บทความนี้เป็นการสรุปการวิจัยที่จัดทำโดยเจ้าหน้าทีเอคโค่ เอเชีย ที่ฟาร์มโคนม MMM การวิจัยมีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้เปลือกหุ้มผลชั้นในของเมล็ดกาแฟที่ได้มาโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมาทดแทนกากใยที่ต้องซื้อมาเป็นส่วนประกอบในอาหารโคนม รวมถึงเพื่อประเมินผลที่ได้ต่อการผลิตน้ำนม
บทนำ
ความเกี่ยวข้อง
ภาพที่ 1 เมล็ดกาแฟผ่าครึ่งแสดงให้เห็นเยื่อหุ้มเมล็ดและเปลือกหุ้มผลชั้นใน
อุตสาหกรรมกาแฟ (Coffea spp.) ที่มีอยู่ทั่วโลก ผลิตเมล็ดกาแฟดิบประมาณ 10.8 ล้านเมตริกตันในปี 2022 (FAOSTAT, 2024) และยังมีของเสียจำนวนมหาศาลที่มาพร้อมกันอีกด้วย จากกาแฟที่เก็บเกี่ยวโดยโครงการพัฒนาชนเผ่าพื้นเมือง(Indigenous Tribal Development Project) ในภาคเหนือของประเทศไทย พบว่าในทุกๆตันมีเพียง 25% เท่านั้นเป็นผลผลิตเมล็ดกาแฟดิบที่นำไปขายได้ ส่วนเปอร์เซ็นต์ที่เหลือเป็นวัสดุเหลือทิ้งที่เป็น "ของเสีย" ได้แก่ เนื้อผลกาแฟเชอร์รี่ เมือกหุ้ม เปลือกผนังผลชั้นใน และเมล็ดกาแฟที่ต้องทิ้ง
ขั้นตอนสุดท้ายในการแปรรูปเมล็ดกาแฟดิบ (Coffea arabica) คือการกำจัดเปลือกที่เป็นผนังผลชั้นในของเมล็ดกาแฟ ซึ่งมักเรียกกันว่า "กะลา" ศูนย์แปรรูปกาแฟต่างๆจะทำการกำจัดเปลือกชั้นในออกก่อนที่จะขนส่งหรือก่อนการคั่วเมล็ดกาแฟ ทำให้มีของเสียที่ไม่ต้องการสะสมอยู่ วิธีการกำจัดเปลือกชั้นในได้แก่ การเผาหรือทิ้งไว้เป็นกองเพื่อให้ย่อยสลาย ซึ่งทั้งสองวิธีนี้อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้หากมีในปริมาณมาก
ในขณะเดียวกัน อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์นมกำลังมองหาแหล่งอาหารที่มีเส้นใยราคาถูกในปริมาณมากเพื่อนำมาใช้ในแผนการให้อาหารสัตว์ อุตสาหกรรมเหล่านี้เผชิญกับความท้าทายอย่างต่อเนื่องจากอัตรากำไรที่ต่ำและราคาวัตถุดิบอาหารสัตว์ที่มีความผันผวน เปลือกชั้นในนี้มีปริมาณเส้นใยสูง (Negesse et al., 2009) ซึ่งสูงมากถึง 83.6% ของเส้นใยที่เป็นสารทำความสะอาดที่เป็นกลาง กากใยที่ละลายได้ในสารละลายที่ เป็นกลาง (Neutral Detergent Fiber หรือ NDF)3 (Vilela et al., 2001). จากการที่อุปทานมักจะมากกว่าอุปสงค์ จึงทำให้เปลือกชั้นในของกาแฟกลายเป็นทรัพยากรที่เสียค่าใช้จ่ายไม่มากหรืออาจได้ฟรีในหลายพื้นที่ของโลกที่ผลิตกาแฟ สิ่งนี้ทำให้บรรดานักวิจัยพิจารณาใช้เปลือกชั้นในของกาแฟเป็นส่วนประกอบหนึ่งของอาหารสัตว์ (Didanna, 2014; Mazzafera, 2002).
