KR102141154B1 - Non-destructive Quality Evaluation Method of Sweet Potatoes Using Near Infrared and Chemometrics - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고구마의 품질평가 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 근적외선 및 케모메트릭스를 이용한 고구마의 비파괴 품질평가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for quality evaluation of sweet potatoes, and more particularly, to a method for non-destructive quality evaluation of sweet potatoes using near infrared rays and chemometrics.
고구마의 원산지는 중앙아메리카 및 남아메리카로 알려져 있으며, 전 세계의 고구마 총생산량은 2010년을 기준으로 107,639천 톤으로 주로 아시아가 약 82%를 생산하고 있다. 우리나라의 주요 자생지는 전남, 전북, 경북 순이며, 대표적으로는 전남 해남의 고구마 산지로 알려져 있다. 최근 웰빙 시대에 맞추어 소비자들에게 무공해 건강식품으로 인식되면서 식사대용, 다이어트 식품으로 소비가 증가 추세에 있는 식품으로 고구마의 주성분은 당질이며 단맛 성분인 자당, 포도당, 과당 등을 함유하고 있고 감자에 비해 두 배 가까운 열량을 가지는 고칼로리 식품이다. 또한, 식이섬유와 얄라핀 및 세라핀 등이 다량 함유되어 있어 변비예방 등에 효과가 있으며, 비타민 C와 칼륨 등과 같은 무기성분도 다량 함유되어 있는 것으로 보고되어 있다. 또한, 자색고구마에 다량 함유되어 있는 항산화 물질인 비타민, 안토시아닌은 피부미용과 노화방지에 탁월한 효과가 있으며, 성인병 예방에 좋은 알칼리성 식품으로 칼륨이 다량 함유되어 있다. 칼륨은 몸속 나트륨을 소변과 함께 몸 밖으로 배출시키는 작용을 해 고혈압 같은 성인병을 예방하고 뇌졸중 예방에 효과가 있다.The country of origin of sweet potatoes is known as Central America and South America, and the total worldwide production of sweet potatoes is 107,639 thousand tons as of 2010, mainly producing about 82% in Asia. The main native regions of Korea are Jeonnam, Jeonbuk, and Gyeongbuk, and are typically known as the sweet potato production area of Haenam, Jeollanam-do. In accordance with the recent well-being era, it is recognized as a non-polluting health food for consumers, and it is a food that is increasing in consumption as a meal replacement and diet food. The main ingredient of sweet potato is sugar and contains sweet ingredients such as sucrose, glucose, and fructose. It is a high-calorie food with twice as much calories. In addition, since it contains a large amount of dietary fiber and yalaffin and seraphin, it is effective in preventing constipation, and it is reported that it contains a large amount of inorganic components such as vitamin C and potassium. In addition, vitamins and anthocyanins, which are antioxidants contained in a large amount of purple sweet potato, have an excellent effect on skin beauty and anti-aging, and contain a large amount of potassium as an alkaline food good for preventing adult diseases. Potassium acts to excrete sodium into the body along with urine, preventing adult diseases such as hypertension and preventing stroke.
최근 고구마의 수확량이 증가함에 따라 가공식품으로 활용이 증가하고 있으나, 고구마의 내부 품질 등급에 대한 기준이 정해지지 않아 품질관리가 되고 있지 못한 실정이다. 과자나 말랭이 제조 시 고구마 조리 후 중백 함량이 높으면 폐기해야 하여, 조리 비용 및 폐기 비용이 높다는 단점이 있다. 또한, 고구마 저장조건에 따라 내부품질이 상이하지만 외관상으로는 구별이 어렵다. Recently, as the yield of sweet potato has increased, utilization as a processed food has increased, but the standard for the internal quality level of sweet potato has not been established, and thus the quality has not been managed. When preparing sweets or dried fish, if sweet potato content is high after cooking, it must be discarded, which has the disadvantage of high cooking and disposal costs. In addition, the internal quality differs depending on the sweet potato storage conditions, but it is difficult to distinguish in appearance.
