การตอบสนองด้านผลผลิต คุณค่าทางโภชนาการและการแปรรูปผลิตภัณฑ์ของพันธุ์ข้าวเหนียวดำที่ปลูกภายใต้สภาพไร่ สภาพนาและสภาพเปียกสลับแห้ง

บทคัดย่อ

การวิเคราะห์สถานะธาตุอาหารพืชในดินภายหลังจากปลูกข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ ในทุกสภาพการปลูก พบว่า การเปลี่ยนแปลงปริมาณธาตุอาหารในรูปที่เป็นประโยชน์ต่อพืชของดินในทุกสภาพการปลูกเปลี่ยนแปลงไม่มากนัก สำหรับการวิเคราะห์สถานะธาตุอาหารพืชในตอซังต้นข้าว พบว่า ธาตุอาหารมหภาคทุกธาตุในตอซังต้นข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ที่ปลูกภายใต้สภาพไร่ ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ ยกเว้นความเข้มข้นของไนโตรเจนในตอซังต้นข้าวเหนียวดำป่าชิง มีความเข้มข้นต่ำกว่าพันธุ์อื่น ๆ อย่างเด่นชัด ข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งดูดดึงไนโตรเจนได้มากกว่าข้าวเหนียวดำพันธุ์อื่น ๆ อย่างเด่นชัด การปลูกภายใต้สภาพนา พบว่าความเข้มข้นของธาตุอาหารมหาภาคในตอซังข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ ส่วนการดูดดึงธาตุอาหาร พบว่า ข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่ง และข้าวเหนียวดำท่าข้าม ดูดดึงธาตุฟอสฟอรัสได้มาก ส่วนความเข้มข้นของธาตุอาหารมหภาคทุกธาตุในตอซังข้าวเหนียวดำที่ปลูกภายใต้สภาพเปียกสลับแห้ง พบว่าข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์มีความเข้มข้นของธาตุไนโตรเจนแคลเซียมและแมกนีเซียมในตอซังไม่แตกต่างกันทางสถิติ แต่ความเข้มข้นฟอสฟอรัสในข้าวเหนียวดำท่าข้ามและข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งสูงกว่าข้าวเหนียวดำหมอ 37 และข้าวเหนียวดำป่าชิงอย่างเด่นชัด ส่วนการดูดดึงธาตุอาหาร พบว่า ข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่ง ดูดดึงธาตุไนโตรเจนและฟอสฟอรัสได้มากกว่าข้าวเหนียวดำพันธุ์อื่น ๆ อย่างเด่นชัด นอกจากนี้เมื่อวิเคราะห์สัดส่วนความเข้มข้นของธาตุอาหาร พบว่า สัดส่วนความเข้มข้น N/P ในต้นข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ ที่ปลูกในสภาพเปียกสลับแห้งมีค่าต่ำกว่าสภาพไร่ ในขณะที่สัดส่วนความเข้มข้น K/Mg และสัดส่วนความเข้มข้น Ca/Mg ในต้นข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ ที่ปลูกในสภาพไร่มีค่าต่ำกว่าสภาพเปียกสลับแห้งและสภาพนาน้ำขัง การประเมินลักษณะทางการเกษตรที่ปลูกภายใต้สภาพไร่ โดยปลูกทดสอบข้าวเหนียวดำจำนวน 4 พันธุ์ และวางแผนการทดลองแบบ RCBD จำนวน 3 ซ้ำ ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่า การตอบสนองของข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ ในลักษณะความสูง น้ำหนักแห้งต้น น้ำหนักแห้งราก ความยาวรวง เปอร์เซ็นต์เมล็ดดี เปอร์เซ็นต์เมล็ดลีบ น้ำหนัก 1,000 เมล็ด และผลผลิต ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ แต่ข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์มีจำนวนต้นต่อกอ จำนวนรวงต่อกอ จำนวนเมล็ดทั้งหมดต่อรวง