วารสารวิจัย มทร.ธัญบุรี ปีที่ 19 ฉบับที่ 1 (มกราคม - มิถุนายน 2563)

44 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ละลายได้มากกว่าร้อยละ 20 ซึ่งจะนาไปสู่การก่อผลึกได้ เม่ือเปรียบเทียบไอศกรีมเสริมอกไก่ท่ีทดแทน ไม่ดีเมื่ออุณหภูมิต่าลงและสง่ ผลตอ่ โครงสรา้ งของเจลทไ่ี ม่ อินนูลินทัง้ 3 ระดบั พบว่า ปรมิ าณอินนลู ินสง่ ผลตอ่ ค่าเนอ้ื สมบูรณ์ (7) ทาให้น้าไอศกรีมมีค่าความหนืดน้อยจึงสง่ ผล สัมผัสของไอศกรีม โดยปริมาณอินนูลินเพ่ิมขึ้นทาให้ ใหฟ้ องอากาศถกู ตผี สมไปกบั เนือ้ ไอศกรมี ในปริมาณท่ีน้อย ไอศกรีมมีเนื้อสัมผัสท่ีแข็งมากข้ึน ไอศกรีมเสริมอกไก่ ทาให้ไอศกรีมเสริมอกไก่ทดแทนอินนูลินท่ีระดับร้อยละ ทดแทนอินนูลินร้อยละ 75 มีค่าเน้ือสัมผัสสูงที่สุด คือ 25 มีคา่ โอเวอรร์ ันนอ้ ยที่สุด แต่เมือ่ ปรมิ าณอินนลู ินเพมิ่ ข้ึน 20,698 g force และไอศกรีมเสริมอกไก่ที่ทดแทน ส่งผลให้ค่าโอเวอร์รันของไอศกรีมเพ่ิมขึ้นด้วย เน่ืองจาก อินนูลินที่ระดับร้อยละ 25 มีค่าเน้ือสัมผัสน้อยที่สุด คือ อินนูลินเป็นใยอาหารที่มีคุณสมบัติละลายน้าได้ เมื่อใส่ 9,745 g force ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัย (10) ท่ีใช้อินนูลิน อินนูลินลงผสมกับน้าไอศกรีมมิกซ์อินนูลินจะดูดซับน้าไว้ ทดแทนน้าตาลทราย 4 ระดับ คือ ร้อยละ 5 15 50 และ ทาให้ความหนืดของไอศกรีมเพ่ิมข้ึน ความหนืดเพิ่มข้ึนน้ี 100 พบว่าเมื่อปริมาณอินนูลินเพิ่มขึ้นไอศกรีมจะมีค่า ส่งผลให้ฟองอากาศท่ีถูกตีผสมในไอศกรีมขณะป่ันแข็งมี ความแข็งมากข้ึนและเวลาในการแช่แข็งจะเพิ่มข้นึ ตามไป ขนาดเล็กและมีความคงตัวที่สูงส่งผลให้ไอศกรีมมีค่าโอ ด้วย ทั้งน้ีเน่ืองจากอินนูลินจะมีคุณสมบัติเป็นเจลเมื่อมี เวอร์รันสงู ขน้ึ เชน่ กัน (9) การใส่ในปริมาณที่มากขึ้น (8) ซึ่งอินนูลินทาให้เนื้อสมั ผสั และคุณสมบัติด้านการไหลของไอศกรมี มกี ารเปลย่ี นแปลง จากผลค่าเนื้อสัมผัสของไอศกรีม (ตารางท่ี 2) โดยจะมกี ารเพมิ่ ความตา้ นทานของการเค้ยี ว (Chewiness) พบวา่ ค่าเน้ือสัมผัสของไอศกรมี มคี วามแตกต่างกนั อย่างมี ความต้านทานการไหล (Flow Consistency) และการไหล นัยสาคัญทางสถิตที่ระดับ 0.05 โดยไอศกรีมสูตรควบคุม แบบ Psudoplastic (11) (การไหลท่ีมีคุณสมบัติ คือ เมื่อ (ไอศกรีมเสริมอกไก่ไม่ใช้อินนูลิน) มีค่าเนื้อสัมผัสสูงท่ีสุด อัตราการเฉือนเพ่ิมข้ึนจะทาให้ความหนืดของการไหล คือ 27,373 g force เน่ืองจากอุณหภูมิในการเตรียม ลดลง (12)) ซ่ึงการเปลี่ยนแปลงน้ีอาจเกิดจากการจับตัว ตัวอย่างส่งผลต่อความแข็งแรงของเจลอินนูลิน พบว่าการ กันระหว่างอินนูลินกับโปรตีนนม (11) จึงทาให้ไอศกรีมมี เตรียมตวั อย่างท่ีอุณหภูมิสูงทาใหค้ ่าความแข็งแรงของเจล เนอ้ื สมั ผสั ทีส่ ูงขน้ึ เม่อื ปริมาณอนิ นูลินเพม่ิ ขนึ้ อินนูลินลดลง (7) โดยได้ทดสอบความแข็งแรงของเจล 3. ค่าสีของไอศกรีม อินนลู ินทค่ี วามเข้มข้นรอ้ ยละ 20 (w/w) พบว่า เจล อินนู ลินมีค่าความแข็งแรงลดลงเมื่ออุณหภูมิในการเตรียมเจล วัดค่าสีของไอศกรีมโดยนาไอศกรีมท่ีผ่านการ เพิ่มข้ึน ซึ่งที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ค่าความแข็งแรง แช่แข็งแล้วมาวัดค่าสีด้วยเคร่ือง Hunter Lab วัดค่า ข อ ง เ จ ล อิ น นู ลิ น อ ยู่ ที่ 5 N ส่ ว น ท่ี อุ ณ ห ภู มิ ความสว่าง (L*) ค่าความเป็นสีแดง-เขียว (a*) และค่า 60 องศาเซลเซียส ค่าความแข็งแรงของเจลอินนูลินอยู่ท่ี ค วา ม เ ป็ นสี เ หลื อง - น้า เงิ น ( b*) เ พื่อศึ กษา การ 3 N ทั้งน้ีเน่ืองจากการเตรียมเจลที่อุณหภูมิสูงกว่า เปล่ียนแปลงของสีไอศกรีมเมื่อปริมาณอกไก่เพิ่มข้ึน ผล 60 องศาเซลเซียส ทาให้อินนูลินเกิดการก่อเจลได้ไม่ดี การวัดค่าสีดังแสดงในตารางท่ี 2 พบว่า ค่าสี L* a* และ เพราะ อินนูลินมีการละลายน้ามากกว่าการก่อตัวเป็นเจล b* ของไอศกรีมมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสาคัญทาง นอกจากนท้ี ่ีอุณหภูมิสงู อินนลู นิ จะมีการละลายได้มากกว่า สถิติที่ระดับ 0.05 เมื่อพิจารณาค่าความสว่าง (L*) พบวา่ ร้อยละ 20 ซ่ึงจะนาไปสู่การก่อผลึกได้ไม่ดีเม่ืออุณหภูมิ ไอศกรมี สูตรควบคมุ (ไอศกรีมเสริมอกไก่ไม่ใช้อินนูลนิ ) มี ตา่ ลงและส่งผลตอ่ โครงสร้างของเจลทไ่ี มส่ มบูรณ์ (7) ดว้ ย คา่ ความสว่าง (L*) น้อยทีส่ ดุ คอื 88.57 เมอ่ื เปรียบเทยี บ เหตุนี้ค่าเน้ือสัมผัสของไอศกรีมอกไก่ท่ีทดแทนอินนูลินทั้ง ไอศกรีมเสริมอกไก่ทดแทนอินนูลินท้ัง 3 ระดับ พบว่า 3 ระดบั จงึ มคี า่ ต่ากว่าไอศกรมี สูตรควบคมุ (ไอศกรีมเสริม ปริมาณอินนูลินที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ค่าความสว่าง (L*) ของ อกไก่ไม่ใช้อินนลู ิน) ไอศกรีมเพ่ิมขึ้นด้วย โดยไอศกรีมเสริมอกไก่ทดแทน

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 45 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) อินนูลินที่ระดับร้อยละ 75 มีค่าความสว่าง (L*) สูงที่สุด ควบคุมอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติท่ีระดับ 0.05 มีค่าอยู่ท่ี คือ 90.09 ส่วนไอศกรีมเสริมอกไก่ทดแทนอินนูลินที่ 4.87 และ 19.44 ตามลาดับ ส่วนไอศกรีมเสริมอกไก่ ระดับร้อยละ 25 มีค่าความสว่าง (L*) น้อยที่สุด คือ อินนูลินที่ระดบั ร้อยละ 50 และ 75 ค่าความเป็นสีแดง (a*) 88.77 เนื่องจากอินนูลินมีลักษณะเป็นผงละเอียดสีขาว และค่าความเป็นสีเหลือง (b*) ท่ีแตกต่างกันอย่างมี สว่าง จึงส่งผลให้ไอศกรีมมีค่าความสว่างเพิ่มขึ้น เม่ือ นัยสาคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 โดยไอศกรีมเสริมอกไก่ ปรมิ าณอนิ นลู ินเพ่ิมขนึ้ ทดแทนอินนูลินที่ระดับร้อยละ 75 มีค่าความเป็นสีแดงค่า ไอศกรีมสูตรควบคุม (ไอศกรีมเสริมอกไก่ไม่ใช้ ความเป็นสีแดง (a*) และค่าความเป็นสีเหลือง (b*) น้อย อินนลู ิน) มคี า่ ความเปน็ สแี ดง (a*) และคา่ ความเป็นสเี หลือง ที่สุด คือ 3.01 และ 18.29 ตามลาดับ ทั้งน้ีเน่ืองจากความ (b*) สูงท่ีสุดคือ 4.91 และ 19.73 ตามลาดับ ไอศกรีมเสริม เป็นสีขาวของอินนูลินเป็นตัวกลบค่าสตี ัวอน่ื ให้มคี วามสวา่ ง อกไก่ทดแทนอินนูลินท่ีระดับร้อยละ 25 มีค่าความเป็นสี มากขึ้น เมื่อปริมาณอินนูลินเพิ่มขึ้นค่าความเป็นสีแดง (a*) แดง (a*) และค่าความเป็นสีเหลอื ง (b*) ไม่แตกต่างกับสูตร และค่าความเปน็ สเี หลอื ง (b*) ลดลง ตารางที่ 2 ค่าโอเวอร์รัน ลักษณะเนอื้ สมั ผัส และคา่ สี (L*, a*,b*) ของไอศกรีม ตัวอยา่ ง ค่าโอเวอร์รัน ลักษณะเนอื สัมผัส L* a* b* (%) (g force) ควบคุม 97.00±1.41a 27,373±329.51a 88.57±0.57c 4.91±0.01a 19.73±0.06a อินนลู ินร้อยละ 25 36.00±1.41d 9,745±430.63d 88.77±0.84bc 4.87±0.01a 19.44±0.06ab อินนูลินรอ้ ยละ 50 41.00±1.41c 11,780±699.33c 88.68±0.11b 4.60±0.10b 19.11±0.10b อินนลู นิ รอ้ ยละ 75 61.07±0.71b 20,698±905.10b 90.09±0.07a 3.01±0.10c 18.29±0.32c หมายเหตุ: ตวั อกั ษรในแนวตง้ั ทีต่ า่ งกนั หมายถึง คา่ ท่มี คี วามแตกต่างกนั อย่างมีนัยสาคัญทางสถิติทร่ี ะดับ 0.05 อัตราการละลายของไอศกรีมัอตราการละลาย (%) ควบคมุ รอ้ ยละ 25 18 รอ้ ยละ 50 16 รอ้ ยละ 75 14 12 10 8 6 4 2 0 10 20 30 40 50 60 70 เวลา (นาที) รปู ท่ี 1 อัตราการละลายของไอศกรีมสูตรควบคุมและทดแทนอนิ นูลินที่ระดบั รอ้ ยละ 25 50 และ 75

46 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) 4. อตั ราการละลายของไอศกรมี ผลกำรศึกษำควำมชอบด้ำนคุณภำพทำงประสำทสัมผัส วัดอัตราการละลายของไอศกรีม โดยวาง ของไอศกรมี ไอศกรีมท่ีอุณหภูมิห้องนาน 60 นาที จากนั้นช่ังน้าหนัก ศึกษาคุณภาพทางประสาทสัมผัสของไอศกรีม ของไอศกรีมท่ลี ะลายทุก ๆ 10 นาที จากนั้นนามาคานวณ เสริมอกไก่ทดแทนอินนูลิน 3 ระดับ คือ ร้อยละ 25 50 อัตราการละลายและสร้างแผนภมู เิ ปรียบเทียบเพ่ือศกึ ษา และ 75 เปรียบเทียบกับสูตรควบคุม (ไอศกรีมนมเสริม ระดับการทดแทนอินนลู นิ ทส่ี ง่ ผลตอ่ อตั ราการละลายของ อกไก่ไม่ใช้อินนลู ิน) โดยศึกษาดา้ นลกั ษณะปรากฏ สี กล่ิน ไอศกรีม ดังแสดงในรูปที่ 1 เมื่อวางไอศกรีมจนครบ (นม) รสชาติ (หวาน) เน้ือสัมผัส (ความเรียบเนียน) และ 60 นาที ไอศกรีมสูตรควบคุม (ไอศกรีมเสริมอกไก่ไม่ใช้ ความชอบโดยรวม เพ่ือคัดเลือกไอศกรีมนมเสริมอกไก่ อินนูลิน) มีอัตราการละลายสูงท่ีสุดคือรอ้ ยละ 16 ที่เวลา ทดแทนอินนูลินในระดับท่ีเหมาะสมที่ผู้ชิมให้การยอมรับ 60 นาที ซ่ึงแสดงให้เห็นว่าอินนูลินส่งผลให้ไอศกรีมมี มากทสี่ ดุ สาหรับไปพจิ ารณารว่ มกบั ไอศกรีมนมเสริมอกไก่ อัตราการละลายท่ีลดลง ส่วนไอศกรีมเสริมอกไก่อินนลู ิน ทดแทนอินนูลินระดับที่ให้คุณภาพทางกายภาพดีที่สุด ทั้ง 3 ระดับ มีอัตราการละลายที่ไม่แตกต่างกันเม่ือ จากน้ันนาไปพิจารณาร่วมกับไอศกรีมนมสูตรพื้นฐาน ปริมาณอินนูลินเพ่ิมข้ึน โดยมีอัตราการละลายอยู่ที่ร้อย (ไอศกรีมนมปกติ) ผลการประเมินคุณภาพทางประสาท ละ 6-7 แสดงให้เห็นว่าปริมาณอินนูลินท่ีเพิ่มขึ้นไม่สง่ ผล สมั ผัสแสดงดงั ตารางที่ 3 พบวา่ ไอศกรมี เสรมิ อกไก่ทดแทน ต่ออัตราการละลายของไอศกรีม เนื่องจากอินนูลินทา อินนูลินที่ระดับร้อยละ 25 และ 50 ผู้ชิมให้คะแนน หน้าท่ีคล้ายกับสารให้ความคงตัว (Stabilizer) ดูดซับ ความชอบในด้านลักษณะปรากฏ สี กลิ่น (นม) รสชาติ ความช้ืนท่ีอยู่ภายในไอศกรีม ทาให้น้าในไอศกรีมมีการ (หวาน) เน้ือสัมผัส (เรียบเนียน) และความชอบโดยรวมไม่ เคล่ือนที่อย่างจากัดหรือเคลื่อนท่ีได้ยากข้ึน (13) ทาให้ แตกต่างจากสูตรควบคุมอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติท่ีระดับ ไอศกรีมมอี ตั ราการละลายทต่ี ่ากว่าสตู รควบคมุ 0.05 อยใู่ นระดับความชอบปานกลาง ตารางที่ 3 ค่าเฉลี่ยคุณภาพทางประสาทสมั ผสั ของไอศกรมี นมเสริมอกไกท่ ดแทนอินนูลนิ ท้งั 3 ระดับ คุณภาพทางประสาทสัมผัส คา่ เฉล่ียคุณภาพทางประสาทสัมผสั สูตรควบคมุ ร้อยละ 25 ร้อยละ 50 รอ้ ยละ 75 ลกั ษณะปรากฏ 7.81 ±0.90a 7.87 ±1.10a 7.78 ±0.95ab 7.55 ±1.21b สี 7.84 ±0.92ab 7.97 ±0.94a 7.73 ±0.93ab 7.64 ±1.07b กล่ิน (นม) 7.54 ±1.06a 7.69 ±1.05a 7.58 ±0.95a 7.10 ±1.22b รสชาติ (หวาน) 7.51 ±1.22a 7.57 ±1.24a 7.50 ±1.18a 6.78 ±1.21b เนื้อสัมผสั (เรยี บเนียน) 7.32 ±1.15a 7.55 ±1.18a 7.37 ±1.15a 6.92 ±1.18b ความชอบโดยรวม 7.53 ±1.18a 7.69 ±1.15a 7.51 ±1.09a 7.00 ±1.19b หมายเหต:ุ ตัวอกั ษรในแนวนอนทตี่ ่างกนั หมายถึง คา่ ทีม่ คี วามแตกตา่ งกันอย่างมนี ยั สาคญั ทางสถิตทิ ร่ี ะดบั 0.05 ไอศกรีมเสริมอกไก่ทดแทนอินนูลินที่ระดับ ชอบเล็กน้อย ทั้งนี้เนื่องจากอินนูลินเป็นสารให้ความ ร้อยละ 75 ผู้ชิมให้คะแนนความชอบในด้านลักษณะ หวานที่หวานน้อยกว่าน้าตาลมีสีขาว ด้วยเหตุนี้เมื่อ ปรากฏ สี กลิ่น รสชาติ เนื้อสัมผัส และความชอบ ปริมาณอินนูลินเพิ่มมากขึ้นความหวานของไอศกรีมลด โดยรวมแตกต่างจากสูตรควบคุมอย่างมีนัยสาคัญทาง น้อยลง นอกจากนี้น้าตาลเป็นส่วนผสมช่วยปรับปรุง สถิติที่ระดับ 0.05 อยู่ในระดับความชอบปานกลางถึง เนื้อสัมผัสของไอศกรีม ดังนั้นเมื่อลดปริมาณน้าตาล

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 47 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ไ อ ศ ก ร ีม จ ึง ม ีเ นื ้อ ส ัม ผ ัส ที ่ไ ม ่ด ีเ ท ่า ก ับ ไ อ ศ ก ร ีม ส ูต ร ผลกำรวิเครำะหอ์ งค์ประกอบทำงเคมี ควบคุม ผู้ชิมจึงให้คะแนนความชอบด้านรสชาติและ เนื้อสัมผัสของไอศกรีมเสริมอกไก่ที่ทดแทนอินนูลินท่ี ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของไอศกรีมนมเสริม ระดับร้อยละ 75 น้อยที่สุด คืออยู่ในระดับชอบเล็กน้อย อกไก่และอินนูลินทดแทนน้าตาลทรายที่ระดับร้อยละ 50 เพื่อศึกษาผลของการเสริมอกไก่และใช้อิ นนูลินต่อ จากการทดสอบคุณภาพทางกายภาพและ องค์ประกอบทางเคมีของไอศกรีม โดยเปรียบเทียบกับ คุณภาพทางประสาทสัมผัสของไอศกรีมเสริมอกไก่ท่ี ไอศกรีมสูตรพ้ืนฐาน (ไอศกรีมนมปกติที่ไม่เสริมอกไก่และ ทดแทนอินนูลินทั้ง 3 ระดับ โดยนามาเปรียบเทียบกับ ใช้อินนูลิน) จากตารางท่ี 4 พบว่าปริมาณความชื้น ไขมัน ไอศกรีมสูตรควบคุม (ไอศกรีมเสริมอกไก่ไม่ใช้อินนูลิน) โปรตีน และเถ้าของไอศกรมี นมสตู รพ้ืนฐานและไอศกรีมนม พบว่าไอศกรีมเสริมอกไก่ทดแทนอินนูลินที่ระดับร้อย เสริมอกไก่ท่ีพัฒนามีความแตกตา่ งกันอย่างมีนัยสาคญั ทาง ละ 50 มีคุณภาพทางกายภาพที่ใกล้เคียงกับไอศกรีม สถิติท่ีระดบั 0.05 ส่วนปริมาณคารโ์ บไฮเดรตและกากใยไม่ สูตรควบคุม (ไอศกรีมเสริมอกไก่ไม่ใช้อินนูลิน) มาก มีความแตกตา่ งกนั อยา่ งมนี ัยสาคญั ทางสถิตทิ ร่ี ะดบั 0.05 ที่สุด และคุณภาพทางประสาทสัมผัสอยู่ในระดับ ความชอบปานกลาง ซึ่งเป็นความชอบระดับเดียวกับ เม่ือเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีระหว่าง ไอศกรีมสูตรควบคุมด้วยเหตุนี้จึงเลือกไอศกรีมเสริม ไอศกรีมนมสูตรพ้ืนฐานและไอศกรีมนมเสริมอกไก่ท่ี อกไก่ทดแทนอินนูลินที่ระดับร้อยละ 50 มาศึกษา พัฒนาพบว่า เม่ือเสริมอกไก่และใช้อินนูลินทดแทน องค์ประกอบทางเคมี และพลังงาน เปรียบเทียบกับ น้าตาลท่ีระดับร้อยละ 50 ทาให้ไอศกรีมมีปริมาณ ไอศกรีมสูตรพื้นฐาน (ไอศกรีมนมปกติ) ต่อไป เพื่อ ความช้ืน และโปรตีนสูงกว่าไอศกรีมนมสูตรพ้ืนฐาน โดย ศึกษาผลของการเสริมอกไก่และการใช้อินนูลินทดแทน มีปริมาณความชื้นและโปรตีนอยู่ท่ีร้อยละ 68.03 และ น้ า ต า ล ต ่อ อ ง ค ์ป ร ะ ก อ บ ท า ง เ ค ม ี แ ล ะ พ ล ัง ง า น ข อ ง 11.79 ตามลาดับ ส่วนปริมาณไขมัน และเถ้าไอศกรีมนม ไอศกรีม เสริมอกไก่ที่พัฒนามีปริมารน้อยกว่าไอศกรีมนมสูตร พื้นฐาน มคี ่าร้อยละ 6.02 และ 0.45 ตามลาดบั ตารางท่ี 4 องค์ประกอบทางเคมีในไอศกรมี นมสูตรพ้นื ฐานและไอศกรีมนมเสริมอกไกท่ พ่ี ัฒนา องค์ประกอบทางเคมี ปริมาณในหน่วยบรโิ ภค 100 กรัม ไอศกรมี นมสูตรพืนฐาน ไอศกรมี นมท่พี ฒั นา (ไม่เสริมอกไกแ่ ละใชอ้ นิ นลู นิ ) (อกไก่ร้อยละ 10 และใชอ้ นิ นลู ินรอ้ ยละ 50) ความช้นื 62.97 ±0.07 68.03 ±0.38 ไขมัน 16.85 ±1.08 6.02 ±0.71 โปรตีน 8.07 ±0.11 11.79 ±0.09 คาร์โบไฮเดรตns 10.24 ±1.09 12.45 ±1.09 กากใยns 1.17 ±0.08 1.24 ±0.11 เถา้ 0.69 ±0.03 0.45 ±0.01 หมายเหตุ: ns หมายถงึ ไมม่ คี วามแตกตา่ งกนั อย่างมีนยั สาคญั ทางสถิตทิ ี่ระดบั 0.05

48 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ค่ำพลงั งำนของไอศกรมี ละ 25 50 และ 75 ของปริมาณน้าตาลทรายท้ังหมด เปรียบเทยี บกับสูตรพื้นฐาน พบว่าไอศกรมี นมเสรมิ อกไก่ คา่ พลังงานของไอศกรีมสามารถคานวณได้ โดย ท่ีใช้อินนูลินทดแทนน้าตาลทรายมีค่าความหนืด ค่า นาปริมาณโปรตนี คารโ์ บไฮเดรต และไขมนั จากตารางท่ี โอเวอร์รัน ค่าเนื้อสัมผัส และอัตราการละลายที่น้อยกวา่ 4 มาใช้ในการคานวณ โปรตีน 1 กรัม ให้พลังงาน 4 กิโล ไอศกรีมนมสูตรพ้ืนฐานอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติท่ีระดับ แคลอรี คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม ให้พลังงาน 4 กิโลแคลอรี 0.05 เมื่อเปรียบเทียบไอศกรีมนมเสริมอกไก่ที่ใช้อินนูลิน และไขมัน 1 กรัมให้พลังงาน 9 กิโลแคลอรี ทดแทนน้าตาลทราย 3 ระดับ พบว่าเม่ือปริมาณอินนูลิน 1. พลงั งานของไอศกรมี นมสตู รพ้นื ฐาน เพิ่มข้ึนน้าไอศกรีมมิกซ์ ค่าโอเวอร์รัน ค่าเน้ือสัมผัส และ ค่าความสว่าง (L*) ของไอศกรีมเพ่ิมขึ้นอย่างมีนัยสาคัญ พลังงานของไอศกรมี นมสูตรพ้ืนฐาน ทางสถิติท่ีระดับ 0.05 ส่วนค่าความเป็นสีแดง (a*) และ = (โปรตนี x4) + (คาร์โบไฮเดรตx4) + (ไขมันx9) คา่ ความเปน็ สเี หลอื ง (b*) ลดลงอย่างมีนยั สาคญั ทางสถิติ = (8.07x4) + (10.24x4) + (16.85x9) ท่ีระดับ 0.05 ส่วนอัตราการละลายไมม่ ีความแตกต่างกัน = 32.28 + 40.96 + 151.65 อย่างมีนัยสาคัญทางสถิติท่ีระดับ 0.05 เม่ือทดสอบ = 224.89 กิโลแคลอรี คุณภาพทางประสาทสัมผัสพบว่า ผู้ชิมให้ความชอบใน ด้านลักษณะปรากฏ สี กลิ่น รสชาติ เน้ือสัมผัส และ 2. พลังงานของไอศกรีมนมเสริมอกไก่ท่ีพฒั นา ความชอบโดยรวมของสตู รพ้ืนฐาน ไอศกรีมนมเสริมอกไก่ พลังงานของไอศกรมี นมเสริมอกไก่ทพี่ ัฒนา ทดแทนอินนูลินท่ีระดับร้อยละ 25 และ 50 ไม่มีความ = (โปรตนี x4) + (คาร์โบไฮเดรตx4) + (ไขมันx9) แตกต่างกันอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 อยู่ใน = (11.79x4) + (12.45x4) + (6.02x9) ระดับชอบปานกลาง การใช้อินนูลินทดแทนน้าตาลทราย = 47.16 + 49.8 + 54.18 ทรี่ ะดบั ร้อยละ 50 เป็นระดับทเ่ี หมาะสมทส่ี ุด = 151.14 กิโลแคลอรี จากการคานวณพลังงานขา้ งต้นพบวา่ การเสริม ผลกำรวเิ ครำะห์องค์ประกอบทำงเคมแี ละพลังงำนของ ไอศกรมี อกไกล่ งในไอศกรีม และใชอ้ ินนลู นิ ทดแทนน้าตาลทรายท่ี ระดับรอ้ ยละ 50 ในไอศกรีมเสรมิ อกไก่ นอกจากช่วยเพิ่ม เม่ือใช้อนิ นลู ินทดแทนนา้ ตาลทีร่ ะดบั รอ้ ยละ 50 โปรตีนให้แก่ไอศกรีมแล้ว ยังเป็นการลดพลังงานให้แก่ ในไอศกรีมเสริมอกไก่ พบว่า ไอศกรีมที่พัฒนามีปริมาณ ไอศกรีมอีกด้วย เนื่องจากปริมาณไขมันในไอศกรีมเสริม ความช้ืนและโปรตีนเพิ่มข้ึนอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติ อกไก่มีค่าลดลง ส่งผลให้ค่าพลังงานของไอศกรีมลดลง ปริมาณไขมันและเถ้าลดลงอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติเมื่อ เช่นกัน โดยน้าหนักไอศกรีม 100 กรัม ไอศกรีมนมเสริม เปรียบเทียบกับสูตรพ้ืนฐาน ส่วนปริมาณคาร์โบไฮเดรต อกไก่ให้พลังงาน 151.14 กิโลแคลอรี ส่วนไอศกรีมนม และกากใยไม่มีความแตกต่างกันอยา่ งมีนัยสาคัญทางสถติ ิ สูตรพ้ืนฐานให้พลังงาน 224.89 กิโลแคลอรี โดยมี ที่ระดับ 0.05 นอกจากนี้ไอศกรีมท่ีพัฒนาให้พลังงาน พลงั งานลดลง 73.75 กโิ ลแคลอรี คิดเป็นรอ้ ยละ 32. 79 151.14 กิโลแคลอรี น้อยกว่าไอศกรีมสูตรพื้นฐานที่ให้ พลังงาน 224.89 กิโลแคลอรี เป็นการทาให้พลังงานลดลง สรปุ ผล ถงึ ร้อยละ 32.79 ผลกำรศึกษำปรมิ ำณอินนลู ินทใ่ี ช้ทดแทนนำตำลทรำยใน ไอศกรีมนมเสรมิ อกไก่ ผ ล ก า ร ศึ ก ษ า ป ริ ม า ณ อิ น นู ลิ น ท่ี ใ ช้ ท ด แ ท น น้าตาลทรายในไอศกรมี นมเสรมิ อกไก่ 3 ระดบั คอื ร้อย

