ปฏิกิริยา Hydrogenation เป็นปฏิกิริยาที่เติมแก๊สไฮโดรเจนลงไปในน้ำมันที่อุณหภูมิและความดันที่เหมาะสมโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น พวกโลหะนิเกิ้ล ช่วยในการเร่งให้เกิดปฏิกิริยาเติมลงไปด้วย ซึ่งปฏิกิริยา Hydrogenation จะช่วยทำให้จุดหลอมเหลวของน้ำมันเพิ่มขึ้นโดยจะไปทำให้โมเลกุลของกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัวที่ประกอบอยู่ในน้ำมัน เช่น กรดโอเลอิก กรดไลโนเลอิก เปลี่ยนไปเป็นโมเลกุลของกรดไขมันที่อิ่มตัว เช่น กรดปาล์มมิติก กรดสเตียริก ปฏิกิริยา Hydrogenation นี้จะแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ แบบที่หนึ่งเป็นแบบไฮโดรจิเนชัน บางส่วน (Partly hydrogenated) การไฮโดรจิเนชันแบบนี้จะได้น้ำมันที่มีลักษณะเป็นของเหลวข้นเกิดขึ้น รวมทั้งจะมีผลในการเปลี่ยนโครงสร้างของกรดไขมันไม่อิ่มตัวจากชนิดที่เป็นรูปของ Cis ไปเป็นชนิดที่เป็นรูปของ Trans ส่วนแบบที่สองเป็นแบบไฮโดรจิเนชันทั้งหมด (Wholly hydrogenated) การไฮโดรจิเนชันแบบนี้จะได้น้ำมันที่มีลักษณะเป็นของแข็งเกิดขึ้นและไม่มีการเปลี่ยนรูปของกรดไขมันเป็นชนิดของ Trans เกิดขึ้น
ปัญหาของการไฮโดรจิเนชันบางส่วนของน้ำมันปาล์มสเตียรินเกิดขึ้นคือมีการนำเข้าสินค้าจากต่างประเทศซึ่งถ้าเป็นน้ำมันปาล์มสเตียรินที่ผ่านการทำปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันบางส่วนจะเสียภาษีในราคาที่ถูกกว่าการนำเข้าปาล์มสเตียรินที่ไม่ได้ผ่านการทำปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน จึงทำให้ผู้นำเข้าสินค้าใช้คำว่าไฮโดรจิเนชันบางส่วนไปหลีกเลี่ยงภาษีนำเข้าโดยใช้วิธีผสมน้ำมันปาล์มสเตียรินที่ไม่ได้ผ่านปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันในจำนวนปริมาณสูงประมาณ 90% กับน้ำมันปาล์มสเตียรินที่ผ่านการทำปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันบางส่วนในจำนวนปริมาณต่ำประมาณ 10% เพื่อให้เกิดเป็นน้ำมันปาล์มสเตียรินที่ผ่านการไฮโดรจิเนชันบางส่วน ดังนั้นวัตถุประสงค์ของการทดลองนี้คือ ใช้เทคนิคต่างๆ ของเครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูงในการพิสูจน์ว่าน้ำมันปาล์มสเตียรินที่นำเข้าจากต่างประเทศเป็นน้ำมันปาล์มสเตียรินที่ผ่านปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันบางส่วนหรือเป็นน้ำมันปาล์มสเตียรินผสม
ตัวอย่างน้ำมันปาล์มสเตียรินจากกรมศุลกากรที่อ้างว่าผ่านการไฮโดรจิเนชันบ้างส่วน ซึ่งมีรหัส 155/2552, 156/2552 และ 157/2552
การวิเคราะห์
1. เครื่อง Gas Chromatography (GC) วิเคราะห์หาค่าองค์ประกอบของกรดไขมัน
2. เครื่อง Fourier transform infrared (FT-IR) ชนิด ATR mode ใช้พิสูจน์ไขมันหรือน้ำมันที่เป็นประเภท trans fat and oil ตามวิธีมาตรฐาน AOAC 2000.10
3. การวิเคราะห์หาค่า Iodine Value
4. เครื่อง Gas chromatography (GC) วิเคราะห์หาค่าปริมาณ Trans fatty acid ตามวิธีมาตรฐาน AOAC 996.06
ผลการวิเคราะห์
1. ผลการวิเคราะห์หาค่าองค์ประกอบของกรดไขมัน
ผลจากเครื่อง GC สามารถคำนวณหาปริมาณกรดไขมันต่าง ๆ ดังตารางที่ 1
ตารางที่ 1 แสดงปริมาณขององค์ประกอบกรดไขมัน
Retention time (min) |
ชนิดของกรดไขมัน |
ปริมาณของกรดไขมัน (%) ในตัวอย่าง |
155/2552 |
156/2552 |
