อุปกรณ์การตรวจวิเคราะห์บนกระดาษสำหรับการตรวจวัดปริมาณกรดแอซิติกในน้ำส้มสายชูหมักตาลโตนด

Abstract

Paper–Based Analytical Device for Acetic Acid Detection in Fermented Palmyra Palm Vinegar
 
Vakin Nunumvong, Nicha Prasongchan and Kosin Teeparuksapun
 
รับบทความ: 3 มกราคม 2568; แก้ไขบทความ: 5 มิถุนายน 2568; ยอมรับตีพิมพ์: 6 มิถุนายน 2568; ตีพิมพ์ออนไลน์: 28 มิถุนายน 2568
 
บทคัดย่อ
น้ำส้มสายชูเป็นเครื่องปรุงรสเปรี้ยวที่นิยมใช้สำหรับการปรุงอาหาร น้ำส้มสายชูหมักตาลโตนด เป็นผลิตภัณฑ์ท้องถิ่นที่พบมากในพื้นที่ภาคใต้ ปัญหาของน้ำส้มสายชูหมักตาลโตนดคือขาดความเสถียรในเรื่องของความเปรี้ยว เนื่องจากไม่มีวิธีการทดสอบ ทำให้คุณภาพของน้ำส้มสายชูหมักตาลโตนดที่ผลิตได้ในแต่ละครั้งมีความแตกต่างกัน ตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 204) พ.ศ. 2543 เรื่องน้ำส้มสายชู กำหนดมาตรฐานของน้ำส้มสายชูหมักว่าต้องมีปริมาณกรดแอซิติกไม่น้อยกว่า 4 กรัม/100 มิลลิลิตร หรือร้อยละ 4 โดยมวลต่อปริมาตร (%w/v) ดังนั้นต้องมีวิธีการวิเคราะห์ปริมาณของกรดแอซิติกเพื่อควบคุมคุณภาพน้ำส้มสายชูหมัก งานวิจัยนี้พัฒนาอุปกรณ์การตรวจวิเคราะห์ปริมาณของกรดแอซิติกซึ่งสามารถบ่งชี้ระดับของความเปรี้ยวของน้ำส้มสายชูหมักตาลโตนด วิธีวิเคราะห์อาศัยหลักการของสารจำกัดปริมาณ (limiting reagent) ในกระบวนการไทเทรต โดยสังเกตปฏิกิริยาจากการเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์บนอุปกรณ์ตรวจวิเคราะห์บนกระดาษ ถ่ายภาพด้วยสมาร์ทโฟน และแปลผลเป็นความเข้มสีแดง สีเขียว สีน้ำเงิน และสีเทา ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม อุปกรณ์การตรวจวิเคราะห์บนกระดาษ มีสมรรถนะของการวิเคราะห์โดยมีช่วงความเป็นเส้นตรง 0.001–0.06 M มีสมการเส้นตรง คือ y = 1,591.7x+0.4772 และมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (r) เท่ากับ 0.991 มีค่าขีดจำกัดของการตรวจวัด (LOD) และปริมาณต่ำสุดของการตรวจวัด (LOQ) เท่ากับ 0.001 และ 0.03 M ตามลำดับ ผลการศึกษาความแม่นยำพบว่าร้อยละการได้กลับคืน (%recovery) มีค่าอยู่ใน ช่วงร้อยละ 91.73±19.17 ถึง 100.52±8.48 ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์ที่ยอมรับได้ โดยมีร้อยละเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ของการวิเคราะห์ภายในวันเดียวกันและการวิเคราะห์ระหว่างวันเท่ากับ 3.69–13.18 และ 3.71–14.61 %RSD ตามลำดับ นำอุปกรณ์การตรวจวิเคราะห์บนกระดาษที่พัฒนาขึ้นมาตรวจวิเคราะห์ปริมาณของกรดแอซิติกในตัวอย่างน้ำส้มสายชูหมักตาลโตนดจำนวน 7 ตัวอย่างที่ซื้อจากร้านค้าจำหน่ายผลิตภัณฑ์ชุมชนในพื้นที่คาบสมุทรสทิงพระ จังหวัดสงขลา พบว่า สามารถตรวจพบปริมาณของกรดแอซิติกในช่วง 2.47±0.62 ถึง 3.60±0.73%w/v โดยเมื่อเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ที่ได้จากวิธีการทดสอบด้วยอุปกรณ์การตรวจวิเคราะห์บนกระดาษกับผลการวิเคราะห์จากศูนย์บริการตรวจสอบและรับรองมาตรฐาน คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ พบว่าไม่มีความแตกต่างกันที่ระดับ .05
คำสำคัญ:  อุปกรณ์การตรวจวิเคราะห์บนกระดาษ  การปั๊มด้วยตรายาง  เซ็นเซอร์วัดสี  น้ำส้มสายชูหมัก  ตาลโตนด
 
Abstract
Vinegar is a widely–used acidic condiment in culinary applications. Fermented palmyra palm vinegar is a locally produced item prevalent in the southern region. A challenge of fermented palmyra palm vinegar is the inconsistency of its acidity, which is caused by the lack of testing methodologies. This results in variable quality of the vinegar produced in each batch. According to the Ministry of Public Health Announcement (No. 204) B.E. 2543 regarding vinegar, the standard for fermented vinegar requires an acetic acid content of no less than 4 g/100 mL or 4%w/v. Therefore, there must be a method for analyzing the acetic acid content to control the quality of fermented vinegar. This research developed an analytical device for measuring the amount of acetic acid, which can indicate the level of sourness. The analytical method relies on the principle of the limiting reagent in the titration process. The reaction is observed through the color change of the indicator on the paper based analytical device (PAD). Smartphones was used to capture images, which were then interpreted as varying intensities of red, green, blue, and gray. Under optimum condition, the paper–based analytical device showed a linear measurement range of 0.001 to 0.06 M. The linear relationship was y = 1591.7x+0.4772, achieving a correlation coefficient (r) of 0.9911. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0.001 and 0.03 M, respectively. Accuracy assessment indicated percentage recoveries (%recovery) ranging from 91.73±19.17 to 100.52±8.48%, in alignment with established guidelines. Intraday and inter–day analysis exhibited relative standard deviation percentages (%RSD) of 3.69–13.18% and 3.71–14.61%RSD, respectively. We procured seven samples of fermented palmyra palm vinegar from a local community store in the Sathing Phra Peninsula, Songkhla Province, to practically apply the developed PAD. The analysis revealed an acetic acid concentration of 2.47±0.62 to 3.60±0.73%w/v. Interestingly, a comparison of these results with those from the Center of Measurement and Standard Accreditation at the Faculty of Science, Prince of Songkhla University, revealed no significant differences at the .05 significance level.
Keywords: Paper–based analytical device, Rubber stamping, Colorimetric sensor, Fermented vinegar, Palmyra palm