สจล.คิดค้น ‘เค-เวจจี้ สกรีน’ เอไอตรวจจับสารพิษตกค้างในผักผลไม้

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) โดย วิทยาลัยเทคโนโลยีและนวัตกรรมวัสดุ (CMIT) คิดค้น ‘เครื่องตรวจจับสารพิษตกค้างในผักผลไม้แบบพกพา’ ชื่อ ‘เค-เวจจี้ สกรีน’ (K-Veggie Screen) ช่วยคัดกรองสารพิษตกค้างในผักผลไม้ และสารก่อภูมิแพ้ในอาหาร ด้วยวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีก่อนบริโภค 

วัตถุประสงค์เพื่อสร้างความมั่นใจและตอบโจทย์ผู้บริโภคในความปลอดภัยของอาหาร  ยกระดับคุณภาพชีวิตของคนไทย ลดปัญหาผลกระทบทางสุขภาพจากสารเคมีตกค้างในผักผลไม้

สนองตอบแนวทางเศรษฐกิจยุคใหม่ BCG ที่เกี่ยวข้องกับการเกษตรและอาหารซึ่งประเทศไทยเป็นแหล่งผลิตที่มีชื่อเสียงของโลก ส่งเสริมตลาดเกษตรอินทรีย์และผักผลไม้ไร้สารเคมี นวัตกรรมฝีมือคนไทยนี้ได้จดสิทธิบัตรแล้ว

รศ.เบญจพล ตันฮู้  ทีมนักวิจัย วิทยาลัยเทคโนโลยีและนวัตกรรมวัสดุ สจล. กล่าวว่า แนวคิดที่มาของ ‘เค-เวจจี้ สกรีน  (K-Veggie Screen) เครื่องตรวจจับสารพิษตกค้างในผักผลไม้แบบพกพา เป็นการพัฒนาอุปกรณ์เครื่องอ่านค่าทางเคมีด้วยขั้วไฟฟ้า ที่สามารถช่วยคัดกรองปริมาณสารพิษในผักผลไม้และอาหาร

สจล.ออกแบบเพื่อใช้งานได้จริงอย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยในการดูแลสุขภาพของผู้ใช้งานตามบ้าน เป็นอุปกรณ์เสมือนผู้ช่วยในบ้าน สามารถเข้าถึงได้ง่าย

หลักการคือนำผักที่ซื้อมาจากตลาดสดมาล้างก่อน แล้วนำเอาน้ำที่ได้จากการล้างมาตรวจวัดเพื่อดูปริมาณสารตกค้าง ถ้ามีปริมาณสารตกค้างยังอยู่ในปริมาณมาก ผู้ใช้งานก็สามารถนำผักไปล้างซ้ำจนกระทั่งได้น้ำที่สะอาด

 ‘เค-เวจจี้ สกรีน’ (K-Veggie Screen) เครื่องตรวจจับสารพิษตกค้างในผักผลไม้แบบพกพา ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ

รศ.คมสัน มาลีสี อธิการบดี และ รศ.เบญจพล ตันฮู้ นักวิจัย

 

1. ส่วนควบคุม ที่ประกอบจากไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กและประมวลผลก้าวล้ำด้วยระบบเอไอ (AI) เพื่อการทำงานอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

2. ส่วนตรวจวัด (Sensor) ซึ่งได้พัฒนาผิวหน้า ‘ขั้วไฟฟ้า’ ให้มีความจำเพาะกับสารกำจัดศัตรูพืชและแมลงได้อย่างแม่นยำ ผลตรวจวิเคราะห์ผ่านการทดสอบด้วยเครื่องวัดมาตรฐาน High Performance Liquid Chromatography (HPLC) สามารถเปลี่ยนเซ็นเซอร์เพื่อตรวจวัดสารก่อภูมิแพ้ในอาหาร อาทิ เคซีน (Casein), สารเร่งเนื้อแดง, กลูเตน, เมลามีน และสารโลหะหนัก, ซิงค์ และสารปรอท ได้อีกด้วย 

ในการวิจัยช่วงเฟสแรกนั้น เดิมทีมวิจัย สจล.ออกแบบ‘เค-เวจจี้ สกรีน’ (K-Veggie Screen) สำหรับใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AAA จำนวน 2 ก้อน วิธีใช้งาน จุ่มปลายเซ็นเซอร์ลงในน้ำล้างผักผลไม้ที่ต้องการตรวจสอบ

ตัวเครื่องมีหน้าจอแสดงผลซึ่งจะแสดงค่า 2  แบบ คือ ‘ปลอดภัย’ และ ‘ไม่ปลอดภัย’ โดยเซ็นเซอร์จะตรวจวัดสารเคมีในกลุ่มยาฆ่าแมลงและสารกำจัดศัตรูพืชเป็นหลัก

แต่ปัจจุบันเป็น เฟสที่ 2 สจล.ได้พัฒนาความก้าวหน้า โดยออกแบบตัวเครื่องให้มีขนาดเล็กลง ใช้พลังงานจากอุปกรณ์ที่จะนำมาเชื่อมต่อ และสามารถ เปลี่ยนหัวเซ็นเซอร์ เพื่อสะดวกต่อการตรวจวัดสารเคมีชนิดอื่นๆ ได้ด้วย วิธีใช้งาน สะดวกง่ายดาย

