Page 42 - FoodFocusThailand No.143_February 2018
P. 42
SMART PRODUCTI
SMART PRODUCTIONON
บริษัท เมทเล่อร์-โทเลโด (ประเทศไทย) จ�ำกัด
Mettler-Toledo (Thailand) Limited
MT-TH.CustomerSupport@mt.com
การจ�าแนกน�้ามันพืช
ด้วยวิธี DSC
Characterization
of vegetable oils by DSC
Differential Scanning Calorimetry หรือกระบวนการ DSC เป็นเครื่องมือ การวัดและผลลัพธ์ที่ได้
ในการวิเคราะห์สสารต่างๆ ในงานวิจัย การพัฒนาสินค้า และการควบคุมคุณภาพ ภาพที่ 1 แสดงกระบวนการ DSC ที่เกิดขึ้นในน�้ามันพืชแช่เย็น โดยในขณะที่
กระบวนการตกผลึกของไขมันและน�้ามันเองก็ได้รับการศึกษาภายใต้กระบวนการ น�้ามันพืชเริ่มเย็นลง สารประกอบต่างๆ จะเริ่มตกผลึกในอุณหภูมิเฉพาะและ
DSC มาเป็นเวลาหลายปีแล้วเช่นกัน บทความนี้จะน�าเสนอกระบวนการที่น่าสนใจ ถูกสังเกตผ่านกราฟ DSC ในขณะที่กระบวนการคลายความร้อนเกิดขึ้นสูงสุด
ในการใช้กระบวนการ DSC ในการจ�าแนกน�้ามันพืช โดยน�้ามันพืชนั้น (หรือไขมัน โดยทั่วไปน�้ามันพืชที่ยังไม่ผ่านกรรมวิธีผลิตมักไม่เหมาะสมกับการบริโภคของ
จากพืช ขึ้นอยู่กับความข้นของสสาร) เป็นสารประกอบจากพืช ที่ได้จากการน�าเมล็ด มนุษย์โดยตรง จึงต้องผ่านกระบวนการท�าความสะอาดและกลั่นเพื่อก�าจัด
พันธุ์พืชหรือผลไม้ผ่านกระบวนการคั้น และ/หรือ การสกัดด้วยตัวท�าละลายแล้วน�า สารประกอบจ�านวนมากที่อาจกระทบกับรสชาติและคุณสมบัติด้านสุขภาพและ
ไปกลั่นเพื่อแยกตัวท�าละลายออก น�้ามันพืชที่ได้มีส่วนประกอบหลักเป็น ที่ไม่พึงประสงค์ รวมทั้งอาจกระทบกับระยะเวลาการเก็บรักษาและรูปลักษณ์
ไตรกลีเซอไรด์ ในเชิงเคมีไตรกลีเซอไรด์เป็นสารประกอบไตร-เอสเตอร์ที่ก่อตัวขึ้น ของน�้ามัน ในกระบวนการต่อมา น�้ามันอาจผ่านกระบวนการปรับสภาพเพื่อให้
จากกระบวนการเอสเทอริฟิเคชันของกลีเซอรอลเข้ากับกรดคาร์บอกซิลิค (กรดไขมัน) มีคุณสมบัติตามต้องการมากขึ้น เช่น ผ่านกระบวนการ Hardening หรือเติม
ในน�้ามันธรรมชาติไตรกลีเซอไรด์จะประกอบไปด้วยกรดไขมันหลากหลายชนิด ไฮโดรเจน (ผ่านกระบวนการ Hydrogenation) เพื่อลดกรดไขมันอิ่มตัว
ซึ่งท�าให้น�้ามันมีส่วนผสมของไตรกลีเซอไรด์ที่หลากหลาย ยิ่งไปกว่านั้นน�้ามันยังมี ซึ่งกระบวนการเหล่านี้จะท�าให้อุณหภูมิในการตกผลึกของน�้ามันสูงขึ้น
