KR102069283B1 - 과일의 산 함량 측정을 위한 키트, 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트 및 이를 이용한 감귤의 산 함량 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과일의 산 함량 측정을 위한 키트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트에 관한 것이며, 이러한 키트를 이용해 감귤의 산 함량을 측정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 이용해 검지하고자 하는 대상 물질인 과일의 산 함량의 측정이 가능하며, 색의 변화에 따라 과일의 산 함량에 대한 추정도 가능하다. 특히, 본 발명에서는 이러한 과일의 산 함량의 추정 또는 측정이 검지부의 색상 변화를 이용해 육안으로 손쉽게 이용 가능하다.

Description

과일의 산 함량 측정을 위한 키트, 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트 및 이를 이용한 감귤의 산 함량 측정 방법 {KIT FOR MEASURING FRUIT ACID CONTENT, KIT FOR MEASURING CITRIC ACID OF MANDARIN, AND METHOD OF MEASURING CITRIC ACID OF MANDARIN}

본 발명은 과일의 산 함량 측정을 위한 키트에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 과일 중에서도 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트에 관한 것이며, 이러한 키트를 이용해 감귤의 산 함량을 측정하는 방법에 관한 것이다.

과일의 구성 성분 중 당도(sugar content)와 산도(acidity)는 그 정량과 서로의 비율에 따라 과일의 맛과 품질을 결정하는 가장 중요한 변수로 작용한다.

당도는 굴절당도계(refractometer), 근적외선분광분석(near infra-red spectroscopy) 방식을 이용한 간편 측정이 가능한 반면, 산도는 HPLC(high-performance liquid chromatography), 희석된 과실즙의 전기전도도, 중화적정을 통한 정량적 측정과 같이 아직까진 실험실 환경에서 분석하는 수준에 머무르고 있는 실정이다.

기존 기술은 과일에 들어있는 유기산과 같은 산 함량을 측정하기 위해 전이금속과 염기성 물질을 사용하여 유기산 함량에 따라 색상이 달라지는 지시약을 제작하였고, 다른 유사 기술의 경우에는 중화적정의 기본적인 원리를 이용한 정량법을 사용하였다.

기존 기술들의 편리한 사용을 위해서는 소변 검사 키트와 같이 범용적이고 사용이 간편한 형태로 바뀌는 것이 중요할 것이다.

그러나 전이금속 기반의 지시약은 성상이 고체이기 때문에 키트 제작 시 유기산이 함유된 액체와의 반응이 오래 걸리며, 액상으로 존재할 때의 다양한 색상 변화가 잘 보이지 않게 되는 단점이 있으며, 다른 유사 기술은 액상으로 되어 있으면서 특정 유기산과 함량만 측정할 수 있기 때문에 현장에서 활용하기 어려운 문제가 있다.

이에 따라 현장에서 사용하기 간편하면서도 유기산을 포함한 산 함량을 확인할 수 있는 고체 형태의 새로운 키트 제작이 필요한 실정이다.

특히 감귤과 같은 유기산의 함량에 따른 맛과 품질의 차이가 큰 과일의 산 함량을 현장에서 육안으로 손쉽게 파악할 수 있는 키트가 필요한 실정이다.

본 발명은 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 제공하기 위함이고, 이러한 과일의 산 함량 측정을 위한 키트 중 특히 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 제공하기 위함이다. 또한, 이 키트를 이용해 감귤의 산 함량을 측정하는 방법을 제공하고자 한다.

한편, 이러한 키트를 제조함에 있어서, 산의 함량을 측정하기 위한 혼합액을 제조하는 기술도 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트는, 복수개의 검지부가 배치되어 있는 스트립(strip)을 포함하고, 상기 복수개의 검지부는 이격되어 배치되어 있으며, 상기 검지부를 분석 대상 물질과 반응시킨 후 상기 검지부의 색깔 변화를 관찰함에 의해 분석 대상 물질의 산 함량을 측정한다.