อายุวันออกดอก 50% และอายุวันเก็บเกี่ยวแตกต่างกันทางสถิติ สำหรับการประเมินลักษณะทางการเกษตรที่ปลูกภายใต้สภาพนา ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่า การตอบสนองของข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ ในลักษณะความสูง จำนวนต้นต่อกอ น้ำหนักแห้งต้น น้ำหนักแห้งราก จำนวนรวงต่อกอ เปอร์เซ็นต์เมล็ดดี เปอร์เซ็นต์เมล็ดลีบ และผลผลิตไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ แต่ข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์มีความยาวรวง จำนวนเมล็ดทั้งหมดต่อรวง น้ำหนัก 1,000 เมล็ด อายุวันออกดอก 50% และอายุวันเก็บเกี่ยวแตกต่างกันทางสถิติ ส่วนการประเมินลักษณะทางการเกษตรที่ปลูกภายใต้สภาพเปียกสลับแห้งผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าการตอบสนองของข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ ในลักษณะความสูง จำนวนต้นต่อกอ น้ำหนักแห้งราก จำนวนรวงต่อกอ จำนวนเมล็ดทั้งหมดต่อรวง เปอร์เซ็นต์เมล็ดดี เปอร์เซ็นต์เมล็ดลีบ และผลผลิต ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ แต่ข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ มีน้ำหนักแห้งต้น ความยาวรวง น้ำหนัก 1,000 เมล็ด อายุวันออกดอก 50% และอายุวันเก็บเกี่ยวแตกต่างกันทางสถิติ จากการศึกษาคุณสมบัติกายภาพ องค์ประกอบทางเคมี คุณค่าทางโภชนาการ สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และคุณภาพการหุงสุก ของข้าวเหนียวดำพันธุ์เปรียบเทียบมาตรฐาน 1 พันธุ์ และพันธุ์พื้นเมือง 3 พันธุ์ที่ได้จากปลูกภายใต้สภาพไร่ สภาพนา และสภาพเปียกสลับแห้ง พบว่า สีข้าวเปลือกของข้าวเหนียวดำหมอ 37 และข้าวเหนียวดำป่าชิง มีค่าความสว่างและค่าความเป็นสีเหลืองใกล้เคียงกันและต่ำกว่าค่าสีของข้าวเปลือกข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่ง และข้าวเหนียวดำท่าข้าม และสีข้าวกล้องข้าวเหนียวดำหมอ 37 และข้าวเหนียวดำพันธุ์พื้นเมืองทั้ง 3 พันธุ์มีสีดำ โดยข้าวเหนียวดำที่ปลูกภายใต้สภาพนาสวนและสภาพเปียกสลับแห้งมีค่าความสว่างมากกว่าข้าวเหนียวดำที่ปลูกภายใต้สภาพไร่ จากการศึกษาขนาดและรูปร่างของเมล็ดข้าวพบว่าเมล็ดข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ มีความกว้าง และความยาว อยู่ในช่วง 0.22-0.26 และ 0.66-0.74 เซนติเมตร ตามลำดับ โดยเมล็ดข้าวเหนียวดำส่วนใหญ่มีลักษณะเมล็ดสั้นปานกลาง โดยมีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างอยู่ในช่วง 2.78-3.00 ยกเว้นข้าวเหนียวดำพันธุ์ดำหมอ 37 และข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งในสภาพไร่ และข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งและข้าวเหนียวดำท่าข้ามในสภาพนาสวน มีรูปร่างเมล็ดค่อนข้างเรียว ซึ่งมีอัตราส่วนเมล็ดข้าวอยู่ในช่วง 3.11-3.56 เมื่อพิจารณาลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเมล็ดข้าวกล้องข้าวเหนียวดำด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกำลังขยายสูงแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscope; SEM) ที่กำลังขยาย 