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 49 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ขอ้ เสนอแนะ รายงานการวิจัย. คณะเทคโนโลยีคหกรรมศาสตร์. มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร. 2557. 1. ควรมีการพัฒนาให้ไอศกรีมเป็นอาหารเพื่อ สุขภาพมากข้ึน โดยใช้สารทดแทนไขมันเพ่ือทดแทน 5. AOAC. Official Method of Analysis of AOAC ไขมันจากวิปป้ิงครีม และใช้อิมัลซิไฟเออร์ทดแทนไขแ่ ดง International. 17th ed. Virginia: The เพอ่ื ลดระดบั คอเลสเตอรอลในไอศกรมี Association of Official Analytical Chemists; 2000. 2. ควรมีการทดสอบทางการตลาด เพื่อศึกษา การยอมรบั ของผู้บริโภคตอ่ ไอศกรมี นมเสริมอกไก่ 6. Rodríguez-García J, Salvador A, Hernando I. Replacing Fat and Sugar with Inulin in Cakes: 3. ควรมีการปรับส่วนผสมให้เป็นผงทั้งหมด Bubble Size Distribution, Physical and เพ่ือให้งา่ ยต่อการควบคุมคณุ ภาพและงา่ ยตอ่ การผลิต Sensory Properties. Food Bioprocess Technol. 2014;7:964–74. กิตติกรรมประกาศ 7. Beccard S, Bernard J, Wouters R, Gehrich K, งานวิจัยน้ีสามารถดาเนินการสาเร็จลุล่วงดว้ ยดี Zielbauer B, Mezger M, Vilgis T.A. Alteration ด้วยการสนับสนุนจากคณะเทคโนโลยีคหกรรมศาสตร์ of the structural properties of inulin gels. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร งบประมาณ Food Hydrocolloids. 2019;89:302-10. เงินรายไดป้ ระจาปงี บประมาณ พ.ศ. 2562 8. Shoaib M, Shehzad A, Omar M, Rakha A, Raza เอกสารอา้ งอิง H, Sharif HR, Shakeel A, Ansari A, Niazi S. Inulin: Properties, health benefits and food 1. ศูนย์อัจฉริยะเพื่ออุตสาหกรรมอาหาร. ส่วนแบ่ง applications. Carbohydr Polym. ตลาดไอศกรีม ปี 2561. [อินเทอร์เน็ต]. กรุงเทพฯ. 2016;147:444-54. สถาบันอาหาร. 2562. [สืบค้นเม่ือวันที่ 15 ม.ค. 2561]. จ า ก http://fic.nfi.or.th/ Food 9. Ice cream science. [internet]. Manchester. MarketShareInThailandDetail.php?id=262. n.d. n.p. Fiber in Icecream. 2018. [Accessed 15 January 2018]. [10.00 a.m.] Available 2. ศิริพร ตันจอ, ครรชิต จุดประสงค์, ชนัญฑิตา ไชยโต, from: http://icecreamscience .com /fiber-in- สน่ัน จอกลอย. อินนูลินและฟรุกโตโอลิโกแซคคา ice-cream/#1_nutritional_value. ไรค์ในแก่นตะวันสายพันธุ์ต่างๆ. KKU Res J. 2555;17(11):25-34. 10. Wood JM. Sensory Evaluation of Ice Cream Made with Prebiotic Ingredients Substituted 3. พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์ และนิธิยา รัตนาปนนท์. for Sugar [master’s thesis]. Nebraska. Inulin / อินนลู นิ . [อินเทอร์เน็ต]. กรงุ เทพฯ: Food University of Nebraska – Lincoln. 2011 Network Solution Co., Ltd.; มปป. [สืบค้นเมื่อ วันท่ี 24 ต.ค. 2562]. จาก: http://www.foodnetwork 11. Meyer D, Bayarri S, Tárrega A, Costell E. Inulin solution.com/wiki/word/2068/. as texture modifier in dairy products. Food Hydrocolloids. 2011;25:1881-90. 4. กมลพิพัฒน์ ชนะสิทธิ์, ปรัชญา แพมงคล, ณนนท์ แดง สังวาลย์. การพฒั นาไอศกรมี โยเกริ ต์ เสริมวา่ นหางจระเข.้

50 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) 12. พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์ และ นิธิยา รัตนาปนนท์. Pseudoplastic fluid / ของไหลแบบซูโดพลาสติก. [อิ น เ ท อ ร์ เ น็ ต ]. ก รุ ง เ ท พ ฯ : Food Network Solution Co., Ltd.; มปป. [สืบค้นเมื่อวันที่ 29 เม.ย. 2563]. จาก: https://bit.ly/36ynKmI 13. Syed QA, Anwar S, Shukat R, Zahoor T. Effects of different ingredients on texture of ice cream. Journal of Nutritional Health & Food Engineering. 2018;8(6):422-35.

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 51 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) การเตรยี มพอลเิ มอร์ไมโครแคปซลู กกั เก็บสารหอมดว้ ยเทคนคิ พกิ เกอรงิ อมิ ลั ชัน Preparation of Polymer Microcapsules Encapsulated Fragrance by Pickering Emulsion Technique กลั ปงั หา รตั นไทรแก้ว1 อมร ไชยสตั ย์1,2 จริ ศกั ด์ิ ตรีพรหม3 และ ปรียาภรณ์ ไชยสัตย์1,2* Kanlapangaha Rattanasaikaew1, Amorn Chaiyasat1,2, Jirasak Three-prom3 and Preeyaporn Chaiyasat1,2* 1ภาควชิ าเคมี คณะวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บุรี อ.ธญั บรุ ี จ.ปทมุ ธานี 12110 2หน่วยวิจยั ออกแบบและพัฒนาวสั ดุขน้ั สูง คณะวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลธญั บุรี อ.ธญั บรุ ี จ.ปทมุ ธานี 12110 3บริษัทเอสทีพี เคม โซลูชันส์ จากดั 219/41 หมทู่ ี่ 6 ต.บางรักพัฒนา อ.บางบัวทอง จ.นนทบรุ ี 11110 1Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Thanyaburi, Pathumthani 12110, THAILAND 2Advanced Materials Design and Development Research Unit, Faculty of Science and Technology, Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Thanyaburi, Pathumthani 12110, THAILAND 3STP CHEM SOLUTIONS CO. , LTD. , 219/ 41 Moo 6, Bang Rak Phatthana, Bang Bua Thong, Nonthaburi 11110, THAILAND *Corresponding author e-mail: [email protected] ARTICLE INFO ABSTRACT Article history: In this research, the preparation of polymethyl methacrylate- Received: 30 March, 2020 co-ethylene glycol dimethacrylate) (PMMA-co-EGDMA)) microcapsules Revised: 28 April, 2020 encapsulated methyl anthranilate as a fragrance model by Accepted: 13 May, 2020 microsuspension polymerization was studied. The monomer droplets Available online: 28 May, 2020 were prepared by pickering emulsion method using zinc oxide DOI: 10.14456/rj-rmutt.2020.5 nanoparticles as a particulate stabilizer. The ratios of monomers: MA, Keywords: microcapsules, MMA: EGDMA and initiator concentration were investigated. From the suspension polymerization, experimental result, it was found that using monomers: methyl pickering emulsion, anthranilate of 70: 30, MMA: EGDMA of 50: 50 and initiator concentration fragrance, zinc oxide of 8 wt% of monomers was an optimum condition for the preparation nanoparticles of microcapsule. The high colloidal stable spherical microcapsules were

52 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) prepared without the formation of free polymer particles in an aqueous medium. The rough surface microcapsules due to the presence of zinc oxide nanoparticles as a particulate stabilizer distributed on microcapsule surface were successfully prepared. The encapsulation efficiency of methyl anthranilate in microcapsules was high up to approximately 100 % . When such optimum condition was applied for the encapsulation of commercial fragrance, the stable microcapsules with high encapsulation efficiency were obtained as well. บทคดั ย่อ คำสำคัญ: ไมโครแคปซลู การสังเคราะห์แบบแขวนลอย พกิ เกอริงอิมัลชัน สารหอม อนภุ าคนาโนซิงค์ออกไซด์ ในงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมพอลิ (เมทิลเมทาคริเลต-โค-เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) บทนา ไมโครแคปซูลกกั เกบ็ สารหอม โดยใช้เมทลิ แอนทรานิเลต เป็นสารหอมต้นแบบด้วยกระบวนการสังเคราะห์แบบ น้ า มั น ห อ ม ร ะ เ ห ย ( Essential Oil) เ ป็ น แขวนลอย โดยการเตรียมหยดมอนอเมอร์ด้วยเทคนิค ส า ร ป ร ะ ก อ บ ท า ง เ ค มี ท่ี ป ร ะ ก อ บ ไ ป ด้ ว ย โ ม เ ล กุ ล พิกเกอริงอิมัลชันท่ีใช้อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์เป็นสาร ไฮโดรคาร์บอนที่มกี ลน่ิ หอม ซึ่งนา้ มันหอมระเหยสว่ นใหญ่ ลดแรงตึงผิวชนิดอนุภาค ทาการศึกษาอัตราส่วนของ ผลิตมาจากส่วนต่าง ๆ ของพืช เช่น ดอก ราก เปลือก ใบ มอนอเมอร์ต่อเมทิลแอนทรานิเลต เมทิลเมทาคริเลตต่อ เมล็ด ผล (1) น้ามันหอมระเหยจะมีกลิ่นและคุณสมบัติที่ เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต และปริมาณตัวริเร่ิม แตกต่างกันออกไปข้ึนอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีซึ่ง ปฏิกิริยา จากผลการทดลองพบว่าสภาวะท่ีเหมาะสมใน สามารถนาไปประยุกต์ใชง้ านในด้านตา่ ง ๆ เชน่ เจอรานิออล การเตรียมไมโครแคปซูล คือ ใช้อัตราส่วนมอนอเมอร์ตอ่ (Geraniol) ซ่ึงเป็นสารในกลุ่มเทอร์ปีน (Terpenes) มี เมทิลแอนทรานิเลตร้อยละ 70:30 เมทิลเมทาคริเลตต่อ กลิ่นหอมและมีสมบัติป้องกันแมลงเป็นองค์ประกอบใน เอทลิ ีนไกลคอลไดเมทาคริเลตรอ้ ยละ 50:50 และปริมาณ น้ามันหอมระเหยกล่ินกุหลาบ เบนซิล อะซิเทต (Benzyl ตัวริเร่ิมปฏิกิริยาท่ีร้อยละ 8 โดยน้าหนักของมอนอเมอร์ Acetate) แ ล ะ เ ม ทิ ล แ อ น ท ร า นิ เ ล ต ( Methyl สามารถเตรียมไมโครแคปซูลทรงกลม ท่ีมีความเสถียร Anthranilate) เป็นสารในกลุ่มเอสเทอร์ (Ester) เป็น ทางคอลลอยด์สูง ไม่เกิดอนุภาคพอลเิ มอรอ์ ิสระในช้นั น้า องค์ประกอบในน้ามันหอมระเหยกล่ินมะลิ ซึ่งใช้เป็นสาร ผิวขรุขระ เน่ืองจากมีอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ท่ีทา ปรุงแต่งในอุตสาหกรรมอาหารและเป็นส่วนประกอบท่ีมี หน้าท่ีเป็นสารลดแรงตึงผิวกระจายตัวอยู่ท่ีผิวแคปซูล กล่ินหอมในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคต่าง ๆ อีกท้ังน้ามัน และมีประสิทธิภาพในการกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตสูง หอมระเหยยังสามารถประยุกต์ใช้ในเคร่ืองสาอาง ยา (2) ถึงประมาณ 100 เปอร์เซ็นต์ เมื่อนาสภาวะดังกลา่ วมาใช้ และอุตสาหกรรมสิ่งทอได้ด้วย อย่างไรก็ตาม น้ามันหอม ในการกกั เกบ็ สารหอมทางการคา้ กส็ ามารถเตรยี มไมโคร ระเหยมีข้อจากัดท่ีสาคัญในการใช้งาน คือ มีอัตราการ แคปซูลท่ีมีความเสถียรและมปี ระสิทธิภาพการกกั เกบ็ สงู ระเหยท่ีรวดเร็ว และโมเลกุลของน้ามันหอมระเหยบาง ได้เชน่ เดียวกัน ชนิดสามารถเกิดการเสื่อมสภาพ เนื่องจากเกิดปฏิกิริยา กับสภาวะแวดล้อมภายนอก เช่น แสง ความร้อน ออกซิเจน และความช้ืนได้ จงึ ไม่เหมาะต่อการนาไปใช้งาน

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 53 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) โดยตรง ดังน้ัน เพ่ือควบคุมการปลดปล่อยกลิ่นหอมให้ ทาให้เสถียรด้วยอนุภาคของแข็งระดับนาโนเมตรซ่ึงทา ยาวนานและปกป้องการเปล่ยี นแปลงจากสภาวะภายนอก หน้าที่เป็นสารลดแรงตึงผิว โดยยังคงรักษาคุณสมบัติของ จึงจาเป็นต้องกักเก็บน้ามันหอมระเหยให้อยู่ในแคปซูล ท่ี อิมัลชันเหมือนกับการใช้สารลดแรงตึงผิวแบบด้ังเดิม ซ่ึง เรียกว่า การเอนแคปซูเลชนั (Encapsulation) (3) ซ่ึงเปน็ สามารถรกั ษาความเสถยี รของอมิ ัลชันได้ดี ลดการเกดิ ฟอง กระบวนการกักเก็บสารสาคัญ ที่เรียกว่า แกน (Core) ไว้ มีราคาถูกและไมเ่ ป็นพิษ สามารถนาไปประยุกต์ใช้ในดา้ น ในวัสดุห่อหุ้มท่ีเรยี กว่า เปลือก (Shell) ซึ่งการกักเก็บสาร ต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างย่ิงในด้านอาหาร (12) การบาบัด เหล่านี้ด้วยพอลิเมอร์ เป็นวิธีหนึ่งท่ีได้รับความนิยมเป็น น้าเสีย (13, 14) เคร่ืองสาอาง (15) และด้านเภสัชกรรม อยา่ งมาก เน่อื งจากเปลอื กมคี วามแข็งแรงสงู เกดิ ปฏกิ ิริยา (16, 17) กับวัสดุที่เป็นแกนต่า ซึ่งจะเหมาะสมกับการกักเก็บสาร ชนิดต่าง ๆ โดยเทคนิคหนึ่งที่สามารถเตรียมพอลิเมอร์ อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ ( Zinc Oxide แคปซลู ท่มี ีประสทิ ธภิ าพในการกักเกบ็ สูง คอื กระบวนการ Nanoparticles) (18-23) เป็นอนุภาคชนิดหนึ่งท่ีนิยมใช้ สั ง เ ค ร า ะ ห์ แ บ บ แ ข ว น ล อ ย ( 4, 5) ( Suspension ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ และมีสมบัติที่สามารถใช้เป็นสาร Polymerization) โดยอาศัยกลไกการแยกวัฏภาคภายใน ลดแรงตงึ ผิวชนดิ อนุภาคได้ นอกจากนี้ อนุภาคนาโนซิงค์ ( Internal Phase Separation) ซึ่ งในร ะ บ บ จ ะ แ บ่ ง ออกไซด์ยังมีสมบัติต้านเช้ือแบคทีเรีย (Antibacterial ออกเป็น 2 วัฏภาค คือ วัฏภาคกระจาย (Dispersed Property) ดังนน้ั หากนาอนภุ าคนาโนซงิ คอ์ อกไซด์มาใช้ Phase) หรือวัฏภาคอินทรีย์ (Organic Phase) และ เป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดอนุภาคในการเตรียมพอลิเมอร์ วัฏภาคต่อเนื่อง (Continuous Phase) โดยวัฏภาค ไมโครแคปซูลกักเก็บน้ามันหอมระเหยจะทาให้ได้ไมโคร กระจายจะประกอบไปด้วยมอนอเมอร์ สารแกนกลางท่ี แคปซูลท่ีมีความเสถียรทางคอลลอยด์ มีกล่ินหอมและมี ตอ้ งการกกั เกบ็ และตวั รเิ ริ่มปฏิกริ ิยาผสมเป็นเน้ือเดียวกัน สมบตั ติ า้ นเชือ้ แบคทีเรียพร้อมกัน นาไปกระจายตวั อยูใ่ นวฏั ภาคตอ่ เนื่องซ่ึงเป็นนา้ ทีม่ สี ารลด แรงตงึ ผิวกระจายตัวอยู่ เมื่อทาการป่นั ดว้ ยแรงเฉือนสูงจะ ดังนน้ั ในงานวิจยั นี้จึงจะทาการเตรียมพอลิเมอร์ เ กิ ด เ ป็ น ห ย ด ส า ร อิ น ท รี ย์ ที่ ก ร ะ จ า ย ตั ว อ ยู่ ใ น วั ฏ ภ า ค ไ ม โ ค ร แ ค ป ซู ล กั ก เ ก็ บ ส า ร ห อ ม ด้ ว ย ก ร ะ บ ว น ก า ร ต่อเนื่อง ทาการสังเคราะห์จะได้พอลิเมอร์แคปซูลท่ีมี สงั เคราะหแ์ บบแขวนลอย โดยการเตรยี มหยดสารอินทรยี ์ ขนาดอยู่ในระดับไมโครเมตร เนื่องจากใช้น้าเป็น แบบพิกเกอริงอิมัลชันที่ใช้อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซดเ์ ปน็ วัฏภาคต่อเน่ืองและไม่ใช้ตัวทาละลายในการสังเคราะห์ สารลดแรงตึงผิวชนิดอนุภาค ซ่ึงคาดว่าจะทาให้ได้ จึงเป็นเทคนิคที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซ่ึงในระหว่างการ พอลิเมอร์ไมโครแคปซูลให้กลิ่นหอมท่ีมีความเสถียรทาง สงั เคราะหด์ ้วยเทคนิคนี้ ในวัฏภาคต่อเนอ่ื งจะมสี ารลดแรง คอลลอยด์ และต้านเช้ือแบคทเี รยี ในเวลาเดยี วกัน ตึงผิวทาหน้าที่ป้องกันการรวมตัวของหยดมอนอเมอร์ โดยท่ัวไปจะใช้สารลดแรงตึงผิวชนิดด้ังเดิมท่ีเป็นสายโซ่ วธิ ีดาเนินการวจิ ัย พอลิเมอร์ เช่น พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (Polyvinyl Alcohol; PVA) ในช่วงหลายปีท่ีผา่ นมาได้มีการศึกษาการ สารเคมี ใช้อนภุ าคของแขง็ (Solid Particles) มาเปน็ สารลดแรงตึง ผิวชนดิ อนภุ าค (Particulate Stabilizer) แทนชนดิ ด้งั เดมิ มอนอเมอร์เมทิล เมทาคริเลต (Methyl โดยเรียกเทคนิคน้ีว่า พิกเกอริงอิมัลชัน (Pickering methacrylate; MMA, 99% , Aldrich, USA) แ ล ะ Emulsion) (6-11) เป็นเทคนิคในการเตรียมอิมัลชันที่ถูก เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต (Ethylene glycol dimethacrylate; EGDMA, 98% , Aldrich, Germany) ทาให้บริสุทธ์ิโดยการผา่ นคอลมั น์ทใ่ี ชอ้ ะลมู เิ นียมออกไซด์ ( Aluminium oxide; Al2O3, Surface area 120- 190 m2/g, Kemaus, Australia) เป็นวัฏภาคคงที่ (Stationary

54 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) phase) เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ (Benzoyl peroxide; นาโนซิงค์ออกไซด์กระจายตัวอยู่ ป่ันเตรียมหยด BPO, 72-77%, Merck, USA) ทาให้บริสุทธิ์โดยวิธีการ มอนอเมอร์ด้วยโฮโมจีไนเซอร์ที่อัตราเร็ว 5,000 รอบต่อ ต ก ผ ลึ ก ใ ห ม่ ( Recrystallization) ด้ ว ย เ ม ท า นอล นาที เป็นเวลา 5 นาที จะได้สารแขวนลอยของหยด (Methanol, 99.8%, Scharlau, Spain) สาหรับใช้เป็น มอนอเมอร์ ส่วนข้ันที่สองเป็นการสังเคราะห์พอลิเมอร์ ตัวริเริ่มปฏิกิริยา เมทิลแอนทรา นิเลต (Methyl โดยเทสารแขวนลอยของหยดมอนอเมอร์ท่ีได้จากข้ันท่ี 1 anthranilate; MA, 99%, Alfa Aesar, England) เป็น ใส่ลงในขวดก้นกลมและปิดดว้ ยจุกยางซิลิโคน แล้วทาให้ สารหอมต้นแบบและอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ (ZnO อยู่ในบรรยากาศของแก๊สไนโตรเจนโดยใช้ป๊ัมดูดสลับกบั nanoparticles, 20 wt% in H2O, Aldrich, USA) ใ ช้ เป่าแก๊สไนโตรเจน ทาซ้าประมาณ 5 รอบ จากนั้น นา เป็นสารลดแรงตงึ ผิวชนิดอนภุ าค ขวดก้นกลมใส่ลงในอ่างควบคุมอุณหภูมิโดยทาการ สังเคราะห์ท่ีอุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา วิธที ดลอง 6 ช่ัวโมง จะได้พอลิเมอร์ไมโครแคปซูลท่ีกักเก็บเมทิล แอนทรานิเลตไวภ้ ายใน โดยในขนั้ ตอนน้ี ได้ทาการศกึ ษา 1. การเตรียมพอลิ (เมทิลเมทาครเิ ลต-โค-เอทลิ นี ไกลคอล ปัจจยั ตา่ ง ๆ ทมี่ ผี ลตอ่ การเตรียมพอลิเมอรไ์ มโครแคปซลู ไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซลู กกั เก็บเมทลิ แอนทรานิเลต ดังน้ี ดว้ ยกระบวนการสังเคราะหแ์ บบแขวนลอย 1.1 อัตราส่วนของมอนอเมอร์ต่อเม ทิล ก า ร เ ต รี ย ม พ อ ลิ เ ม อ ร์ ไ ม โ ค ร แ ค ป ซู ล ด้ ว ย แอนทรานิเลต กระบวนการสังเคราะห์แบบแขวนลอย แบ่งออกเป็นสอง ขั้นตอน โดยข้ันแรก ทาการเตรียมหยดมอนอเมอร์ด้วย ในข้ันตอนน้ีจะทาการศึกษาอัตราส่วนระหว่าง วิธีพิกเกอริงอิมัลชัน เร่ิมจากการเตรียมวัฏภาคน้ามันซ่ึง มอนอเมอร์ต่อเมทิลแอนทรานิเลต ที่อัตราส่วนร้อยละ ประกอบไปด้วยเมทิลเมทาคริเลตเป็นมอนอเมอร์หลัก 80:20 70:30 และ 50:50 โดยน้าหนัก เพื่อพิจารณาผล เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลตเป็นมอนอเมอร์เช่ือม ต่อรูปร่างและสัณฐานวิทยาของพอลิเมอร์ไมโครแคปซูล ร่างแห เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ที่ความเข้มข้นร้อยละ 8 ร้อยละการบรรจุ (%Loading) และการกักเกบ็ (% โดยน้าหนักของมอนอเมอร์ เป็นตัวริเริ่มปฏิกิริยา และ Encapsulation) เมทลิ แอนทรานิเลต ดงั สภาวะในตาราง เมทลิ แอนทรานเิ ลตเปน็ สารหอมต้นแบบ ผสมใหเ้ ปน็ เนื้อ ท่ี 1 เดียวกัน เทลงในวัฏภาคต่อเนื่องที่เป็นช้ันน้าที่มีอนุภาค ตารางที่ 1 สภาวะที่ใช้ในการเตรียมพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตด้วยกระบวนการสังเคราะห์ แบบแขวนลอย โดยการเตรียมหยดแบบพิกเกอริงอิมัลชัน ทอ่ี ตั ราสว่ นต่าง ๆ ของมอนอเมอรต์ อ่ เมทลิ แอนทรานเิ ลต Phase Chemicals Monomers :MA (%w/w) 80: 20 70: 30 50: 50 Oil MMA (g) 2.00 1.75 1.25 EGDMA (g) 2.00 1.75 1.25 MA (g) 1.00 1.50 2.50 BPO (8 %wt of monomer) (g) 0.32 0.28 0.20 Aqueous ZnO nanoparticles (g) 0.45 0.45 0.45 Water (g) 44.23 44.27 45.35 5