상기 복수개의 검지부는 일렬로 배치되어 있고, 상기 일렬로 배치된 복수개의 검지부는 검지하고자 하는 과일의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 염기의 함량을 포함하고 있으며, 상기 검지하고자 하는 과일의 산 함량은 검지부를 따라 증가하도록 이루어진다. 상기 과일의 산 함량의 증가가 일정하게 이루어짐으로써, 색의 변화에 따라 분석 대상 물질의 산 함량의 추정이 가능하도록 이루어진다. 상기 검지부 중 색이 변화한 검지부의 상태를 체크함으로써 분석 대상 물질의 산 함량을 측정할 수 있다.

상기 검지부는 산 함량 측정을 위한 혼합액을 건조시켜 만들어진 것이다.

상기 혼합액은, 약산성 내지 중성의 pH 범위에서 색상이 변하는 제 1 지시약을 포함한 지시약 용액을 준비하는 단계; 양친매성 고분자를 에탄올에 혼합한 고분자 용액을 준비하는 단계; 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 준비하는 단계; 상기 지시약 용액과 상기 고분자 용액을 혼합하는 단계; 및 혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계를 통해 만들어진다.

상기 지시약 용액은 염기 상태에서 어두운 색을 나타내고 약산 상태에서는 밝은 색을 나타내는, 제 2 지시약을 추가로 포함할 수 있다. 상기 지시약 용액에 상기 제 2 지시약을 추가함으로써, 산 함량의 측정 시 중화 적정 이전에 지시약의 색이 어두운 색을 나타내게 되고, 중화 적정 이후에는 밝은 색을 나타내게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트의 제조 방법은, 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 단계; 상기 제조된 혼합액을 크로마토그래피 페이퍼에 떨어뜨린 후 건조시키는 단계; 상기 건조된 페이퍼를 일렬로 자르는 단계; 상기 일렬로 자른 건조된 페이퍼를 서로 평행하게 나란히 기재에 부착시키는 단계; 및 상기 기재를 상기 일렬로 평행하게 부착된 페이퍼의 정렬된 방향에 수직한 방향으로 절단하는 단계를 포함한다.

상기 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 단계는, 약산성 내지 중성의 pH 범위에서 색상이 변하는 제 1 지시약을 포함한 지시약 용액을 준비하는 단계; 양친매성 고분자를 에탄올에 혼합한 고분자 용액을 준비하는 단계; 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 준비하는 단계; 상기 지시약 용액과 상기 고분자 용액을 혼합하는 단계; 및 혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계를 포함한다.

상기 지시약 용액은 염기 상태에서 어두운 색을 나타내고 약산 상태에서는 밝은 색을 나타내는, 제 2 지시약을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트는, 상기 키트는 일렬로 배열된 4개의 검지부를 포함하며, 상기 4개의 검지부는 말단부로부터 차례대로 검지하고자 하는 감귤의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 염기의 함량을 포함하고 있고, 상기 4개의 검지부는 상기 말단부로부터 차례대로 1.0wt%, 1.25wt%, 1.5wt%, 2.0wt%의 감귤의 산 함량을 검출하기 위한 검지부로 이루어져 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 이용한 감귤의 산 함량의 측정 방법은, 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 준비하는 단계; 상기 키트를 측정하고자 하는 감귤 용액에 담근 후 빼는 단계; 일정 시간 지난 후 스트립의 검지부가 변색되는 단계; 및 변색된 검지부를 이용해 감귤의 산 함량을 측정하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 이용해 검지하고자 하는 대상 물질의 과일의 산 함량의 측정이 가능하며, 색의 변화에 따라 과일의 산 함량에 대한 추정도 가능하다.

