การประยุกต์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความยาวคลื่นใกล้เคียงช่วงอินฟราเรด เพื่อตรวจสอบการเข้าทำลายของด้วงงวงมันเทศ (Cylas formicarius) ในมันเทศสีม่วง (Ipomoea batatas (L.) Lam.)
DOI:
https://doi.org/10.14456/jare-mju.2025.30คำสำคัญ:
การตรวจสอบโดยไม่ทำลายตัวอย่าง, เคโมเมทริกซ์, มันเทศสีม่วง, ด้วงงวงมันเทศบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบการเข้าทำลายของด้วงงวงมันเทศ (Cylas formicarius) ในมันเทศ สีม่วงภายหลังการเก็บเกี่ยวโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความยาวคลื่นใกล้เคียงช่วงอินฟราเรด (Near Infrared (NIR) spectroscopy) นำมันเทศสีม่วงจากสถานีเกษตรหลวงปางดะ 171 หัว ประกอบด้วยมันเทศสีม่วงหัวปกติ 86 หัว และหัวที่ถูกด้วงงวงมันเทศเข้าทำลาย 85 หัว ทำการวัดสเปกตรัมจำนวน 6 จุดต่อหัว ด้วย NIR spectrometer คำนวณค่าเฉลี่ย แล้วแบ่งสเปกตรัมของตัวอย่างทั้งหมดออกเป็น 2 ชุด คือ ชุดสร้างและชุดทดสอบสมการ ทำการวิเคราะห์ข้อมูลสเปกตรัมด้วยเทคนิค Principle Component Analysis (PCA) เพื่อศึกษาความแปรปรวนของข้อมูล จากนั้นวิเคราะห์และจำแนกข้อมูลสเปกตรัมของมันเทศสีม่วงหัวปกติและหัว ที่ถูกด้วงงวงมันเทศเข้าทำลาย ด้วยวิธี Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) ผลการทดลองแสดงว่าเทคนิค PCA ไม่สามารถแสดงลักษณะความแตกต่างของข้อมูลสเปกตรัมจากกลุ่มตัวอย่าง ทั้งสองได้อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตามสเปกตรัมที่ปรับแต่งข้อมูลโดยวิธี Second Derivative และเทคนิค PLS-DA สามารถแยกหัวมันเทศสีม่วงที่ถูกด้วงงวงทำลายออกจากมันเทศหัวปกติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น วิธีนี้จึงเหมาะสำหรับตรวจสอบการเข้าทำลายของด้วงงวงในหัวมันเทศสีม่วง โดยมีความแม่นยำอยู่ที่ 92.94 เปอร์เซ็นต์ และความยาวคลื่นที่สำคัญในการตรวจสอบ คือ 1,395 และ 1,878–1,945 นาโนเมตร ดังนั้นการใช้ NIR ร่วมกับการสร้างแบบจำลองวิเคราะห์จำแนกกลุ่มตัวอย่างด้วยวิธี PLS-DA จึงมีความเป็นไปได้ที่จะสามารถนำมาตรวจสอบการเข้าทำลายของด้วงงวงมันเทศในมันเทศสีม่วง
เอกสารอ้างอิง
Amoanimaa-Dede, H., C. Su, A. Yeboah, C. Chen, S. Yang, H. Zhu and M. Chen. 2020. Flesh color diversity of sweet potato: an overview of the composition, functions, biosynthesis, and gene regulation of the major pigments. Phyton-International Journal of Experimental Botany 89(4): 805–833.
Beier, C. 1990. Natural pesticides and bioactive components in foods. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology 113: 47–137.
Boonyakiat, D. 2020. Evaluation of Product Quality by Non-destructive with NIR Spectroscopy. pp. 1–12. In Boonyakiat, D. and P. Theanjumpol (eds.). Using NIR Spectroscopy to Evaluate the Quality of Agricultural Produce. Bangkok: Postharvest Technology Innovation Center. [in Thai]
Choi, J., P. Chen, B. Lee, S. Yim, M. Kim, Y. Bae, D. Lim and H. Seo. 2017. Portable, non-destructive tester integrating VIS/NIR reflectance spectroscopy for the detection of sugar content in Asian pears. Scientia Horticulturae 220: 147–153.
Clark, C.A., A. Lawrence and F.A. Martin. 1981. Accumulation of furanoterpenoids in sweet potato tissue following inoculation with different pathogens. Phytopathology 71: 708–711.
Dharmanitivedya, S. and E. Mondet. 2020. Sweet potato production technology. Naresuan Agriculture Journal 17(2): 1–12. [in Thai]
Ercioglua, E., H.M. Velioglu and I.H. Boyaci. 2018. Determination of terpenoid contents of aromatic plants using NIRS. Talanta 178: 716–721.
Horticulture Research Institute. 2016. Sweet Potato Production Technology. Bangkok: Department of Agriculture. 69 p. [in Thai]
Hou, W., Y. Chen and Y. Lin. 1998. Chitinase activity of sweet potato (Ipomoea batatas [L.] Lam var. Tainong 57). Botanical Bulletin of Academia Sinica 39: 93–97.
Huang, J., P. Wang, Y. Wu, L. Zeng, X. Ji, X. Zhang, M. Wu, H. Tong and Y. Yang. 2023. Rapid determination of triglyceride and glucose levels in Drosophila melanogaster induced by high-sugar or high-fat diets based on near-infrared spectroscopy. Heliyon 9(6): 1–11 https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e17389
Johnson, J.B. 2020. An overview of near-infrared spectroscopy (NIRS) for the detection of insect pests in stored grains. Journal of Stored Products Research 86: 101558. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2019.101558
Kudenov, M.W., C.G. Scarboro, A. Altaqui, M. Boyette, G.C. Yencho and C.M. Williams. 2021. Internal defect scanning of sweet potatoes using interactance spectroscopy Plos One 16(2): 1–18.
