบุพิเศษหรือเยื่อเมือกสีชมพูที่เรียกว่า “มิวโคซา” (Mucosa) ทำหน้าที่รักษาความชุ่มชื้นบนพื้นผิวของลิ้น โครงสร้างของลิ้นสามารถจำแนกออกเป็น 3 ส่วนย่อย คือ ปลายลิ้นและด้านข้างของลิ้น : ส่วนของกล้ามเนื้อที่สามารถเคลื่อนไหวได้ดี ด้านหลังของลิ้น : พื้นผิวด้านบนของลิ้น ประกอบด้วยเซลล์ประสาทจำนวนมาก ทำหน้าที่รับสัมผัสและรับรู้รสชาติต่าง ๆ ฐานหรือโคนลิ้น : ส่วนของกล้ามเนื้อที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ซึ่งเป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับฐานของช่องปาก มีกล้ามเนื้อและเส้นเอ็นต่าง ๆ ทำหน้าที่ยึดลิ้นกับกระดูกไฮออยด์ (Hyoid Bone) ให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมในลำคอ พาพิลลาและตุ่มรับรส บริเวณผิวลิ้นที่มีลักษณะขรุขระประกอบขึ้นจากปุ่มขนาดเล็กที่เรียกว่า “พาพิลลา” (Papillae) กระจายตัวอยู่ทั่วทั้งลิ้น ทำหน้าที่เพิ่มผิวสัมผัสในการรับความรู้สึกจากอาหารและรับรู้รสชาติต่าง ๆ ผ่าน “ตุ่มรับรส” (Taste […]

ภาพใหม่ของ ดาวพฤหัสบดี ที่สวยงามจากเจมส์เวบบ์ คมชัดสุดเท่าที่โลกเคยมี

ภาพใหม่ของ ดาวพฤหัสบดี ที่สวยงามจากเจมส์เวบบ์ คมชัดสุดเท่าที่โลกเคยมี ประมวลผลร่วมกับนักดาราศาสตร์มือสมัครเล่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ได้จับภาพของ ดาวพฤหัสบดี ที่มีทั้งพายุขนาดยักษ์ ลมที่รุ่นแรง แสงออโรร่าเหนือและใต้ อุณหภูมิและความดันสุดขั้ว ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เข้าใจชีวิตภายในของดาวก๊าซยักษ์ดวงนี้มากยิ่งขึ้น  โดยในตอนแรกข้อมูลเพื่อใช้ประมวลภาพไม่ได้ชัดเจนก่อนมาถึงโลก แต่ถูกส่งไปยังสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศเพื่อแปลงให้เป็นภาพที่เรามองเห็น และนักดาราศาสตร์มือสมัครเล่นคนหนึ่งก็ทำให้มันสวยงามยิ่งขึ้น จูดี้ ชมิดท์ (Judy Schmidt) จากเมืองโมเดสโต (Modesto) รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ผู้หลงใหลในจักรวาลและดวงดาว เธอไม่เคยมีพื้นฐานการศึกษาอย่างเป็นทางการในด้านดาราศาสตร์ แต่เมื่อ 10 ปีที่แล้ว การประกวดประมวลภาพถ่ายขององค์กรอวกาศยุโรปหรือ ESA ได้จุดประกายความสนใจของเธอ จากนั้นเธอก็ได้ทำงานกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เพื่อรวบรวมและแปลข้อมูลจากฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์อื่นๆ เป็นงานอดิเรก “มันเป็นสิ่งที่ฉันอยู่กับมัน และฉันก็หยุดไม่ได้ ฉันสามารถใช้เวลาหลายชั่วโมงในทุกวันได้เลย” ชมิดท์กล่าวและเสริมเกี่ยวกับภาพใหม่ของ ดาวพฤหัสบดี นี้ว่า “ฉันพยายามทำให้มันดูเป็นธรรมชาติ แม้ว่ามันจะไม่ได้ใกล้เคียงกับสิ่งที่ตาของคุณมองเห็นก็ตาม” และนั่นทำให้นักดาราศาสตร์มืออาชีพสนใจในงานของเธอ ภาพทั้งสองภาพนั้นมาจากกล้องอินฟราเรดใกล้ (NIRCam) ของเจมส์เวบบ์ซึ่งมีฟิลเตอร์อินฟราเรดเฉพาะเพื่อแสดงรายละเอียดดาวเคราะห์ในมุมมองที่สายตามนุษย์มองไม่เห็น เนื่องจากอยู่นอกช่วงคลื่นที่ตาของเราจะรับได้ นักวิทยาศาสตร์ร่วมมือกับชมิดท์แปลข้อมูลดิบเหล่านี้กลับมาเป็นมุมมองที่ตาของเราสามารถมองเห็นได้ เป็นภาพซึ่งแสดงให้เห็นรายละเอียดที่สวยงาม “ภาพนี้สรุปข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ของระบบดาวพฤหัสบดีของเรา ซึ่งแสดงถึงพลวัตและเคมีของดาวพฤหัสบดีเอง วงแหวนของมัน และดวงจันทร์บริวาร” เทียร์รี ฟูเซต์ […]