또한, 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 이용하여, 감귤의 산 함량을 육안으로 손쉽게 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 이용한 반응예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트의 제조 방법의 순서도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트의 제조 방법의 모식도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 방법에 대한 순서도를 도시한다.
도 6은 제작된 키트를 이용한 감귤의 산 함량을 검증한 실제 모습을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트와 칼라차트를 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따르면, 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 이용해 검지하고자 하는 대상 물질인 과일의 산 함량의 측정이 가능하며, 색의 변화에 따라 과일의 산 함량에 대한 추정도 가능하다. 특히, 본 발명에서는 이러한 과일의 산 함량의 추정 또는 측정이 검지부의 색상 변화를 이용해 육안으로 손쉽게 이용 가능하다는 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서는 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 이용해 감귤의 산 함량도 육안으로 쉽게 측정이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트를 이용한 반응예를 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트는, 복수개의 검지부가 배치되어 있는 스트립(strip)을 포함하고, 복수개의 검지부는 이격되어 배치되어 있다. 본 발명의 키트는 검지부를 분석 대상 물질과 반응시킨 후 상기 검지부의 색깔 변화를 관찰함에 의해 분석 대상 물질인 과일의 산 함량을 측정하게 된다.

도 1의 실시예에서는 긴 스트립에 4개의 검지부가 나란히 배치되어 있으며, 이러한 검지부는 서로 나란히 배치되지 아니할 수도 있음은 물론이고, 검지부의 개수 역시 변경될 수 있다.

도 1의 실시예에서 검지부는 서로 이격되어 배치되어 있으며, 이러한 이격 거리는 균등하게 배치되어 있는 것이 바람직하고, 또한 복수개의 검지부는 일렬로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면 스트립을 이용해 측정을 하는 경우, 배치 간격이 균등해야 손쉽게 육안으로 과일의 산 함량을 측정하기에 유리하기 때문이다.

이러한 일렬로 배치된 복수개의 검지부는 검지하고자 하는 과일의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 염기의 함량을 포함하고 있으며, 검지하고자 하는 과일의 산 함량은 검지부를 따라 증가하도록 이루어진다. 이 경우 각 검지부 별로 과일의 산 함량의 증가가 일정하게 이루어짐으로써, 색의 변화에 따라 분석 대상 물질인 과일의 산 함량의 추정이 가능하도록 이루어져 있다. 또한, 과일의 산 함량의 증가가 일정함에 따라 검지부 중 색이 변화한 검지부의 개수를 체크함으로써 분석 대상 물질인 과일의 산 함량을 측정할 수도 있게 된다.

도 1의 실시예에서 4개의 검지부의 각 표면 모양 아래의 숫자는 포함된 염기의 함량을 의미하며, 과일의 산 함량이 더 크면 중화 적정으로 인해 색상이 바뀌게 된다.

이에 따라 도 2의 모습과 같이 0.8%의 과일의 산이 반응한 경우, 0.50%는 색상 변화가 크고, 1.00%는 일부가 반응하여 색상 변화가 적은 원리를 이용하게 되고, 이에 의해 색상이 완전히 변한 구역을 모두 체크하고 이후 색상이 일부 반응한 부분을 체크하여 일부 반응한 부분의 염기 함량을 통해 측정하고자 하는 과일의 산 함량을 육안으로 손쉽게 측정(또는 추정)할 수 있게 된다.

염기의 기준 함량은 변경이 가능하며 과일의 산의 종류 및 함량에 따라 변동할 수 있다.

검지부는 과일의 산 함량 측정을 위한 혼합액을 건조시켜 만들어진 부분이며, 이러한 검지부 및 이의 제조에 대해서는 뒤에서 추가적으로 자세히 설명하도록 하겠다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트의 제조 방법의 순서도를 도시하고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트의 제조 방법의 모식도를 도시한다.

도 3 및 도 4에서 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 과일의 산 함량 측정을 위한 키트의 제조 방법은, 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 단계(S 310); 상기 제조된 혼합액을 크로마토그래피 페이퍼에 떨어뜨린 후 건조시키는 단계(S 320); 상기 건조된 페이퍼를 일렬로 자르는 단계(S 330); 상기 일렬로 자른 건조된 페이퍼를 서로 평행하게 나란히 기재에 부착시키는 단계(S 340); 및 상기 기재를 상기 일렬로 평행하게 부착된 페이퍼의 정렬된 방향에 수직한 방향으로 절단하는 단계(S 350)를 포함한다.

