Detection of Gamma-Irradiated Wheat Flour and Glutinous Rice Flour by Measuring Free Radical

Free radical의 측정을 통한 감마선 조사된 밀가루와 찹쌀가루의 검지

Electron spin resonance (ESR) spectroscopy was used to detect free radicals in irradiated wheat flour and glutinous rice flour. They were irradiated with doses of 0, 0.1, 0.5, 1 and 2 kGy at room temperature using a Co-60 irradiator. Free radicals detected for irradiated wheat flour and glutinous rice flour were higher than those of unirradiated ones. Since concentration of free radicals linearly increased with applied doses $(0.1{\sim}2\;kGy)$, highly positive correlation coefficients $(R^2=0.9995{\sim}0.9998)$ were obtained between irradiation doses and free radical concentrations right after irradiation. Although concentration of free radicals slowly decreased with storage time, the characteristic ESR signals of free radical in irradiated samples were observed even after 4 weeks of storage at room temperature.

본 연구는 ESR spectroscopy를 이용하여 free radical 농도를 측정함으로써 밀가루와 찹쌀가루의 방사선 조사여부를 일정기간 후에도 확인할 수 있는지를 알아보았다. 밀가루와 찹쌀가루를 0, 0.1, 0.5, 1 및 2 kGy로 Co-60 감마선을 조사한 후, 이를 시료로 Bruker-EPR spectroscopy를 이용하여 측정하였다. 실험결과 비조사시료와 조사시료 모두에서 밀가루는 $g_1=2.006{\pm}0.0001$, 찹쌀가루는 $g_1=2.006{\pm}0.0002$에서 신호를 나타내었으나, 조사시료의 경우 비조사시료와 비교하여 신호의 크기가 매우 커서 비조사시료와 쉽게 구별할 수 있었다. 적용선량의 범위에서 $(0.1{\sim}2\;kGy)$ 조사선량이 증가함에 따라 free radical 농도는 비례적으로 증가하였으며, 선량의 증가에 따른 free radical 농도의 증가를 나타낸 $R^2$ 값은 $0.9995{\sim}0.9998$의 높은 값을 나타내었다. 또한 이들 신호는 4주간의 저장기간 후에도 관찰할 수 있어 ESR spectroscopy를 이용한 밀가루와 찹쌀가루의 방사선 조사여부 판별은 4주간의 저장후에도 측정 가능한 방법임을 알 수 있었다.