이에, 본 발명자들은 이러한 단점을 해소하기 위하여, 가공 현장에서도 분석이 가능한 비파괴 기술을 이용한 고구마 품질 분석방법을 개발하고자 노력하였으며, 그 결과 근적외선(near-infrared; 이하 간략하게 ‘NIR’라 약칭함)을 조사하여 고구마의 투과 스펙트럼을 측정하고, 상기 측정된 스펙트럼 값을 특정 수식을 갖는 고구마의 수분, 당 및 중백 함량의 검량곡선에 각각 대입하는 경우, 측정하고자 하는 대상 고구마의 수분, 당 및 중백 함량을 효과적으로 도출할 수 있음을 확인하였다. 또한, 측정한 고구마의 투과 스펙트럼으로 적합하지 않은 조건으로 저장된 고구마와 적합한 조건으로 저장된 고구마를 분류할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors tried to develop a method for analyzing sweet potato quality using a non-destructive technique that can be analyzed at a processing site in order to solve this disadvantage, and as a result, near-infrared (near-infrared; abbreviated as'NIR' for short). When measuring the transmission spectrum of sweet potato by irradiating, and substituting the measured spectral values into the calibration curves of moisture, sugar, and heavy protein content of the sweet potato having a specific formula, moisture, sugar, and heavy protein content of the target sweet potato to be measured It was confirmed that can be effectively derived. In addition, the present invention was completed by confirming that it was possible to classify sweet potatoes stored under unsuitable conditions and sweet potatoes stored under suitable conditions with the measured transmission spectrum of sweet potatoes.
따라서 본 발명의 목적은 비파괴적인 고구마의 품질 평가방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for evaluating the quality of non-destructive sweet potatoes.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, In order to achieve the object of the present invention as described above,
본 발명은 a) 고구마 시료에 근적외선을 조사하여 스펙트럼 값을 측정하는 단계; 및 b) 상기 측정된 스펙트럼 값을 이용하여 고구마의 수분, 당 및 중백 함량을 산출하는 단계를 포함하는, 고구마의 품질 평가 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of: a) measuring a spectrum value by irradiating near-infrared light on a sweet potato sample; And b) calculating moisture, sugar, and heavy white contents of the sweet potato using the measured spectral values.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고구마의 수분 함량 산출을 위한 근적외선의 조사 파장은 500 내지 600 nm일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the irradiation wavelength of near infrared rays for calculating the moisture content of the sweet potato may be 500 to 600 nm.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고구마의 당 함량 산출을 위한 근적외선의 조사 파장은 800 내지 1,000 nm일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the irradiation wavelength of near infrared rays for calculating the sugar content of the sweet potato may be 800 to 1,000 nm.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고구마의 중백 함량 산출을 위한 근적외선의 조사 파장은 870 내지 1,000 nm일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the irradiation wavelength of the near-infrared ray for calculating the white matter content of the sweet potato may be 870 to 1,000 nm.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 b) 단계는 측정된 스펙트럼 값을 고구마의 수분, 당 및 중백 함량의 검량곡선에 각각 대입하여 고구마 시료의 수분, 당 및 중백 함량을 산출할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in step b), the measured spectral values can be substituted into the calibration curves of the moisture, sugar, and heavy protein contents of sweet potato to calculate moisture, sugar, and heavy protein contents of the sweet potato sample, respectively.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고구마의 수분 함량 검량곡선은 하기 수학식 1로 나타내며, 수학식 1에서 x가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 수분 함량 측정값 y(%)가 산출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the moisture content calibration curve of the sweet potato is represented by
[수학식 1][Equation 1]
y = 0.5944 x + 22.36 y = 0.5944 x + 22.36
