배추김치의 발효숙성을 $4^{\circ}C$에서 29일간 실시하면서 pH 및 적정산도 측정과 전자코를 활용한 향기성분 패턴 분석을 실행하였다. $4^{\circ}C$에서 숙성한 배추김치의 pH는 저장 초기에는 큰 변화를 보이지 않다가 숙성 후 14일째부터 낮아졌고, 적정산도는 초기 $0.26\%$에서 16일째에 $0.43\%$까지 일정하다가 이후부터 급증하여 29일에는 $1.15\%$에 도달하였다. 전자코 분석 결과, 배추김치의 향기성분 패턴은 숙성기간이 늘어나면서 제1주성분 값이 negative에서 Positive로 이동하는 경향을 보였다. 29일간숙성 중의 모든 배추김치 향은 전자코의 제1주성분과 제2주성분 값으로 나타낸 그림 상에 크게 5 그룹으로 나타낼 수 있었다. 즉, 4일, 6-14일, 16일, 21-25일과 29일로 구분할 수 있고, 이를 pH와 적정산도의 결과와 함께 고려하여,4일, 6-14일(이상 산도에 따라 구분한 1기), 16일(산도에 따라 구분한 2기), 21-25일과 29일(이상 산도에 따라 구분한 3기)로 구분할 수 있었다. 따라서 배추김치의 이화학적 성질분석과 향기성분 패턴 분석을 위한 전자코 실험결과 숙성온도와 숙성기간에 따른 배추김치의 숙성도를 예측할 수 있었다.
Chemical characteristics of soybean oil after deep-frying with potato sticks (200 g, 10% w/w of soybean oil) were studied according to the 34 deep-frying times. After consecutive 34 deep-frying, total polyunsaturated FA contents was gradually decreased while the total saturated FA and trans FA were increased. Acid value and peroxide value were increased while iodine value decreased, respectively. The Hunter $L^{\ast}$ value decreased while each $a^{\ast}\;and \;b^{\ast}b$ value were gradually increased. Electronic nose equipped with 12 metal oxide sensors was used for the discrimination of odor pattern of frying oils against the times of deep-trying. The proportions of 1st and 2nd principal component analysis showed 75.97% and 21.23%, respectively. While 6 among total 12 sensors well responded to discrimination of odor in the repented frying oils, suggesting that the odor pattern of each oil after deep-frying would be discriminated against fresh soybean oil, especially after 14 times. From the results, electronic nose could differentiate the degree of quality deterioration of the repeated deep-frying oils.
Kim, Jeong-Do;Byun, Hyung-Gi;Ham, Yu-Kyung;Lee, Jun-Sub;Shon, Won-Ryul;Heo, Nam-Up
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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pp.61.3-61
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2001
Field screening for pollutants has been a target of instrumental development for number of years. An electronic nose can be of substantial benefit to rapidly localize the spatial extent of a pollution or to find pollutant source. Although an electronic nose cannot separate complex composition into the whole spectrum of present volatile organic compound(VOC) in pollutants such as Gas chromatography(GC), qualitative and semi-quantitative chemical characterizations are rapidly available on site at a low cost using the optimum sensory system and pattern recognition algorithm based on neural network.
검정현미에 내포한 특이한 향기성분을 토대로 수입산 또는 국내산인지의 여부를 전자코로 분석하였다. 주성분 분석 결과 전반적으로 수입산과 국내산의 판별이 뚜렷하게 구별 가능하였다. 또한 인공신경망 분석 프로그램을 이용하여 학습시켜 원산지를 모르는 시료를 분석한 결과 국내산 검정현미가 수입산인지 국내산인지를 구별할 수 있었다. E-Nose 5000을 이용한 결과는 69종의 국내산 검정현미를 국내산으로 판별한 경우가 64종으로 92.75%이었고, 13종의 수입산 검정현미를 수입산으로 판별한 경우는 11종으로 92.31%의 높을 확률로 metal oxide sensor로만 구성된 전자코의 판별정도보다 더 정확하게 구별할 수 있었다.
Potential of mass spectrometer-based electronic nose to discriminate habitat of Angelicae gigantis radix was evaluated using 24 and 86 Korean and non-Korean samples, respectively. Loading plot(s) of principal component analysis of data measured through this system revealed difference between Korean samples (probability; 100%) and non-Korean ones (probability; 95.3%), suggesting this technique could be used as efficient method to differentiate habitat of A. gigantis radix.
