KR101192651B1 - Device for analyzing the freshness of packaged meat and method using the same - Google Patents
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시료주입장치; 상기 시료주입장치로부터 주입된 가스를 감지하기 위한 표면탄성파 센서; 상기 표면탄성파 센서와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기; 상기 벡터 네크워크 분석기와 인터페이스로 연결된 컴퓨터; 상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 가스의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스; 상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 시료 분석데이터와 상기 표면탄성파 데이터베이스의 데이터와의 비교를 통하여, 시료에 포함된 가스의 종류 및 농도를 결정하는 결정수단; 및 상기 결정된 가스의 종류 및 농도를 기반으로 시료의 저장기간을 판정하는 신선도 판정 수단을 포함하는 포장육 신선도 검사장치가 제공된다. 본 발명의 포장육 신선도 검사장치는 신속하고 정확하게 포장육의 신선도를 판정할 수 있고, 시료를 수거하여 실험실에 보낸 후 검사를 수행할 수도 있으나, 소형화가 가능하여 현장에서 직접 분석하는 것이 가능하기 때문에, 유통단계의 포장육의 신선도 검사에 유용하게 사용될 수 있다.Sample injection device; A surface acoustic wave sensor for sensing a gas injected from the sample injection device; A vector network analyzer electrically connected to the surface acoustic wave sensor; A computer interfaced with the vector network analyzer; A surface acoustic wave database in accordance with the type and concentration of gas provided in the computer or provided in a form usable by the computer; Determining means for determining the type and concentration of gas contained in the sample by comparing the sample analysis data embedded in the computer or provided in the computer usable form with data of the surface acoustic wave database; And a freshness determining means for determining a storage period of a sample based on the determined type and concentration of the gas. Packaged meat freshness inspection device of the present invention can determine the freshness of the packaged meat quickly and accurately, and after the sample is collected and sent to the laboratory can be inspected, because it can be miniaturized and can be directly analyzed in the field, distribution This can be useful for checking freshness of packaged meats in stages.
Description
본 발명은 포장육 신선도 검사장치 및 그를 이용한 포장육 신선도 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a package meat freshness inspection apparatus and a package meat freshness inspection method using the same.
국내 식육 소비에 대한 품질 및 안전에 대하여 소비자의 신뢰 및 품질 경쟁을 위해서는 보다 객관적이고 공인된 식육의 품질평가 기준이 필수적이라 할 수 있다. 하지만 식육은 도축단계에서부터 여러 가지 세균 과 같은 오염원에 노출되어 있어 유통 및 판매단계에서 세균 성장에 적정한 온도 조건만으로 부패균과 병원균의 활발한 번식을 일으켜 식육의 안정성을 저하시키고 있다. 이를 방지하기 위해 현재 대부분의 육류는 "산물가공처리법"에 근거하여 포장유통되고 있다. 그 중 국내 식육 소비의 25%이상으로 자치하는 계육의 경우 도축단계에서부터 상당부분이 벌크 상태로 유통되고 있으며 또한 전체 계육 소비 중 30%이상이 소비되는 여름철의 경우 온습도의 영향으로 유통 및 판매단계에서 살모넬라 및 대장균과 같은 병원성 미생물에 의해 품질이 저하될 수 있다. 현재 육류의 신선도를 평가하기 위한 방법으로는 육류 표면에 존재하는 미생물의 수를 측정하는 미생물과 의한 방법, 부패에 의한 pH 변화를 측정하는 방법 등이 있다. 그러나, 이러한 방법들은 정확한 측정에 반하여 오랜 작업시간과 전문적 지식과 더불어 시스템이 고가이거나 현장에서 바로 측정할 수 없다는 단점이 있다. In order to compete with consumers' trust in quality and safety of domestic meat consumption, it is essential to have more objective and certified meat quality evaluation criteria. However, since meat has been exposed to pollutants such as various bacteria from the slaughter stage, it is degrading the stability of meat due to active breeding of decaying bacteria and pathogens only at the temperature condition suitable for bacterial growth in the distribution and sales stage. To prevent this, most meats are now packaged and distributed under the "Product Processing Method". In the case of poultry, which accounts for more than 25% of domestic meat consumption, the meat is distributed in bulk from the slaughter stage.In summer, when more than 30% of the meat consumption is consumed, it is affected by temperature and humidity. Quality may be degraded by pathogenic microorganisms such as Salmonella and Escherichia coli. Current methods for evaluating the freshness of meat include a method for measuring the number of microorganisms present on the surface of the meat and a method for measuring the pH change due to decay. However, these methods have the disadvantage that the system is expensive or cannot be measured directly in the field, with long working hours and expertise, as opposed to accurate measurement.
따라서, 현재로서는 포장계육에 명시된 유통기한만을 의존해야 하기 때문에 계육의 품질 및 안전성에 대한 소비자의 신뢰를 확보하기 위한 기준이 확립되어야 하며 이를 위해서 유통 및 판매과정 중에서 계육에 손상을 가하지 않고 신선도를 신속하게 측정할 수 있는 기술의 개발이 절실히 요구된다.Therefore, at present, it is necessary to rely only on the shelf life specified in packaged chickens, so a standard should be established to secure consumer's trust in the quality and safety of chickens. There is an urgent need for the development of a technique that can be measured quickly.
한편, 표면 탄성파 센서는 1965년에 White와 Voltmer가 압전 부재 위에 interdigital transducer(IDT)를 제작하여 표면파를 발생시킬 수 있게 된 이 후 신호처리 소자에 이용되고 있다. 표면 탄성파(surface acoustic wave)는 등방성(isotropic) 매질이나 압전성을 갖는 이방성(anisotropy) 매질에서 전파하게 된다. 이때 등방성 매질은 압전성이 없기 때문에 전기 신호로부터 표면 탄성파를 발생시키거나 수신하는 것이 불가능하다. 따라서 표면 탄성파를 센서로 이용하기 위해서는 압전 부재 위에 전기적 신호를 표면 탄성파로 변환시키는 IDT(interdigital transducer)를 형성한 후 상기 IDT를 통해 표면 탄성파를 송신하거나 수신하게 된다. 이러한 표면 탄성파는 전자파의 속도에 비해 105배 정도 늦고 동일 주파수에 비해 파장도 105배 정도 짧아 센서의 소형화가 가능하며, 고체 표면에서 전파될 때 감쇠가 매우 작으며 또한 전기음향 IDT를 이용하여 안정적이고 큰 에너지를 갖는 진동을 발생시킬 수 있다. Meanwhile, surface acoustic wave sensors have been used in signal processing devices since White and Voltmer produced interdigital transducers (IDTs) on piezoelectric members in 1965 to generate surface waves. Surface acoustic waves propagate in anisotropic or piezoelectric anisotropy media. At this time, since the isotropic medium is not piezoelectric, it is impossible to generate or receive surface acoustic waves from an electrical signal. Therefore, in order to use the surface acoustic wave as a sensor, an interdigital transducer (IDT) is formed on the piezoelectric member to convert the electrical signal into the surface acoustic wave, and then the surface acoustic wave is transmitted or received through the IDT. These surface acoustic waves are 10 5 times slower than the speed of electromagnetic waves and 10 5 times shorter in wavelength than the same frequency, so that the sensor can be miniaturized, and the attenuation is very small when propagated on a solid surface. It can generate a stable and high energy vibration.
표면 탄성파 센서는 다양한 분야에 적용되고 있는데, 중수로형 원자력발전소의 연료관채널 마개 누설탐지 장치(대한민국 특허 제987166호), 공간연속 비파괴 지반조사용 감진장치 및 그 시스템(대한민국 특허 제330701호) 등 각종 비파괴검사장비 및 각종 바이오센서(대한민국 특허 제706520호, 대한민국 특허공개 제2010-0071563호, 대한민국 특허공개 제2009-0116901호, 대한민국 특허 제894800호 등)로 사용되고 있다. 이중 바이오센서는 주로 항원-항체의 검출 또는 탐침을 이용하여 특정 효소의 활성을 검출하는 방식을 활용하고 있으며, 아직까지 표면 탄성파 센서를 이용하여 포장육의 신선도를 측정하고자 한 시도는 존재하지 않는다.Surface acoustic wave sensors have been applied to various fields, such as fuel pipe channel plug leak detection device (Republic of Korea Patent No. 987166), space sensing system for continuous non-destructive ground investigation and its system (Republic of Korea Patent No. 330701) It is used for various non-destructive inspection equipment and various biosensors (Korean Patent No. 706520, Korean Patent Publication No. 2010-0071563, Korean Patent Publication No. 2009-0116901, Korean Patent No. 894800, etc.). Dual biosensors mainly use antigen-antibody detection or probes to detect the activity of specific enzymes, and there is no attempt to measure freshness of packaged meat using surface acoustic wave sensors.
