Abstract:
วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการประยุกต์ใช้สเปกโทรสโกปีย่านความยาวคลื่นที่มองเห็นและย่านใกล้อินฟราเรด ในการวัดคุณภาพที่เกี่ยวข้องกับสีของข้าวนึ่งที่ผลิตจากข้าวเปลือกพันธุ์ กข31 รวมถึงผลของสภาวะการผลิตที่ส่งผลต่อสีของข้าวนึ่งและกลไกในการดูดซับน้ำของข้าวเปลือกพันธุ์ กข31 ระหว่างการแช่น้ำในกระบวนการผลิตข้าวนึ่ง ซึ่งพบว่าความชื้นในเมล็ดข้าวเปลือกจะเพิ่มขึ้น อย่างรวดเร็วในช่วงแรกของการแช่น้ำ และอัตราการเพิ่มขึ้นของความชื้นจะลดลงเมื่อระยะเวลาใน การแช่เพิ่มขึ้น สมการทำนายค่าความชื้นที่สร้างจากตัวแบบของ Becker และ Peleg สามารถใช้ในการทำนายค่าความชื้นของเมล็ดข้าวเปลือกระหว่างการแช่น้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า gelatinization temperature ได้โดยมีค่า r 2 อยู่ในช่วง 0.92-0.99 ผลของสภาวะการผลิตข้าวนึ่งที่มีต่อปริมาณข้าวต้นและค่าสีของเมล็ดข้าว พบว่าที่อุณหภูมิ ในการแช่ 70°C เวลาในการแช่ที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ค่าร้อยละของข้าวต้นที่ได้มีแนวโน้มลดลง ส่วนที่อุณหภูมิในการแช่ 60°C จะมีค่าร้อยละของข้าวต้นสูงที่สุดที่ระยะเวลาในการแช่ 7 h และค่าร้อยละของข้าวต้นต่ำที่สุดที่ระยะเวลาในการแช่ 6 h สำหรับค่าสภาวะการแช่ทั้งอุณหภูมิและเวลา และสภาวะในการนึ่งทั้งอุณหภูมิและเวลาต่างก็แปรผกผันกับค่า lightness (L*) อย่างไรก็ตามค่า อุณหภูมิในการแช่ อุณหภูมิในการนึ่ง และเวลาในการนึ่งแปรผันตรงกับค่า redness (a*) และค่า yellowness (b*) การใช้สเปกโทรสโกปีย่านความยาวคลื่นที่มองเห็นและย่านใกล้อินฟราเรดในการวัดปริมาณ และคุณภาพของตัวอย่างข้าวนึ่งในช่วงความถี่ 380 - 1045 nm ด้วยวิธีการวัดการสะท้อนแบบแพร่ พบว่าการใช้เทคนิค partial least square regression ในการสร้างตัวแบบทำนายค่า yellow pigment ของข้าวนึ่งจะให้ค่าที่แม่นยำพอประมาณ โดยมีค่า correlation coefficient เท่ากับ 0.574 และค่า root mean square error ของการทำนายเท่ากับ 2.28 mg/100 ml นอกจากนั้น ข้อมูลจากการวัดด้วยสเปกโทรสโกปีย่านความยาวคลื่นที่มองเห็นยังถูกนำไปใช้ในการสร้างตัวแบบ เพื่อการจำแนกข้าวนึ่งออกเป็นกลุ่มตามสภาวะในการผลิตและระยะเวลาในการขัดสี ตัวแบบในการจำแนกกลุ่มที่มีความแม่นยำที่สุดจะจำแนกข้าวนึ่งออกเป็นกลุ่มตามระยะเวลาในการขัดสีด้วยค่าความแม่นยำ 95.3%
The ability of visible and near-infrared (VIS-NIR) spectroscopy for parboiled rice quality evaluation and classificaion, the effect of parboiling treatments on color of RD31 parboiled rice and the hydration of RD31 paddy during soaking in parboiling were studied. Moisture content (MC) of the paddy rapidly increased at initial of soaking but increasing rate of the MC decreased with soaking time. Either Beckers model or Pelegs model could be used for predict the MC of rough rice during soaking, except at soaking temperature which was higher than gelatinization temperature, with r2 =0.92-0.99. At 70°C soaking temperature, soaking time had strong negative correlation with head rice yield (HRY) of parboiled rice. At 60°C soaking temperature, the highest HRY was found at 7 h of soaking and the lowest HRY was found at 6 h of soaking. The soaking and steaming conditions had negative influence on lightness (L*) of rice. However, soaking temperature and steaming conditions (temperature and duration) yielded positive effect on redness (a*) and yellowness (b*). The VIS-NIR spectroscopy was used to quantitatively and qualitatively investigate and evaluate the quality of whole-grain, parboiled rice. Partial least squares (PLS) regression was performed to develop a quantitative model based on based on diffuse reflectance spectra in a range of 380-1045 nm for prediction of yellow pigment. However, the predictive performance was moderate with a correlation coefficient of 0.574 and a root mean square error of prediction of 2.28 mg/100 ml. Classification models were created by applying discriminant analysis to the VIS-NIR data. The classification model showed the best accuracy of 95.3% in separating the parboiled rice into three classes of different milling times.