• 제목/요약/키워드: discriminant function analysis (DFA)

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Mass Spectrometer를 바탕으로 한 전자코를 이용한 식물성 유지가 혼합된 참기름의 판별 분석 (Identification of Vegetable Oil-added Sesame Oil by a Mass Spectrometer-based Electronic Nose)

  • 손희진;홍은정;고상훈;최진영;노봉수
    • 산업식품공학
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    • 제13권4호
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    • pp.275-281
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    • 2009
  • 참기름은 높은 항산화활성 및 항암작용 등의 우수한 영양학적 가치를 지니는 반면 비싼 가격으로 인하여 가짜 참기름의 유통이 범람하여 이를 판별할 수 있는 분석 방법의 확립이 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 질량분석기를 바탕으로 한 전자코를 이용하여 대두유가 혼합된 참기름을 제조하여 진위 판별을 시도하기위하여 각각의 유지를 전자코를 이용하여 분석, 통계처리하였다. 혼합 참기름의 휘발성 향기성분으로부터 생성되는 ion fragment 중 40-160 amu에서 각 시료 간에 차별성이 높은 fragment (m/z)를 선택하여 해당 intensity값을 판별 분석한 결과, 참기름 및 대두유는 뚜렷하게 구분되었다. 참기름 및 대두유, 옥수수유, 들기름을 각각의 순수한 상태로 향기성분 분석을 한 결과 서로 다른 위치에서 정확하게 분리됨을 알 수 있었고, 대두유와 옥수수유의 경우 타 기름과는 달리 순수한 공기 성분과 비슷한 위치에서 확인되는 것으로 휘발성향기성분의 감응도가 상대적으로 낮은 것으로 판단된다. 미량의 대두유가 혼합된 참기름은 첨가된 대두유의 농도에 비례하여 제1판별함수값(DF1)과 높은 상관관계를 나타내었다. 참향후 참기름의 위조 여부를 검증하는 방법에 하나로 활용될 수 있을 것이다.

다른 밀원에서 기원한 꿀의 전자코 분석 (Analysis of Various Honeys from Different Sources Using Electronic Nose)

  • 홍은정;박수지;이화정;이광근;노봉수
    • 한국축산식품학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.273-279
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    • 2011
  • 전자코를 이용하여 아카시아 꿀, 잡화 꿀, 밤 꿀, 유채꿀, 사양 꿀, 목청 꿀, 기타 꿀을 대상으로 밀원에 따른 차이를 구분하였다. 그 결과 꿀 종류에 따라 뚜렷이 구분 가능하였으며 각기 다른 꿀을 혼합하였을 때 혼합 비율에 따라서도 구분 가능하였다. 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30%의 사양 꿀을 목청 꿀에 혼합하였을 때 혼합비율이 증가함에 따라 41, 42, 43, 45, 46, 47, 48, 54, 56, 58, 60 amu의 감응도 값이 크게 나타났으며 판별함수분석한 결과 사양 꿀의 혼합비율이 증가함에 따라 DF1값이 양의 방향에서 음의 방향으로 일정한 경향을 보이며 뚜렷이 구분되었다(DF1: $r^2$=0.9962, F=490.6 DF2: $r^2$=0.9128, F=19.44). 이를 통하여 DF1값과 목청 꿀에 사양 꿀의 혼합 농도에 대해 DF1=-0.106$^*$(사양 꿀의 농도)+0.426($r^2$=0.96)와 같은 높은 상관관계식을 얻었다. 아카시아 꿀의 경우에도 목청 꿀과 유사하게 사양 꿀의 혼합비율이 증가함에 따라 41, 43, 45, 46, 47, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 70 amu의 감응도 값이 크게 나타났으며 DF1과 사양 꿀 혼합 비율간에 높은 상관관계를 보이며 일정한 경향을 나타냈고(DF1: $r^2$=0.9957, F=396.64 DF2: $r^2$=0.9447, F=29.3) DF1=-0.112$^*$(사양 꿀의 농도)+0.434($r^2$=0.968)의 상관관계식을 갖는다.

