KR100667651B1 - 휘발성염기질소 분석에서 피씨카메라를 이용한자동적정방법 - Google Patents

휘발성염기질소 분석에서 피씨카메라를 이용한자동적정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미량확산법에 의한 휘발성염기질소 분석의 수동적정과정을 피씨카메라를 이용하여 자동화하는 방법에 관한 것이다. 즉, 적정종말점에서 지시약의 색이 포도적색에서 녹색으로 변화하는 것을 피씨카메라로 자동검출하여 적정액의 공급을 자동제어하는 방법으로서, 이 방법으로 휘발성염기질소 분석의 효율을 증대시킬 수 있다.
휘발성염기질소, 자동적정, 피씨카메라

Description

휘발성염기질소 분석에서 피씨카메라를 이용한 자동적정방법{Automatic titration method using PC camera in volatile basic nitrogen analysis}
제1도는 자동적정시스템의 구성도
제2도는 자동적정 프로그램의 흐름도
제3도는 미량확산법에 의한 돈육시료 휘발성염기질소 분석에서 수동적정과 자동적정의 비교
본 발명은 미량확산법에 의한 휘발성염기질소 분석의 적정과정을 피씨카메라를 이용하여 자동화하는 방법에 관한 것이다.
미량확산법에 의한 휘발성염기질소 분석(참고: 식품공전)의 종래의 적정방법은 수동적정이므로 적정능율을 향상시키기 위하여 자동적정방법을 발명하였다.
본 발명에서는 자동적정을 수행하기 위하여 피씨카메라를 이용하였다. 즉, 적정종말점에서의 지시약의 색이 짙은 포도적색에서 짙은 녹색으로 선명하게 변화하는 것을 피씨카메라로 추적하여 적정종말점을 자동검출하고 적정액의 공급을 자동제어하는 방법으로 자동적정을 수행하고자 하였다.
본 발명에서 자동적정을 위하여 제작하여 사용한 자동적정시스템의 구성은 도 1 과 같다. 그림에서와 같이 피씨카메라(LG, LPC-U30)(101), 개인용컴퓨터(삼성, M2700)(102), 디지탈/아날로그 변환기(Advantech, PCL812PG)(103), 튜빙펌프(Eyela, SMP-23S)(104), 테플론 튜빙(내경 0.8mm)(105), 튜빙 어댑터(Upchurch Scientific)(106), 스텐레스스틸관(내경 2mm)(107), 미량확산기(Sibata)(108), 마이크로뷰렛(Iwaki glass)(최소눈금 0.01㎖)(109), 마그네틱 교반기(GmbH, ECM5)(110) 및 마그네틱 바(길이 15mm, 직경 3mm)(111)를 사용하여 구성하였다. 피씨카메라는 미량확산기로부터 10cm높이에 설치하였다. 적정의 정밀도를 높이기 위하여 테플론 튜빙의 끝을 비스듬히 절단하여 적정액 한방울의 크기가 약 0.01㎖가 되게 하였다. 자동적정 프로그램은 비주얼베이직으로 작성하였으며, 프로그램의 흐름도는 도 2 와 같다. 먼저 컴퓨터 모니터상의 피적정액(지시약을 첨가한 0.01N 황산용액) 화상 중 마우스 포인터가 지정하는 픽셀의 녹색치(green value)와 적색치(red value)를 읽어들여서(201) 그 차이를 계산(202)한다. 차이가 -10보다 작을 경우(203)에는 적정액(0.01N 수산화나트륨)의 유량을 0.27㎖/min으로 유지하면서 계속 피적정액에 첨가(204)하며, -10보다 크거나 같고 10보다 작거나 같을 경우(205)에는 적정 종말점에 거의 도달한 것이므로 적정액의 유량을 0.12㎖/min으로 낮추어 첨가(206)하다가 10보다 더 커질 경우(207)에는 튜빙펌프를 정지(208)시키고 프로그램을 종결(209)시키는 것으로 하였다.