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 55 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ตารางท่ี 2 สภาวะที่ใช้ในการเตรียมพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตด้วยกระบวนการสังเคราะห์ แบบแขวนลอย โดยการเตรียมหยดแบบพิกเกอริงอมิ ลั ชัน ที่อัตราสว่ นต่าง ๆ ของเมทิลเมทาครเิ ลตต่อเอทลิ นี ไกลคอล ไดเมทาครเิ ลต Phase Chemicals MMA : EGDMA (%w/w) 80: 20 70: 30 50: 50 Oil MMA (g) 2.80 2.45 1.75 EGDMA (g) 0.70 1.05 1.75 MA (g) 1.50 1.50 1.50 BPO (8 %wt of monomer) (g) 0.28 0.28 0.28 Aqueous ZnO nanoparticles (g) 0.45 0.45 0.45 Water (g) 44.27 44.27 44.27 ตารางท่ี 3 สภาวะที่ใช้ในการเตรียมพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตด้วยกระบวนการสังเคราะห์ แบบแขวนลอย โดยการเตรยี มหยดแบบพิกเกอรงิ อมิ ัลชนั ทป่ี ริมาณตา่ ง ๆ ของตวั รเิ ริ่มปฏิกริ ิยา Phase Chemicals Initiator (%w/w) 6 8 10 Oil MMA (g) 1.75 1.75 1.75 EGDMA (g) 1.75 1.75 1.75 MA (g) 1.50 1.50 1.50 BPO (8 %wt of monomer) (g) 0.21 0.28 0.35 Aqueous ZnO nanoparticles (g) 0.45 0.45 0.45 Water (g) 44.34 44.27 45.20 1.2 อัตราส่วนของเมทิลเมทาคริเลตต่อเอทิลนี 1.3 ปรมิ าณของตวั รเิ ร่ิมปฏิกิรยิ า ไกลคอลไดเมทาคริเลต ทาการศึกษาปริมาณตัวริเรม่ิ ปฏกิ ิริยาที่รอ้ ยละ 6 8 และ 10 โดยน้าหนักของมอนอเมอร์ เพ่ือพิจารณา ในขั้นตอนนี้จะทาการศึกษาอัตราส่วนระหว่าง ผลของปริมาณตัวริเริ่มปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่ทาให้ได้ เมทิลเมทาคริเลตต่อเอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลตท่ี ร ้อ ย ล ะ ก า ร เ ป ลี ่ย น ม อ น อ เ ม อ ร ์ไ ป เ ป ็น พ อ ล ิเ ม อ ร ์ อัตราส่วนร้อยละ 80:20 70:30 และ 50:50 โดยน้าหนัก (%Conversion) สูงทส่ี ดุ ดังสภาวะในตารางท่ี 3 เพ่ือพิจารณาผลของปริมาณมอนอเมอร์เชื่อมร่างแหท่ีมี 2. การหาลักษณะเฉพาะและสมบัติของพอลิเมอร์ไมโคร ผลต่อความแข็งแรงของเปลือกพอลิเมอร์ ลักษณะ แคปซลู ไมโครแคปซูล ร้อยละการบรรจุและการกักเก็บเมทิล ศึกษาลักษณะของพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลที่ แอนทรานิเลต โดยใช้อัตราส่วนมอนอเมอร์ต่อเมทิล เตรียมได้โดยศึกษารูปร่างและลักษณะสัณฐานวิทยาด้วย แอนทรานิเลตท่ีร้อยละ 70:30 โดยน้าหนัก ดังสภาวะท่ี กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (Optical microscope; แสดงในตารางที่ 2 OM, SK- 100EB & SK- 100 ET, Seek Inter Co. Ltd. ,

56 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) Thailand) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่อง โดยทั่วไป เทคนิคนี้มีประสิทธิภาพการกกั เก็บค่อนข้างสูง กราด (Scanning Electron Microscope SEM, JSM- เ น่ื อ ง จ า ก ส า ร ท่ี ต้ อ ง ก า ร กั ก เ ก็ บ ถู ก หุ้ ม อ ยู่ ใ น ห ย ด 6510, JEOL, JEOL Co. Ltd. , Japan) วิเ ค ร า ะ ห์หา สารอินทรยี ต์ ัง้ แต่เร่มิ ต้น (24, 25) ร้อยละการเปล่ียนมอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์ ด้วยการ วิเคราะห์โดยน้าหนัก (Gravimetry) และวิเคราะห์หา ในงานวิจัยน้ี ได้ทาการศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ที่มี ป ริ ม า ณ ข อ ง เ ม ทิ ล แ อ น ท ร า นิ เ ล ต ใ น พ อ ลิ เ ม อ ร์ ไ ม โ ค ร ผลต่อการเกิดไมโครแคปซูลและประสิทธิภาพในการกัก แคปซูลในรูปของร้อยละการบรรจุ (% Loading เก็บของเมทิลแอนทรานิเลตทใี่ ช้เปน็ สารหอมตน้ แบบ experiment; %Lexpt) ด้วยเคร่ืองเทอร์โมกราวิเมทริก อะนาไลเซอร์ โดยวิเคราะห์ท่ีช่วงอุณหภูมิ 30 ถึง 1.1 ผลของอัตราส่วนมอนอเมอรต์ ่อเมทิลแอนทรานเิ ลต 600 องศาเซลเซียส ใช้อัตราการให้ความร้อนคงท่ีที่ 10 องศาเซลเซียสต่อนาที ภายใต้บรรยากาศแก๊ส จากการศึกษาการเตรียมพอลิ(เมทิลเมทา ไนโตรเจน ส่วนร้อยละการบรรจุทางทฤษฎี (%Loading คริเลต-โค-เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) กักเก็บเมทิล theory; %Lth) สามารถคานวณได้จากสมการ (1) แอนทรานิเลตด้วยกระบวนการสงั เคราะหแ์ บบแขวนลอย โดยการเตรียมหยดมอนอเมอร์ด้วยเทคนิคพิกเกอริง %L =th WF+ WF ×100 (1) อิ มั ล ชั น ที่ ใ ช้ อ นุ ภ า ค น า โ น ซิ ง ค์ อ อ ก ไ ซ ด์ เ ป็ น ส า ร ล ด (Wm×%C1o0n0version) แรงตึงผิวชนิดอนุภาค เพ่ือเพิ่มสมบัติการต้านเช้ือ แบคทีเรีย โดยศึกษาอัตราส่วนระหว่างมอนอเมอร์ต่อ เม่ือ WF และ Wm คือ น้าหนักของเมทิลแอนทรานิเลต เมทิลแอนทรานิเลตท่ีอัตราส่วนร้อยละ 80:20 70:30 และ 50:50 โดยน้าหนัก พบว่าท่ีปริมาณมอนอเมอร์เป็น และมอนอเมอร์จากสภาวะการทดลอง ตามลาดบั ร้อยละ 70 และ 80 สามารถเตรียมแคปซูลของ พอลิ(เมทลิ เมทาคริเลต-โค-เอทลิ นี ไกลคอลไดเมทาคริเลต) ส่วนประสิทธิภาพการกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลต กกั เกบ็ เมทิลแอนทรานิเลตได้ สารแขวนลอยมสี ีนา้ ตาล มี ความเสถียรทางคอลลอยด์สูง ไม่เกิดการจับตัวเป็นก้อน หรือร้อยละการกักเก็บ (%Encapsulation) สามารถ ดังรูปท่ี 1 (a และ b) เมื่อนาไปป่ันเหวี่ยงที่อัตราเร็ว 3,000 รอบต่อนาที เป็นเวลา 15 นาที พบว่าไมโคร คานวณได้จากสมการ (2) แคปซูลที่ได้ตกตะกอนอยู่ด้านล่าง เนื่องจากความ หนาแน่นรวมสูงกว่าน้า และไม่พบอนุภาคพอลิเมอร์ %Encapsulation = %Lexpt ×100 (2) อิสระ (Free Polymer Particles) ในช้ันน้า ซ่ึงสังเกตได้ %Lth จากชั้นน้าทใ่ี ส ดงั รูปที่ 1 (a’ และ b’) แต่เมอ่ื เพิ่มปริมาณ เมทิลแอนทรานิเลตเป็นร้อยละ 50 แคปซูลท่ีได้เกิดการ ผลการศึกษาและอภปิ รายผล จับตวั กันเป็นก้อน เน่อื งจากมีปรมิ าณเมทิลแอนทรานเิ ลต มาก และปริมาณพอลิเมอร์ที่หุ้มต่าทาให้ไม่สามารถหุ้ม กา ร เ ต รียม พอลิเ มอร์ไมโ ครแ คปซูลใน เมทิลแอนทรานเิ ลตได้สมบูรณ์ ดังรูปท่ี 1 (c) กระบวนการสังเคราะห์แบบแขวนลอยโดยอาศัยกลไก การแยกวัฏภาคภายใน เร่ิมต้นจากการผสมมอนอเมอร์ สารท่ีต้องการกักเก็บ และตัวริเริ่มปฏิกิริยาเป็นเน้ือ เดียวกัน เป็นวัฏภาคอินทรีย์ เมื่อผสมลงในวัฏภาค ต่อเน่ืองแล้วทาการป่ันเตรียมหยด จะได้สารแขวนลอย ที่ มี ห ย ด วั ฏ ภ า ค อิ น ท รี ย์ ข น า ด ใ น ร ะ ดั บ ไ ม โ ค ร เ ม ต ร กระจายตัวอยู่ในวัฏภาคต่อเน่ืองท่เี ป็นน้า เรียกว่า ระบบ น้ามันในน้า (Oil in Water) เม่ือเร่มิ การสังเคราะหจ์ ะเกดิ พอลิเมอร์ข้ึนภายในหยดวัฏภาคอินทรีย์ห่อหุ้มสารที่ ต้องการกักเก็บเอาไว้ เกิดเป็นพอลิเมอร์ไมโครแคปซูล

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 57 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) รปู ท่ี 1 สารแขวนลอยของพอลิ(เมทิลเมทาคริเลต-โค- เมื่อศึกษารูปร่างและลักษณะสัณฐานวิทยา เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูลกัก ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง พบว่าหยดมอนอเมอร์ เก็บเมทิลแอนทรานิเลต โดยการเตรียมหยด และ ไมโครแคปซูลมีลักษณะเป็นทรงกลม ผิวไม่เรียบ แบบพิกเกอริงอิมัลชัน ก่อน (a-c) และหลัง (a’ เนื่องจากมีอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์กระจายตัวอยู่ท่ี และ b’) การปน่ั เหวย่ี ง ทีอ่ ัตราส่วนมอนอเมอร์ต่อ พื้นผิว ทาหน้าที่เป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดอนุภาค ดัง เมทิลแอนทรานิเลต (ร้อยละโดยน้าหนัก) : 80:20 รูปที่ 2 (a-b และ a’-b’) โดยพอลิเมอร์ไมโครแคปซูล (a และ a’) 70:30 (b และ b’) และ 50:50 (c’) ที่เตรียมได้มีร้อยละที่มอนอเมอร์เปลี่ยนไปเป็นพอลิ เมอร์ 46 และ 42 ตามลาดับ เมื่อพิจารณาร้อยละการ กักเก็บ และการบรรจุเมทิลแอนทรานิเลตในไมโคร แคปซูล พบว่าที่อัตราส่วน 70:30 มีร้อยละการบรรจุ เมทิลแอนทรานิเลตในไมโครแคปซูลและการกักเก็บ ม า ก ที่ส ุด ที่ร ้อ ย ล ะ 52 แ ล ะ 103 โ ด ย น้า ห นัก ตามลาดับ ดังตารางที่ 4 จึงเลือกอัตราส่วนระหว่าง มอนอเมอร์ต่อเมทิลแอนทรานิเลตที่ร้อยละ 70:30 โดย น้าหนักเป็นอัตราส่วนท่ีเหมาะสม รปู ท่ี 2 Optical Micrograph ของพอลิ(เมทิลเมทาคริเลต-โค-เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูลกักเก็บ เมทิลแอนทรานิเลต โดยการเตรียมหยดแบบพิกเกอริงอิมัลชัน ของหยดมอนอเมอร์ (a-c) และไมโครแคปซูล (a’ และ b’) ท่อี ตั ราสว่ นมอนอเมอร์ตอ่ เมทลิ แอนทรานเิ ลต (รอ้ ยละโดยนา้ หนกั ) : 80:20 (a และ a’) 70:30 (b และ b’) และ 50:50 (c’)

58 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ตารางท่ี 4 ร้อยละการเปล่ียนมอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์ ร้อยละการบรรจุและการกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตใน ไมโครแคปซลู ทีอ่ ัตราส่วนต่าง ๆ ของมอนอเมอร์ตอ่ เมทลิ แอนทรานิเลต Monomers : MA Conversion Loading (wt%) Encapsulation (wt%) (±SD)* Experiment Calculation (wt%) (±SD)* (±SD)* (±SD)* 80 : 20 46 (±1.31) 37 (±0.85) 36 (±0.64) 105 (±2.40) 70 : 30 42 (±0.69) 52 (±0.39) 50 (±0.41) 103 (±0.77) 50 : 50 - - - - * ค่าเบ่ียงเบนมาตรฐาน (n=3) 3 1.2 ผลของอัตราส่วนของเมทิลเมทาคริเลตต่อเอทิลีน ร้อยละการกักเก็บ (103 %) สูงกว่าที่อัตราส่วน 70:30 ไกลคอลไดเมทาครเิ ลต ( 95% ) จึง เ ลือ ก อัต ร า ส่ว น ร ะห ว่า ง เม ทิลเมทา เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของพอลิเมอร์ไมโคร คริเลตตอ่ เอทิลีนไกลคอล ไดเมทาคริเลตที่ 50:50 เป็น แคปซูล จึงได้ศึกษาการเพิ่มเอทิลีนไกลคอลไดเมทา สภาวะท่ีเหมาะสม คริเลตซึ่งเป็นมอนอเมอร์เชื่อมร่างแห ที่อัตราส่วน ระหว่างเมทิลเมทาคริเลตต่อเอทิลีนไกลคอลไดเมทา คริเลตที่ร้อยละ 80:20 70:30 และ 50:50 โดยน้าหนกั จากผลการทดลองพบว่าเมื่อใช้ปริมาณเอทิลีนไกลคอล ไดเมทาคริเลตเพียงร้อยละ 20 โดยน้าหนัก แคปซูลที่ได้ จะเกิดการจับตัวกันเป็นกอ้ น ไม่มีความเสถียรทาง คอลลอยด์ ดังรูปที่ 3 (a) แต่เมื่อเพิ่มปรมิ าณเอทิลีนไกล คอลไดเมทาคริเลต เป็นร้อยละ 30 และ 50 สามารถ เตรียมสารแขวนลอยสีน้าตาลที่มีความเสถียรทาง คอลลอยด์สูง และไม่เกิดการจับตัวเป็นก้อน ดังรูปที่ 3 (b และ c) ซ่ึงน่าจะเน่ืองจากแคปซูลที่ได้มีความแข็งของ เปลือกมากขึ้น จึงลดการจับตัวกัน เมื่อนาไปปั่นเหวี่ยง รูปท่ี 3 สารแขวนลอยของพอลิ(เมทิลเมทาคริเลต-โค- พบว่าไมโครแคปซูลที่ได้ตกตะกอนอยู่ด้านล่าง และไม่ เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูล พบอนุภาคพอลิเมอร์อิสระในชั้นน้า ดังรูปที่ 3 (b’ และ กักเก็บเมทิลแอนทรานิเลต โดยการเตรียมหยด c’) หยดมอนอเมอร์และไมโครแคปซูลที่ได้มีลักษณะ แบบพิกเกอริงอิมัลชัน ก่อน (a-c) และหลัง เป็นทรงกลม ผิวไม่เรียบ เนื่องจากมีอนุภาคนาโนซิงค์อ (b’ และ c’) การป่ันเหวี่ยงที่อัตราส่วนเมทิลเม อกไซดก์ ระจายตัวอยู่ที่พื้นผิว ดังรูปที่ 4 (b-c และ b’- ทาคริเลตต่อเอทิลีนไกลคอลไดเมทา คริเลต c’) เมื่อนาแคปซูลที่เตรียมได้ไปศึกษา ร้อยละการบรรจุ (รอ้ ยละโดยนา้ หนกั ) : 80:20 (a) 70:30 (b และ และการกักเก็บ (ตารางที่ 5) พบว่าที่อัตราส่วน 50:50 b’) และ 50:50 (c และ c’)

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 59 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) รูปท่ี 4 Optical micrograph ของพอลิ(เมทิลเมทาคริเลต-โค-เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูลกักเก็บ เมทิลแอนทรานิเลต โดยการเตรียมหยดแบบพิกเกอริงอิมัลชันของหยดมอนอเมอร์ (a-c) และไมโครแคปซลู (b’ และ c’) ที่อัตราส่วนเมทลิ เมทาครเิ ลตต่อ เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต (ร้อยละโดยน้าหนัก) : 80:20 (a) 70:30 (b และ b’) และ 50:50 (c และ c’) ตารางท่ี 5 ร้อยละการเปลี่ยนมอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์ ร้อยละการบรรจุและการกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตใน ไมโครแคปซูล ทอี่ ัตราส่วนตา่ ง ๆ ของเมทิลเมทาครเิ ลตต่อเอทลิ นี ไกลคอลไดเมทาครเิ ลต MMA : EGDMA Conversion Loading (wt%) Encapsulation (wt%) (±SD)* Experiment Calculation (wt%) (±SD)* (±SD)* (±SD)* 80 : 20 - - - - 70 : 30 24 (±1.81) 59 (±1.15) 64 (±1.73) 95 (±1.36) 50 : 50 42 (±0.69) 52 (±0.39) 50 (±0.41) 103 (±0.77) * คา่ เบีย่ งเบนมาตรฐาน (n=3) 1.3 ผลของปริมาณตัวริเรม่ิ ปฏกิ ริ ยิ า และแคปซูลทไ่ี ด้ไม่แตกตา่ งกัน ดังรปู ที่ 5 และ 6 โดยเมอื่ ใช้ปริมาณตัวริเร่ิมปฏิกิริยาที่ร้อยละ 8 โดยน้าหนัก จากผลการทดลองที่ผ่านมาพบว่าร้อยละการ มีร้อยละการเปล่ียนมอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์ ร้อยละ เปลี่ยนมอนอเมอร์เป็นพอลิเมอร์มีค่าไม่สูง ดังนั้น จึงได้ การบรรจุและการกักเก็บ (42, 52 และ 103 ตามลาดับ) ทาการศึกษาปริมาณตวั รเิ รม่ิ ปฏกิ ิรยิ าทีเ่ หมาะสมที่จะทาให้ มากกวา่ ท่ีปรมิ าณรอ้ ยละ 6 (43, 43 และ 87 ตามลาดับ) ได้ร้อยละการเปลีย่ นมอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์สงู ทสี่ ดุ และ 10 (14, 50 และ 66 ตามลาดับ) โดยน้าหนัก ซ่ึงจะทาให้เปลือกแคปซูลมีความหนาเพิ่มข้ึน โดยศึกษา ดังแสดงในตารางท่ี 6 เม่ือพิจารณาจากร้อยละการ ปริมาณตัวริเร่ิมปฏิกิริยาท่ีร้อยละ 6 8 และ 10 โดย เปล่ียนมอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์ ที่ปริมาณตัวริเร่ิม น้าหนัก จากผลการทดลองพบว่าลักษณะสารแขวนลอย ปฏิกิริยาร้อยละ 6 และ 8 มีค่าที่ใกล้เคียงกัน แต่เมื่อ

60 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ปริมาณตัวริเร่ิมปฏิกิริยาเพ่ิมข้ึนเป็นร้อยละ 10 โดย มอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์ลดลง ส่งผลทาให้เปลือก น้าหนักพบว่า ร้อยละการเปลี่ยนมอนอเมอร์ไปเป็นพอ แคปซูลบางหรือการหุ้มไม่สมบูรณ์ ร้อยละการบรรจุจึง ลิเมอร์ลดลง ซึ่งน่าจะเนื่องจากมีปริมาณของอนมุ ูลอิสระ ลดลงอย่างมาก ดังนั้น จึงเลือกใช้ปริมาณตัวริเร่ิม ในระบบมากข้ึน ทาให้อัตราการสิ้นสุดการต่อสายโซ่ ปฏิกิริยาทีร่ อ้ ยละ 8 เปน็ สภาวะทเี่ หมาะสม (Termination) เพ่ิมมากขึ้น จึงทาให้ร้อยละการเปล่ียน รูปที่ 5 สารแขวนลอยของพอลิ(เมทิลเมทาคริเลต-โค- เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูลกักเก็บเมทิล แอนทรานิเลต โดยการเตรียมหยดแบบพิกเกอริงอิมัลชัน ก่อน (a-c) และหลัง (a’-c’) การป่ันเหวี่ยง โดยใช้ ปรมิ าณตัวริเร่ิมปฏิกิริยา (ร้อยละโดยน้าหนัก) : 6 (a และ a’) 8 (b และ b’) และ 10 (c และ c’) รูปท่ี 6 Optical Micrograph ของพอลิ(เมทิลเมทาคริเลต-โค-เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูลกักเก็บ เมทิลแอนทรานิเลต โดยการเตรียมหยดแบบพิกเกอริงอิมัลชัน ของหยดมอนอเมอร์ (a-c) และไมโครแคปซูล (a’-c’) โดยใช้ปริมาณตัวรเิ ร่มิ ปฏกิ ิรยิ า (ร้อยละโดยนา้ หนัก) : 6 (a และ a’) 8 (b และ b’) และ 10 (c และ c’)

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 61 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ตารางท่ี 6 ร้อยละการเปล่ียนมอนอเมอร์ไปเป็นพอลิเมอร์ ร้อยละการบรรจุและการกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตใน ไมโครแคปซูล ท่ีปริมาณตา่ ง ๆ ของตวั ริเริม่ ปฏิกริ ิยา Initiator (wt%) Conversion Loading (wt%) Encapsulation (wt%) (±SD)* Experiment Calculation (wt%) (±SD)* (±SD)* (±SD)* 6 43 (±2.24) 43.32 (±2.07) 49.88 (±1.28) 86.84 (±4.15) 8 42 (±0.69) 51.68 (±0.39) 50.35 (±0.41) 102.64 (±0.77) 10 14 (±3.02) 50.30 (±1.39) 75.84 (±3.93) 66.33 (±1.83) * คา่ เบ่ยี งเบนมาตรฐาน (n=3) จับตัวกันเป็นก้อน ดังรูปท่ี 7 (a) เม่ือนาไปปั่นเหวี่ยง พบว่าไมโครแคปซูลท่ไี ด้ตกตะกอนอยูด่ ้านลา่ ง และไม่พบ อนุภาคอิสระในช้นั นา้ ดังรปู ที่ 7 (a’) โดยหยดมอนอเมอร์ และไมโครแคปซูลมีลักษณะเป็นทรงกลม ผิวไม่เรียบ เช่นเดียวกับการเตรียมแคปซูลกักเก็บเมทิลแอนทรานเิ ลต ดังรูปท่ี 7 (b และ b’) ในขณะท่ีมีร้อยละการบรรจุและ การกกั เกบ็ ที่ 26 (±0.59) และ 88 (±1.98) ตามลาดบั ซึ่ง มีประสิทธิภาพในการกักเก็บค่อนข้างสูง ดังน้ัน สภาวะท่ี เหมาะสมในการเตรียมพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลกักเก็บ เมทิลแอนทรานิเลตท่ีได้นี้ สามารถนาไปประยุกต์ใช้ใน การกักเกบ็ สารหอมชนดิ ตา่ ง ๆ ได้ รปู ท่ี 7 สารแขวนลอยของพอลิ(เมทิลเมทาคริเลต-โค- สรุปผล เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูล กักเก็บสารให้กล่ินหอมทางการค้า โดยการ จากการศกึ ษาการเตรยี มพอล(ิ เมทิลเมทาคริเลต- เตรียมหยดแบบพิกเกอริงอิมัลชัน ก่อน (a) และ โค-เอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลต) ไมโครแคปซูลกักเก็บ ห ลั ง ( a’ ) ก า ร ปั่ น เ ห ว่ี ย ง แ ล ะ Optical เมทิลแอนทรานิเลตด้วยกระบวนการสังเคราะห์แบบ micrograph ของหยดมอนอเมอร์ (b) และ แขวนลอย พบว่าเมื่อใช้อัตราส่วนระหว่างมอนอเมอร์ต่อ ไมโครแคปซลู (b’) เมทิลแอนทรานิเลตท่ีร้อยละ 70:30 อัตราส่วนระหว่าง เมทิลเมทาคริเลตต่อเอทิลีนไกลคอลไดเมทาคริเลตที่ร้อย เ มื่ อ ไ ด้ ส ภ า ว ะ ที่ เ ห ม า ะ ส ม ใ น ก า ร เ ต รี ย ม ละ 50:50 และปริมาณตัวริเริ่มปฏิกิริยาท่ีร้อยละ 8 โดย พอลิเมอร์ไมโครแคปซูลกักเก็บเมทิลแอนทรานิเลตท่ีใช้ น้าหนัก สามารถเตรียมพอลิเมอร์ ไมโครแคปซูลกักเก็บ เป็นสารหอมต้นแบบแล้ว จงึ ไดน้ าสภาวะดังกลา่ วมาใชใ้ น เมทิลแอนทรานิเลต ที่มีลักษณะเป็นทรงกลม ผิวไม่เรียบ การกกั เก็บสารหอมทางการค้า ซ่งึ พบว่าไดส้ ารแขวนลอย เนือ่ งจากมอี นภุ าคนาโนซิงค์ออกไซด์กระจายตัวอยทู่ ่ีพ้ืนผิว สีขาวขุ่นท่มี คี วามเสถียรทางคอลลอยดส์ งู และไม่เกดิ การ สารแขวนลอยท่ีได้มีความเสถียรทางคอลลอยด์สูง และมี ประสทิ ธิภาพการกักเกบ็ เมทลิ แอนทรานิเลตสูงถึงประมาณ

62 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ร้อยละ 100 เม่ือนาสภาวะดังกล่าวมาใช้ในการกักเก็บสาร 6. Ramsden W, Gotch F. Separation of solids in the หอมทางการค้า ก็สามารถเตรียมไมโครแคปซูลที่มีความ surface- layers of solutions and ‘ suspensions’ เสถียรและมปี ระสทิ ธิภาพการกักเกบ็ สงู ได้เชน่ เดียวกนั (observations on surface-membranes, bubbles, emulsions, and mechanical coagulation) . — กิตตกิ รรมประกาศ Preliminary account. Proc Roy Soc Lond. 1904;72:156-64. งานวิจัยน้ีได้รับทุนสนับสนุนจาก “โครงการ พัฒนานกั วิจัยและงานวิจยั เพือ่ อตุ สาหกรรม (พวอ.) ระดบั 7. Pickering SU. CXCVI.—Emulsions. J Chem Soc ปริญญาโท (MSD60I0095)” จาก สานักงานกองทุน Trans. 1907;91:2001-21. สนับสนนุ การวิจัย และบริษัท เอสทพี ี เคม โซลชู นั ส์ จากัด 8. Yang Y, Fang Z, Chen X, Zhang W, Xie Y, Chen เอกสารอ้างอิง Y, et al. An Overview of Pickering Emulsions: Solid- Particle Materials, Classification, 1. Hyldgaard M, Mygind T, Meyer R. Essential oils Morphology, and Applications. Front in food preservation: mode of action, Pharmacol. 2017;8:179-98. synergies, and interactions with food matrix components. Front Microbiol. 2012;3:36-59. 9. Chevalier Y, Bolzinger M- A. Emulsions stabilized with solid nanoparticles: Pickering 2. Pavithra PS, Mehta A, Verma RS. Essential oils: emulsions. Colloids Surf A Physicochem from prevention to treatment of skin cancer. Eng Aspects. 2013;439:23-34. Drug Discov Today. 2019;24(2):644-55. 10. Ma H, Luo M, Sanyal S, Rege K, Dai LL. The 3. Kaur R, Kukkar D, Bhardwaj SK, Kim K-H, Deep A. One-Step Pickering Emulsion Polymerization Potential use of polymers and their complexes Route for Synthesizing Organic- Inorganic as media for storage and delivery of fragrances. Nanocomposite Particles. Materials. J Control Release. 2018;285:81-95. 2010;3(2):1186-202. 4. Pansuwan J, Chaiyasat A. Innovative and high 11. Binks BP. Particles as surfactants—similarities performance synthesis of microcapsules and differences. Curr Opin Colloid Interface containing methyl anthranilate by Sci. 2002;7(1):21-41. microsuspension iodine transfer polymerization. Polym Int. 2017;66(12):1921-27. 12. Zhu F. Starch based Pickering emulsions: Fabrication, properties, and applications. 5. Chaiyasat P, Islam MZ, Chaiyasat A. Preparation Trends Food Sci Technol. 2019;85:129-37. of poly( divinylbenzene) microencapsulated octadecane by microsuspension 13. Li Q, Zhao T, Li M, Li W, Yang B, Qin D, et al. polymerization: oil droplets generated by One-step construction of Pickering emulsion phase inversion emulsification. RSC Adv. via commercial TiO2 nanoparticles for 2013;3(26):10202-7. photocatalytic dye degradation. Appl Catal B Environ. 2019;249:1-8.