본 발명의 목적은 시중에 유통되는 포장육의 신선도를 저렴하고 신속하게 검출할 수 있는 포장육 신선도 검사장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a packaged meat freshness inspection apparatus that can detect the freshness of packaged meat on the market inexpensively and quickly.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 검사장치를 이용하여 포장육의 신선도를 검출하는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for detecting freshness of packaged meat using the inspection apparatus.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일측면에서 The present invention has been made to achieve the above object, in one aspect of the present invention
시료주입장치;Sample injection device;
상기 시료주입장치로부터 주입된 가스를 감지하기 위한 표면탄성파 센서;A surface acoustic wave sensor for sensing a gas injected from the sample injection device;
상기 표면탄성파 센서와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기;A vector network analyzer electrically connected to the surface acoustic wave sensor;
상기 벡터 네크워크 분석기와 인터페이스로 연결된 컴퓨터; A computer interfaced with the vector network analyzer;
상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 가스의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스;A surface acoustic wave database in accordance with the type and concentration of gas provided in the computer or provided in a form usable by the computer;
상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 시료 분석데이터와 상기 표면탄성파 데이터베이스의 데이터와의 비교를 통하여, 시료에 포함된 가스의 종류 및 농도를 결정하는 결정수단; 및 Determining means for determining the type and concentration of gas contained in the sample by comparing the sample analysis data embedded in the computer or provided in the computer usable form with data of the surface acoustic wave database; And
상기 결정된 가스의 종류 및 농도를 기반으로 시료의 저장기간을 판정하는 신선도 판정 수단을 포함하는 포장육 신선도 검사장치가 제공된다.Provided is a packaged meat freshness inspection device including freshness determining means for determining a storage period of a sample based on the determined type and concentration of the gas.
이때, 상기 시료주입장치는 시료를 보관하기 위한 시험관, 상기 시험관으로부터 발생된 가스를 표면탄성파 센서에 이동시키기 위한 시린지 펌프 및 상기 시린지 펌프에 전원을 공급하는 전원공급장치로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되지는 않는다.In this case, the sample injection device is preferably composed of a test tube for storing a sample, a syringe pump for moving the gas generated from the test tube to the surface acoustic wave sensor and a power supply device for supplying power to the syringe pump, but is not limited thereto. It doesn't work.
상기 표면탄성파 센서는 압전기판 위에 형성된 입력 IDT(input interdigital transducer, iIDT), 가스 흡착용 폴리머가 코팅된 지연선 및 출력 IDT(oIDT)로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것이 아니다. 바람직한 실시예에서 상기 압전기판은 크리스탈 쿼츠(SiO2), 리튬탄탈레이트(LiTaO3), 리튬니오베이트(LiNbO3), 갈륨아세나이드(GaAs), 실리콘카바이드(SiC), 란탄갈륨실리케이트(LGS), 징크옥사이드(ZnO), 알루미늄나이트라이드(AlN), PZT(리드 지르코늄 티타네이트), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF)로 구성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 실리카, 리튬탄타옥사이드, 또는 리튬네오븀옥사이드로 구성되며, 가장 바람직하게는 리튬네오븀옥사이드로 구성되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기체 흡착용 폴리머는 폴리이소부틸렌(PIB), 폴리에피클로히드린(PECH), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PBD) 또는 폴리이소프렌(PIP)인 것이 바람직하고, PDMS인것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The surface acoustic wave sensor is preferably composed of an input interdigital transducer (iIDT), a delay line coated with a gas adsorption polymer, and an output IDT (oIDT) formed on a piezoelectric plate, but are not limited thereto. In a preferred embodiment, the piezoelectric plate is crystal quartz (SiO 2 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), gallium arsenide (GaAs), silicon carbide (SiC), lanthanum gallium silicate (LGS) , Zinc oxide (ZnO), aluminum nitride (AlN), PZT (lead zirconium titanate), polyvinylidene fluoride (PVdF), and more preferably silica, lithium tanta oxide, or lithium neo It is composed of a tungsten oxide, most preferably lithium neobium oxide, but is not limited thereto. The gas adsorption polymer is preferably polyisobutylene (PIB), polyepichlorohydrin (PECH), polydimethylsiloxane (PDMS), polybutadiene (PBD) or polyisoprene (PIP), preferably PDMS. More preferred, but not limited to.
상기 벡터 네트워크 분석기는 상업적으로 이용가능한 것은 어느 것이라도 사용가능하며, Agilent, Anritsu 및 Rohde & Schwarz사의 제품이 주로 사용되는데, 본 발명에서는 어떠한 제품을 사용하더라도 무방하다.Any vector commercially available may be used for the vector network analyzer, and products of Agilent, Anritsu, and Rohde & Schwarz are mainly used, and any product may be used in the present invention.
상기 컴퓨터는 통상의 PC, 워크스테이션, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, PDA 또는 팜탑 컴퓨터가 사용될 수 있으며, 휴대성이 극대화된 스마트폰 역시 사용 가능하다.The computer may be a conventional PC, workstation, notebook computer, laptop computer, PDA or palmtop computer, a smartphone that can maximize the portability can also be used.
상기 표면 탄성파 데이터베이스는 미리 종류와 농도가 결정된 기체를 대상으로 측정한 표면 탄성파의 S 파라미터의 정도와 위상이 기록된 데이터베이스로서 상기 기체는 에탄올, 아세트알데히드, 에스테르, 하이드로카본 또는 케톤 중 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하고, 에탄올 또는 아세트알데히드가 사용되는 것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The surface acoustic wave database is a database that records the degree and phase of the S parameter of the surface acoustic wave measured on a gas having a predetermined type and concentration, wherein the gas is one or more of ethanol, acetaldehyde, ester, hydrocarbon, or ketone. It is preferred to be used, and ethanol or acetaldehyde is more preferably used but is not limited thereto.
또한, 본 발명의 다른 측면에서,In another aspect of the invention,
ⅰ) 시료주입장치에 시료를 주입하는 단계;Iii) injecting a sample into the sample injection device;
ⅱ) 시료로부터 발생한 가스를 표면탄성파 센서에 접촉시키는 단계;Ii) contacting the gas generated from the sample with the surface acoustic wave sensor;
ⅲ) 상기 표면탄성파 센서에서 검출된 표면탄성파가 상기 표면탄성파 센서와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기 및 상기 벡터 네트워크 분석기와 인터페이스로 연결된 컴퓨터에 기록되는 단계;Iii) recording the surface acoustic wave detected by the surface acoustic wave sensor to a vector network analyzer electrically connected to the surface acoustic wave sensor and a computer interfaced with the vector network analyzer;
ⅳ) 상기 컴퓨터에 기록된 표면탄성파가 상기 컴퓨터에 설치된 비교수단을 통해 상기 컴퓨터에 수록되어 있는 가스의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스와 비교되는 단계; 및Iii) comparing the surface acoustic wave recorded in the computer with the surface acoustic wave database according to the type and concentration of gas contained in the computer through comparison means installed in the computer; And
ⅴ) 상기 컴퓨터에 설치된 판정수단을 통해 가스의 종류와 양이 결정되어 포장육의 신선도가 판정되는 단계를 포함하는 상기 포장육 신선도 검사 장치를 이용한 포장육의 신선도 판정방법이 제공된다.I) A method for determining the freshness of packaged meat using the packaged meat freshness inspection device comprising the step of determining the type and quantity of gas through the determining means installed in the computer to determine the freshness of the packaged meat.
이때, 상기 시료주입장치는 시료를 보관하기 위한 시험관, 상기 시험관으로부터 발생된 가스를 표면탄성파 센서에 이동시키기 위한 시린지 펌프 및 상기 시린지 펌프에 전원을 공급하는 전원공급장치로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되지는 않는다.In this case, the sample injection device is preferably composed of a test tube for storing a sample, a syringe pump for moving the gas generated from the test tube to the surface acoustic wave sensor and a power supply device for supplying power to the syringe pump, but is not limited thereto. It doesn't work.