S 310 단계는 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 단계이다. 이러한 단계에 대해서는 도 5와 함께 뒤에서 추가적으로 설명하도록 하겠다.

S 320 단계에서는 S 310 단계에서 제조된 혼합액을 이용하여 크로마토그래피 페이퍼(Chromatography paper)에 떨어뜨린 후(염색한 후) 건조시켜 검지부를 제조하기 위한 페이퍼를 제조한다.

S 330 단계에서는 검지부를 복수개로 만들기 위해 건조된 페이퍼를 일렬로 자르게 된다.

S 340 단계에서는 일렬로 자른 건조된 페이퍼를 서로 평행하게 나란히 기재에 부착시키게 되며, 이렇게 나란히 서로 평행하게 부착시킬 때 서로 간에는 일정한 간격으로 이격되게 배치시키는 것이 바람직하다. 기재로는 PET를 이용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

S 350 단계에서는 일렬로 평행하게 부착된 페이퍼의 정렬된 방향에 수직한 방향으로 절단함으로써 최종적으로 키트를 제조하게 된다. 도 4의 실시예에서는 검지부가 최종적으로 4개가 나란히 일렬로 배치된 키트를 제조하는 과정을 도시한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 방법에 대한 순서도를 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 방법은, 약산성 내지 중성의 pH 범위에서 색상이 변하는 제 1 지시약을 포함한 지시약 용액을 준비하는 단계(S 510); 양친매성 고분자를 에탄올에 혼합한 고분자 용액을 준비하는 단계(S 520); 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 준비하는 단계(S 530); 상기 지시약 용액과 상기 고분자 용액을 혼합하는 단계(S 540); 및 혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계(S 550)를 포함한다.

본 발명에서 과일의 산 함량을 측정하는 기본 원리는 중화 적정이다. 중화 적정은 염기 혹은 산의 정확한 함량을 확인하기 위한 방법 중 하나로서, 본 발명에서는 약산에 해당하는 과일의 산 함량을 측정하기 때문에 약산-강염기 중화 적정을 일반적으로 이용하게 된다.

검지부를 형성하는 혼합액은 산의 함량을 측정하기 위한 혼합액으로써, 다양한 산의 함량을 측정할 수 있으며, 특히 과일 등에 포함된 산 함량의 측정이 손쉽게 가능할 수 있다.

S 510 단계에서는 지시약 용액을 만들며, 이 경우 산성 내지 중성의 pH 범위에서 색상이 변하는 제 1 지시약을 포함한다.

제 1 지시약은 메틸 오렌지(Methyl orange) 또는 메틸 레드(Methyl red)을 포함할 수 있다. 메틸 오렌지는 약산성에서 색상이 변하는 지시약으로써 pH 3.1 미만에서는 빨간색을 나타내고 pH 4.4 초과에서는 노란색을 나타낸다. 메틸 레드는 약산성에서 색상이 변하는 지시약으로써 pH 4.4 미만에서는 빨간색을 나타내고 pH 6.2 초과에서는 노란색을 나타낸다. 제 1 지시약은 pH가 3 내지 6의 범위에서 색상이 변하는 지시약이 이용되고, 바람직하게는 pH가 3 내지 5의 범위, 3 내지 4의 범위, 4 내지 6의 범위, 4 내지 5의 범위, 3 내지 5의 범위일 수 있다.

이러한 제 1 지시약을 증류수에 섞어서 지시약 용액을 만들게 된다.

한편, 본 발명의 경우 지시약의 색상 변화를 육안으로 확인하여 산의 함량을 추정 또는 측정하게 되므로, 색상의 변화가 적어서 혼동을 주는 것보다 색상의 변화가 커서 명확하게 확인할 수 있는 것이 바람직하다.