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 63 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) 14. Demina PA, Grigoriev DO, Kuz’ micheva GM, metal oxide nanoparticles. Sci Total Environ. Bukreeva TV. Preparation of pickering- 2009;407(8):3070-2. emulsion- based capsules with shells composed of titanium dioxide nanoparticles 21. Salem W, Leitner DR, Zingl FG, Schratter G, and polyelectrolyte layers. Colloid J. Prassl R, Goessler W, et al. Antibacterial 2017;79(2):198-203. activity of silver and zinc nanoparticles against Vibrio cholerae and enterotoxic Escherichia 15. Marto J, Gouveia LF, Gonçalves L, Chiari- coli. Int J Med Microbiol. 2015;305(1):85-95. Andréo BG, Isaac V, Pinto P, et al. Design of novel starch-based Pickering emulsions as 22. Premanathan M, Karthikeyan K, platforms for skin photoprotection. J Jeyasubramanian K, Manivannan G. Selective Photochem Photobiol B Biol. 2016;162:56-64. toxicity of ZnO nanoparticles toward Gram- positive bacteria and cancer cells by apoptosis 16. Zhang K, Wu W, Guo K, Chen JF, Zhang PY. through lipid peroxidation. Nanomed Magnetic polymer enhanced hybrid capsules Nanotechnol. 2011;7(2):184-92. prepared from a novel Pickering emulsion polymerization and their application in 23. Pati R, Mehta RK, Mohanty S, Padhi A, controlled drug release. Colloids Surf A Sengupta M, Vaseeharan B, et al. Topical Physicochem Eng Aspects. 2009;349(1):110-6. application of zinc oxide nanoparticles reduces bacterial skin infection in mice and 17. Shah BR, Li Y, Jin W, An Y, He L, Li Z, et al. exhibits antibacterial activity by inducing Preparation and optimization of Pickering oxidative stress response and cell membrane emulsion stabilized by chitosan- disintegration in macrophages. Nanomed tripolyphosphate nanoparticles for curcumin Nanotechnol. 2014;10(6):1195-208. encapsulation. Food Hydrocoll. 2016;52:369-77. 24. Chaiyasat P, Chaiyasat A, Boontung W, 18. Siddiqi KS, Ur Rahman A, Tajuddin, Husen A. Promdsorn S, Thipsit S. Preparation and Properties of Zinc Oxide Nanoparticles and Characterization of Poly( divinylbenzene) Their Activity Against Microbes. Nanoscale Res Microcapsules Containing Octadecane. Mater Lett. 2018;13(1):141-53. Sci Appl. 2011;2(8):1007-13. 19. Sirelkhatim A, Mahmud S, Seeni A, Kaus 25. Supatimusro D, Promdsorn S, Thipsit S, NHM, Ann LC, Bakhori SKM, et al. Review on Boontung W, Chaiyasat P, Chaiyasat A. Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Poly( divinylbenzene) Microencapsulated Activity and Toxicity Mechanism. Nano-Micro Octadecane for Use as a Heat Storage Lett. 2015;7(3):219-42. Material: Influences of Microcapsule Size and Monomer/ Octadecane Ratio. Polym Plast 20. Hu X, Cook S, Wang P, Hwang H-m. In vitro Technol Eng. 2012;51(11):1167-72. evaluation of cytotoxicity of engineered

64 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ผลของเพคตินจากเปลือกแตงโมต่อคุณภาพของแยมกระเจี๊ยบแดง ( Hibiscus sabdariffa L.) Effect of Pectin from Watermelon Rind on Quality of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) Jam อินทิรา ลิจันทร์พร* นันท์ชนก นันทะไชย ปาลิดา ตั้งอนุรัตน์ อัญชลินทร์ สิงห์คา และ ประดิษฐ์ คาหนองไผ่ Intira Lichanporn*, Nanchanok Nanthachai, Palida Tanganurat, Auchalin Singkhum and Pradit Kromnongpai สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการอาหาร คณะเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล อ.ธัญบุรี จ.ปทมุ ธานี 12110 Division of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Technology, Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Thanyaburi, Pathumthani 12110, THAILAND *Corresponding author e-mail: [email protected] ARTICLE INFO ABSTRACT Article history: This research aimed to determine the chemical and physical Received: 9 April, 2020 properties of pectin from watermelon rind and applied the extracted Revised: 26 May, 2020 pectin for roselle jam production. The white and green parts of Accepted: 4 June, 2020 watermelon rind were boiled, dried (60 °C, 15 hours), and extracted Available online: 12 June, 2020 by using 0.05 M hydrochloric acid and distilled water at DOI: 10.14456/rj-rmutt.2020.6 90 °C with an extraction time of 60 min. The results showed that the Keywords: watermelon rinds, optimal extraction method to extract pectin from watermelon rind pectin, roselle jam was hydrochloric acid extraction because of the moisture, ash, methoxyl content and degree of esterification (%DE) of extracted pectin were the most similar to the commercial pectin. The obtained pectin can be categorized as high methoxyl pectin (HMP). The extracted pectin was applied to the roselle jam product. The concentration of pectin from watermelon rind was varied at 0.10, 0.49, and 0.89 %, compared with commercial pectin (0.49 %). Results showed that roselle jam added with the watermelon pectin and

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 65 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) control were not significantly different in color, total soluble solid, pH, and titratable acidity. All treatments showed that L*, a*, and b* values were in the ranges of 20.97-21.80, 0.37-0.77 and 2.27-2.90, respectively. Sensory evaluation of appearance, color, odor, taste, texture, and overall acceptance results indicated that roselle jam added with the watermelon pectin and control were not significantly different. However, results indicated that the jam with 0.89 % watermelon rind pectin had a high overall acceptance which was not different from the commercial pectin. Therefore, pectin from watermelon rind could potentially be used for replacement of the commercial pectin in the food industry. บทคดั ย่อ ปรากฏ สี กลนิ่ รสชาติ เนอื้ สัมผัส และความชอบโดยรวม พบว่าแยมกระเจ๊ียบแดงท่ีเติมเพคตินจากเปลือกแตงโม งานวิจัยน้ีมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติทาง และชุดควบคุมไม่มีความแตกต่างกัน อย่างไรก็ตามผล เคมีและกายภาพของเพคตินจากเปลือกแตงโมและนา การทดลองแสดงให้เห็นว่าแยมท่ีเติมเพคตินจากเปลือก เพคตินไปใช้ในการผลิตแยมกระเจ๊ียบแดง โดยนาเปลือก แตงโมร้อยละ 0.89 มีคะแนนความชอบโดยรวมสูงไม่ แ ต ง โม ส่ ว น ท่ี เป็ น สี ข า ว แ ล ะ เขี ย ว ไ ป ต้ ม แ ล ะ อ บ แ ห้ ง แตกตา่ งจาก เพคตนิ ทางการคา้ ดงั นน้ั เพคตนิ จากเปลือก (60 องศาเซลเซียส นาน 15 ช่ัวโมง) และสกัดด้วยกรด แตงโมมีความเปน็ ไปได้ท่ีจะนามาใช้เทียบเท่าเพคตนิ ทาง ไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 0.05 โมลาร์ และน้ากลั่นที่ การค้าโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหาร อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส นาน 60 นาที พบว่าวิธีการ สกัดเพคตินจากเปลือกแตงโมที่เหมาะสมคอื การสกดั ดว้ ย คำสำคัญ: เปลือกแตงโม เพคตนิ แยม กรดไฮโดรคลอริกเนื่องจากมีความช้ืน เถ้า ปริมาณ เม ท อกซิ ล แ ล ะ ค่ า เอส เท อริฟิ เค ชั น (Degree of บทนา Esterification; %DE) ของสารสกัดเพคตินมีค่าใกล้เคียง กับเพคตินทางการค้ามากท่ีสุด เพคตินที่สกัดได้จัดเป็น ปัจจุบันมีของเสียเหลือท้ิงจากแหล่งต่าง ๆ ไม่ เพคตินเมทอกซิลสูง (High Methoxyl Pectin; HMP) ว่าจะเป็นของเสียเหลือทิ้งจากครัวเรอื นแหล่งค้าขายหรือ จากการใชเ้ พคตินจากเปลือกแตงโมทค่ี วามเข้มข้นร้อยละ อุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยเฉพาะของเสียเหลือท้ิงตาม 0.10 0.49 และ 0.89 เปรียบเทียบกับเพคตินทางการค้า ธรรมชาติท่ีไม่ได้ถูกนามาใช้ใหเ้ กิดประโยชน์ในด้านอ่ืน ๆ (ร้อยละ 0.49) ผลแสดงให้เห็นว่าแยมกระเจ๊ียบท่ีเติม เช่น เปลือกของผักผลไม้ท่ีพบวา่ มีเพคตินอยใู่ นปริมาณสูง เพคตินจากเปลือกแตงโมและชุดควบคุมไม่มีความ ซ่ึงเพคตินเป็นสารประกอบพอลีแซคคาไรด์ที่พบตาม แตกต่างของค่าสี ปริมาณของแข็งที่ละลายน้าได้ท้ังหมด ธรรมชาติและยังเป็นโครงสร้างพื้นฐานของผนังเซลล์พืช ค่าความเป็นกรด-ด่าง และปริมาณกรดท่ีไตเตรทได้ ทุก ช้ันสูง ทาหน้าที่เป็นสารเพ่ิมความข้นหนืด (Thickener) ชุดการทดลองมีค่าสี L*, a* และ b* อยู่ในช่วง 20.97- สารทาให้เกิดเจล (Gelling agent) สารให้ความคงตัว 21.80 0.37-0.77 แ ล ะ 2.27-2.90 ต า ม ล า ดั บ ก า ร (Stabilizer) สารที่ทาให้อิมัลชันคงตัว (Emulsifier) และ ประเมินคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสด้านลักษณะ ส ารท่ี ใช้ ยึ ด เห น่ี ย ว (Cation-binding Agent) ใช้ ใน

66 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น เยลลี่ แยม โดยเพคตินนั้นต้อง เพคตินจากเปลือกแตงโมต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์แยม นาเขา้ จากต่างประเทศทาให้มีต้นทุนในการผลิตอาหารสูง กระเจ๊ียบแดง ซ่ึงคาดว่าเพคตินท่ีได้จากเปลือกแตงโม จากการตรวจเอกสารงานวิจัยพบว่าเพคตินท่ีสกัดได้จาก สามารถทดแทนเพคตินทางการค้าได้ โดยช่วยลดต้นทุน ผลไม้ เช่น เปลือกมะนาวมีปริมาณเพคตินสูงเท่ากับร้อย การนาเข้าเพคตินที่มีราคาสูงจากต่างประเทศและเป็น ละ 16.36 และมีปริมาณเมทอกซิลเท่ากับร้อยละ 11.38 การลดหรือใช้ของเสียเหลือทิ้งมาทาให้เกิดประโยชน์ใน ใกล้เคียงกับเพคตินทางการค้า (มีปริมาณเมทอกซิลร้อย ผลิตภณั ฑแ์ ยม ละ 11.50) (1) ชวนิฏฐ์ และคณะ (2) ได้สกัดเพคตินจาก เปลือกและกากผลส้มเหลือทิ้งพบว่าเพคตินที่สกัดได้มี วธิ ีดาเนนิ การวจิ ยั ผลผลิต (Yield) ร้อยละ 18.48 ปริมาณความชื้นร้อยละ 7.79 ปริมาณเถ้าร้อยละ 5.42 ปรมิ าณกรดกาแลคทโู รนิค 1.การเตรยี มเปลอื กแตงโม (Galacturonic acid) ร้อยละ 66.25 และปริมาณเมทอกซิล (Methoxyl) ร้อยละ 4.12 ซึ่งใกล้เคียงกับเพคตินระดับ แตงโมซื้อจากห้างสรรพสนิ ค้าท๊อปซปุ เปอรม์ าเก็ต อุตสาหกรรม นอกจากนี้จาวตาลและเมล็ดตาลอ่อนยัง (คัดเลือกแตงโมแบรนด์กลุ่มปลูกฮัก จากจังหวัดยโสธร สามารถนามาสกัดเพคตินได้ (3) เช่นเดียวกับการสกัด ซึ่งได้รับการรับรองมาตรฐานเกษตรอินทรีย์ เนื่องจาก เพคตินจากของเหลือทิ้งขนุนซึ่งพบว่าเพคตินที่ได้มี ปลอดสารพิษ) การเตรียมตัวอย่างดัดแปลงกรรมวิธีมา ปริมาณเมทอกซิลร้อยละ 2.69 ปริมาณกรดยูริกร้อยละ จากงานวิจัยของณรงค์ (7) โดยนาแตงโมมาปอกเปลือก 57.08 และระดับการเกดิ เอสเทอรร์ ้อยละ 26.75 จัดเป็น และล้างทาความสะอาด ขูดส่วนสีแดงออกเอาเฉพาะสี เพคตินชนดิ เมทอกซิลต่า และเม่อื นาไปทาเยลลี่สับปะรด เขียวและสีขาว นามาห่ันเป็นช้ินขนาด 2x2 เซนติเมตร พบว่าเยลล่ีมีค่าความเป็นสีแดงสูงกว่าเยลลี่ท่ีใช้เพคติน ล้างด้วยน้าสะอาด 2 ครั้ง ต้มเปลือกกับน้าในอัตราส่วน ทางการคา้ แต่มคี วามเขง็ แรงของเจลใกล้เคียงกัน (4) การ 1:1 โดยน้าหนักต่อปริมาตร ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส สกัดเพคตินน้ันมีหลายวิธี เช่น การสกัดด้วยไมโครเวฟ เป็นเวลา 10 นาที เพ่ือยับยั้งการทางานของเอนไซม์ การสกัดด้วยเอนไซม์ การสกัดด้วยน้าร้อน และการสกัด จากน้ันบดด้วยเครื่องป่ันผลไม้นาน 2 นาที กรองวัตถุดิบ ด้วยกรด ซ่ึงการสกัดเพคตินด้วยไมโครเวฟ และเอนไซม์ ผ่านผ้าขาวบาง นาไปอบแห้งด้วยตู้อบลมร้อนแบบถาด นั้นมีต้นทุนการสกัดสูงผลผลิตที่ได้ไม่แตกต่างจากการ อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 15 ชั่วโมง หรือ สกัดด้วยกรดและน้าร้อน ซ่ึงการสกัดด้วยกรดใช้กันมาก จนกระทั่งมีความชื้นประมาณร้อยละ 10 บดด้วยเคร่ือง ในอุตสาหกรรมอาหารด้วยกรดจะไปไฮโดรไลซ์ทาให้ บดละเอียด ร่อนผ่านตะแกรงร่อนขนาด 200 ไมโครเมตร เพคตินท่ีอยู่ในรูปไม่ละลายน้า (Insoluble Pectin) ถูก เพอื่ ให้ไดเ้ ป็นผงและเก็บตวั อยา่ งใสถ่ ุงพลาสตกิ ท่ีปิดสนิท ไฮโดรไลซ์เป็นเพคตินในรูปที่ละลายน้า (Soluble Pectin) กรดที่นิยมใช้ เช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดซิตริก 2. การสกัดเพคตนิ จากเปลือกแตงโม (5) โดยปัจจัยที่ส่งผลต่อการสกัดเพคติน ได้แก่ ชนิดของ กรด อณุ หภูมิ เวลาและกรด-ดา่ ง (6) ข้อดีของการใช้กรด น า เป ลื อ ก แ ต ง โม ที่ ส กั ด ไ ด้ จ า ก ข้ั น ต อ น ก า ร คือได้เพคตินในปริมาณสูงมากกว่าการสกัดด้วยน้าร้อน เตรยี มวัตถดุ บิ มาสกัดด้วยกรดไฮโดรคลอริก และนา้ กลั่น แต่การสกัดด้วยน้าร้อนก็มีความปลอดภัยสูง ดังนั้น (7) ดังนี้ งานวิจัยน้ีจึงมุ่งศึกษาการสกัดเพคตินจากเปลือกแตงโม ดว้ ยกรดไฮโดรคลอรกิ และน้ากลนั่ ตลอดจนศึกษาผลของ 2.1 การสกัดเพคตินด้วยกรดไฮโดรคลอริก นาเปลือกแตงโมบดแห้งที่เตรียมไว้ ใส่บีกเกอร์ 40 กรัม เติมกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 0.05 โมลาร์ อัตราส่วนของเปลอื กบดแห้งต่อกรดไฮโดรคลอริก เท่ากับ 1:12 โดยน้าหนักต่อปริมาตร นาไปสกัดในอ่างควบคุม

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 67 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) อุณ หภูมิท่ี 95 องศาเซลเซียส 60 นาที กรองผ่าน 3. ศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของเพคตินที่สกัดมาจาก ผ้าขาวบาง 1 ช้ัน แล้วนาเปลือกท่ีกรองได้ไปเติมกรด เปลือกแตงโม ด้วยกรดไฮโดรคลอริกและน้ากล่ัน ไฮโดรคลอริกเข้มข้น 0.05 โมลาร์ อัตราส่วนของเปลือก เปรียบเทียบกับเพคตินทางการคา้ ต่อกรดไฮโดรคลอริกเท่ากับ 1:12 โดยน้าหนักต่อ ปริมาตร แล้วนาไปสกัดอีกคร้ัง กรองผ่านผ้าขาวบาง 1 นาผงเปลือกแตงโมที่สกัดดว้ ยกรดไฮโดรคลอริก ชั้น นาสารละลายที่ได้ทั้งสองครั้งมารวมกัน ทาการ และนา้ กลน่ั มาวิเคราะห์คณุ สมบัตทิ างเคมีของเพคตินโดย ต ก ต ะ ก อ น เพ ค ติ น โด ย เติ ม เอ ท า น อ ล เข้ ม ข้ น เปรียบเทียบเพคตินทางการค้าเกรด 150 (เมทอกซิลสูง) 95 เปอร์เซ็นต์ในอัตราส่วนสารละลายต่อเอทานอล 1:1 เป็นเพคตนิ จากแอปเป้ิล ดังน้ี โดยปริมาตร (v/v) คนให้เข้ากัน จากน้ันตั้งท้ิงไว้ท่ี อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 15 ชั่วโมง กรองแยกเอาตะกอน 3.1 ปริมาณเพคตินตามวิธีของธานุวัฒน์ และ เพคตินผ่านผ้าขาวบาง 4 ชัน้ ด้วยกรวยบุชเนอร์พร้อมท้ัง คณะ (1) คานวณหาปรมิ าณเพคตนิ ดงั สมการที่ 1 ล้างตะกอนเพคตินที่ได้ด้วยเอทานอลร้อยละ 95 จานวน 3 คร้ัง ครัง้ ละ 5 มิลลิลิตร ล้างตะกอนเพคตินด้วยอะซิโตน ปรมิ าณเพคตนิ (%) = น้าหนกั ของเพคตนิ หลงั สกดั (กรมั ) x 100 (1) ค วาม เข้ม ข้น ร้อย ล ะ 50 จ าน วน 3 ค ร้ัง ค รั้งล ะ 5 มิลลิลิตร นาตะกอนเพคตินที่ได้อบให้แห้งท่ีอุณหภูมิ นา้ หนกั วตั ถุดบิ กอ่ นสกัด (กรมั ) 60 องศาเซลเซยี ส เป็นเวลา 15 ช่วั โมงแล้วบดให้เป็นผง 3.2 ปริมาณความชื้นและปริมาณเถ้า ตามวิธี 2.2 การสกดั เพคตนิ ดว้ ยน้ากลนั่ ของ AOAC (8) นาเปลือกแตงโมบดแห้งท่ีเตรียมไว้ ใส่บีกเกอร์ 40 กรัม เติมน้ากลั่น อัตราส่วนของเปลือกบดแห้งต่อน้า 3.3 ปริมาณเมทอกซิล (MeO) ตามวิธีการของ กล่ันเท่ากับ 1:12 โดยน้าหนักต่อปริมาตร นาไปสกัดใน Ranganna (9) อ่างควบคุมอุณหภูมิที่ 95 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 60 นาที กรองผ่านผ้าขาวบาง 1 ช้ัน แล้วนาเปลือกที่กรองได้ไป 3.4 เอสเทอริฟิเคชั่น (Degree of Esterification) เตมิ น้ากล่ัน อตั ราส่วนของเปลือกต่อนา้ กลั่นเท่ากับ 1:12 ตามวิธีการของ Nwanekezi และคณะ (10) โดยน้าหนักต่อปริมาตร แล้วนาไปสกัดอีกครัง้ กรองผ่าน ผา้ ขาวบาง 1 ช้ัน นาสารละลายท่ีได้ท้งั สองครั้งมารวมกัน 4. ศกึ ษาผลของการใช้ประโยชน์เพคตนิ ที่สกัดจากเปลือก ทาการตกตะกอนเพคติน โดยเตมิ เอทานอลเข้มข้นรอ้ ยละ แตงโมเปรียบเทียบกับเพคตินทางการค้าต่อคุณภาพทาง 95 ในอัตราส่วนสารละลายต่อเอทานอล 1:1 โดยปรมิ าตร กายภาพ เคมี และประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์แยม ทาการคนผสมแรง ๆ ให้เข้ากัน จากนั้นตั้งทิ้งไว้ที่ กระเจย๊ี บแดง อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 15 ชั่วโมง กรองแยกเอาตะกอน เพคตินผ่านผ้าขาวบาง 4 ชั้น ด้วยกรวยบุชเนอร์ พร้อมท้ัง คัดเลือกเพคตินท่ีสกัดจากเปลือกแตงโมด้วย ล้างตะกอนเพคตินท่ีได้ด้วยเอทานอลร้อยละ 95 จานวน กรดไฮโดรคลอริกและน้ากล่ันโดยเลือกจากปริมาณ 3 ครงั้ คร้งั ละ 5 มิลลิลิตร ล้างตะกอนเพคตนิ ดว้ ยอะซโิ ตน เมทอกซิล และค่าเอสเทอริฟิเคชัน ที่มีปริมาณใกล้เคียง ความเข้มข้นร้อยละ 50 จานวน 3 คร้งั คร้ังละ 5 มิลลิลิตร กับเพคตินทางการค้ามากทีส่ ุด นามาใช้ในผลิตภัณฑ์แยม นาตะกอนเพคตนิ ท่ไี ด้อบให้แห้งท่ีอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ก ร ะ เจี๊ ย บ แ ด งโด ย แ บ่ งอ อ ก เป็ น 4 ส่ิ งท ด ล อ ง แล้วบดใหเ้ ป็นผง (treatment) จานวน 3 ซ้า/ส่ิงทดลอง โดยวางแผนการ ท ด ล อ ง แ บ บ สุ่ ม อ ย่ า ง ส ม บู ร ณ์ (Completely Randomized Design, CRD) ดังนี้ สิ่งทดลอง 1 เพคติน จากทางการค้าร้อยละ 0.49 สิ่งทดลอง 2 เพคตินจาก เปลือกแตงโมร้อยละ 0.10 สิ่งทดลอง 3 เพคตินจาก เปลือกแตงโมร้อยละ 0.49 และส่ิงทดลอง 4 เพคตินจาก เปลือกแตงโมร้อยละ 0.89 วธิ ีการผลติ แยมกระเจ๊ียบแดง

