งานศึกษาของ CEM ทดสอบผลิตภัณฑ์เนื้อและนมทางเลือก 5 ชนิด แล้วพบว่าค่าความชื้นจาก SMART 6 ค่าไขมันจาก ORACLE และค่าโปรตีนจาก Sprint ใกล้เคียงกับวิธีอ้างอิงในห้องปฏิบัติการ ค่าเฉลี่ยความชื้นต่างจากตู้อบไม่เกิน 0.04 จุดเปอร์เซ็นต์ในทุกตัวอย่าง ความชื้นกับไขมันรู้ผลรวมกันในเวลาไม่ถึง 5 นาที และโปรตีนใช้เวลาประมาณ 4 นาที
ปัจจุบันเทคโนโลยีการวิเคราะห์ความชื้น ไขมัน และโปรตีนในอาหารได้รับการพัฒนาให้มีความรวดเร็วและแม่นยำมากยิ่งขึ้น เพื่อรองรับอุตสาหกรรมอาหารยุคใหม่ โดยเฉพาะกลุ่มผลิตภัณฑ์เนื้อและนมทางเลือกที่มีส่วนประกอบและโครงสร้างแตกต่างจากผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิม การวิเคราะห์องค์ประกอบเหล่านี้อย่างถูกต้องช่วยให้ผู้ผลิตสามารถควบคุมคุณภาพสินค้าให้ได้มาตรฐาน มีรสชาติสม่ำเสมอ ลดต้นทุนการผลิต และยืดอายุการเก็บรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นการเลือกใช้เทคโนโลยีการวิเคราะห์ที่เหมาะสมและเชื่อถือได้จึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้ผู้ผลิตในกลุ่มเนื้อและนมทางเลือกสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้อย่างมั่นใจ ทั้งในด้านคุณภาพ ความปลอดภัย และความยั่งยืนในการดำเนินธุรกิจ
ทำไมเนื้อและนมทางเลือกต้องวัดความชื้น ไขมัน และโปรตีนให้แม่น
ความต้องการบริโภคอาหารในกลุ่มวีแกน มังสวิรัติ และอาหารฉลากโปร่งใส (Clean Label) เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทั่วโลก จากแนวโน้มด้านสุขภาพและความยั่งยืน ทำให้ตลาดเนื้อและนมทางเลือก (Meat & Dairy Alternatives) ขยายตัวอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามส่วนประกอบและแหล่งวัตถุดิบที่แตกต่างกันของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ทำให้วิธีการทดสอบแบบดั้งเดิมที่ใช้กับเนื้อหรือนมทั่วไป ไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำได้เสมอไป โดยเฉพาะการวิเคราะห์ไขมันและโปรตีน ซึ่งมีโครงสร้างเฉพาะตัวตามแหล่งพืชหรือจุลินทรีย์ที่ใช้ผลิต นอกจากนี้ความชื้นยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพของอาหารทุกชนิด หากมีมากเกินไปในส่วนผสมหรือผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป จะทำให้อายุการเก็บรักษาลดลงอย่างมาก ดังนั้นการควบคุมระดับความชื้น ไขมัน และโปรตีนอย่างแม่นยำในผลิตภัณฑ์เนื้อและนมทางเลือก จึงช่วยให้สามารถพัฒนาสูตรผลิตภัณฑ์ที่มีต้นทุนต่ำที่สุด (least-cost formulation) ได้ โดยสามารถรักษาคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ได้อย่างครบถ้วน
สำหรับผู้ผลิตในไทย ตัวเลขเหล่านี้ยังต้องไปอยู่บนฉลาก ประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 445) พ.ศ. 2566 เรื่อง ฉลากโภชนาการ มีผลบังคับใช้ตั้งแต่ 2 กรกฎาคม 2567 และกำหนดสารอาหารบังคับในกรอบข้อมูลโภชนาการ 9 รายการ ได้แก่ พลังงาน ไขมันทั้งหมด ไขมันอิ่มตัว คอเลสเตอรอล โปรตีน คาร์โบไฮเดรต น้ำตาลทั้งหมด โซเดียม และโพแทสเซียม ส่วนอาหารที่ยังใช้ฉลากตามประกาศฉบับเดิม (ฉบับที่ 182) จำหน่ายต่อได้ไม่เกิน 1 กรกฎาคม 2570
