• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권1호
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• pp.61-65
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• 2006

알로에 베라(Aloe barbadensis Miller)분말에 대한 방사선 조사 여부를 확인하기 위해 1, 3, 5, 7 kGy로 감마선 조사를 실시하여 PSL, TL 및 ESR 분석을 실시하였다. PSL의 경우 비조사 시료에서는 700이하의 photon count를 나타내었으며, 1 kGy이상 조사된 시료에서는 5000이상의 photon count를 나타내어 PSL을 통한 조사된 알로에 분말의 검지가 가능할 것으로 사료된다. TL분석 결과에서는 1 kGy이상 조사된 시료의 미네랄에서 $150^{\circ}C$ 전후에 TL glow curve $(TL_1)$를 확인할 수 있었고, 조사선량이 증가함에 따라 $TL_1$ 및 TL ratio $(TL_1/TL_2)$모두 증가 경향을 나타내었다. 한편 전자스핀공명 (ESR)분석 결과에서는 triplet형태의 ESR signal은 확인 할 수 없었으나, 조사전량이 증가함에 따라 signal의 크기가 증가하였다. 본 연구결과 PSL, TL 및 ESR분석으로 알로에 베라 분말의 조사여부를 확인할 수 있었으며 특히, IL분석으로는 조사선량의 정량적 예측이 가능할 것으로 사료되었다.

• 방사선산업학회지
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• 제4권3호
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• pp.221-226
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• 2010

Physical detection methods, photostimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL) and electron spin resonance (ESR) were applied to detect electron beam-irradiated agricultural products, such as red pepper, black pepper, raisin, walnut, beef seasoning and pistachio. The absorbed irradiation doses for representative samples were controled at 0, 1, 3, 5 and 10 kGy. PSL values for non-irradiated samples were <700 counts/60s (lower threshold, $T_1$) except beef seasoning, whereas those of irradiated samples were more than 5,000 photon counts, upper threshold ($T_2$) in black pepper, raisin, and beef seasoning and intermediates values of $T_1-T_2$ in red pepper, walnut, and pistachio. Minerals seperated from the samples for TL measurement showed that non-irradiated samples except pistachio (TL ratio, 0.12) were characterized by no glow curves situated at temperature range of $50{\sim}400^{\circ}C$ with TL ratio (0.01~0.08), while irradiated samples except pistachio at only 1 kGy (TL ratio, 0.08) indicated glow curve at about $150{\sim}250^{\circ}C$ with TL ratio (0.28~3.10). ESR measurements of irradiated samples showed any specific signals to irradiation. The samples of both red pepper and pistachio were produced specific signals derived from cellulose radicals as well as single line signals for black pepper and walnut, and multiple signals derived from crystalline sugar radicals for raisin and beef seasoning. In conclusion, The ESR methods can apply for detection of pistachio exposed to electron beam but PSL and TL are not suitable methods. Furthermore, TL and ESR suggeted that both techniques were more useful detection method than PSL to confirm whether red pepper, walnut and beef seasoning samples have been exposed to electron beam.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권1호
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• pp.46-55
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• 2017

