สารบัญ
ติดตามอัพเดท เกี่ยวกับนีโอสเปกตรา
บทนำ
ความหนาแน่นของสารอาหารสูงของซีเรียลอาหารเช้า (โดยเฉพาะโฮลเกรนหรือไฟเบอร์สูง) ทำให้เป็นแหล่งสารอาหารที่สำคัญที่สำคัญบุคคลที่บริโภคอาหารเช้าแสดงให้เห็นโปรไฟล์โภชนาการโดยรวมที่ดีขึ้น ปรับปรุงการทำงานของความรู้ความเข้าใจ และอาจมีแนวโน้มที่จะมีน้ำหนักเกินน้อยลงอาหารเช้าแนะนำอย่างกว้างขวางเป็นส่วนหนึ่งของอาหารเพื่อสุขภาพโดยซีเรียลอาหารเช้าเป็นตัวเลือกอาหารเช้ายอดนิยมโดยเฉพาะสำหรับเด็กเนื่องจากมีความหลากหลายและง่ายอย่างไรก็ตามซีเรียลอาหารเช้าส่วนใหญ่มีส่วนช่วยในการบริโภคน้ำตาลการบริโภคน้ำตาลที่สูงขึ้นโดยเด็กแสดงให้เห็นจากการวิเคราะห์เมตาว่าเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงสูงของโรคอ้วน (Te Morenga et al., 2012)
ภาพรวม
ฉลากโภชนาการสำหรับผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์บางชนิดอาจไม่สะท้อนข้อมูลปริมาณน้ำตาลที่ถูกต้องที่สุด (Ventura et al., 2011; Walker et al., 2014)Walker and Goran (2015) รายงานว่าข้อมูลฉลากสารอาหารของซีเรียลอาหารเช้าทั้งประเมินต่ำหรือประเมินปริมาณน้ำตาลที่แท้จริงสูงเกินไป 20%เนื่องจากข้อมูลจำนวนมากที่เชื่อมโยงการบริโภคน้ำตาลที่เพิ่มเข้ากับความเสี่ยงของโรค จำเป็นต้องกำหนดปริมาณน้ำตาลที่แท้จริงเพื่อให้ผู้บริโภคสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับอาหารที่มีการรับรู้สำหรับผลิตภัณฑ์อาหารแปรรูปที่มีน้ำตาลเพิ่ม (Walker and Goran, 2015)
ซูโครสเป็นวัสดุเคลือบหลักที่ใช้ในซีเรียลอาหารเช้าที่ให้ความหวาน (Solis- Morales et al., 2009) และความเหนียวและความชื้นน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงโครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) การวิเคราะห์เอนไซม์ วิธีการไฟฟ้าเคมีหรือสเปกโตร-โฟโตเมตริกถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์เชิงปริมาณและเชิงคุณภาพของซูโครส (Low- ell & Kuo, 1989; Kumar et al., 2010)ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ การวิเคราะห์ HPLC และการวิเคราะห์เอนไซม์มีความแม่นยำ ไวและเฉพาะเจาะจง แต่ค่าใช้จ่ายสูงเกินไปสำหรับตัวอย่างจำนวนมาก (Texeira et al., 2012; Gomez et al., 2007)
NIR ทำงานอย่างไร
เซ็นเซอร์สเปกตรัม NeoSpectra เป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการวิเคราะห์ปริมาณน้ำตาลในซีเรียล โดยมีประโยชน์มากมายที่ช่วยให้ผู้ใช้ประเภทต่าง ๆ นำมาใช้อย่างกว้างขวางเนื่องจากมีขนาดเล็กต้นทุนต่ำและสามารถผลิตได้ในปริมาณมากจึงสามารถใช้โดยผู้ผลิตผู้ตรวจสอบคุณภาพผู้ดูแลสุขภาพนักโภชนาการและแม้แต่ผู้บริโภคเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลฉลากสารอาหารหมายเหตุแอปพลิเคชันนี้แสดงให้เห็นว่าเซ็นเซอร์สเปกตรัม NeoSpectra สามารถประมาณระดับซูโครสในซีเรียลอาหารเช้าให้ผลลัพธ์ที่เทียบเท่ากับวิธี HPLC
วิธีการทดสอบ
