แนวทางการพัฒนากระบวนการผลิตสาโทไทยเพื่อเพิ่มมูลค่าให้ข้าวไทย Development of Thai Sato Production Process for Increasing the Value of Thai Rice

แนวทางการพัฒนากระบวนการผลิตสาโทไทยเพื่อเพิ่มมูลค่าให้ข้าวไทย Development of Thai Sato Production Process for Increasing the Value of Thai Rice

By:    ดร. จิรสิน ขุนทองแก้ว
Jirasin Koonthongkaew, Ph.D.
Department of Microbiology
Faculty of Science
Chulalongkorn University
Jirasin.K@chula.ac.th

           ข้าว (Oryza sativa L.) เป็นผลผลิตทางการเกษตรที่สำคัญของประเทศไทย ซึ่งไม่เพียงเป็นอาหารหลัก แต่ยังเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญ โดยประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกข้าวรายใหญ่อันดับ 6 ของโลก (ข้อมูลจากกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา) อันเนื่องมาจากความต้องการของผู้บริโภค จึงทำให้ข้าวที่มีกลิ่นหอม ทั้งข้าวขาวและข้าวหอมมะลิเป็นสายพันธุ์ที่ได้รับความนิยมสูงสุด โดยกลิ่นหอมอันเป็นเอกลักษณ์ของข้าวทั้งสองชนิดนี้มาจากสารประเภท 2-อะซิทิล-1-ไพโรลีน (2-AP) ในทางตรงกันข้าม สายพันธุ์ข้าวที่ไม่มีกลิ่นหอมมักไม่ได้รับความนิยมในตลาดส่งออก ส่งผลให้มีราคาจำหน่ายต่ำกว่าข้าวหอม

           ไวน์ข้าว คือ เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ที่ได้จากการหมักของข้าว ซึ่งมีชื่อเรียกที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละประเทศ โดยเฉพาะในภูมิภาคเอเชีย เช่น สาเก (ประเทศญี่ปุ่น) ยักจู (ประเทศเกาหลี) จิ่ว (ประเทศจีน) ตาไป (ประเทศอินโดนีเซียและมาเลเซีย) และสาโท (ประเทศไทย) โดยสาโทเป็นไวน์ข้าวพื้นบ้านที่ผลิตจากข้าวเหนียวและลูกแป้ง อย่างไรก็ตาม การผลิตสาโทในระดับอุตสาหกรรมยังคงต้องเผชิญกับข้อจำกัดหลายประการ โดยเฉพาะด้านคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ บทความนี้จึงเป็นการนำเสนอกรณีศึกษาการผลิตสาเกของประเทศญี่ปุ่น เนื่องจากมีผลงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์รองรับอย่างครอบคลุม อีกทั้งสาเกยังได้รับการยอมรับและบริโภคอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

การเปรียบเทียบกระบวนการหมักสาโทไทยและสาเกญี่ปุ่น
           กระบวนการหมักสาโทไทยและสาเกญี่ปุ่นมีความแตกต่างกันอย่างมาก นอกเหนือจากความแตกต่างของจุลินทรีย์และวิธีการเตรียมหัวเชื้อที่ใช้ โดยการผลิตสาโทไทยเริ่มต้นด้วยการนำลูกแป้งมาผสมกับข้าวเหนียวนึ่ง จากนั้นนำไปหมักที่อุณหภูมิห้อง (โดยทั่วไปประมาณ 30 องศาเซลเซียส) เป็นเวลา 3 วัน เพื่อให้เกิดกระบวนการย่อยแป้งให้กลายเป็นของเหลวที่เรียกว่า "น้ำต้อย" จากนั้นจึงเติมน้ำลงไปเพื่อเข้าสู่กระบวนการหมักแอลกอฮอล์ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 10 ถึง 14 วัน จนได้เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่เรียกว่าสาโท