68 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ดัดแปลงจาก นันทกร และลาไพร (11) โดยนาดอก สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ท่ีใช้ต่อ 1 ตัวอย่างมา กระเจี๊ยบแห้ง 234.35 กรัม น้าตาลทราย 263.16 กรัม คานวณ ในสมการท่ี 2 รายงานหนว่ ยเปน็ ร้อยละ ดงั นี้ กรดซิตริก 2 กรัม เกลือ 1 กรัม และแปรปริมาณเพคติน ระ ดั บ ร้ อ ย ล ะ 0.10 0.49 แ ล ะ 0.89 โด ย น้ าห นั ก ปรมิ าณกรด (รอ้ ยละ) = (A x B x 0.064)/C (2) เปรียบเทียบกับเพคตินทางการค้าที่ร้อยละ 0.49 วิธีการ ดังน้ีกระเจี๊ยบแห้ง (กระเจ๊ียบ:น้า = 1:20) ต้มที่อุณหภูมิ กาหนดให้ 80 องศาเซลเซียส นาน 20 นาที บดให้ละเอียดด้วย A = ปริมาตรของสารละลายโซเดียมไฮดรอก เคร่ืองป่ันอาหาร ประมาณ 15 วินาที (กระเจ๊ียบเข้มข้น) ไซด์ทใ่ี ชต้ ่อ 1 ตวั อยา่ ง (มิลลิลิตร) เค่ียวกระเจี๊ยบเข้มข้นด้วยไฟอ่อน (สัดส่วนตามสูตร) B = ความเขม้ ข้นของสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ พ ร้ อ ม ค น ต ล อ ด เว ล า จ น มี อุ ณ ห ภู มิ ป ร ะ ม า ณ C = ปริมาตรของตัวอย่างที่ใช้ (มลิ ลลิ ิตร) 80 องศาเซลเซียส ค่อย ๆ เติมส่วนผสมของน้าตาลและ 4.4 ปริมาณของแข็งที่ละลายน้าได้ โดยนา เพคตนิ พร้อมทงั้ คนตลอดเวลา เคยี่ วจนไดอ้ ุณหภมู ิ 104- 105 องศาเซลเซียส จับเวลา 7-10 นาที วัดปริมาณ ตัวอย่างแยมกระเจี๊ยบแดงมาตรวจวัดด้วยเครื่องดิจิตอล ของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดไม่น้อยกว่า 65 °บริกซ์ เติม รแี ฟรกโตมิเตอร์ (Digital Refractometer; ATAGO PR- ส ารล ะ ล าย ก รด ซิ ต ริกท าให้ เย็ น จ น ถึงอุ ณ ห ภู มิ 101, Japan) รายงานผลเป็น °บรกิ ซ์ (°Brix) 85+1 องศาเซลเซียส บรรจุขวดพร้อมปิดด้วยฝาชนิด เกลียวมีขอบยางกันอากาศเข้า หล่อเย็นจนถึงอุณหภูมิ 4.5 การทดสอบทางประสาทสัมผัส ใช้ผู้ 35 องศาเซลเซียส เก็บท่ีอุณ ห ภูมิห้องอย่างน้อย ทดสอบท่ีไม่ผ่านการฝึกฝน จานวน 30 คน อายุระหว่าง 24 ชั่วโมง วิเคราะห์คุณภาพทางกายภาพ เคมี และ 15-25 ปี ประเมินความชอบลักษณะสี กลิ่น รสชาติ เน้ือ ทดสอบทางประสาทสมั ผสั ดงั น้ี สัมผัส และความชอบโดยรวม จากระดับคะแนน 9 (9-Point Hedonic Scaling) (1 หมายถึง ไม่ชอบที่สุด 4.1 ค่าสี วิเคราะห์ค่าสีตามระบบ CIE (L*, 9 หมายถงึ ชอบมากท่ีสดุ ) a*,b*) ด้ ว ย เค ร่ื อ ง วั ด สี (Color Meter Chroma, CR200, Japan) ผลการศกึ ษาและอธปิ รายผล 4.2 ความเป็นกรดด่าง นาตัวอยา่ ง 30 กรัม วัด จากการวิเคราะห์คุณสมบัตทิ างเคมีของเพคติน ค่าความเป็นกรด-ด่างด้วยเครื่อง pH Meter ซึ่งค่าที่ได้ ท่ีสกัดจากเปลือกแตงโมด้วยกรดไฮโดรคลอริกท่ีความ แสดงปริมาณความเข้มข้นของไฮโดรเจนอิออนในน้าซ่ึง เขม้ ข้น 0.05 โมลาร์ และน้ากลน่ั ท่ีอณุ หภูมิ 95 องศาเซลเซียส เกิดจากสารทส่ี ามารถแตกตวั ใหอ้ นุมลู กรดหรอื เบสได้ เวลา 60 นาที เปรียบเทียบกับเพคตินทางการค้า พบว่า ปริมาณเพคตินท่ีสกัดด้วยกรดไฮโดรคลอริกและน้ากลั่น 4.3 ปริมาณกรดที่ไตเตรทได้ โดยใช้ตัวอย่าง มีค่าเทา่ กับร้อยละ16.35 และ 6.16 (ตารางท่ี 1) จากการ แยมกระเจี๊ยบแดง 10 กรัม เจือจางในน้ากลั่น 40 มิลลิลิตร หาปริมาณความชน้ื พบว่าเพคตินทางการค้ามีความชืน้ สูง จากน้ันนาตัวอย่างปริมาตร 2 มิลลิลิตร มาไตเตรทด้วย มากท่ีสุดแตกต่างจากเพคตินท่ีสกัดได้จากกรดไฮโดรคลอริก สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 0.1 นอร์มอล อย่างมีนัยสาคัญ และความชื้นของเพคตินจากการสกัด โดยใช้สารละลายฟีนอล์ฟทาลีนความเข้มข้นร้อยละ 1 เปลอื กแตงโมด้วยน้ากล่นั มคี วามช้ืนตา่ ทีส่ ุด ซึ่งมคี วามช้ืน จานวน 2-3 หยด เป็นตัวอินดิเคเตอร์ โดยมีจุดยุติท่ี pH เท่ากับร้อยละ 11.37 7.88 และ 5.69 ตามลาดับ ส่วน 8.2 ตัวอย่างจะเปล่ียนสีเป็นสีชมพู นาค่าปริมาณของ ปริมาณเถ้าในเพคตินมีค่าเท่ากับรอ้ ยละ 5.69 7.82 และ 3.08 ตามลาดบั แสดงวา่ ปรมิ าณเถา้ ท่ีสกัดดว้ ยกรดไฮโดร คลอริกมีแร่ธาตุเจือปนอยู่ในระดับใกล้เคียงกับงานวิจัย

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 69 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ของ ชวนิฏฐ์ และคณะ (2) ซึ่งได้ผลิตเพคตินจากเปลือก มาตรฐานการผลิตทั้งนี้อาจเน่ืองมาจากกลีบเล้ียงและ และกากส้มเหลือทิ้งได้ปริมาณเถ้าร้อยละ 5.42 ปริมาณ กลีบรองดอกของกระเจี๊ยบแดงมีสารสีแดงจาพวก เมทอกซิลท่ีสกัดได้จากเพคตินสามารถบ่งบอกได้ว่า แอนโทไซยานิน (Anthocyanin) จงึ ทาใหแ้ ยมมสี มี ่วงแดง เพคตินนั้นเป็นเพคตินประเภทเมทอกซิลสูง (High นอกจากนี้ยังมีกรดอินทรีย์ เช่น กรดแอสคอบิ ก Methoxyl Pectins; HMP) ซึ่งมีปริมาณเมทอกซิลตั้งแต่ (Ascorbic acid) กรดซิตริก (Citric acid) กรดมาลิก ร้อยละ 8.16 ขึ้นไป หรือ ประเภทเมทอกซิลต่า (Low (Malic acid) และกรดทาร์ทาริก (Tartaric acid) ทีท่ าให้ Methoxyl Pectins; LMP) ท่ีมีปริมาณเมทอกซิลต่ากว่า กระเจ๊ียบ แดงมี รสเป รี้ยว (13) จากงานวิจัย ของ ร้อยละ 8.16 (12) ปริมาณเมทอกซิลที่สกัดด้วยน้ากล่ัน นงลักษณ์ (14) ได้ศึกษาการพัฒนาผลิตภัณฑ์แยม และกรดไฮโดรคลอริกมปี ริมาณสูงกว่าเพคตินทางการค้า กระเจี๊ยบแดงลดน้าตาลโดยค่าความเป็นกรด-ด่างมี แสดงให้เห็นว่า เพคตินท่ีสกัดได้เป็นเพคตินประเภท แนวโน้มลดลงเม่ือระยะเวลาในการเก็บรักษาเพ่ิมขึ้น เมทอกซิลสูง การหาค่าเอสเทอริฟิเคชันของเพคตินทาง เน่ืองจากปริมาณกรดจะมีความไวต่ออุณหภูมิในการเก็บ การคา้ เพคตินท่ีสกัดดว้ ยกรดไฮโดรคลอรกิ และน้ากล่นั มี รักษา เช่นในแยมสตอเบอรี่ท่ีเก็บรักษาท่ี 4 องศาเซลเซียส ค่าร้อยละ 50.04 62.83 และ 93.73 ตามลาดับ โดย มปี ริมาณกรดในรปู กรดแอสอคอร์บคิ ลดลงรอ้ ยละ 50 แต่ ปริมาณเมทอกซิล และค่าเอสเทอริฟิเคชันมีผลต่อการ เม่ือเก็บแยมสตอเบอร่ีที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส เกิดเจลของเพคติน ซึ่งค่า DE ต้ังแต่ร้อยละ 50 ขึ้นไป พบว่าปริมาณกรดลดลงถึงรอ้ ยละ 70 เมื่อเก็บรักษานาน จัดเป็นเพคตินชนิด HMP (12) ซึ่ง HMP สามารถเกิดเจล 28 วัน โดยมีอัตราการสลายเท่ากับ 2.08x10-2 ต่อวัน ท่ี ได้โดยการสร้างพันธะไฮโดรเจนและแรงไฮโดรโฟบิ ก 4 องศาเซลเซียส และ 4.54x10-2 ตอ่ วนั ท่ี 15 องศาเซลเซียส ระหว่างหมเู่ มทอกซิลในสภาวะท่มี ปี ริมาณนา้ ตาลสงู และ (15) สาหรับปริมาณกรดที่ไตเตรทได้ในรูปกรดซิตริกใน pH ต่ากว่า 3.5 (5) ผลิตภัณฑ์แยมกระเจ๊ียบแดงลดน้าตาลมีปริมาณกรดท่ี ไตเตรทได้ร้อยละ 0.61 ในทุกสูตร ซึง่ มีคา่ เท่ากบั งานวจิ ัย แยมกระเจีย๊ บแดงทุกชดุ การทดลองมสี มี ่วงแดง นี้ที่มีปริมาณกรดท่ีไตเตรทได้เท่ากับร้อยละ 0.61 (รูปท่ี 1) และค่าสีของแยมในทุกชุดการทดลองไม่มคี วาม ผลิตภัณฑ์แยมกระเจ๊ียบแดงมีลักษณะผิวมันวาวเป็น แตกต่างกันโดยมีค่าความสว่าง (L*) เท่ากับ 21.03 แผ่นฟิล์มไม่มีน้าไหลเย้ิมและไม่ตกผนึก เนื้อสัมผัสเรียบ 20.97 21.73 และ 21.80 ตามลาดับ และค่าความเป็นสี เนียนเป็นเน้ือเดียวกัน และมีการกระจายตัวของเน้ือ เห ลื อ ง (b*) เท่ า กั บ 2.70 2.90 2.90 แ ล ะ 2.27 กระเจ๊ียบแดงสม่าเสมอ ในด้านรสชาติมีรสหวาน ตามลาดับ ส่วนค่าความเป็นสีแดง (a*) เท่ากับ 0.40 อมเปรี้ยว เมื่อนาไปทดสอบคุณลักษณะทางประสาท 0.77 0.57 และ 0.37 ตามลาดับ (ตารางที่ 2) จากการ สั ม ผั ส พ บ ว่า ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ แ ย ม ก ร ะ เจี๊ ย บ แ ด ง ทุ ก ชุ ด ก า ร วิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีของผลิตภัณฑ์แยมกระเจ๊ียบ ทดลองไม่มีผลต่อคะแนนความชอบด้านลักษณะปรากฏ แดงพบว่ามีค่าปริมาณของแข็งที่ละลายได้ท้ังหมดอยู่ สี กลิ่น รสชาติ เนื้อสัมผัส และความชอบโดยรวม ในช่วง 65-68 °บริกซ์ ความเปน็ กรด-ดา่ ง (pH) อยใู่ นช่วง (ตารางที่ 4) ดังนั้นการใช้เพคตินจากเปลือกแตงโมอาจ 2.2-2.4 และปริมาณกรดท่ีไตเตรทได้เท่ากับร้อยละ 0.61 เป็ น อี ก ห นึ่ งท างเลื อ ก ใน ก าร ผ ลิ ต แ ย ม ก ร ะ เจี๊ ย บ แ ด ง (ตารางท่ี 3) ตามมาตรฐานการผลิตแยมปริมาณของแข็ง เน่ื องจาก การ ใช้ เพ ค ติ น จ าก เป ลื อ กแ ต งโม ได้ แ ยม ที่ มี ท่ีละลายน้าได้อยู่ในช่วง 65.50-67.75 °บริกซ์ มีค่าความ ลักษณะสี กล่ิน รส ใกล้เคียงกับเพคตินทางการค้า โดย เป็นกรด-ด่าง 2.8-3.5 และปริมาณกรดท้ังหมดอยู่ในช่วง สามารถใช้เพคตินจากเปลือกแตงโมท่ีระดับต่าสุดร้อยละ 0.89-0.97 ซึ่งในการผลิตแยมกระเจ๊ียบพบว่าความเป็น 0.10 ในการผลติ แยมได้ กรด-ด่าง และปริมาณกรดท่ีไตเตรทได้มีค่าต่ากว่า

70 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ตารางท่ี 1 คุณสมบตั ิของเพคตนิ ทีส่ กัดจากเปลอื กแตงโมดว้ ยกรดไฮโดรคลอริกและน้ากลนั่ เปรียบเทยี บกับเพคตินทางการค้า คุณสมบตั ิของเพคติน เพคตนิ ปรมิ าณเพคติน ความชืน้ เถ้า เมทอกซลิ Degree of (รอ้ ยละ) (รอ้ ยละ) (รอ้ ยละ) (ร้อยละ) Esterification (ร้อยละ) เพคตินทางการคา้ - 11.37±0.27a 3.08±0.13c 8.15±0.18c 50.04±1.03c สกัดดว้ ยกรดไฮโดรคลอริก 16.35±0.35 7.88±0.13b 5.69±0.06b 10.22±0.12b 62.83±0.71b สกัดด้วยนา้ กลัน่ 6.16±0.35 5.69±0.17c 7.82±0.35a 15.30±0.04a 93.73±0.23a หมายเหต:ุ a, b, c แสดงถงึ ความแตกตา่ งอยา่ งมีนัยสาคญั ทางสถิตขิ องคา่ เฉล่ยี ในแนวตั้ง (p ≤ 0.05) รูปท่ี 1 คุณลกั ษณะทางกายภาพของแยมกระเจยี๊ บแดงท่ีมปี รมิ าณเพคตินทางการคา้ ร้อยละ 0.49 (1) และเพคตนิ จาก เปลอื กแตงโม รอ้ ยละ 0.10 (2) 0.49 (3) และ0.89 (4) ตารางท่ี 2 ลักษณะสีของผลิตภัณฑ์แยมกระเจี๊ยบแดงที่มีปริมาณเพคตินจากเปลือกแตงโม ร้อยละ 0.10 0.49 และ 0.89 เปรียบเทยี บกบั เพคตนิ ทางการคา้ ร้อยละ 0.49 ปริมาณเพคตนิ จากเปลอื กแตงโม คา่ สี a*ns (ร้อยละ) L*ns b*ns 0.49 (เพคตนิ ทางการค้า) 21.03±0.68 0.40±0.26 2.70±0.12 0.10 20.97±0.43 0.77±0.09 2.90±1.01 0.49 21.73±0.44 0.57±0.12 2.90±0.15 0.89 21.80±0.60 0.37±0.12 2.27±0.03 หมายเหตุ: ns หมายถึง ไม่มีความแตกต่างกนั อย่างมนี ยั สาคญั ทางสถิติ ( P > 0.05)

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 71 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ตารางที่ 3 คุณสมบัตทิ างเคมีของผลิตภณั ฑ์แยมกระเจีย๊ บแดงท่มี ีปริมาณเพคตินจากเปลือกแตงโม ร้อยละ 0.10 0.49 และ0.89 เปรียบเทียบกับเพคตินทางการค้าร้อยละ 0.49 ปรมิ าณเพคตนิ จาก กรด-ด่าง ปริมาณของแขง็ ท่ลี ะลายน้า ปรมิ าณกรดทีไ่ ตเตรท เปลอื กแตงโม (รอ้ ยละ) ได้ทงั้ หมด (บรกิ ซ์) ได้ (ร้อยละ)ns 0.49 (เพคตนิ ทางการค้า) 2.42±0.02a 65.00±0.58b 0.61±0.01 0.10 2.24±0.08b 68.00±0.58a 0.61±0.01 0.49 2.32±0.02ab 65.00±0.58b 0.61±0.01 0.89 2.26±0.01b 66.00±0.58b 0.61±0.01 หมายเหตุ: ns หมายถึง ไม่มีความแตกตา่ งกนั อยา่ งมีนยั สาคญั ทางสถิติ (P > 0.05) a, b หมายถึง ความแตกต่างอย่างมีนัยสาคญั ทางสถิตขิ องค่าเฉลีย่ ในแนวต้งั (p ≤ 0.05) ตารางท่ี 4 คุณลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์แยมกระเจี๊ยบแดงท่ีมีปริมาณเพคตินจากเปลือกแตงโมร้อยละ 0.10 0.49 และ0.89 เปรียบเทยี บกบั เพคตินทางการค้าร้อยละ 0.49 ปรมิ าณเพคตนิ จากเปลือก คณุ ภาพทางประสาทสมั ผสั แตงโม (รอ้ ยละ) ลกั ษณะ สีns กล่นิ ns รสชาติns เนื้อสมั ผัสns ความชอบ ปรากฏns โดยรวมns 0.49 (เพคตินทางการค้า) 6.87±0.17 6.97±0.19 6.57±0.20 7.27±0.17 7.23±0.20 7.37±0.16 0.10 6.87±0.20 7.07±0.18 6.57±0.22 7.00±0.20 7.00±0.21 7.27±0.20 0.49 6.90±0.17 6.97±0.21 6.63±0.19 7.30±0.21 7.00±0.21 7.10±0.19 0.89 6.80±0.19 7.10±0.18 6.90±0.18 7.13±0.21 7.13±0.20 7.30±0.19 หมายเหต:ุ ns หมายถึง ไมม่ คี วามแตกต่างกนั อย่างมีนยั สาคญั ทางสถติ ิ (P > 0.05) 3 พบว่าแยมที่ใช้เพคตินทางการค้าและเพคตินที่สกัดได้ สรุปผล จากการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของเพคติน จากเปลือกแตงโม มีค่าสีและปริมาณกรดทีไตเตรทได้ จากเปลือกแตงโมที่สกัดด้วยกรดไฮโดรคลอริกที่ความ ไม่แตกต่างกัน แต่เมื่อวิเคราะห์ค่าความเป็นกรด-ด่าง เข้มข้น 0.05 โมลาร์ และสกัดด้วยน้ากลั่นที่อุณหภูมิ และปริมาณของแข็งท่ีละลายน้าได้พบว่าแยมกระเจ๊ียบ 95 องศาเซลเซียส นาน 60 นาที เปรียบเทียบกับ แดงที่ใช้เพคตินที่สกัดจากเปลือกแตงโมร้อยละ 0.10 มี เพ ค ต ิน ท า ง ก า ร ค ้า พ บ ว ่า เพ ค ต ิน ที ่ส ก ัด ด ้ว ย ค่าความเป็นกรด-ด่างต่าสุด คือ 2.24 และปริมาณ กรดไฮโดรคลอริกมีความชื้น เถ้า ปริมาณเมทอกซิล ของแข็งที่ละลายน้าได้มีค่าสูงสุด คือ 68 °บริกซ์ และค่าเอสเทอริฟิเคชัน (Degree of esterification) อย่างไรก็ตามเมื่อทดสอบทางประสาทสัมผัสพบว่าไม่มี ใกล้เคียงกับค่าเพคตินทางการค้าจึงเหมาะสมที่จะ ความแตกต่างกันในแยมทุกสูตร นามาใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์แยมกระเจี๊ยบแดง ซึ่ง

72 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) กิตตกิ รรมประกาศ 7. ณรงค์ ศิขิรัมย์. การสกัดและการหาลักษณะของเพ คติน วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต. เชียงใหม่: ขอขอบคุณ นายกิตติศักดิ์ อิ่มรุ่งเรือง และ มหาวิทยาลยั เชียงใหม่; 2546. นายสรวิศ ทรพั ย์ศาสตร์ นกั ศึกษาสาขาวิทยาศาสตรแ์ ละ เทคโนโลยีการอาหารที่ช่วยเหลือทางานวิจัย และคณะ 8. Association of Official Analytical Chemist เทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (AOAC). Official Method of Analysis (15th ธัญบุรีท่ีได้สนับสนุนเงินทุนงบรายได้ ประจาปี 2562 ใน ed.) Arington Virginia: Association of Official การงานวจิ ัยนี้ Analytical Chemist; 1990. เอกสารอา้ งอิง 9. Ranganna S. Handbook of Analysis and Quality Control for Fruit and Vegetable 1. ธานุวัฒน์ ลาภตันศุภผล, ปฏิมา ทองขวัญ, ศิริลักษณ์ Products. Tata McGraw-Hill Publishing สรงพรมทิพย์. การสกัดเพคตินจากเปลือกผักและ Company, New Delhi, India; 1986. ผลไม้. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร. 2556;44(2) พเิ ศษ:433-6. 10. Nwanekezi EC, Alawuba OCG, Mkpolulu, CCM. Characterization of Pectic Substances 2. ชวนฏิ ฐ์ สทิ ธดิ ลิ กรตั น์, พิลาณี ไวถนอมสัตย์, จริ าพร from Selected Tropical Fruits [Master’s เช้ือกูล, ปริศนา สิริอาชา. การผลิตเพคตินจาก thesis]. Abia State Nigeria: Graduated เปลือกและกากส้มเหลือทิ้ง. ในรายงานการประชุม School, Abia State University; 1992. วิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์คร้ังท่ี 43 วันที่ 1-4 ก.พ. 2548; มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 11. นันทกร บุญเกิด, ลาไพร ดิษฐวิบูลย์. คู่มือการแปร กรุงเทพ: 2548. น. 469-80. รูปองุ่นและผลไม้อื่นๆ เป็นแยมเจลล่ีและน้าผลไม้ พร้อมด่ืม. พิมพ์ครั้งท่ี 1. นครราชสีมา: โอนลี่ เบสท์ 3. สุธิดา ทองคา. การสกัดเพคตินจากจาวตาลและ ดีไซน์ แอนด์ พร้ินต้งิ ; 2544. เม ล็ ด ต าล อ่ อ น . วารส ารวิท ย าศ าส ต ร์ แ ห่ ง มหาวทิ ยาลยั ราชภัฎเพชรบุรี. 2554;8(1):45-50. 12. YAPO BM. Pectin quantity, composition and physicochemical behaviour as influenced 4. มาริษา ไชยโอสถ. การสกัดเพกตินจากของเหลือทิ้ง by the purification process. Food Res Int. ของขนุน วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต. ชลบุรี: 2009;42(8):1197–202. มหาวิทยาลัยบูรพา; 2549. 13. Hussein RM, Shahein YE, Hakim AEE. Awad 5. นวลกมล อานวยสิน, ณัฐญากรณ์ เสือชุมแสง, เทพ HM. Biochemical and molecular ปัญญ า เจริญรัตน์. วารสารวิทยาศาสตร์และ characterization of three colored types of เทคโนโลยี. 2561;7(5)ฉบบั เสรมิ :481-90. Roselle (Hibiscus sabdariffa L.). J Am Sci. 2010;6:726-33. 6. ขนิษฐา เลิกชัยภูมิ. การสกัดเพคตินจากส้มมะง่ัวและ การใชป้ ระโยชน์ในระบบอาหาร วิทยานิพนธ์ปริญญา 14. นงลักษณ์ งามพีระพงศ์. การพัฒนาผลิตภัณฑ์แยม มหาบัณฑิต. ขอนแก่น: มหาวิทยาลัยขอนแก่น; กระเจ๊ียบแดงลดน้าตาล วิทยานิพนธ์ปริญญา 2545. มหาบัณฑิต. กรุงเทพ: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์; 2557.

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 73 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) 15. Patras A, Brunton NP, Tiwari BK, Butler F. Stability and degradation kinetics of bioactive compounds and colour in strawberry jam during storage. Food and Bioprocess Tech. 2011;4:1245-52.

74 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) การพัฒนาแบบจาลองทางคณติ ศาสตรท์ านายอุณหภมู ิดนิ เพ่อื เพาะกล้าไมเ้ บญจมาศ Development of a Mathematical Model to Predict Soil Temperature for the Growth of Chrysanthemum Sprouts จกั รวาล บุญหวาน1* มานพ แย้มแฟง1 ศริ ชิ ัย เทพา1 ธนาพล สขุ ชนะ1 พิมพพ์ รรณ ปรอื งาม1 รัตนชยั ไพรินทร์2 และ มนพร คปุ ตาสา3 Chakkawan Boonwan1*, Manop Yamfang1, Sirichai Thepa1, Thanaphol Sukchana1, Pimpan Pruengam1, Rattanachai Pairintra2 and Manaporn Kuptasa3 1สายวชิ าเทคโนโลยพี ลังงาน คณะพลงั งานสงิ่ แวดลอ้ มและวัสดุ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกล้าธนบรุ ี กรงุ เทพ ฯ 10140 2 สายวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กรุงเทพฯ 10140 3 สาขาวิชาวศิ วกรรมระบบการผลิต คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบรุ ี กรงุ เทพฯ 10140 1Division of Energy Technology, School of Energy, Environment and Materials, King Mongkut’s University of Technology Thonburi, Tung khru, Bangkok 10140, THAILAND 2Division of Biochemical Technology, School of Bioresources and Technology, King Mongkut’s University of Technology Thonburi, Tung khru, Bangkok 10140, THAILAND 3Division of Manufacturing Systems Engineering, School of Engineering, King Mongkut’s University of Technology Thonburi, Tung khru, Bangkok 10140, THAILAND *Corresponding author e-mail: [email protected] ARTICLE INFO ABSTRACT Article history: This research is the development of a mathematical model to Received: 17 April, 2020 predict soil temperature for the growth of chrysanthemum sprouts compared Revised: 26 May, 2020 with experimental results because the soil temperature affects the growth of Accepted: 9 June, 2020 chrysanthemum sprouts. The solar radiation panel is 55x220 cm. The soil Available online: 12 June, 2020 container is 1 m2 which contains 10 cm tall sprout soil. The temperature DOI: 10.14456/rj-rmutt.2020.7 measurement of the first soil layer is attached to the heating plate below. The second soil layer is higher than the first soil layer 5cm and the third soil layer is higher than the heating unit 10 cm. The comparison of water

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 75 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) Keywords: mathematical temperature from the solar radiation panel and the water temperature in the model, solar water heating heat accumulator tank between experiment results and mathematical system, solar radiation panel, models is found that the average errors are 0.1 °C and 0.17 %, respectively. soil temperature, In case soil temperature fluctuates with time for the second and third soil chrysanthemum layer and the initial water temperature used each time is 40 °C and 60 °C without temperature control, which will allow the temperature to decrease naturally in order to study the increase and decrease of night-time soil temperature between the results of the experiment and mathematical models, it is discovered that the errors are 0.7 °C and 1.4 °C, respectively. When the soil properties are changed by the heat capacity, considering only the terms of Clay and Water Content and comparing the experiments with mathematical models of soils 2 and 3, it is found that the temperature have the average errors of 3.5 °C and 3.5 °C, respectively. For the case of keeping the water temperature in the heat accumulator tank constant, not changing with time, and determining the change in soil temperature in 2D form by specifying that the soil temperature in the first layer is constant at 48 °C and the air temperature is at 28 °C, all of which are as input in mathematical models. It is found that soil temperatures are obtained from the mathematical model are higher than the measured values of 0.82 °C and 2 °C of soil layer 2 and 3, respectively. บทคัดยอ่ 0.1 °C และ 0.17 % ตามลาดบั กรณอี ุณหภมู ิแปรผันตาม เวลาของดินช้ันที่สองและดินช้ันที่สาม โดยอุณหภูมิน้า งานวิจัยน้ีเป็นการ พัฒนาแบบจาลองทาง เริ่มต้นท่ีใช้แต่ละคร้ังคือ 40 และ 60 °C โดยไม่มีการ คณิตศาสตร์ทานายอุณหภูมิดินเพาะกล้าไม้เบญจมาศ ค ว บ คุ ม อุ ณ ห ภู มิ ซึ่ ง จ ะ ป ล่ อ ย ใ ห้ อุ ณ ห ภู มิ ล ด ล ง ต า ม เปรียบเทียบกับผลการทดลอง เน่ืองจากอุณหภูมิดินมีผล ธรรมชาติเพ่ือศกึ ษาการเพ่มิ ขึ้นและลดลงของอณุ หภูมิดิน ต่อการเจริญเติบโตของกล้าไม้เบญจมาศ โดยแผงรับรังสี ในเวลากลางคืนระหว่างผลการทดลองและแบบจาลอง ทางคณิตศาสตร์ พบว่า มีความคลาดเคลอ่ื น 0.7 °C และ อาทิตย์เพื่อทาน้าร้อนขนาด 55220 cm ภาชนะบรรจุ 1.4 °C ตามลาดบั เมื่อคุณสมบัติของดนิ เปลี่ยนแปลงโดย ดินมขี นาด 1 m2 บรรจดุ ินเพาะกล้าไมส้ งู 10 cm การวัด ค่าความจุความร้อนพิจารณาเฉพาะเทอมของ Clay และ อุณหภูมิดินช้ันที่หนึ่งซึ่งติดกับแผ่นให้ความร้อนด้านล่าง Water Content จากการเปรียบเทียบการทดลองกับ ดินชั้นที่สองจะสูงกว่าดินช้ันที่หนึ่ง 5 cm และดินชั้นที่ แบบจาลองทางคณิตศาสตร์ของดินช้ันท่ี 2 และ 3 พบวา่ สามสูงกว่าชุดให้ความร้อน 10 cm เปรียบเทียบอุณหภมู ิ อณุ หภูมดิ ินมคี วามคลาดเคล่อื นเฉล่ยี 3.5 °C และ 3.5 °C น้าที่ออกจากแผงรับรังสีอาทิตย์และอุณหภูมิน้าในถัง ตามลาดบั สาหรบั กรณีรักษาอณุ หภูมนิ า้ ในถงั สะสมความ สะสมความร้อนระหว่างผลการทดลองและแบบจาลอง ร้อนคงท่ีไม่แปรผันตามเวลา กาหนดให้การเปล่ียนแปลง ทางคณิตศาสตร์ พบว่ามีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยท่ี