วัตถุประสงค์ของการวิจัย
เจ้าหน้าที่ของเอคโค่ เอเชีย ได้ทำการวิจัยนี้โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อทดแทนส่วนประกอบที่เป็นเส้นใยที่ต้องหาซื้อมาสำหรับทำเป็นอาหารเลี้ยงวัวนมด้วยเปลือกชั้นในของกาแฟที่ได้มาโดยไม่ต้องเสียค่าใช้ และประเมินผลที่ได้ต่อการผลิตนม การวิจัยของเราจัดทำขึ้นสำหรับภูมิภาคที่ความต้องการเปลือกชั้นในกาแฟไม่สูงนักและสามารถหามาได้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย เกษตรกรที่สนใจตัวเลือกอาหารนี้จะต้องพิจารณาถึงเวลา แรงงาน และค่าขนส่งที่เกี่ยวข้องกับการใช้วัตถุดิบที่เป็นเปลือกชั้นในกาแฟ
วิธีการ
เราได้จัดทำการทดลองนี้ขึ้นในปี พ.ศ. 2559 และพ.ศ. 2560 ทางภาคเหนือของประเทศไทย ณ ฟาร์มโคนม MMM ในอำเภอสันกำแพง จังหวัดเชียงใหม่
อาหารที่ใช้
ภาพที่ 2 อาหารที่ทำเองจากฟาร์มที่มีส่วนผสมของเปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟก่อนการผสมให้เข้า
ภาพที่ 3 วัวนมที่ฟาร์ม MMM ที่มา: เอคโค่
การทดลองประกอบด้วยการทดลองแยกกันสามครั้ง ในการทดลองแต่ละครั้ง เราใช้เปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟเพื่อให้ได้ปริมาณเส้นใยของอาหารที่ทำเองจากฟาร์มในปริมาณที่กำหนด (ภาพที่ 2) เปลือกชั้นในที่ใช้ในการทดลองนี้มาจากกาแฟอาราบิก้าที่ผ่านการแปรรูปโดยใช้กรรมวิธีแบบเปียก4 ในการทดลองครั้งแรก เราได้เพิ่มเปลือกชั้นใน 200 กรัมลงในอาหารประจำวันของวัวที่ใช้รีดนมสายพันธุ์โฮลสไตน์เขตร้อนจำนวน 19 ตัวที่คัดเลือกมาแบบสุ่ม ในรอบที่ 2 และ 3 เราเพิ่มเปลือกชั้นในกาแฟ 1 กก. ในอาหารประจำวันของวัวที่ใช้รีดนม 16 ตัวที่คัดเลือกแบบสุ่มจากฝูงเดียวกัน เราเสริมด้วยอาหารสำเร็จรูปที่ทำเองจากฟาร์ม 25 กก. (ตารางที่ 1) แก่วัวแต่ละตัวทุกวันเป็นเวลา 1 เดือน นอกเหนือจากอาหารเข้มข้นที่ซื้อมา 5 กก. ทุกวัน
| ส่วนประกอบ | ปริมาณ (กก) | ค่าใช้จ่าย (บาท/กก) | ค่าใช้จ่าย (USD/กก) | ค่าใช้จ่ายทั้งหมดรวมกับเปลือกหุ้มชั้นใน (บาท) | ค่าใช้จ่ายทั้งหมดรวมกับเปลือกหุ้มชั้นใน (USD) | ค่าใช้จ่ายทั้งหมดไม่รวมกับเปลือกหุ้มชั้นใน (บาท) | ค่าใช้จ่ายทั้งหมดไม่รวมกับเปลือกหุ้มชั้นใน (USD) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ข้าวโพดหมัก | 650 | 1.8 | 0.05 | 1,170 | 32.19 | 1,170 | 32.19 |
| มันสำปะหลังป่น | 400 | 1.3 | 0.04 | 520 | 14.31 | 520 | 14.31 |
| เปลือกข้าวโพดแห้ง | 150 | 2 | 0.06 | 300 | 8.25 | 500 | 13.74 |
| น้ำเชื่อมผลไม้กระป๋อง | 5 | 2 | 0.06 | 10 | 0.28 | 10 | 0.28 |
| เปลือกหุ้มชั้นในเมล็ดกาแฟ | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | N/A | N/A |
|
รวม |
1,305 | 2,000 | 55.03 | 2,200 | 60.44 |
การวัดค่า
เราได้ส่งตัวอย่างน้ำนมวัวแต่ละตัวไปทดสอบคุณภาพก่อนและหลังการให้อาหารเสริมด้วยเปลือกชั้นในกาแฟและอาหารที่ทำเองจากฟาร์มเป็นเวลาหนึ่งเดือน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์แม่โจ้ในจังหวัดเชียงใหม่ ได้ทำการทดสอบคุณภาพนม โดยวัดค่าตัวแปรตามของ ไขมัน โปรตีนดิบ แล็กโทส เนื้อนมรวม และจำนวนเซลล์โซมาติกเพื่อตรวจสอบคุณภาพน้ำนมดิบ โดยกรมปศุสัตว์ได้ให้ความช่วยเหลือในการจัดหาการทดสอบต่างๆนี้.
