ค่าเปอร์ออกไซด์ (Peroxide Value: PV) คือปริมาณสารไฮโดรเปอร์ออกไซด์ (Hydroperoxide) ในน้ำมันหรือไขมัน ซึ่งเป็นสารที่เกิดขึ้นในช่วงแรกของปฏิกิริยาออกซิเดชันของไขมัน (Lipid Oxidation) รายงานเป็นมิลลิสมมูลของออกซิเจนต่อน้ำมัน 1 กิโลกรัม (mEq O₂/kg) ค่า PV จึงบอกได้ว่าน้ำมันเริ่มเสื่อมจากออกซิเดชันไปมากน้อยเพียงใด ก่อนที่ผู้บริโภคจะได้กลิ่นหืน
สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำมันเป็นส่วนประกอบ เช่น น้ำมันบำรุงผิวหน้า (Facial Oil) น้ำมันบำรุงเส้นผม ยาหม่องสมุนไพร ครีมที่มีน้ำมันเป็นองค์ประกอบหลัก ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารชนิดแคปซูลนิ่ม (Soft Gel) และน้ำมันพืชที่ใช้เป็นวัตถุดิบ ค่า PV เป็นพารามิเตอร์ที่บอกการเสื่อมของน้ำมันก่อนที่กลิ่นหืนจะปรากฏ การติดตามค่า PV ตามเวลาจึงเป็นเครื่องมือสำคัญในการประเมินอายุการเก็บรักษา (Shelf Life) ของผลิตภัณฑ์ฐานน้ำมัน และผู้ซื้อแบบองค์กรธุรกิจ (Business-to-Business: B2B) บางรายในตลาดส่งออกก็กำหนดค่า PV เป็นเกณฑ์ปล่อยสินค้า
การเหม็นหืน (Rancidity) เกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่ดำเนินไปอย่างเงียบ ๆ ช่วงต้นยังมองไม่เห็นด้วยตาและไม่มีกลิ่นชัด กระบวนการนี้แบ่งได้เป็นสามระยะ ในระยะแรก น้ำมันทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศผ่านปฏิกิริยาลูกโซ่ของอนุมูลอิสระ (Free Radical) ที่ถูกกระตุ้นด้วยแสง ความร้อน หรือไอออนโลหะ เกิดเป็นไฮโดรเปอร์ออกไซด์ซึ่งค่า PV วัดได้ ในระยะที่สอง ไฮโดรเปอร์ออกไซด์สลายตัวเป็นสารทุติยภูมิ (Secondary Products) เช่น อัลดีไฮด์ (Aldehyde) และคีโตน (Ketone) ซึ่งให้กลิ่นหืนชัดเจน ในระยะที่สาม ค่า PV เริ่มลดลง เพราะไฮโดรเปอร์ออกไซด์สลายตัวเร็วกว่าที่เกิดใหม่ ค่า PV ที่สูงจึงบอกว่าน้ำมันอยู่ในช่วงที่ออกซิเดชันกำลังเร่งตัวและใกล้จะมีกลิ่นหืน ส่วนค่า PV ที่ต่ำแต่มีกลิ่นหืนแล้ว บอกว่าน้ำมันผ่านจุดสูงสุดของค่า PV ไปแล้วและเสื่อมจนไม่ควรใช้ การแปลผลจึงควรดูแนวโน้มของค่า PV ตามเวลา และพิจารณาร่วมกับกลิ่นหรือค่าที่บอกสารออกซิเดชันทุติยภูมิ เช่น ค่าพารา-อะนิซิดีน (p-Anisidine Value) ซึ่งมาตรฐานน้ำมันปลาใช้ควบคู่กับค่า PV (Codex Alimentarius Commission, 2017)
ห้องปฏิบัติการวิสไบโอให้บริการวัดค่าเปอร์ออกไซด์ด้วยวิธีไทเทรตแบบไอโอโดเมตริก (Iodometric Titration) ร่วมกับห้องปฏิบัติการพันธมิตร สำหรับน้ำมันพืช น้ำมันบำรุงผิวและเส้นผม ยาหม่อง น้ำมันหอมระเหย ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารชนิดแคปซูลน้ำมัน และผลิตภัณฑ์ที่มีไขมันเป็นองค์ประกอบหลัก