           ทั้งนี้ กระบวนการหมักสาโทแบบดั้งเดิมของไทยจะไม่มีการควบคุมอุณหภูมิ ทำให้กระบวนการหมักมีความผันผวนสูง โดยเฉพาะในฤดูร้อนที่อุณหภูมิในประเทศไทยอาจสูงกว่า 40 องศาเซลเซียส ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนหรือการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ไม่พึงประสงค์ ส่งผลกระทบต่อคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ เช่น การเกิดรสเปรี้ยวจากแบคทีเรียที่ผลิตกรด ในทางตรงกันข้าม กระบวนการหมักสาเกญี่ปุ่นมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด โดยรักษาอุณหภูมิระหว่าง 7 ถึง 17 องศาเซลเซียส ตลอดกระบวนการหมักซึ่งใช้เวลา 15 ถึง 30 วัน เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตและกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่จำเป็น ทำให้สามารถรักษาคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังมีงานวิจัยที่สามารถยืนยันได้ว่า การหมักที่อุณหภูมิต่ำจะช่วยเพิ่มการผลิตสารประกอบกลิ่นรสที่สำคัญจากยีสต์ได้ โดยสาเกระดับพรีเมียมบางชนิดต้องหมักที่อุณหภูมิต่ำกว่า 8 องศาเซลเซียส เพื่อให้ได้กลิ่นหอมละมุนตามที่ต้องการ

           Rice (Oryza sativa L.) is an important agricultural product in Thailand, serving as both a food crop and an export commodity, ranking as the sixth-largest exporter globally (U.S. Department of Agriculture). Based on consumer desire, fragrant rice varieties, including white rice and jasmine rice, are the most favored types of Thai rice. These two rice varieties possess distinct characteristics that appeal to customer sophistication, including a nice aroma derived from 2-acetyl-1-pyrroline (2-AP). The less preferred rice variety, non-fragrant rice, is not exported and often commands a considerably lower price than fragrant rice.

           Rice wine is an alcoholic beverage fermented from rice, known by various names in different countries, particularly in Asia: Sake (Japan), Yakju (Korea), Jiu (China), Tapai (Indonesia and Malaysia), and Sato (Thailand). Sato is the traditional Thai rice wine produced from glutinous rice and Lookpang. Numerous factors contribute to the shortcomings in the large-scale industrial production of sato concerning product quality and consistency, which will be discussed carefully in the later section. This article will employ Japanese sake as a case study, considering the extensive scientific research completed thus far. Moreover, the acceptance and consumption of Japanese sake are now worldwide.

Comparative Fermentation Processes of Thai Sato and Japanese Sake
           The fermentation processes of Thai sato and Japanese sake differ significantly, apart from the specific microorganisms and methods of starting culture preparation employed. The manufacturing of Thai sato commences with the amalgamation of Lookpang and steamed glutinous rice, followed by fermentation at room temperature (preferably approximately 30 °C) for three days to facilitate the saccharification process, resulting in a liquid known as Namtoi. Subsequently, water is introduced to facilitate alcoholic fermentation at ambient temperature for a duration of 10 to 14 days, resulting in the final fermentation product known as sato.

           Traditional Thai sato fermentation is not temperature-controlled; it occurs at ambient temperatures that fluctuate significantly, particularly during the summer months in Thailand, where temperatures can exceed 40 °C. This drastically increases the risk of contamination or the growth of undesirable microorganisms that adversely influence product quality and consistency, such as acidity from acid-producing bacteria. Conversely, temperature regulation is exceptionally stringent in the fermentation process of Japanese sake. The fermentation temperature of sake is maintained between 7 to 17 °C during the fermentation process, which lasts 15 to 30 days. This regulation controls the growth and activity of the necessary microorganisms, ensuring product quality and uniformity. Furthermore, the study validated that low-temperature fermentation enhances the production of important flavor compounds by yeast. Certain premium high-end sake products necessitate a fermentation temperature not exceeding 8 °C.