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고구마의 당 함량 검량곡선은 하기 수학식 2로 나타내며, 수학식 2에서 x′가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 당 함량 측정값 y′(%)가 산출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sugar content calibration curve of the sweet potato is represented by
[수학식 2][Equation 2]
y′= 0.5792 x′+ 0.9183y′= 0.5792 x′+ 0.9183
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고구마의 중백 함량 검량곡선은 하기 수학식 3으로 나타내며, 수학식 3에서 x″가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 중백 함량 측정값 y″(%)가 산출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calibration curve of the sweet potato content of the sweet potato is represented by the following
[수학식 3][Equation 3]
y″= 0.7418 x″+ 0.05369y″= 0.7418 x″+ 0.05369
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고구마의 품질 평가 방법은 c) 저장조건의 적합성 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method for evaluating the quality of sweet potatoes may further include a step of determining whether the storage conditions are suitable.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 저장조건의 적합성 여부를 결정하기 위한 근적외선의 조사 파장은 0 내지 2000 nm일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the irradiation wavelength of the near-infrared for determining the suitability of the storage conditions may be 0 to 2000 nm.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 저장조건의 적합성 여부는 근적외선 스펙트럼 값과 고유값을 곱하여 계산되는 수치가 -0.15 초과인 경우 적합 등급으로 결정하고 -0.15 미만인 경우 부적합 등급으로 결정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the suitability of the storage condition may be determined as a suitability class when the value calculated by multiplying the near-infrared spectral value and the eigenvalue is greater than -0.15 and a non-conformance class when less than -0.15.
이때, 상기 근적외선 스펙트럼 값은 고구마 시료에 근적외선을 조사하여 측정된 스펙트럼 값이며, 상기 고유값은 하기 수학식 4를 매트랩(matlab) 프로그램에 넣어 도출한 분산도가 가장 큰 고유값이다.At this time, the near infrared spectral value is a spectral value measured by irradiating a near-infrared light on a sweet potato sample, and the eigenvalue is the eigenvalue having the greatest dispersion degree obtained by putting
[수학식 4][Equation 4]
상기 식에서 W은 변환행렬, SB는 클래스 간의 분산 행렬, Sw는 클래스 내의 분산 행렬을 의미함In the above equation, W is a transformation matrix, S B is a variance matrix between classes, and S w is a variance matrix within a class.
본 발명의 고구마 품질 평가방법은 근적외선을 이용하여 생고구마 자체를 시료로 사용할 수 있는 비파괴적인 분석방법으로서, 근적외선을 이용하여 수확 즉시 또는 가공 전에 고구마의 품질 지표로서 수분, 당 및 중백 함량에 대한 분석이 단회 측정으로 동시에 분석 가능하므로, 본 발명의 방법을 이용하는 경우 고구마를 가공하기 전 가공 용도에 따라 분류가 가능하고, 분 (minute)당 20개의 처리속도로 수분, 당도, 중백 함량과 저장조건에 따른 고구마 상태 등 고구마 품질에 영향을 미치는 다양한 인자들을 동시에 분석할 수 있는 이점을 가진다.The method for evaluating sweet potato quality of the present invention is a non-destructive analysis method that can use raw sweet potato itself as a sample using near infrared rays, and analyzes moisture, sugar, and heavy protein contents as a quality indicator of sweet potato immediately before harvesting or before processing using near infrared rays. Since it can be analyzed simultaneously with this single measurement, when using the method of the present invention, it is possible to classify according to the processing purpose before processing sweet potatoes, and at 20 processing speeds per minute, the moisture, sugar content, heavy protein content and storage conditions It has the advantage of simultaneously analyzing various factors affecting sweet potato quality, such as sweet potato status.
도 1은 고구마 시료에 대한 NIR 스펙트럼을 나타낸 것이다. 도면 1A는 0-2000 nm의 NIR 스펙트럼, 도면 1B는 200-1000 nm의 NIR 스펙트럼, 도면 1C는 200-1000 nm의 NIR 스펙트럼 1차 미분 스펙트럼, 도면 1D는 200-1000 nm의 NIR 스펙트럼 2차 미분 스펙트럼이다.
