เทคนิคการเตรียมตัวอย่างสำหรับวิเคราะห์ปริมาณกรดอินทรีย์สายโซ่สั้นในตัวอย่างกาแฟโดยเครื่องสกัดด้วยเฟสของแข็งอัตโนมัติ

Main Article Content

ณัฐนรี รัตนคันทรง
กานต์ธิดา คงแทน
รุสนี กุลวิจิตร
ศักดิ์ชัยบดี ปิ่นศรีทอง

บทคัดย่อ

     งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาเทคนิคเตรียมตัวอย่างเพื่อลดสารรบกวนก่อนการวิเคราะห์กรดอินทรีย์สายโซ่สั้น 6 ชนิด ได้แก่ กรดอะซิติก กรดโพรพิโอนิก กรดไอโซบิวทีริก กรดบิวทีริก กรดไอโซวาเลอริก และกรดวาเลอริกด้วยเครื่อง GC จากตัวอย่างกาแฟสกัดด้วยหม้อต้ม การเตรียมตัวอย่างใช้เมทานอลกับนํ้าปราศจากไอออนเจือจางตัวอย่าง 5 เท่า แยกอนุภาคขนาดใหญ่ด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยง แล้วทำความสะอาดโดยเครื่องสกัดด้วยเฟสของแข็งอัตโนมัติ สภาวะที่ศึกษา ได้แก่ คาร์ทริดจ์ชนิด Sep-ed C18 อัตราในการโหลด 0.1 mL/min และปริมาตรตัวอย่าง 5 mL ผลจากการศึกษาลักษณะกายภาพของตัวอย่างก่อนและหลังเตรียมตัวอย่างขนาดอนุภาคลดลงจาก 6.78±4.69 เป็น 1.40±0.74 ผลค่าสีความเป็นสีแดง สีเหลือง และดัชนีความเหลืองลดลง แต่มีค่าความสว่างและค่าดัชนีความขาวเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ P < 0.05 ผลการศึกษาความใช้ได้ของวิธีได้ช่วงการวิเคราะห์ที่กว้างเพียงพอต่อการใช้งาน โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์เชิงเส้นตรง (r) > 0.9997 ขีดจำกัดของการตรวจวัดอยู่ในช่วง 2.5-10 mg/L ขีดจำกัดการตรวจวัดเชิงปริมาณอยู่ในช่วง 5-20 mg/L ร้อยละการได้กลับคืนอยู่ในช่วง 93.8±3.6 ถึง 104.3±1.8 และความเที่ยงในการทำซ้ำในช่วงร้อยละ 1.6-4.7 ซึ่งสอดคล้องกับเกณฑ์การยอมรับ ทั้งนี้การวิเคราะห์ทางเคมีในเชิงคุณภาพด้วยเครื่อง GC-MS พบกลุ่มกรดอินทรีย์สัดส่วนร้อยละพื้นที่ใต้กราฟ 36.4-50.4 และการวิเคราะห์เชิงปริมาณโดยคำนวณต่อน้ำหนักเมล็ดกาแฟด้วยเครื่อง GC-FID พบปริมาณกรดอินทรีย์รวมในช่วง 3.08-7.92 g/kg

Article Details

บท
บทความวิจัย
Author Biography

ศักดิ์ชัยบดี ปิ่นศรีทอง, สำนักเครื่องมือวิทยาศาสตร์และการทดสอบ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตหาดใหญ่ จังหวัดสงขลา 90110

-

References

Agilent, T. (2009). Agilent chemStation, Understanding Your ChemStation. https://www.agilent.com/cs/library/usermanuals/public/G2070-91126_Understanding.pdf

Angeloni, G., Masella, P., Spadi, A., Guerrini, L., Corti, F., Bellumori, M., Calamai, L., Innocenti, M., & Parenti, A. (2023). Using ground coffee particle size and distribution to remodel beverage properties. European Food Research and Technology, 249(5), 1247-1256.

https://doi.org/10.1007/s00217-023-04210-3

AOAC. (2002). AOAC Guidelines for Single Laboratory Validation of Chemical Methods for Dietary Supplements and Botanicals. AOAC Official Methods of Analysis, 1-38.