ธัญพืชที่เคลือบด้วยซูโครส (n=60) ผลิตโดยผู้ผลิตขนมชั้นนำของโอไฮโอและก่อนการวัด NIR จะถูกผสมเพื่อให้ได้ขนาดอนุภาคที่เป็นเนื้อเดียวกันตัวอย่างธัญพืชถูกถ่ายโอนไปยังจานแก้วเพตรีและวางไว้บนเวทีหมุนเพื่อการวัดค่าเฉลี่ยของตัวอย่างที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถวัดซ้ำได้ (รูปที่ 1)ควรสังเกตว่าการตั้งค่าออปติคอล/หัวออปติคัลที่แตกต่างกันสามารถกำหนดค่าได้เพื่อให้ตัวอย่างอาจไม่จำเป็นต้องผสมและหมุน
สเปกตรัม NIR ถูกเก็บรวบรวมเป็นเวลา 20 วินาทีและอัลกอริทึมเชิงปริมาณถูกสร้างขึ้นโดยใช้การถดถอยสี่เหลี่ยมน้อยที่สุดมีการวิเคราะห์ปริมาณซูโครสโดยใช้โครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) (Shimadzu Scientific Instruments, Inc. Columbia, MD) พร้อมกับเครื่องตรวจจับดัชนีหักเหของแสงน้ำตาลถูกแยกออกจากกันบนคอลัมน์คาร์โบไฮเดรต Aminex® HPX-87C ขนาด 7.8 มม. x 300 มม. ภายใต้สภาวะไอโซกราติกที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสโดยใช้น้ำเกรด HPLC ที่มีอัตราการไหล 0.6 มล./นาทีเป็นเวลา 30 นาที
ระดับซูโครสในตัวอย่างธัญพืชอยู่ในช่วง 0 ถึง 30 g/100g ครอบคลุมความเข้มข้นที่หลากหลายคล้ายกับซีเรียลอาหารเช้าเชิงพาณิชย์โดยมีค่าเฉลี่ยที่รายงานอยู่ที่ 22.5±12.6 g/100g (Pombo-Rodrigues et al., 2017)
รูปที่ 2 แสดงสเปกตรัม NIR ที่รวบรวมโดยใช้โมดูล Neospectraลักษณะแถบถูกระบุไว้ที่ 4390 ซม-1 เกี่ยวข้องกับแถบ C-H แบบอะลิฟาติก 4420 ซม-1 เนื่องจากการดูดซึม C-H ในแถบคาร์โบไฮเดรต 4880 ซม-1 เนื่องจากการดูดซึมอะไมด์ในโปรตีน 5180 ซม-1 เกี่ยวข้องกับการดูดซึม O-H ในแถบน้ำและ 5807 ซม-1 เนื่องจากแถบ C-H แบบอะลิฟาติกนอกจากนี้ยังมีแถบที่ไม่ซ้ำกันที่ ~4800 cm-1 บ่งชี้ของกลุ่ม O-H ในซูโครสผลึก Kays et al. (1998)
กราฟการถดถดถอยของ PLSR (รูปที่ 3) เป็นความสัมพันธ์ที่ยอดเยี่ยมระหว่างความเข้มข้นของซูโครสโดยประมาณโดย NIR และการวิเคราะห์อ้างอิง HPLCจำนวนปัจจัยที่เหมาะสมที่ให้ข้อผิดพลาดมาตรฐานขั้นต่ำของการตรวจสอบข้าม (SECV) คือสองและให้ SECV สำหรับซูโครส 1.2% ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (r) 0.99
ประสิทธิภาพของอัลกอริทึมการถดถอยสำหรับเนื้อหาซูโครสโดยใช้โมดูล NeoSpectra นั้นเหนือกว่าที่รายงานก่อนหน้านี้สำหรับ FT-NIR บนโต๊ะ (SEP= 1.5%; Wang and Rodriguez-Saona, 2012) และเครื่องวิเคราะห์แบบใช้มือถือเชิงพาณิชย์อื่น (1.5%, Lin et al, 2014)นอกจากนี้ โมดูล NeoSpectra ยังแสดงประสิทธิภาพที่ดีกว่ามากเมื่อเทียบกับหน่วยกระจายแบบตั้งโต๊ะที่รายงาน SEP ที่ 2.8% ในซีเรียลแบรนด์ 84 ชนิด (Baker and Norris, 1985)
ข้อสรุป
เซ็นเซอร์สเปกตรัม NeoSpectra ให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดสำหรับการกำหนดระดับซูโครสในซีเรียลอาหารเช้าโดยไม่มีการเตรียมตัวอย่างและผลลัพธ์ที่รวดเร็ว (20 ปี) เพื่อให้อุตสาหกรรมสามารถตรวจสอบปริมาณน้ำตาลในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์เพื่อตอบสนองความต้องการในการติดฉลากโภชนาการและช่วยให้ผู้บริโภคสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับอาหารอย่างมีข้อมูลเนื่องจากความกังวลที่เพิ่มขึ้นต่อความเสี่ยงของโรคอ้วนจากการบริโภคน้ำตาลมากเกินไป