도 2는 중백 함량 측정 시 사용한 방법을 나타낸 것이다. 도면 2A는 180℃에서 90분 동안 구운 후 군고구마 시료를 적도 부분에서 절단하여 단면을 카메라로 촬영한 이미지이다. 도면 2B는 원본 이미지를 흑백으로 변환한 이미지이며, 도면 2C는 도면 2B의 히스토그램 데이터이다.
도 3은 고구마 시료의 수분 (%)에 대해 최적화된 Partial Least Squares (PLS) Regression 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 고구마 시료의 당도 (g/100 g)에 대해 최적화된 Partial Least Squares (PLS) Regression 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 고구마 시료의 중백에 대해 최적화된 Partial Least Squares (PLS) Regression 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 적합하지 않은 조건으로 저장된 고구마 (Abnormal)와 적합한 조건으로 저장된 고구마 (Normal)의 Linear Discriminant Analysis (LDA) 분석 결과를 나타낸 도이다. 도 6A의 LDA 1은 1차 고유벡터(eigenvector)를 각 각의 NIR 스펙트럼에 곱한 값이고, LDA 2는 2차 고유벡터(eigenvector)를 각 각의 NIR 스펙트럼에 곱한 값이다. 도 6B는 LDA 1 값을 히스토그램으로 나타내었으며, LDA 1 값으로 적합하지 않은 조건으로 저장된 고구마 (Abnormal)와 적합한 조건으로 저장된 고구마 (Normal)가 분류되는 것을 확인할 수 있다.
도 7A는 중백현상이 없는 고구마의 구운 후 단면을 나타낸 사진이며, 도 7B는 중백현상이 있는 고구마의 구운 후 단면을 나타내는 사진이다.1 shows an NIR spectrum for a sweet potato sample. Figure 1A is a NIR spectrum of 0-2000 nm, Figure 1B is a NIR spectrum of 200-1000 nm, Figure 1C is a 200-1000 nm NIR spectrum primary differential spectrum, Figure 1D is a 200-1000 nm NIR spectrum secondary differential Spectrum.
Figure 2 shows the method used when measuring the content of heavy white. FIG. 2A is an image of a cross-section taken with a camera after baking at 180°C for 90 minutes, cutting a sample of sweet potato at the equator. FIG. 2B is an image obtained by converting an original image into black and white, and FIG. 2C is histogram data of FIG. 2B.
Figure 3 is a diagram showing the results of Partial Least Squares (PLS) Regression analysis optimized for moisture (%) of sweet potato samples.
4 is a diagram showing the results of a Partial Least Squares (PLS) Regression analysis optimized for the sweetness (g/100 g) of a sweet potato sample.
FIG. 5 is a diagram showing the results of a Partial Least Squares (PLS) Regression analysis optimized for the white protein of a sweet potato sample.
FIG. 6 is a diagram showing the results of Linear Discriminant Analysis (LDA) analysis of sweet potatoes (Abnormal) stored under unsuitable conditions and sweet potatoes (Normal) stored under suitable conditions. LDA 1 in FIG. 6A is a value obtained by multiplying the first eigenvector by each NIR spectrum, and
FIG. 7A is a photograph showing a cross-section after roasting of sweet potato without a white phenomenon, and FIG. 7B is a photograph showing a cross-section after roasting of sweet potatoes having a heavy white phenomenon.
본 발명은 a) 고구마 시료에 근적외선을 조사하여 스펙트럼 값을 측정하는 단계; 및 b) 상기 측정된 스펙트럼 값을 이용하여 고구마의 수분, 당 및 중백 함량을 산출하는 단계를 포함하는, 고구마의 품질을 평가하는 방법을 제공함에 그 특징이 있다. The present invention comprises the steps of: a) measuring a spectrum value by irradiating near-infrared light on a sweet potato sample; And b) calculating moisture, sugar and heavy white contents of sweet potato using the measured spectral values.