ส่วนผสมของสารกึ่งไตรกลีเซอไรด์ (เช่น mono- และ diglycerides) และองค์ประกอบ ภาพที่ 2 แสดงกระบวนการ DSC ในน�้ามันวอลนัทที่ผ่านกระบวนการสกัด
อื่นๆ (เช่น phospholipids, sterols, vitamins, ฯลฯ) ซึ่งขึ้นอยู่กับที่มาของน�้ามันและ เย็นและน�้ามันวอลนัทที่ผ่านกระบวนการกลั่น โดยเปรียบเทียบกราฟ 2 เส้น
กระบวนการผลิต กระบวนการตกผลึกของไขมันหรือน�้ามันนั้นถือเป็นเรื่องอ่อนไหว ที่เห็นความต่างอย่างชัดเจนว่า น�้ามันวอลนัทธรรมชาติ (สกัดเย็น) จะเริ่มตกผลึก
ต่อองค์ประกอบในน�้ามัน และสามารถวัดได้ง่ายผ่านกระบวนการ DSC ซึ่งกราฟ ที่อุณหภูมิประมาณ -48 ºC และที่อุณหภูมิสูงกว่านี้ กระบวนการตกผลึกอาจ
ที่ได้จากตัวอย่างน�้ามันที่ผ่านการทดลองนั้นจะเป็นเสมือนลายนิ้วมือของน�้ามัน จะมองเห็นได้แต่ไม่ชัดเจนนัก ในทางตรงกันข้ามน�้ามันวอลนัทที่ผ่าน
แต่ละชนิด ที่จริงแล้วกระบวนการ DSC นั้นยังเป็นเครื่องมือที่ดีในการแยกความ กระบวนการกลั่นจะตกผลึกที่อุณหภูมิที่ต�่ากว่า และในกราฟ DSC จะเห็นได้ว่า
แตกต่างระหว่างน�้ามันแต่ละชนิด เช่น การแยกระหว่างน�้ามันที่ผ่านกระบวนการ- มีจุดสูงสุดของกราฟที่เห็นชัดได้หลายจุด ตามที่กล่าวไปแล้ว กระบวนการ-
กลั่นและน�้ามันจากธรรมชาติ ตกผลึกของน�้ามันพืชแต่ละชนิดจะขึ้นอยู่กับสารประกอบเคมีของน�้ามันแต่ละ
ประเภท และน�้ามันพืชหรือไขมันพืชจะมีกรดไขมันที่มีอะตอมคาร์บอนเป็น
เราจะสามารถท�าการทดลองได้อย่างไร? เลขคู่ และมีเชนคาร์บอน 4 – 24 อะตอมคาร์บอน โดยจะพบกรดไขมันที่มี
กระบวนการทดลองที่อธิบายอยู่ในบทความนี้จัดท�าขึ้นโดยเครื่อง DSC ที่ติดตั้ง คาร์บอน 14 -18 อะตอมเป็นส่วนใหญ่ โดยทั่วไปน�้ามันที่ประกอบด้วยกรดไขมัน
1
ร่วมกับระบบท�าความเย็น และตัวอย่างที่ใช้ในการทดลองนั้นบรรจุอยู่ในภาชนะ อิ่มตัวไตรกลีเซอไรด์ตกผลึกที่อุณหภูมิค่อนข้างสูง ขณะที่น�้ามันที่มีกรดไขมัน
2
อลูมิเนียม 40-μl ที่ปิดสนิทและถูกท�าให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 50 °C ถึง −75 °C ที่ ไม่อิ่มตัวไตรกลีเซอไรด์จะตกผลึกที่อุณหภูมิต�่ากว่า โดยกระบวนการตกผลึกจะ
1 K/นาที โดยปริมาณของสารอยู่ที่ประมาณ 5-10 มก. เห็นได้ชัดในกราฟได้หลายครั้งขึ้นอยู่กับปริมาณของกรดไขมันไตรกลีเซอไรด์
ที่อยู่ในน�้ามัน แต่โดยทั่วไปแล้วมักจะมีจุดสูงสุดของกระบวนการตกผลึกที่
42 FOOD FOCUS THAILAND FEB 2018