색상의 변화를 크게 하여 색상의 대비를 크게 하고, 이를 통해 육안으로 쉽게 산의 함량을 측정 가능하게 하기 위해, 본 발명에서는 지시약 용액에 제 2 지시약을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 제 2 지시약 용액은 염기 상태에서는 어두운 색을 나타내고 약산 상태에서는 밝은 색을 나타내는 지시약을 이용함으로써, 반응 전과 후의 색상의 대비(두 색상의 명도나 채도의 차이를 포함)를 크게 할 수 있다.

제 2 지시약은 브로모크레졸 퍼플(Bromocresol purple), 브로모크레졸 그린(Bromocresol green), 크레졸 레드(Cresol red) 또는 티몰 블루(Thymol blue)를 포함한다.

브로모크레졸 퍼플은 약산 내지 중성에서 색상이 변하는 지시약으로써 pH 5.2 미만에서는 노란색을 나타내고 pH 6.8 초과 범위에서는 분홍색을 나타내며, 브로모크레졸 그린은 약산에서 색상에 변하는 지시약으로써 pH 3.8 미만에서는 노란색을 나타내고 pH 5.4 초과에서는 파란색을 나타내며, 크레졸 레드는 중성 내지 약염기에서 색상이 변하는 지시약으로써 pH 7.2 미만에서는 노란색을 나타내고 pH 8.8 초과에서는 보라색을 나타내며, 티몰 블루는 약염기에서 색상이 변하는 지시약으로써 pH 8.0 미만에서는 노란색을 나타내고 pH 9.6 초과에서는 파란색을 나타낸다. 이러한 제 2 지시약은 검지하려고 하는 산의 함량에 따른 pH 값, 그리고 검지하려고 하는 산의 예상되는 색상 변화의 pH 값에 따라 적절히 이용함으로써 색상 변화 전의 색이 짙은 색을 나타내고 색상 변화 이후의 색이 밝은 색을 나타내게 함으로써 육안으로 손쉽게 색상 변화를 관찰할 수 있다. 정리하면, 지시약 용액에 상기 제 2 지시약을 추가함으로써, 산 함량의 측정 시 중화 적정 이전에 지시약의 색이 어두운 색을 나타내게 되고, 중화 적정 이후에는 밝은 색을 나타내게 된다.

S 520 단계에서는 양친매성 고분자를 에탄올에 혼합한 고분자 용액을 준비한다. 양친매성 고분자로 폴리비닐피롤리돈(PVP, Polyvinylpyrrolidone)가 이용될 수 있으며, 이러한 양친매성 고분자는 혼합액 제조시 지시약과 혼합액의 균질도를 높이는 역할을 한다. 본 발명에서 제조하는 혼합액에서 지시약은 색상의 변화가 원활해야 하고, 액상에서 균질도가 높아야 하며, 또한 키트로 제작했을 때에도 동일한 성질, 색상을 나타내어야 한다. 따라서 균질도를 높이기 위해 양친매성 고분자를 이용하게 된다.

S 530 단계에서는 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 준비한다. 강염기성 물질 및 계면활성제를 증류수에 섞어서 용액을 준비하게 된다. 계면 활성제는 수크로스(Sucrose), 요소(Urea)를 포함한다. 계면 활성제에 의해 혼합액의 반응의 균일성이 향상된다. 또한, 혼합액의 균질도도 높이는 효과를 갖는다. 강염기성 물질은 혼합액을 염기 상태로 만들어주는 역할을 하며, 함량에 따라 색 변화를 통해 정량적으로 산의 함량을 검지하는 것을 가능하게 한다. 즉, 강염기성 물질의 함량에 따라 측정하고자 하는 산의 농도가 변경될 수 있다. 강염기성 물질로는 대표적으로는 수산화 나트륨이 이용될 수 있다.

S 540 단계에서는 S 510 단계에서 준비된 지시약 용액과 S 520 단계에서 준비된 고분자 용액을 혼합한다.

S 550 단계에서는 S 540 단계에서 혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합한다.

이 경우 S 540 단계 및 S 550 단계의 순서가 중요한데, 지시약 용액과 고분자 용액을 혼합하는 단계 이후 혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계를 수행함에 의해 지시약의 응집이 방지되기 때문이다. 왜냐하면 지시약의 경우 강염기성 물질을 포함한 용액이 먼저 혼합되면 지시약의 석출이 발생되는 문제점이 발생되기 때문이다.

