การวิเคราะห์ชนิด และปริมาณของสารใหม่ที่ให้ลักษณะเฉพาะของกลิ่นหอมในข้าวหอมดอกมะลิ 105 โดยวิธีก๊าซโครมาโตรกราฟฟี-โอแฟคโตมิเตอร์ ก๊าซโครมาโตรกราฟฟี-พีเอฟพีดี และ ก๊าซโครมาโตกราฟฟี-แมสสเปคโตรมิเตอร์

นักวิจัย/สังกัด :

  1. ดร.กาญจนา มหัทธนทวี และคณะ
    คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสยาม

ปี พ.ศ. ที่โครงการเสร็จ : 2554

  การสกัดสารระเหยให้กลิ่นในข้าวหุงสุกได้เลือกวิธีการสกัดกลิ่นโดยเทคนิค headspace SPME ชนิดของ SPME fibers ที่เหมาะสมคือชนิดสามเฟส DVB/CAR/PDMS ซึ่งครอบคลุมการสกัดสารระเหยที่มีจุดเดือดต่าถึงสูงปานกลางได้ดีกว่าชนิดเฟสเดียวและสองเฟส สภาวะที่เหมาะสมต่อการสกัดได้แก่ อุณหภูมิที่ใช้ในการบ่ม เวลาที่ใช้ในการบ่ม และเวลาที่ใช้ในการสกัด เท่ากับ 30°C, 15 นาที และ 30 นาที ตามลาดับ ซึ่งทาให้ได้สารสกัดที่เป็นตัวแทนที่ดี (most representative) ของกลิ่นข้าวหุงสุก

การสกัดและการวิเคราะห์สารระเหยที่ให้กลิ่นจากข้าวหอมหุงสุกสายพันธุ์ ข้าวหอมมะลิไทย 105 ข้าวหอมอินเดีย Basmati และข้าวหอมอเมริกัน Jasmati ด้วยเทคนิค Headspace-SPME, GC-FID, GC-O, GC-PFPD และ GC-MS พบว่าสารระเหยที่ให้กลิ่นในข้าวหอมมะลิ 105 Basmati และ Jasmati มีจานวนใกล้เคียงกันคือ 23 23 และ 22 ตามลาดับ โดยพบว่าสารที่ให้กลิ่นหอมที่แสดงถึงเอกลักษณ์ (character impact volatile) ของข้าวหอมทั้งสามชนิดคือ 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) ซึ่งเคยถูกรายงานมาก่อนว่าเป็นสารให้กลิ่นหอมสาคัญของข้าวหอม สาหรับข้าวหอมมะลิ 105 พบว่ามีอีกหนึ่งสารที่ให้กลิ่น “cooked jasmine rice” ที่เป็นเอกลักษณ์เช่นเดียวกับ 2AP คือ 2-acetyl-2-thiazoline (2AT) ซึ่งถูกรายงานเป็นครั้งแรกในการศึกษาครั้งนี้ สาร 2AT เป็นสารให้กลิ่นหอมที่ตรวจพบในข้าวหอมมะลิไทย แต่ไม่พบในข้าวหอมจากอินเดีย Basmati และข้าวหอมจากอเมริกา Jasmati

สารให้กลิ่นที่วิเคราะห์ได้ในตัวอย่างข้าวทั้งสามชนิดมีรวมทั้งหมด 36 ชนิดและพิสูจน์ได้ 31 ชนิด ที่มีบทบาทในการส่งเสริม (contribution) กลิ่นของข้าวนอกเหนือจากสาร 2AP สารทั้ง 31 ชนิดได้ถูกจัดแบ่งเป็นกลุ่มสารเคมี (chemical classes) ได้ 6 กลุ่ม ได้แก่ aldehydes, alcohols, sulfurs, ketones, esters, และ nitrogens พบว่ากลุ่ม aldehydes มีความสาคัญต่อกลิ่นของข้าวหอมทั้งสามชนิด มากถึง 48-52% (ของจานวนสารระเหยทั้งหมด) ส่วนสารระเหยกลุ่มอื่นๆ จะมีความแตกต่างกันไปในข้าวแต่ละชนิดซึ่งเป็นการแสดงถึงความแตกต่างของข้าวหอมทั้งสามชนิดได้โดยที่สารระเหยหลักที่ให้กลิ่นในข้าวหอมมะลิ คือ aldehydes (48%) รองลงมาได้แก่ alcohols (24%) ketones (9%) และ sulfurs (9%) สารระเหยหลักที่ให้กลิ่นในข้าวหอม Basmati คือ aldehydes (52%) รองลงมาได้แก่ ketones (19%) และ sulfurs (14%) สารระเหยหลักที่ให้กลิ่นในข้าวหอม Jasmati คือ aldehydes (50%) รองลงมาได้แก่ sulfurs (20%) และ ketones (15%) นอกจากนี้สารระเหยแต่ละชนิดถูกจัดแบ่งเป็นกลุ่มของกลิ่น (odor groups) ได้ 9 กลุ่ม ได้แก่ green, sweet fruity/floral, minty/citrusy, cooked/mushroom/ musty, sweet/roasty/nutty, fatty/metallic, spices, sulfury/meaty และ medicine จากค่ารวมความเข้มของกลิ่น (odor intensity) ของแต่ละกลุ่ม ทาให้ได้รูปแบบของกลิ่น (odor profile) ที่แสดงในรูปแบบของ spider web diagrams ที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน กลุ่มของกลิ่นที่โดดเด่นที่เหมือนกันของข้าวหอมทั้งสามชนิดคือกลุ่ม fatty/metallic ข้าวหอมมะลิไม่มีกลุ่มของ sulfury/ meaty ขณะที่ข้าว Basmati และ Jasmati มีกลุ่มของกลิ่นดังกล่าว และข้าว Basmati มีกลิ่นของกลุ่ม sweet fruity/floral มากกว่าข้าว Jasmati จากรูปแบบของกลิ่นดังกล่าวทาให้สามารถบอกความแตกต่างของกลิ่นของข้าวทั้งสามชนิดได้อย่างชัดเจน

ปริมาณของ 2AT ที่พบในข้าวหอมมะลิ 105 ได้ถูกวิเคราะห์ โดยเทคนิค headspace standard addition SPME พร้อมกับเทคนิค GC-MS SIM mode ที่ m/z 129 และ 60 พบว่ามีปริมาณของสาร 2AT เท่ากับ 0.45 μg/kg การประเมินทางประสาทสัมผัสพบว่าข้าวขาว (non-fragrant rice) ที่ถูกเติมด้วยสาร 2AT ปริมาณ 0.6 - 0.9 mg/kg ก่อนการหุงสามารถเลียนแบบกลิ่นหอมของข้าวหอมมะลิหุงสุก การศึกษาครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่ตรวจพบพิสูจน์และวิเคราะห์ปริมาณของสาร 2AT ที่เป็นเอกลักษณ์ของกลิ่นข้าวหอมมะลิหุงสุกตัวใหม่