การประเมินอายุการเก็บแบบรวดเร็วของผลิตภัณฑ์อาหารแปรรูปโดยใช้ NIR specytoscopy และ Chemometrics : รายงานการวิจัย

Abstract

งานวิจัยนี้พัฒนาการประเมินคุณภาพและอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์อาหารแปรรูปพร้อมบริโภค ด้วยวิธี แบบรวดเร็วโดยใช้ NIR spectroscopy ร่วมกับ chemometrics ทำโดยเตรียมผลิตภัณฑ์ไส้กรอกหมูบรรจุใน ถุงพลาสติกภายใต้ภาวะสุญญากาศและเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 4 °C ติดตามการเปลี่ยนแปลงคุณภาพทางเคมี (ค่า pH) ทางกายภาพ (ค่าแรงตัดขาด และ ค่าสี) ทางจุลินทรีย์ (จำนวนแบคทีเรียทั้ง หมด และ แบคทีเรียแลกติก) และทาง ประสาทสัมผัส (odor, color, appearance และ overall acceptability) ของผลิตภัณฑ์ในระหว่างการเก็บรักษา รวมทั้งวิเคราะห์โดยใช้ near infrared spectroscopy จากผลการทดลองพบว่า ผลิตภัณฑ์มีค่า pH ค่าแรงตัดขาด ค่าสี (L* (ความเข้ม-สว่าง), a* (เขียว-แดง) และ b* (น้ำเงิน-เหลือง)) ลดลง เมื่อระยะเวลาการเก็บเพิ่มขึ้น จากการวัดการเปลี่ยนแปลงคุณภาพทางจุลินทรีย์ของผลิตภัณฑ์ พบว่า จำนวนแบคทีเรียทั้ง หมด เพิ่มขึ้น เมื่อ ระยะเวลาการเก็บรักษาเพิ่มขึ้น เมื่อเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ไว้นาน 8 วัน จำนวนแบคทีเรียแลกติกจึงเพิ่มสูงขึ้น และเมื่อ เก็บรักษานาน 16 วัน พบว่าการเพิ่มของจำนวนจุลินทรีย์ส่งผลให้ ค่าแรงตัดขาด ค่าสี ลดลง นอกจากนี้ยังพบว่าค่า pH ที่ลดลงเป็นผลมาจากปริมาณ แบคทีเรียแลกติกที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการยอมรับด้านประสาทสัมผัสของผู้บริโภค จากการประเมินคุณภาพทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์ พบว่า เมื่อระยะเวลาการเก็บเพิ่มขึ้นตัวอย่างมีการเปลี่ยนแปลงของกลิ่น (off-odor) ลักษณะปรากฏ (slimy appearance) และสี (off-color) เพิ่มมากขึ้น ส่วนค่าการ ยอมรับโดยรวม (overall acceptability) มีคะแนนลดลง โดยการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเพิ่มมากขึ้น เมื่อระยะเวลาการ เก็บนานขึ้น ซึ่งเป็ นผลมาจากการเจริญของจุลินทรีย์ที่เพิ่มขึ้น ในระหว่างการเก็บรักษา และพบว่าผลคะแนนทาง ประสาทสัมผัสสอดคล้องกับค่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ สำหรับการวัดการเปลี่ยนแปลงคุณภาพผลิตภัณฑ์ระหว่างการเก็บรักษาด้วย NIR spectroscopy โดยวัดค่า reflectance ในช่วงความยาวคลื่น 400-1000 nm ปรับแต่งสเปคตรัมด้วยวิธี Savitzky-Golay 2nd derivatives ซึ่ง เป็นวิธีที่เหมาะสม จากนั้น วิเคราะห์ข้อมูลด้วย chemometrics โดยใช้ principal component analysis (PCA) ใน การลดจำนวนข้อมูล และจำแนกตัวอย่างที่มีคุณภาพแตกต่างกัน พบว่าการใช้ NIR spectroscopy ร่วมกับ PCA สามารถจัดจำแนกตัวอย่างเป็นกลุ่ม (clusters) ที่มีคุณภาพแตกต่างกันตามระยะเวลาการเก็บรักษาได้ การทำนาย จำนวนโคโลนีของแบคทีเรียทั้งหมดที่เจริญบนผลิตภัณฑ์จากค่า reflectance ที่ได้จาก NIR spectroscopy ทำโดยใช้ partial least square regression (PLSR) พบว่าการใช้ PLSR ให้ค่า coefficient of determination (R2) เป็น 0.85 และ 0.81 สำหรับการ calibration และ validation ตามลำดับ และค่า root mean square error of calibration (RMSEC) และ root mean square error of validation (RMSEV) เป็น 1.88 และ 1.22 Log (CFU/g) ตามลำดับ จากผลการวิเคราะห์จะเห็นได้ว่า NIR spectroscopy ร่วมกับ PLSR สามารถใช้ในการ ทำนายการเจริญของแบคทีเรียทัง้ หมดที่เจริญบนผลิตภัณฑ์ และมีความถูกต้องสูง