위에서 설명한 방법에 의해 제조된 과일의 산 함량 측정을 위한 혼합액은 검지부를 형성하는 혼합액으로 이용되며, 이러한 혼합액은 강염기성 물질의 함량에 따라 측정하고자 하는 산의 농도가 변경된다.

이하에서는 구체적인 실시예와 함께 본 발명의 내용을 추가적으로 설명하도록 하겠다.

실시예 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 4개의 검지부를 가진 키트를 실제로 제작하였으며, 그 모습은 도 1의 모습과 같다. 도 1의 4개의 검지부를 왼쪽에서부터 1번, 2번, 3번, 4번으로 명명하였다.

1번 액상 제조 방법(100mL 기준)은 1)번 용액으로 Methyl orange(Samchun or Sigma) 160mg + Bromocresol purple sodium salt(sigma) 160mg을 50mL 증류수에 녹였다(sonication, voltex mixing 필요). 2)번 용액으로 PVP 250mg을 20mL 에탄올(anhydrous, 99.9%)에 녹였다(PVP는 Mw 360000, sigma 또는 다른 분자량 가능). 3)번 용액으로 NaOH 145mg, Sucrose (sigma) 375mg을 30mL 증류수에 녹여서 준비하였다. 준비된 용액을 1)번 용액과 2)번 용액을 혼합하고, 이후 3)번 용액을 추가로 혼합하는 과정을 거쳤으며, 이를 통해 최종적으로 혼합액을 준비하였다. (final volume = 100mL, Mixture = sonication, voltex mixing 필요)

나머지 2번 내지 4번의 액상의 제조(100mL 기준)는 각각 NaOH만 360mg, 550mg, 740mg으로 바꿔서 1번 제조와 동일하게 진행하였다.

준비된 액상 용액을 이용해 PET 기재 상에 차례대로 일렬로 4개의 검지부가 배치되도록 스트립 형태로 만들었으며, 이때 액상 용액을 크로마토그래피 종이에 염색 후 건조하게 되며 온도는 45 내지 60℃에서 이루어졌다.

이러한 과정을 통해 최종적으로 PET 기재 상에 혼합액이 건조된 페이퍼가 나란히 일렬로 배치된 키트가 완성되었다.

도 6은 제작된 키트를 이용한 감귤의 산 함량을 검증한 실제 모습을 도시한다. 도 6에서 왼쪽의 숫자는 포함된 염기의 함량(감귤의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 양)을 의미하며, 감귤의 산 함량이 더 크면 중화 적정으로 인해 색상이 바뀌게 된다. 완성된 키트는 0.5%의 감귤의 산을 가진 용액에서 맨 윗줄만 반응하게 되고, 순차적으로 2.0%까지의 감귤의 산을 가진 용액을 키트에 테스트하게 되면 색상의 변화 개수에 따른 감귤의 산 함량을 알 수 있었다. 이 경우 직관적으로 변색된 검지부의 개수를 파악함으로써 매우 손쉽게 감귤의 산 함량을 알 수 있다.

실시예 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트 및 이러한 키트를 이용해 감귤의 산 함량을 측정하는 방법을 설명한다. 실시예 2는 구체적인 용도로서 감귤의 산 함량을 측정하는 실시예이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트와 칼라차트를 도시한다.

도 7의 키트는 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트로서, 일렬로 배열된 4개의 검지부를 포함하며, 상기 4개의 검지부는 말단부로부터 차례대로 검지하고자 하는 감귤의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 염기의 함량을 포함하고 있고, 상기 4개의 검지부는 상기 말단부로부터 차례대로 1.0wt%, 1.25wt%, 1.5wt%, 2.0wt%의 감귤의 산을 검출하기 위한 검지부로 이루어져 있다.

이처럼 4개의 검지부를 이용하였고, 1.25% 검지부를 통해 감귤에서 1.0% 내지 1.5% 사이의 정확성을 높이고자 하였다.