본 연구에서는 한약재의 장기보존을 위한 위생처리법으로 잘 알려진 감마선 조사 처리 시 독활 추출물의 항산화 활성에 미치는 영향을 검토하였다. 천연 약용식물인 독활의 감마선 조사 처리에 따른 조사 판별 marker 확인을 위해 광자극발광법, 열발광분석법, 전자스핀공명법을 이용하여 확인시험법의 판별 특성을 확인하였다. 그 결과 광자극발광법에서 비조사구 0 kGy에서 891.00 PCs의 중간시료 수치를 나타내어 광자극발광법 단독으로는 조사 여부 판별 확인이 어려운 것을 확인할 수 있었다. 하지만 열발광분석법, 전자스핀 공명법에서는 조사구와 비조사구 간의 차이를 명확히 확인할 수 있었으며, 이를 통해 한약재인 독활은 3가지 확인 시험법을 모두 적용하여 분석하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 에탄올 농도별 추출에서는 50% 에탄올에서 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 5.98 mg/g, 6.86 mg/g의 함량을 나타내었다. 항산화 활성 확인을 위해 추출물의 phenolic 농도를 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 DPPH radical 소거 효과를 측정한 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 84.04~100.00%의 매우 높은 소거효과를 나타내었으나, 감마선 조사 처리에 따른 유의적인 차이는 없었다. ABTS radical 소거 활성 측정 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 95% 이상의 높은 소거 효과를 나타내었다. Antioxidant protection factor(PF) 측정 결과 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도 처리 시 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 2.51 PF, 2.01 PF, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy는 각각 1.38 PF, 1.48 PF를 나타내었다. TBARs 저해 효과는 $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 65.23~83.10%를 나타냈으며, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 70.67~95.81%로 농도 의존적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 본 연구 결과 감마선 조사 처리에 따른 total phenolic compounds 함량은 열수 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 감소하였고, 50% 에탄올 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 독활의 장기저장을 위해 처리한 감마선 조사 전과 후 독활 추출물의 항산화 활성 변화에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 보이며 이는 감마선 조사법이 독활을 포함한 한약재의 장기저장을 위한 처리법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권11호
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• pp.1529-1533
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• 2008

한약재의 방사선 조사여부를 확인하기 위해 도라지와 오가피에 $0{\sim}10\;kGy$의 감마선을 조사하고 PSL, TL 및 ERS 특성을 비교 검토하였다. PSL을 측정한 결과 비 조사된 한약재에서 한계치($T_1$)인 700보다 낮은 photon count 값을 보이면서 negative로 판정되었고, 0.15 kGy 이상 조사구는 한계치($T_2$)인 5,000보다 높은 photon count 값을 나타내면서 positive로 표시되어 방사선 조사된 것을 확인할 수 있었다. 또한 시료로부터 mineral을 분리하여 TL의 glow curve와 TL ratio($TL_1/TL_2$)를 확인하였다. 방사선 조사가 되지 않은 도라지와 오가피는 TL ratio가 0.007 이하의 값을 나타내었으며, 조사구(1.0 kGy 이상)에서는 0.314 이상의 TL ratio를 나타내었다. 도라지와 오가피는 본 연구에서 설정한 TL ratio의 한계치 0.1보다 높은 수치를 나타내어 방사선 조사여부 확인이 가능하였다. ESR 측정을 통한 방사선 조사 한약재 검지에서는 cellulose 라디칼에서 유래된 특이한 라디칼 신호를 보여주었고, 이는 도라지 시료에서 더욱 뚜렷하게 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 PSL, TL 및 ESR 분석은 도라지와 오가피의 방사선 조사 여부 확인에 적합한 방법임을 확인할 수 있었다

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권2호
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• pp.130-137
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• 2013

본 연구는 비허용 품목인 유지종실류 5종(달맞이꽃씨, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨)을 선정하여 광자극발광법(PSL), 열발광법(TL), 전자스핀공명법(ESR) 및 기체크로마토그래프/질량분석법(GC/MS)을 활용하여 검지 특성 연구를 수행하였다. PSL 및 TL 측정 결과, 5종 모두 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. ESR 분석결과는 5종 모두 조사시료에서 조사유래의 특이 ESR signal이 관찰되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. GC/MS 분석 결과, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨의 경우에는 조사 유래의 hydrocarbon류가 검출되어 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. 특히, oleic acid에서 유도된 8-heptadecene ($C_{17:1}$), 1,7-hexadecadiene ($C_{16:2}$)이 조사 여부를 확인하는 화학적 마커로 활용 가능성이 높았다. 달맞이꽃씨 경우에는 oleic acid에서 유도된 hydrocarbon류가 검출되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. 또한, 달맞이꽃씨, 홍화씨 및 해바라기씨에서 감마리놀렌산의 주요 원료인 linoleic acid에서 유도된 1,7,10-hexadecatriene ($C_{16:3}$)과 6,9-heptadecadiene ($C_{16:3}$)이 검출되어 조사여부를 확인하는 화학적 검지 마커로 활용 가능성이 높다고 판단하였다. 본 연구 결과를 통해 유지종실류 5종에 대한 적용 가능성 및 다중분석 체계(PSL-TL-GC/MS)를 확립하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제25권1호
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• pp.43-48
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• 2010