ทำไมค่า PV จึงเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดอายุของผลิตภัณฑ์ฐานน้ำมัน
ในขั้นการพัฒนาสูตร การเลือกชนิดน้ำมันและสารต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidant) คือการหาสมดุลระหว่างคุณสมบัติที่ผู้บริโภคต้องการกับความเสถียรในระยะยาว น้ำมันที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูง เช่น น้ำมันรำข้าว น้ำมันงา น้ำมันโรสฮิป น้ำมันอาร์แกน (Argan Oil) และน้ำมันที่มีโอเมก้า-3 หรือโอเมก้า-6 สูง ให้คุณสมบัติบำรุงที่ดี แต่เกิดออกซิเดชันได้ง่ายกว่าน้ำมันที่มีกรดไขมันอิ่มตัวสูง เช่น น้ำมันมะพร้าวและน้ำมันปาล์ม การเติมสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น โทโคฟีรอล (Tocopherol หรือวิตามินอี) สารสกัดโรสแมรี (Rosemary Extract) และแอสคอร์บิลปาล์มิเทต (Ascorbyl Palmitate) ในปริมาณที่เหมาะสม จึงเป็นวิธียืดอายุของน้ำมันกลุ่มนี้
ในขั้นคัดเลือกผู้ส่งวัตถุดิบ ค่า PV ของน้ำมันชนิดเดียวกันจากผู้ผลิตต่างรายอาจต่างกันได้มาก ขึ้นกับกระบวนการสกัดและการเก็บรักษา ตัวอย่างเช่น น้ำมันจากผู้ผลิตรายหนึ่งอาจมีค่า PV ต่ำกว่า 5 mEq O₂/kg ขณะที่อีกรายอาจสูงกว่า 10 mEq O₂/kg ซึ่งเกินเพดานที่มาตรฐาน Codex กำหนดไว้สำหรับน้ำมันบริโภคทั่วไป ส่วนน้ำมันบีบเย็นและน้ำมันบริสุทธิ์ (Virgin Oil) มาตรฐานเดียวกันกำหนดเพดานไว้ที่ 15 mEq O₂/kg (Codex Alimentarius Commission, 2019) ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากน้ำมันค่า PV สูงจะเริ่มต้นด้วยค่า PV สูงและเข้าสู่ช่วงเหม็นหืนเร็วกว่าที่ออกแบบไว้ การวัดค่า PV ของวัตถุดิบน้ำมันทุกล็อตที่รับเข้าจึงเป็นการควบคุมคุณภาพตั้งแต่ต้นทาง
ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารชนิดแคปซูลน้ำมัน เช่น น้ำมันปลาโอเมก้า-3 และวิตามินอีในรูปแคปซูลนิ่ม ค่า PV เป็นพารามิเตอร์คุณภาพหลักที่มาตรฐานของน้ำมันกำหนดเพดานไว้ เช่น มาตรฐาน Codex สำหรับน้ำมันปลา (CXS 329-2017) กำหนดค่า PV ไม่เกิน 5 mEq O₂/kg (Codex Alimentarius Commission, 2017) ผลิตภัณฑ์ที่ค่า PV เกินเพดานในข้อกำหนดเฉพาะหรือในข้อตกลงกับผู้ซื้อถือว่าไม่ผ่านเกณฑ์คุณภาพ ผู้บริโภคจะได้รับน้ำมันที่เสื่อมแล้ว และผู้ผลิตอาจต้องเรียกคืนสินค้า ในไทย ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารอยู่ภายใต้พระราชบัญญัติอาหาร พ.ศ. 2522
ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง ค่า PV ที่เพิ่มขึ้นเป็นสัญญาณเตือนก่อนที่กลิ่นหืนจะปรากฏชัด ตัวอย่างเช่น ถ้าค่า PV ของน้ำมันบำรุงผิวเพิ่มจาก 2 เป็น 8 mEq O₂/kg ภายใน 6 เดือนของการศึกษาความคงตัว ผู้ผลิตควรประเมินว่าผลิตภัณฑ์อาจเริ่มมีกลิ่นหืนก่อนหมดอายุ ข้อมูลนี้ทำให้ฝ่ายพัฒนาผลิตภัณฑ์และฝ่ายขายมีเวลาตัดสินใจปรับสูตรหรือบรรจุภัณฑ์ก่อนที่ปัญหาจะถึงมือผู้บริโภค