상기 표면탄성파 센서는 압전기판 위에 형성된 입력 IDT(input interdigital transducer, iIDT), 가스 흡착용 폴리머가 코팅된 지연선 및 출력 IDT(oIDT)으로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것이 아니다. 바람직한 실시태양에서 상기 압전기판은 크리스탈 쿼츠(SiO2), 리튬탄탈레이트(LiTaO3), 리튬니오베이트(LiNbO3), 갈륨아세나이드(GaAs), 실리콘카바이드(SiC), 란탄갈륨실리케이트(LGS), 징크옥사이드(ZnO), 알루미늄나이트라이드(AlN), PZT(리드 지르코늄 티타네이트), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF)로 구성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 실리카, 리튬탄타옥사이드, 또는 리튬네오븀옥사이드로 구성되며, 가장 바람직하게는 리튬네오븀옥사이드로 구성되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기체 흡착용 폴리머는 폴리이소부틸렌(PIB), 폴리에피클로히드린(PECH), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PBD) 또는 폴리이소프렌(PIP)인 것이 바람직하고, PDMS인것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The surface acoustic wave sensor is preferably composed of an input interdigital transducer (iIDT), a delay line coated with a gas adsorption polymer, and an output IDT (oIDT) formed on a piezoelectric plate, but are not limited thereto. In a preferred embodiment, the piezoelectric plate is crystalline quartz (SiO 2 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), gallium arsenide (GaAs), silicon carbide (SiC), lanthanum gallium silicate (LGS) , Zinc oxide (ZnO), aluminum nitride (AlN), PZT (lead zirconium titanate), polyvinylidene fluoride (PVdF), and more preferably silica, lithium tanta oxide, or lithium neo It is composed of a tungsten oxide, most preferably lithium neobium oxide, but is not limited thereto. The gas adsorption polymer is preferably polyisobutylene (PIB), polyepichlorohydrin (PECH), polydimethylsiloxane (PDMS), polybutadiene (PBD) or polyisoprene (PIP), preferably PDMS. More preferred, but not limited to.
상기 컴퓨터는 통상의 PC, 워크스테이션, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, PDA 또는 팜탑 컴퓨터가 사용될 수 있으며, 휴대성이 극대화된 스마트폰 역시 사용 가능하다.The computer may be a conventional PC, workstation, notebook computer, laptop computer, PDA or palmtop computer, a smartphone that can maximize the portability can also be used.
상기 표면 탄성파 데이터베이스는 미리 종류와 농도가 결정된 기체를 대상으로 측정한 표면 탄성파의 S 파라미터의 정도와 위상이 기록된 데이터베이스로서 상기 기체는 에탄올, 아세트알데히드, 에스테르, 하이드로카본 또는 케톤 중 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하고, 에탄올 또는 아세트알데히드가 사용되는 것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The surface acoustic wave database is a database that records the degree and phase of the S parameter of the surface acoustic wave measured on a gas having a predetermined type and concentration, wherein the gas is one or more of ethanol, acetaldehyde, ester, hydrocarbon, or ketone. It is preferred to be used, and ethanol or acetaldehyde is more preferably used but is not limited thereto.
본 발명의 포장육 신선도 판정장치 및 방법은 신속하고 정확하게 포장육의 신선도를 판정할 수 있고, 시료를 수거하여 실험실에 보낸 후 검사를 수행할 수도 있으나, 소형화가 가능하여 현장에서 직접 분석하는 것이 가능하기 때문에, 유통단계의 포장육의 신선도 검사에 유용하게 사용될 수 있다.Apparatus and method for determining freshness of packaged meat of the present invention can determine the freshness of packaged meat quickly and accurately, and may carry out inspection after collecting and sending a sample to a laboratory, but since it can be miniaturized and can be directly analyzed in the field, This can be useful for checking freshness of packaged meat in distribution stage.
도 1은 계육의 저장 기간에 따른 각종 가스의 발생량을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에서 사용된 표면탄성파 센서의 구조를 나타내는 평면도 및 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 포장육 신선도 검사장치를 이용하여 측정한 아세트알데히드의 농도에 따른 위상의 변화의 값을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 포장육 신선도 검사장치를 이용하여 측정한 포장 계육의 가스에 대한 위상 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 포장육 신선도 검사장치의 개략적인 구조를 나타내는 개요도이다.
도 6은 표면탄성파 센서의 대략적인 제조과정을 도시한 개요도이다.
도 7은 식각 후의 IDT 패턴을 나타내는 광학현미경 사진이다.
도 8은 반도체 제작공정으로 제작한 표면탄성파 센서 웨이퍼를 나타내는 사진이다.
도 9는 최종적으로 PDMS가 코팅된 표면탄성파 센서를 나타내는 사진이다.
도 10은 표준가스를 이용한 가스반응 실험장치의 구조를 나타내는 개요도이다.
도 11은 PDMS 코팅 전후의 표면탄성파 센서의 S21 파라미터(a)와 위상(b)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12는 아세트알데히드의 농도에 따른 위상의 변화를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the amount of generation of various gases according to the storage period of chicken meat.
2 is a plan view and a cross-sectional view showing the structure of the surface acoustic wave sensor used in the present invention.
Figure 3 is a graph showing the value of the phase change according to the concentration of acetaldehyde measured by using the package meat freshness inspection device of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the phase change with respect to the gas of the package poultry measured by using the package meat freshness inspection apparatus of the present invention.
5 is a schematic view showing a schematic structure of a package meat freshness inspection apparatus of the present invention.
6 is a schematic diagram showing an approximate manufacturing process of a surface acoustic wave sensor.
7 is an optical micrograph showing an IDT pattern after etching.
8 is a photograph showing a surface acoustic wave sensor wafer manufactured by a semiconductor fabrication process.
9 is a photograph showing a surface acoustic wave sensor finally coated with PDMS.
10 is a schematic view showing the structure of a gas reaction experiment apparatus using a standard gas.
11 is a graph showing changes in the S 21 parameter (a) and phase (b) of the surface acoustic wave sensor before and after PDMS coating.
12 is a graph showing the change of phase according to the concentration of acetaldehyde.
본 발명자들의 사전 연구 결과, 에탄올 등 알콜류와 아세트알데히드 등 알데히드류는 저장 기간의 경과에 따라 농도가 증가하는 것으로 나타나, 포장육에서 발생하는 이들 기체를 정량 및 정성분석함으로써 포장육의 신선도를 측정하는 것이 가능함을 규명하였다(도 1 참조). As a result of prior research by the inventors, the concentrations of alcohols such as ethanol and aldehydes such as acetaldehyde increase with the storage period, and it is possible to measure freshness of packaged meats by quantitatively and qualitatively analyzing these gases generated in packaged meats. Was identified (see FIG. 1).
이에, 본 발명자들은 표면탄성파 센서를 제조하여(도 2 참조), 아세트알데히드 농도에 따른 표면탄성파의 위상을 측정한 결과, 아세트알데히드 농도에 따른 표면탄성파 위상의 변화를 확인할 수 있었으며, 아세트알데히드 농도와 위상의 변화 사이에 정비례 관계가 있음을 알 수 있었다(도 3 참조). 본 발명자들은 이어서, 실제 5일간 저장된 계육에서 발생된 가스를 표면 탄성파 센서에 접촉시켜, 위상의 변화가 발생하는지 조사하였다. 그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이, 160 MHz에서 위상의 변화를 확인함으로써, 본 발명의 표면탄성파 센서를 이용한 포장육 신선도 검사장치 및 그를 이용한 포장육 신선도 검사방법을 완성하였다.Accordingly, the present inventors manufactured the surface acoustic wave sensor (see FIG. 2), and measured the surface acoustic wave phase according to the acetaldehyde concentration. As a result, the present inventors could confirm the change of the surface acoustic wave phase according to the acetaldehyde concentration. It can be seen that there is a direct relationship between the change in phase (see FIG. 3). The inventors then contacted the surface acoustic wave sensor with the gas generated in the chicken stored for five days in real time to investigate whether a change in phase occurred. As a result, as shown in Fig. 4, by checking the phase change at 160 MHz, the package meat freshness inspection apparatus using the surface acoustic wave sensor of the present invention and the package meat freshness inspection method using the same were completed.
이하, 본 발명의 광합성 미생물의 순환식 배양방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the cyclic culture method of the photosynthetic microorganism of the present invention will be described in more detail.
시료주입장치;Sample injection device;
상기 시료주입장치로부터 주입된 가스를 감지하기 위한 표면탄성파 센서;A surface acoustic wave sensor for sensing a gas injected from the sample injection device;
상기 표면탄성파 센서와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기;A vector network analyzer electrically connected to the surface acoustic wave sensor;
상기 벡터 네크워크 분석기와 인터페이스로 연결된 컴퓨터; A computer interfaced with the vector network analyzer;
상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 가스의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스;A surface acoustic wave database in accordance with the type and concentration of gas provided in the computer or provided in a form usable by the computer;
상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 시료 분석데이터와 상기 표면탄성파 데이터베이스의 데이터와의 비교를 통하여, 시료에 포함된 가스의 종류 및 농도를 결정하는 결정수단; 및 Determining means for determining the type and concentration of gas contained in the sample by comparing the sample analysis data embedded in the computer or provided in the computer usable form with data of the surface acoustic wave database; And
상기 결정된 기체의 종류 및 농도를 기반으로 시료의 저장기간을 판정하는 신선도 판정 수단을 포함하는 포장육 신선도 검사장치가 제공된다.Provided is a packaged meat freshness inspection apparatus including freshness determining means for determining a storage period of a sample based on the determined type and concentration of the gas.
