근적외선 분광분석법을 이용한 한국산과 중국산 녹차제품의 판별

Use of Near-Infrared Spectroscopy for Discriminating Korean and Chinese Green Tea Products

국산 녹차제품 55종과 중국산 61종의 시료를 분쇄하여 근적외선 분광광도계(NIRSystems model 6500, Foss NIRSystems Inc., MD, USA)로 400～2500nm 범위의 스펙트럼을 측정하였다. 스펙트럼을 standard normal variate (SNV)와 detrend로 입도차이에서 오는 산란을 보정하였으며, 획득된 스펙트럼을 파일로 작성하여 각 스펙트럼 영역별 중첩에서 기인하는 오차를 최소화하기 위해서 1차 미분으로 스펙트럼을 처리하여 데이터 분석 및 성분에 대한 검량식을 작성하고 이를 미지의 시료에 적용하여 그 결과를 얻었다. 1. 한국산 녹차제품의 총질소, 중성 섬유소, 총유리아미노산, 데아닌, 카테친 및 면역기능성 등이 중국산 보다 약간 높았으며, 이들 성분에 대한 중국산 제품의 성분 변이가 큰 편으로 제품의 다양성을 보였다. 2. 한국산 녹차 시료(+)는 좌표의 중앙과 오른쪽에, 중국산 시료(□)는 왼쪽 상․하에 넓게 위치하였으며, 일부 녹차 제품의 스펙트럼이 중첩되지만 국내산과 중국산 녹차제품의 판별이 가능하였다. 3. Discrimination equation에서, 파장변수 component를 6으로 하였을 때에, 검량식 표준오차(SEC)는 0.216, 검량식 확인 표준오차(SECV)는 0.227, 검정시 상관도(1-VR)는 0.793로 높은 편이었다. 4. Modified partial least square(MPLS)에 의한 검량식 작성시 파장변수(factor)가 12일 때에, 결정계수(R2)는 0.97로서 극히 양호한 검량식을 얻었다. 5. 검량식 검증 표준오차(SECV)는 9.86, 검증시 상관도(1-VR)는 0.96을 보여 작성시와 거의 비슷하게 매우 높아서 국내산과 중국산 녹차 제품의 판별이 용이하고 정밀하게 수행될 수가 있다고 판단된다.

Near-infrared spectroscopy(NIRS) was used as a rapid and nondestructive method to discriminate Korean and Chinese green tea products. A total of 116 products with 2 replications (about 3g of green tea powder ) were scanned in the absorbance mode. Calibration equation was developed using the regression method of modified partial least-squares(MPLS) with internal cross validation (n=232). The equations had low SECV(standard errors of cross-validation), and high R2(coefficient of determination in calibration) values(0.97), indicating that NIRS could be used to rapidly discriminate the Korean and Chinese green tea products with high accuracy and more ease.