60x และ 1,000x พบว่าโครงสร้างภายในเมล็ดข้าวเหนียวดำทุกพันธุ์ปรากฏกลุ่มของเม็ดสตาร์ช และมีรอยร้าวเล็ก ๆ มากมายรอบ ๆ ผิวหน้า และเม็ดสตาร์ชมีลักษณะเป็นเหลี่ยม (polyhedral starch) จับตัวกันแน่น จากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี พบว่าข้าวกล้องข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ มีปริมาณคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน เถ้า ความชื้น และใยอาหารอยู่ในช่วงร้อยละ 72.99-77.21, 6.03-9.76, 3.37-3.89, 1.17-1.85, 10.18-12.80 และ 4.62-6.54 ตามลำดับ โดยข้าวเหนียวดำที่ปลูกในสภาพเปียกสลับแห้งมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตสูงกว่าข้าวเหนียวดำที่ปลูกในภาพไร่และสภาพนาสวน ยกเว้นข้าวเหนียวดำพันธุ์ดำหมอ 37 ที่ปลูกในสภาพไร่ซึ่งมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตสูงที่สุด ข้าวเหนียวดำพันธุ์พื้นเมืองทุกพันธุ์และทุกสภาวะการปลูกมีปริมาณโปรตีนสูงกว่าข้าวเหนียวดำหมอ 37 ข้าวเหนียวดำที่ปลูกภายใต้สภาพเปียกสลับแห้งมีปริมาณอะไมโลสสูงที่สุด รองลงมาคือสภาพนาสวนและสภาพไร่ ตามลำดับ (p<0.05) ยกเว้นข้าวเหนียวดำป่าชิง พบว่าข้าวเหนียวดำที่ปลูกในสภาพนาสวนมีปริมาณอะไมโลสสูงกว่าปลูกในสภาพเปียกสลับแห้ง โดยข้าวเหนียวดำหมอ 37 ที่ปลูกภายใต้สภาพไร่มีปริมาณอะไมโลสต่ำที่สุดค่าเท่ากับร้อยละ 2.11 จากการศึกษาคุณค่าทางโภชนาการของข้าวกล้องข้าวเหนียวดำพบว่าข้าวกล้องข้าวเหนียวดำทุกพันธุ์แต่ละสภาวะมีค่าพลังงานไม่แตกต่างกัน (p?0.05) อยู่ในช่วง 359.21-370.20 กิโลแคลอรี/100 กรัมตัวอย่าง วิตามินบี 1 วิตามินอี ธาตุเหล็ก ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ อยู่ในช่วง < 0.50, 9.602-13.460, 0.87-1.95 มิลลิกรัม/100 กรัมตัวอย่าง ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ปริมาณสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ พบว่าข้าวเหนียวดำป่าชิง ข้าวเหนียวคลองหอยโข่ง และข้าวเหนียวท่าข้ามที่ปลูกภายใต้สภาพเปียกสลับแห้งมีปริมาณฟีนอลิกสูงสุด (p<0.05) รองลงมาเป็นข้าวเหนียวดำที่ปลูกในสภาพไร่ และสภาพนาสวน ตามลำดับ นอกจากนี้ข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งและข้าวเหนียวท่าข้ามที่ปลูกภายใต้สภาพเปียกสลับแห้งยังมีฤทธิ์ในการยับยั้งสูงที่สุด ซึ่งมีค่าร้อยละการยับยั้งเท่ากับ 26.24 และ 25.75 ตามลำดับ รองลงมาคือข้าวเหนียวดำพันธุ์ดำหมอ 37 ที่ปลูกในสภาพนาสวน มีค่าเท่ากับ ร้อยละ 25.98 โดยข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งและข้าวเหนียวท่าข้ามที่ปลูกในสภาพเปียกสลับแห้ง และข้าวเหนียวดำป่าชิงและข้าวเหนียวดำพันธุ์ดำหมอ 37 ที่ปลูกในสภาพนาสวนมีค่า EC50 ต่ำที่สุด และจากการวิเคราะห์ปริมาณแอนโธไซยานินในข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ พบว่าข้าวเหนียวดำหมอ 37 