본 발명의 포장육 신선도 검사장치의 구조는 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. The structure of the package meat freshness inspection apparatus of the present invention is schematically shown in FIG.
이때, 상기 시료주입장치는 시료를 보관하기 위한 시험관, 상기 시험관으로부터 발생된 가스를 표면탄성파 센서에 이동시키기 위한 시린지 펌프 및 상기 시린지 펌프에 전원을 공급하는 전원공급장치로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되지는 않는다.In this case, the sample injection device is preferably composed of a test tube for storing a sample, a syringe pump for moving the gas generated from the test tube to the surface acoustic wave sensor and a power supply device for supplying power to the syringe pump, but is not limited thereto. It doesn't work.
표면탄성파 센서의 구조는 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 상기 표면탄성파 센서는 압전기판 위에 형성된 입력 IDT(input interdigital transducer, iIDT), 기체 흡착용 폴리머가 코팅된 지연선 및 출력 IDT(oIDT)으로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것이 아니다. 바람직한 실시태양에서 상기 압전기판은 크리스탈 쿼츠(SiO2), 리튬탄탈레이트(LiTaO3), 리튬니오베이트(LiNbO3), 갈륨아세나이드(GaAs), 실리콘카바이드(SiC), 란탄갈륨실리케이트(LGS), 징크옥사이드(ZnO), 알루미늄나이트라이드(AlN), PZT(리드 지르코늄 티타네이트), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF)로 구성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 실리카, 리튬탄타옥사이드, 또는 리튬네오븀옥사이드로 구성되며, 가장 바람직하게는 리튬네오븀옥사이드로 구성되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기체 흡착용 폴리머는 폴리이소부틸렌(PIB), 폴리에피클로히드린(PECH), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PBD) 또는 폴리이소프렌(PIP)인 것이 바람직하고, PDMS인것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The structure of the surface acoustic wave sensor is schematically shown in FIG. The surface acoustic wave sensor is preferably composed of an input interdigital transducer (iIDT) formed on a piezoelectric plate, a delay line coated with a gas adsorption polymer, and an output IDT (oIDT), but is not limited thereto. In a preferred embodiment, the piezoelectric plate is crystalline quartz (SiO 2 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), gallium arsenide (GaAs), silicon carbide (SiC), lanthanum gallium silicate (LGS) , Zinc oxide (ZnO), aluminum nitride (AlN), PZT (lead zirconium titanate), polyvinylidene fluoride (PVdF), and more preferably silica, lithium tanta oxide, or lithium neo It is composed of a tungsten oxide, most preferably lithium neobium oxide, but is not limited thereto. The gas adsorption polymer is preferably polyisobutylene (PIB), polyepichlorohydrin (PECH), polydimethylsiloxane (PDMS), polybutadiene (PBD) or polyisoprene (PIP), preferably PDMS. More preferred, but not limited to.
상기 표면탄성파 센서는 반도체 공정을 이용하여 제조되는 것이 바람직한데, 개략적은 과정은 도 6에 도시되어 있다. 구체적으로, 압전기판을 우선 세척한 후, 상기 압전기판 위에 Ti/Au를 증착시킨 다음, 감광제를 코팅한다. 그런 다음 IDT 패턴 형성을 위해 마스킹을 하여, 자외선 노광을 한 후, 감광제 현상액에 현상한 후 잔류 솔베트와 수분을 오븐으로 제거한다. 그런 다음 Ti/Au 식각을 위한 건식식각을 한 후, 감지막 소재로 PDMS를 감광제(negative photoresist)를 도포한 후, 감지막 패턴 형성을 위한 쉐도우 마스크를 입힌 다음, 자외선 노광 후, 오븐에 건조함으로써 제조될 수 있다.The surface acoustic wave sensor is preferably manufactured using a semiconductor process, a schematic process of which is shown in FIG. 6. Specifically, after the piezoelectric plate is first washed, Ti / Au is deposited on the piezoelectric plate, and then a photosensitive agent is coated. Thereafter, masking is performed to form an IDT pattern, followed by ultraviolet exposure, development in a photosensitive developer, and residual solvent and water are removed by an oven. Then, after dry etching for Ti / Au etching, a PDMS is applied to the sensing film material to apply a negative photoresist, a shadow mask is formed to form a sensing film pattern, and then exposed to UV light and dried in an oven. Can be prepared.
상기 벡터 네트워크 분석기(vector network analyzer)는 회로망분석기로서, 하나의 기계 안에 주파수원(frequency source)와 스펙트럼 분석기가 포함되어 있어서, 입력과 출력의 주파수 신호 분포결과를 서로 나눔으로써 S 파라미터를 측정하는 장비이다. 벡터 네트워크 분석기로는 스칼라 네트워크 분석기와는 달리, S 파라미터의 정도(magnitude)와 위상(phase) 모두를 측정할 수 있으며, 반사(reflection)과 투과(transmission), 입력/출력 저항(input/output impedance), 방사 패턴(radiation pattern), 시간 지연(timing delay) 등을 측정할 수 있다. 벡터 네트워크 분석기에는 보통 두 개의 동축선 커넥터 포트가 달려 있어서 각각 측정대상(Device under test, DUT)의 입력과 출력에 연결하여 사용한다. 여기서 동축 커넥터는 소형의 SMA-형과 대형의 N-형을 주로 사용하며, 대부분의 계측기와 마찬가지로 벡터 네트워크 분석기 역시 PC와의 인터페이스를 지원하며, GPIB(General Purpose Interface Bus)나 HPIB(Hewlett-Packard Interface Bus)를 통해 PC의 S/W와 연동이 가능하다. 이를 통해 자동 측정 및 데이터 베이스화가 가능하다. 상기 벡터 네트워크 분석기로는 Agilent, Anritsu 및 Rohde & Schwarz사의 제품이 주로 사용되는데, 본 발명에서는 어떠한 제품을 사용하더라도 무방하다.The vector network analyzer is a network analyzer, which includes a frequency source and a spectrum analyzer in one machine, and measures the S parameter by dividing the frequency signal distribution results of the input and output. to be. Unlike a scalar network analyzer, a vector network analyzer can measure both the magnitude and phase of an S-parameter, and reflects, transmits, and inputs / outputs impedances. ), A radiation pattern, a timing delay, and the like can be measured. Vector network analyzers usually have two coaxial connector ports, each connected to the input and output of the device under test (DUT). Here, the coaxial connector mainly uses small SMA-type and large N-type, and like most instruments, vector network analyzer supports interface with PC, GPIB (General Purpose Interface Bus) or HPIB (Hewlett-Packard Interface). Bus) can be linked with the S / W of the PC. This enables automatic measurement and databaseization. As the vector network analyzer, products of Agilent, Anritsu, and Rohde & Schwarz are mainly used. In the present invention, any product may be used.
상기 컴퓨터는 통상의 PC, 워크스테이션, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, PDA 또는 팜탑 컴퓨터가 사용될 수 있으며, 휴대성이 극대화된 스마트폰 역시 사용 가능하다.The computer may be a conventional PC, workstation, notebook computer, laptop computer, PDA or palmtop computer, a smartphone that can maximize the portability can also be used.
상기 표면 탄성파 데이터베이스는 미리 종류와 농도가 결정된 가스를 대상으로 측정한 표면 탄성파의 S 파라미터의 정도와 위상이 기록된 데이터베이스로서 상기 가스는 에탄올, 아세트알데히드, 에스테르, 하이드로카본 또는 케톤 중 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하고, 에탄올 또는 아세트알데히드가 사용되는 것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The surface acoustic wave database is a database that records the degree and phase of the S parameter of the surface acoustic wave measured on a gas having a predetermined type and concentration, wherein the gas is one or more of ethanol, acetaldehyde, ester, hydrocarbon or ketone. It is preferred to be used, and ethanol or acetaldehyde is more preferably used but is not limited thereto.