ค่าความชื้นแม้ไม่อยู่ในรายการบังคับ แต่เป็นฐานของการคำนวณองค์ประกอบอื่น ความชื้นมีกี่แบบและวัดด้วยวิธีไหนได้บ้าง อ่านต่อได้ที่ การวิเคราะห์ความชื้น (Moisture Analysis) คืออะไร
SMART 6, ORACLE และ Sprint วัดอะไร ด้วยหลักการไหน
เครื่อง SMART 6 และ ORACLE สามารถใช้งานร่วมกันเพื่อวิเคราะห์ความชื้น และไขมันได้อย่างรวดเร็ว โดยให้ผลลัพธ์ภายในเวลาไม่ถึง 5 นาที ส่วน Sprint เป็นระบบตรวจวัดโปรตีนโดยตรงที่ใช้เทคโนโลยีการจับสีย้อม (dye-binding technology) การตรวจวัดโปรตีนโดยตรงนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะตรวจวัดเฉพาะ “true protein” ไม่รวมไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีน (non-protein nitrogen) ซึ่งอาจทำให้เกิดค่าคลาดเคลื่อนได้ในตัวอย่างบางชนิด นอกจากนี้ เครื่อง Sprint ไม่ต้องสอบเทียบเป็นประจำ ผู้ใช้งานสามารถสร้าง Method ใหม่ได้ง่าย
CEM ระบุว่าการวิเคราะห์ทั้ง 3 ค่านี้ด้วยเทคนิควิเคราะห์ของผู้ผลิตรายอื่น เช่น NIR, FT-IR และเครื่อง TD-NMR ทั่วไป ต้องสอบเทียบและพัฒนา Method เฉพาะสำหรับตัวอย่างแต่ละชนิดอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากความแตกต่างด้านสี เนื้อสัมผัส และความสม่ำเสมอ
ตรงนี้อาจดูขัดกัน เพราะ ORACLE เองก็ใช้หลักการ TD-NMR (time-domain NMR) จุดที่ต่างคือ ORACLE ใช้ชุดพัลส์ Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) ตามที่ระบุในมาตรฐาน ISO 16756 | IDF 259 ซึ่ง CEM อธิบายว่าแยกสัญญาณโปรตอนของโมเลกุลไขมันออกจากโปรตอนของโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และเถ้าได้ จึงวัดไขมันได้โดยไม่ต้องสอบเทียบแยกตามชนิดตัวอย่าง และไม่ใช้ตัวทำละลาย
ด้วยเทคโนโลยีเหล่านี้ การวิเคราะห์ความชื้น ไขมัน และโปรตีนในผลิตภัณฑ์เนื้อและนมทางเลือกสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่ยังคงความแม่นยำและเที่ยงตรงเทียบเท่าวิธีอ้างอิงมาตรฐานในห้องปฏิบัติการ
วิธีการทดลอง
เพื่อประเมินประสิทธิภาพของเครื่อง SMART 6, ORACLE และ Sprint ทาง CEM ได้ทดสอบกับผลิตภัณฑ์เนื้อและนมทางเลือกทั้งหมด 5 ชนิด ได้แก่ แพตตี้เบอร์เกอร์ไร้เนื้อสัตว์ (non-meat burger patty) มีตบอลถั่วเหลือง (soy meatballs) ชิ้นไก่ทางเลือกแบบเทนเดอร์ (chickenless tenders) โยเกิร์ตอัลมอนด์ (almond yogurt) และนมข้าว (rice milk) ตัวอย่างขนาด 2 กรัมถูกนำมาวิเคราะห์ความชื้นด้วยเครื่อง SMART 6 และเปรียบเทียบกับวิธีอ้างอิงโดยใช้ตู้อบลมร้อน (air oven) ที่อุณหภูมิ 100 °C เป็นเวลา 8 ชั่วโมง ตามด้วยการทำให้เย็นในโถดูดความชื้น (desiccator) เพื่อให้แน่ใจว่าแห้งสมบูรณ์ ผลในตารางเป็นการวัดซ้ำ 3 ครั้งของทั้งสองวิธี