침출차와 소스류, 전분류의 각 품목에 대하여 PSL과 TL의 적용 가능성을 검토하기 위하여 각 품목별로 다른 선량으로 방사선 조사를 실시하여 PSL과 TL 분석을 하였다. 침출차 2종은 0, 2, 7kGy, 소스류 2종은 0, 5, 7, 10 kGy, 전분류 3종은 0, 2, 5 kGy로 조사를 실시하였다. PSL의 분석 결과, 침출차는 비조사구에서는 threshold value $T_1$(700) 이하의 낮은 값을 나타내었고 2kGy 이상의 조사구에서는 $T_2$(5000) 이상의 높은 값을 나타내어 방사선 조사 여부 확인이 가능하였다. 이에 비해 소스류는 비조사구에서는 $T_1$ 이하의 값이 나타났지만, 5kGy 이상의 조사구에서 1173, 1773의 $T_1$보다 높고 $T_2$보다 낮은 photon count를 나타내어 중간시료로 나타났다. 또한 전분류에서는 비조사구에서 $T_1$보다 높고 $T_2$보다 낮은 중간값을 나타내어 TL 확인 시험을 필요로 하였다. TL 분석에서는 3가지 품목 모두 비조사구에서는 $300^{\circ}C$ 부근에서 최고의 peak를 가지는 glow curve를 나타내거나 특정적인 TL glow curve를 나타내지 않았다. 그리고 조사구에서는 $150{\sim}250^{\circ}C$ 부근에서 비조사구에서 보이지 않았던 특유의 glow curve를 나타내었고, 조사선량에 따른 intensity의 차이도 보이고 있었다 한편 TL 결과를 검증하기 위하여 재조사에 의한 TL ratio를 산출한 결과 비조사구에서는 0.08 이하를 나타내었으나, 각 선량별 조사구에서는 전분류의 경우 0.07 이상의 낮은 값을 나타내기도 하였으나 TL온도범 위와 glow curve의 형태에 따라서 방사선 조사된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 PSL과 TL 분석법의 적용 가능성이 확인되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권8호
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• pp.1236-1247
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• 2014