또한, 본 발명의 다른 측면에서,In another aspect of the invention,
ⅰ) 시료주입장치에 시료를 주입하는 단계;Iii) injecting a sample into the sample injection device;
ⅱ) 시료로부터 발생한 가스를 표면탄성파 센서에 접촉시키는 단계;Ii) contacting the gas generated from the sample with the surface acoustic wave sensor;
ⅲ) 상기 표면탄성파 센서에서 검출된 표면탄성파가 상기 표면탄성파 센서와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기 및 상기 벡터 네트워크 분석기와 인터페이스로 연결된 컴퓨터에 기록되는 단계;Iii) recording the surface acoustic wave detected by the surface acoustic wave sensor to a vector network analyzer electrically connected to the surface acoustic wave sensor and a computer interfaced with the vector network analyzer;
ⅳ) 상기 컴퓨터에 기록된 표면탄성파가 상기 컴퓨터에 설치된 비교수단을 통해 상기 컴퓨터에 수록되어 있는 가스의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스와 비교되는 단계; 및Iii) comparing the surface acoustic wave recorded in the computer with the surface acoustic wave database according to the type and concentration of gas contained in the computer through comparison means installed in the computer; And
ⅴ) 상기 컴퓨터에 설치된 판정수단을 통해 가스의 종류와 양이 결정되어 포장육의 신선도가 판정되는 단계를 포함하는 상기 포장육 신선도 검사 장치를 이용한 포장육의 신선도 판정방법이 제공된다.I) A method for determining the freshness of packaged meat using the packaged meat freshness inspection device comprising the step of determining the type and quantity of gas through the determining means installed in the computer to determine the freshness of the packaged meat.
이때, 상기 시료주입장치는 시료를 보관하기 위한 시험관, 상기 시험관으로부터 발생된 가스를 표면탄성파 센서에 이동시키기 위한 시린지 펌프 및 상기 시린지 펌프에 전원을 공급하는 전원공급장치로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되지는 않는다.In this case, the sample injection device is preferably composed of a test tube for storing a sample, a syringe pump for moving the gas generated from the test tube to the surface acoustic wave sensor and a power supply device for supplying power to the syringe pump, but is not limited thereto. It doesn't work.
상기 표면탄성파 센서는 압전기판 위에 형성된 입력 IDT(input interdigital transducer, iIDT), 가스 흡착용 폴리머가 코팅된 지연선 및 출력 IDT(oIDT)으로 구성되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것이 아니다. 바람직한 실시태양에서 상기 압전기판은 크리스탈 쿼츠(SiO2), 리튬탄탈레이트(LiTaO3), 리튬니오베이트(LiNbO3), 갈륨아세나이드(GaAs), 실리콘카바이드(SiC), 란탄갈륨실리케이트(LGS), 징크옥사이드(ZnO), 알루미늄나이트라이드(AlN), PZT(리드 지르코늄 티타네이트), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF)로 구성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 실리카, 리튬탄타옥사이드, 또는 리튬네오븀옥사이드로 구성되며, 가장 바람직하게는 리튬네오븀옥사이드로 구성되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기체 흡착용 폴리머는 폴리이소부틸렌(PIB), 폴리에피클로히드린(PECH), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PBD) 또는 폴리이소프렌(PIP)인 것이 바람직하고, PDMS인것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The surface acoustic wave sensor is preferably composed of an input interdigital transducer (iIDT), a delay line coated with a gas adsorption polymer, and an output IDT (oIDT) formed on a piezoelectric plate, but are not limited thereto. In a preferred embodiment, the piezoelectric plate is crystalline quartz (SiO 2 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), gallium arsenide (GaAs), silicon carbide (SiC), lanthanum gallium silicate (LGS) , Zinc oxide (ZnO), aluminum nitride (AlN), PZT (lead zirconium titanate), polyvinylidene fluoride (PVdF), and more preferably silica, lithium tanta oxide, or lithium neo It is composed of a tungsten oxide, most preferably lithium neobium oxide, but is not limited thereto. The gas adsorption polymer is preferably polyisobutylene (PIB), polyepichlorohydrin (PECH), polydimethylsiloxane (PDMS), polybutadiene (PBD) or polyisoprene (PIP), preferably PDMS. More preferred, but not limited to.
상기 벡터 네트워크 분석기는 상업적으로 이용가능한 그 어떠한 제품도 사용이 가능하고, Agilent, Anritsu 및 Rohde & Schwarz사의 제품이 주로 사용되는데, 본 발명에서는 어떠한 제품을 사용하더라도 무방하다.The vector network analyzer can be used for any commercially available product, and products of Agilent, Anritsu, and Rohde & Schwarz are mainly used, and any product can be used in the present invention.
상기 컴퓨터는 통상의 PC, 워크스테이션, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, PDA 또는 팜탑 컴퓨터가 사용될 수 있으며, 휴대성이 극대화된 스마트폰 역시 사용 가능하다.The computer may be a conventional PC, workstation, notebook computer, laptop computer, PDA or palmtop computer, a smartphone that can maximize the portability can also be used.
상기 표면 탄성파 데이터베이스는 미리 종류와 농도가 결정된 기체를 대상으로 측정한 표면 탄성파의 S 파라미터의 정도와 위상이 기록된 데이터베이스로서 상기 기체는 에탄올, 아세트알데히드, 에스테르, 하이드로카본 또는 케톤 중 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하고, 에탄올 또는 아세트알데히드가 사용되는 것이 더욱 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The surface acoustic wave database is a database that records the degree and phase of the S parameter of the surface acoustic wave measured on a gas having a predetermined type and concentration, wherein the gas is one or more of ethanol, acetaldehyde, ester, hydrocarbon, or ketone. It is preferred to be used, and ethanol or acetaldehyde is more preferably used but is not limited thereto.
이하, 본 발명의 포장육 신선도 검사장치에 포함되는 표면탄성파 센서 및 상기 포장육 신선도 검사장치를 첨부되는 도면을 이용하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the surface acoustic wave sensor included in the package meat freshness inspection apparatus of the present invention and the package meat freshness inspection apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 포장육 신선도 검사장치에 사용되는 표면탄성파 센서의 구조를 도시한 평면도(a) 및 횡단면도(b)이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 표면탄성파 센서(10)는 압전기판(11) 위에 입력 IDT(12), 지연선(13) 및 출력 IDT(14)가 순차적으로 올려진 구조이며, 좌우 양단에 흡음층(15)이 부가될 수 있는 전형적인 표면탄성파 센서이다. 가스의 감지를 위해 지연선에는 흡착용 폴리머(미도시)가 도포되는데, 상기 흡착용 폴리머로는 폴리이소부틸렌(PIB), 폴리에피클로히드린(PECH), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PBD) 또는 폴리이소프렌(PIP) 등이 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 기체에 대한 투과성이 높고 온도영향이 적으며, 절연특성이 우수한 PDMS이 사용되었다. 압전기판(11) 소재로는 크리스탈 쿼츠(SiO2), 리튬탄탈레이트(LiTaO3), 리튬니오베이트(LiNbO3), 갈륨아세나이드(GaAs), 실리콘카바이드(SiC), 란탄갈륨실리케이트(LGS), 징크옥사이드(ZnO), 알루미늄나이트라이드(AlN), PZT(리드 지르코늄 티타네이트), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF)와 같은 다양한 소재의 사용이 가능하나, 본 발명에서는 균일성이 우수하고 전기-기계 결합계수가 높아 에너지 변환 효율이 높은 장점이 있는 128YX-128-LiNbO3이 사용되었다.Figure 2 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) showing the structure of the surface acoustic wave sensor used in the package meat freshness inspection apparatus of the present invention. As shown in FIG. 2, the surface
도 5는 본 발명의 본 발명의 포장육 신선도 검사장치(100)의 개략적인 구조를 도시한 개요도이다. 도 5에서 보는 바와 같이, 시료가 저장된 시험관(111)과 작동가능하게 연결된 시린지 펌프(112) 및 상기 시린지 펌프(112)에 연결되어 전원을 공급하는 전원공급장치(113)로 구성된 시료공급장치(110), 상기 시료공급장치(110)으로부터 공급된 가스를 검출하기 위한 표면탄성파 센서(10), 상기 표면탄성파 센서(10)의 입력 IDT(12)와 출력 IDT(14)와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기(120) 및 상기 벡터 네트워크 분석기(120)과 인터페이스(130)로 연결된 컴퓨터(140), 상기 컴퓨터(140)에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 기체의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스(미도시), 상기 컴퓨터(140)에 내장되거나 상기 컴퓨터(140)에서 사용가능한 형태로 제공되는, 시료 분석데이터와 상기 표면탄성파 데이터베이스의 데이터와의 비교를 통하여 시료에 포함된 기체의 종류 및 농도를 결정하고, 이를 바탕으로 포장육의 신선도를 결정하는 기능을 갖는 소프트웨어를 포함한다. 그러나, 도 5는 예시적인 것으로, 상기 포장육 신선도 검사장치는 각각의 구성요소들이 별도로 존재하여 조립될 수도 있고, 착탈이 가능한 시험관(111)과 표면탄성파 센서(10)를 제외하고 하나의 모듈로 통합되어 제조될 수 있다. 상기 소프트웨어 역시 컴퓨터(140)에 미리 설치된 형태로 제공되거나, CD-ROM, DVD-ROM 또는 USB 메모리, 콤팩트 플래시, SD카드, MMC 카트 등 각종 플래시 메모리와 같은 보조기억장치에 설치가능한 형태로 저장되어 제공될 수 있다.Figure 5 is a schematic diagram showing a schematic structure of the package meat
도 6은 본 발명에서 사용되는 표면탄성파 센서의 제조공정을 개략적으로 설명한 개요도이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 표면탕성파 센서는 통상적인 반도체 제조공정을 활용하여 제조될 수 있다. 6 is a schematic diagram schematically illustrating a manufacturing process of the surface acoustic wave sensor used in the present invention. As shown in FIG. 6, the surface acoustic wave sensor used in the present invention may be manufactured using a conventional semiconductor manufacturing process.