AOAC. (2016). Guidelines for Standard Method Performance Requirements. AOAC Official Methods of Analysis, 1-18. http://www.eoma.aoac.org/app_f.pdf

Caprioli, G., Navarini, L., Cortese, M., Ricciutelli, M., Torregiani, E., Vittori, S., & Sagratini, G. (2016). Quantification of isoflavones in coffee by using solid phase extraction (SPE) and high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). Journal of Mass Spectrometry, 51(9), 698-703. https://doi.org/10.1002/jms.3802

Cerny, C., Schlichtherle-Cerny, H., Gibe, R., & Yuan, Y. (2021). Furfuryl alcohol is a precursor for furfurylthiol in coffee. Food Chemistry, 337, 128008. https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2020.128008

Chun, H.-J., Poklis, J. L., Poklis, A., & Wolf, C. E. (2016). Development and Validation of a Method for Alcohol Analysis in Brain Tissue by Headspace Gas Chromatography with Flame Ionization Detector. Journal of analytical toxicology, 40(8), 653-658. https://

doi.org/10.1093/jat/bkw075

Gianino, C. (2007). Experimental analysis of the Italian coffee pot ``moka’’. American Journal of Physics-AMER J PHYS, 75, 43-47. https://doi.org/10.1119/1.2358157

Hassan, H., Othman, M. F., Zakaria, Z. A., Ahmad Saad, F. F., & Abdul Razak, H. R. (2021). Multivariate optimisation and validation of the analytical GC-FID for evaluating organic solvents in radiopharmaceutical.

Journal of King Saud University-Science, 33(6), 101554. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2021.101554ICH. (2006). ICH Topic Q 2 Validation of Analytical Procedures: Text and Methodolog. European Medicines Agency, 1-15.

Interchim. (2023). Solvent miscibility table & cut-of. http://interchiminc.com/flash-prep-hplc-solvent-properties.html

Jham, G. N., Fernandes, S. A., Garcia, C. F., & da Silva, A. A. (2002). Comparison of GC and HPLC for the quantification of organic acids in coffee. Phytochem Anal, 13(2), 99-104. https://doi.org/10.1002/pca.629

Jumhawan, U., Putri, S. P., Yusianto, Bamba, T., & Fukusaki, E. (2015). Application of gas chromatography/flame ionization detector-based metabolite fingerprinting for authentication of Asian palm civet coffee (Kopi Luwak). Journal of Bioscience and Bioengineering,

(5), 555-561. https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2015.03.005

Kaffe, B. (2023). How many methods are there to extract drinking coffee?. https://bwildkaffe.com Microsoft, C. (2023). Microsoft excel (version 365) [Computer software]. https://www.microsoft.com

Moon, J.-K., Yoo, H. S., & Shibamoto, T. (2009). Role of Roasting Conditions in the Level of Chlorogenic Acid Content in Coffee Beans: Correlation with Coffee Acidity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(12), 5365-5369. https://doi.org/10.1021/jf900012b

O’Driscoll, D. J. (2014). Analysis of coffee bean extracts by use of ultra-performance liquid chromatography coupled to quadrupole time-of-flight mass spectrometry. MethodsX, 1, 264-268. https://doi.org/10.1016/j.mex.2014.10.006

Ramalakshmi, K., & Raghavan, B. (1999). Caffeine in Coffee: Its Removal. Why and How?. Critical reviews in food science and nutrition, 39, 441-456. https://doi.org/10.1080/10408699991279231

