• 분석과학
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• 제15권3호
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• pp.243-247
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• 2002

인근적외선 분광법(Near infrared spectroscopy, NIRS)으로 얻은 디아제팜정의 스펙트럼을 부분최소자승법(Partial least squares regression, PLSR)으로 처리하여 디아제팜정에서 디아제팜을 신속하고 간단하게 분석하는 방법을 연구하였다. 2 mg 및 5 mg 의 디아제팜정을 이용하여 검정선을 작성하고, 이 검정선의 직선성, 정량범위, 재현성 등을 검토하여 본 분석법의 정확성을 검증하였다. 2 mg의 디아제팜의 검정선의 상관계수는 0.9416이고, 검정선 표준오차(SEC)는 0.018%이였다. 5 mg의 디아제팜의 검정선의 상관계수는 0.9157이고, 검정선오차는 0.032%이였다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제22권6호
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• pp.836-850
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• 2012

This study was conducted to identify the sensory characteristics of the Korean traditional confectionery, dasik, prepared under different conditions and to compare their consumer acceptance in Korea. To accomplish this, descriptive analysis of eight samples prepared using two types of rice cake powder, dasik (Rflour, Rflour_Omija), brown rice powder red ginseng dasik (Brice_Ginseng_P), pinepollen dasik (PineP), black sesame dasik (BSesame), bean dasik (Rbean), and two types of mungbean starch dasik (Starch_Omija, Starch_Greentea), was conducted by ten trained panelists. In addition, 81 consumers evaluated the overall acceptance (OL), acceptance of appearance (APPL), odor (ODL), flavor (FLL), and texture (TXTL) of the samples using a 9-point hedonic scale, as well as the perceived intensities of sesame flavor, sweetness, and hardness using a 9-point just-about-right (JAR) scale. Partial least square- regression (PLSR) indicated that the BSesame and Rbean samples, which had significantly (p<0.05) high roasted sesame, burnt, greasy, glossy, and cooked chestnut flavor scores, had the highest acceptability and consumer desire scores. Additionally, the PineP and Rflour_Omija samples, which had relatively high particle size, transparency, roughness, spoiled tofu, fermentation and raw rice flavor scores, were the least preferred samples. Therefore, roasted sesame, burnt, greasy, glossy, and cooked chestnut flavor attributes were considered drivers of "liking" whereas particle size, transparent, roughness, spoiled tofu, fermentation, and raw rice flavor attributes acted as drivers of "disliking" among consumers.

• 농업과학연구
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• 제39권4호
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• pp.603-612
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• 2012

In this research, the feasibility of non-destructive measurement technique of pungency measurement was investigated for the red-pepper powders produced in different domestic areas in South Korea. The near-infrared absorption spectra in the range of 1100 nm~2300 nm was used to measure capsaicinoids content in red-pepper powders by using a NIR spectroscopy equipped with Acousto-optic tunable filters (AOTF). Fourth three different red-pepper powders from 14 different locations were collected and separated in three different particle size (below 0.425 mm, 0.425~0.71 mm, 0.71~1.4 mm) for the spectral measurements. The partial least square regression (PLSR) models to predict the capsaicinoids content depends on particle size were developed with the measured spectra. The determinant coefficients and standard errors of the developed models for the red-pepper powders of below 0.425 mm, 0.425~0.71 mm, and 0.71~1.4 mm were in the range of 0.859~0.887 and 12.90~12.99 mg/100 g, respectively. The PLS model with the pretreatment of Standard Normal Variate (SNV) for the red-pepper powders below 1.4 mm particle size showed the best performance with the determinant coefficient of 0.844 and the standard error of 14.63 mg/100 g.

