Fabrication of a test kit for sweetness detection of sugarcane and sugar
โดย ธิดารัตน์ เหล่าชัย
ปี 2559
บทคัดย่อ
ความหวานเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพของอ้อยและน้ำตาล ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างชุดทดสอบความหวานของอ้อยและน้ำตาล โดยตรวจวัดความเข้มข้นซูโครส อาศัยเทคนิคไบโอเซนเซอร์เพื่อสร้างเป็นไครโอเจลไบโอเซนเซอร์ ซึ่งประกอบด้วยอินเวอร์เทส มิวตาโรเทส กลูโคสออกซิเดส เปอร์ออกซิเดส พอลิไวนิลแอลกอฮอร์ ไคโตซาน และอนุภาคนาโนแม่เหล็ก เมื่อเติมซูโครสและสารโอไดอะนิซิดีน ได้สารละลายสีน้ำตาล จากนั้นนำสารละลายนี้ไปตรวจวัดการดูดกลืนแสงด้วยเครื่องยูวีวิสิเบิลสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่ความยาวคลื่น 430 นาโนเมตร
เริ่มต้นจากการสังเคราะห์อนุภาคนาโนแม่เหล็ก สร้างชุดทดสอบจากไครโอเจล ไบโอเซนเซอร์ หาสภาวะที่เหมาะสมของชุดทดสอบ จากนั้นหาประสิทธิภาพของชุดทดสอบ และนำชุดทดสอบไปตรวจวัดความเข้มข้นซูโครสในตัวอย่างจริง
ผลการทดลองพบว่า อนุภาคนาโนแม่เหล็กที่สังเคราะห์ได้มีขนาด 43 นาโนเมตร มีสมบัติความเป็นแม่เหล็กยิ่งยวด ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมพบว่า ชุดทดสอบนี้มีความเที่ยงตรงและความถูกต้องสูง ช่วงความเข้มข้นที่เป็นเส้นตรงในช่วง 10 ถึง 60 มิลลิโมลาร์ ขีดจำกัดในการตรวจพบและขีดจำกัดในการตรวจพบเชิงคุณภาพเท่ากับ 3 และ11 มิลลิโมลาร์ ตามลำดับ สุดท้ายนำชุดทดสอบไปตรวจหาความเข้มข้นของซูโครสในตัวอย่างอ้อยและน้ำตาล โดยเปรียบเทียบผลที่ได้กับวิธีตรวจวัดของโรงงานน้ำตาลด้วยสถิติ t-test พบว่า วิธีทั้งสองไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความเชื่อมั่น 95 % สรุปได้ว่า ชุดทดสอบนี้มีข้อดีหลายข้อ เช่น จำเพาะเจาะจงต่อซูโครส ใช้งานง่าย ใช้เวลาในการวิเคราะห์เพียง 3 นาที และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ 32 ครั้ง
Abstract
Sweetness is an indicator of the sugarcane and sugar quality. Therefore, the objective of this research is to fabricate a sweetness test kit of sugarcane and sugar by measuring the concentration of sucrose. It was based on the biosensor technique to fabricate cryogel biosensor which consisted of invertase, mutarotase, glucose oxidase, peroxidase, polyvinyl alcohol, chitosan and magnetic nanoparticles. When sucrose and o-dianisidine were added, the brown solution was obtained. Then, the absorbance of this solution was measured with UV-visible spectrophotometer at a wavelength of 430 nm.
Firstly, the magnetic nanoparticles were synthesized. A test kit was fabricated from cryogel biosensor. The conditions of a test kit were optimized. Then the performances of a test kit were evaluated and a test kit was used to measure the concentration of sucrose in the real samples.
The results showed that the synthesized magnetic nanoparticles were 43 nm of size with superparamagnetic properties. Under optimal conditions, the test kit had high precision and accuracy. The concentrations were linear in the range of 10 to 60 mM. Limit of detection and limit of qualitative detection were 3 and 11 mM, respectively. Finally, the test kit was brought to measure the concentration of sucrose in sugar cane and sugar samples by comparing the results with the measure method of sugar industry with t-test statistics. Both methods showed no significant difference at the 95% confidence level. It was concluded that this test kit has several advantages such as it is specific to sucrose, easy to measure, requiring only three-minute analysis and can be reused up to 32 times.
Download : การสร้างชุดทดสอบความหวานของอ้อยและน้ำตาล