ตัวอย่างที่อบแห้งใน SMART 6 แล้ว ถูกนำไปวิเคราะห์ไขมันต่อด้วยเครื่อง ORACLE โดยใช้เวลาสแกนเพียง 30 วินาที และไม่ต้องสอบเทียบหรือพัฒนา Method วิธีอ้างอิงคือ วิธี Soxhlet extraction สำหรับผลิตภัณฑ์เนื้อทางเลือก และวิธี Acid hydrolysis สำหรับผลิตภัณฑ์นมทางเลือก
ในการวิเคราะห์โปรตีน ตัวอย่างขนาด 1 กรัมถูกชั่งใส่ถ้วยตัวอย่างของเครื่อง Sprint และทำการวิเคราะห์ด้วยเทคโนโลยีการจับสีย้อม (Dye-binding reaction) ซึ่งทำงานอัตโนมัติทั้งหมด ใช้เวลาประมาณ 4 นาที ผลลัพธ์ถูกเปรียบเทียบกับวิธีอ้างอิง Kjeldahl digestion
ผลการทดลอง: ความชื้น ไขมัน และโปรตีนเทียบกับวิธีอ้างอิง
ผลการทดลองของ CEM ค่ารายครั้งและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของการทำซ้ำ 3 ครั้ง ครบทุกตัวอยู่ในตารางที่ 1–3 ด้านล่าง
ตารางที่ 1–3 จาก application note ของ CEM: ไขมันจาก ORACLE ความชื้นจาก SMART 6 และโปรตีนจาก Sprint เทียบกับวิธีอ้างอิง วัดซ้ำ 3 ครั้ง (คลิกที่ภาพเพื่อดูขนาดเต็ม)
ค่าเฉลี่ยจากทั้งสามเครื่องใกล้เคียงกับวิธีอ้างอิงในทุกตัวอย่าง แสดงดังตารางที่ 4
| ตัวอย่าง | ความชื้น (%) | ไขมัน (%) | โปรตีน (%) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Oven | SMART 6 | วิธีอ้างอิง | ORACLE | Kjeldahl | Sprint | |
| แพตตี้เบอร์เกอร์ไร้เนื้อสัตว์ | 59.30 | 59.31 | 10.78 | 10.90 | 18.29 | 18.45 |
| มีตบอลถั่วเหลือง | 61.55 | 61.59 | 15.43 | 14.70 | 19.76 | 19.74 |
| ชิ้นไก่ทางเลือกแบบเทนเดอร์ | 58.09 | 58.07 | 17.65 | 17.48 | 17.72 | 17.75 |
| โยเกิร์ตอัลมอนด์ | 37.78 | 37.76 | 1.76 | 1.78 | 9.18 | 9.17 |
| นมข้าว | 84.45 | 84.49 | 0.94 | 1.01 | 0.24 | 0.23 |
ความชื้น: SMART 6 ต่างจากตู้อบไม่เกิน 0.04% ในทุกตัวอย่าง ครอบคลุมช่วงความชื้นตั้งแต่ 37.78% (โยเกิร์ตอัลมอนด์) ถึง 84.45% (นมข้าว) แพตตี้เบอร์เกอร์มีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสูงในทั้งสองวิธี (2.72 และ 2.66) และค่ารายครั้งของสองวิธีขึ้นลงไปด้วยกัน (58.44/58.54, 62.35/62.27 และ 57.12/57.13)
ไขมัน: ORACLE ต่างจากวิธีอ้างอิงไม่เกิน 0.17% ใน 4 จาก 5 ตัวอย่าง ตัวอย่างที่ต่างมากที่สุดคือมีตบอลถั่วเหลือง 14.70% เทียบกับ 15.43% หรือต่าง 0.73%
โปรตีน: Sprint ต่างจาก Kjeldahl ไม่เกิน 0.16% ในทุกตัวอย่าง ตั้งแต่นมข้าวที่มีโปรตีน 0.24% ไปจนถึงมีตบอลถั่วเหลือง 19.76%
บทสรุป
ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมเนื้อและนมทางเลือกที่ต้องการควบคุมความชื้น โปรตีน และไขมัน สามารถใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่รวดเร็วและแม่นยำเพื่อตรวจวัดองค์ประกอบอาหารอย่างถูกต้อง ลดต้นทุนการผลิต และเพิ่มประสิทธิภาพในการพัฒนาและปรับสูตร เครื่องมือ SMART 6, ORACLE และ Sprint จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับผู้ผลิตที่มองหาผลลัพธ์ที่รวดเร็วและเชื่อถือได้
