DEVELOPMENT OF CHEMILUMINESCENCE SYSTEM FOR DETERMINATION OF TOTAL ANTIOXIDANT CONTENT IN WINES AND BEVERAGES

การพัฒนาระบบเคมิลูมิเนสเซนซ์สำหรับการตรวจวัดปริมาณรวมของสารต้านอนุมูลอิสระในไวน์และเครื่องดื่ม

Name: Masinee Saowadee

Abstract: A sequential injection analysis (SIA) with chemiluminescence (CL) detection system was developed for determination of total antioxidant content (TAC) in wines and beverages. The method is based on the CL reaction between luminol and hydrogen peroxide in alkaline conditions with the presence of a K3Fe(CN)6 catalyst. Antioxidants in the sample scavenged a reactive oxygen species as hydrogen peroxide and the decrease in CL intensity was observed that related to the TAC in sample. A cost-effective CL detection system with a home-made spiral configuration flow-cell was designed and constructed by inexpensive materials. The spiral chemiluminescence flow-cell was made from an opaque white polymer of polymethyl methacrylate (PMMA) or acrylic plastic. Furthermore, a light-to-voltage optical sensor was used as a low-cost alternative detector which is small and was also used for the miniaturization of instrument. Thus, the developed CL detection system is cost-effective, portable and has the ability to connect with flow-based systems. The optimum conditions of SIA-CL method were studied and the linear range for gallic acid was obtained ranging from 0.5 to 5.0 mmol L-1, the limit of detection (LOD) was 0.25 mmol L-1 and the limit of quantitation (LOQ) was 0.84 mmol L-1. The reproducibility of the method was investigated and the between day %relative standard deviation was in the range of 2.2 to 5.4%. The %recovery was between 95.8 and 105.6% and the sample throughput was 60 samples h-1. The proposed method was successfully applied for the determination of TAC in wine and beverage samples and the results were not significantly different when compare with the reference method. Therefore, the developed SIA-CL method is simple, fast, accurate and consume less reagent.

Abstract: งานวิจัยนี้ได้มีการพัฒนาระบบการตรวจวัดเคมิลูมิเนสเซนส์ร่วมกับเทคนิคการวิเคราะห์แบบไหลสำหรับการตรวจวัดหาปริมาณรวมของสารต้านอนุมูลอิสระในตัวอย่างไวน์และเครื่องดื่ม เทคนิคนี้จะอาศัยปฏิกิริยาการเรืองแสงของลูมินอลและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในสภาวะเบส โดยใช้โพแทสเซียมเฟอริไซยาไนด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สารต้านอนุมูลอิสระที่มีอยู่ในตัวอย่างจะทำหน้าที่ยับยั้งสารอนุมูลอิสระ ทำให้การเกิดปฏิกิริยาเรืองแสงน้อยลง ซึ่งความเข้มแสงเคมิลูมิเนสเซนส์ที่ปลดปล่อยออกมามีความสัมพันธ์กับปริมาณของสารต้านอนุมูลอิสระที่มีอยู่ในตัวอย่าง งานวิจัยนี้ได้มีการออกแบบและสร้างระบบการตรวจวัดเคมิลูมิเนสเซนส์และโฟลว์เซล์ที่มีลักษณะเป็นขดรูปก้นหอยซึ่งทำมาจากวัสดุที่มีราคาถูก เคมิลูมิเนสเซนส์โฟลว์เซล์ทำมาจากวัสดุพอลิเมอร์ที่มีสีขาวขุ่น โพลิเมทิลเมทาไครเลต หรืออะคริลิกพลาสติก นอกจากนี้ยังมีการใช้อุปกรณ์ตรวจจับแสงที่มีขนาดเล็กและราคาถูก ทำให้สามารถพัฒนาเครื่องมือที่มีขนาดเล็กลงได้ ดังนั้นระบบการตรวจวัดเคมิลูมิเนสเซนส์ที่พัฒนาขึ้นมาจึงมีราคาถูก ขนาดเล็ก สามารถพกพาได้ และยังสามารถนำไปใช้งานร่วมกับเทคนิคการวิเคราะห์แบบไหลได้อีกด้วย งานวิจัยนี้ได้ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการตรวจวัดหาปริมาณรวมของสารต้านอนุมูลอิสระและพบว่าช่วงความเป็นเส้นตรงสำหรับกรดแกลลิกเท่ากับ 0.5 ถึง 5.0 มิลลิโมลาร์ ซึ่งมีขีดจำกัดต่ำสุดในการตรวจวัดเท่ากับ 0.25 มิลลิโมลาร์ และขีดจำกัดต่ำสุดในการวิเคราะห์เท่ากับ 0.84 มิลลิโมลาร์ สำหรับการศึกษาความสามารถในการทำซ้ำพบว่าค่าเปอร์เซ็นต์ความเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์อยู่ในช่วง 2.2 ถึง 5.4 นอกจากนี้ได้มีการศึกษาความถูกต้องของวิธี ซึ่งจากผลการทดลองพบว่าค่าเปอร์เซ็นต์การได้กลับคืนมาอยู่ในช่วง 95.8 ถึง 105.6 และจำนวนตัวอย่างที่สามารถวัดได้ในหนึ่งชั่วโมงเท่ากับ 60 ตัวอย่าง สำหรับวิธีการวิเคราะห์ที่ได้พัฒนาขึ้นมานั้นสามารถนำไปประยุกต์ใช้สำหรับการตรวจวัดปริมาณรวมของสารอนุมูลอิสระในตัวอย่างไวน์และเครื่องดื่มได้ ซึ่งผลการวิเคราะห์มีความน่าเชื่อถือและมีค่าใกล้เคียงกับวิธีมาตรฐาน นอกจากนั้นระบบการตรวจวัดเคมิลูมิเนสเซนส์ร่วมกับเทคนิคการวิเคราะห์แบบไหลที่ได้พัฒนาขึ้นมายังมีความง่าย สะดวก รวดเร็ว มีความถูกต้องแม่นยำ และใช้ปริมาณสารเคมีน้อย

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เมสินีย์ เสาวดี

Name: Passapol Ngamukot

Role: advisor

Created: 2016

Modified: 2019-08-31

Issued: 2019-08-31

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55061

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Chemistry

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5772110223.pdf	2.88 MB	3	2021-09-13 12:38:54

ใช้เวลา

-0.974546 วินาที