การพัฒนาวิธีการตรวจสอบแกมมาโอรีซานอลและวิตามินอีในน้ำมันรำข้าวแบบรวดเร็วด้วยสเปกโทรสโคปีอินฟราเรดย่านใกล้

Abstract

แกมมาโอรีซานอลและวิตามินอีเป็นสารต้านการเกิดออกซิเดชันตามธรรมชาติที่พบในน้ำมันรำข้าวงานวิจัยนี้ได้ศึกษาการพัฒนาวิธีการตรวจสอบปริมาณแกมมาโอรีซานอลและวิตามินอี (ในรูปของแอลฟาโท โคฟีรอล) ด้วยเทคนิคสเปกโทรสโคปีอินฟราเรดย่านใกล้ (NIRS) ในน้ำมันรำข้าว โดยการสร้างสมการทำนายจากระบบจำลอง 4 ระบบ คือ เฮกเซน, purified medium chain fatty acids (MCF), 10% MCF ในเฮกเซน และ 10 น้ำมันถั่วเหลือง (SBO) ในเฮกเซน ผลการศึกษาพบว่าการใช้ระบบจำลองเพียงอย่างเดียวไม่สามารถสร้างสมการทำนายที่มีประสิทธิภาพในการทำนายปริมาณแกมมาโอรีซานอลในน้ำมันรำข้าวได้จำเป็นต้องมีการปรับปรุงสมการด้วยการเพิ่มสเปกตรัมตัวอย่างน้ำมันรำข้าวในการสร้างสมการทำนาย และพบว่าสมการที่ได้มาทำนายปริมาณแกมมาโอรีซานอลในตัวอย่างน้ำมันรำข้าว 27 ตัวอย่าง ให้ค่าร้อยละความคลาดเคลื่อนสูงสุดเป็น 4.53 5.12 5.59 และ 10.50% สำหรับระบบจำลองเฮกเซน 10% MCF 10% SBO และ MCF ตามลำดับ สำหรับสมการทำนายปริมาณแอลฟาโทโคฟีรอลที่สร้างขึ้นจากทุกระบบจำลองไม่สามารถทำนายปริมาณแอลฟาโทโคฟีรอลได้เนื่องจากความเข้มข้นในตัวอย่างน้ำมันรำข้าวมีค่าต่ำนอกจากนี้ได้ศึกษาการวัดปริมาณแกมมาโอรีชานอลใน MCF ภายหลังการให้ความร้อนด้วย NIRS พบว่าสมการทำนายที่สร้างขึ้นจากตัวอย่าง MCF ที่ผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 120-160 องศาเซลเซียส มีค่า R2.994 RMSECV 106 มิลลิกรัมต่อลิตร Bias 0.827 มิลลิกรัมต่อลิตรและมีค่า RPD 13.2 สามารถใช้ในการติดตามการสลายตัวของแกมมาโอรีซานอลในระหว่างการให้ความร้อนได้เป็นอย่างดี และมีผลสอดคล้องกับการศึกษาด้วยโครมาโทกราพีของเหลวสมรรถนะสูง โดยพบว่าการสลายตัวของแกมมาโอรีชานอลสามารถอธิบายได้ด้วยสมการจลนพลศาสตร์อับดับหนึ่งโดยมีค่าคงที่ของปฏิกิริยา (K) ที่อุณหภูมิ 120 140 160 และ 180 องศาเซลเซียส คือ 0.0036 0.0169 0.0442 และ 0.0542 h-1 ตามลำดับซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับค่าคงที่ของปฏิกิริยาที่ได้จาก NIRS การเปลี่ยนแปลงของค่าคงที่อัตราการสลายตัวกับอุณหภูมิเป็นไปตามความสัมพันธ์ของ Arrhenius เฉพาะในช่วง 120 ถึง 160 องศาเซลเซียส และมีพฤติกรรมที่แตกต่างไปที่ 180 องศาเซลเซียส และยังพบว่าแม้ว่าแอลฟาโทโคฟีรอลสลายตัวอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 140 องศาเซลเซียส แต่การเติมแอลฟาโทโคฟีรอลลงในระบบทำให้ค่าคงที่อัตราการสลายตัวของแกมมาโอรีซานอลที่อุณหภูมิ 140 องศาเซลเซียสมีค่าลดลงจาก 0.0169 h-1เป็น 0.0111 h-1 y-Oryzanol and vitamin E are natural antioxidants found in rice bran oil. This study was conducted to develop methods for quantifying y-oryzanol and vitamin E (as α-opherol) in rice bran oil using near infrared spectroscopy (NIRS). Four different model systems namely hexane, purified medium chain fatty acids (MCF), hexane containing 10% soy bean oil (SBO) were used for prediction model development. The results showed that the y-oryzanol prediction model built from every model system alone could not be used to predict y-oryzanol amount in rice bran oil samples. However, after improving the prediction models by adding rice bran oil spectra, the results show that the obtained prediction models cound effectively evaluate the y-oryzanol amount in 27 rice bran oil samples with the maximum prediction error of 4.53, 5.12, 5.59 and 1050% for the models built from hexane, 10% MCF, 10% SBO and MCF, respectively. The models for a-tocopherol prediction built from all different solvent systems could not be used to predict the quantity in rice bran oil sample because the low concentration in the samples. In addition, determination of y-oryzanol concentration in MCF heated at 120, 140 and 160 °C by NIRS showed that the prediction model built from heated MCF samples gave R2 of 0.994, RMSECV of 106 mg/L, Bias of 0.827 mg/L with an excellent RPD value of 13.2 and also was in agreement with the results obtained from high performance liquid chromatography which showed that degradation kinetic of y-oryzanol could be described by first-order kinetic model with the rate constants of 0.0036, 0.0169 0.0942 and 0.0542 h-1 at 120, 140, 160 and 180 °C, respectively. Further more, even though α-tocopherol rapidly degraded, the rate constant of y-oryzanol degradation was lowered from 0.0169 h-1 to 0.0111 h-1 at 140 °C when adding α-tocopherol to the system.