- page 56

56 NOV2016 FOOD FOCUS THAILAND
STRONG QC & QA
จมูกอิเล็ กทรอนิกส์ ตรวจสอบกลิ่นแบบพกพา
จมูกมนุษย์มีข้อจ�ำกัดในการรับรู้กลิ่นหลายประการจึงเกิ ดแนวคิดในการจ�ำลองระบบการรับกลิ่นเพื่ อเลียนแบบจมูกมนุษย์
ด้วยการสร้างอุปกรณ์ที่เรียกว่า จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic nose หรือ E-nose) ขึ้นมา และปั จจุบันได้ ถูกน�ำไป
ประยุกต์ใช้หลายด้ าน เช่น อุตสาหกรรมอาหาร ใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของวัตถุดิบ การเสื่อมสภาพของอาหารหรือ
ผลิตภัณฑ์อาหาร การปนเปื ้อนหรือความเสียหายที่เกิ ดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต ด้านสิ่งแวดล้ อมใช้ตรวจสอบ
คุณภาพอากาศ และแจ้งเตื อนก๊าซมลพิษที่มีการเจือปนในอากาศ เป็นต้น
ารท�ำงานของจมูกอิเล็กทรอนิ กส์ยังพบปัญหาเรื่องความชื้ นและ
อุณหภู มิขณะท�ำการวั ดซึ่งส่ งผลต่อการตอบสนองของก๊าซเซ็นเซอร์
ที่ใช้ท�ำจมูกอิ เล็กทรอนิ กส์ท� ำให้ผลการวัดเกิ ดความผิ ดพลาด
จึ งได้มี ความพยายามแก้ปัญหานี้ด้วยการติดตั้ งระบบปั๊มเพื่อควบคุม
รูปแบบการเคลื่อนที่ของกลิ่นทดสอบขณะผ่ านหั ววัด หากแต่วิธี การนี้
ท�ำให้การรับกลิ่นนั้นไม่ เป็นไปตามการรับรู้กลิ่นของจมูกมนุษย์ตามสภาพจริ ง
ดั งนั้น ที มนั กวิ จั ยจากศู นย์ นาโนเทคโนโลยีแห่ งชาติ ร่ วมกับ
มหาวิทยาลั ยมหิดลจึ งได้ ร่วมกั นพัฒนาเครื่องจมู กอิเล็ กทรอนิกส์
แบบพกพาขึ้ น โดยใช้วิ ธีการวิเคราะห์ส่วนประกอบส�ำคัญ (Principle
Component Analysis; PCA) ในการประมวลผล การวิเคราะห์ วิธี นี้
ช่ วยตัดปั จจัยที่มีตัวแปรความชื้นและอุณหภูมิออกไปจากองค์ประกอบ
ที่ค�ำนวณได้ ท�ำให้ไม่มีผลกระทบต่อผลการตรวจสอบกลิ่น
Human’s nose has huge limitations to detect odors. The concept of imitating human olfaction
systemhasbeen created, and soelectronicnosedeviceor e-nose isdeveloped.At present, the
device has been used in many aspects such as food industries to detect quality of the raw
materials, fooddegradation,orcontaminationsduring theproductionprocesses.Forenvironmental
detection, it is used to examineair quality, and notify toxic gases in the air pollution, etc.
P roblems like humidity and temperature when measuring
resulted in faultgassensor responses.Anattempt tosolve
this blunder is done by installing pump system to control
themovement of tested odor while it is passing the sensor. This
method has led to unrealistic detecting odors just as human’s
nose.Therefore, the research team fromNationalNanotechnology
Center in alliance with Mahidol University have co-joined in
developing portable e-nose using PCA (Principle Component
Analysis).Thisanalysiswill omit humidityand temperatureerrors
whichwill not incur any blunderswhile detecting smells.
With thismethod, thedevice tracksodor by itscharacteristics
of eachodor, and so the result is close to real humannose.Also,
it helps reduce complexityof the control duringdetectingodor by
pumpsystem,and issimpleandconvenient for thoseusinge-nose,
which is different compared toGas Chromatography (GC) used
งานพัฒนาธุรกิจ
ศูนย์นาโนเทคโนโลยี แห่งชาติ
BusinessDevelopment Unit
National NanotechnologyCenter
business_development@nanotec.or.th
Portable ElectronicNose
รูปที่ 1 หลักการท�ำงานของ E-nose เปรี ยบเทียบกับ
การรับรู้กลิ่นของมนุษย์
Figure 1 Principleof E-nosecompared toodor detecting inhumannose
รูปที่ 2 การท� ำงานของ E-nose เปรียบเที ยบกับเครื่องGasChromatography
Figure 2 The functions of E-nosecompared toGasChromatography
ด้ วยเทคนิ คการวิเคราะห์นี้
การน�ำพากลิ่ นจะเป็ นไปตาม
ลั กษณะจ� ำเพาะของกลิ่ นเอง
ผลการวั ดจึ งใกล้ เคี ยงสภาพ
ความเป็นจริงที่จมูกมนุษย์ได้รับ
ทั้งยังช่วยลดความซับซ้อนในการ-
ควบคุมการน�ำพากลิ่นจากระบบปั๊ม
อีกทั้งยังง่ายและสะดวกกั บผู้ ใช้
งานเครื่ องจมูกอิ เล็กทรอนิกส์
ในการแปรผลการวิเคราะห์ข้อมูล
ซึ่งจะมีข้อแตกต่างเมื่อเปรียบเทียบ
กั บการใช ้ งานเครื่ อง Gas
Chromatography (GC) ที่ใช้
toevaluateexact resultmadeby
experts,which takesmuch longer
time. E-nose uses qualitative
analysis that memorizes each
patternofodor tocompareodor’s
similarities and differences, just
as memory in human’s nose
without recognizing their
compounds.
E-nose has two key
components: gas sensor which
is sensitive to all volatile
molecules but each in their
specificway, when themolecule
หลั กการวิเคราะห์ผลในเชิงปริ มาณที่มี ความแม่นย�ำแต่ ต้ องอาศัย
บุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญในการแปรผล และใช้เวลาในการทดสอบ
ที่นานกว่ามากซึ่งเครื่องจมูกอิเล็กทรอนิกส์จะใช้ หลักการวิเคราะห์ในเชิ ง
คุณภาพที่ดูแพทเทิร์นของแต่ละกลิ่ นจดจ�ำไว้ เพื่อท�ำการเปรียบเทียบ
ความเหมือนกั นหรือต่างกันของกลิ่นที่คล้ายกับการจดจ�ำกลิ่นของมนุษย์
ที่ไม่จ� ำเป็นต้องรู้ว่าในกลิ่นนั้นประกอบด้วยองค์ประกอบของสารชนิดใด