การวิเคราะห์และเปรียบเทียบปริมาณน้ำตาลกลูโคส ฟรุกโตส และซูโครสในน้ำผลไม้โดยเทคนิค qNMR และ HPLC
คำสำคัญ:
qNMR, HPLC; น้ำตาลกลูโคส; น้ำตาลฟรุกโตส; น้ำตาลซูโครส; น้ำผลไม้; การวิเคราะห์เชิงปริมาณ; มาตรฐานภายใน; มาตรฐานภายนอกบทคัดย่อ
การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ปริมาณน้ำตาลกลูโคส ฟรุกโตส และซูโครส โดยประยุกต์ใช้เทคนิคการวิเคราะห์เชิงปริมาณด้วยนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (Quantitative Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: qNMR) ซึ่งใช้ทั้งวิธีมาตรฐานภายนอก (External Standard) และวิธีมาตรฐานภายใน (Internal Standard) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องแม่นยำ และเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์กับเทคนิคโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (High Performance Liquid Chromatography: HPLC) ในตัวอย่างน้ำผลไม้ ผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค qNMR และเทคนิค HPLC ด้วยสถิติ Bland-Altman plot พบว่า ปริมาณน้ำตาลทั้งสามชนิด มีความสอดคล้องกันในช่วงขอบเขต Limits of Agreement ±1.96SD ซึ่งอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ และเมื่อพิจารณาความแม่นยำ (Precision) ด้วยค่าสถิติ %RSD พบว่า เทคนิค qNMR วิธีมาตรฐานภายในมีความแม่นยำที่สุด มีช่วงค่า %RSD เท่ากับ 0.03 - 2.56% รองลงมา คือ เทคนิค HPLC มีช่วงค่า %RSD เท่ากับ 0.11 - 3.26% และเทคนิค qNMR วิธีมาตรฐานภายนอก มีช่วงค่า %RSD เท่ากับ 0.29 - 2.77% ตามลำดับ บ่งชี้ว่าทั้งเทคนิค qNMR และ เทคนิค HPLC มีความสอดคล้องกันอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้การใช้เทคนิค qNMR มีการเตรียมตัวอย่างที่ง่ายกว่า ไม่ต้องกำหนดกราฟมาตรฐาน ลดขั้นตอนการทำงานและลดระยะเวลาในการวิเคราะห์อย่างมากเมื่อเทียบกับเทคนิค HPLC รวมถึงสามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้ภายในขั้นตอนเดียว จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความสะดวกในการควบคุมคุณภาพของปริมาณน้ำตาลทั้ง 3 ชนิด ในผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ได้
เอกสารอ้างอิง
Akoka, S., Barantin, L., & Trierweiler, M. (1999). Concentration measurement by proton NMR using the ERETIC method. Analytical Chemistry, 71, 2554-2557.
Akyuz, E., Baskan, K. S., Tutem, E., & Apak, R. (2021). High performance liquid chromatographic method with post-column detection for quantification of reducing sugars in foods. Journal of Chromatography A, 1660, 462664.
Bharti, S. K., & Roy, R. (2012). Quantitative 1H NMR spectroscopy. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 35, 5-26.
Biswas, A., Borse, B. B., & Chaudhari, S. R. (2025). Quantitative NMR analysis of sugars in natural sweeteners: Profiling in honey, Jaggery, date syrup, and coconut sugar. Food Research International, 199, 115358.
Bland, J. M., & Altman, D. G. (1999). Measuring agreement in method comparison studies. Statistical Methods in Medical Research, 8(2), 135-160.
Choi, K., Myoung, S., Seo, Y., & Ahn, S. (2021). Quantitative NMR as a versatile tool for the reference material preparation. Magnetochemistry, 7(1), 15.
Cullen, C. H., Ray, G. J., & Szabo, C. M. (2013). A comparison of quantitative nuclear magnetic resonance methods: Internal, external, and electronic referencing. Magnetic Resonance Chemistry, 51(11), 705-713.
