การทำนายค่าปริมาณกรดทั้งหมดและค่าความเป็นกรด-เบสในส้มฟัก โดยใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้แบบไม่ทำลาย

Abstract

บทคัดย่อ

ส้มฟักเป็นอาหารหมักจากเนื้อสัตว์ที่ได้รับความนิยมในประเทศไทยโดยเฉพาะในภาคอีสาน มีวิธีการทำ โดยใช้เนื้อสัตว์บด เซ่น เนื้อปลาหรือเนื้อหมูบดผสมกับเกลือ กระเทียมและข้าวสุก หมักทิ้งไว้ 2 - 3 วัน ที่อุณหภูมิห้อง (30 องศาเซลเซียส) ระหว่างการหมักปริมาณกรดจะถกสร้างขึ้นทำให้เกิดรสเปรี้ยว ซึ่งเป็นที่ต้องการของผู้บริโภค แต่เนื่องจากกระบวนการหมักตามธรรมชาติขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและการเจริญ เติบโตของแบคทีเรีย จึงเป็นการยากที่จะกำหนดเวลาการหมักที่มีปริมาณกรด (total acidity) และ ค่ากรด-เบส (pH) ในผลิตกัณฑ์ให้ตรงกับความต้องการของผู้บริโภค เทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรด ย่านใกล้ (Near-infrared spectroscopy, NIR) เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการตรวจสอบปริมาณ สารเคมีในอาหารแบบไม่ทำลาย (a non-destructive analysis) โดยอาศัยคุณสมบัติการดูดกลืนแสง และการสั่นสะเทือนของโครงสร้างเคมีที่แตกต่างกัน การทดลองนื้ได้ศึกษาความเป็นไปได้ในการนำเทคนิค สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้มาใช้ทำนายปริมาณกรดทิ้งหมดและค่า pH ในส้มฟัก 123 ตัวอย่าง ที่รวบรวมจากจังหวัดสกลนคร อุดรธานี และขอนแก่น และนำมาตัดให้มีขนาดกว้าง X ยาว X หนา เท่ากับ 1x1x1 เซนติเมตร วัดสเปกตรัมแถบการดูดกลืนแสงรังสีย่านใกล้ที่ 1000 - 2500 นาโนเมตร แล้วนำตัวอย่างไปวัดปริมาณกรดทิ้งหมดและค่า pH โดยวิธีวิเคราะห์มาตรฐาน AOAC (2000) และ พีเอซมิเตอร์ (pH meter) จากนั้นนำค่าการดูดกลืนรังสีและค่าทางเคมีที่ได้มาสร้างสมการทางคณิตศาสตร์ โดยใช้โปรแกรม Unscrambler ปรับแต่งสเปกตรัมรังสีโดยการปรับความแปรปรวนให้เป็นมาตรฐาน (standard normal variation) และการแปลงค่าเป็นอนุพันธ์อันดับสองในการสร้างสมการทางคณิตศาสตร์ ผลการทดลองพบว่าสมการที่ได้สามารถทำนายผลของปริมาณกรดทั้งหมดในส้มฟักได้ ค่อนข้างแม่นยำ โดยมีค่าสมประสิทธ์ของการตัดสินใจ (R²) เท่ากับ 0.72 ค่าความความคลาดเคลื่อน มาตรฐานในการทำนายต่ำ (Standard error of cross-validation; SECV) ที่ 0.07% และมีค่าความเอนเอียง (bias) ที่ 0.005% แต่ไม่สามารถใช้ในการทำนายค่า pH ในส้มฟักได้ดีนัก

คำสำคัญ : ส้มฟัก, รังสีอินฟราเรดย่านใกล้, ปริมาณกรดทั้งหมด, ความเป็นกรด-เบส

Abstract

Som-fug is a famous fermented food product in Thailand particularly in the Northeastern region. To prepare som-fug, freshly minced meats were used as materials such as minced fish and minced pork, mixing with a small amount of salt, garlic and steamed rice. After incubation at room temperature (30°c for 2-3 days), total acidity has been accumulated resulting in a sour taste related with consumer's preference. Due to the variation of fermentation temperature resulted in various growth conditions for bacteria, it is difficult to exactly determine total acidity levels and pH for the acceptable consumption. A non-destructive analysis, near infrared spectroscopy (NIR) was used to predict total acidity and pH in this study. One hundred twenty three samples of som-fug products were purchased from Sakon Nakhon, Udon Thani, and Khon Kaen provinces. The samples were kept in the ice box (4°C) during transportation to laboratory. The wavelength (1000-2500 nm) of reflectance mode was measured with 32 scans averaging. The total acidity and pH were then rapidly analyzed with a standard method. The obtained NIR spectra and chemical data were calculated by Unscrambler software. The spectra treatments (standard normal variation and second derivative) were employed. The results showed that NIR had high accuracy to predict total acidity with high determination coefficient (R², 0.72), low standard error of cross-validation (SECV, 0.07%) and low bias (0.005%). However, NIR could not provide a good model to predict pH in som-fug.

Keywords : Som-fug, NIR, Total acidity, pH