근적외선 분광분석기를 이용한 밀 품질 분석 및 계통 선발 응용
Analysis of Grain Characteristics in Korean Wheat and Screening Wheat for Quality Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy
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초록
전국의 밀 재배 지역별로 2년 동안 원맥 품질을 분석한 결과, 단백질 함량은 전라북도 지역에서 가장 높게 나타났고, 경상남북도 지역에서는 다른 지역보다 적게 나타내었다. 회분 함량은경기도 지역의 원맥이 가장 높았고, 전라북도 지역의 원맥이가장 낮게 나타내었다. 모든 시료의 스펙트럼과 품질 분석값을1차 미분, 2차 미분 등의 통계처리를 통하여 검량식을 작성하였고, 밀의 주요 품질인 수분, 회분, 단백질 함량 및 침전가 성분별로각각의 검량곡선을 최적화하였다. 밀 원맥으로부터 NIR을 이용하여 측정한 값이 기존의 일반분석값과 비교하여 모든 성분에 대해 ±0.5(% 또는 ㎖) 이내의오차범위 수준으로 측정됨을 확인하였다. 향후 NIR을 이용하여원맥을 마쇄하지 않고 그 상태 그대로 분석이 가능할 뿐만 아니라단 한 번의 측정만으로도 밀 품질에 영향을 미치는 수분, 회분, 단백질 및 침전가 품질 요인을 동시에 분석할 수 있게 되어밀 유망 계통 선발 및 산물수매하는 현장에서 활용하고자 한다.
Abstract
Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) has been used as a rapid analysis tool to many components in cereal grains. This study was to investigate the potential NIRS application for determination of components in Korean wheat. Main components of wheat quality are protein content, moisture content, SDS-sedimentation volume and ash content. Wheat has screened for quality, hardness of seed by NIRS in CIMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center). NIRS calibration was used as a rapid and simultaneous analysis method to determine the wheat quality components. A total of 282 wheat samples, collected from a wide range of Korean wheat cultivation region for 2 years, were analyzed by NIRS. NIRS calibration of individual components were developed using first derivation, second derivation and modified partial least-squares regression and internal cross validation method. As a result, calibration formula of protein was y=0.937x+0.786, calibration formula of moisture was y=0.922x+0.911, calibration formula of ash was y=0.933x+0.08, calibration formula of SDS-sedimentation volume was y=0.947x+2.150. NIRS calibration for wheat quality may be useful for determining protein(R2 = 93.6), moisture(R2 = 91.6), SDS-sedimentation volume(R2 = 94.3), and ash(R2 = 93.4). This study shows that 4 calibrations of NIRS is a useful application in the accurate and rapid determination of wheat quality. Therefore, NIRS could be used to rapidly determine the quality contents of wheat for grade evaluation in a purchasing of wheat cultivation region.
참고문헌 (20)
- AACC, "Approved methods of the American Association of Cereal Chemists" (2000)
- Cho SI, "Measurement of soil organic matter using near infra-red reflectance", biosystems engineering, 26, pp.475~480 (2001)
- 최동윤, "근적외선 분광법을 이용한 돈분뇨 액비 성분분석기 개발을 위한 기초 연구", 한국축산시설환경학회, 13(2), pp.113~120 (2007), 한국축산시설환경학회
- Chung HI, "Near-infrared spectroscopy : principles", Analytical Science and Technology, 13, pp.1~14 (2000)
- Ferdinand P, "A rapid and sensitive method for the evaluation of cereal grains in bioethanol production using near infrared reflectance spectroscopy", Bioresource Technology, 102, pp.2834~2841 (2011)
- Fox GP, ""On-the-go"NIT technology to assess protein and moisture during harvest of wheat breeding trials", Cereal Science, 51, pp.171~173 (2010)
- Halverson J, "Criteria of wheat quality : chemistry and technology", American Association of Cereal Chemists, pp.15~45 (1988)
- 강천식, "시판 국내산 및 수입산 밀가루 특성과 가공적성 평가", 한국식품저장유통학회지, 15(5), pp.687~693 (2008), 한국식품저장유통학회
- 강천식, "지역별 국산밀 재배 현황 및 원맥 특성 평가. I. 국산밀 재배 농가의지역별 재배 현황 조사", 한국작물학회지, 59(1), pp.1~15 (2014), 한국작물학회[DOI]
- 강천식, "국산밀 품종의 밀가루 특성과 가공적성 I. 밀가루 특성", 한국육종학회지, 42(1), pp.61~74 (2010), 한국육종학회
- 강천식, "국산밀 품종의 밀가루 특성과 가공적성 II. 가공 적성평가", 한국육종학회지, 42(1), pp.75~86 (2010), 한국육종학회
- 황종진, "A New White Wheat Cultivar, “Jokyoung” for Bread Making", 한국육종학회지, 38(2), pp.139~140 (2006), 한국육종학회
- 김혁일, "한국 쌀과 일본 쌀의 물리화학적 특성 연구(Ⅰ)NIR을 사용한 한국 쌀과 일본 쌀의 품질 비교", 동아시아식생활학회지, 14(2), pp.135~144 (2004), 동아시아식생활학회
- 김경훈, "국산밀 품질 향상을 위한 지역별 재배 현황 및 원맥 특성 평가II. 농가 수집 원맥 특성 평가", 한국작물학회지, 58(3), pp.239~252 (2013), 한국작물학회[DOI]
- Lee CK, "Current wheat quality criteria and inspection systems of major wheat producing countries", Korean Crop Sci, 47, pp.63~94 (2002)
- Owens B, "Prediction of wheat chemical and physical characteristics and nutritive value by near-infrared reflectance spectroscopy", British Poultry Sci, 50, pp.103~122 (2009)
- 김영진, "콩 lipoxygenase 효소의 효율적인 검정법", 한국육종학회지, 40(1), pp.26~30 (2008), 한국육종학회
- SAS., "SAS User's Guide" (2000), The Institute
- Song HS, "A new high milling, early maturing and white grain with good bread quality wheat variety"Keumkangmil"", Korean J Breed Sci, 29, pp.500~ (1997)
- Williams PC, "Screening wheat for protein and hardness by near infrared reflectance spectroscopy", Cereal Chem, 56, pp.169~172 (1979)