“ข้าว”ในท้องตลาดมีมากมายหลากหลายชนิด สามารถเลือกบริโภคได้ตามความชอบส่วนบุคคล สิ่งหนึ่งที่ถูกนำมาเป็นข้อบ่งชี้เพื่อระบุชนิดของข้าวนั่นก็คือ “กลิ่น” ซึ่งโดยมากมักจะเป็นกลิ่นเฉพาะของสายพันธุ์ข้าวนั้นๆ เช่น สารที่ทำให้เกิดกลิ่นหอมในข้าวหอมมะลิ คือสาร 2-อะเซทิล-1-ไพโรลีน (2-acetyl-1-pyrroline) หรือเรียกสั้นๆ ว่าสาร 2AP สารที่กล่าวถึงนี้คือสารเดียวกันกับที่พบในใบเตย และดอกชมนาด 

            นอกเหนือจากสาร 2AP ที่ส่งผลให้เกิดกลิ่นหอมในข้าวหอมมะลิ ยังมีสารอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compound, VOCs) อื่นๆ ที่เป็นองค์ประกอบในข้าวซึ่งสามารถทำให้ข้าวสายพันธุ์เดียวกันแต่ปลูกคนละพื้นที่มีความแตกต่างกันได้อีกด้วย ซึ่งสาร VOCs เหล่านี้อาจจะอยู่ในดินที่ปลูก น้ำที่ใช้ในการปลูก หรือแม้กระทั่งวิธีเก็บรักษา สาร VOCs หลากหลายชนิดนี้ สามารถนำมาสร้างรูปแบบ (Pattern) เฉพาะของข้าวหอมมะลิจากแหล่งต่างๆ ได้

            สำหรับเทคนิคการวิเคราะห์สาร VOCs ที่นิยมใช้กันคือเทคนิคแก๊สโครมาโทกราฟี (Gas Chromatography, GC) โดยใช้ตัวตรวจวัดชนิดเฟลมไอออไนเซชันดีเทคเตอร์ (Flame Ionization Detector, FID)  แต่เทคนิคนี้จำเป็นต้องแยกสารอินทรีย์ระเหยง่ายให้สามารถตรวจวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้อง หากจำนวนชนิดของสาร VOCs มีปริมาณมากๆ ก็จะใช้การเพิ่มความยาวของคอลัมน์ จึงส่งผลให้ใช้ระยะเวลาในการวิเคราะห์นานขึ้นไปด้วย  ดังนั้นจึงได้มีการนำเทคนิคการแยกไอออนมาช่วยในการแยกสารผสมนี้ เรียกว่าเทคนิค Ion Mobility Spectrometry (IMS) ที่สามารถแยกสาร VOCs ได้ดีแต่ยังคงไว้ซึ่งระยะเวลาในการวิเคราะห์สั้นเหมาะกับการวิเคราะห์สาร VOCs เพื่อหารูปแบบ(Pattern) ที่เป็นเอกลักษณ์ของข้าวหอมมะลิแหล่งนั้นๆ ได้

            GC-IMS     เป็นเทคนิคการแยก และวิเคราะห์สารผสมที่อยู่ในรูปของสารระเหย  โดยขั้นตอนการทำงานงานจะเริ่มจากนำตัวอย่างที่อยู่ในรูปสารระเหยเข้าสู่ระบบที่ส่วนฉีดสาร จากนั้นสารตัวอย่างจะถูกพาเข้าสู่คอลัมน์ เพื่อทำการแยกสารผสมออกจากกันและเข้าสู่ IMS เพื่อแยกไอออนของสารผสม  (ที่อาจจะไม่แยกที่คอลัมน์) ทำให้เกิดการแยกสารแบบสองขั้น ช่วยให้การวิเคราะห์สารผสมทำได้ง่ายมากยิ่งขึ้น ก่อนเข้าสู่ดีเทคเตอร์ต่อไป

          การวิเคราะห์สาร VOCs ในตัวอย่างข้าวหอมมะลิ สามารถทำได้ง่ายๆ โดยการใช้เทคนิค Headspace-Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry (GC-IMS) ซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายสะดวกและรวดเร็ว อีกทั้งยังรองรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณได้โดยการฉีดสารมาตรฐานเพื่อสร้างกราฟและคำนวณความเข้มข้นได้อีกด้วย

          นอกเหนือจากการวิเคราะห์สาร VOCs ในตัวอย่างข้าวหอมมะลิ เทคนิค Headspace-Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry (GC-IMS) ยังสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์สาร VOCs ในตัวอย่างอื่นๆ ได้ เช่น ตัวอย่างน้ำมันปาล์ม ตัวอย่างน้ำผึ้ง  ตัวอย่างพืชสมุนไพร ตัวอย่างผลิตภัณฑ์อาหารแปรรูปต่างๆ เพื่อควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์หรือวัตถุดิบต่างๆ เป็นต้น

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานเครื่อง GC-IMS

  1) การจำแนกชนิดของน้ำมันมะกอกบริสุทธิ์

  2) การจำแนกน้ำผึ้งตามแหล่งที่มาเพื่อจำหน่าย

  3) การควบคุมคุณภาพของวัตถุดิบ

  4) การควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์

  5) การตรวจติดตามคุณภาพของผลิตภัณฑ์หลังบรรจุ

 อ่านบทความเพิ่มเติมคลิก : www.scispec.co.th/app/2021TH/AN21_GC-IMS_Rice.pdf