전자코를 이용한 도정 및 저장에 따른 쌀의 휘발성분 패턴 판별 (Discrimination of Rice Volatile Compounds under Different Milling Degrees and Storage Time Using an Electronic Nose)

  • 한현정;동혜민;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.187-191
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    • 2016
  • 쌀의 도정도에 따른 휘발성분의 변화를 알아보기 위하여 전자 코 분석을 시행하여 보았다. 그 결과 도정도가 증가할수록 대조구인 공기와 DF1의 거리가 가까워져 적은 휘발성분을 갖는 것으로 나타났다. 이는 도정도를 전자코로 판별할 수 있다고 보여진다. 또한 도정도에 따른 쌀의 저장기간이 늘어날수록 휘발 성분이 증가하는 것을 보여주었다. 이는 쌀을 저장 하였을 경우 지방의 산패가 일어나게 되고 이는 곧 이취로 이어지게 되기 때문에 저장기간이 길어질수록 휘발 성분이 많아지는 것으로 여겨진다.

MS-전자코를 이용한 유채유의 진위 여부 판별 (Authentication of Rapeseed Oil Using an Electronic Nose Based on Mass Spectrometry)

  • 홍은정;손희진;최진영;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.105-109
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    • 2011
  • 본 연구는 유채유에 타기름이 혼합되었을 때 그 혼합 비율에 따른 차이를 전자코로 분석하였다. 대두유와 옥수수유를 0, 3, 6, 9, 12, 15, 20%를 유채유에 각각 혼입하여 전자코로 분석한 결과 DF1의 영향을 주로 받아 혼합 비율이 증가함에 따라 DF1이 음의방향으로 일정한 경향을 보이며 이동하여 나타났다. 이를 혼합비율에 따른 DF1값을 막대그래프로 나타낸 결과 혼합비율이 증가함에 따라 DF1값이 감소하여 뚜렷한 차이를 보였다. 유채유에 대두유를 혼합할 경우 DF1= $-0.170{\times}conc.$(대두유 혼합비율)+0.431 ($r^2=0.989$)과 같은 상관관계식을 얻어 유채유에 타 기름이 혼합될 경우 그 함량의 예측이 가능하였다. 이러한 결과를 통해 전자코를 이용하여 유채유의 위조판별이 가능함을 확인하였으며 다른유지를 비롯한 다양한 식품에 적용 가능할 것이다.

제조 조건과 저장기간에 의한 유채유의 휘발성 화합물의 변화 (Effects of Roasting Condition and Storage Time on Changes in Volatile Compounds in Rapeseed Oils)

  • 임채란;홍은정;손희진;김지은;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.291-302
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    • 2011
  • 제조 조건 및 저장 기간에 따른 유채유의 품질을 측정하기 위하여 전자코로 유채유의 향기패턴을 분석하였고 GC및 GC-MS를 이용하여 휘발성분을 분리 동정하였다. 다양한 조건으로 제조된 유채유는 $17^{\circ}C$ 암소에 저장하여 시료로 이용하였다. GC-MS 분석 결과 hydrocarbon류 4종, furan 및 그 유도체류 1종, ketone류 3종, acid류 1종, benzene류 3종, aldehyde류 12종이 분리 동정되었다. 저장기간이 증가할수록 산패에 의한 화합물인 hexanal, 2-heptenal, 2,4-heptadienal의 양이 증가하였으나 배전조건에 따른 경향은 보이지 않았다. 전자코 분석 결과는 판별함수분석(DFA)을 이용하여 나타내었고 이는 DF1값의 영향을 많이 받았으며 품질 변화가 많이 일어날수록 DF1값이 음의 방향으로 이동하였다. 배전 온도에 의한 영향을 알아보기 위해 $150-240^{\circ}C$에서 20분간 볶은 후 착유한 유채유의 경우 고온일수록 DF1값이 음의 값을 나타내었으며 신선한 유채유뿐 아니라 저장 한 시료도 비슷한 결과를 나타내었다. 배전 시간에 따른 유채유의 향기 변화를 알아보고자 $240^{\circ}C$에서 10-30분간 열처리 하였을 경우 배전 시간이 증가함에 따라 DF1값이 음의 값을 나타내었다. 저장기간이 증가함에 따라 DF1값은 감소하였으며 특히 0일과 2일, 20일과 24일에DF1값의 변화량이 컸다.