ทดสอบกับสูตรของคุณและดูแลหลังการขายในไทย
ผลในบทความนี้มาจากผลิตภัณฑ์ 5 ชนิดที่ CEM เลือกมาทดสอบ สูตรที่ผลิตในไทยอาจใช้แหล่งโปรตีน ไขมัน และสารให้ความคงตัวต่างออกไป ก่อนใช้เครื่อง CEM ที่ให้ผลเร็วเป็นวิธีประจำ ทีม Thai Unique ทดสอบตัวอย่างจริงของคุณบนเครื่อง CEM และเทียบกับวิธีอ้างอิงที่แล็บใช้อยู่ให้ได้ (Sample Testing & Method Verification)
เมื่อเริ่มใช้งานจริง ทีมช่างระดับปริญญาเอกในไทยช่วยวางแผนการเทียบผลทุกครั้งที่ปรับสูตรหรือเปลี่ยนวัตถุดิบ และดูแลทั้งสามเครื่องตั้งแต่ติดตั้ง สอบเทียบ อบรมผู้ใช้ ไปจนถึงงานซ่อม ปัญหาที่แจ้งเข้ามากว่า 95% จบที่ทีมในประเทศ ที่เหลือราว 5% เป็นเคสที่ต้องส่งกลับไปโรงงานผู้ผลิต
Thai Unique Co., Ltd. เป็นตัวแทนจำหน่ายอย่างเป็นทางการของ CEM ในประเทศไทย พร้อมทีมบริการหลังการขายในประเทศ · 0-2629-0191-6 · customer.service@thaiunique.com · ขอใบเสนอราคา
คำถามที่พบบ่อย
ทำไมโปรตีนจาก Kjeldahl อาจไม่ใช่โปรตีนแท้ทั้งหมด
Kjeldahl วัดไนโตรเจนแล้วแปลงเป็นโปรตีน ไนโตรเจนที่ไม่ได้มาจากโปรตีนจึงถูกนับรวมไปด้วย CEM แสดงตัวอย่างนมที่เติมเมลามีน 1.0% ซึ่ง Kjeldahl อ่านได้ 8.6% ขณะที่ Sprint อ่านได้ 3.4% ใกล้กับนมที่ไม่ได้เติม (3.3%) ในงานศึกษาเนื้อและนมทางเลือกชุดนี้ ผลสองวิธีใกล้กันมาก จึงไม่ได้แปลว่า Kjeldahl ผิดเสมอ แต่ต้องระวังเมื่อตัวอย่างอาจมีไนโตรเจนจากแหล่งอื่น
ORACLE ใช้ TD-NMR เหมือนกัน ทำไมไม่ต้องสอบเทียบแยกตามชนิดตัวอย่าง
CEM อธิบายว่าเทคนิคแบบอื่นที่ให้ผลรวดเร็วแยกไขมันออกจากองค์ประกอบอื่นได้ไม่หมด จึงมักต้องพัฒนาการสอบเทียบให้แต่ละผลิตภัณฑ์ ขณะที่ชุดพัลส์ CPMG ของ ORACLE แยกสัญญาณไขมันออกมาได้โดยตรง ในงานศึกษานี้ ORACLE วัดตัวอย่างทั้ง 5 ชนิดโดยไม่ได้พัฒนา Method เพิ่ม
อบตัวอย่างใน SMART 6 แล้วนำไปวัดไขมันต่อได้เลยไหม
ได้ ในงานศึกษานี้ตัวอย่างที่อบแห้งใน SMART 6 ถูกย้ายเข้า ORACLE ต่อทันที และ CEM ระบุว่า SMART 6 มีชุด Method อบแห้งที่ตั้งไว้สำหรับใช้คู่กับ ORACLE ทำให้ได้ทั้งค่าความชื้นและไขมันจากตัวอย่างชิ้นเดียวกัน
ผลในบทความนี้ใช้แทนการทดสอบผลิตภัณฑ์ของเราได้ไหม
ใช้เป็นข้อมูลเบื้องต้นได้ แต่ไม่ควรใช้แทนการทดสอบจริง เพราะเป็นผลจากผลิตภัณฑ์เพียง 5 ชนิด ขั้นที่ควรทำคือวัดตัวอย่างของคุณด้วยเครื่อง CEM เทียบกับวิธีอ้างอิงที่ลูกค้าหรือมาตรฐานกำหนด ก่อนใช้เครื่อง CEM เป็นวิธีประจำ
แหล่งอ้างอิง:
- CEM Corporation. Moisture, Fat, and Protein Analysis for Meat and Dairy Alternatives. Application Note ap0194v2 (2020). cem.com · PDF
- CEM. ORACLE Rapid NMR Fat Analyzer. cem.com/oracle · Sprint Rapid Protein Analyzer. cem.com/sprint
- สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา. หลักการและสาระสำคัญของประกาศกระทรวงสาธารณสุข 4 ฉบับ (ฉบับที่ 445–448 พ.ศ. 2566). food.fda.moph.go.th