76 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) อุณหภูมิในดินพิจารณาแบบ 2 มิติ โดยกาหนดอุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิมากกว่า 35 °C จะทาให้อัตราการหายใจของ ดินในชั้นท่ี 1 คงที่ อุณหภมู ิ 48 °C และอณุ หภูมอิ ากาศท่ี รากพืชหายใจเร็วขึ้น (1) ถ้าอุณหภูมิต่ากว่า 4 °C จะทา 28 °C เป็นอินพุต ในแบบจาลองทางคณิตศาสตร์ ซึ่ง ให้อัตราการเจริญเติบโตของรากช้าลง (2) มีการศึกษา พบว่าอุณหภมู ิดินที่ได้จากแบบจาลองทางคณิตศาสตร์สูง อิทธิพลของความหนาแน่น และ ความช้ืนว่ามีผลตอ่ ความ กว่าค่าท่ีวัดได้ 0.82 °C และ 2 °C ของดินช้ันท่ี 2 และ 3 จุความร้อน และค่าการนาความร้อน พบว่าเม่ือความ ตามลาดับ หนาแน่นและความชื้นเพิ่มขึ้น เป็นผลให้ค่าความจุความ ร้อนและค่าการนาความร้อนของดินมากขึ้น (3) การใช้ คำสำคัญ: แบบจาลองทางคณิตศาสตร์ ระบบทาน้าร้อน ความสัมพันธห์ รือความคล้ายคลึงของวงจรทางความร้อน รงั สอี าทิตย์ แผงรับรงั สีอาทิตย์ อุณหภมู ิดิน เบญจมาศ และไฟฟ้าสร้างแบบจาลองทางไฟฟ้า ทาการคานวณเพื่อ ทานายอุณหภูมิของดินที่ระดับความลึกต่าง ๆ เมื่อได้รับ บทนา ความร้อนจากรังสีอาทิตย์ เปรียบเทียบผลการคานวณ จากแบบจาลองกับค่าทว่ี ัดได้ ในการทดลองใช้ดนิ ทรายใส่ เบญจมาศเป็นไม้ตัดดอกท่ีได้รับความนิยม ลงไปในท่อพลาสติกรัศมี 1 m ลึก 90 cm ทาการวัด แพร่หลายท่ัวโลกมีปริมาณการผลิตและมูลค่าการ อุ ณ ห ภู มิ ท่ีร ะ ดั บ ค ว า ม ลึ ก 5 20 35 แ ล ะ 50 cm จาหน่ายสูง โดยเฉพาะประเทศเนเธอร์แลนด์ซึ่งเป็นทั้ง ตามลาดบั การใช้แบบจาลองทานายโดยใชค้ า่ รังสีอาทิตย์ ผู้ผลิตและผู้ส่งออกรายใหญ่ของโลก รวมทั้งประเทศใน เป็นสัญญาณอินพุต จากการเปรียบเทียบค่าท่ีวัดได้กับ แถบยุโรป อเมริกา ญี่ปุ่น ฯลฯ ประเทศผ้ผู ลติ เหล่านีจ้ ะมี ค่าที่ได้จากแบบจาลอง พบว่า เมื่อความลึกเพิ่มขึ้นความ ปัญหาเรอื่ งสภาพภูมอิ ากาศทีห่ นาวเยน็ การปลกู ไม้ดอกท่ี คลาดเคล่ือนมีค่ามากขึ้น ท้ังนี้เป็นผลมาจากความช้ืนใน มีคุณภาพจาเปน็ ตอ้ งปลูกในโรงเรือน ดังนน้ั ทาใหม้ ตี ้นทุน ดนิ ซึ่งแปรผนั ตามความลกึ ค่าทีไ่ ดจ้ ากแบบจาลองมคี วาม การผลิตสูงมาก หากประเทศไทยนาข้อได้เปรียบทาง คลาดเคล่ือนไม่เกิน 2 °C (4) การใช้ความแตกต่างของ สภาพภูมิประเทศท่ีสามารถปลูกเบญจมาศได้ดี ในสภาพ อุณหภูมิดิน เพื่อประมาณการระเหยของน้ารายวัน ด้วย ธ ร ร ม ช า ติ ที่ เ ห ม า ะ ส ม เ ช่ น ภ า ค เ ห นื อ ภ า ค วิธีการใช้อุณหภูมิผิวแทนค่า Sensible Heat Flux และ ตะวันออกเฉียงเหนือ จะสามารถผลิตเบญจมาศแข่งขัน ใช้สัมประสิทธิ์ Empirical คานวณหา Flux ของพลังงาน กับตลาดไม้ดอกของโลกได้ โดยภูมิประเทศท่ีเหมาะสมท่ี ตลอดวันเป็นรายชั่วโมงจากอุณหภูมิเฉล่ียและความร้อน จะส่งเสริมให้มีการเพาะปลูกเพื่อการพาณิชย์ได้แก่ ที่ดินได้รับนามาหาค่าสัมประสิทธิ์การระเหยตัว ในการ จังหวัดเชียงใหม่และเชียงราย เบญจมาศเป็นพืชวันส้ัน ทดลองใช้ดินผสมทราย 96 % ความพรุน 0.4 ความ ดอกจะพัฒนาหากช่วงเวลากลางวันส้ันกว่า 13.5 ชั่วโมง หนาแน่นรวม 1,430 kg/m3 บรรจุในท่อพลาสติกขนาด โดยสภาพอากาศท่ีเหมาะสม คือ อุณหภูมิอากาศใน 30 cm พื้นท่ีหนาตัด 706 cm2 ลึก 110 cm ฝังอยู่ในดนิ ช่วงเวลากลางคืนอยู่ระหว่าง 17 – 20 °C การขยายพันธุ์ ด้านบนเปิดออกสู่บรรยากาศติดต้ังห่างกัน 5 m ผลต่าง เบญจมาศนั้น อุณหภูมิดินมีความสาคัญเป็นอย่างย่ิง อณุ หภูมิจากการเปรยี บเทยี บค่าที่ไดจ้ าก สมั ประสิทธ์กิ าร เพราะกล้าไม้เบญจมาศต้องการอุณหภูมิดินที่ประมาณ ถ่ายเทการระเหยน้าของดินท่ีไดม้ ีคา่ เท่ากับ 0 ที่ดินเปียก 20 °C เพ่ือการออกรากพ้นกิ่งชา นอกจากน้ีอุณหภูมิดิน และเทา่ กับ 1 ท่ดี นิ แห้ง สาหรบั ค่าทีว่ ดั ได้จาก Lysimeter ยังมีความสาคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชอีกหลายชนดิ ซึ่งอุณหภูมิที่เหมาะสมของพืชจะอยู่ระหว่าง 15 – 35 °C

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 77 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) เป็น 0.2 ในดินเปียก และ 0.8 ในดินแห้ง ซึ่งค่าท่ีได้ก็ให้ ตารางท่ี 1 เปรียบเทียบองค์ประกอบของดนิ ค่าที่แม่นยาเพียงพอต่อการนาไปใช้ (5) การสร้าง แบบจาลองใน 2 มติ ิ เพ่อื ทานายอณุ หภูมแิ ละความชื้นใน ส่วนผสม ดินท่ีใช้ ดิน ดินที่ถูกให้ความร้อนด้วยอากาศร้อนท่ีปล่อยออกมาจาก ทดลอง ท่ัวไป* ท่อ โดยใช้หลักการของการแพร่ความชื้นและความร้อน มาใช้สร้างแบบจาลองในแบบ 2 มิติ พบว่าที่ผิวดินจะ Sand (% by vol.) 40 24 แม่นยามากท่ีสุด โดยมีความแม่นยาถึง 97 % ส่วนการ Silt (% by vol.) 26 19 ถา่ ยเทมวล 92 % (6) Clay (% by vol.) 34 57 Water Content 63.5 4 ดังนั้นในงานวิจัยนี้ จะศึกษาและพัฒนา (% by mass) แบบจาลองทางคณิตศาสตร์เพื่อใช้ทานายอุณหภูมิดิน Organic Matter 17.3 - เพาะกล้าไม้เบญจมาศ โดยใช้พลังงานรังสีอาทิตย์ทาน้า (% by mass) ร้อนเพ่ือนาไปทดสอบการให้ความร้อนดินเพาะกล้าไม้ เบญจมาศจากดา้ นลา่ งขึ้นไปดา้ นบน * ดินท่ัวไป เป็นดินที่เก็บตัวอย่างดินจากบริเวณคณะ พลงั งานและวสั ดุ วิธดี าเนนิ การวิจยั ตารางท่ี 2 สมบัตทิ างฟิสกิ สข์ องดนิ งานวิจยั น้ีเปน็ การศกึ ษาการควบคุมอุณหภมู ดิ นิ ให้เหมาะสมต่อการเจรญิ เตบิ โตของกล้าไมเ้ บญจมาศ โดย สว่ นผสม ดนิ ทใ่ี ช้ ดิน ใช้พลังงานรังสีอาทิตย์ ซึ่งมีวิธีการวิจัยดังรายละเอียด ทดลอง ทั่วไป* ตอ่ ไปน้ี Bulk density (kg/m3) 618 1,187 การวเิ คราะห์สมบัตขิ องดิน Water Content (%) 63.5 4 Porosity (%) 76.67 55.2 ดินที่ใช้ในการทดลองเป็นดินผสมเพ่ือการปลูก Thermal Conductivity 0.662 ไม้ดอก เป็นดินที่บรรจุถุงขายขนาดถุงละ 10 kg ในช่ือ (W/m°C) 0.817 ทางการค้า “ดินลาดวน” ดินตัวอย่างจะถูกบรรจุลงใน Heat Capacity 2.02 ภ า ช น ะ ท่ี มิ ด ชิ ด แ ล ะ ถู ก ส่ ง ไ ป วิ เ ค ร า ะ ห์ ท่ี ภ า ค วิ ช า (MJ/m3 °C) 1.579 ปฐพีวิทยา คณะเกษตร มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์ ซง่ึ ถ้า Thermal diffusivity 3.297 x ชนิดของดินเพาะกลา้ ไมม้ กี ารเปลีย่ นแปลงก็จะทาให้คา่ ที่ (m2/s) 10-7 5.174 x ได้จากแบบจาลองมีการเปลี่ยนแปลงตามสมบัติของดิน 10-7 โดยผลการวเิ คราะหด์ นิ ตัวอยา่ งมีองคป์ ระกอบดงั น้ี * ดินท่ัวไป เป็นดินท่ีเก็บตัวอย่างดินจากบริเวณคณะ พลังงานและวสั ดุ การทดลองการใหค้ วามร้อนดนิ ด้วยแผ่นความรอ้ น ในการทดลองให้ความรอ้ นแก่ดนิ โดยจา่ ยนา้ เขา้ สู่แผงรับรังสีอาทิตย์ด้วยอัตราการไหลคงที่ เข้าสู่แผงรับ รังสีอาทิตย์ที่ 750 cm3/min วัดอุณหภูมิน้าเข้า - ออก จากแผงรับรังสีอาทิตย์ วัดอุณหภูมิน้าในถังสะสมความ ร้อนและวัดคา่ รงั สีทต่ี กกระทบบนแผงรับรังสีอาทติ ย์ โดย

78 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) แผงรบั รงั สีอาทิตย์ท่ีใช้มีขนาด 55220 cm วางหนั หน้า FR() = 0.6693 ในขณะทาการทดสอบอัตราการไหล ไปทางทิศใต้ทามมุ 14° กับแนวระดบั เพื่อทานา้ ร้อนไปให้ ของน้าเข้าแผงด้วยอัตรา 0.75 l/min อุณหภูมิน้าเข้า - ความร้อนแกด่ ินเพาะกล้าไมจ้ ากด้านลา่ งขึ้นไปดา้ นบนใน ออกแผงมีความแตกต่างเฉล่ียท่ี 12 °C ความร้อนใช้ ชุดให้ความร้อนดิน ดังรูปที่ 1 ซ่ึงการนาน้าร้อนท่ีได้จาก ประโยชน์ 626.03 W ด้วยรังสีทีต่ กกระทบพ้ืนเอยี งอตั รา พลังงานรังสีอาทิตย์ไปใช้ในการให้ความร้อนแก่ดินเพาะ 907.35 W/m2 และแผงรับรังสีมีประสิทธิภาพเฉล่ีย กล้าไม้เบญจมาศเป็นการนาพลังงานรังสีอาทิตย์ซึ่งเป็น รายวันท่ี 58.03 % พลังงานสะอาดมาใชใ้ ห้เกดิ ประโยชน์ งั นารอ้ น ดนิ Efficiency 0.8 นารอ้ น 0.6 นวน 0.4 0.2 0.005 0.01 0.015 0.02 0 (Tfi-Ta)/IT 0 Pump รูปที่ 2 สมรรถนะของแผงรบั รงั สีอาทติ ย์ รูปท่ี 1 ระบบให้ความรอ้ นดนิ แบบจ้าลองทางคณิตศาสตร์ของระบบท้าน้าร้อนจาก พลงั งานรงั สอี าทติ ย์ เครือ่ งมอื วัดทใี่ ช้ในการทดลอง 1. พิจารณาแผงรบั รังสีอาทติ ย์ 1. เครื่องมือวัดอุณหภูมิโดยใช้ Data Logger ย่ีห้อ Graphtec รนุ่ GL840 เมอื่ นาไปใชก้ บั สาย Thermocouple mw1CpT,fi รังสอี าทติ ย์ mw1CpT,fo Type K มคี า่ ความคลาดเคลอ่ื น  0.8°C แผงรับรงั สอี าทิตย์ 2. สาย Thermocouple Type K 3. เคร่ืองมือวัดค่ารังสีอาทิตย์ Pyranometer ยี่ห้อ EKO รูปที่ 3 สมดุลความรอ้ นทีแ่ ผงรบั รงั สีอาทิตย์ รนุ่ ML-01 มีคา่ ความคลาดเคล่ือน  3 % จากรปู ที่ 3 สมการสมดุลความรอ้ น ผลการศึกษาและอภปิ รายผล   Ac FR   AC  FRU L Tf ,i - Ta  (1) IT   mw1cpTf ,i   การหาสมรรถนะของแผงรับรงั สีอาทิตย์ mw1cpTf ,o ทาการวัดอุณหภูมิเข้า - ออกจากแผงรับรังสี ดังน้นั เพ่ือคานวณความร้อนใช้ประโยชน์ (QU) วัดค่ารังสีที่ตก กระทบพ้ืนเอียง (IT) และวัดอุณหภูมิแวดล้อมนาข้อมูลที่    (2)Tf ,o  Tf ,i  AC FR  ได้มาหาค่าสัมประสิทธ์ิการเปล่ียนรูปจากรังสีอาทิตย์ไป IT - FRUL Tf ,i -Ta เป็นความรอ้ น FR() และสัมประสิทธิ์การสญู เสียความ mw1cp ร้อน (FRUL) จากรูปท่ี2 ได้ FRUL= 8.597 W/m2°C และ โดยท่ี AC = พนื้ ทีร่ บั แสงอาทิตยข์ องตวั เกบ็ รงั สี (m2) CP = คา่ ความจุความรอ้ นจาเพาะของนา้ (J/kgK) FR = คา่ แฟกเตอรก์ ารดึงความร้อน (Dimensionless)

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 79 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) m w = อตั ราการไหลเชิงมวลของน้า (kg/s) จากนั้นจะลดลงอย่างตอ่ เนือ่ งจนมอี ณุ หภมู สิ ดุ ท้ายที่ 40.7 °C ที่เวลา 18.00 น. IT = รังสจี ากแสงอาทิตย์ท่ตี กลงบนตวั เก็บรังสี (W/m2) Ta = อณุ หภูมิส่ิงแวดล้อม (°C) m W2CpT,O QL Tf ,i = อุณหภูมิของนา้ ทไี่ หลเข้าตัวเกบ็ รงั สี (°C) Tf ,o = อณุ หภมู ขิ องนา้ ทไี่ หลออกตวั เกบ็ รงั สี (°C) m W1CpT,fo m W2CpT,S UL = สัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนรวมของตัวเก็บ m W1CpT,fi รงั สี (W/m2°C)  = คา่ สภาพสง่ ผา่ น (Transmissivity) ของกระจกมี ค่าประมาณ 0.85 (Dimensionless)  = ค่าสภาพดูดกลืน (Absorptivity) ของผิวสีดาด้านมี ค่าประมาณ 0.96 (Dimensionless) Temperature ( oC )55 รปู ท่ี 5 สมดลุ ความรอ้ นทถ่ี งั สะสมความร้อน Temperature( oC)50จากรปู ที่ 5 สมการสมดลุ ความร้อน 45 40 Tf o   mcp TS  35 Tf o,c al dT  mw1Cp Tf ,o -Tf ,i - mw2 - TO (3) 30 dt -UAS TS -Ta  (4) 25 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00  20 tim e 6:00 ดงั นน้ั รูปท่ี 4 เปรียบเทียบอุณหภูมิน้าที่ออกจากแผงรับรังสี   TS1 mw1Cp Tf ,o -Tf ,i  อาทิตย์กับแบบจาลองทางคณติ ศาสตร์ -mw2 C p TS -TO   TS1  t  mwcp  การทดลองจ่ายน้าเข้าสู่แผงรับรังสีด้วยอัตรา  -UAS TS -Ta  9 l/min มีปริมาณรังสีท่ีตกกระทบบนพ้ืนเอียงเฉลี่ยท่ี 628.31 W/m2 ความร้อนที่ใช้ประโยชน์โดยเฉล่ียอยู่ที่ 50 Ts 393.86 W เม่อื เปรียบเทียบอุณหภมู นิ า้ ทอี่ อกจากแผงรับ 45 Ts,cal รังสีจากค่าท่ีวัดได้จากการทดลองและแบบจาลอง พบว่า 40 มคี วามคลาดเคล่อื นโดยเฉลี่ยที่ 0.1 °C ดังรปู ที่ 4 35 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 30 tim e 2. พิจารณาถังสะสมความร้อน 25 จากรูปท่ี 6 อุณหภูมิในถังสะสมความร้อนซึ่งได้ 20 จากการวดั และแบบจาลองพบวา่ มคี วามคลาดเคล่อื นเฉลี่ย ที่ 0.17 % สาหรับการเพ่ิมขนึ้ ของอุณหภูมิน้าในถังสะสม 7:00 ความร้อน พบว่าในรอบวันอุณหภูมิเพิ่มข้ึนจาก 29 °C เป็น 40 °C จากเวลาเร่ิมต้น 8.00 น. ถึง 18.00 น. รูปที่ 6 เปรียบเทยี บอุณหภูมนิ า้ ในถงั สะสมความร้อนกบั โดยมีอตั ราการเพิม่ ขนึ้ สงู สุดที่ 47.73 °C ในเวลา 14.00 น. แบบจาลองทางคณติ ศาสตร์ การศึกษาการเปล่ียนแปลงอุณหภูมิในดินเมอื่ ได้รบั ความ รอ้ นจากแผ่นความร้อน

80 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ผลการทดลองการถ่ายเทความร้อนในดินด้วยแบบจ้าลอง 1 4 7 ทางคณติ ศาสตร์ 45cm 100cm45cm258 ก า ร ใ ช้ แ บ บ จ า ล อ ง ท า ง ค ณิ ต ศ า ส ต ร์ ท า น า ย 5cm36 9 อุณหภูมิดินในชั้นต่างๆ เพื่อท่ีจะหาแบบจาลองท่ี 10cm45cm 45cm 100cm เหมาะสมสาหรับทจ่ี ะใช้ในการประเมนิ สภาวะการทางาน (ก) ด้านบน ท่ีเหมาะสม สาหรับการควบคุมอุณหภูมิดิน ซ่ึง ดินชันท่ี 3 แบบจาลองท่ีสร้างขึ้นจะพิจารณาทั้งที่สภาวะคงตัวและ ดินชันที่ 2 ดินชนั ท่ี 1 ไมค่ งตัวแบ่งออกเป็น 2 กรณีดงั นี้ นาร้อน 1. กรณอี ณุ หภมู ดิ ินแปรผันตามเวลาหรอื ท่ี สภาวะไม่คงตวั นวน การทดลองโดยจ่ายน้าท่ีอุณหภูมิน้าเร่ิมต้นที่ (ข) ด้านหน้า 40 และ 60 °C โดยจะปล่อยให้น้าในถังสะสมความร้อน ลดลงตามธรรมชาติ ซ่ึงจะศึกษาถึงอัตราการเพิ่มขึ้นและ รูปที่ 7 ตาแหน่งการวดั อณุ หภมู ใิ นแต่ละชน้ั ลดลงของอุณหภูมิดินในเวลากลางคืน ในการสร้าง แบบจาลองพิจารณาการแพร่ของความร้อนจากช้ันดิน การทดลองจะบรรจุดนิ ลงในชดุ ใหค้ วามร้อนดิน จากด้านล่างสู่ด้านบน โดยจัดสมการในรูปของ Finite ซ่ึงมีขนาดพ้ืนท่ี 1 m2 ดินมีความสูง 10 cm ซึ่งในการ Difference ดังสมการที่ (5) และ (6) เป็นการนาความ เลือกระดับความลึกท่ี 10 cm เนื่องจากรากของกล้าไม้ ร้อนแบบ 1 มิติ ซึ่งการนาความร้อนจะเกิดข้ึนในแกน z เบญจมาศจะมีความยาวอยู่ในช่วงไม่เกิน 10 cm และ เท่าน้ัน การให้ความร้อนช้ันที่ติดกับแผ่นความร้อนจะมีอุณหภูมิ สูงอาจเป็นอันตรายต่อกล้าไม้ได้โดยดินจะรับความร้อน T (z,t  t) T (z, t)   d 2T  t (5) จากด้านล่างข้ึนด้านบน ดังรูปท่ี 7 (ข) ในการติดตั้งจดุ วดั dz2 อุณหภูมิดินจะติดตั้งจุดวัดอุณหภูมิโดยแบ่งดินออกเป็น 3 ช้ัน คือชั้นที่ 1 เป็นชั้นท่ีสัมผัสกับแผ่นความร้อน ชั้นที่ t T (z  z,t) 2 คอื ช้นั ดนิ ทค่ี วามหนา 5 cm ชนั้ ท่ี 3 คอื ที่ผวิ ดิน และใน z2 2T  แต่ละช้ันจะทาการวัดอุณหภมู ิ 9 ตาแหน่ง ขณะท่ีทาการ T (z,t  t)  T (z,t)  (z,t)   (6) บรรจุดินลงในชดุ ให้ความรอ้ นจะทาการชั่งน้าหนักดินเพ่ือ นาไปคานวณหาคา่ ความหนาแน่นรวมของดนิ ตาแหนง่ ท่ี T (z  z,t) ติดต้งั จดุ วดั อุณหภูมแิ สดงในรปู ที่ 7 (ก) โดยค่า สมั ประสทิ ธก์ิ ารแพร่ (Thermal Diffusivity Constant) หาไดจ้ ากสมการที่ (7)  k (7) Cp โดยที่  = สมั ประสทิ ธก์ิ ารแพร่ (m2/s) k = คา่ การนาความร้อน (W/m°C)  = ความหนาแนน่ (kg/m3)

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 81 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) โดยค่าทน่ี ามาใชใ้ นการคานวณนามาจากตารางที่ 2 เคลื่อนที่มากจะอยู่ในช่วงช่ัวโมงท่ี 2 ถึงช่ัวโมงท่ี 4 ซึ่ง โดยมเี ง่ือนไขขอบเขตที่ z = 0 อัตราการเพิ่มข้ึนของอุณหภูมิซ่ึงในแบบจาลองจะเป็น Polynomial Degree 2 ซ่ึงจะทาให้ความชันมีค่าต่า อีก    ทั้งในช้ันท่ี 3 ยังเป็นชั้นผิวดินซ่ึงจะมีผลกระทบจากการ  พาความร้อนจากอากาศแวดล้อม การระเหยและการแผ่  รังสี ซึ่งในแบบจาลองจะไม่นามาคดิ แต่จะพิจารณาความ 7 106Tw2  0.0009Tw  0.0243 t2 รอ้ นทผี่ ิวดนิ ดว้ ยกระบวนการนาความร้อนแทน  T1   40   6105Tw2  0.01Tw  0.1967 t  35   0.0095Tw2  0.9716Tw  2.3899  30 Ts3 (8) 25 Ts3,cal ท่ี z = 15 cm, T = Ta = 28.7 °C เม่อื t = เวลา (min) 20 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 และ t = time step ที่ 600 sec tim e(hr)Temperature( oC) Temperature( oC)45 รปู ที่ 9 เปรยี บเทียบการเปลีย่ นแปลงอุณหภูมิดินช้ันท่ี 3 ระหว่างอุณหภูมิท่ีวัดได้กับแบบจาลองทาง 40 คณิตศาสตร์ทีเ่ วลาต่าง ๆTemperature( oC) 35 45 40 30 Ts2 35 25 Ts2,cal 30 Ts2 20 25 Ts2,cal 20 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 tim e(hr) 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 tim e(hr) รปู ท่ี 8 เปรยี บเทยี บการเปล่ียนแปลงอณุ หภมู ิดินชั้นที่ 2 ระหว่างอุณหภูมิที่วัดได้กับแบบจาลองทาง รูปท่ี 10เปรยี บเทียบการการเปล่ยี นแปลงอุณหภมู ิดินชั้น คณิตศาสตร์ทเ่ี วลาตา่ ง ๆ ที่ 2 ระหว่างอุณหภูมิท่ีวัดได้กับแบบจาลองทาง คณิตศาสตร์เม่อื คณุ สมบตั ขิ องดินเปลย่ี นไป จากรูปที่ 8 เปรียบเทียบอุณหภูมิดินในชั้นที่ 2 โดยเปรียบเทียบค่าท่ีวัดได้กับแบบจาลองที่ได้จากวิธี จากรูปที่ 10 กรณีที่เปลี่ยนวิธีคานวณสมบัติ Parabolic Finite Difference โ ด ย time step ทุ ก ของดินโดยค่าความจุความร้อนพิจารณาเฉพาะเทอม 10 นาที พบว่า ค่าท่ีได้จากแบบจาลองใกล้เคียงกับค่าท่ี ของ Clay และ Water Content และในค่าการนา วัดได้ โดยมีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยท่ี 0.7 °C เป็นเพราะ ความร้อนก็เช่นเดียวกัน พบว่าในช่วงชั่วโมงที่ 2 ถึง สมบัติของดินมีความถูกต้องแม่นยา การคานวณหาค่า ชั่วโมงที่ 8 จะมีความคลาดเคลื่อนอย่างมาก โดยมี สมบัติทางความร้อนของดินคานวณจากองค์ประกอบทุก ความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยที่ 3.5 °C เมื่อเข้าสู่สภาวะคง ค่าของดินท้ัง Sand Silt Clay และ Water Content น อ ก จ า ก นี้ ยั ง พ บ ว่ า ค ว า ม ช้ื น ใ น ดิ น ไ ม่ ส่ ง ผ ล ต่ อ ก า ร วิเคราะห์ในลักษณะของการนาความร้อน ความร้อนแฝง ไม่ส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนเมื่อให้ความร้อนจาก ด้านล่างของดิน จากรูปที่ 9 เปรียบเทียบอุณหภูมิดินใน ช้ันท่ี 3 เปรียบเทียบระหว่างค่าที่วัดได้กับแบบจาลอง พบว่ามีความคลาดเคล่ือนเฉลี่ยที่ 1.4 °C โดยความคลาด