มีปริมาณแอนโธไซยานินสูงที่สุด (ยกเว้นสภาพไร่) รองลงมาคือข้าวเหนียวดำป่าชิง ข้าวเหนียวดำท่าข้าม และข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่ง ตามลำดับ จากการวิเคราะห์หาค่าดัชนีน้ำตาลของข้าวกล้องข้าวเหนียวดำพันธุ์พื้นเมืองจำนวนสองพันธุ์คือ ข้าวเหนียวดำป่าชิงและข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่ง และข้าวเหนียวดำหมอ 37 ที่ทุกสภาพการปลูก พบว่าข้าวเหนียวดำกล้องหุงสุกมีค่า pGI อยู่ในช่วง 59.20-63.93 ซึ่งอยู่ในช่วงดัชนีน้ำตาลปานกลาง (GI = 56-69) โดยข้าวเหนียวดำป่าชิงมีแนวโน้มค่า pGI สูงกว่าข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่ง และข้าวเหนียวดำพันธุ์ดำหมอ 37 จัดเป็นข้าวที่มีค่า GI ต่ำ ซึ่งมีค่า pGI อยู่ในช่วง 53.97-57.74 จากการวิเคราะห์สมบัติทางความหนืดของแป้งข้าวกล้องข้าวเหนียวดำพบว่าลักษณะการเปลี่ยนแปลงของความหนืดแตกต่างกันไปตามพันธุ์ข้าวและสภาพการปลูก โดยมีค่า pasting temperature อยู่ในช่วง 73.08-75.13 องศาเซลเซียส และมีค่าความหนืดสูงสุด ค่าความหนืดต่ำสุด และ ค่าความหนืดสุดท้ายอยู่ในช่วง 19.88-78.88, 7.46-25.21 และ 11.88-38.88 RVU ตามลำดับ และเมื่อศึกษาคุณภาพในการหุงต้มข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ พบว่าข้าวกล้องข้าวเหนียวดำป่าชิงใช้ระยะเวลาในการหุงนานที่สุด (40 นาที) รองลงมาคือข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งและข้าวเหนียวดำหมอ 37 (35 นาที) และข้าวเหนียวดำท่าข้ามใช้ระยะเวลาในการหุงต้มน้อยที่สุด (30 นาที) โดยสภาพการปลูกที่ต่างกันไม่ส่งผลต่อเวลาที่ใช้ในการหุงสุก จากการวิเคราะห์เนื้อสัมผัสของข้าวสุกโดยการวัดค่าความแข็งและความเหนียวของข้าวเหนียวดำทั้ง 4 พันธุ์ พบว่าข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งที่ปลูกในสภาพไร่มีค่าความแข็งมากที่สุด รองลงมาคือข้าวเหนียวดำหมอ 37 ที่ปลูกในสภาพนาสวน และข้าวเหนียวดำท่าข้ามที่ปลูกในสภาพไร่ ส่วนค่าความเหนียวพบว่าโดยข้าวเหนียวดำป่าชิงและข้าวเหนียวดำคลองหอยโข่งที่ปลูกในสภาพนาสวนและสภาพเปียกสลับแห้งมีค่าความเหนียวใกล้เคียงกันและเหนียวมากกว่าข้าวเหนียวดำที่ปลูกในสภาพไร่ จากการทดสอบคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสแบบ 9-point Hedonic scale พบว่าข้าวเหนียวดำป่าชิงที่ปลูกในสภาพเปียกสลับแห้งมีคะแนนความชอบโดยรวมสูงที่สุด และข้าวเหนียวดำท่าข้ามที่ปลูกในสภาพเปียกสลับแห้งมีคะแนนความชอบโดยรวมน้อยที่สุด จากการศึกษาสภาพทั่วไปทางการผลิต ต้นทุนและผลตอบแทน ตลอดจนการตลาดของผลผลิตข้าวเหนียวดำ พบว่า การปลูกข้าวเหนียวดำในพื้นที่ส่วนใหญ่เกษตรกรร้อยละ 80 ปลูกข้าวเหนียวดำในสภาพไร่ ซึ่งปลูกในพื้นที่สวนยางพาราเก่าหรือสวนยางพาราที่มีอายุยางไม่เกิน 3 ปี ขณะที่เกษตรกรร้อยละ 20 ปลูกข้าวเหนียวดำในสภาพนาและเป็นการทำนาที่อาศัยน้ำฝน ผู้ปลูกข้าวเหนียวดำสภาพไร่มีขนาดพื้นที่ในการปลูกข้าวเหนียวดำเฉลี่ยสูงกว่าพื้นที่ปลูกในสภาพนาเกือบ 5 เท่า