이하 자동적정방법을 돈육의 휘발성염기질소 분석에 적용한 내용을 설명한다. 시판 돈육을 실온에 적당한 시간 방치함으로써 부패도가 서로 다른 5가지의 시 료를 만들어 사용하였다. 이 시료 10.0g씩을 달아 비이커에 넣고 증류수 50㎖를 첨가하여 잘 저어 섞어 30분간 침출하고 여과한다. 여과액을 5% 황산으로 약산성으로 중화시킨 후 증류수를 넣어 100.0㎖로 만든다. 다음에는 확산기를 약간 기울여 놓고 외실의 아래쪽에 시료 1.00㎖를 넣은 다음 내실 한쪽에 0.01N 황산 1.00㎖를 넣는다. 확산기 덮개의 갈아 맞추는 부분에 글리세린 소량을 고루 바른 다음 탄산칼륨 포화용액 1.00㎖를 외실의 다른쪽에 넣고 즉시 덮개를 덮어 클립으로 고정하고 확산기를 전후좌우로 기울이면서 조용히 회전하여 외실의 시료와 탄산칼륨 포화용액을 잘 섞어 섭씨 25도에서 1시간 정치한다. 확산조작을 마친 후 덮개를 열고 내실의 황산용액에 브런스윅 지시약 한방울을 넣고 위에서 기술한 자동적정시스템을 이용하여 자동적정을 실시한다. 동일한 돈육시료에 대하여 수동으로도 적정하여 자동적정의 결과와 수동적정의 결과를 서로 비교하였다.
부패도가 서로 다른 돈육시료 5가지를 위에서 기술한 방법대로 처리하여 수동적정과 자동적정을 수행하고 0.01N 수산화나트륨의 적정소요량으로써 나타낸 결과를 도 3 에 표로써 나타내었다. 각각의 결과치는 4회 분석하여 산출한 평균치이다. 즉 제1시료의 경우 적정소요량이 수동적정에서는 0.908±0.0070㎖였고, 자동적정에서는 0.919 ±0.0132㎖였으며, 제2시료의 경우 각각 0.751±0.0034㎖와, 0.753±0.0013χ㎖, 제3시료의 경우 각각 0.737±0.0029㎖와, 0.739±0.0018㎖, 제4시료의 경우 각각 0.421±0.0026㎖와, 0.417±0.0083㎖, 제5시료의 경우 각각 0.307±0.0042㎖와, 0.312±0.0031㎖였다. 이 실험자료에 대하여 유의수준 0.05에서 티검정(t-test)을 수행한 결과 5개 시료 모두에서 수동적정과 자동적정사이에 유의차를 보이지 않았다. 이어서 5개 돈육시료의 수동적정 평균들과 자동적정 평균들에 대하여 상관분석과 카이자승검정(χ2-test)을 수행한 결과 상관계수가 1.000이고 χ2치는 2.63×10-4으로서 아주 높은 상관성이 인정되었으며, 서로 잘 일치 하였다. 따라서 자동적정으로 수동적정을 충분히 대체할 수 있다는 결론을 얻었다.
미량확산법에 의한 휘발성염기질소 분석의 수동적정과정을 피씨카메라를 이용하여 자동화함으로써 휘발성염기질소 분석의 효율을 증대시킬 수 있다. 도한, 널리 보급되어 있고 저렴한 피씨카메라를 사용하므로 자동적정시스템을 쉽게 구성할 수 있다.

Claims (1)

  1. 미량확산기에 의한 휘발성염기질소 분석의 적정에서 미량확산기 내실의 반응액의 색변화를 개인용 컴퓨터에 연결한 피씨카메라로 자동 검출하고, 색변화에 근거하여 설정한 전압치를 개인용 컴퓨터에 연결한 디지탈/아날로그 변환기로 출력하여 튜빙펌프의 속도와 적정액의 유량을 제어함으로서 자동으로 적정을 수행하는 방법
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