Diehl, B., Holzgrabe, U., Monakhova, Y., & Schönberger, T. (2020). Quo Vadis qNMR? Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 177, 112847.
Duangdee, N., Chamboonchu, N., Kongkiatpaiboon, S., & Prateeptongkum, S. (2019). Quantitative 1HNMR spectroscopy for the determination of oxyresveratrol in Artocarpus lacucha heartwood. Phytochemical Analysis, 30(6), 617-622.
Fakhar, H. I., Kasparek, A., Kolodziejski, K., Grunin, L., Öztop, M. H., Hayat, M. Q., Janjua, H. A., & Kruk, D. (2024). Universal 1H spin-lattice NMR relaxation features of sugar-a step towards quality markers. Molecules, 29(11), 2422.
Jayaprakasha, G. K., & Patil, B. S. (2016). A metabolomics approach to identify and quantify the phytochemicals in watermelons by quantitative 1HNMR. Talanta, 153, 268-277.
Latimer, G.W. (2023). Official methods of analysis of AOAC International (22nd ed.). AOAC International.
Lupu, D., Sammani, M.S., Palacio, E., Hancu, G., & Ferrer, L. (2025). Comprehensive honey analysis: A novel HPLC-DAD method for hydroxymethylfurfural quantification and quality evaluation via diastase activity and sugar profile determination. Journal of Food Composition and Analysis, 137, 106925.
Magwaza, L. S., & Opara, U. L. (2015). Analytical methods for determination of sugars and sweetness of fresh and processed fruit and vegetables. Scientia Horticulturae, 184, 179-192.
Marchetti, L., & Pellati, F., & Benvenuti, S., & Bertelli, D. (2019). Use of 1H NMR to detect the percentage of pure fruit juices in blends. Molecules, 24(14), 2592.
Navarro, Y., Soengas, R., Iglesias, M.J., & Ortiz, F. L. (2020). Use of NMR for the analysis and quantification of the sugar composition in fresh and store-bought fruit juices. Journal of Chemical Education, 97(3), 831-837.
Ravaglia, L. M., Oliveira, P. D., Holzgrabe, U., & Alcantara, G. B. (2024). qNMR in natural products: practical approaches. What nobody tells you before starting your qNMR study! Frontiers in Natural Products, 3, 1416195.
Sakarat, N., Prapapongpan, P., Sae-Lim, S., Saleepochn, T., Kongkathip, B., Kongkathip, N., Yakhampom, S., Wongprom, J., & Chuawong, P. (2021). A quick and convenient 1H quantitative NMR method for determination of bioactive pyranocoumarins from Clausena excavate. Phytochemistry Letters, 45, 126-131.
Simmler, C., Napolitano, J. G., McAlpine, J. B., Chen, S. N., & Pauli, G. F. (2014). Universal quantitative NMR analysis of complex natural samples. Current Opinion in Biotechnology, 25, 51-59.
Wang, M., Wang, H., Zheng, H., Uhrin, D., Dewhurst, R. J., & Roehe, R. (2021). Comparison of HPLC and NMR for quantification of the main volatile fatty acids in rumen digesta. Scientific Reports, 11, 24337.
Weber, M., Hellriegel, C., Rück, A., Sauermoser, R., & Wüthrich, J. (2013). Using high-performance quantitative NMR (HP-qNMR®) for certifying traceable and highly accurate purity values of organic reference materials with uncertainties <0.1 %. Accreditation and Quality Assurance, 18, 91-98.
Yang, W. B., Wang, S. H., & Chen, Y. T. (2020). qNMR as a tool for determination of six common sugars in foods. Applications of NMR Spectroscopy, 8, 1-24.
Zhang, Y. Y., Zhang, J., Zhang, W. X., Wang, Y., Wang, Y. H., Yang, Q. Y., & Wu, S. (2021). Quantitative 1H nuclear magnetic resonance method for assessing the purity of dipotassium glycyrrhizinate. Molecules, 26(12), 3549.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิชาการ ปขมท.
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