Classification of Three Different Emotion by Physiological Parameters

  • Jang, Eun-Hye;Park, Byoung-Jun;Kim, Sang-Hyeob;Sohn, Jin-Hun
    • 대한인간공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.271-279
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    • 2012
  • Objective: This study classified three different emotional states(boredom, pain, and surprise) using physiological signals. Background: Emotion recognition studies have tried to recognize human emotion by using physiological signals. It is important for emotion recognition to apply on human-computer interaction system for emotion detection. Method: 122 college students participated in this experiment. Three different emotional stimuli were presented to participants and physiological signals, i.e., EDA(Electrodermal Activity), SKT(Skin Temperature), PPG(Photoplethysmogram), and ECG (Electrocardiogram) were measured for 1 minute as baseline and for 1~1.5 minutes during emotional state. The obtained signals were analyzed for 30 seconds from the baseline and the emotional state and 27 features were extracted from these signals. Statistical analysis for emotion classification were done by DFA(discriminant function analysis) (SPSS 15.0) by using the difference values subtracting baseline values from the emotional state. Results: The result showed that physiological responses during emotional states were significantly differed as compared to during baseline. Also, an accuracy rate of emotion classification was 84.7%. Conclusion: Our study have identified that emotions were classified by various physiological signals. However, future study is needed to obtain additional signals from other modalities such as facial expression, face temperature, or voice to improve classification rate and to examine the stability and reliability of this result compare with accuracy of emotion classification using other algorithms. Application: This could help emotion recognition studies lead to better chance to recognize various human emotions by using physiological signals as well as is able to be applied on human-computer interaction system for emotion recognition. Also, it can be useful in developing an emotion theory, or profiling emotion-specific physiological responses as well as establishing the basis for emotion recognition system in human-computer interaction.

신선도와 전자눈을 이용한 현미 신곡, 구곡 및 혼합곡의 판별 (Identification of New, Old and Mixed Brown Rice using Freshness and an Electronic Eye)

