ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับหน่วยงานพันธมิตรจากทั้งภาครัฐและเอกชน ดำเนินงานวิจัยและพัฒนาเพื่อนำองค์ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม (Knowledge, Technology, and Innovation) มาส่งเสริมและยกระดับการผลิตมันสำปะหลัง (Cassava) ซึ่งเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทย การดำเนินงานครอบคลุมทุกกระบวนการผลิตอย่างครบวงจร ตั้งแต่ต้นน้ำ กลางน้ำ และปลายน้ำ (Upstream-Midstream-Downstream) ซึ่งรวมถึงการเพาะปลูก การแปรรูป การจัดการ และการผลิต เพื่อนำไปสู่การสร้าง “ห่วงโซ่คุณค่าการผลิตมันสำปะหลัง” (Cassava Value Chain) ที่ช่วยเพิ่มมูลค่าผลผลิต ยกระดับขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรม และสนับสนุนความยั่งยืนของทั้งภาคเกษตรกรรมและอุตสาหกรรมของประเทศ
งานวิจัยต้นน้ำ
ไบโอเทค มีการดำเนินงานวิจัยต้นน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการปลูก และเพิ่มผลผลิตมันสำปะหลัง ได้แก่
- เทคโนโลยีการผลิตต้นพันธุ์สะอาด
ด้วยระบบการสร้างต้นพันธุ์มันสำปะหลังสายพันธุ์ไทยจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ด้วยเทคโนโลยี Tissue Culture หรือห้องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ด้วยระบบ Bioreactor (เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารเหลว) ที่จะขยายต้นพันธุ์ในระดับเชิงพาณิชย์ และใช้กับพืชอื่น ๆ ได้ เช่น มันสำปะหลัง ทำให้สามารถพัฒนาแนวทางการผลิตท่อนพันธุ์มันสำปะหลังจากต้นพันธุ์ปลอดโรคอย่างมีประสิทธิภาพได้ ซึ่งทีมวิจัยนวัตกรรมโรงงานผลิตพืชสมุนไพร ไบโอเทค พร้อมจะทำงานเชื่อมโยงร่วมกับผู้ประกอบการทั้งในส่วนกลางน้ำและปลายน้ำ
ข้อมูลเพิ่มเติม : Tissue Culture Technology ห้องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช https://www.youtube.com/watch?v=jd1RBzsS4ek
- ชุดตรวจวินิจฉัยโรคใบด่างมันสำปะหลัง และการประยุกต์ใช้เพื่อเฝ้าระวังและจัดการควบคุมโรคอย่างเป็นรูปธรรม
โรคใบด่างมันปะหลังที่เกิดจากเชื้อ Sri Lankan cassava mosaic virus (SLCMV) เป็นโรคอุบัติใหม่ที่สร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อผลผลิตมันสำปะหลังในประเทศไทย ทำให้รายได้เกษตรกรลดลง เกิดการขาดแคลนวัตถุดิบต้นน้ำที่ใช้ในอุตสาหกรรม และส่งผลให้เกิดการขาดแคลนท่อนพันธุ์สะอาดสำหรับฤดูกาลถัดไป ความสามารถในการตรวจคัดกรองโรคใบด่างมันสำปะหลังนับเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยลดความเสี่ยงในการนำท่อนพันธุ์ติดเชื้อไปเพาะปลูกต่อ รวมถึงช่วยชะลอการแพร่กระจายของโรคใบด่างลงได้
ทีมวิจัยการผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีและการประยุกต์ใช้ ไบโอเทค ได้พัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยเชื้อไวรัสใบด่างมันสำปะหลังชนิด SLCMV ที่มีความถูกต้องแม่นยำ จำเพาะเจาะจง มีความไวสูง และราคาไม่แพง ทั้งในรูปแบบ ELISA เพื่อตอบโจทย์การใช้งานในลักษณะที่ต้องการตรวจตัวอย่างจำนวนมาก (high-throughput detection) และในรูปแบบ strip test ที่ตอบโจทย์การใช้ในงานในภาคสนาม (on-site detection) โดยทั้ง 2 ชุดตรวจได้ดำเนินการเชิงสาธารณะประโยชน์และเชิงพาณิชย์ ให้แก่หน่วยงานภาครัฐ บริษัทเอกชน และเกษตรกรเรียบร้อยแล้ว