ผลผลิตข้าวเหนียวดำในสภาพนามีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 220.80 กิโลกรัมต่อไร่ ผลผลิตข้าวเหนียวดำในสภาพไร่ที่มีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 204.91 กิโลกรัมต่อไร่ เมื่อเปรียบเทียบต้นทุนและผลตอบแทนของการปลูก พบว่า ต้นทุนการผลิตของการปลูกข้าวเหนียวดำสภาพนาต่ำกว่าสภาพไร่ ทั้งนี้เกษตรกรผู้ปลูกข้าวเหนียวดำสภาพนาได้รับกำไรสุทธิเฉลี่ยสูงกว่าผู้ปลูกข้าวเหนียวดำสภาพไร่ นอกจากนี้ พบว่า เกษตรกรผู้ปลูกข้าวเหนียวดำสภาพไร่ประสบกับปัญหาแมลงศัตรูพืชทำให้ต้องเพิ่มจำนวนวันทำงานของแรงงานและค่าใช้จ่ายสารเคมีกำจัดแมลงศัตรูพืช ในขณะที่เกษตรกรตัวอย่างผู้ปลูกข้าวเหนียวดำสภาพนาไม่ประสบปัญหานี้ ตลาดซื้อขายของข้าวเหนียวดำเป็นการซื้อขายระหว่างผู้ผลิตข้าวเหนียวดำกับผู้บริโภคขั้นสุดท้ายร้อยละ 95 โดยสถานที่ซื้อขาย คือ ตลาดชุมชน และตลาดท้องถิ่นใกล้เคียง รองลงมา คือการซื้อขายระหว่างผู้ผลิตข้าวเหนียวดำกับผู้แปรรูปท้องถิ่นคิดเป็นร้อยละ 4.5 ผู้แปรรูปท้องถิ่นส่วนมากซื้อผลผลิตข้าวเหนียวดำจากเกษตรกรผู้ปลูกข้าวเหนียวที่รู้จักในชุมชนและมีการซื้อขายกันมานาน ทั้งนี้ ส่วนใหญ่จะเป็นการตลาดซื้อขายล่วงหน้า โดยปริมาณซื้อขายอยู่ที่ 1-5 กิโลกรัมต่อครั้ง ราคาขายกิโลกรัมละ 60-75 บาท นอกจากนี้ จะเป็นการซื้อขายระหว่างเกษตรกรกับพ่อค้าคนกลาง เพื่อจำหน่ายภายในประเทศและบางส่วนส่งออกผลผลิตข้าวเหนียวดำไปยังประเทศมาเลเซีย การพัฒนาข้าวเหนียวดำน้ำตาลต่ำโดยการแช่กรดซิตริกความเข้มข้นร้อยละ 2.5 และ 5.0 เป็นเวลา 1 และ 2 ชั่วโมง เมื่อนำข้าวเหนียวที่แช่กรดไปล้างน้ำและนำไปทำแห้งด้วยอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 ชั่วโมง จนความชื้นลดต่ำลง และนำไปตรวจสอบคุณภาพ พบว่า กระบวนการการให้ความร้อนชื้น ความเข้มข้นของกรด และระยะเวลาในการแช่กรดมีผลต่อคุณภาพของข้าวเหนียวดำอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.05) ความชื้นของข้าวเหนียวดำที่ผ่านกระบวนการต่ำกว่าข้าวเหนียวดำชุดควบคุม ปริมาณน้ำอิสระ (Aw) ของตัวอย่างข้าวเหนียวดำเพิ่มขึ้นเมื่อระยะเวลาในการแช่และความเข้มข้นกรดเพิ่มขึ้น (P<0.05) ค่าความสว่าง (L*) และความเป็นสีเหลือง (b*) มีค่าลดลงเมื่อเมื่อระยะเวลาในการแช่และความเข้มข้นกรดเพิ่มขึ้น ตัวอย่างที่ผ่านกระบวนการการให้ความร้อนชื้นมีความสามารถในการดูซับน้ำ (WAI) ได้ดีกว่าข้าวเหนียวดำชุดควบคุม ร้อยละความเป็นผลึกของข้าวเหนียวดำเพิ่มสูงขึ้นเมื่อระยะเวลาในการแช่และความเข้มข้นของกรดเพิ่มสูงขึ้น ทั้งนี้ พลังงานความร้อนลดลง ปริมาณแอนโทไซยานิน ปริมาณสารฟินอลิกทั้งหมด และร้อยละการยับยั้งอนุมูลอิสระของข้าวเหนียวดำที่ผ่านกระบวนการให้ความร้อนชื้นลดต่ำลงกว่าข้าวเหนียวชุดควบคุม ปริมาณน้ำตาลในเลือดของผู้ทดสอบหลังรับประทานข้าวเหนียวดำที่ผ่านการแช่กรดร้อยละ 5.0 เป็นระยะเวลา 2 ชั่วโมง พบว่า ค่าการตอบสนองน้ำตาลในเลือดของผู้ทดสอบต่ำกว่าปริมาณน้ำตาลในเลือดหลังรับประทานข้าวเหนียวดำชุดควบคุม

คำสำคัญ