การศึกษาปริมาณน้ำตาลและสารแคโรทีนอยด์ในกระบวนการสุกของผลไม้โดยอาศัยหลักการดูดกลืนแสงของคลื่นอินฟราเรดเพื่อพัฒนาเซนเซอร์ต้นแบบวัดระดับความสุกของผลไม้

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

นภสร สุดสังข์, วราพรรณ จันทร์ทวี, พลอยไพลิน สิงหา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปิญากรณ์ น่วมอิ่ม, อรพรรณ พยัฆกุล

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนเซนต์นิโกลาส

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

จากการศึกษาปริมาณน้ำตาลและสารแคโรทีนอยด์ในกระบวนการสุกของผลไม้โดยอาศัยหลักการดูดกลืนแสงของคลื่นอินฟราเรดเพื่อพัฒนาเซนเซอร์ต้นแบบวัดระดับความสุกของผลไม้ โดยทำการวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีในกระบวนการสุกของผลไม้ ทั้งนี้ทำการเลือกศึกษาเป็นมะม่วงพันธุ์น้ำดอกไม้ และทะเรียนพันธุ์หมอนทอง โดยทำการศึกษาระยะเวลาการเก็บรักษา (0, 5, 10, 15 และ 20 วัน) ที่อุณหภูมิ 27-30 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 65-70 ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงสีเปลือก ปริมาณ Total soluble solid (TSS) ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) ค่าความแน่นเนื้อ ปริมาณน้ำตาลทั้งหมด และค่าปริมาณกรดที่ไทเทรตได้ รวมทั้งทำการวิเคราะห์ปริมาณแคโรทีนอยด์ที่มีความสัมพันธ์กับกระบวนการสุกของผลไม้ เพื่อนำค่าที่ได้ดังกล่าวไปออกแบบและพัฒนาพัฒนาเซนเซอร์ต้นแบบวัดระดับความสุกของผลไม้ จากการศึกษาผลของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและทางกายภาพของผลทุเรียนพบว่า ระยะเวลาการเก็บรักษามีอิทธิพลต่อค่าสีของเปลือก (L*, a* และ b*) กล่าวคือเมื่อเก็บรักษาทุเรียนเป็นระยะเวลานานขึ้นจะเกิดการเปลี่ยนแปลงโดยสีของเนื้อทุเรียนจะมีสีเหลืองเขมมากขึ้น จึงทำให้ค่าความสว่าง (L*) มีค่าลดลงอยู่ที่ 38.60 ± 1.05 คา a* และ b* มีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย คือ 23.62 ± 0.55 และ 14.26 ± 0.86 ตามลำดับ มีปริมาณ Total soluble solid (TSS) อยู่ที่ 24.44 ± 0.89oBrix ความหวานอยู่ที่ร้อยละ 23.85 ± 1.26 ความแน่นเนื้อ 2.83 ± 1.00 kg/cm2 ปริมาณแป้งร้อยละ 32 และค่าความเป็นกรด-ด่าง อยู่ที่ 6.86 ± 0.06 ที่ระยะเวลาในการเก็บ 20 ในส่วนของมะม่วง พบว่ามีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงสีเปลือกคือความสว่าง (L*) มีค่าลดลงอยู่ที่ 43.38 ± 1.33 คา a* และ b* มีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย คือ 28.65 ± 1.27 และ 5.22 ± 0.56 ตามลำดับ มีปริมาณ Total soluble solid (TSS) อยู่ที่ 18.57 ± 0.71oBrix ความหวานอยู่ที่ร้อยละ 15.08 ± 0.55 ความแน่นเนื้อ 1.39 ± 0.52 และปริมาณกรดที่ไทเทรตได้ อยู่ที่ร้อยละ 0.23 ± 0.05 ที่ระยะเวลาในการเก็บ 20 วัน นอกจากนี้ยังพบการเปลี่ยนแปลงของปริมาณแคโรทีนอยด์ในกระบวนการสุกของมะม่วงและทุเรียน พบว่า มีการลดลงอยู่ที่ 12.80 ± 0.43 และ 20.96 ± 1.14 µg/g น้ำหนักสด ที่ระยะเวลาในการเก็บ 20 วันเช่นกัน ซึ่งในกระบวนการศึกษาดังกล่าวพบว่า แสงสามารถตรวจสอบค่าการดูดกลืนของแคโรทีนอยด์ในกระบวนการสุกของผลไม้ได้ จึงทำการศึกษาเซนเซอร์ที่มีความสามารถในตรวจจับแสงสะท้อนอินฟราเรดเพื่อใช้ในการพัฒนาเซนเซอร์ต้นแบบตรวจวัดความสุกและความหวานของผลไม้ พบว่าเซ็นเซอร์ ZX-03 ให้ค่าการตรวจวัดที่มีความเสถียรมากที่สุดโดยมีค่า SD เพียง 0.54 ทางคณะผู้จัดทำจึงทำการเลือกเซ็นเซอร์ ZX-03 สำหรับใช้ในการพัฒนาเซนเซอร์ต้นแบบวัดระดับความสุกของผลไม้ โดยเมื่อนําผลการทดสอบประสิทธิภาพไปหาค่าระดับความเชื่อมั่นไม่น้อยกว่า 90 % ที่ระดับนัยสําคัญทางสถิติ 0.5 โดยเปิดเปิดค่า Z จากตารางที่ระดับนัยสําคัญทางสถิติ 0.5 ได้ค่า Z เท่ากับ 1.96 เมื่อเปรียบเทียบกับค่า Z คํานวณ ปรากฏว่า Z คํานวณน้อยกว่าค่า Z จากตาราง พบว่าเครื่องวัดระดับความสุกและความหวานของผลไม้ที่พัฒนาขึ้น เท่ากับเกณฑกําหนดที่ตั้งไว้และสามารถนําไปใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์นั่นเอง