이러한 도 7에서 도시된 키트를 이용한 감귤의 산 함량의 측정 방법은, 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 준비하는 단계; 상기 키트를 측정하고자 하는 감귤 용액에 담근 후 빼는 단계; 일정 시간 지난 후 스트립의 검지부가 변색되는 단계; 및 변색된 검지부를 이용해 감귤의 산 함량을 측정하는 단계를 포함한다.

구체적으로 다시 설명하면, 먼저 스트립을 감귤 용액에 3초 동안 살짝 담갔다 빼내고, 약 3분 후 변색된 스트립 색을 표준 칼라차트와 비교하여 가장 가까운 쪽의 감귤의 산 함량(%) 수치를 확인할 수 있다. 이 경우 직관적으로 변색된 검지부의 개수를 파악함으로써 손쉽게 감귤의 산 함량을 측정할 수도 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

1. 복수개의 검지부가 배치되어 있는 스트립(strip)을 포함하고,
   상기 복수개의 검지부는 이격되어 배치되어 있으며,
   상기 검지부를 분석 대상 물질과 반응시킨 후 상기 검지부의 색깔 변화를 관찰함에 의해 분석 대상 물질인 과일의 산 함량을 측정하며,
   상기 복수개의 검지부는 일렬로 배치되어 있고,
   상기 일렬로 배치된 복수개의 검지부는 검지하고자 하는 과일의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 염기의 함량을 포함하고 있으며,
   복수개의 검지부에서 상기 염기의 함량은 검지부를 따라 증가하며, 이에 의해 상기 검지하고자 하는 과일의 산 함량은 검지부를 따라 증가하도록 이루어지고,
   상기 과일의 산 함량의 증가가 일정하게 이루어짐으로써, 색의 변화에 따라 분석 대상 물질의 과일의 산 함량의 추정이 육안으로 가능하도록 이루어지며,
   상기 검지부는 산 함량 측정을 위한 혼합액을 건조시켜 만들어진 것이고,
   상기 혼합액은,
   약산성 내지 중성의 pH 범위에서 색상이 변하는 제 1 지시약을 포함한 지시약 용액을 준비하는 단계;
   양친매성 고분자를 에탄올에 혼합한 고분자 용액을 준비하는 단계;
   강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 준비하는 단계;
   상기 지시약 용액과 상기 고분자 용액을 혼합하는 단계; 및
   혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계에 의해 제작되며,
   상기 지시약 용액과 상기 고분자 용액을 혼합하는 단계 이후 혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계를 수행함에 의해 지시약의 응집이 방지되고,
   상기 지시약 용액은 염기 상태에서 어두운 색을 나타내고 약산 상태에서는 밝은 색을 나타내는, 제 2 지시약을 추가로 포함하며,
   상기 지시약 용액에 상기 제 2 지시약을 추가함으로써, 산 함량의 측정시 중화 적정 이전에 지시약의 색이 어두운 색을 나타내게 되고, 중화 적정 이후에는 밝은 색을 나타내게 되며, 상기 색 변화에 의해 색상의 대비가 커서 육안으로 손쉽게 산 함량의 측정이 가능하며,
   상기 제 2 지시약은 브로모크레졸 퍼플(Bromocresol purple), 브로모크레졸 그린(Bromocresol green), 크레졸 레드(Cresol red) 또는 티몰 블루(Thymol blue)를 포함하고, 상기 양친매성 고분자로 폴리비닐피롤리돈(PVP, Polyvinylpyrrolidone)가 이용되는,
   과일의 산 함량 측정을 위한 키트.
   
2. 삭제
3. 삭제
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5. 제 1 항에 있어서,
   상기 검지부 중 색이 변화한 검지부의 개수를 체크함으로써 분석 대상 물질의 과일의 산 함량을 측정하는,
   과일의 산 함량 측정을 위한 키트.
   
