Vis/NIR 초분광 분석을 이용한 고춧가루 색도 간이 측정법 개발 (A Simple Method for Evaluation of Pepper Powder Color Using Vis/NIR Hyperspectral System)

서지정보

· 발행기관 : 한국원예학회
· 수록지 정보 : 원예과학기술지 / 33권 / 3호 / 403 ~ 408페이지
· 저자명 : 강병철, 한고은, 이훈수, 강진호, 최은아, 오세정, 이용직, 조병관

초록

색도는 고추의 품질을 결정하는 중요한 요인으로, 색도 측정을 위해 high-performance liquid chromatography(HPLC), thin layer chromatography(TLC), ASTA-20 방법 등이 활용되고 있다. 특히 ASTA-20 방법은 간단하고 정확하게 다수의 시료에 대한 색도 분석을 수행할 수 있다는 장점 덕분에 주로 사용된다. 하지만 전처리 과정에 시간이 많이 소요되고 아세톤과 같은 폐시약이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 ASTA-20 방법을 대체하기 위하여 Vis/NIR 초분광 분석법을 활용한 빠른 색도 분석법을 개발하고자 하였다. ASTA-20 방법과 Vis/NIR 초분광 분석법의 상관관계를 분석하기 위하여 총 488점 고춧가루의 색도를 두 가지 방법으로 측정하였다. 이후 무작위로 선발한 366개의 시료를 이용하여 Vis/NIR 초분광 분석법으로 측정한 값으로부터 ASTA 값을 예측하는 부분최소자승법(PLS) 모델을 확립하였다. 모델 개발에 활용하지 않은 122개 시료의 ASTA 값을 PLS 모델을 이용하여 예측하고, ASTA-20 방법으로 측정한 값과 비교해본결과, 매우 유의성 있는 상관관계(R2=0.88)를 나타내 Vis/NIR 초분광 분석법의 신뢰도를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발한 간편하고 빠른 ASTA 값 측정 방법은 전처리단계를 요구하지 않고, 30분 이내에 100개 시료에 대한 분석을 수행할 수 있어 다수의 고춧가루 색도를 빠르게 측정하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

영어초록

Color is one of the quality determining factors for pepper powder. To measure the color of pepper powder, several methods including high-performance liquid chromatography (HPLC), thin layer chromatography (TLC), and ASTA-20 have been used. Among the methods, the ASTA-20 method is most widely used for color measurement of a large number of samples because of its simplicity and accuracy. However it requires time consuming preprocessing steps and generates chemical waste containing acetone. As an alternative, we developed a fast and simple method based on a visible/near infrared (Vis/NIR) hyperspectral method to measure the color of pepper powder. To evaluate correlation between the ASTA-20 and the visible/near infrared (Vis/NIR) hyperspectral methods, we first measured the color of a total of 488 pepper powder samples using the two methods. Then, a p artial l east s quares ( PL S) m odel was postulated u sing t he c olor v alues of r andomly selected 3 66 samples to predict ASTA values of unknown samples. When the ASTA values predicted by the PLS model were compared with those of the ASTA-20 method for 122 samples not used for model development, there was very high correlation between two methods (R2 = 0.88) demonstrating reliability of Vis/NIR hyperspectral method. We believe that this simple and fast method is suitable for highthroughput screening of a large number of samples because this method does not require preprocessing steps required for the ASTA-20 method, and takes less than 30 min to measure the color of pepper powder.

참고자료

· 없음