본 발명에서 언급하는“고구마의 수분 함량”은 고구마 시료 전체 중량에 대한 수분이 차지하는 중량의 백분율로 정의되는 고구마의 특성이다. 상기 고구마의 수분 함량은 저장상태에 영향을 받으며, 고구마 품질에 많은 영향을 미친다.The “moisture content of sweet potato” referred to in the present invention is a characteristic of sweet potato that is defined as a percentage of the weight occupied by moisture relative to the total weight of the sweet potato sample. The moisture content of the sweet potato is affected by the storage condition, and has a great influence on the sweet potato quality.
본 발명에서 언급하는 “고구마의 당 함량”은 고구마 시료 100 g에 대한 당 함량으로 정의되는 고구마의 특성이다. 당 함량은 고구마 가공 후 맛에 많은 영양을 줄 수 있다. “Sugar content of sweet potato” referred to in the present invention is a characteristic of sweet potato defined as a sugar content for 100 g of sweet potato samples. The sugar content can give a lot of nutrition to the taste after sweet potato processing.
본 발명에서 언급하는 “고구마의 중백 함량”은 고구마를 180℃에서 90분 동안 구웠을 때 당화가 이루어지지 않은 부분의 면적을 의미한다. 중백의 함량이 높으면 외관상으로 좋지 않으며, 맛 또한 떨어진다. 따라서 중백 함량은 고구마의 품질에 밀접한 관련이 있으며, 판매자와 소비자의 선호도에 영향을 주기도 한다."Medium content of sweet potato" referred to in the present invention means the area of the portion where the saccharification is not achieved when the sweet potato is baked at 180°C for 90 minutes. When the content of heavy white rice is high, it is not good in appearance and taste is also poor. Therefore, the content of heavy white rice is closely related to the quality of sweet potatoes, and it also affects the preferences of sellers and consumers.
본 발명의 a) 단계는 분석하고자 하는 대상 시료인 고구마에 근적외선을 조사하여 스펙트럼 값을 측정하는 단계이다.Step a) of the present invention is a step of measuring spectral values by irradiating near-infrared rays to sweet potatoes, which are samples to be analyzed.
본 발명에서 근적외선 스펙트럼은 고구마 그대로의 상태로 당업계에서 통상적으로 사용하는 모든 방식으로 스캐닝하여 얻을 수 있으며, 바람직하게는 바람직하게는 투과(Transmission)의 방식으로 얻을 수 있다.In the present invention, the near-infrared spectrum can be obtained by scanning in all manners conventionally used in the art in the state of sweet potatoes, and preferably by a transmission method.
본 발명의 일구체예에서, 상기 a) 단계에서 조사하는 근적외선 파장은 산출하고자 하는 대상이 ‘고구마의 수분 함량’인 경우 500 내지 600 nm 범위의 파장이며, 산출하고자 하는 대상이 ‘고구마의 당 함량’인 경우 800 내지 1,000 nm 범위의 파장이고, 산출하고자 하는 대상이 ‘고구마의 중백 함량’인 경우 870 내지 1,000 nm 범위의 파장일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the near-infrared wavelength irradiated in step a) is a wavelength in the range of 500 to 600 nm when the object to be calculated is'moisture content of sweet potato', and the object to be calculated is'sugar content of sweet potato' In the case of', it is a wavelength in the range of 800 to 1,000 nm, and when the object to be calculated is'the white matter content of sweet potato', it may be a wavelength in the range of 870 to 1,000 nm.
본 발명의 b) 단계는 상기 a) 단계를 통해 측정된 스펙트럼 값을 고구마의 수분, 당 및 중백 함량의 검량곡선에 각각 대입하여 고구마 시료의 수분, 당 및 중백 함량을 산출하는 단계이다.Step b) of the present invention is a step of calculating the moisture, sugar, and heavy white content of the sweet potato sample by substituting the spectral values measured through the step a) into the calibration curves of the sweet water, sugar, and heavy white content, respectively.