그 제조과정을 구체적으로 살펴보면, 압전기판(11)을 세척하는 단계(S1), IDT(12, 14) 제작을 위해 압전기판(11) 위에 금속(16)을 증착하는 단계(S2), 양성감광제(positive photoresist, 17a)를 코팅하는 단계(S3), IDT(12, 14) 패턴 형성을 위한 1차 마스킹(18a) 및 1차 자외선 노광단계(S4), 1차 현상단계(S5), 건식 식각단계(S6), 흡착용 폴리머(19) 코팅단계(S7), 음성감광제(negative photoresist, 17b) 코팅단계(S8), 2차 마스킹(18b) 및 2차 자외선 노광단계(S9) 및 2차 현상단계(S10)으로 구성된다. 이때, 상기 금속으로는 Ti/Au 또는 Cr/Au를 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우 상기 금속은 약 100 내지 2000 의 적절한 두께로 증착될 수 있다. 상기 양성 감광제는 AZ1512를 사용하는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니고, 감광제의 코팅은 자동 스핀 코팅장치를 이용하여 수행하는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 마스킹은 마스킹용 물질은 도포하거나 마스크 얼라이너를 이용하여 수행할 수 있다. 감광제 현상액은 감광제의 종류에 따라 결정되며, 반도체 제조공정에 사용되는 그 어떠한 것이라도 사용 가능하나, 본 발명의 실시예에서는 MIF300이 사용되었다. 상기 흡착용 폴리머(19)로는 폴리이소부틸렌(PIB), 폴리에피클로히드린(PECH), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PBD) 또는 폴리이소프렌(PIP) 등이 사용될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 기체에 대한 투과성이 높고 온도영향이 적으며, 절연특성이 우수한 PDMS이 사용되었다.Looking at the manufacturing process in detail, the step of cleaning the piezoelectric plate 11 (S1), the step of depositing the
도 7은 식각 후 광학현미경으로 본 IDT 패턴이고, 도 8은 반도체 제작공정으로 제작한 디바이스를 나타내며. 도 9는 디바이스에 코팅된 PDMS를 나타낸다. 7 is an IDT pattern viewed by an optical microscope after etching, and FIG. 8 shows a device manufactured by a semiconductor manufacturing process. 9 shows PDMS coated on the device.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .
실시예Example 1: 포장육의 저장기간에 따른 가스 발생량 측정 1: Measurement of gas generation amount according to storage period of packaged meat
본 발명자들은 포장육의 저장 기간에 따라 가스 발생량에 변화가 있는지 확인하기 위해, (주)하림에서 전날 도축한 냉장 육계를 구입하였고, 저장기간에 따른 신선도 변화를 측정하기 위하여 외피와 살점을 5g씩 25ml 바이알에 넣어 저장하였다. 제작된 바이알은 4 냉장고에 냉장 보관하였으며, 저장기간에 따라 1일, 5일, 10일 및 15일로 구분하였다.The present inventors purchased refrigerated broilers slaughtered the previous day in Harim Co., Ltd. in order to check whether there is a change in the amount of gas generated according to the storage period of the packaged meat, 25ml of 5g each skin and flesh to measure the freshness change according to the storage period Stored in vials. The prepared vials were refrigerated in 4 refrigerators and classified into 1 day, 5 days, 10 days and 15 days depending on the storage period.
계육의 가스성분을 분석하기 위하여 GC-MS(Saturn 2000, Varian, USA)를 사용하였으며, 분석방법은 SPME방법을 이용하였다. 계육의 가스성분 분석은 기존에 수행된 계육의 저장기간에 따른 신선도 분석 방법(김기복 외, 2009, 전자코를 이용한 계육의 신선도 측정을 위한 냄새 패턴 분석. 한국냄새환경학회 춘계학술대회 논문집, pp. 185-188)을 이용하였다.GC-MS (
그 결과, 도 1에서 보는 바와 같이, 지방의 산패 과정 중에서는 주로 알코올류, 알데히드류, 케톤류의 가스성분이 발생됨을 알 수 있다. 그러나, 질소화합물의 경우 10일까지는 증가하다가 15일째에는 감소하는 양상을 나타냈고, 황화합물의 경우에는 1일부터 10일까지는 변화량이 별로 없어서, 포장육의 신선도 측정에는 적합하지 않음을 알 수 있었다. As a result, as shown in Figure 1, it can be seen that the gas components of alcohol, aldehydes, ketones are mainly generated during rancidity of fat. However, nitrogen compounds increased up to 10 days and then decreased on the 15th day, and sulfur compounds did not show much change from 1 to 10 days, which is not suitable for measuring freshness of packaged meat.
실시예Example 2: 표면탄성파 센서의 제작 2: Fabrication of surface acoustic wave sensor
표면탄성파 센서는 하기와 같이 설계하였다:Surface acoustic wave sensors are designed as follows:
IDT의 각각의 간격은 λ/4(6 μm), IDT의 재질은 Au를 사용하였고, 기판의 접착력을 높이기 위해 Ti를 200Å로 증착한 후 Au를 1000Å 증착하여 제작하였다. IDT 핑거(finger)가 중첩되는 넓이를 나타내는 창폭은 50Å, 입력 IDT와 출력 IDT 사이의 거리는 80Å이며, 입력 IDT와 출력 IDT 쌍수는 각각 25쌍을 설계하였다. 한편 센서에 사용된 압전기판은 균일성과 내구성이 우수하고, 전기-기계결합계수가 높아 에너지 변환 효율이 높은 장점이 있는 128YX-128-LiNbO3기판을 선정하였다.The spacing of each IDT was λ / 4 (6 μm), and the material of the IDT was Au. In order to increase the adhesion of the substrate, Ti was deposited at 200 μs and Au was deposited at 1000 μs. The window width representing the area where the IDT fingers overlap is 50 ms, the distance between the input IDT and the output IDT is 80 ms, and 25 pairs of input IDT and output IDT pairs are designed. On the other hand, the piezoelectric plate used in the sensor was selected to have a 128YX-128-LiNbO 3 substrate with excellent uniformity and durability, high electro-mechanical coupling coefficient, and high energy conversion efficiency.
상기와 같이 설계된 표면탕성파 센서를 도 6에서 보는 바와 같이 반도체 공정기술을 이용하여 제작하였다. 구체적인 제조과정은 하기와 같다:The surface acoustic wave sensor designed as described above was fabricated using a semiconductor process technology as shown in FIG. 6. The specific manufacturing process is as follows:
압전기판을 세척하기 위해 데코넥스(deconex)를 이용하여 압전기판을 세척하였고(S1), IDT 제작을 위해 압전기판 위에 Ti(200)/Au(1000)를 직류 마그네크론 스퍼터링(DC sputtering, A-tech Inc., Korea)를 사용하여 증착하였다(S2). 이어, 감광제(AZ1512, positive photoresist) 코팅을 위해 오토 스핀 코팅(auto-spin coate, Applied Lab. Inc., USA)를 이용하여 회전속도 1500 rpm에서 30초간 코팅하였다(S3). 그런 다음, IDT 패턴 형성을 위한 마스크를 마스크 얼라이너(mask aligner, Karl Suss Inc., Germmany)로 형성시킨 후 자외선 노광을 수행하였고(S4), 감광제 현상액(MIF300)에 현상한 후 잔류 솔벤트와 수분을 제거하기 위해 오븐에 건조하였다(S5). 그런 다음, 건식식각기(Dry etcher, A-tech Inc., Korea)로 Ti/Au 식각을 수행하였다(S6). 이어, 입력 IDT와 출력 IDT 사이에 가스에 대한 신호변화가 발생되는 감지막 코팅 공정으로 기체를 흡착할 수 있는 다양한 폴리머 중에서 기체에 대해 투과성이 높고, 온도영향이 적으로 절연특성이 우수한 PDMS(polydimethlysiloxane, Sylgard184, Dow Corning Ltd., Korea)를 선정하여, 오토스핀 코팅기(Applied Lab. Inc., USA)를 이용하여 4000 rpm으로 30초간 코팅한 후(S7), 감광제(negative photoresist)를 상술한 오토스핀 코팅기를 이용하여 2000 rpm으로 30초간 코팅하였다(S8). 그런 다음, 감지막 패턴 형성을 위한 쉐도우 마스크를 마스크 얼라이너로 형성시킨 후 자외선 노광을 수행하였고(S9), 최종적으로 감광제 현상액으로 현상 후 오븐에 건조하여 표면탄성파 디바이스를 완성하였다(S10). To clean the piezoelectric plate, the piezoelectric plate was cleaned using deconex (S1), and Ti (200) / Au (1000) was placed on a piezoelectric plate to produce IDT. tech Inc., Korea) was deposited using (S2). Subsequently, an auto spin coating (auto-spin coate, Applied Lab. Inc., USA) was applied for a photosensitive agent (AZ1512, positive photoresist) coating for 30 seconds at a rotation speed of 1500 rpm (S3). Then, a mask for forming an IDT pattern was formed with a mask aligner (Kar Suss Inc., Germmany), followed by ultraviolet exposure (S4), and developed in a photoresist developer (MIF300), followed by residual solvent and moisture. It was dried in an oven to remove (S5). Then, Ti / Au etching was performed by dry etching (Dry etcher, A-tech Inc., Korea) (S6). Next, PDMS (polydimethlysiloxane), which has high permeability to gas and excellent thermal insulation properties among various polymers capable of adsorbing gas, is a sensing film coating process in which a signal change of gas is generated between an input IDT and an output IDT. , Sylgard184, Dow Corning Ltd., Korea), and after coating at 4000 rpm for 30 seconds using an autospin coating machine (Applied Lab. Inc., USA) (S7), the photosensitive (negative photoresist) described above It was coated for 30 seconds at 2000 rpm using a spin coater (S8). Then, a shadow mask for forming a sensing film pattern was formed with a mask aligner, followed by ultraviolet exposure (S9), and finally, developed with a photosensitive developer and dried in an oven to complete a surface acoustic wave device (S10).
