Abstract
The sale of brown rice batches composed of rice produced in different years is prohibited in Korea. Thus, new methods for the identification of the year of production are critical for maintaining the distribution of high quality brown rice. Here, we describe the exploitation of an enzyme that can be used to discriminate between freshly harvested and one-year-old brown rice. The degree of enzyme activity was visualized through freshness test with Guaiacol, Oxydol, and p-phenylenediamine reagents. With electronic eye equipment, we selected 29 color codes for identifying new brown rice and old brown rice. The discrimination power of selected color codes showed a minimum of 0.263 to a maximum of 0.922 and an average value of 0.62. The accuracy with which new brown rice and old brown rice could be identified was 100% in principal component analysis (PCA) and discriminant function analysis (DFA). The DFA analysis had greater discriminatory power than did the PCA analysis. A verification test using new brown rice, old brown rice, or a mixture of the two was then performed to validate our method. The accuracy of identification of new and old brown rice was 100% in both cases, whereas mixed brown rice samples were correctly classified at a rate of 96.9%. Additionally, in order to test whether the discriminant constructed in winter can be applied to samples collected in summer, new and old brown rice stored for 8 months were collected and tested. Both new and old brown rice collected in summer were classified as old brown rice and showed 50% identification accuracy. We were able to attribute these observations to changes in enzyme content over time, and therefore we conclude, it will be necessary to develop discriminants that are specific to distinct storage periods in the near future.
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.