• Nutrition Research and Practice
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• 제9권5호
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• pp.517-522
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• 2015

BACKGROUND/OBJECTIVES: The objective of this study was to investigate food allergens and prevalence rates of food allergies, followed by comparison of consumer attitudes and preferences regarding food allergy labeling by diagnosis of food allergies. SUBJECTS/METHODS: A total of 543 individuals living in Seoul and Gyeonggi area participated in the survey from October 15 to 22 in 2013. RESULTS: The results show that the prevalence of doctor-diagnosed food allergies was 17.5%, whereas 6.4% of respondents self-reported food allergies. The most common allergens of doctor-diagnosed and self-reported food allergy respondents were peaches (30.3%) and eggs (33.3%), respectively, followed by peanuts, cow's milk, and crab. Regarding consumer attitudes toward food labeling, checking food allergens as an item was only significantly different between allergic and non-allergic respondents among all five items (P < 0.001). All respondents reported that all six items (bold font, font color, box frame, warning statement, front label, and addition of potential allergens) were necessary for an improved food allergen labeling system. PLSR analysis determined that the doctor-diagnosed group and checking of food allergens were positively correlated, whereas the non-allergy group was more concerned with checking product brands. CONCLUSIONS: An effective food labeling system is very important for health protection of allergic consumers. Additionally, government agencies must develop policies regarding prevalence of food allergies in Korea. Based on this information, the food industry and government agencies should provide clear and accurate food labeling practices for consumers.

• 농업과학연구
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• 제46권2호
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• pp.257-271
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• 2019

The use of food grade hexane (FGH) for edible oil extraction is responsible for the presence of benzene in the crude oil. Benzene is a Group 1 carcinogen and could pose a serious threat to the health of consumer. However, its detection still depends on classical methods using chromatography which requires a rapid non-destructive detection method. Hence, the aim of this study was to investigate the feasibility of using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy combined with multivariate analysis to detect and quantify the benzene residue in edible oil (sesame and cottonseed oil). Oil samples were adulterated with varying quantities of benzene, and their FTIR spectra were acquired with an attenuated total reflectance (ATR) method. Optimal variables for a partial least-squares regression (PLSR) model were selected using the variable importance in projection (VIP) and the selectivity ratio (SR) methods. The developed PLS models with whole variables and the VIP- and SR-selected variables were validated against an independent data set which resulted in $R^2$ values of 0.95, 0.96, and 0.95 and standard error of prediction (SEP) values of 38.5, 33.7, and 41.7 mg/L, respectively. The proposed technique of FTIR combined with multivariate analysis and variable selection methods can detect benzene residuals in edible oils with the advantages of being fast and simple and thus, can replace the conventional methods used for the same purpose.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1264-1264
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• 2001

The affect of surface temperatures of fruits on spectrum which measures actual sugar contents was observed. PLSR was applied to develop the sugar content evaluation system that was not affected by temperature. The reflected spectrum was used at the wavelengths of 654 and 1052nm with the separation distance of 2.5nm. To increase the conformance of a model using unknown samples, let the minimum value of PRESS be an optimum factor. 71 Shingo pears stored in a refrigerator were left in a room temperature for a while and these temperatures and reflected spectrums were measured. Reflected spectrums were measured at the wavelengths of 654 and 1052nm, 3 samples in one second. To measure these at different temperatures, the experiment was repeated hourly and four times. Starting temperatures of 2-3 were increased up to 17. The total number of measured spectrum was 284. To develop a sugar content evaluation system model using measured reflected spectrum, three groups of samples were considered. First group had 51 samples at 14 and second group had 141 samples with lower or higher temperatures than 14. Third group had 155 samples with well distributed temperatures. Other samples were used as validations to ensure the conformance. Measuring the sugar contents of samples with surface temperatures other than 14 were difficult with PLS model I, developed by using a sample temperature of 14. If the sugar contents were compensated using samples' temperatures, results of prediction would be close to the expected results and it would be one of the most important factors to develop this system. PLS models I and II could compensate the temperature but the precision would not come up to the standard. High precision was expected by using samples with wide ranges of temperatures and sugar contents. Both models showed the possibility of an improvement of a sugar content evaluation system disregarding the temperature. For practical use of a system, selecting samples should be done carefully to reduce the effect of the temperature.

