การพัฒนาเทคนิคการทำนายค่าปริมาณไนเตรทในใบว่านหางจระเข้ โดยเทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้

ผู้แต่ง

  • สุวิทย์ บุตรเสน ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน, จ.นครปฐม 73140
  • อนุพันธ์ เทอดวงศ์วรกุล ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน, จ.นครปฐม 73140
  • อาทิตย์ พวงสมบัติ ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน, จ.นครปฐม 73140
  • แก้วกานต์ พวงสมบัติ ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน, จ.นครปฐม 73140

DOI:

https://doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2024.13

คำสำคัญ:

ไนเตรท, ว่านหางจระเข้, สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้

บทคัดย่อ

ใบว่านหางจระเข้ที่มีคุณภาพต้องมีปริมาณสารไนเตรทต่ำ และจำเป็นต้องมีการตรวจสอบก่อนนำเข้าสู่กระบวนการแปรรูป เทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้ (NIRS) สามารถวัดองค์ประกอบทางเคมีภายในของผลผลิตเกษตรโดยไม่ทำลายตัวอย่าง งานวิจัยนี้จึงพัฒนาเทคนิค NIRS เพื่อนำมาใช้ในการทำนายปริมาณไนเตรทในใบว่านหางจระเข้สดแบบไม่ทำลายตัวอย่าง โดยทำการทดลองเพื่อสร้างสมการทำนายปริมาณไนเตรทจากตัวอย่างใบว่านหางจระเข้ทั้งหมด 80 ตัวอย่าง วัดค่าการดูดกลืนแสงที่บริเวณผิวเปลือกตรงตำแหน่งหลังใบทั้งหมด 3 ตำแหน่ง ได้แก่ โคนใบ กลางใบ และปลายใบ แล้วนำมาปอกเปลือกตัดเอาส่วนที่เป็นเนื้อเจลบริเวณที่ทำการวัดค่าการดูดกลืนแสงแต่ละตำแหน่งมาหาค่าปริมาณไนเตรท และสร้างสมการทำนายค่าปริมาณไนเตรท ด้วยวิธี partial least squares regression พบว่า สมการที่สร้างจากข้อมูลสเปกตรัมของตำแหน่งกลางใบให้ความแม่นยำในการทำนายสูงที่สุด โดยสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของการทำนายมีค่า 0.98 ค่ารากที่สองของค่าความคลาดเคลื่อนกําลังสองเฉลี่ย 3.50 พีพีเอ็ม และสัมประสิทธิ์การถดถอยของสมการทำนายที่มีความสัมพันธ์กับค่าไนเตรต ได้แก่ ความยาวคลื่น 957 1,104 และ 1,154 นาโนเมตร ดังนั้น จึงมีความเป็นไปได้ที่จะนำเทคนิค NIRS มาใช้ในการทำนายค่าปริมาณไนเตรทของใบว่านหางจระเข้แบบไม่ทำลายตัวอย่าง ซึ่งจะช่วยให้การวัดปริมาณสารไนเตรทในใบว่านหางจระเข้สามารถทำได้แม่นยำและรวดเร็วขึ้น

เอกสารอ้างอิง

แก้วกานต์ พวงสมบัติ อนุพันธ์ เทอดวงศ์วรกุล ณัฐภรณ์ สุทธิวิจิตรภักดี อาทิตย์ พวงสมบัติ Satoru Tsuchikawa Tetsuya Inagaki และ Te Ma. 2560. การจำแนกเมล็ดถั่วเขียวสำหรับการเพาะงอกด้วยเทคนิคสเปกโทรสโกปีและการวิเคราะห์ภาพสเปกตรัมอินฟราเรดย่านใกล้. วารสารสมาคมวิศวกรรมเกษตรแห่งประเทศไทย. 23(1): 23-29.

ก่องกาญจน์ อังสุภานิช. 2536. การศึกษากรรมวิธีการผลิตว่านหางจระเข้ผง. วิทยานิพนธ์ปริญญาโท มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 152 หน้า.

ประสาน เหล่าทรัพย์เจริญ. 2552. การศึกษาเชิงทดลองการใช้ข้อมูลสเปกตรัมเปลือกปรับปรุงการวัดคุณภาพภายในของส้มและมะม่วงด้วยเทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้. วิทยานิพนธ์ปริญญาโท มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 168 หน้า.

วารุณี ธนะแพสย์ ศุมาพร เกษมสำราญ ศิวลักษณ์ ปฐวีรัตน์ อนุพันธุ์ เทอดวงศ์วรกุล ปิติพร ฤทธิเรืองเดช ธงชัย สุวรรสิชณน์ และรณฤทธิ์ ฤทธิรณ. 2555. เทคโนโลยีอินฟราเรดย่านใกล้และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม (Near-Infrared technology and applications in industries). สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตผลทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์กรุงเทพฯ. 270 หน้า.