82 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) ตัวความคลาดเคลื่อนมีแนวโน้มลดลงซึ่งที่สภาวะคงตัว ร้อนโดยจะรักษาอุณหภูมิน้าร้อนให้คงที่ เมื่อดินได้รับ ความคลาดเคลื่อนเหลือเป็น 0.5 °C สาเหตุความคลาด ค ว า ม ร้อ น จ น กร ะ ทั่ง อุณ ห ภูมิเ ข้า ใ ก ล้แ ผ่น ค ว า ม ร้อน เคลื่อนเพราะสมบัติของดินที่ใช้ในการทดลองมีปริมาณ แล้ว กระบวนการแพร่ความร้อนในดินจะส้ินสุดลงเข้า Clay ไม่มากนักคือมีเพียง 34 % และถ้าดินมีความช้ืน สู่สภาวะคงตัว อุณหภูมิดินจะไม่เปลี่ยนแปลงอีก ตา่ ก็จะให้ค่าคลาดเคลื่อนมีแนวโน้มเพ่ิมข้ึนเพราะว่าดิน แ บ บ จา ล อ ง ที่ส ร้า ง ขึ้น นี้จ ะ ศึก ษ า ก า ร เ ป ลี่ย น แ ป ล ง ที่ใช้ในการทดลองตัว Clay ไม่ใช่นัยสาคัญของดินแต่ อุณหภูมิในดิน แบบ 3 มิติ โดยแกน z คือ ความสูง เป็นความช้ืนซ่ึงมีค่ามากกว่าถึง 63.5 % ของชั้นดินส่วนแกน x และแกน y จะเป็นระนาบของ ดินซึ่งมีขนาดเท่ากัน ดังรูปที่ 12 40Temperature( oC) Ts3 6 7 8 9 10 35 Ts3,cal 30 dz2:004:006:00 25 8:00 20 0:00 tim e(hr) 12345 รูปที่ 11 เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิดินชั้นที่ Ts1 Ts2 Ts3 Ts4 Ts5 X 3 ระหว่างอุณหภูมิท่ีวัดได้กับแบบจาลองทาง O dx คณิตศาสตรเ์ มื่อคุณสมบัติของดนิ เปล่ยี นไป รูปท่ี 12 ตาแหน่งของดินทพ่ี จิ ารณา จากรูปที่ 11 เปรียบเทียบอุณหภูมิดินในชั้น ที่ 3 ระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่ได้จากแบบจาลอง โดยท่ี x = y = 10 cm และ z = 5 cm พบว่ามีความคลาดเคลื่อนสูงขึ้นเมื่อเทียบกับชั้นที่ 2 โดยคลาดเคล่ือนเฉล่ียท่ี 3.5 °C โดยคลาดเคลื่อนมาก สมมตฐิ าน ที่สุดที่ชั่วโมงที่ 2 ถึงชั่วโมงที่ 6 ซึ่ง คลาดเคลื่อนอยู่ 5 1. เป็นการนาความรอ้ น 3 มิติ ภายใตส้ ภาวะคงตัว – 6 °C ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ดินไม่ได้มี Clay เป็น 2. ไม่มีแหลง่ ผลิตความร้อนภายในดนิ องค์ประกอบท่ีมีนัยสาคัญ และดินชั้นที่ 3 มีการถ่ายเท 3. สมบัติทางฟิสกิ สข์ องดนิ ทั้งความหนาแน่น ค่าการ ความร้อนอย่างอื่นร่วมด้วย เช่น การพาความร้อนจาก นาความร้อนและความช้ืนมีค่าคงที่ อากาศแวดล้อม การระเหยและการแผ่รังสี จึงทาให้มี 4. พิจารณาเนื้อดินเปน็ เนื้อเดยี วกนั ความคลาดเคลื่อนมาก และในช่วงสภาวะคงตัวมี ความคลาดเคล่ือนท่ี 3 °C 2. กรณีรักษาอุณหภูมินา้ ในถังสะสมความ ร้อนคงที่อุณหภูมิดินไม่แปรผันตามเวลา ใ น ก า ร ท ด ล อ ง โ ด ย ก า ร จ ่า ย น้ า เ ข ้า สู ่ช ุด ใ ห้ ความร้อนดินท่ีอัตราการไหล 1 l/min โดยใช้น้าร้อนท่ี อุณหภูมิ 70 60 50 และ 40 °C จ่ายเข้าสู่ชุดให้ความ

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 83 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) พิจารณาที่ Node 1 สมการสมดุลความร้อน T6  x / T1 T2 y     z / T7 T2 y)  + Node 1    k (x    k z   T2  x / T3 - T2 y   +  z Ts2 -T2 y)  = 0  z    / k(x    k  (11) Ts1 ในทานองเดียวกันเม่ือพิจารณาสมดุลความร้อนท่ีจุดท่ี 3 รูปท่ี 13 ตาแหนง่ ของดนิ พิจารณา Node ที่ 1 และ 4 จะได้ สมการสมดุลความร้อน ดังรูปท่ี 13  x / T2 - T3 y   +  z / T8 -T3 y)  +  x    k(x    k   z / k T6 -T1 / 2)    x / T2 -T1 y)   T4 - T3  +  Ts3 -T3  = 0    k(z    z    / k(x    y (x   x / k y   z y) +  Ts1 -T1 y  = 0 (9) (12)    z / k (x / 2)   ในทานองเดยี วกันเม่ือพิจารณาสมดลุ ความรอ้ นทจี่ ุดที่ 5 จะได้  x / T3 - T4 y   +  z / T9 -T5 y)  +  z    k(x    k   x / T4 -T5 y)    z / k T10 T5 / 2)   x / T5 - T4 y   +  z Ts4 -T4 y)  = 0  k(z      z    / k(x    y (x   k  +  Ts5 -T5  = 0 (10) (13)  z  / k (x / 2)  y   พิจารณาจุดที่ 6 ดังรปู ที่ 15 พิจารณาที่ Node 2 ดงั รูปท่ี 14 Ta T7 Node 6 T7 Node 2 T3 T1 Ts1 T1 รูปท่ี 14 ตาแหน่งของดนิ พจิ ารณา Node ท่ี 2 รปู ที่ 15 ตาแหนง่ ของดินพิจารณา Node ท่ี 6 สมการสมดลุ ความรอ้ น

84 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online)  z / k T1 -T6  y   ในทานองเดยี วกนั เมือ่ พจิ ารณาสมดลุ ความรอ้ นทีจ่ ุดท่ี 8   และ 9 จะได้  (x / 2)   T7 - T6 y    x / k T7 - T8  y  +  / 2)   / 2)   x / k (z    (z   T9 -T6 y  = 0 (14)  x / k T 9-T8  y  +  z / T3 -T8 y)  1     k(x   / h (x / 2)    (z / 2)  ในทานองเดียวกันเม่ือพิจารณาสมดุลความร้อนท่ีจุดท่ี 10 จะ +  / T9 -T8 y)  = 0 (17) ได้ 1 h(x    T9 -T10    x / k T8 - T9  y  +    / 2)   x / k (z / 2)  y   (z   T5 -T10    x / k T10 - T9  y  +  z / T4 -T9 y)     / 2)   k(x    z / k (x / 2)  y   (z   T9 -T10  = 0 (15) +  / Ta -T9 y)  = 0 (18) 1  1 h(x   (x / 2) y  / h  คา่ สมั ประสทิ ธิ์การพาความรอ้ นโดยลมหาไดจ้ ากสมการท่ี (19) พิจารณาจดุ ท่ี 7 ดังรปู ที่ 16 h  2.8 3V (19) Ta โดยที่ V = ความเร็วลม (m/s) เมอ่ื ไดส้ มการสมดลุ ความร้อนของท้งั 10 จดุ ทาการ Node 7 แกส้ มการหาอุณหภูมใิ นแตล่ ะจุดจะไดอ้ ณุ หภูมิ ดังรปู ท่ี 17 T6 T8 Z 39.62 39.35 36.85 35.78 35.31 T2 44.13 43.81 42.97 42.42 42.12 รปู ที่ 16 ตาแหนง่ ของดินพจิ ารณา Node ที่ 7 สมการ dz สมดลุ ความรอ้ น 48.8 48.8 48.8 48.8 48.8 X O dx  x / k T6 - T7  y   + รูปท่ี 17 การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในดิน 2 มิติ  / 2)   (z   x / k T8 - T7  y   + จากรูปที่ 17 การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในดินที่  / 2)  ถูกให้ความร้อนเมื่อพิจารณาแบบ 2 มิติ ซึ่งเป็นการ  (z  พิจารณาภายใต้สภาวะคงตัว โดยกาหนดอุณหภูมิดินใน ชน้ั ท่ี 1 คงที่ อณุ หภมู ิ 48 °C และอณุ หภูมิอากาศที่ 28 °C  z / T2 -T7 y)  = 0 (16) เป็นอินพุตในแบบจาลอง และ คานวณสัมประสิทธิ์การ  k(x  

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 85 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) พาความร้อนที่ผิวดินคือ 7.3 W/m2°C ด้วยความเร็วลม กติ ติกรรมประกาศ เฉล่ียท่ี 1.5 m/s (7) พบว่า อุณหภูมิดินในชั้นที่ 2 มี อุณหภูมิเฉลี่ยท่ี 43.12 °C สูงจากค่าท่ีวัดได้ 0.82 °C ซึ่ง งานวิจัยน้ีได้รับการสนับสนุนจากงบประมาณ ค่าท่ีวัดได้คือ 42.3 °C ส่วนอุณหภูมิดินในชั้นท่ี 3 มี ข อ ง ม ห า วิ ท ย า ลั ย เ ท ค โ น โ ล ยี พ ร ะ จ อ ม เ ก ล้ า ธ น บุ รี อุณหภูมิเฉลีย่ ที่ 37.32 °C สูงกว่าค่าท่ีวัดได้อยู่ 2 °C เหตุ ขอขอบคุณสายวิชาเทคโนโลยีพลังงาน คณะพลังงาน ที่อุณหภูมิดินในชั้นที่ 3 มีความคลาดเคล่ือนมาก เป็น สิ่งแวดล้อม และวัสดุ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอม เพราะในดินมีกลไกการถ่ายเทความร้อนอ่ืนร่วมด้วย เกล้าธนบรุ ี ที่สนบั สนนุ อปุ กรณ์และสถานทีใ่ นการทาวจิ ยั โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพาความร้อนในช้ันดินที่มีความ พรนุ มาก ๆ จะทาให้การวเิ คราะหก์ ารถ่ายเทความรอ้ นใน เอกสารอ้างอิง ดินดว้ ยการนาความรอ้ นมีความคลาดเคลอื่ นมากขึ้น 1. Krutkun T. Sustainable agriculture use of soil สรุปผล fertilizer. 1st ed.Bangkok: Green fence; 1997. การเปรียบเทียบอุณหภูมิน้าท่ีออกจากแผงรับ 2. Feungchan S. Fruit tree physiology. 1 st ed. รังสีอาทิตย์และถังสะสมความร้อนระหว่างค่าที่วัดไดจ้ าก Bankok: Sirakan Offset; 1994. การทดลองและแบบจาลองทางคณิตศาสตร์ พบว่ามี ความคลาดเคลื่อนโดยเฉล่ียท่ี 0.1 °C และ 0.17 % 3. Scott HD. Soil Physics: Agricultural and ต า ม ล า ดับ เ ม่ื อใช้ แ บ บ จา ลองทา งคณิตศาสตร์ Environmental Applications. 1 st ed. Library เปรยี บเทยี บอณุ หภูมดิ ินเพาะกล้าไม้กรณีอุณหภมู ดิ ินแปร of Congress cut a logging Iowa State: Wiley- ผันตามเวลาหรือท่ีสภาวะไม่คงตัวกับการทดลองของดิน Blackwell; 2001. ช้ันที่ 2 ซ่ึงมีระยะสูงกว่าชุดให้ความร้อน 5 cm และดิน ชัน้ ที่ 3 มรี ะยะสูงกว่าดินช้ันท่ี 2 อยู่ 5 cm หรอื สงู กวา่ ชุด 4. Dardo O, Jorge L, Leonardo P. Predicting ให้ความร้อน 10 cm โดยอุณหภูมิน้าเร่ิมต้นที่ 40 และ Temperature and Heat flow in a Sandy Soil 60 °C พบว่า มีความคลาดเคล่ือน 0.7 °C และ 1.4 °C by Electrical Modeling. Soil Sci Soc Am J. ตามลาดบั และเม่อื มีการเปลยี่ นแปลงสมบัตขิ องดนิ พบวา่ 2001;65(4):1074-80. อุณหภูมิดินชั้นที่ 2 มีความคลาดเคลื่อนเฉล่ียท่ี 3.5 °C เม่ือเข้าสู่สภาวะคงตัวความคลาดเคลื่อนลดลงเหลือ 0.5 5. Gua YQ, Asher JB, Yano T, Momii K. °C สาหรับดินช้ันที่ 3 มีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยที่ 3.5 °C Estimation of Soil Evaporation Using the เมื่อเข้าส่สู ภาวะคงตัวความคลาดเคล่ือนลดลงเหลือ 3 °C Differential Temperature method. Soil Sci สาหรับกรณีรักษาอุณหภูมิน้าในถังสะสมความร้อนคงที่ Soc Am J. 1999;63(6):1608-14. อุณหภูมิดินไม่แปรผันตามเวลา อุณหภูมิดินที่ได้จาก แบบจาลองทางคณติ ศาสตร์ของดนิ ชนั้ ท่ี 2 และ 3 สูงจาก 6. Kurpaskaz S, Slipek L. Mathmatical Model of ค่าทวี่ ดั ได้ 0.82 °C และ 2 °C ตามลาดับ Heat and Mass Exchange in a Garden Subsoil during Warm air heating. J Agr Eng Res. 1996;65(4):305-11. 7. Duffie JA, Beckman WA, Solar Engineering of Thermal Processes. 2 nd ed. New York: John Wiley & Son; 1991.

86 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) การพัฒนาอุปกรณ์อย่างง่ายท่ีอาศัยการแพร่ของแก๊สกับกระดาษที่ตรึงด้วยรีเอเจนต์ ธรรมชาตแิ ละการวิเคราะหค์ า่ สีจากภาพถ่ายดจิ ิทลั สาหรับวเิ คราะหแ์ อมโมเนีย Development of Simple Device based on Gas Diffusion with Natural Reagent Immobilized Paper and Digital Image Colorimetry for Ammonia Determination นภาพร วรรณาพรม และ เยาวลกั ษณ์ ขันหวั โทน* Napaporn Wannaprom and Yaowalak Khanhuathon* สาขาวชิ าเคมี คณะครศุ าสตร์ มหาวทิ ยาลัยราชภัฏเชยี งราย อ.เมือง จ.เชยี งราย 57100 Chemistry Program, Faculty of Education, Chiang Rai Rajabhat University, Mueang, Chiang Rai 57100, THAILAND *Corresponding author e-mail: [email protected] ARTICLE INFO ABSTRACT Article history: This research has developed a simple device based on gas Received: 29 April, 2020 diffusion with natural reagent immobilized on paper for ammonia Revised: 26 May, 2020 determination and colorimetric detection via smart phone. The proposed Accepted: 19 June, 2020 method based on the reaction between ammonium chloride and sodium Available online: 23 June, 2020 hydroxide to provide ammonia gas in reaction chamber, after that this gas DOI: 10.14456/rj-rmutt.2020.8 was diffused through immobilized paper with natural reagent then the Keywords: ammonia gas, colorimetric change on the paper was measured with a smart phone. Three simple gas detection kinds of natural reagent (Red cabbage, orchid flower and butterfly pea device, natural reagent, flower) were investigated for suitability of immobilized on paper. The result digital image colorimetry found that the highest sensitivity was obtained with red cabbage extracts immobilized paper. The various parameters were studied for optimum condition of ammonia determination. The suitable parameter values were 4 % w/v of red cabbage extracts concentration. Time of extraction, immobilization on paper and reaction were 15, 5 and 3 minutes, respectively. Under optimum condition, the linearity range was 1.00– 30.00 mM ammonium chloride (y = 1.31 ±0.03x + 15.34 ±0.59, R2 = 0.9955) with limit of detection and limit of quantitation were 0.24 and 0.81 mM, respectively. The precision of proposed method were studied; the results

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 87 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) found that %RSD were less than 5 % and %recovery were found in the range of 96.8–107.0 %. The developed device was successfully applied for ammonia determination in chemical fertilizer samples. The proposed method was compared with standard method. It was found that both methods agree well with not significant different at 95 % interval levels. The developed gas detection device has many advantages such as cost- effective, simple, using natural reagent and portable device. บทคัดย่อ สอดคล้องกันอย่างไมม่ นี ัยสาคญั ที่ระดับความเช่ือม่ัน 95 % ซึ่งอุปกรณ์ตรวจวัดแก๊สท่ีได้พัฒนาขึ้น ราคาไม่แพง ง่ายต่อ งานวิจัยน้ีได้มีการพัฒนาอุปกรณ์อย่างง่ายท่ีอาศัย การวิเคราะห์ ใช้รีเอเจนต์ธรรมชาติ และสามารถวิเคราะห์ การแพร่ของแก๊สกับกระดาษที่ตรึงด้วยรีเอเจนต์ธรรมชาติ นอกสถานทไี่ ด้ ส า ห รั บ วิ เ ค ร า ะ ห์ แ อ ม โ ม เ นี ย แ ล ะ ต ร ว จ วั ด ค่ า สี ด้ ว ย โทรศั พท์ เคลื่ อ น ที่ โ ดย อ าศั ย ก ารท า ปฏิ กิ ริ ย าร ะ ห ว่ า ง คำสำคัญ: แก๊สแอมโมเนีย อุปกรณ์ตรวจวัดแก๊สอย่างง่าย แอมโมเนียมคลอไรด์กับโซเดียมไฮดรอกไซด์แล้วเกิดเป็น สารสกัดจากธรรมชาติ การวิเคราะหค์ ่าสีจากภาพถ่ายดิจิทัล แก๊สแอมโมเนีย ซ่ึงจะระเหยไปทาปฏิกิริยากับแผ่นกระดาษ ท่ีตรึงด้วยสารสกัดจากพืชธรรมชาติ และวัดค่าความเข้มสี บทนา บนกระดาษท่ีเปล่ียนแปลงไปด้วยโทรศัพท์เคลื่อนท่ี การศึกษาชนิดของสารสกัดจากพืชธรรมชาติ 3 ชนิด ไนโตรเจนเป็นธาตุสาคัญธาตุหนึ่งของสิ่งมีชีวิต (กะหล่าปลีแดง ดอกกล้วยไม้ และดอกอัญชัน) สาหรับตรึง ซ่ึงเป็นองค์ประกอบในสารอินทรีย์หลายชนิด เช่น บนกระดาษ พบวา่ สารสกดั จากกะหล่าปลีแดงใหค้ ่าสภาพไว กรดนิวคลีอกิ โปรตนี ยเู รยี เป็นต้น และแหล่งไนโตรเจนท่ี วเิ คราะหส์ งู ที่สดุ ทาการ ศกึ ษาตัวแปรตา่ ง ๆ เพอ่ื หาภาวะที่ สาคัญของพืชและสัตว์จะอยู่ในรูปแอมโมเนีย แต่ถ้ามี เหมาะสมในการวิเคราะห์หาปริมาณแอมโมเนีย ค่าตวั แปรท่ี ปริมาณแอมโมเนียตกค้างในสิ่งแวดล้อมมาก ๆ อาจส่งผล เหมาะสมคอื ความเข้มขน้ ของกะหล่าปลีแดง 40 รอ้ ยละโดย กระทบตอ่ พืชและสตั วโ์ ดยตรง (1) และพชื จะใช้ไนโตรเจน มวลต่อปริมาตร เวลาในการสกัดสาร การตรึงสาร และการ ที่อยู่ในรูปไนเตรทและแอมโมเนียโดยพบมากที่สุดในรูป ทาปฏิกิริยาเท่ากับ 15, 5 และ 3 นาที ตามลาดับ ภายใต้ ของปยุ๋ เคมีท่อี ย่ใู นสารประกอบของเกลอื แอมโมเนียม เช่น ภาวะการทดลองที่เหมาะสมแสดงช่วงความเป็นเส้นตรงที่ แคลเซียม แอมโมเนียมไนเตรท แอมโมเนียมฟอสเฟต (2) 1.00–30.00 มิลลิโมลาร์ แอมโมเนียมคลอไรด์ (y = 1.31 ในปัจจุบันพบว่ามีการใช้ปุ๋ยเคมีในพื้นท่ีเกษตรกรรมอยู่ ±0.03x + 15.34 ±0.59, R2 = 0.9955) โดยมคี า่ ขดี จากัดใน เป็นจานวนมาก ซง่ึ เมอ่ื ปยุ๋ ท่ีตกค้างถกู ชะลงแหล่งนา้ จะทา การตรวจวัดและขีดจากัดการวิเคราะห์ปริมาณเท่ากับ 0.24 ให้มีปริมาณไนโตรเจนสูงและทาให้เกิดกระบวนการ และ 0.81 มิลลิโมลาร์ ตามลาดับ ค่าความแม่นยาของวิธีที่ ยูโทรฟิเคชัน (Eutrophication) สูง ซึ่งจะส่งผลเสียต่อ ไดพ้ ัฒนาข้นึ น้อยกวา่ 5.0 %RSD และค่ารอ้ ยละการคืนกลับ ระบบนิเวศ โดยทั่วไปในการวิเคราะห์หาปริ มาณ อยู่ในช่วง 96.8–107.0 % อุปกรณ์ที่ได้พัฒนาข้ึนประสบ แอมโมเนียจะใช้เทคนิคสเปกโทรโฟโตเมทรี ซ่ึงอาศัย ความสาเร็จสาหรับประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์หาปริมาณ ปฏิกิริยาเบเธลอท (Betherlot Reaction) โดยอาศัยการ แอมโมเนียในตัวอย่างปุ๋ยเคมี เมื่อเปรียบเทียบวิธีที่ ทาปฏิกิริยากับไฮโปคลอไรท์เกดิ เป็นสารประกอบคลอโรเอมีน พฒั นาขึ้นกับวิธมี าตรฐาน พบว่าท้ัง 2 วธิ ีใหผ้ ลการทดลองท่ี ซ่ึงเกิดการควบแน่นต่อกับฟีนอลได้สารประกอบควิโนน

88 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) คลอโรเอมนี แล้วควบแน่นต่อกับฟนี อเลตไอออน เกิดเป็น ธรรมชาติ 3 ชนิด (กะหล่าปลีแดง ดอกกล้วยไม้ และดอก สารประกอบอินโดฟีนอลบลู (Indophenol Blue) (3–5) อัญชัน) ท่ีนาสารสกัดมาตรึงบนกระดาษ เน่ืองจากในพืช ส่วนปฏิกิริยาของเนสเลอร์ (Nessler’s reaction) ใช้ ท้ัง 3 ชนิดมีรงควัตถุที่สาคั ญ ซึ่งจัดอยู่กลุ่มสาร ปรอทคลอไรด์ และโพแทสเซียมไอโอไดด์ในภาวะที่เป็น แอนโธไซยานิน (Anthocyanin) และอยู่รูปสารไซยาดินิน เบส เกิดเป็นสารประกอบโพแทสเซียมเตตระไอโอโด (Cyadinin) ท่ีเป็นสารที่สามารถทาปฏิกิริยากับแก๊ส เมอคูเรต (II) เม่ือสารน้ีทาปฏิกิริยากับแอมโมเนียจะเกิด แอมโมเนียแล้วเกิดการเปล่ียนแปลงสีบนกระดาษจากสี ตะกอนสีเหลืองส้ม (6) ซึ่งทั้งสองวิธีมีสภาพไววิเคราะห์ ม่วงเป็นน้าเงินอมเขียว จากนั้นจะตรวจวัดค่าความเข้ม และความจาเพาะเจาะจงสูง แต่วิธดี งั กล่าวมีหลายขั้นตอน แสงสีแดง เขียว และน้าเงิน (RGB) ด้วยโทรศัพท์เคล่ือนท่ี ท่ีซับซ้อน และใช้รีเอเจนต์ที่มีความอันตราย จากที่ ภายใต้กล่องควบคุมแสง และภายใต้ภาวะท่ีเหมาะสมจะ ดังกล่าวมาข้างต้น จึงมีการนาเสนอทางเลือกอื่น ๆ เช่น ได้นาไปประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์แอมโมเนียในตัวอย่าง การวิเคราะห์แอมโมเนียโดยใช้อินดิเคเตอร์กรด–เบส ป๋ยุ เคมีและเปรยี บเทยี บผลการวเิ คราะห์กับวธิ ีมาตรฐาน ร่วมกับการแพร่ของแก๊ส โดยอาศัยการเปลี่ยนจาก แอมโมเนยี มไอออนไปเป็นแก๊สแอมโมเนีย แก๊สแอมโมเนีย วิธดี าเนนิ การวจิ ัย จะแพร่ไปทาปฏิกิริยากับอินดิเคเตอร์ (7–10) งานวิจัย ก่อนหน้าประสบความสาเร็จในการแยกแก๊สแอมโมเนียท่ี การสร้างอุปกรณ์สาหรับตรวจวดั แกส๊ แอมโมเนยี แพร่บนกระดาษในการวิเคราะห์แอมโมเนียในตัวอย่างน้า เสีย โดยใช้พีเอชอินดิเคเตอร์เป็นรีเอเจนต์ที่ใช้จับกับแก๊ส งานวิจัยนี้ได้ออกแบบและสร้างอุปกรณ์อย่าง และใช้เครอ่ื งสแกนเนอรเ์ ป็นตัวตรวจวัด (8) อย่างไรก็ตาม ง่ายสาหรับการตรวจวัดแก๊สแอมโมเนียที่ทาจากอะคริลิค ในการเตรียมตัวอย่างมีความจาเป็นก่อนการวิเคราะห์ ใสและฝาปิดพลาสติก (รูปที่ 1 (ก)) ซึ่งประกอบด้วย สาหรับตัวอย่างทางส่ิงแวดล้อมและตัวอย่างที่ซับซ้อน 3 ส่วน คือส่วนที่ 1 เป็นห้องสาหรับทาปฏิกิริยาระหว่าง เน่ืองจากมีเมทริกซ์ท่ีสามารถไปอุดตันรูของเมมเบรนและ แอมโมเนยี ม คลอไรด์กับโซเดียมไฮดรอกไซด์แลว้ เกิดเป็น ทาให้ลดสภาพไววิเคราะห์ได้ เคมีสีเขียวเป็นแนวทางใน แก๊สแอมโมเนียซึ่งออกแบบให้เป็นทรงส่ีเหล่ียมลูกบาศก์ การวิเคราะห์ท่ีเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยมีหลักการท่ี ขนาด 56.5 เซนติเมตร ส่วนที่ 2 เป็นส่วนท่ีออกแบบ เกีย่ วข้องกับการลดการเกิดของเสียจากการทดลอง การใช้ สาหรับตรวจวัดแก๊สแอมโมเนียที่เกิดข้ึนประกอบด้วย ตัวทาละลายที่ปลอดภัยหรือใช้รีเอเจนต์ท่ีมีความเป็นพิษ อ ะ ค ริ ลิ ค ใ ส ท ร ง ก ร ะ บ อ ก ข น า ด เ ส้ น ผ่ า น ศู น ย์ ก ล า ง น้อย (11, 12) โดยมีงานวิจัยได้รายงานเก่ียวกับการใช้ 4 เซนติเมตร สูง 4 เซนติเมตร และตรงกลางของ อินดิเคเตอร์ธรรมชาติสาหรับการวิเคราะห์ทางเคมี โดย ทรงกระบอกออกแบบสาหรับวางกระดาษท่ีตรึงด้วยสาร อาศัยการเปลี่ยนแปลงสีตามค่าความเป็นกรด-เบส เช่น สกัดจากพืชธรรมชาติประกอบด้วยแผ่นอะคริลิคใสสอง สารสกัดจากดอกกล้วยไม้ (2, 13, 17) ดอกอัญชัน (13, ชนิ้ ขนาด 0.53.5 เซนตเิ มตร วางหา่ งกนั 1.5 เซนตเิ มตร 14) บีทรูท (13) ขม้ินกับมะนาว (15) และกะหล่าปลีแดง โดยสว่ นที่ 1 และ 2 สามารถถอดออกได้และสว่ นท่ี 3 ฝา (16) เป็นต้น อินดิเคเตอร์หรือรีเอเจนต์ธรรมชาติสามารถ ปิดท่ีมีช่องว่างสาหรับตรวจวัดค่าสีด้วยมือถือขนาด นามาตรึงบนกระดาษกรอง ซ่ึงทาให้เป็นวิธีท่ีราคาไม่แพง 1.51.5 เซนติเมตร โดยทาการวัดค่าสีในกล่องควบคุม ในการวเิ คราะหห์ าปรมิ าณแอมโมเนีย (18, 19) แสง ดงั แสดงในรูปท่ี 1 (ข) งานวิจัยนี้ได้มีการสร้างอุปกรณ์อย่างง่ายในการ ตรวจวัดแก๊สแอมโมเนีย โดยได้ศึกษาสารสกัดจากพืช