천연 약용식물에 있어서 감마선 조사 처리는 기능성 물질탐색에 적용 시 추출수율 증진, 색상 개선 등 산업적 응용을 용이하게 하는 방법으로 활용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 감마선 조사가 총목피 추출물의 생리활성에 미치는 영향을 검토하였다. 감마선 조사 처리한 총목피의 감마선 조사여부를 확인하기 위하여 광자극 발광(PSL) 및 열 발광(TL) 방법을 활용하여 감마선 조사 판별 확인시험을 진행하였다. PSL법의 경우 비조사구 0 kGy에서 400.00 PCs로 음성(negative) 시료로 판단되었으며, 조사구 5, 10, 30 kGy에서 각각 90,100.00 PCs, 312,614.33 PCs, 321,661.67 PCs로 나타나 감마선을 조사한 양성(positive) 시료로 확인되었다. TL법 적용 시 비조사구 0 kGy에서 자연방사선에 의한 $300^{\circ}C$ 부근에서 조사구 5, 10, 30 kGy는 $150{\sim}250^{\circ}C$의 부근에서 특유의 glow curve를 나타내었다. TL ratio는 비조사구 0 kGy에서 0.011로 0.1 이하의 값을 나타냈으며, 조사구 5, 10, 30 kGy는 각각 1.105, 1.009, 2.206으로 0.1이상의 값을 나타내어 조사구로 확인되었다. 감마선 조사처리한 총목피의 total phenolics 함량을 측정한 결과 0, 10, 30 kGy 선량 중 10 kGy의 조사선량에서 총목피 열수 및 50% ethanol 추출물의 total phenolics 함량이 각각 $17.30{\pm}0.40mg/g$, $18.87{\pm}0.46mg/g$으로 가장 높은 phenolics 함량을 나타내었다. 감마선 조사 처리한 총목피의 angiotensin converting enzyme 저해효과와 xanthin oxidase 저해효과는 비조사구에 비해 조사구에서 열수 및 50% ethanol 추출물 모두 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Pancreatin ${\alpha}$-amylase 저해효과와 ${\alpha}$-glucosidase 저해효과는 총목피 열수 및 50% ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도 처리 시 0~30 kGy의 모든 선량에서 60~100%에 가까운 높은 저해율을 나타내어 현재 당뇨병 치료제로 사용되고 있는 acarbose와 비교 시 월등히 우수한 항당뇨 효과를 확인할 수 있었고, 이를 통해 감마선 조사 처리한 총목피 추출물은 천연소재로써 항당뇨 관련 기능성 소재로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단되었다. 이상의 결과 총목피 추출물은 다양한 생리활성을 가진 기능성 소재로 활용이 가능한 것으로 생각되었으며 감마선의 조사에 의해서 총목피의 생리활성이 증대되는 현상을 확인함으로써 감마선 조사가 식물체가 나타내는 생리활성을 증폭시킬 수 있는 수단으로 활용이 가능할 것이라 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권5호
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• pp.581-591
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• 2017

약용식물의 장기 저장을 위한 위생처리법으로 감마선 조사처리의 적용 가능성을 확인하고자 한국산 약용식물인 곽향에 감마선 조사처리 후 항산화 효능 및 생리활성 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 먼저 곽향의 감마선 조사처리에 따른 조사 판별 마커 확인을 위해 광자극발광법(PSL), 열발광분석법(TL), 전자스핀공명법(ESR)을 이용하여 조사처리 여부를 확인하였으며, 그 결과 비조사구 0 kGy와 조사구 5 kGy, 10 kGy에서 조사선량에 따라 명확하게 패턴의 차이를 나타내어 음성 시료와 양성 시료로 판단할 수 있었다. 따라서 약용식물인 곽향의 위생처리 및 장기 보존을 위한 감마선 조사처리 시 PSL, TL, ESR 시험 검지법을 적용하여 감마선 조사 여부 판별이 가능한 것을 입증하였다. 감마선 조사처리에 따른 유용성분의 추출 수율 비교를 위해 물과 에탄올을 용매로 하여 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy의 total phenolics 함량을 비교한 결과, 감마선 조사처리에 따라 열수 및 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 따라 추출 수율이 증대되는 것을 확인할 수 있었다. Total phenolics 추출 수율이 가장 우수한 열수 추출물과 50% 에탄올 추출물을 이용하여 total phenolics 농도를 각각 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 항산화 및 생리활성 변화를 비교 검증하였다. 수용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 저해 효과와 ABTS 라디칼 저해 효과를 비교한 결과, 열수와 50% 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 의한 효능 변화 폭이 높게 나타나지 않았다. 지용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 antioxidant protection factor 효과에서도 감마선 조사처리가 효능의 변화에 크게 영향을 미치지 않았으나, TBARS 저해 효과에는 감마선 조사처리에 의해 열수 및 50% 에탄올 추출물 모두 유의적으로 곽향의 TBARS 저해 효과를 증대시키는 양상을 나타내었지만 그 변화 폭은 크지 않았다. 이상의 결과를 통해 감마선 조사처리가 곽향의 항산화 효능 변화에 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 곽향이 지닌 고유의 항산화력을 일부 보전하는 것으로 판단되었다. 감마선 조사처리에 따른 xanthine oxidase 억제 효과를 비교한 결과는 항산화력과 유사하게 효소 억제 활성에 유의적인 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 반면 감마선 조사처리에 따른 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과를 비교한 결과는 곽향 열수 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 10 kGy 조사처리 시 63.57%의 저해율을 보여주었으며, 비조사구 0 kGy에 비해 저해율이 23.26% 증가하는 양상을 나타내어 감마선 조사처리에 따라 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 곽향의 위생처리를 위한 10 kGy의 감마선 조사처리 시 곽향 열수 및 50% 에탄올 추출물의 항산화 활성에 유의적인 변화를 일으키지 않는 것을 확인하였으며, 감마선 조사처리가 곽향이 지닌 고유한 기능성을 보전하거나 소폭 증대시켜 긍정적인 영향을 미치는 것으로 생각하였다. 따라서 본 연구결과가 감마선 조사처리 기술의 기능성 소재 개발 연구에 적용하기 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 방사선산업학회지
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• 제7권1호
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• pp.15-21
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• 2013