  • 홍지화;박영준;김현태;오상균
    • 한국작물학회지
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    • 제63권2호
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    • pp.98-105
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    • 2018
  • 본 연구에서는 벼의 보관기간 동안 감소되는 물질인 peroxidase 등의 효소의 활성도를 알아보는 신선도 감정법과 색을 인지하는 전자눈 장비를 이용하여 현미의 신곡과 구곡을 판별할 수 있는 칼라 코드를 선정하였고, 현미의 신 구곡 판별식을 개발하였다. 동일한 시기에 수집된 시료의 판별식 검증을 통해 현미 신곡, 구곡 및 이의 혼합곡에 대한 판별 정확도를 분석하여 실용적인 활용 가능성을 살펴보았다. 또한 수확시기에 수집된 현미로부터 개발된 판별식의 활용도를 검토하기 위하여 신곡 수확 시점으로부터 약 8개월이 경과한 시료를 무작위 채취하여 보관기간에 따른 판별 정확도를 분석함으로써 현미의 신곡과 구곡 판별에 효소 지표의 적용 가능성을 연구한 결과는 아래와 같다. 1. 현미의 신곡과 구곡의 판별 지표로 효소를 선정하여 신선도 감정법인 G O P 시약을 처리를 통한 효소 활성정도를 육안으로 감정한 후 전자눈 장비를 이용하여 신곡과 구곡 그룹 간에 차이나는 칼라코드를 29개 선발하였다. 선발된 칼라코드의 식별능은 최소 0.263에서 최대 0.922의 분포를 나타내었고 평균 식별능 값은 0.62로 나타났다. 2. 선발된 칼라 코드를 이용한 현미 신곡과 구곡 단일곡의 분류되는 적중률은 PCA 및 DFA 분석 결과 모두 100%로 나타나 현미의 신곡과 구곡을 판별할 수 있는 판별식으로 채택하였다. PCA 분석 결과보다 DFA 분석 결과가 신곡과 구곡 그룹을 보다 더 잘 구분하는 것으로 나타났다. 3. 개발된 판별식의 실용적인 활용 가능성을 알아보기 위하여 판별식 개발 시료와 동일한 시기에 수집된 신곡과 구곡 및 이의 혼합곡 시료를 이용하여 검증 시험을 추진하였다. 기 개발된 판별식에 미지의 시료를 대입한 결과, 신곡과 구곡 단일 시료는 100%의 판별정확도를 나타내었고 혼합곡은 96.9%의 정확도를 나타내었다. 4. 수확 후 얼마 지나지 않은 겨울에 수집된 시료를 이용하여 구축한 판별식을 보관 기간이 8개월 정도 지나고 효소활성도가 급격하게 떨어질 것으로 추정되는 여름 시료에도 적용이 가능한지 알아보기 위하여, 신곡과 구곡 시료를 대상으로 검증시험을 실시하였다. 여름에 수집한 구곡 시료를 기 구축된 판별식에 대입한 결과 구곡은 모두 100% 구곡으로 판별이 되었으나, 신곡 시료는 100% 구곡으로 판별이 되어 신곡의 판별 정확도는 0%로 나타났다. 시간이 지남에 따라 효소 함량이 변화됨을 알수 있었고 검사 시기별 판별식의 개발과 검증의 필요성을 확인하였다.

전자코-Mass spectrometry를 이용한 들기름이 혼합된 참기름의 판별 분석 (Authentication of Sesame Oil with Addition of Perilla Oil Using Electronic Nose Based on Mass Spectrometry)

  • 손희진;강진희;홍은정;임채란;최진영;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.609-614
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    • 2009
  • 참기름은 높은 항산화활성 및 항암작용 등의 우수한 영양학적 가치를 지니는 반면 비싼 가격으로 인하여 가짜 참기름의 유통이 범람함에 따라 이를 판별할 수 있는 분석 방법의 확립이 요구되는 실정이다. 질량분석기를 바탕으로 한 전자코를 이용하여 들기름이 혼합된 참기름을 제조하여 진위 판별을 시도하였다. 각각의 유지를 전자코를 이용하여 분석, 통계처리하였다. 혼합 참기름의 휘발성 향기성분으로부터 생성되는 ion fragment 중 40-160 amu에서 각 시료 간에 차별성이 높은 fragment(m/z)를 선택하여 해당 intensity값을 판별 분석한 결과, 참기름 및 들기름은 뚜렷하게 구분되었다. 미량의 들기름이 혼합된 참기름은 첨가된 들기름의 농도에 비례하여 제1판별함수값(DF1)과 높은 상관관계를 나타내었다. 참기름의 볶음온도 및 시간 등의 제조조건 및 재배환경, 재배 산지, 제조회사 등의 요인에 의하여 순수한 참기름의 향기패턴이 달라지는 것을 인도산과 국산 참기름을 이용하여 분석하였다. 향후 참기름의 위조 여부를 검증하는 방법에 하나로 활용될 수 있을 것이다.

