“กลิ่น” เป็นปัจจัยหนึ่งที่ช่วยดึงดูดผู้บริโภคให้มีความสนใจในผลิตภัณฑ์ไม่ว่าจะเป็น อาหาร เครื่องดื่มหรือสินค้าอุปโภคต่างๆ ในกระบวนการผลิตเหล่านี้บางครั้งจำเป็นจะต้องมีการควบคุมกลิ่นเพื่อคงคุณภาพให้กับสินค้าและผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นในแต่ละครั้ง  ซึ่งบางครั้งเมื่อมีการเปลี่ยนวัตถุดิบ หรือ พัฒนาสูตรขึ้นมาใหม่ ส่งผลให้กลิ่นของผลิตภัณฑ์มีการเปลี่ยนแปลงไป จำต้องมีการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอเพื่อควบคุมคุณภาพของการผลิต ซึ่งสารที่ส่งผลทำให้เกิดกลิ่นโดยมากเกิดจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย(Volatile Organic Compounds, VOCs) หลากหลายชนิดที่สามารถทำให้ประสาทการรับรู้ของมนุษย์เกิดความพึงพอใจต่อกลิ่นโดยรวม ซึ่งการประเมินคุณภาพ โดยอาศัยข้อมูลจากประสาทรับรู้กลิ่นของมนุษย์นั้นทำได้ยาก มีขั้นตอนในการทดสอบหลากหลายขั้นตอน อีกทั้งยังใช้ระยะเวลาในการทดสอบนาน อย่างไรก็ตามเราสามารถประเมินคุณภาพของกลิ่น จากการวิเคราะห์ชนิด และจำนวนของสารอินทรีย์ระเหยง่ายที่มีในผลิตภัณฑ์โดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพ เพื่อนำผลที่ได้มาเป็นข้อมูลในการพัฒนาผลิตภัณฑ์หรือควบคุมคุณภาพได้

         การนำเครื่องมือเข้ามาช่วยในการทดสอบ จึงเป็นวิธีที่ช่วยลดขั้นตอน และระยะเวลาในการตรวจวิเคราะห์เมื่อเทียบกับการทดสอบด้วยประสาทสัมผัสของมนุษย์ เทคนิคแก๊สโครมาโต-กราฟี (Gas Chromatography, GC) เป็นเทคนิคที่นิยมนำมาใช้ในการวิเคราะห์กลิ่น เนื่องจากสารที่ให้กลิ่นส่วนใหญ่เป็นสารอินทรีย์ระเหยง่ายสามารถวิเคราะห์ได้ดีด้วยเทคนิคนี้ แต่ด้วยข้อจำกัดของเทคนิค GC ที่ต้องแยกสารผสมได้อย่างสมบูรณ์ทำให้เทคนิคนี้จะต้องใช้ระยะเวลาในการวิเคราะห์นานมากขึ้น ดังนั้นจึงได้มีการนำมาใช้งานร่วมกับเทคนิค Ion Mobility Spectrometry (IMS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้การแยกไอออนโดยอาศัยความสามารถในการเคลื่อนที่ของไอออนมาช่วยในการวิเคราะห์  ทำให้เกิดการแยกสารผสม 2 ขั้น จึงทำให้สามารถแยกสาร VOCs ได้รวดเร็วมากยิ่งขึ้น

         GC-IMS      เป็นเทคนิคการแยก และวิเคราะห์สารผสมที่อยู่ในรูปของสารระเหย  โดยขั้นตอนการทำงานงานจะเริ่มจากนำตัวอย่างที่อยู่ในรูปสารระเหยเข้าสู่ระบบที่ส่วนฉีดสาร จากนั้นสารตัวอย่างจะถูกพาเข้าสู่คอลัมน์ เพื่อทำการแยกสารผสมออกจากกันและเข้าสู่ IMS เพื่อแยกไอออนของสารผสม  (ที่อาจจะไม่แยกที่คอลัมน์) ทำให้เกิดการแยกสารแบบสองขั้น ช่วยให้การวิเคราะห์สารผสมทำได้ง่ายมากยิ่งขึ้น

          วิธีการเตรียมตัวอย่างเพื่อนำมาวิเคราะห์สาร VOCs ด้วยระบบ GC-IMS สามารถใช้เทคนิค เฮดสเปซ (Headspace) ซึ่งเป็นเทคนิคที่นิยมนำมาใช้สำหรับการสกัดสาร VOCs โดยขั้นตอนการทำงานเริ่มจาก การให้ความร้อนกับขวดใส่ตัวอย่างที่ปิดสนิท เพื่อให้สาร VOCs ระเหย จากนั้นจึงนำไอระเหยของสารที่สนใจเข้าสู่เครื่อง GC-IMS เพื่อแยกและวิเคราะห์ถัดไป ดังแสดงขั้นตอนการทำงานดังรูปที่ 2 วิธีการนี้ช่วยลดขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างให้สามารถทำได้รวดเร็วและไม่ยุ่งยาก ช่วยลดการใช้สารละลายในการสกัด และลดสารละลายของเสียอีกด้วย

          การวิเคราะห์กลิ่นในผลิตภัณฑ์อาหาร และเครื่องดื่มมีความสำคัญต่อการควบคุมคุณภาพของสินค้า ซึ่งอาจรวมไปถึง กลิ่นที่ปรากฏในวัตถุดิบก่อนการผลิตด้วย การนำเทคนิค GC-IMS มาประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์กลิ่นในผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม จึงช่วยให้กระบวนการควบคุมคุณภาพสินค้าทั้งก่อน ระหว่างและหลังผลิตสามารถทำได้รวดเร็วมากยิ่งขึ้น ทำให้สามารถตรวจสอบเพื่อหาทางป้องกัน แก้ไขความผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นในกระบวนการผลิตได้อย่างรวดเร็ว อีกทั้งการเตรียมตัวอย่างด้วยวิธีเฮดสเปซสำหรับการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคนี้เป็นวิธีการเตรียมตัวอย่างที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อน ใช้ได้กับตัวอย่างที่มีลักษณะเป็นของเหลวและของแข็ง ไม่ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ และช่วยลดของเสียจากห้องปฏิบัติการอีกด้วย

         นอกเหนือจากการนำเทคนิค GC-IMS ไปประยุกต์ใช้ในด้านการวิเคราะห์รูปแบบของสาร VOCs ที่ตรวจวัดได้ในตัวอย่างแล้ว การวิเคราะห์เชิงปริมาณเพื่อหาความเข้มข้นของสารที่สนใจก็ทำได้เช่นเดียวกันกับเทคนิค GC โดยทั่วไป เช่น การหาปริมาณสาร vicinal diketones (VDKs) ในเครื่องดื่มเบียร์ เป็นต้น

อ่านบทความเพิ่มเติมคลิก : www.scispec.co.th/app/2021TH/AN21_GC-IMS_QC.pdf