- ชีวภัณฑ์กำจัดแมลงศัตรูพืชในแปลงปลูกมันสำปะหลัง
ทีมวิจัยเทคโนโลยีการควบคุมทางชีวภาพ ไบโอเทค มีการค้นหา คัดเลือก และวิจัยจุลินทรีย์จากแหล่งต่าง ๆ ในประเทศไทยที่มีศักยภาพในการควบคุมแมลงศัตรูพืช โรคพืช และวัชพืช ด้วยการพัฒนาชีวภัณฑ์ที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และเทคโนโลยีการผลิตที่เหมาะสม โดยชีวภัณฑ์กำจัดแมลงศัตรูพืช
ราบิวเวอเรีย (ราขาว) สายพันธุ์ BCC 2660 มีประสิทธิภาพควบคุมแมลงหวี่ขาวยาสูบมันสำปะหลังได้สูงถึง 86% และให้ผลผลิตสูงกว่าน้ำหนักมาตรฐานของมันสำปะหลังพันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 และห้วยบง 60 นอกจากนี้การใช้ราบิวเวอเรียยังไม่ส่งผลกระทบต่อประชากรแมลงศัตรูธรรมชาติที่มีอยู่ในแปลง เช่น แตนเบียนแมลงหวี่ขาว แมงมุม ด้วงเต่าสตีธอรัส และด้วงเต่าสีส้ม
ราเมตาไรเซียม (ราเขียว) สายพันธุ์ BCC 4849 สามารถควบคุมประชากรไรแดง ได้มากกว่า 80% ในระดับห้องปฏิบัติการ และมากกว่า 85-100% ในระดับโรงเรือน หลังการฉีดพ่นเป็นระยะเวลา 5 วัน
จุดเด่นคือ – ต้นทุนการผลิตต่ำ เลี้ยงบนธัญพืชราคาถูกได้
- แมลงศัตรูพืชไม่เกิดการดื้อยา ไม่ทำลายแมลงศัตรูธรรมชาติและแมลงผสมเกสร
- ใช้งานในพืชได้หลายชนิด เช่น มันสำปะหลัง ทุเรียน มังคุด เป็นต้น
- ไม่ส่งผลกระทบต่อแมลงศัตรูธรรมชาติ (แมลงดี)
ข้อมูลเพิ่มเติม
- Line DatBot : https://lin.ee/roBA2EL
- Page ชีวภัณฑ์ไบโอเทค เพื่อผักผลไม้ปลอดภัย : https://www.facebook.com/BIOTEC.Biocontrol
สถานะงานวิจัยต้นน้ำ
- พร้อมถ่ายทอดเทคโนโลยี และเชิงพาณิชย์
งานวิจัยกลางน้ำ
ไบโอเทค โดยกลุ่มวิจัยวิศวกรรมชีวเคมีและชีววิทยาระบบ ร่วมกับหน่วยงานพันธมิตรหลายภาคส่วน อาทิ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) สมาคมแป้งมันสำปะหลังแห่งประเทศไทย มีการดำเนินงานวิจัยกลางน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพด้านการจัดการและการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรมันสำปะหลัง รวมถึงการจัดการของเสีย (waste management) ที่เกิดขึ้น นอกจากนี้ ยังมีการสร้างองค์ความรู้ สร้างความเชื่อมโยงและพัฒนาต่อยอดกระบวนการในส่วนต่าง ๆ เพื่อลดต้นทุน เพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานมันสำปะหลัง และเพิ่มรายได้ ไปสู่ภาคีที่เกี่ยวข้อง ด้วยการถ่ายทอดเทคโนโลยี และบริการวิชาการ ซึ่งสามารถตอบสนองต่อความต้องการของประเทศและสังคม
มีงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ได้แก่
- เทคโนโลยีในการเพิ่มความเข้มข้นและทำความสะอาดแป้ง (ภาพที่ 1) โดย เทคโนโลยีไฮโดรไซโคลนประสิทธิภาพสูง ได้รับการออกแบบและพัฒนาสำหรับขั้นตอนการเพิ่มความเข้มข้นและทำความสะอาดในกระบวนการผลิตแป้งมันสำปะหลังโดยเฉพาะ เทคโนโลยีไฮโดรไซโคลนประสิทธิภาพสูงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการแยกแป้งและสิ่งเจือปนเทียบกับไฮโดรไซโคลนขนาดอุตสาหกรรมที่ใช้กันอยู่ทั่วไป โดยมีประสิทธิภาพการแยกแป้งร้อยละ 90 และประสิทธิภาพการกำจัดสิ่งเจือปนเพิ่มขึ้น 2 เท่า (ประสิทธิภาพการแยกโปรตีนและกำมะถันร้อยละ 80 และ 60 ตามลำดับ)