실시예Example 3: 표면탄성파 센서를 이용한 가스반응 실험 3: Gas reaction experiment using surface acoustic wave sensor
상기 실시예 1의 결과를 통해 본발명자들은 계육의 신선도에 영향을 미치는 여러 가스들 중에서 우선 알데히드류 가스를 표준가스로 선정하여 가스 농도별 표면탄성파 디바이스의 신호변화를 측정하였다. 실험에 사용된 가스는 아세트알데히드(Acetaldehyde, CH3CHO, 99.9%)와 질소(Nitrogen, N2, 99.99%)으로 초기 농도가 100 ppm인 아세트알데히드를 질소와 혼합하여 사용하였다. 도 10은 표준가스를 이용한 가스반응 실험 장치는 나타낸다. 아세트알데히드와 질소 가스의 유량을 조절하는 가스유량제어장치(MFC, Brooks 5850E, Japan)와 유량압렵제어장치(FlowPressure Controller, ATOVAC GMC1220, Korea)를 사용하여 농도별로 가스를 주입하고, 벡터회로망 분석기(Vector Netowork Analyzer, HP8520D)와 USB/GPIB interface(Agilent Inc., USA), 노트북으로 신호변화를 측정하였다.Based on the results of Example 1, the present inventors first selected an aldehyde gas as a standard gas among the various gases affecting freshness of the chicken, and measured the signal change of the surface acoustic wave device according to the gas concentration. The gas used in the experiment was acetaldehyde (Acetaldehyde, CH 3 CHO, 99.9%) and nitrogen (Nitrogen, N 2 , 99.99%). Acetaldehyde having an initial concentration of 100 ppm was mixed with nitrogen. 10 shows a gas reaction experiment apparatus using a standard gas. Inject gas by concentration using gas flow control device (MFC, Brooks 5850E, Japan) and flow pressure control device (FlowPressure Controller, ATOVAC GMC1220, Korea) to control the flow of acetaldehyde and nitrogen gas. Vector netowork analyzer (HP8520D), USB / GPIB interface (Agilent Inc., USA), and laptops were used to measure signal changes.
또한 실제 계육에서 발생되는 가스를 포집하여 표면탄성파 디바이스의 신호변화를 측정하였다. 구체적으로, 계육의 외피와 살점을 각각 5g 씩 넣은 시험관에서 가스를 포집하였다. 이때, 현재 시중에 유통되는 계육의 유통기한을 고려하여 냉장보관기간을 5일로 하여 가스를 포집하였다. 도 5는 계육에서 발생한 가스를 이용한 본 발명의 포장육 신선도 검사장치를 나타낸다. 표준가스 실험과 달리 시험관에서 발생한 가스를 표면탄성파 센서까지 흘려보내기 위해 교류 전원장치(DC power supply)와 시린지 펌프(syringe pump, CavroTM XLP 6000, Swiss)를 이용하여 1 ml/min의 속도로 표면탄성파 센서에 주입하여 신호를 측정하였다.In addition, the gas generated from the actual poultry was collected to measure the signal change of the surface acoustic wave device. Specifically, gas was collected in a test tube containing 5 g of each skin and flesh of the chicken. At this time, the gas was collected with a refrigeration storage period of 5 days in consideration of the expiration date of poultry in the market. 5 shows a packaged freshness inspection apparatus of the present invention using the gas generated in the chicken. Unlike standard gas experiments, the surface of the tube at a rate of 1 ml / min using a DC power supply and a syringe pump (Cavro TM XLP 6000, Swiss) to flow gas from the test tube to the surface acoustic wave sensor The signal was measured by injecting into the acoustic wave sensor.
상기 제작된 표면탄성파 센서의 중심주파수 응답특성을 확인하기 위하여 벡터회로망 분석기(Vector Netowork Analyzer, HP8520D)와 USB/GPIB interface(Agilent Inc., USA), 디바이스용 지그 및 노트북을 이용하여 S 파라미터 중 투과계수인 S21 파라미터와 위상값을 측정하였다. 그림 11a은 감지막으로 사용된 PDMS의 증착 전과 후의 주파수 응답특성을 나타내는 것으로 감지막의 증착 전과 후에서 중심주파수인 160 MHz를 확인할 수 있다. 감지막 증착 전에는 S21가 약 -9.57 dB에서 증착 후 약 -16.44 dB정도로 약 -7 dB정도의 신호 감쇠가 있는 것으로 나타나 PDMS 감지막 증착효과가 있는 것으로 나타났다. 그림 11b는 감지막 증착 전과 후의 위상값 변화를 나타낸다. 위상값에서도 증착 전 약 -159에서 증착 후 약 -176으로 약 -17의 신호감쇠가 나타났다. In order to check the center frequency response characteristics of the fabricated surface acoustic wave sensor, transmission of the S parameter was performed using a vector network analyzer (HP8520D), a USB / GPIB interface (Agilent Inc., USA), a jig for a device, and a notebook computer. S 21 parameters and phase values, which are coefficients, were measured. Figure 11a shows the frequency response characteristics before and after the deposition of PDMS used as the sensing film. The center frequency, 160 MHz, can be seen before and after the deposition of the sensing film. Before deposition, S 21 showed signal attenuation of about -7 dB from about -9.57 dB to about -16.44 dB after deposition, indicating PDMS sensor deposition effect. Figure 11b shows the phase change before and after sensing film deposition. In the phase value, the signal attenuation was about -17 from about -159 before deposition to about -176 after deposition.
그런 다음, 표면탄성파 센서의 중심주파수 응답특성 결과를 이용하여 감지막이 증착된 디바이스에 가스반응에 대한 신호변화를 측정하였다. 우선, 표준가스로 선정된 아세트알데히드 가스와 냉장보관으로 5일 경과된 계육에서 발생하는 가스를 반응시켜 신호변화를 측정하였다. Then, the signal change of gas response was measured in the device on which the sensing film was deposited using the result of the center frequency response of the surface acoustic wave sensor. First, the signal change was measured by reacting the acetaldehyde gas selected as the standard gas and the gas generated in the
도 12에서 보는 바와 같이 각각의 가스 반응 시간은 약 10분 정도로 초기 질소 안정화 시 위상이 커짐을 알 수 있는데, 이는 감지막과 공기 중의 수분과의 흡착으로 위상이 떨어져 있었고 질소 안정화와 동시에 수분 및 기타 가스의 탈착으로 생기는 값의 변화라 판단된다. 질소 안정화 후 아세트알데히드와 질소의 비율을 계산하여 25, 50, 75, 100 ppm의 농도별로 10분간 신호변화를 측정하면 각 단계 사이에는 마찬가지로 10분간 질소 안정화를 실시하였다. 질소 안정화 시 위상값이 처음으로 되돌아오는 것으로 보아 질소 안정화가 감지막과 아세트알데히드와의 탈착에 영향을 미치는 것으로 생각된다. 도 3은 아세트알데히드 농도별 위상 변화를 나타낸 것으로 가스 농도에 따른 위상 변화를 확인하였다.As shown in FIG. 12, each gas reaction time is about 10 minutes, and the phase is increased during initial nitrogen stabilization, which is out of phase due to adsorption of moisture with the sensing film and air. It is judged to be a change in value caused by desorption of gas. After nitrogen stabilization, the ratio of acetaldehyde and nitrogen was calculated to measure signal changes for 10 minutes at concentrations of 25, 50, 75, and 100 ppm. It is thought that nitrogen stabilization affects the desorption of acetaldehyde from the sensing film because the phase value is returned to the beginning for the stabilization of nitrogen. 3 shows a phase change according to acetaldehyde concentration and confirmed the phase change according to the gas concentration.