• 한국축산식품학회지
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• 제43권6호
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• pp.1150-1169
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• 2023

Edible insects are gaining popularity as a potential future food source because of their high protein content and efficient use of space. Black soldier fly larvae (BSFL) are noteworthy because they can be used as feed for various animals including reptiles, dogs, fish, chickens, and pigs. However, if the edible insect industry is to advance, we should use automation to reduce labor and increase production. Consequently, there is a growing demand for sensing technologies that can automate the evaluation of insect quality. This study used short-wave infrared (SWIR) hyperspectral imaging to predict the proximate composition of dried BSFL, including moisture, crude protein, crude fat, crude fiber, and crude ash content. The larvae were dried at various temperatures and times, and images were captured using an SWIR camera. A partial least-squares regression (PLSR) model was developed to predict the proximate content. The SWIR-based hyperspectral camera accurately predicted the proximate composition of BSFL from the best preprocessing model; moisture, crude protein, crude fat, crude fiber, and crude ash content were predicted with high accuracy, with R² values of 0.89 or more, and root mean square error of prediction values were within 2%. Among preprocessing methods, mean normalization and max normalization methods were effective in proximate prediction models. Therefore, SWIR-based hyperspectral cameras can be used to create automated quality management systems for BSFL.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2011년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.255-269
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• 2011

본 연구에서는 1900년대 이후 근대 한지로 작성된 기록물의 상태를 가능한 빠르게 확인할 수 있는 도구를 연구하고자 비파괴적인 방법으로 분석을 실시하였다. 종이 기록물의 경우 그 자체가 원본임으로 파괴적인 방법으로 분석할 수 없는 한계를 극복하고자 원본을 파괴하지 않고 상태를 확인할 수 있는 방법을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구 목적에 적합한 비파괴 분석을 위해 근적외선 분석 장비 중에서 정밀도와 정확도가 좋은 푸리에 변환(Fourier transform) 분석기(spectrometer)를 사용하였다. 또한 측정 대역은 근적외선(NIR) 전체 영역 모두를 측정할 수 있도록 $12,500{\sim}4,000cm^{-1}$ 범위에서 측정하였으며, 분석 대상 한지 기록물을 측정하기 위하여 적분구(integrating sphere)에 접촉하도록 구성 하였다. 한지 기록물의 보존상태를 평가하기 위한 인자로는 화학적 변화 정도를 가장 잘 알 수 있는 산성도(pH)를 사용하였다. 그리고 이들 인자와 근적외선 스펙트럼과 상관관계를 확인하였고, 이때 최적 상관계수를 찾기 위하여 측정한 스펙트럼을 전처리 하였다. 전처리 방법으로는 다산란보정(MSC)과 Savitzky-Golay의 1차 미분을 이용하였다. 상관계수는 부분최소자승법(PLS, Partial least square)으로 확인하였다. 산성도(pH)의 경우에 전처리를 하지 않았을 때의 상관계수($R^2$)는 0.92, 표준예측오차(SEP)는 0.24이었고, 전처리를 하였을 때의 상관계수($R^2$)는 0.98, 표준예측오차(SEP)는 0.19 이었다. 따라서 전처리하였을 때 상관계수와 표준오차가 향상되었음을 알 수 있었다. 또한 1차 미분을 하였을 때의 상관계수($R^2$)는 0.98, 표준예측오차(SEP)는 0.09로써 가장 좋은 표준 예측오차를 얻었다. 따라서 전처리하기 전의 상관계수와 표준오차가 오히려 좋다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 한지 기록물을 적분구와 근적외선 분석기를 이용하여 비파괴적인 방법으로 보다 빠르게 상태를 평가할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.968-974
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• 2010