157/2552 |
10.850-10.852 |
กรดไมริสติก (C14) |
1.25 |
1.25 |
1.43 |
12.935-12.947 |
กรดปาล์มิติก (C16) |
58.34 |
66.05 |
65.81 |
14.604-14.627 |
กรดสเตียริก (C18) |
5.42 |
5.05 |
5.34 |
14.790-14.813 |
กรดโอเลอิก (C18:1) |
28.00 |
22.12 |
22.31 |
15.131-15.148 |
กรดไลโนเลอิก (C18:2) |
6.59 |
5.16 |
4.70 |
16.149-16.152 |
กรดไลโนเลนิก (C18:3) |
0.40 |
0.38 |
0.41 |
ผลจากตารางที่ 1 พบว่ากรณีตัวอย่าง รหัส 155/2552 จะมีปริมาณกรดไขมันอิ่มตัวรวมรวมเท่ากับ 65.01% และกรดไขมันไม่อิ่มตัวรวมเท่ากับ 34.99% ตัวอย่างรหัส 156/2552 จะมีปริมาณกรดไขมันอิ่มตัวเท่ากับ 73.58% และกรดไขมันไม่อิ่มตัวเท่ากับ 27.66% ตัวอย่างรหัส 157/2552 จะมีปริมาณกรดไขมันอิ่มตัวเท่ากับ 72.58% และกรดไขมันไม่อิ่มตัวเท่ากับ 27.42%
2. ผลการพิสูจน์ไขมันหรือน้ำมันประเภท Trans โดยเครื่อง FT-IR จากผลที่ได้จากเครื่อง FT-IR จะให้สเปกตรัมดังรูปที่ 1, 2 และ 3 ตามลำดับ
 |
รูปที่ 1 แสดงสเปกตรัมจากเครื่อง FT-IR ของตัวอย่าง 155/2552
|
|
รูปที่ 2 แสดงสเปกตรัมจากเครื่อง FT-IR ของตัวอย่าง 156/2552
|
|
รูปที่ 3 แสดงสเปกตรัมจากเครื่อง FT-IR ของตัวอย่าง 157/2552
|
จากวิธีมาตรฐาน AOAC 2000.10 กำหนดว่าไขมันหรือน้ำมันที่เป็นประเภท Trans จะมีพีค (peak) เกิดขึ้นที่เลขคลื่น 966 cm-1 และถ้าเป็นประเภท Cis จะมีพีคเกิดขึ้นที่เลขคลื่น 723 cm-1 ซึ่งจากสเปกตรัมที่ได้นี้จะพบว่าเกิดพีคที่เลขคลื่น 717 cm-1 ซึ่งใกล้เคียงกับเลขคลื่น 723 cm-1 ที่แสดงถึงคุณสมบัติของไขมันหรือน้ำมันที่เป็นประเภท Cis และจะไม่พบพีคที่เลขคลื่น 966 cm-1
3. ผลการวิเคราะห์หาค่า Iodine Value (IV)
ผลการทดลองพบว่าตัวอย่าง 155/2552 มีค่า IV เท่ากับ 36.51
ผลการทดลองพบว่าตัวอย่าง 156/2552 มีค่า IV เท่ากับ 31.26
ผลการทดลองพบว่าตัวอย่าง 157/2552 มีค่า IV เท่ากับ 28.64
4..ผลการวิเคราะห์หาปริมาณ Trans fatty acid (กรดไขมันชนิดทรานส์) โดยวิธีมาตรฐาน AOAC 996.06 ได้ผลดังตารางที่ 2
ตารางที่ 2 แสดงปริมาณของ Trans fatty acid
ชนิดของ Trans fatty acid |
ปริมาณ (g/100 g) |
ตัวอย่าง 155/52 |
ตัวอย่าง 156/52 |
ตัวอย่าง 157/52 |
กรด trans–6–Petroselaidic |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
กรด trans–9–Elaidic |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
กรด trans–11–Vaccenic |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
กรด trans–9, 12–Linolelaidic |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
ตรวจไม่พบ |
สรุปผลการวิเคราะห์
จากผลการวิเคราะห์หาองค์ประกอบของกรดไขมันโดยเครื่อง GC, ผลการวิเคราะห์หาพีคที่เป็น Trans fat โดยเครื่อง FT-IR ผลการวิเคราะห์หาค่า IV และผลการวิเคราะห์หาปริมาณ Trans fatty acid โดยเครื่อง GC จากวิธีมาตรฐาน AOAC 96.06 สรุปได้ว่า
1. ตัวอย่างทั้งหมดคือ 155/2552, 156/252 และ 157/2552 เป็น Refined bleached deodorized palm stearin เพราะถ้าเป็น Wholly hydrogenated palm stearin ค่า IV จะต้องมีค่าต่ำมาก และถ้าเป็น Partly hydrogenated palm stearin จะต้องตรวจพบ Trans fatty acid แต่จากผลวิเคราะห์ไม่พบ
2. ตัวอย่างตรวจไม่พบ Trans fatty acid จึงมีคุณสมบัติเหมาะสำหรับการบริโภค
|