도 4는 계육에서 발생하는 가스에 대한 신호변화를 측정한 것으로, 초기 질소안정화가 아닌 공기로 안정화시켜 실험을 진행하였다. 10분간 공기 안정화 후 저장기간이 5일된 계육의 가스를 5분간 반응시켰으며, 다시 공기 안정화 후 다시 5분간 반응하여 2회 반복 실험을 실시하였다. 상기 아세트알데히드와 마찬가지로 공기 안정화 시 위상값이 처음으로 되돌아오는 것을 확인할 수 있어, 가스반응의 재현성을 확인하였다. Figure 4 is a signal change for the gas generated in the chicken was measured, stabilization with air instead of the initial nitrogen stabilization was carried out experiment. After stabilizing the air for 10 minutes, the gas of the broiler was stored for 5 days, and then reacted for 5 minutes. As with the acetaldehyde, it was confirmed that the phase value returned to the beginning when stabilizing air, and thus the reproducibility of the gas reaction was confirmed.
포장 계육의 신선도 변화에 따라 발생하는 여러 가지 가스를 검출할 수 있는 160 MHz 표면탄성파 디바이스를 설계 제작하였다. 제작 과정에서 반도체 공정을 사용하여 LiNbO3 기판위에 입력출력 IDT 패턴을 제작하였다. 감지막으로서는 PDMS를 사용하여 표면탄성파 디바이스 위에 오토 스핀 코팅방법을 이용하여 증착하였다. 제작된 160 MHz 표면탄성파 디바이스의 주파수 응답특성을 측정한 결과 설계 조건에 만족하는 결과가 나타났다. 또한 PDMS 증착 전과 후에서 투과계수의 변화가 나타나 가스 검출센서로의 사용이 가능할 것으로 분석되었다. 계육의 신선도 변화에 주요한 영향을 미치는 아세트알데히드를 표준가스로 선정하여 신호 변화를 측정한 결과 아세트알데히드의 농도에 따라 위상 변화를 확인할 수 있었다. 실제 계육에서 발생하는 가스와 신호 변화를 확인하기 위하여 저장기간이 5일된 계육의 가스를 포집하여 신호 변화를 측정한 결과 계육에서 발생한 가스에 대한 위상 변화를 확인할 수 있었으며, 반복실험을 통해 센서로의 재현성을 확인할 수 있었다.We designed and fabricated a 160 MHz surface acoustic wave device that can detect various gases generated by changes in freshness of packaged poultry. In the fabrication process, an input output IDT pattern was fabricated on a LiNbO 3 substrate using a semiconductor process. As the sensing film, the film was deposited on the surface acoustic wave device by using an auto spin coating method using PDMS. The frequency response characteristics of the fabricated 160 MHz surface acoustic wave device were found to meet the design conditions. In addition, it was analyzed that the transmission coefficient could be used as a gas detection sensor before and after PDMS deposition. As a standard gas, acetaldehyde, which has a major influence on the freshness of broilers, was measured and signal change was observed. The phase change was confirmed according to the acetaldehyde concentration. In order to confirm the gas change and the signal change in the actual chicken, the gas change was measured by collecting the gas of the chicken for 5 days of storage. As a result, the phase change of the gas generated in the chicken was confirmed. Reproducibility could be confirmed.
10: 표면탄성파 센서 11: 압전기판
12: 입력 IDT 13: 지연선
14: 출력 IDT 15: 흡음층
16: 금속 17a: 양성감광제
17b: 음성감광제 18a: 1차 마스킹
18b: 2차 마스킹 19: 흡착용 폴리머
100: 포장육 신선도 검사장치 110: 시료공급장치
111: 시험관 112: 시린지 펌프
113: 전원공급장치 120: 벡터 네트워크 분석기
130: 인터페이스 140: 컴퓨터10: surface acoustic wave sensor 11: piezoelectric plate
12: input IDT 13: delay line
14: output IDT 15: sound absorption layer
16:
17b:
18b: secondary masking 19: polymer for adsorption
100: packaged freshness inspection device 110: sample supply device
111: test tube 112: syringe pump
113: power supply 120: vector network analyzer
130: interface 140: computer
Claims (7)
상기 시료주입장치로부터 주입된 가스를 감지하기 위한 압전기판 위에 형성된 입력 IDT(input intergigital transducer, iIDT), 가스 흡착용 폴리머가 코팅된 지연선 및 출력 IDT(oIDT)로 구성되는 표면탄성파 센서;
상기 표면탄성파 센서와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기;
상기 벡터 네크워크 분석기와 인터페이스로 연결된 컴퓨터;
상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 에탄올, 아세트알데히드, 에스테르, 하이드로카본 및 케톤으로 구성되는 군으로부터 선택되는 가스의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스;
상기 컴퓨터에 내장되거나 상기 컴퓨터에서 사용가능한 형태로 제공되는 시료 분석데이터와 상기 표면탄성파 데이터베이스의 데이터와의 비교를 통하여, 시료에 포함된 가스의 종류 및 농도를 결정하는 결정수단; 및
상기 결정된 가스의 종류 및 농도를 기반으로 시료의 저장기간을 판정하는 신선도 판정 수단을 포함하는 포장육 신선도 검사장치.Sample injection device;
A surface acoustic wave sensor comprising an input IDT (input intergigital transducer, iIDT) formed on a piezoelectric plate for sensing gas injected from the sample injection device, a delay line coated with a gas adsorption polymer, and an output IDT (oIDT);
A vector network analyzer electrically connected to the surface acoustic wave sensor;
A computer interfaced with the vector network analyzer;
A surface acoustic wave database according to the type and concentration of gas selected from the group consisting of ethanol, acetaldehyde, ester, hydrocarbon and ketone, which are embedded in the computer or provided in a form usable in the computer;
Determining means for determining the type and concentration of gas contained in the sample by comparing the sample analysis data embedded in the computer or provided in the computer usable form with data of the surface acoustic wave database; And
And a freshness determining means for determining a storage period of a sample based on the determined type and concentration of the gas.
ⅱ) 시료로부터 발생한 가스를 압전기판 위에 형성된 입력 iDT(input interdigital transducer, iIDT), 가스 흡착용 폴리머가 코팅된 지연선 및 출력 IDT(oIDT)로 구성되는 표면탄성파 센서에 접촉시키는 단계;
ⅲ) 상기 표면탄성파 센서에서 검출된 표면탄성파가 상기 표면탄성파 센서와 전기적으로 연결된 벡터 네트워크 분석기 및 상기 벡터 네트워크 분석기와 인터페이스로 연결된 컴퓨터에 기록되는 단계;
ⅳ) 상기 컴퓨터에 기록된 표면탄성파가 상기 컴퓨터에 설치된 비교수단을 통해 상기 컴퓨터에 수록되어 있는 에탄올, 아세트알데히드, 에스테르, 하이드로카본 및 케톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 가스의 종류 및 농도에 따른 표면탄성파 데이터베이스와 비교되는 단계; 및
ⅴ) 상기 컴퓨터에 설치된 판정수단을 통해 가스의 종류와 양이 결정되어 포장육의 신선도가 판정되는 단계를 포함하는 상기 포장육 신선도 검사 장치를 이용한 포장육의 신선도 판정방법.
Iii) injecting a sample into the sample injection device;
Ii) contacting the gas generated from the sample to a surface acoustic wave sensor comprising an input interdigital transducer (iIDT) formed on the piezoelectric plate, a delay line coated with a gas adsorption polymer, and an output IDT (oIDT);
Iii) recording the surface acoustic wave detected by the surface acoustic wave sensor to a vector network analyzer electrically connected to the surface acoustic wave sensor and a computer interfaced with the vector network analyzer;
Iii) the surface acoustic wave recorded on the computer according to the type and concentration of gas selected from the group consisting of ethanol, acetaldehyde, ester, hydrocarbon and ketone contained in the computer through a comparison means installed in the computer Comparing with a database; And
And v) determining the freshness of the packaged meat by determining the type and quantity of gas through the determining means installed in the computer.
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