The detection characteristics of irradiated spices were investigated depending on radiation sources and doses by photostimulated luminescence (PSL) and Thermoluminescence (TL). 6 kinds of spices (turmeric, onion powder, red pepper, basil, parsley, black pepper) were irradiated at 0 to 10 kGy under ambient conditions by both a $^{60}Co$ gamma irradiator and an electron beam (EB) accelerator, respectively. The PSL analysis showed negative results for non-irradiated spices, while irradiated spices gave intermediate and positive value, which presented the limited potential of PSL technique. In TL measurement, TL glow curves on non-irradiated samples appeared at about $300^{\circ}C$ with low intensity. All irradiated samples were easily distinguishable through radiation-specific strong TL glow curves with maximum peak in range of $150{\sim}200^{\circ}C$. TL ratio ($TL_1/TL_2$) obtained by a re-irradiation step could verify the detection result of $TL_1$ glow curves, showing ratios lower than 0.1 in the non-irradiated sample and higher than 0.1 in irradiated ones. Therefore, in PSL measurement, the identification of irradiated spices showed more clear results in electron beam irradiated samples. TL analysis showed obvious difference between non-irradiated and irradiated samples in gamma ray and electron beam irradiated samples.

• 방사선산업학회지
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• 제7권1호
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• pp.7-14
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• 2013

In this study, we investigated the applicability of the photostimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL) and electron spin resonance (ESR) methods for various foods. The analysed samples consist of 11 items including dried fruits (6 items) and mushrooms (5 items). To compare between non-irradiated and irradiated food, all samples were irradiated with $^{60}Co$ gamma-ray source. In PSL study, the photon counts of all the unirradiated sample were identified negative (lower than 700). The photon counts irradiated (1, 5, 10 kGy) dried date-palm, dried jujube and mushrooms (Auricularia auricula, Phellinus linteus and Sarcodon aspratus) showed positive (higher than 5,000) and the results for the other samples were negative or intermediate (>700 and >5,000). In TL analysis most of items can be applicable to detect irradiated foods because of showing TL ratio above 0.1. The glow curves by TL method were estimated in the range of $150{\sim}250^{\circ}C$ in irradiated samples. In ESR measurements, the intensity of ESR signal (single-line) increased as the dose of irradiation increased. In particular, the specific ESR signals of irradiation-induced radical were detected in dried papaya, dried date-palm, dried banana, dried pineapple and S. aspratus. According to the results, PSL, TL and ESR methods were successfully applied to detect the irradiated foods. It is concluded that PSL, TL and ESR methods are suitable for detection of irradiated samples and a combined method is recommendable for enhancing the reliability of detection results.