Lan, W. 2021. Applications Using Infrared Spectroscopy to Detect and Bridge the Variability and Heterogeneity Before and After Fruit Processing: A Case Study on Apple Purees. Doctoral Dissertation. Avignon Université. 398 p.
Magwaza, L.S., S.I.M. Naidoo, S.M. Laurie, M.D. Laing and H. Shimelis. 2016. Development of NIRS models for rapid quantification of protein content in sweet potato (Ipomoea batatas (L.) LAM.). LWT-Food Science and Technology 72: 63–70.
Moscetti, R., R.P. Haff, S. Saranwong, D. Monarca, M. Cecchini and R. Massantini. 2014. Nondestructive detection of insect infested chestnuts based on NIR spectroscopy. Postharvest Biology and Technology 87: 88–94.
Muenmanee, N. 2020. Factors Affecting the Efficiency and Accuracy of NIR Spectroscopy. pp. 25–47. In Boonyakiat, D. and P. Theanjumpol (eds.). Using NIR Spectroscopy to Evaluate the Quality of Agricultural Produce. Bangkok: Postharvest Technology Innovation Center. [in Thai]
Oguni, I. and I. Uritani. 1974. Dehydroipomeamarone as an intermediate in biosynthesis of ipomeamarone, a phytoalexin from sweet potato root infected with Ceratocystis fimbriata. Plant Physiology 53(4): 649–652.
Osborne, B.G., T. Fearn and P.H. Hindle. 1993. Practice NIR Spectrometer with Applications in Food and Beverage Analysis. 2nd ed. Harlow: Longman Scientific and Technical. 227 p.
Pantoa, T. 2020. Edible insects: nutrition value and their processing for utilization. Food Journal 50(1): 5–12. [in Thai]
Phanomsophon, T., N. Jaisue, N. Tawinteung, L. Khurnpoon and P. Sirisomboon. 2022. Classification of N, P, and K concentrations in durian (Durio Zibethinus Murray CV. Mon Thong) leaves using near-infrared spectroscopy. Engineering and Applied Science Research 49(1): 127–132.
Reaching Agents of Change Training of Trainers (ToT) Manual. 2018. Everything You Ever Wanted to Know about Sweetpotato, Topic 7 – Sweetpotato Pest and Disease Management. Lima, Perú: International Potato Center. 50 p.
Ribeiro, J.S., M.M.C. Ferreira and T.J.G. Salva. 2011. Chemometric models for the quantitative descriptive sensory analysis of arabica coffee beverages using near infrared spectroscopy. Talanta 83(5): 1352-1358.
Saranwong, S., W. Thanapase, N. Suttiwijitpukdee., R. Rittiron, S. Kasemsumran and S. Kawano. 2010. Applying near infrared spectroscopy to the detection of fruit fly eggs and larvae in intact fruit. Journal of Near Infrared Spectroscopy 18(4): 271–280.
Shen, Y. 1997. Determination of furanoterpenoid toxins from sweet potato by thin-layer chromatography. Chinese Journal of Chromatography 15(4): 328–330.
Thongrak, P., T. Namhong, N. Chalermnon, S. Busanit, W. Liaotrakoon, V. Liaotrakoon, S. Rawdsiri, W. Wongsaengtham, W. Khunthachai, N. praditsrigul, S. Pacharoen and J. Butsai. 2016. Development of Food Products from Sweet Potatoes Grown in Thap Nam Community, Bang Pahan District, Phra Nakhon Si Ayutthaya Province. 72 p. In Research Report. Ayutthaya: Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi. [in Thai]
Wamalwa, L.N., X. Cheseto, E. Ouna, F. Kaplan, N.K. Maniania, J. Machuka, B. Torto and M. Ghislain. 2015. Toxic ipomeamarone accumulation in healthy parts of sweet potato (Ipomoea batatas L. Lam) storage roots upon infection by Rhizopus stolonifer. Journal of Agricultural and Food Chemistry 63(1): 335–342.
Wang, J., K. Nakano and S. Ohashi. 2011. Nondestructive detection of internal insect infestation in jujubes using visible and near-infrared spectroscopy. Postharvest Biology and Technology 59(3): 272–279.
Williams, P. 2007. Application to Agricultural and Marine Products. pp. 165–218. In. Ozaki, Y., W.F. McClure and A.A. Christy (eds.). Near-Infrared Spectroscopy in Food Science and Technology. New Jersey: John Wiley and Sons, Inc. Publication.
Wu, H., C.G. Viejo, S. Fuentes, F.R. Dunshea and H.A.R. Suleria. 2023. The impact of wet fermentation on coffee quality traits and volatile compounds using digital technologies. Fermentation 9(1): 68. https://doi.org/10.3390/fermentation9010068
Yao, Y., R. Zhang, R. Jia, Z. Yao, Y. Qiao and Z. Wang. 2024. Exploration of raw pigmented-fleshed sweet potatoes volatile organic compounds and the precursors. Molecules 29(3): 606. https://doi.org/10.3390/molecules29030606
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความนี้ได้รับการเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) ซึ่งอนุญาตให้ผู้อื่นสามารถแชร์บทความได้โดยให้เครดิตผู้เขียนและห้ามนำไปใช้เพื่อการค้าหรือดัดแปลง หากต้องการใช้งานซ้ำในลักษณะอื่น ๆ หรือการเผยแพร่ซ้ำ จำเป็นต้องได้รับอนุญาตจากวารสาร