ระดับไขมัน โปรตีนดิบ แลคโทส และเนื้อนมรวมเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำนมและผลที่ได้อาจมาจากอาหารของวัว การลดลงของค่าตัวแปรเหล่านี้เมื่อสิ้นสุดการทดลองให้อาหารบ่งชี้ถึงผลกระทบเชิงลบที่อาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอาหาร.
จำนวนเซลล์โซมาติก5 ใช้เป็นตัวบ่งชี้ทั้งคุณภาพน้ำนมและสุขภาพของปศุสัตว์ การเพิ่มขึ้นของจำนวนเซลล์โซมาติกเมื่อสิ้นสุดการทดลองให้อาหารบ่งชี้ถึงผลกระทบเชิงลบที่อาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอาหาร
ผลการทดสอบ
คุณภาพน้ำนม
ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในคุณภาพน้ำนมก่อนและหลังที่วัวได้รับอาหารที่ทำเองจากฟาร์มที่เสริมด้วยเปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟ 200 กรัมหรือ 1 กิโลกรัม
ภาพที่ 4 เปอร์เซ็นต์ของไขมัน โปรตีนดิบ แลคโตส และเนื้อนมรวมก่อนและหลังการทดลองให้อาหาร โดยใช้เปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟ 200 กรัมและ 1 กิโลกรัมตามลำดับเพิ่มเข้าไปในอัตราส่วนรายวันทั้งหมดให้กับวัวแต่ละตัว
คุณภาพน้ำนมที่วัดได้จากการทดลองเทียบเคียงได้กับมาตรฐานคุณภาพน้ำนมของไทย (ภาพที่ 5 การตรวจสอบคุณภาพน้ำนม 2553; คณะกรรมการนมและผลิตภัณฑ์นม 2558)
ภาพที่ 5 ค่าเฉลี่ยคุณภาพนมเทียบกับมาตรฐานประเทศไทย (การตรวจเช็คคุณภาพนม, 2010; คณะกรรมการผลิตภัณฑ์นมและผลิตภัณฑ์นม, 2015) ค่าที่ได้เป็นค่าเฉลี่ยของผลที่ได้ก่อนและหลังการให้อาหาร
สุขภาพของปศุสัตว์
นอกจากนี้ เรายังไม่พบความแตกต่างทางสถิติที่มีนัยสำคัญในจำนวนเซลล์โซมาติกก่อนและหลังจากที่วัวได้รับอาหารสำเร็จรูปที่เสริมด้วยเปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟ 200 กรัมหรือ 1 กิโลกรัม จำนวนเซลล์โซมาติกในการทดลองทุกครั้งอยู่ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐานเกษตรไทยที่ 500,000 เซลล์/มล. สำหรับนมดิบ (สำนักงานมาตรฐานสินค้าเกษตรและอาหารแห่งชาติ 2553)
ภาพที่6 จำนวนเซลล์โซมาติกก่อนและหลังการทดลองให้อาหารโดยใช้เปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟ 200 กรัมและ 1
ผลที่ได้ในทางค่าใช้จ่าย
การเพิ่มกากใยจากเปลือกชั้นในเมล็ดกาแฟในอาหารที่ทำเองจากฟาร์มทำให้สามารถลดปริมาณกากใยจากส่วนประกอบอาหารที่ต้องซื้อได้ ส่งผลให้เกิดการประหยัดได้ 10% จากอาหารที่เราผลิตเองจากฟาร์มทุกๆ 1,305 กิโลกรัม ในช่วงเวลาหนึ่งเดือน เราประหยัดเงินได้ประมาณ 50 เหรียญดอลลาร์สหรัฐ หรือ 2.50 เหรียญดอลลาร์สหรัฐต่อวัวหนึ่งตัว จากการใช้อาหารเสริมผลิตเองด้วยเปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟ
อภิปรายและข้อสรุป
การเติมเปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟในปริมาณที่จำกัดร่วมกับอาหารที่เลี้ยงโคนมมีแนวโน้มที่จะช่วยลดต้นทุนของเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมและสร้างตลาดสำหรับผลผลิตที่เหลือใช้จาการผลิตกาแฟ ผลการศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่าเปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟสามารถใช้ได้มากถึง 1 กิโลกรัมต่อวัวนม 1 ตัวเพื่อเป็นอาหารเสริมกากใยให้กับอาหารที่วัวนมกินในแต่ละวันโดยไม่ส่งผลกระทบเชิงลบต่อคุณภาพน้ำนมหรือสุขภาพของวัว วัวจะไม่กินเปลือกเมล็ดกาแฟเพียงอย่างเดียว แต่เลือกที่จะกินเมื่อรวมกับส่วนผสมอาหารอื่นๆ ที่ผลิตขึ้นเองในฟาร์ม
ข้อแนะนำของเราสำหรับผู้วิจัยที่จะทดลองเพิ่มเติมในอนาคตคือการให้อาหารเสริมกับวัวนมโดยใช้เปลือกชั้นในของเมล็ดกาแฟ 1 กิโลกรัมเป็นระยะเวลานานขึ้นเพื่อประเมินความเป็นไปได้ของผลที่จะเกิดขึ้นในระยะยาว
อ้างอิง
[คณะกรรมการผลิตภัณฑ์นมและผลิตภัณฑ์นม มาตรฐานนมดิบไทยสำหรับผู้ซื้อ]. 2015. จาก: เว็บไซต์องค์การส่งเสริมกิจการโคนมแห่งประเทศไทย. Announcedpurchaserawmilk2015.pdf (dpo.go.th)
Didanna, H.L. 2014. A critical review on feed value of coffee waste for livestock feeding. World Journal of Biology and Biological Sciences. 2(5):72-76.
FAOSTAT. Crops and Livestock Products. Accessed May 14, 2024. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL.
Mazzafera, P. 2002. Degradation of caffeine by microorganisms and potential use of decaffeinated coffee husk and pulp in animal feeding. Scientia Agricola. 59(4):815-821.
[“Milk Quality Check”] [Chapter 2]. 2010. http://cmuir.cmu.ac.th/bitstream/6653943832/19793/5/anim1049rs_ch2.pdf
National Bureau of Agricultural Commodity and Food Standards. 2010. Thai Agricultural Standard: Raw Cow Milk. 2010. In: Royal Gazette Vol. 127:131 D. https://faolex.fao.org/docs/pdf/tha166328.pdf.
Negesse, T., H.P.S. Makkar, and K. Becker. 2009. Nutritive value of some non-conventional feed resources of Ethiopia determined by chemical analyses and an in vitro gas method. Animal Feed Science and Technology. 154(3-4):204-217.
Vilela, F. G., J.R.O. Perez, J.C. Teixeira, and S.T. Reis. 2001. Use of sticky coffee hull for feeding of steers in feedlots. Ciencia e Agrotecnologia, 25 (1):198-205.
Cite this article as:
Ribich, J., P. Trail, B. Thansrithong, and A. Bicksler. 2024. Coffee Parchment as a Feed Supplement for Dairy Cattle. ECHO Development Notes no. 164.