6. 삭제
7. 삭제
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9. 삭제
10. 복수개의 검지부를 형성하는 복수개의 혼합액을 제조하는 단계;
    상기 제조된 혼합액을 크로마토그래피 페이퍼에 떨어뜨린 후 건조시키는 단계;
    상기 건조된 페이퍼를 일렬로 자르는 단계;
    상기 일렬로 자른 건조된 페이퍼를 서로 평행하게 나란히 기재에 부착시키는 단계; 및
    상기 기재를 상기 일렬로 평행하게 부착된 페이퍼의 정렬된 방향에 수직한 방향으로 절단하는 단계를 포함하고,
    상기 절단에 의해 일렬로 배치된 복수개의 검지부를 포함한 과일의 산 함량 측정을 위한 키트가 제조되며,
    상기 일렬로 배치된 복수개의 검지부는 검지하고자 하는 과일의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 염기의 함량을 포함하고 있으며,
    복수개의 검지부에서 상기 염기의 함량은 검지부를 따라 증가하며, 이에 의해 상기 검지하고자 하는 과일의 산 함량은 검지부를 따라 증가하도록 이루어지고,
    상기 과일의 산 함량의 증가가 일정하게 이루어짐으로써, 색의 변화에 따라 분석 대상 물질의 과일의 산 함량의 추정이 육안으로 가능하도록 이루어지며,
    상기 검지부를 형성하는 혼합액을 제조하는 단계는,
    약산성 내지 중성의 pH 범위에서 색상이 변하는 제 1 지시약을 포함한 지시약 용액을 준비하는 단계;
    양친매성 고분자를 에탄올에 혼합한 고분자 용액을 준비하는 단계;
    강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 준비하는 단계;
    상기 지시약 용액과 상기 고분자 용액을 혼합하는 단계; 및
    혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계를 포함하고,
    상기 지시약 용액과 상기 고분자 용액을 혼합하는 단계 이후 혼합된 용액에 강염기성 물질 및 계면활성제를 포함한 용액을 혼합하는 단계를 수행함에 의해 지시약의 응집이 방지되며,
    상기 지시약 용액은 염기 상태에서 어두운 색을 나타내고 약산 상태에서는 밝은 색을 나타내는, 제 2 지시약을 추가로 포함하며,
    상기 지시약 용액에 상기 제 2 지시약을 추가함으로써, 산 함량의 측정시 중화 적정 이전에 지시약의 색이 어두운 색을 나타내게 되고, 중화 적정 이후에는 밝은 색을 나타내게 되며, 상기 색 변화에 의해 색상의 대비가 커서 육안으로 손쉽게 산 함량의 측정이 가능하며,
    상기 제 2 지시약은 브로모크레졸 퍼플(Bromocresol purple), 브로모크레졸 그린(Bromocresol green), 크레졸 레드(Cresol red) 또는 티몰 블루(Thymol blue)를 포함하고, 상기 양친매성 고분자로 폴리비닐피롤리돈(PVP, Polyvinylpyrrolidone)가 이용되는,
    과일의 산 함량 측정을 위한 키트의 제조 방법.
    
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13. 제 10 항의 방법에 따라 제조된 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트로서,
    상기 키트는 일렬로 배열된 4개의 검지부를 포함하며,
    상기 4개의 검지부는 말단부로부터 차례대로 검지하고자 하는 감귤의 산 함량과 1:1 반응하도록 계산된 염기의 함량을 포함하고 있고,
    상기 4개의 검지부는 상기 말단부로부터 차례대로 1.0wt%, 1.25wt%, 1.5wt%, 2.0wt%의 감귤의 산을 검출하기 위한 검지부로 이루어져 있는,
    감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트.
    
14. 제 13 항에 따른 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 준비하는 단계;
    상기 키트를 측정하고자 하는 감귤 용액에 담근 후 빼는 단계;
    일정 시간 지난 후 스트립의 검지부가 변색되는 단계; 및
    변색된 검지부를 이용해 감귤의 산 함량을 측정하는 단계를 포함하는,
    감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트를 이용한 감귤의 산 함량의 측정 방법.

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