고춧가루의 매운 맛 등급화를 위한 Mass Spectrometer를 바탕으로 한 전자코 분석 (Discrimination of Grading Pungency for Red Peppers Spice Using Electronic Nose Based on Mass Spectrometer)

  • 강진희;손희진;홍은정;노봉수
    • 산업식품공학
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    • 제14권1호
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    • pp.35-40
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    • 2010
  • 고춧가루의 매운 맛 등급화 가능성을 검토하고자 mass spectrometer를 바탕으로 한 전자코를 활용하여 순한 맛 고춧가루와 매운 맛 고춧가루의 비율 달리하여 측정하였다. 고춧가루의 질량 스펙트럼을 토대로 판별 함수 분석을 수행한 결과 매운 맛 고춧가루의 비율과 고춧가루의 무게에 따라 판별이 이루어졌으며 DF1의 $R^{2}$는 0.9946, F값은 355.65이고, DF2의 $R^2$는 0.9889, F값은 172.60으로 나타났다. 매운 맛 고춧가루의 비율이 증가할수록 DF1의 양의 방향에서 음의 방향으로 이동되며 막대그래프상의 상대적 비교치와 비례적인 관계를 보여주었다. 한편 같은 비율에서 고춧가루의 무게가 증가할수록 DF2의 음의 방향에서 양의 방향으로 향하는 경향을 보이며 분리되었다. 고춧가루를 각각의 매운 맛 비율별로 2.0 g만을 취하여 분석한 결과, 매운 맛 비율이 증가할수록 DF1의 양의 방향에서 음의 방향으로 이동되는 경향을 보이며 분리가 되었고 DF1의 $R^{2}$는 0.9977, F값은 766.98이고 DF2 의 $R^{2}$는 0.8677, F값은 11.80으로 나타났다. Capsaicin을 무게를 달리하여 측정한 후 DFA를 수행한 결과 DF1의 $R^{2}$는 0.9890, F값은 165.17이고 DF2의 $R^{2}$는 0.9219, F값은 21.64로 나타났다. Capsaicin의 무게가 증가할수록 DF1의 양에 방향에서 음에 방향으로 향하는 경향으로 분리되어 MS를 바탕으로 한 전자코를 이용하여 고추의 매운 맛 등급화가 가능하였다. 전자코에 의한 분석결과는 HPLC에 의한 분석결과와 높은 상관관계를 나타냈다 ($R^{2}$=0.962).

GC-MS와 전자코를 이용한 팔레놉시스 향기 분석 (Fragrance Analysis Using GC-MS and Electronic Nose in Phalaenopsis)

  • 박부희;예병우;김미선;이영란;박필만;이동수
    • 화훼연구
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    • 제19권4호
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    • pp.219-224
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    • 2011
  • 팔레놉시스는 다양한 종을 가지고 있고, 강한 향기를 보유하고 있는 종들이 존재한다. 팔레놉시스 원종 중 P. bellina, P. violacea, P. schilleriana 등 소수 계통들은 향을 보유하고 있어 방향성 육종을 위한 재료로 이용된다. 본 연구는 팔레놉시스 방향성 육종을 위한 효율적인 향기 분석 시스템을 확립하고자 팔레놉시스 유전자원 8종류에 대하여 GC-MS와 전자코를 이용하여 향기 분석을 수행하였다. 팔레놉시스 '3010'에 대해서는 화기 조직별 즉 꽃받침, 꽃잎, 주두, 설판으로 나누어 분석하였다. 주된 성분비가 꽃잎과 설판 조직에서 높게 나타났다. P. bellina 계통의 주된 성분은 linalool(21.21%)이었다. 전자코를 이용하여 각 계통간 향기성분의 패턴 분석이 가능하였다. 통계 프로그램에서는 PCA 보다는 DFA 분석이 더 유용하였다. 방향성 육종 시 보유하는 육종 재료들의 주된 향기 구성성분을 알고자 GC-MS를 이용하였다. 본 연구는 향후 난의 방향성 육종을 위한 향기 분석시스템에 유용하게 활용될 것이다.