การตรวจสอบการปนเปื้อนของเชื้อราในข้าวแบบรวดเร็วและไม่ทำลายตัวอย่างโดยใช้ Near infrared spectroscopic-Chemical imaging

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้พัฒนาการตรวจสอบการปนเปื้อนของเชื้อราในข้าวแบบรวดเร็วและไม่ทำลายตัวอย่างโดยใช้ เทคนิค hyperspectral imaging เตรียมตัวอย่างโดยเติมเชื้อรา Aspergillus sp. ลงในข้าวกล้องและข้าวสาร และเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 30 *C ความชื้นสัมพัทธ์ 859 RH แล้วติดตามการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และทาง จุลินทรีย์ของข้าว รวมทั้งวิเคราะห์ด้วย hyperspectral imaging ที่ความยาวคลื่น 400-1000 nm ในวันแรก ของการบ่มตัวอย่างและหลังจากเก็บรักษาไว้นาน 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 วัน เพื่อเก็บข้อมูลทั้งเชิงคลื่นและเชิง พื้นที่ซึ่งทำให้ได้ข้อมูลแบบหลายมิติในรูปแบบ hypercube ขนาด 22,500 pixels โดยแต่ละ pixel ประกอบด้วยสเปคตรัมของ 126 ความยาวคลื่น ปรับข้อมูลค่า reflectance spectra โดยใช้ Savitzky- Golay filter for smoothing เพื่อลดผลกระทบจากการกระจายของคลื่นแสงที่ไม่สม่ำเสมอ และจากปัจจัย อื่นๆที่อาจส่งผลต่อค่า reflectance จากนั้นวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ chemometics ได้แก่ principal component analysis (PCA) เพื่อลดจำนวนข้อมูลและ linear discriminant analysis (LDA) เพื่อจัดกลุ่ม ตัวอย่างที่มีความแตกต่างกัน จากผลการวิเคราะห์ พบว่า PCA ลดจำนวนตัวแปรจาก 126 ตัวแปร ได้เป็นสาม PCs ซึ่งสามารถอธิบายความแปรปรวนของข้อมูลได้สูงถึง 97% สำหรับข้าวกล้อง และ 99% สำหรับข้าวสาร จากนั้นใช้ LDA เพื่อจัดจำแนกกลุ่มตัวอย่างตามระยะการเจริญของเชื้อราในข้าว พบว่าการใช้ hyperspectral imaging ร่วมกับ chemometics สามารถจำแนกข้าวที่มีการเจริญของเชื้อราที่แตกต่างกันได้ และมีความถูกต้อง 81.82 % ในกรณีของข้าวกล้อง และ 81 % ในกรณีของข้าวสาร ผลการวิจัยแสดงให้เห็น ว่าเทคนิคที่พัฒนขึ้นสามารถบ่งชี้การปนเปื้อนของเชื้อราในข้าวได้ก่อนที่จะสังเกตเห็นการเจริญได้ด้วยตาเปล่า การใช้วิธี hyperspectral imaging ร่วมกับ chemometrics ในการติดตามการเจริญของเชื้อราในข้าวใน ระหว่างการเก็บรักษ สามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ทำได้ง่ายและไม่สิ้นเปลืองแรงงานเมื่อเทียบวิธีดั้งเดิมโดยการ ตรวจทางจุลินทรีย์โดยใช้การนับจำนวนโคโลนี

คำสำคัญ