- page 55

STAND OUT TECHNOLOGY
55
DEC 2017 FOOD FOCUSTHAILAND
CRDS คืออะไร
CRDS คือเทคโนโลยีการวิเคราะห์ทางเคมี ที่ใช้หลั กการดูดกลื น
พลังงาน (Absorption) ที่มี ขนาดพอดี ซึ่งอยู่ในช่ วงความถี่ของNIR
โดยจะติดตามการเกิดปรากฎการณ์เรโซแนนซ์ผ่านการวั ดเวลาของ
พลั งงานที่ลดลงด้วยความไวสู ง โดยเริ่มต้นจากน� ำตัวอย่าง
(น�้ำมะพร้าว) มาเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อเผาไหม้ อย่างสมบูรณ์ พร้อม
ก�ำจัดก๊าซส่วนเกิน เช่นO2, SO2 และH2Oออกให้เหลือเฉพาะก๊าซ
CO2 ที่เกิดขึ้น ซึ่ งเป็นปริ มาณโดยตรงของ C ที่มีอยู่ในน�้ำมะพร้ าว
ผ่านเข้าไปใน Optical resonator cavity การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค
CRDS Analyzer โดยมีแสงเลเซอร์ วิ่งผ่านก๊าซ CO2 ไปจนถึงจุด
Resonance frequencyล�ำแสงเลเซอร์จะถูกปิดการท�ำงานจากนั้น
เลเซอร์ก็ยังถูกสะท้อนด้วยกระจกอี ก 3 ชุด สะท้อนไปมาเป็ นระยะ
ทางกว่า 20 กิโลเมตร (100,000 รอบ) ในระหว่างนั้นค่ าพลังงาน
เลเซอร์จะค่อยๆลดลงไปตามเวลา (หรือที่เรียกว่าRingdown) CO 2
ที่ได้มาจากการเผาตัวอย่ าง สามารถค�ำนวณค่าของ δ ดั งรูปที่ 1
ก๊าซที่มีความเข้มข้นสูงกว่าลดลงไวกว่า
การตรวจสอบการเจือปนของน�้ำตาล C4
พืช C3 เป็นกลุ่มพื ชที่มีระบบการสร้ างสารอินทรีย์ จากคาร์บอน-
ไดออกไซด์ ด้วยวั ฏจักรคั ลวิน (Calvin cycle) เพียงอย่างเดี ยว
สารอินทรีย์ตัวแรกที่เกิดขึ้นจากการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์คือPGA
(Phosphoglyceric acid) จึงเป็นสารที่ประกอบด้ วยคาร์บอน
3 อะตอม เรียกพืชกลุ่ มนี้ว่าพืช C3 ส�ำหรับพืช C4 เป็นกลุ่มพืชที่มี
ระบบการสร้ างสารอินทรีย์จากคาร์บอนไดออกไซด์ 2 ครั้ง โดย
ครั้งแรกตรึงที่ Mesophyll cell โดยมีตัวมารับก๊าซ CO2 คือ PEP
(Phosphoenol pyruvate) ได้เป็นสารประกอบคาร์บอน 4 อะตอม
จึงเรียกพื ชกลุ่มนี้ ว่าพืชC4
น�้ำตาล C4 จึงเป็นน�้ ำตาลที่ได้ มาจากพืช C4 เช่น อ้ อย ข้าวโพด ซึ่ งมีอัตราส่วนของ 13C/12C
(δ13C, ‰) ต่างกับพืช C3 (ในที่ นี้ได้ แก่มะพร้าว) อย่างเห็นได้ชัด จึงสามารถจ�ำแนกน�้ำมะพร้าว
บริสุทธิ์ได้จากการวิเคราะห์ค่าของอัตราส่วนของ 13C/12Cที่แตกต่างกัน (รูปที่ 2)
การเปรียบเทียบการวิเคราะห์เทคโนโลยี CRDS กับ IRMS เพื่อตรวจสอบน�้ำมะพร้าว
IRMS เป็นการวิเคราะห์ไอโซโทป โดยหารูปแบบไอโซโทป (Isotopic signature) ในลักษณะการ-
กระจายของไอโซโทปเสถียร (Stable isotopes) ซึ่งสามารถน�ำไปประยุกต์ใช้ทางด้านอาหารอย่ าง
แพร่หลาย ทฤษฎี และการปฏิบั ติของ IRMS รวมถึงการน�ำมาใช้ในการวิเคราะห์น�้ำมะพร้ าวซึ่งก็ได้
รับการยอมรับแล้ว (Brand,9619;Brenna etal .,1997;Werner&Brand,2001;Sessions,2006)
ทั้งนี้ การเปรียบเทียบผลของการวิ เคราะห์ระหว่างCRDSกั บ IRMS เริ่มจากเตรียมตัวอย่าง3กลุ่ม
เทคโนโลยี CavityRing-Down
Spectroscopy (CRDS)
หาสิ่งเจือปนในน�้ำมะพร้าว
วิธี การตรวจสอบการเจือปนน�้ำมะพร้าวด้วยน�้ำตาลอ้อยหรือข้าวโพด (น�้ำตาลC4)
ซึ่งเป็นสารที่นิ ยมเจือปนในน�้ ำมะพร้าวเพื่อเพิ่มความหวานด้วย CRDS (Cavity
Ring-DownSpectroscopy) เป็นเทคนิคล่ าสุดที่มีข้อดีคื อใช้เวลาน้อยราคาถูก
ง่ายต่อการใช้งาน รวมถึงไม่ต้ องเตรียมตัวอย่างที่ยุ ่งยาก เมื่อเทียบกั บวิธีการเดิม
ในการวิเคราะห์ หาการเจือปนน�้ ำตาลด้ วยเทคนิ ค Isotope Ratio Mass
Spectrometry (IRMS)ที่มี ความแม่นย�ำและเที่ยงตรงสูงในการวิเคราะห์หาการเติ ม
น�้ำตาล C4 ในน�้ ำมะพร้าว โดยการวิเคราะห์หาค่าคาร์บอนไอโซโทป (δ13C) ซึ่งเป็น
องค์ ประกอบในน�้ำมะพร้ าว CRDS เป็ นอีกหนึ่ งเทคนิคของการวิ เคราะห์หา
การปลอมปนในธุรกิจด้านอาหารและเครื่องดื่ ม ผลการวัดด้วยเทคนิ ค CRDS
สามารถแยกแยะความแตกต่างของน�้ำมะพร้ าวที่เจือปน
ด้วยน�้ำตาล C4 ลงไปได้ร้อยละ 5 โดยมีความเที่ยงตรง
และถูกต้องอยู่ที่ ±0.3%o (per mil)
รูปที่ 1 แสดงการวัดเวลาที่ ปล่อยพลังงานที่ถูกดูดกลืนไว้ออกด้วยCRDS
Figure 1 Different concentrationof samples reflects different curve level.
รชตินทร์ สัมมาประสิทธิ์
RachatinSummaprasit
SalesEngineer
Thai UniqueCo., Ltd.
rachatin@thaiunique.com