การวัดค่า TOC ในน้ำสำหรับการผลิตเครื่องดื่ม

การวัดค่า TOC ในน้ำสำหรับการผลิตเครื่องดื่ม

Total Organic Carbon (TOC) Analysis in Water for Beverage Manufacturing

น้ำดื่มเป็นเครื่องดื่มที่นิยมมากที่สุดในโลก แต่น้ำดื่มก็ยังมีหลายแบบตามแหล่งกำเนิดและคุณภาพ น้ำแร่ตามธรรมชาติที่เกิดจากการสะสมใต้ดินที่ได้ถูกบรรจุขวดโดยตรงที่บ่อน้ำแร่โดยตรงอาจเต็มไปด้วย CO2 และตามข้อกำหนดความบริสุทธิ์ของน้ำ แร่ธาตุที่อยู่ในน้ำ และส่วนประกอบอื่นๆ จะต้องแสดงไว้ที่ฉลากผลิตภัณฑ์ น้ำแร่ธรรมชาติจะวางจำหน่ายได้จะต้องได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการเท่านั้น

Table water
เป็นน้ำที่มีการใช้สารปรุงแต่งอาหาร อาจทำให้น้ำอุดมไปด้วยแร่ธาตุ, สารประกอบ และ CO2 ซึ่งเมื่อนำมาบรรจุขวดจำหน่ายจะต้องมีการแสดงส่วนประกอบด้วยเช่นกัน
Soft Drink
เช่น น้ำผลไม้, น้ำโซดา และเครื่องดื่มผสมต่างๆ ก็เป็นเครื่องดื่มดับกระหายที่ได้รับความนิยมซึ่งจะต้องมีคุณภาพตามมาตรฐาน น้ำธรรมชาติหรือน้ำดื่มถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต คุณภาพของน้ำเหล่านี้จะมีผลโดยตรงกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์

TOC เป็นพารามิเตอร์ที่จะบอกได้ถึงสารอินทรีย์คาร์บอนอยู่ในน้ำที่มาจากแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น บ่อ หรือ น้ำแร่ ตามตัวอย่างจะเป็นการวัดค่า TOC ของเครื่องดื่ม 4 ประเภทด้วยเครื่อง TOC Analyzer ยี่ห้อ Shimadzu รุ่น TOC-L

วิธีการวิเคราะห์

การวิเคราะห์จะใช้วิธี NPOC ตัวอย่างจะถูกดูดเข้าตัวเครื่อง เครื่องจะทำการเติมกรดไฮโดรคลอริกลงในตัวอย่างเพื่อให้กรดทำปฏิกริยากับ Inorganic Carbon (IC : Carbonates, Hydrogen Carbonates และ CO2 ที่ละลายอยู่ในน้ำ) เกิดเป็น CO2 จากนั้นเครื่องจะทำการเป่า CO2 ที่เกิดขึ้นทิ้งไป ทำให้น้ำตัวอย่างจะเหลือเพียง Organic Carbon จากนั้นน้ำตัวอย่างจะถูกทำการออกซิไดซ์ด้วยการเผาที่อุณหภูมิ 680 C เกิดเป็น CO2 และถูกนำพาไปวัดปริมาณ CO2 ที่ NDIR Detector

การทำ Calibration

เครื่องจะใช้สารมาตรฐาน Potassium Hydrogen Phthalate (KHP) ในการทำ Calibration Curve ตามรูปจะเป็น Calibration Curve ที่ความเข้มข้น 0, 0.3, 1.0, 2.0 และ 3.0 mg/l โดยเตรียมสารมาตรฐานที่ความเข้มข้น 3 mg/l และใช้ฟังก์ชั่น Automatic Dilution และเพื่อที่จะกำจัดผลกระทบที่มาจากความไม่บริสุทธิ์ (impurities) ของน้ำ Ultra Pure Water ที่ในการเตรียมสารมาตรฐาน เราสามารถ shift calibration curve มาที่จุด Coordinate origin ได้

TOC CalibrationTOC Calibration

ผลการวิเคราะห์

ผลการวิเคราะห์น้ำดื่ม 4 ประเภทแสดงดังตาราง ค่า TOC ของน้ำแต่ละประเภทมีค่าค่อนข้างต่ำ อยู่ในช่วง 0.004 – 0.3 mg/L แต่เครื่อง TOC-L ก็ยังสามารถวัดได้อย่างเที่ยงตรงดูได้จากค่า SD ที่มีค่าต่ำ

ผลการวิเคราะห์น้ำดื่ม

การวัดค่า TOC ทำให้โรงงานผู้ผลิตเครื่องดื่มสามารถทราบถึงปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนที่เจือปนอยู่ในน้ำวัตถุดิบได้อย่างรวดเร็วดังนั้นจึงช่วยให้กระบวนการผลิตทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้างความมั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์