ในมุมการกำกับดูแล พระราชบัญญัติเครื่องสำอาง พ.ศ. 2558 และพระราชบัญญัติผลิตภัณฑ์สมุนไพร พ.ศ. 2562 เป็นกรอบการกำกับดูแลของน้ำมันบำรุงผิว ยาหม่อง และน้ำมันสมุนไพร ค่า PV เป็นข้อมูลคุณภาพที่ผู้ผลิตกำหนดไว้ในข้อกำหนดเฉพาะของน้ำมันสมุนไพร ยาหม่อง และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารชนิดแคปซูลน้ำมัน ผู้ผลิตจึงควรเก็บผลวัดไว้แสดงต่อหน่วยงานกำกับดูแลหรือผู้ซื้อเมื่อมีการขอตรวจ
หลักการวัดค่าเปอร์ออกไซด์ด้วยวิธีไทเทรตแบบไอโอโดเมตริก
วิธีไทเทรตแบบไอโอโดเมตริก (Iodometric Titration) อาศัยปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน ตัวอย่างน้ำมันถูกละลายในตัวทำละลายที่มีกรดอะซิติกเป็นส่วนผสม แล้วเติมสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ (Potassium Iodide: KI) ไฮโดรเปอร์ออกไซด์ในน้ำมันจะออกซิไดซ์ไอโอไดด์ให้เป็นไอโอดีน (I₂) ในปริมาณที่แปรผันตรงกับปริมาณไฮโดรเปอร์ออกไซด์ จากนั้นไทเทรตไอโอดีนที่เกิดขึ้นด้วยสารละลายโซเดียมไทโอซัลเฟต (Sodium Thiosulfate: Na₂S₂O₃) มาตรฐาน และใช้น้ำแป้ง (Starch Indicator) บอกจุดยุติ ซึ่งสีของสารละลายจะเปลี่ยนจากน้ำเงินเข้มเป็นไม่มีสี ปริมาณโซเดียมไทโอซัลเฟตที่ใช้จะคำนวณกลับเป็นค่า PV ในหน่วย mEq O₂/kg (American Oil Chemists’ Society, 2017; International Organization for Standardization, 2017)
ค่า PV วัดจากส่วนที่เป็นน้ำมันหรือไขมันของตัวอย่าง ตัวอย่างที่เป็นน้ำมันล้วน เช่น น้ำมันพืชและน้ำมันในแคปซูลนิ่ม วัดได้โดยตรง ส่วนครีมและผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหรือส่วนผสมอื่นปนอยู่มาก ต้องแยกส่วนน้ำมันออกก่อนด้วยวิธีที่ไม่ทำให้เกิดออกซิเดชันเพิ่ม เพื่อให้ค่าที่ได้สะท้อนสภาพของน้ำมันในผลิตภัณฑ์จริง
ขอบเขตบริการวัดค่าเปอร์ออกไซด์ของห้องปฏิบัติการวิสไบโอ
บริการวัดค่าเปอร์ออกไซด์ของห้องปฏิบัติการวิสไบโอ ซึ่งดำเนินการร่วมกับห้องปฏิบัติการพันธมิตร ครอบคลุมตัวอย่างหลายกลุ่ม
- น้ำมันเครื่องสำอาง: น้ำมันบำรุงผิวหน้า น้ำมันบำรุงผิวกาย น้ำมันบำรุงเส้นผม น้ำมันมะพร้าว น้ำมันงาสกัดเย็น น้ำมันโรสฮิป น้ำมันอาร์แกน และน้ำมันสมุนไพร
- ยาหม่องและบาล์ม: ยาหม่องสมุนไพร ยาหม่องสูตรเย็น ยาหม่องสูตรร้อน ลิปบาล์ม บาล์มทาผิว (Body Balm) และผลิตภัณฑ์เนื้อกึ่งแข็งที่มีน้ำมันเป็นองค์ประกอบหลัก
- ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารชนิดน้ำมัน: แคปซูลน้ำมันปลา แคปซูลโอเมก้า-3 แคปซูลวิตามินอี น้ำมันเมล็ดองุ่น น้ำมันเมล็ดแฟลกซ์ (Flaxseed Oil) และแคปซูลน้ำมันผสมสมุนไพร