เพียงหยด’น้ำล้างผักผลไม้’ ลงใน ‘ช่องตรวจวัดค่าสารเคมี’ ใช้เวลาประมวลผลด้วย เอ.ไอ.อย่างรวดเร็วเพียง 10 วินาที และแสดงผลผ่านทางแอปพลิเคชัน ชื่อ ‘Smartzen’ ผ่านหน้าจอสมาร์ทโฟน แบบเข้าใจง่าย มี 3 ระดับ (สี)

ได้แก่ สีเขียว หมายถึง ปลอดภัย, สีเหลือง สารเคมีอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน และสีแดง มีค่าสารเคมีเกินมาตรฐาน ทั้งนี้ทำให้ผู้บริโภคสามารถทำการล้างผักและผลไม้ให้อยู่ในเกณฑ์สีเขียวเพื่อความปลอดภัยของตนและครอบครัว  นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อ Wifi, บลูทูธ และอุปกรณ์ IoT เพื่อความสะดวกสบายในการใช้งาน

ในปัจจุบันผักผลไม้แต่ละชนิดมีปริมาณสารเคมีตกค้างและแหล่งที่มาแตกต่างกัน ‘เค-เวจจี้ สกรีน’ (K Veggie Screen) จะช่วยทำให้ผู้บริโภคมีความมั่นใจไม่ต้องกังวลในการล้างผักผลไม้ให้สะอาดปลอดภัย

โดยสารเคมีที่ตกค้างในผักผลไม้ เช่น ยาฆ่าแมลง ยาฆ่าหญ้า ปุ๋ยเคมี โลหะหนัก ก่อให้เกิดอันตรายแก่ผู้บริโภค มีผลทำให้ ‘ระบบภูมิคุ้มกัน’ ของร่างกายอ่อนแอหากได้รับสารเคมีเหล่านี้ในปริมาณมาก และเพิ่มความเสี่ยงในการเป็น ‘โรคมะเร็ง’

ตัวอย่างสารเคมีที่มักพบเจอ ได้แก่ สารคาร์โบฟูราน (Carbofuran) ซึ่งนิยมใช้ในนาข้าว พืชไร่ เช่น ถั่วเหลือง ข้าวโพด แตงโม แตงกวา และพืชสวนอย่างกาแฟ ส้ม มะพร้าว,

สารเมโทมิล (Methomyl) ในองุ่น ลำไย ส้มเขียวหวาน สตรอว์เบอร์รี่ กะหล่ำปลี หัวหอม และมะเขือเทศ, สารไดโครโตฟอส (Dicrotophos) ใช้กำจัดแมลงในพืชผักผลไม้ และ สารอีพีเอ็น (EPN) ใช้เป็นหัวยาและผสมกับสารเคมีเกษตรชนิดอื่นๆ ในการเพาะปลูกเพื่อกำจัดแมลงหลายชนิด

นอกจากนี้ยังมีสารพิษที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ได้แก่ สารพิษจากเชื้อจุลินทรีย์ เช่น สารอะฟลาทอกซิน (Aflatoxin) เสี่ยงทำให้เกิดมะเร็งตับ, สารพิษจากเห็ดบางชนิด และสารพิษในพืชผักบางชนิด เป็นต้น รวมไปถึงน้ำซุปที่อาจมีการปนเปื้อนของโลหะหนัก สารตะกั่วจากการใช้หม้อที่ชำรุดหรือไม่ได้คุณภาพในการทำอาหาร 

จุดเด่นของนวัตกรรม ‘เค-เวจจี้ สกรีน’ นี้คือ ตัวเครื่องมีขนาดเล็กกะทัดรัด พกพาได้สะดวก น้ำหนักเบา ราคาถูก เซ็นเซอร์ใช้งานง่าย ไม่ต้องเตรียมตัวอย่างการทดสอบให้ยุ่งยาก

เพียงเชื่อมต่อสมาร์ทโฟนหรือ IoT ก็อ่านผลได้รวดเร็ว แม่นยำ มีความจำเพาะในการวัดสูง เนื่องจากการออกแบบขั้วไฟฟ้าใช้วิธีการฝังตัวโมเลกุลของสารจำเพาะที่ต้องการวัดลงไปในสารโพลิเมอร์ในการตรวจวัด จึงสามารถตรวจวัดในผักผลไม้ได้หลากหลายชนิด

เพราะเซ็นเซอร์เน้นไปที่การจำเพาะของสารที่ทำการตรวจวัด จึงเหมาะสำหรับผู้รักสุขภาพและผู้บริโภคทั่วไป อุปกรณ์‘เค-เวจจี้ สกรีน’ ยังสามารถเปลี่ยนหัวเซ็นเซอร์ชนิดอื่นเพื่อตรวจวัดค่าความจำเพาะสารเคมีอื่นๆ ได้อีกด้วย 

แวะไปชมนวัตกรรมเด่นฝีมือคนไทยนี้ได้ในงาน Innovation Expo 2024 วันที่ 1-3 มีนาคม 2567 ซึ่งเป็นงานแสดงนวัตกรรมเพื่อชีวิตและเศรษฐกิจยุคใหม่ จัดโดย สจล. ณ หอประชุมเจ้าพระยาสุรวงษ์ไวยวัฒน์  สจล.