การพัฒนาเครื่องมือ NIR สำหรับติดตามปริมาณออไรซานอลของน้ำมันรำข้าวในระหว่างกระบวนการผลิต

บทคัดย่อ

กระบวนการผลิตน้ามันร้าข้าวในระดับอุตสาหกรรมมีขั นตอนการผลิตหลายขั นตอน โดยในแต่ละขั นตอนจะมีปริมาณ gamma oryzanol ที่มีความแตกต่างกันตั งแต่ความเข้มข้น 1,900 – 29,000 ppm การวิเคราะห์หาปริมาณ gamma oryzanol ในน้ามันร้าข้าวที่อยู่ระหว่างกระบวนการผลิตสามารถวิเคราะห์ด้วยเทคนิค UV-visible Spectroscopy ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน American Oil Chemists Society (AOCS Official Method CXS 210-1999) อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคนี มีขั นตอนการเตรียมตัวอย่างก่อนการวิเคราะห์ที่ล่าช้า ท้าให้ใช้เวลานานในการรายงานผลปริมาณ gamma oryzanol แต่ละครั ง เพื่อให้การวิเคราะห์หาปริมาณ gamma oryzanol ในน้ามันร้าข้าวที่อยู่ระหว่างกระบวนการผลิตทราบผลได้อย่างรวดเร็ว ทางทีมวิจัยจึงได้พัฒนาเครื่องวัดปริมาณ gamma oryzanol ด้วยเทคนิค Near Infrared Spectroscopy (NIR) เพื่อใช้ในการติดตามปริมาณ gamma oryzanol ในระหว่างกระบวนการผลิตแบบ real time ซึ่งมีความถูกต้อง แม่นย้า ราคาถูก รายงานผลปริมาณ gamma oryzanol ได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่มีการท้าลายตัวอย่าง เครื่องวัดปริมาณ gamma oryzanol ด้วยเทคนิค Near Infrared Spectroscopy (NIR Device) ถูกติดตั งในกระบวนการผลิตน้ามันร้าข้าวภายในบริษัท Surin Bran Oil จ้ากัด จ้านวน 3 ต้าแหน่งคือ Crude Rice Bran Oil, Neutralized Bran Oil และ Deodorized Rice Bran Oil ซึ่งเป็นต้าแหน่งส้าคัญในการก้าหนดปริมาณ gamma oryzanol ในน้ามันร้าข้าวให้มีคุณภาพตามที่ผู้ประกอบการต้องการ โดยจะใช้หัว Probe ของชุดอุปกรณ์ NIR Device สัมผัสกับน้ามันร้าข้าวโดยตรงและส่งสัญญาณค่าการดูดกลืนแสงที่ช่วง 1,300 – 1,650 นาโนเมตร ซึ่งเป็นสัญญาณที่มีความจ้าเพาะกับหมู่คาร์บอนิลของสารในกลุ่ม gamma oryzanol ที่ได้ไปที่คอมพิวเตอร์ส่วนกลาง โดยผู้วิจัยจะท้าการวิเคราะห์หาค่าปริมาณ gamma oryzanol ด้วยเทคนิค UV-visible Spectroscopy ที่ได้จากวิธีมาตรฐาน AOCS และน้าข้อมูลทั งสองชนิดมาสร้างสมการต้นแบบ (Prediction Model) เพื่อใช้ในการท้านายปริมาณ gamma oryzanol ในน้ามันร้าข้าวผ่านโปรแกรม Unscrambler โดยจะมีการเพิ่มจ้านวนข้อมูลอยู่ตลอดเวลาที่มีการผลิตเพื่อให้สมการที่ได้มีความถูกต้อง และแม่นย้ามากยิ่งขึ น โดยพบว่าความสัมพันธ์ของข้อมูลในเชิงเส้นตรง R2 อยู่ในช่วงระหว่าง 0.80 – 0.95 การรายงานผลปริมาณ gamma oryzanol ในแต่ละขั นตอนการผลิตน้ามันร้าข้าวที่ถูกต้อง แม่นย้า และรวดเร็ว จะท้าให้ผู้ประกอบการสามารถปรับปรุงขั นตอนการผลิตให้มีสภาวะที่เหมาะสมส้าหรับการคงไว้ซึ่งปริมาณ gamma oryzanol ได้อย่างรวดเร็ว เกิดการสูญเสียปริมาณ gamma oryzanol ในระหว่างกระบวนการผลิตน้อย ซึ่งเป็นสิ่งที่ส้าคัญมากส้าหรับผู้ประกอบการในการเพิ่มศักยภาพของการผลิตน้ามันร้าข้าวที่ได้คุณภาพตามความต้องการของตลาด

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