- น้ำมันที่ใช้เป็นวัตถุดิบ: น้ำมันรำข้าว น้ำมันมะพร้าวสกัดเย็น น้ำมันงาดำ และน้ำมันสมุนไพรที่ใช้ผลิตเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร
- น้ำมันหอมระเหยและครีม: น้ำมันหอมระเหย (ดูบริการวิเคราะห์น้ำมันหอมระเหยเพิ่มเติมที่ หน้าบริการน้ำมันหอมระเหย) และครีมที่มีน้ำมันเป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งต้องแยกส่วนน้ำมันออกก่อนวัด
รายงานผลแสดงค่า PV ในหน่วย mEq O₂/kg พร้อมค่าเฉลี่ยและค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานจากการวัดซ้ำ และสำหรับการศึกษาความคงตัว รายงานจะแสดงการเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณตามเวลาเทียบกับจุดตั้งต้น (T0) ลูกค้าเลือกได้ระหว่างการวัดครั้งเดียวสำหรับการตรวจปล่อยล็อต หรือการศึกษาต่อเนื่องตลอดอายุการเก็บรักษา
การนำผลการวัดค่า PV ไปใช้ประโยชน์
ผลการวัดค่า PV ใช้ได้ในหลายช่วงของผลิตภัณฑ์ ในขั้นวิจัยและพัฒนา ใช้เลือกชนิดน้ำมันและสารต้านอนุมูลอิสระที่ให้ความเสถียรในระยะยาว ทดสอบประสิทธิภาพของระบบสารต้านอนุมูลอิสระที่ใช้ และเปรียบเทียบน้ำมันจากกระบวนการสกัดต่างกัน เช่น น้ำมันบีบเย็น (Cold Pressed) กับน้ำมันที่สกัดด้วยตัวทำละลาย (Solvent Extracted) ซึ่งมีค่า PV เริ่มต้นต่างกัน ในขั้นคัดเลือกผู้ส่งวัตถุดิบ ใช้ตรวจคุณภาพของน้ำมันที่รับเข้าทุกล็อต โดยเฉพาะน้ำมันที่ราคาและคุณภาพเปลี่ยนไปตามฤดูกาล
ในขั้นก่อนเปิดตัว (Pre-launch) ค่า PV ใช้เป็นค่าตั้งต้น (Baseline) ของข้อกำหนดเฉพาะและใช้ตั้งเกณฑ์ความเบี่ยงเบนที่ยอมรับได้สำหรับการปล่อยล็อต ในขั้นการผลิตเชิงพาณิชย์ ใช้เป็นเกณฑ์ปล่อยล็อตที่บอกระดับออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์ก่อนเริ่มจัดจำหน่าย ในการศึกษาความคงตัว ใช้ร่วมกับการศึกษาแบบ Real-time และ Accelerated Stability เพื่อประกอบการประเมินอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์
ในขั้นส่งออก ผลการวัดใช้เป็นเอกสารแนบใบรับรองผลการวิเคราะห์ (Certificate of Analysis: COA) เพื่อรองรับการตรวจของผู้ซื้อแบบองค์กรธุรกิจที่กำหนดเพดานค่า PV ไว้ในข้อตกลงทางการค้า
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับค่าเปอร์ออกไซด์
Peroxide Value คืออะไร
ค่าเปอร์ออกไซด์ (Peroxide Value: PV) คือปริมาณไฮโดรเปอร์ออกไซด์ในน้ำมันหรือไขมัน ซึ่งเกิดในช่วงแรกของออกซิเดชันของไขมัน รายงานในหน่วย mEq O₂/kg และใช้บอกว่าน้ำมันเริ่มเสื่อมมากน้อยเพียงใดก่อนที่จะมีกลิ่นหืน
ค่า PV ต่ำแปลว่าน้ำมันยังดีเสมอไหม