본 연구에서는 토양의 가시 근적외선 스펙트럼의 피크중첩에 의한 분석오차를 감소시킴으로써 토양유기물 추정의 정확도 향상을 위해 이산 웨이블릿 변환 (DWT) 신호처리기법의 적용을 검토하고 공간정보모델링을 통해 토양유기물의 분포도를 작성하고자 하였다. 토양유기물 함량에 따른 스펙트럼의 정량적 변화의 강조를 위해 Continuum 제거, 도함수 변환과 함께 Haar, Daubechies DWT 변환된 스펙트럼을 PLSR 모델에 대입하여 산출한 토양유기물 추정식들은 거의 비슷한 결과를 도출하였고 $R^2$ > 0.6, RPD > 1.5 의 '대략적인' 추정 결과를 보였다. 잡음을 줄이고 신호값을 향상시키기 위해 이산 웨이블렛 변환을 적용한 결과에서 오히려 약간 낮은 성능을 나타내었는데 성긴 근사값 (Coarser approximation) 스펙트럼으로 변환되어 추정식의 유의성이 낮아졌을 가능성이 있다. 따라서 토양의 분광스펙트럼에 더 적합한 이산 웨이블렛 필터와 수준 등의 DWT 조건을 찾고 적용함으로써 추정식의 유의성을 향상시킬 수 있을 것으로 본다. 또한, 유기물에 의한 에너지의 흡수, 반사를 일으키는 주요 파장대의 상관성을 분석하여 선택적으로 해당 영역의 스펙트럼이나 파라미터 값을 산출하여 추정모델에 적용하는 시도도 필요할 것으로 사료된다. 이러한 토양유기물의 추정값과 실측값을 이용해 구역 크리깅을 수행하여 분포지도를 작성하였다. 토양 샘플의 유기물 분석값은 평균값을 중심으로 정규분포를 나타내었는데 크리깅 지도에서도 전반적으로 유사한 패턴의 값이 분포하였다. 추정값을 이용한 크리깅 결과도 실측값을 이용한 분포지도와 유사한 공간적 패턴을 나타내었다. 지도의 우하단부와 중앙 부분에서 실측값 분포보다 추정값 분포지도에서 약간 더 높은 경향을 보였는데 이는 토양 유기물의 추정치와 실측치 간의 오차에 의한 것으로 판단된다. 분광 스펙트럼을 이용한 추정 모델은 정확도 제고가 필요한 단계이나 신속성, 용이성 면에 있어서 토양 특성에 대해 광역 단위에서 다량의 시료 분석에 유용할 것으로 보이고, 또한 지역, 세계 규모의 디지털 토양 매핑, 토양 분류 및 원격탐사 자료와의 연계 분석에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.41-41
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• 2017

본 연구는 초분광 영상을 이용하여 수박 모종의 수분함량을 비파괴적으로 추정하기 위해 수행되었다. 단계적으로 수분 스트레스를 받은 수박(n=45) 모종을 초분광 영상시스템으로 촬영하여 모종 영역의 반사율을 추출하였고, 매 촬영 후 모종의 생체중과 건물중을 측정하여 수분함량을 계산하였다. 모종의 반사율과 계측된 수분함량을 변수로 하여 Partial Least Square Regression(PLSR) 분석을 이용하여 수분 추정 모델을 구축하였다. 수분 추정모델을 작성한 결과 Calibration(Cal.)의 정확도($R^2$)는 0.66, 정밀도(RMSE 및 RE)는 각각 1.06%, 1.14%로 나타났다. 수박 모종의 수분함량 추정모델의 정밀도는 상당히 높게 나타났으나 정확도는 낮게 나타났다. 정확도를 개선하기 위해 Confidence ellipses의 신뢰구간을 95%로 설정하였을 때 3개의 모종이 타원 밖에 위치하는 것을 발견하였으며 이를 제거 후 재분석을 하였다. 3개의 모종을 제외한 수박 모종의 수분함량 추정모델의 정확도는 0.82, 정밀도는 0.73%, 0.78%로 나타났다. 3개의 모종을 제외함으로서 모델의 정확도 및 정밀도가 상승하여 3개의 모종이 정확도 및 정밀도를 낮추는 원인이라 판단된다. 작물은 가뭄스트레스를 받을수록 반사율이 낮아지지만(Yang et al., 2010) 3개의 모종은 다른 모종의 수분함량에 비해 반사율이 큰 차이를 나타내어 정확도 및 정밀도를 낮춘 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 초분광 영상을 이용하여 수박 모종의 수분함량 추정가능성을 시사하였고, 모델의 정확도를 개선하기 위해 샘플 수 및 수분함량의 변이를 증가시키는 것이 필요하다고 판단된다.