ภาพที่ 1 ชุดไฮโดรไซโคลนและไซโคลนเน็ต สำหรับเทคโนโลยีไฮโดรไซโคลนประสิทธิภาพสูง
- เทคโนโลยีการควบคุมการสกัดแป้งที่หน่วยสกัดให้มีประสิทธิภาพสูง (ภาพที่ 2) โดยการควบคุมสภาวะการผลิตให้เหมาะสม ประกอบด้วย ความเร็วรอบของเครื่องสกัดให้อยู่ที่ระดับ 0-175 RCF และมีความดันตกคร่อมที่ใช้ในการสกัดระหว่าง 2.4-4.4 kPa สัดส่วนระหว่างของเหลวต่อของแข็งหรือความเข้มข้นของน้ำแป้งเข้าเครื่องสกัดให้อยู่ที่ระดับ 6-8 ขนาดชิ้นมันบดหลังการโม่ก่อนเข้าเครื่องสกัดอยู่ในช่วง 70-300 µm
ภาพที่ 2 เครื่องสกัด (เครื่องเทอร์โบ)
- เทคโนโลยีแพลทฟอร์มฐานข้อมูลค่ามาตรฐานเชิงประสิทธิภาพการผลิต มีวัตถุประสงค์เพื่อจัดทำฐานข้อมูลค่าดัชนีชี้วัดประสิทธิภาพการผลิตและการใช้ทรัพยากรของอุตสาหกรรม หรือ KPI ซึ่งมี 7 ดัชนี (ภาพที่ 3) ประกอบด้วย ประสิทธิภาพการผลิตและการสูญเสียแป้ง (KPI 1) การใช้ประโยชน์และประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพ (KPI 2 และ 3) และประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรการผลิต ได้แก่ ไฟฟ้า น้ำ พลังงานความร้อนและสารเคมี (KPI 4-7) ซึ่งข้อมูลการผลิตแต่ละโรงงานจะถูกวิเคราะห์และประมวลผล รวมทั้งประเมินค่าสูงสุด ค่าต่ำสุด ค่าเฉลี่ย และค่ามัธยฐานของกลุ่มอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง ผ่านแพลทฟอร์มฐานข้อมูลค่ามาตรฐานเชิงประสิทธิภาพการผลิต
ภาพที่ 3 ความสัมพันธ์ของค่าดัชนีชี้วัดสมรรถนะทั้ง 7 ดัชนี (KPI 1 ถึง KPI 7)
กลุ่มเป้าหมาย
- อุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง และผู้ประกอบการอื่นที่เกี่ยวข้อง
สถานะงานวิจัย
- พร้อมถ่ายทอดองค์ความรู้ เทคโนโลยี และเชิงพาณิชย์
งานวิจัยปลายน้ำ
- นวัตกรรมการผลิตทรีฮาโลสจากมอลโตสด้วยเทคโนโลยีเอนไซม์ (Innovative enzyme technology for trehalose production from maltose)
ไบโอเทค โดยทีมวิจัยเทคโนโลยีเอนไซม์ ได้วิจัยพัฒนาเทคโนโลยีกระบวนการผลิตทรีฮาโลสจากมอลโตสโดยใช้เอนไซม์ Trehalose synthase แบบขั้นตอนเดียว ซึ่งเป็นกระบวนการที่ง่าย ไม่ซับซ้อน และให้ผลผลิตสูง โดยใช้วัตถุดิบคือแป้งมันสำปะหลังในการนำมาเปลี่ยนเป็นน้ำเชื่อมมอลโตส ซึ่งทำให้สามารถบูรณาการเข้ากับโรงงานแปรรูปมันสำปะหลัง หรือโรงงานผลิตน้ำเชื่อมมอลโตสในประเทศไทยได้ และกลูโคสซึ่งเป็นผลผลิตพลอยได้เพียงหนึ่งเดียวของกระบวนการยังสามารถจำหน่ายในท้องตลาดได้อีกด้วย โดยเทคโนโลยีดังกล่าวนี้มีข้อได้เปรียบกว่าการใช้เทคโนโลยีการผลิตทรีฮาโลสแบบสองขั้นตอนที่ใช้ในปัจจุบันซึ่งมีขั้นตอนการผลิตซับซ้อนใช้เอนไซม์หลายชนิด และได้ผลผลิตพลอยได้ที่มากกว่าสองชนิดทำให้ต้องใช้ต้นทุนสูงในการทำให้บริสุทธิ์กว่าจะนำผลผลิตพลอยได้นั้นไปใช้ประโยชน์ได้ ดังนั้นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นจึงมีความน่าสนใจที่จะนำไปต่อยอดในภาคอุตสาหกรรมได้
กลุ่มเป้าหมาย
- กลุ่มอุตสาหกรรมผู้ผลิตและแปรรูปมันสำปะหลัง หรือกลุ่มอุตสาหกรรมผู้ผลิตสารให้ความหวาน รวมทั้ง
- กลุ่มอุตสาหกรรมอาหารที่ใช้ทรีฮาโลสเป็นส่วนประกอบฟังก์ชันในผลิตภัณฑ์ เช่น อาหารสำเร็จรูปพร้อมทานแบบแช่เย็นและแช่แข็ง อาหารสดแช่แข็ง เบเกอรี่ และอาหารอบแห้ง เป็นต้น
สถานะงานวิจัย
- พร้อมถ่ายทอดเทคโนโลยี และเชิงพาณิชย์
ข้อมูลเพิ่มเติม Scan QR Code