Raposo, F., Borja, R., Cacho-Rivero, J., Mumme, J., Orupõld, K., Esteves, S., Arias, J., Picard, S., Nielfa Gonzalez, A., Scherer, P., Wierinck, I., Aymerich, E., Cavinato, C., Rodríguez, D. C., Garcia-Mancha Delgado-Urena, N., Lens, P. N. L., & Fernandez-Cegri, V. (2013). First international comparative study of volatile fatty acids in aqueous samples by chromatographic techniques: Evaluating sources of

error. Trends in Analytical Chemistry, 51, 127-144. https://doi.org/10.1016/j.trac.2013.07.007

Ronald E. Majors, W., DE. (2013). Review sample preparation for chromatograph. https://www.agilent.com/cs/library/primers/Public/5991-3326EN_SPHB.pdf

Rosmalina, R., Rani, W., Hamidah, U., & Sintawardani, N. (2020). Determination of volatile fatty acids in tofu wastewater by capillary gas chromatography with flame ionization detection: A Comparison of extraction methods. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 483, 012038. https://doi.org/10.1088/1755-1315/483/1/012038

Rune, C. J. B., Giacalone, D., Steen, I., Duelund, L., Münchow, M., & Clausen, M. P. (2023). Acids in brewed coffees: Chemical composition and sensory threshold. Current Research in Food Science, 6, 100485. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2023.100485

Saud, S., & Salamatullah, A. M. (2021). Relationship between the Chemical Composition and the Biological Functions of Coffee. Molecules, 26(24). https://doi.org/10.3390/molecules26247634

Sciences, G. (2023). How to Select a Sorbent Depending on the Sample Matrix and Target Analyte. https://www.glsciences.com/product/spe_columns/about_a_spe/01043.html

Shimadzu, C. (2018). About Resolution, Part 1. https://www.shimadzu.com/an/hplc/support/lib/lctalk/resol-1.html

St-Gelais, A. (2014). GC Analysis-Part V. FID or MS for Essential Oils?. https://phytochemia.com/en/2014/09/02/gc-analysis-part-v-fid-or-ms-for-essential-oils/

Sun, L., Gong, M., Lv, X., Huang, Z., Gu, Y., Li, J., Du, G., & Liu, L. (2020). Current advance in biological production of short-chain organic acid. Applied Microbiology and Biotechnology, 104(21), 9109-9124. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10917-0

Utrilla-Catalan, R., Rodríguez-Rivero, R., Narvaez, V., Díaz-Barcos, V., Blanco, M., & Galeano, J. (2022). Growing Inequality in the Coffee Global Value Chain: A Complex Network Assessment. Sustainability, 14(2), 672. https://www.mdpi.com/2071-1050/14/2/672

Walker, V., & Mills, G. A. (2002). Solid-phase extraction in clinical biochemistry. Annals of Clinical Biochemistry, 39(Pt 5), 464-477. https://doi.org/10.1258/000456302320314476

Yeager, S., Batali, M., Guinard, J.-X., & Ristenpart, W. (2021). Acids in coffee: A review of sensory measurements and meta-analysis of chemical composition. Critical reviews in food science and nutrition, 63, 1-27. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1957767

Yeager, S. E., Batali, M. E., Guinard, J.-X., & Ristenpart, W. D. (2023). Acids in coffee: A review of sensory measurements and meta-analysis of chemical composition. Critical reviews in food science and nutrition, 63(8), 1010-1036. https://doi.org/10.1080/

2021.1957767

Yeager, S. E., Batali, M. E., Lim, L. X., Liang, J., Han, J., Thompson, A. N., Guinard, J.-X., & Ristenpart, W. D. (2022). Roast level and brew temperature significantly affect the color of brewed coffee. Journal of Food Science, 87(4), 1837-1850. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16089

Yu, J. M., Chu, M., Park, H., Park, J., & Lee, K. G. (2021). Analysis of Volatile Compounds in Coffee Prepared by Various Brewing and Roasting Methods. Foods, 10(6). https://doi.org/10.3390/foods10061347