ไม่เสมอไป เมื่อออกซิเดชันดำเนินไปถึงระยะหนึ่ง ไฮโดรเปอร์ออกไซด์จะสลายตัวเร็วกว่าที่เกิดใหม่ ค่า PV จึงลดลงแม้น้ำมันเสื่อมแล้ว ถ้าค่า PV ต่ำแต่มีกลิ่นหืน แปลว่าน้ำมันผ่านจุดสูงสุดของค่า PV ไปแล้ว จึงควรดูแนวโน้มของค่า PV ตามเวลาร่วมกับกลิ่นหรือค่าที่บอกสารออกซิเดชันทุติยภูมิ
น้ำมันชนิดใดเกิดออกซิเดชันง่าย
น้ำมันที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูง เช่น น้ำมันรำข้าว น้ำมันงา น้ำมันโรสฮิป น้ำมันอาร์แกน และน้ำมันที่มีโอเมก้า-3 หรือโอเมก้า-6 สูง เกิดออกซิเดชันได้ง่ายกว่าน้ำมันที่มีกรดไขมันอิ่มตัวสูง เช่น น้ำมันมะพร้าว การเติมสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น โทโคฟีรอลหรือสารสกัดโรสแมรี ช่วยยืดอายุของน้ำมันกลุ่มนี้
ค่า PV ของน้ำมันควรไม่เกินเท่าไร
ขึ้นกับชนิดผลิตภัณฑ์และมาตรฐานที่ใช้ เช่น มาตรฐาน Codex สำหรับน้ำมันบริโภคทั่วไปกำหนดไม่เกิน 10 mEq O₂/kg และไม่เกิน 15 mEq O₂/kg สำหรับน้ำมันบีบเย็นและน้ำมันบริสุทธิ์ ส่วนมาตรฐาน Codex สำหรับน้ำมันปลากำหนดไม่เกิน 5 mEq O₂/kg ผู้ซื้อแต่ละรายอาจกำหนดเพดานของตัวเองไว้ในข้อตกลงทางการค้า
วัดค่า PV ด้วยวิธีใด
ใช้วิธีไทเทรตแบบไอโอโดเมตริก ไฮโดรเปอร์ออกไซด์ในน้ำมันออกซิไดซ์โพแทสเซียมไอโอไดด์ให้เป็นไอโอดีน แล้วไทเทรตไอโอดีนด้วยโซเดียมไทโอซัลเฟตมาตรฐาน โดยใช้น้ำแป้งบอกจุดยุติ ผลคำนวณเป็นหน่วย mEq O₂/kg
รายงานผลการวัดค่า PV มีข้อมูลอะไรบ้าง
รายงานแสดงค่า PV ในหน่วย mEq O₂/kg พร้อมค่าเฉลี่ยและค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานจากการวัดซ้ำ สำหรับการศึกษาความคงตัว รายงานจะแสดงการเปลี่ยนแปลงของค่า PV ตามเวลาเทียบกับจุดตั้งต้น (T0)
เอกสารอ้างอิง:
- American Oil Chemists’ Society. (2017). Peroxide value: Acetic acid–isooctane method (AOCS Official Method Cd 8b-90). AOCS Press.
- Codex Alimentarius Commission. (2017). Standard for fish oils (CXS 329-2017). FAO/WHO.
- Codex Alimentarius Commission. (2019). Standard for edible fats and oils not covered by individual standards (CXS 19-1981). FAO/WHO.
- International Organization for Standardization. (2017). Animal and vegetable fats and oils — Determination of peroxide value — Iodometric (visual) endpoint determination (ISO 3960:2017). ISO.
- ราชกิจจานุเบกษา. (2522, พฤษภาคม 13). พระราชบัญญัติอาหาร พ.ศ. 2522. ราชกิจจานุเบกษา, 96(79 ก), 1–24.
- ราชกิจจานุเบกษา. (2558, กันยายน 8). พระราชบัญญัติเครื่องสำอาง พ.ศ. 2558. ราชกิจจานุเบกษา, 132(86 ก), 1–22.
- ราชกิจจานุเบกษา. (2562, เมษายน 30). พระราชบัญญัติผลิตภัณฑ์สมุนไพร พ.ศ. 2562. ราชกิจจานุเบกษา, 136(56 ก), 116–161.