การศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีย่านใกล้อินฟราเรด สำหรับทำนายคุณภาพน้ำอ้อยคั้นสด

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีย่านใกล้อินฟราเรด (Near-infrared spectroscopy, NIRs) ที่มีความรวดเร็วมาวิเคราะห์ปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้และปริมาณน้ำตาลทั้งหมดในตัวอย่างน้ำอ้อยคั้นสด 100 ตัวอย่าง ทำการควบคุมอุณหภูมิตัวอย่างที่ 20 องศาเซลเซียส ด้วยอ่างควบคุมอุณหภูมิและวัดค่าการดูดแสงด้วยระบบสะท้อนกลับที่ช่วงความยาวคลื่น 600 – 2500 นาโนเมตร ด้วยเครื่อง NIR spectrometer โดยบรรจุตัวอย่างน้ำอ้อยใน liquid cell จากนั้นทำการวิเคราะห์ปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้และปริมาณน้ำตาลทั้งหมดด้วยวิธีมาตรฐาน (AOAC method) สร้างสมการโดยใช้เทคนิค Partial least squares (PLS) regression ร่วมกับวิธี Full cross-validation ทำการแบ่งกลุ่มตัวอย่างสำหรับสร้างสมการแคลิเบรชัน (n=70) และตัวอย่างสำหรับทดสอบสมการ (n=30) จากผลการทดลองพบว่าปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้มีค่าอยู่ระหว่าง 7.40 – 21.80°Brix และปริมาณน้ำตาลทั้งหมดมีค่าอยู่ระหว่าง 7.05 – 24.13% เมื่อพิจารณา NIR สเปกตรัมของตัวอย่างน้ำอ้อยพบว่าองค์ประกอบหลักคือน้ำมีความสัมพันธ์กับค่าการดูดกลืนคลื่นแสงที่ตำแหน่ง 1450 และ 1950 นาโนเมตร ส่วนค่าการดูดกลืนแสงช่วงความยาวคลื่น 1100-1600 นาโนเมตร และ 1700-2300 นาโนเมตร เกี่ยวข้องกับโมเลกุลน้ำตาล และผลการสร้างสมการ PLS calibration ทำนายปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้และปริมาณน้ำตาลทั้งหมด พบว่ามีประสิทธิภาพในการทำนายสูงโดยมีค่า Residual predictive deviation เท่ากับ 14.47 และ 9.50 ตามลำดับ