เซลล์สัตว์ และส่วนประกอบภายในเซลล์

เซลล์สัตว์ เป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสัตว์ ซึ่งภายในเซลล์ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ (organelles) ต่างๆ เซลล์ คือ หน่วยย่อยพื้นฐานที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต สำหรับใน เซลล์สัตว์ มีส่วนประกอบต่างๆ ดังนี้ เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) พบในเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยกเว้นไวรัส เยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เซลล์คงรูปอยู่ได้ และเป็นเยื่อเลือกผ่าน คือ มีคุณสมบัติยอมให้สารบางชนิดผ่านเข้าออกเท่านั้น ควบคุมการเข้าออกของสารต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และคอเลสเตอรอล นิวเคลียส (Nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลม อยู่บริเวณกลางเซลล์ ประกอบด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอพลาซึมซึ่งเป็นส่วนที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียส นิวเคลียสทำหน้าที่ควบคุมการทำงานต่าง ๆ ภายในเซลล์ แบ่งเซลล์ และบรรจุสารพันธุกรรม DNA ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) อยู่ระหว่างนิวเคลียสและเยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยส่วนที่เป็นของเหลว เรียกว่าไซโทซอล (Cytosol) และส่วนที่เป็นของแข็ง เรียกว่า ออร์แกเนลล์ (Organelle) ร่างแหเอนโดพลาซึม […]

แรงเสียดทาน และการประยุกต์ใช้

แรงเสียดทาน ยังคงเป็นตัวแปรสำคัญในการประดิษฐ์และสร้างสรรค์สิ่งของมากมายโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ หรือยานพาหนะต่างๆ ในอดีต แรงเสียดทาน (Friction) คือแรงต้านการเคลื่อนที่บนผิวสัมผัสที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุ หรือแรงที่ต้านทานการเคลื่อนที่ของวัตถุไปบนพื้นผิวสัมผัส ซึ่งส่งผลให้วัตถุดังกล่าวเคลื่อนที่ช้าลงหรือหยุดนิ่งไปในท้ายที่สุด ดังนั้น แรงเสียดทานจึงมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ และมีขนาดขึ้นอยู่กับ ลักษณะของพื้นผิวสัมผัส และ แรงหรือน้ำหนัก ที่กระทำในลักษณะตั้งฉากต่อพื้นผิวดังกล่าว หากแรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัสมีขนาดมากเท่าใดย่อมส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้นเท่านั้น ประเภทของ แรงเสียดทาน แรงเสียดทานจำแนกออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ แรงเสียดทานชนิดแห้ง (Dry Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการสัมผัสกันของวัตถุที่มีสถานะเป็นของแข็ง โดยแรงเสียดทานชนิดแห้งสามารถจำแนกออกเป็น 2 ชนิดย่อย คือ แรงเสียดทานสถิต (Static Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วหยุดนิ่งอยู่กับที่ แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ แรงเสียดทานในของไหล (Fluid Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของวัตถุในของไหล (Fluid) หรือการเคลื่อนที่ของวัตถุในสสารที่มีสถานะเป็นของเหลวและก๊าซ เช่น ความต้านทานของอากาศที่กระทำต่อเครื่องบินหรือการต้านทานของน้ำที่กระทำต่อเรือ เป็นต้น แรงเสียดทานจากการหมุน (Rolling Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของวัตถุทรงกลมหรือมีพื้นผิวกลมมนบนพื้นผิวสัมผัส เช่น […]