วิวัฒน์ วิสุทธิโกศล บวรศิลป์ เชาวชื่น เสาวภา สุขวรรณรัตน์ ศิริพร ศรีอุไรรัตน์ และวิจิตร บุญพรรคนาวิก. 2538. รายงานการศึกษาว่านหางจระเข้ต่อบาดแผลไฟไหม้น้ำร้อนลวก. วารสารจดหมายเหตุทางแพทย์ แพทยสมาคมแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์. 78(8): 403-409.

สำนักงานนโยบายและยุทธศาสตร์การค้า. 2566. ว่านหางจระเข้สมุนไพรศักยภาพของไทย. แหล่งข้อมูล: https://tpso.go.th/news/2310-0000000075. สืบค้น: 11 พฤศจิกายน 2566.

สำนักส่งเสริมและจัดการสินค้าเกษตร. 2566. สถานการณ์การผลิตว่านหางจระเข้. แหล่งข้อมูล: http://www.agriman.doae.go.th/home/news/year2566.html. สืบค้น: 13 พฤศจิกายน 2566.

Correia, R.M., F. Tosato, E. Domingos, R.R.T. Rodrigues, L.F.M. Aquino, P.R. Filgueiras, V. Lacerda Jr. and W. Romão. 2018. Portable near infrared spectroscopy applied to quality control of Brazilian coffee. Talanta. 176: 59-68.

Fourty, T., F. Baret, S. Jacquemoud, G. Schmuck and J. Verdebout. 1996. Leaf optical properties with explicit description of its biochemical composition: Direct and inverse problems. Remote Sensing of Environment. 56(2): 104-117.

Fu, X., Y. Ying, H. Lu and H. Xu. 2007. Comparison of diffuse reflectance and transmission mode of visible-near infrared spectroscopy for detecting brown heart of pear. Journal of Food Engineering. 83(3): 317-323.

Leys, C., M. Delacre, Y. L. Mora, D. Lakens and C. Ley. 2019. How to classify, detect, and manage univariate and multivariate outliers, with emphasis on pre-registration. International Review of Social Psychology. 32(1): 1-10.

Mainali, D., J. Li, P. Yehl and N. Chetwyn. 2014. Development of a comprehensive near infrared spectroscopy calibration model for rapid measurements of moisture content in multiple pharmaceutical products. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 95: 169-175.

Osborne, B.G., T. Fearn and P.H. Hindle. 1993. Practical NIR Spectroscopy with Applications in Food and Beverage Analysis. Longman Scientific and Technical, Harlow. 227 p.

Phuangsombut, A., K. Phuangsombut, J. Meetim and A. Terdwongworakul. 2023. Application of miniaturized near-infrared spectrometer for indirectly determining flesh thickness of intact polished coconut. Postharvest Biology and Technology. 198(5): 112224.

Santamaria, P. 2006. Nitrate in vegetables: Toxicity, content, intake and EC regulation. Journal of the Science of Food and Agriculture. 86(1): 10-17.

Srivichien, S., A. Terdwongworakul and S. Teerachaichayut. 2015. Quantitative prediction of nitrate level in intact pineapple using Vis–NIRS. Journal of Food Engineering. 150: 29-34.

Suga, T. and T. Hirata. 1983. The efficacy of the aloe plants chemical constituents and biological activities. Cosmetics and Toiletries. 98(6): 105-108.

Terdwongworakul, A., N. Nakawajana, S. Teerachaichayut and A. Janhiran. 2012. Determination of translucent content in mangosteen by means of near infrared transmittance. Journal of Food Engineering. 109(1): 114-119.

Williams, P. and K. Norris. 1987. Near-infrared Technology in the Agricultural and Food Industries. American Association of Cereal Chemists, Inc., St. Paul, Minnesota. 330 p.

Workman Jr., J. and L. Weyer. 2012. Practical Guide and Spectral Atlas for Interpretive Near-infrared Spectroscopy. 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, Florida. 326 p.

World Health Organization (WHO). 2002. Evaluation of Certain Food Additives: Fifty-ninth Report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). Geneva. 161 p.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2024-08-30

รูปแบบการอ้างอิง

บุตรเสน ส. ., เทอดวงศ์วรกุล อ. ., พวงสมบัติ อ., & พวงสมบัติ แ. . (2024). การพัฒนาเทคนิคการทำนายค่าปริมาณไนเตรทในใบว่านหางจระเข้ โดยเทคนิคสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดย่านใกล้. วารสารวิชาการเกษตร, 42(2), 156–165. https://doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2024.13

ฉบับ

ประเภทบทความ

งานวิจัย