본 연구에서는 저장기간에 따른 계육의 신선도 변화를 GC-MS를 이용한 가스 성분의 변화, 미생물의 총균수와 지방 산패도의 변화를 통해 분석하고, MOS 센서와 수분센서를 기반으로 한 전자코 시스템을 구성하여, 계육의 품질 평가를 실시하였다. 계육의 GC-MS, 미생물, 지방 산패도를 이용한 품질의 측정결과 저장기간이 증가함에 따라 품질은 저하되었고, 저장기간이 5일 이후부터 급격한 품질의 저하를 나타내기 시작했다. 전자코 시스템을 이용한 실험결과, 그래프 분석을 이용하여 계육은 저장기간 초기부터 저장기간의 증가에 따라 선형적으로 저항값의 변화율이 감소함을 확인할 수 있었다. 전자코 센서의 신호를 이용하여 주성분 분석을 한 결과 저장일수에 따라 제1, 2주성분이 뚜렷이 구분됨을 확인할 수 있었다. 선형판별을 이용하여 분석한 결과 1일에서 19일까지 전체 분류 정확도가 92.5%였다. 저장 초기의 1일에서 5일까지의 데이터를 기반으로 선형판별분석을 한 경우 제1, 2판별함수를 이용할 경우 100%의 정확도를 보였다. 결론적으로 본 연구에서의 전자코를 이용한 계측과 주성분분석 및 선형판별분석법을 이용할 경우 냉장 저장된 계육의 신선도 변화가 예측 가능함을 확인할 수 있었다.
전자후각(I-nose)시스템은, 전통적으로 음식물이나 플라스틱 제재의 생산에서 자동화된 품질관리 시스템에 사용되어 왔으나, 최근 호흡가스 등을 통해 당뇨, 호흡 및 소화기 질환과 감염 등을 검사하는 진단영역으로 그 응용분야를 확대하고 있다 이러한 질병과 연관이 없는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound, YOC) 에 대하여 I-nose 의 센서어래이는 센서 물질과 휘발성 화합물 사이의 반응으로 인해 고유한 반응을 보이며, 신호의 profile 에 그 흔적을 남긴다. 본 연구에서는 센서어래이의 반응 신호를 profile 형태로 유지 및 분석함으로써 I-nose 의 가스시료 인식 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 신호의 profile 에는 패턴인식을 위한 기존의 개별적인 특성(feature) 보다 많은 정보가 들어 있으며, 이를 가스의 구분에 효과적으로 이용하기 위해 디지털 영상처리에서 사용되는 패턴 매칭을 응용한time-profile방법을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 반도체 공정에 의해 제작된 16채널의 초소형 가스센서 어래이를 사용해 측정된 8종류의 각기 다른 가스시료들에 대하여, 동종 및 이종 가스간의 매칭의 정도를 산출하였다. 기존의 방법과 비교한 결과 동종과 이종 가스간의 뚜렷한 구별이 가능하여 이를 패턴인식에 사용하면 E-nose의 가스 인식 성능을 향상시킬 것으로 전망된다.
동물이 미리 등록된 특정 개체인지 아닌지를 확인하는 동물 인증은 동물 병원, 동물 입양 센터, 동물 보호소, 동물 보험사 등 다양한 곳에서 사용된다. 사람을 확인하기 위해 지문 인식을 수행하듯 동물을 확인하기 위해서는 비문 인식이 널리 사용된다. 본 논문에서는 비문 인식을 통해 동물 등록 및 인증을 수행하고 이를 블록체인 네트워크를 통해 다양한 클라이언트와 연결해주는 동물 관리 시스템을 소개한다.
In this study, a commercial electronic nose system was used to detect contamination of Salmonella bacteria. Odors from growth media contaminated with Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, or Escherichia coli were collected and analyzed to evaluate a possibility of rapid detection of pathogen. Odor chromatograph showed that S. typhimurium, S. enteritidis, and E. coli had 7,6, and 9 main peaks, respectively. Retention time and intensity of the peaks were distinct for different bacteria species. Principal component analysis (PCA) were also performed to clarify odor differences. Analysis results showed that the odors for uncontaminated growth medium were differently grouped from the odors of contaminated one. The odor from the bacteria growth identified with two principal components, PC 1 and PC2. In PCA figures, odor groups were moved from left to right of PC 1 with elapse of the bacteria growth time. The electronic nose system could detect odors of S. typhimurium, S. enteritidis, E. coli when their concentration were $1.85\times10^6\;cfu/g,\;2.25\times10^6\;cfu/g,\;and\;1.8\times10^5 cfu/g$, respectively.
Byun, Hyung-Gi;Persaud, Krishna C.;Pisanelli, Anna Maria
ETRI Journal
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제32권3호
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pp.440-446
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2010
Array-based gas sensors now offer the potential of a robust analytical approach to odor measurement for medical use. We are developing a fast reliable method for detection of microbial infection by monitoring the headspace from the infected wound. In this paper, we present initial results obtained from wound-state monitoring for burn patients using an electronic nose incorporating an automated solid-phase microextraction (SPME) desorption system to enable the system to be used for clinical validation. SPME preconcentration is used for sampling of the headspace air and the response of the sensor module to variable concentrations of volatiles emitted from SPME fiber is evaluated. Gas chromatography-mass spectrometry studies prove that living bacteria, the typical infectious agents in clinical practice, can be distinguished from each other by means of a limited set of key volatile products. Principal component analysis results give the first indication that infected patients may be distinguished from uninfected patients. Microbial laboratory analysis using clinical samples verifies the performance of the system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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