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 89 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) (ก) 2. การเตรียมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ความเข้มขน้ 0.1 โมลาร์ (ข) รูปท่ี 1 อุปกรณ์การตรวจวัดแอมโมเนีย (ก) ส่วน ชั่งโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH, 99%, AR grade, RCI Labscan) 1.0000 กรัม ละลายด้วยน้า DI ประกอบของอุปกรณ์ท่ีสร้างขึ้นในแต่ละส่วน ปรมิ าตรรวม 250 มลิ ลิลติ ร และ (ข) รปู รา่ งอุปกรณท์ ่สี าเร็จ การเตรยี มสารละลาย 3. การเตรยี มสารสกดั จากพืชธรรมชาติ 3 ชนดิ 1. การเตรยี มสารละลายมาตรฐานแอมโมเนียม นากะหล่าปลีแดงท่ีล้างและหั่นละเอียดมาช่ัง คลอไรด์ (NH4Cl) ความเข้มข้น 0.5 โมลาร์ ปริมาณ 100.00 กรัม ใส่ในบีกเกอร์ นาไปบดในโกร่งให้ ชั่งแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl, 99.5%, Lab ละเอียด จากนั้นเทใส่ในบีกเกอร์ เติมน้า DI 70 มิลลิลิตร grade, KEMAUS) 2.6725 กรมั ละลายด้วยน้าปราศจาก ลงในบกี เกอร์ดังกลา่ ว ตัง้ ทิ้งไว้ 15 นาที เพ่ือสกัดสาร ไซ ไอออน (DI) (รุน่ Arioso power I, บริษทั global hidden ยาดินิน (Cyadinin) ออกมา นาไปกรองแบบหยาบด้วย champions human corporation สาธารณรัฐเกาหลี) ผ้าขาวบาง ปรับปริมาตรให้ครบ 100 มลิ ลิลติ รดว้ ยนา้ DI ปริมาตรรวม 100 มลิ ลลิ ิตร นาสารสกัดท่ีได้ไปกรองด้วยเครื่องกรองสุญญากาศ โดย ใช้กระดาษกรองเบอร์ 1 (Whatman No. 1) เก็บสาร สกัดที่กรองได้ในขวดสีชา ทาการเจือจางสารสกัดให้ได้ ตามความเข้มข้นที่ต้องการ ก่อนนาไปทาการวิเคราะห์ สาหรับการเตรียมสารสกัดจากดอกกล้วยไม้ และดอก อัญชันมีข้ันตอนการเตรียมเช่นเดียวกับการสกัดสารจาก กะหลา่ ปลแี ดงดังกลา่ วขา้ งตน้ 4. การเตรียมตัวอย่างปุ๋ยเคมี นาตัวอย่างปุ๋ยท่ีเตรียมไว้ ช่ัง 0.100x g แล้วเท ใส่ขวดปรับปริมาตรขนาด 50 มิลลิลิตร เติมน้า DI 20 มิลลิลิตร เขย่าจนปุ๋ยละลายหมด และปรับปริมาตร สดุ ท้ายใหค้ รบขดี บอกปริมาตรดว้ ยน้า DI การตรึงสารสกดั จากพืชธรรมชาติบนกระดาษ เทสารสกัดจากพืชธรรมชาติปริมาตร 50 มิลลิลิตร ลงในภาชนะท่ีเตรียมไว้ จากน้ันนากระดาษ ก ร อ ง เ บ อ ร์ 1 (Whatman No. 1) ข น า ด เ ส้ นผ่ า น ศูนย์กลาง 12.5 เซนติเมตร วางลงในภาชนะที่มีสารสกัด แช่กระดาษกรอง 5 นาที เม่ือครบเวลานากระดาษกรอง มาเป่าให้แห้งด้วยไดร์เป่าผม จากนั้นตัดเป็นชิ้นขนาด 2.5 x2.5 เซนตเิ มตร กอ่ นนาไปวิเคราะหใ์ นข้นั ต่อไป

90 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) การวิเคราะหห์ าปริมาณแอมโมเนียบนกระดาษทต่ี รึงด้วย ในงานวิจัยก่อนหน้าน้ี พบว่า สารไซยาดินินซ่ึง สารสกัดจากกะหล่าปลแี ดง เป็นสารในกลุ่มแอนโทไซนานินทพี่ บมากในพืชที่มีรงควัตถุ สีแดง และสีน้าเงิน ซึ่งสารดังกล่าวสามารถละลายน้าได้ดี ปิเปต 0.1 โมลาร์ โซเดียมไฮดรอกไซด์ ปริมาตร และมีการเปลี่ยนแปลงสตี ามคา่ พีเอช (pH) ในภาวะท่ีเป็น 10 มิลลิลิตร ลงในอุปกรณ์ที่พัฒนาข้ึนดังรูปท่ี 1 (ก) กรด กลาง และเบส จะมีสขี องสารละลายเปน็ สีแดงชมพู สี ตาแหน่ง ส่วนที่ 1 จากน้ันเติมสารละลายมาตรฐาน ม่วงและสีน้าเงินอมเขียวหรือสีเหลือง ตามลาดับ (20) แอมโมเนียมคลอไรด์ลงไป ที่ความเข้มข้นต่าง ๆ และปรับ ดังน้ันในงานวิจัยนี้จึงสนใจในการศึกษาสารสกัดจากพืช ปริมาตรสดุ ทา้ ยใหค้ รบ 20 มลิ ลิลิตรด้วยน้า DI นา ธรรมชาติประกอบด้วยสารสกัดจาก กะหล่าปลีแดง ดอก กระดาษท่ีตรึงด้วยสารสกัดจากกะหล่าปลีแดง วางบน กล้วยไม้ และดอกอัญชัน ซ่ึงเป็นพืชท่ีมีสารกลุ่มแอนโทไซ อุปกรณ์ท่ีพัฒนาขึ้นดังรูปที่ 1 (ข) ในส่วนท่ี 2 ทาการกวน ยานิน เพื่อตรึงสารสกัดดังกล่าวบนกระดาษ และนาไป สารละลายผสม ดว้ ยเคร่อื งกวนสารละลายเป็นเวลา 3 นาที วเิ คราะห์หาปรมิ าณแอมโมเนยี จากการศกึ ษาเกย่ี วกับการ เมื่อครบเวลาท่ีกาหนดทาการตรวจวัดค่าความเข้มแสงของ หาสารสกดั จากพืชธรรมชาติ 3 ชนิด (กะหล่าปลีแดง ดอก แสงสีแดง (R), สีเขียว (G), และสีน้าเงิน (B) ในกล่อง กล้วยไม้ และดอกอัญชัน) ที่เหมาะสมในการตรึงสารสกัด ควบคุมแสงด้วยแอปพลิเคชัน RGB Color Detector บน ดังกลา่ วบนกระดาษดงั แสดงในรปู ที่ 3 พบวา่ เนอ่ื งจากสีท่ี โทรศัพท์มือถือ ดังรูปท่ี 2 โดยนาค่าความเข้มแสงของแต่ เกิดจากปฏิกิริยาบนกระดาษมีสีน้าเงินอมเขียวจะดูดกลนื ละสีนาไปหักลบค่าของสัญญาณแบลงค์ (กระดาษท่ีตรึง แสงได้ดีในช่วงความยาวคล่ืนของแสงสแี ดง (R) จึงติดตาม ด้วยสารสกัดจากพืชธรรมชาติท่ที าปฏิกิรยิ ากับสารละลาย สัญญาณของแสงสีนี้ จากการตรวจวัดปฏิกิริยาท่ีเกิดขึ้น มาตรฐานโซเดียมไฮดรอกไซด์และน้า DI) นาค่าความเข้ม บนกระดาษท่ีตรึงด้วยสารสกัดจากกะหล่าปลีแดงให้ค่า แสงของสีตา่ ง ๆ ไปแปลผลสญั ญาณต่อไป สภาพไววิเคราะห์ (Sensitivity) สูงท่ีสุด และมีค่า R2 มากกวา่ 0.9 เมื่อเปรียบเทยี บกบั สารสกัดจากพืชธรรมชาติ ชนดิ อ่นื รูปที่ 2 การวิเคราะห์หาปริมาณแอมโมเนยี บนกระดาษที่ รูปท่ี 3 ค วา ม สั ม พันธ์ร ะ ห ว่า งค วา ม เ ข้มข้นของ ตรึงด้วยสารสกัดจากกะหล่าปลีแดงดว้ ยอปุ กรณ์ สารละลายมาตรฐานแอมโมเนียมคลอไรด์กบั คา่ ทพ่ี ัฒนาขึ้น ความเข้มแสงสีแดง สาหรับกระดาษที่ตรึงสาร สกัดจากดอกกล้วยไม้ กะหล่าปลีแดง และดอก ผลการศกึ ษาและอธิปรายผล อญั ชนั การศึกษาสารสกัดจากพืชธรรมชาติที่เหมาะสมต่อการ ตรึงบนกระดาษ

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 91 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) การหาภาวะทเ่ี หมาะสมในการทดลอง (Cyadinin) ซ่ึงสารดังกล่าวจะอยู่ในสารกลุ่มแอนโทไซยานิน (Anthocyanins) ด้วยนา้ ปราศจากไอออน (DI) เนอ่ื งจาก 1. ผลการศึกษาความเขม้ ขน้ ของกะหล่าปลีแดง สารกลุ่มนี้มีคุณสมบัติละลายน้าได้ดี อีกทั้งน้ายังเป็นตัว สาหรับตรงึ บนกระดาษ ทาละลายที่เปน็ มิตรตอ่ ส่งิ แวดล้อม จากการศกึ ษาผลของ เวลาท่ีใช้ในการสกัดกะหล่าปลีแดงสาหรับตรึงบน งานวิจัยน้ีได้ศึกษาผลของความเข้มข้นของ กระดาษในช่วง 10–45 นาที เม่ือทาการสร้างกราฟ กะหล่าปลีแดงสาหรับตรึงบนกระดาษในช่วง 10.00– ระหว่างเวลาที่ใช้ในการสกัดกะหล่าปลีแดง กับค่าความ 100.00 รอ้ ยละโดยมวลตอ่ ปริมาตร สารสกัดจากกะหลา่ ปลี เข้มแสงของแสงสีแดง (R) ดังรูปท่ี 5 พบว่า เวลาในการ แดงท่ีตรึงบนกระดาษจะอยู่ในรูปแอนไฮดราเบส แอน สกัดสารเพ่ิมข้ึนค่าความเข้มแสงสีแดงจะเพ่ิมข้ึน และ ไอออน (Anhydrabase Anion) ซึ่งกระดาษจะเป็นสีมว่ ง แสดงค่าสงู สุดท่ีเวลา 15 นาที จากน้นั ค่าความเขม้ แสงจะ (21) และหลังจากทาปฏิกิริยากับแก๊สแอมโมเนียที่มีฤทธิ์ ลดลงและคงที่จนถึงเวลา 45 นาที เนื่องจากที่เวลา เป็นเบสจะทาให้กระดาษเปลีย่ นเป็นสนี ้าเงินอมเขยี วที่อยู่ มากกว่า 15 นาที อาจเกิดการสลายตัวของสารสกัด ในรูปควินอยดลั บลู (Quinoidal Blue) (22) จากผลการ กะหล่าปลีแดง (23) ดังน้ันในงานวิจัยน้ีจึงเลือกเวลาใน ทดลองพบว่า เมื่อความเข้มข้นของสารสกัดกะหล่าปลี การสกัดสารที่ 15 นาที สาหรบั ใช้ในการวเิ คราะห์ตัวแปร แดงเพ่ิมข้ึน ค่าความเข้มแสงจะเพ่ิมข้ึน และแสดง อื่น ๆ ตอ่ ไป ค่าสูงสุดที่ 40 ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร จากนั้นค่า ความเขม้ แสงจะลดลงและคงท่ี (รปู ท่ี 4) เมอื่ ความเข้มข้น ของสารสกัดกะหล่าปลีแดงเพิ่มข้ึนจะทาให้บดบังสีที่ แท้จริงจากการทาปฏิกิริยา และทาให้ค่าความแม่นยาใน การวิเคราะห์ลดลง ดังน้ันในงานวิจัยน้ีจึงเลือกความ เข้มข้นของกะหล่าปลีแดงสาหรับตรึงบนกระดาษท่ี 40 ร้อยละโดยมวลตอ่ ปรมิ าตร เพือ่ ใชใ้ นการวิเคราะหต์ วั แปร อืน่ ๆ ต่อไป รูปที่ 4 ผลของการศึกษาความเข้มข้นของสารสกัดจาก รปู ที่ 5 ผลของการศึกษาเวลาที่ใช้ในการสกัดกะหลา่ ปลี กะหล่าปลแี ดงกบั ค่าความเข้มแสงสีแดง แดงกับคา่ ความเข้มแสงสแี ดง 2. ผลการศึกษาเวลาท่ีใช้ในการสกัดกะหลา่ ปลี 3. ผลการศึกษาเวลาในการตรึงสารสกัดบน แดงสาหรับตรึงบนกระดาษ กระดาษ งานวิจัยน้ีได้ ทาการสกัดสารไซยาดินิน งานวิจัยน้ีได้ศึกษาผลของเวลาในการตรึงสาร สกดั กะหลา่ ปลีแดงบนกระดาษในชว่ ง 5–30 นาที จากรปู ท่ี 6 พบว่า ที่ 5 นาที แสดงค่าความเข้มแสงสูงสุด เม่ือ เวลามากกว่า 5 นาที ค่าความเข้มแสงลดลงเล็กน้อย เนื่องจากเปน็ รเี อเจนตธ์ รรมชาติซึง่ อาจจะถกู ออกซไิ ดสไ์ ด้ ง่ายด้วยอากาศ ดังนั้นเมื่อเวลาเพ่ิมขึ้นอาจเกิดการ สลายตัวของสารสาคัญที่อยู่ในรีเอเจนต์ และเมื่อนา กระดาษท่ีตรึงด้วยรีเอเจนต์ดังกล่าวไปทาปฏิกิริยากับ

92 Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 1, 2020 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) แอมโมเนียจึงส่งผลให้ความเข้มแสงท่ีวัดได้ลดลง (23) เป็นกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างเวลาในการทา งานวิจัยนี้ได้เริ่มศึกษาเวลาสาหรับการตรึงสารสกัดบน ปฏิกิรยิ ากับค่าความเขม้ แสงสีแดง พบวา่ เมอื่ เวลาในการ กระดาษกรองที่ 5 นาที จากการสังเกตทเ่ี วลาน้อยกวา่ 5 นาที ทาปฏิกิริยาเพ่ิมข้ึน ค่าความเข้มแสงเพิ่มข้ึน และเพ่ิมขึ้น ปริมาณของสารสกัดท่ีตรึงบนกระดาษกรองยังดูดซับไม่ สูงสุดที่เวลา 3 นาที หลังจากนั้นค่าความเข้มแสงลดลงท่ี ท่ัวพื้นท่ีผิวของกระดาษซึ่งจะส่งผลต่อค่าความแม่นยา 4 นาที และค่าความเข้มแสงคงที่หลังเวลา 4 นาทีเป็นต้นไป อีกทั้งเวลาในการตรึงสารสกัดท่ี 5 นาที ถือว่าเป็นเวลาท่ี เพราะปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียท่ีเป็นเบสกับรีเอเจนต์ ไม่นาน ดังน้ันในงานวิจัยน้ีจึงเลือกเวลาในการตรึงสาร ธรรมชาตเิ กดิ ปฏกิ ริ ยิ าไดเ้ ร็ว ดงั นัน้ ในงานวิจยั นจ้ี ึงเลือกท่ี สกัดบนกระดาษที่ 5 นาที สาหรับใช้ในการวิเคราะห์ตัว 3 นาทีในการทาปฏิกิริยา และสาหรับใช้ในการวิเคราะห์ แปรอ่ืน ๆ ตอ่ ไป ตวั แปรอืน่ ๆ ต่อไป จากการศึกษาตัวแปรต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อการ วิเคราะห์ สามารถสรุปภาวะการทดลองที่เหมาะสม สาหรับการวิเคราะห์หาปริมาณแอมโมเนียบนกระดาษที่ ตรึงด้วยสารสกัดจากกะหล่าปลีแดง และตรวจวัดด้วย โทรศัพทเ์ คลอื่ นท่ดี ังแสดงในตารางที่ 1 รปู ที่ 6 ผลของการศกึ ษาเวลาท่ีใช้ในการตรึงสารสกดั บน กระดาษกรองกับค่าความเขม้ แสงสแี ดง 4. ผลการศึกษาเวลาในการทาปฏิกิริยาระหว่าง รูปที่ 7 ผลของการศึกษาเวลาที่ใช้ในการทาปฏกิ ิริยากับ แกส๊ แอมโมเนยี กบั กระดาษทีต่ รึงดว้ ยสารสกดั กะหลา่ ปลแี ดง คา่ ความเข้มแสงสแี ดง ง า น วิ จั ย น้ี ไ ด้ ศึ ก ษ า ผ ล ข อ ง เ ว ล า ใ น ก า ร ท า ปฏิกิริยาระหว่างแก๊สแอมโมเนียกับกระดาษที่ตรึงด้วย สารสกัดกะหล่าปลีแดงในช่วง 1–10 นาที จากรูปที่ 7 ตารางที่ 1 ภาวะการทดลองท่ีเหมาะสมสาหรับวิเคราะห์หาปริมาณแอมโมเนียบนกระดาษที่ตรึงด้วยสารสกัดจาก กะหลา่ ปลแี ดง และตรวจวัดคา่ สดี ้วยโทรศพั ทเ์ คลอื่ นที่ ตัวแปรท่ีศกึ ษา ช่วงที่ศกึ ษา คา่ ทเี่ หมาะสม ความเขม้ ข้นของกะหลา่ ปลีแดง 40 รอ้ ยละโดยมวลต่อปรมิ าตร 10, 20, 40, 60, 80 และ 100 เวลาทใ่ี ชใ้ นการสกดั สารกะหล่าปลแี ดง ร้อยละโดยมวลต่อปรมิ าตร 15 นาที เวลาในการตรึงสารสกดั บนกระดาษกรอง 10, 15, 20, 30 และ 45 นาที 5 นาที เวลาในการทาปฏกิ ิรยิ า 5, 10, 15, 20 และ 30 นาที 3 นาที 1, 2, 3, 4, 5, 7.5 และ 10 นาที

Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi, Vol 19, Issue 2, 2020 93 ISSN: 1686-8420 (Print), 2651-2289 (Online) คา่ คุณลักษณะทางการวเิ คราะหห์ าปริมาณแอมโมเนียบน ลดลงประมาณ 16 % ดังนั้น ควรนากระดาษที่ตรึงด้วย กระดาษที่ตรึงด้วยสารสกัดจากกะหล่าปลีแดง และ กะหล่าปลีแดงไปใช้ภายใน 1 สัปดาห์เพ่ือให้ผลการ ตรวจวดั ค่าสดี ว้ ยโทรศัพท์เคลือ่ นท่ี วเิ คราะห์มคี วามถกู ต้องและแมน่ ยามากขน้ึ ท้งั น้ีขนึ้ อยกู่ บั ค่าคงตวั ของรงควัตถุท่ีอยู่ในสารสกดั กะหลา่ ปลีแดง ถ้าเก็บ จากการหาภาวะที่เหมาะสมต่อการวิเคราะห์ กระดาษที่ตรึงด้วยสารสกัดในที่มืดและอุณหภูมิต่ากว่า 20 สามารถนามาหาค่าคุณลักษณะทางการวิเคราะห์ได้ โดย องศาเซลเซียส จะสามารถเกบ็ รักษาไดน้ าน 30 วนั (24) จากการทดลองพบว่า ช่วงการใช้งานท่ีเป็นเส้นตรงของ สารละลายมาตรฐานแอมโมเนยี มคลอไรด์อยใู่ นช่วงความ 1 5 10 15 20 30 (มิลลิโมลาร)์ เข้มข้น 1.00–30.00 มิลลิโมลาร์ ได้สมการเส้นตรง y = 1.31 0.03x + 15.340.59, R2 = 0.9955 แสดง รปู ท่ี 8 ช่วงความเป็นเส้นตรงจากความสัมพันธ์ระหว่าง ดังรูปท่ี 8 ค่าขีดจากัดในการตรวจวัด ( Limit of ค ว า ม เ ข้ ม ข้ น ขอ ง ส า ร ล ะ ล า ย ม า ต ร ฐา น Detection, LOD) หาได้จากสามเท่าของส่วนเบี่ยงเบน แอมโมเนยี มคลอไรดก์ ับค่าความเข้มแสงสแี ดง มาตรฐานของสัญญาณแบลงค์ (3SDblank, n = 10) และ ค่ า ขี ด จ า กัด ใน ก า ร วิ เ ค ร า ะ ห์ ป ริ ม า ณ ( Limit of รูปท่ี 9 ความคงตัว (Stability) ของกระดาษที่ตรึงด้วย quantitation, LOQ) หาได้จากสิบเท่าของสว่ นเบี่ยงเบน ส า ร ส ก ัด จ า ก ก ะ ห ล่ า ป ล ีแ ด ง ที ่เ ก ็บ ร ัก ษ า ใ น มาตรฐานของสัญญาณแบลงค์ (10SDblank, n = 10) มี ช่วงเวลาต่าง ๆ (ชั่วโมง) ก่อนนาไปวิเคราะห์ ค่าเท่ากับ 0.24 และ 0.81 มิลลิโมลาร์ ตามลาดับ และ ด้วยวิธีที่พัฒนาขึ้น จากการศึกษาหาค่าความแม่นยาในการวิเคราะห์ของ เ ท ค นิ ค ท่ี พั ฒ น า ขึ้ น ที่ ค ว า ม เ ข้ ม ข้ น ข อ ง ส า ร ล ะ ล า ย การประยุกต์ใช้วิธีท่ีได้พัฒนาข้ึนสาหรับการวิเคราะห์หา มาตรฐานแอมโมเนียมคลอไรด์ 5.00, 15.00 และ 30.00 ปรมิ าณแอมโมเนียในตัวอยา่ งปุ๋ยเคมี มิลลิโมลาร์ โดยการวัดสัญญาณค่าความเข้มแสงสีแดง จานวน 9 คร้ัง พบว่า ค่า %RSD เท่ากับ 4.6, 2.9 และ ใ น ง า น วิ จั ย นี้ ไ ด้ ท า ก า ร ป ร ะ ยุ ก ต์ ใ ช้ วิ ธี ที่ ไ ด้ 1.9 ตามลาดับ ซ่ึงมีค่า %RSD น้อยกว่า 5 % แสดงว่าวธิ ี พัฒนาขึ้นสาหรับการวิเคราะห์หาปริมาณแอมโมเนียใน ที่ได้พัฒนาข้ึนมีความแม่นยาสูง นอกจากน้ีงานวิจัยน้ีได้ หาค่าร้อยละการคืนกลับ (%Recovery) ศึกษาโดยการ เติมสารมาตรฐานแอมโมเนียม คลอไรด์ความเข้มข้น 5.00 และ 10.00 มิลลิโมลาร์ ในตัวอย่าง และทาการ เทยี บค่าสญั ญาณทีไ่ ด้ขา้ งต้นกับสารมาตรฐานแอมโมเนียม คลอไรดค์ วามเขม้ ขน้ 5.00 และ 10.00 มิลลิโมลาร์ ตามสตู ร การคานวณหาค่าร้อยละการคืนกลับ พบว่าอยู่ในช่วง 96.8–107.0 % และจากการศึกษาค่าคงตัว (Stability) ของกระดาษที่ตรึงด้วยสารสกัดจากกะหลา่ ปลีแดงดังรูปที่ 9 เมื่อนากระดาษท่ีผลิตและเก็บในท่ีแห้งและเย็นเป็นเวลา ในช่ วง 1–240 ช่ั วโ ม งก่อนนา ไป ทา ป ฏิกิริ ยากับ แอมโมเนียมคลอไรด์ พบว่า ค่าความเข้มแสงสีแดงมีค่า