본 발명의 b) 단계에서 상기 고구마의 수분 함량 검량곡선은 고구마 시료의 NIR 스펙트럼에 2차 미분을 적용하여 도출한 값을, 고구마 시료를 식품공전의 건조감량법에 의해 측정한 수분 함량과 비교하여 최적화하여 도출될 수 있다. 본 발명의 하기 실시예에서는 고구마 시료에 대해 상기 수분 분석방법에 의해 측정한 수분 함량을 기준으로 동일 시료에 대해 NIR 스펙트럼을 다변량 회귀 분석을 통해 도출한 값이 상기 수분 측정 방법에 의해 측정된 값에 근접하도록 오차를 최소화하는 방향으로 최적화하여 고구마에 최적화된 수분 함량 검량곡선을 도출하였다. 상기 기준 값으로써 표준 고구마 시료에 대한 수분 함량을 측정하기 위한 수분 분석방법은 상기 열거한 방법에 제한되지 않으며, 업계에 공지된 수분 분석방법을 제한 없이 사용할 수 있다.In step b) of the present invention, the calibration curve of the moisture content of the sweet potato is optimized by comparing the value derived by applying the second derivative to the NIR spectrum of the sweet potato sample, and comparing the sweet potato sample with the moisture content measured by the dry weight loss method of the food industry. Can be derived. In the following example of the present invention, the value derived from the NIR spectrum through the multivariate regression analysis on the same sample based on the moisture content measured by the moisture analysis method for the sweet potato sample is the value measured by the moisture measurement method. The moisture content calibration curve optimized for sweet potatoes was derived by optimizing in the direction of minimizing the error to be close. The moisture analysis method for measuring the moisture content of the standard sweet potato sample as the reference value is not limited to the above-listed methods, and a moisture analysis method known in the industry can be used without limitation.
본 발명의 일구체예에서, 상기 고구마의 수분 함량 검량곡선은 하기 수학식 1으로 나타내며, 수학식 1에서 x가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 수분 함량 측정값 y(%)가 산출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the moisture content calibration curve of the sweet potato is represented by
[수학식 1][Equation 1]
y = 0.5944 x + 22.36y = 0.5944 x + 22.36
본 발명의 b) 단계에서 상기 고구마의 당 함량 검량곡선은 고구마 시료의 NIR 스펙트럼에 1차 미분을 적용하여 도출한 값을, 고구마 시료를 phenol-sulfuric acid 방법에 의해 측정한 당 함량과 비교하여 최적화하여 도출될 수 있다. 본 발명의 하기 실시예에서는 고구마 시료에 대해 상기 당 분석방법에 의해 측정한 당 함량을 기준으로 동일 시료에 대해 NIR 스펙트럼을 다변량 회귀 분석을 통해 도출한 값이 상기 당 함량 측정 방법에 의해 측정된 값에 근접하도록 오차를 최소화하는 방향으로 최적화하여 고구마에 최적화된 당 함량 검량곡선을 도출하였다. 상기 기준 값으로써 표준 고구마 시료에 대한 당 함량을 측정하기 위한 당 분석방법은 상기 열거한 방법에 제한되지 않으며, 업계에 공지된 당 함량 분석방법을 제한없이 사용할 수 있다.In step b) of the present invention, the calibration curve of sugar content of the sweet potato is optimized by comparing the value derived by applying the first derivative to the NIR spectrum of the sweet potato sample, and comparing the sweet potato sample with the sugar content measured by the phenol-sulfuric acid method. Can be derived. In the following example of the present invention, a value derived from the NIR spectrum through multivariate regression analysis on the same sample based on the sugar content measured by the sugar analysis method for a sweet potato sample is a value measured by the sugar content measurement method The sugar content calibration curve optimized for sweet potato was derived by optimizing in the direction of minimizing the error so as to approximate to. As the reference value, the sugar analysis method for measuring the sugar content of the standard sweet potato sample is not limited to the above-listed methods, and the sugar content analysis method known in the industry can be used without limitation.
본 발명의 일구체예에서, 상기 고구마의 당 함량 검량곡선은 하기 수학식 2으로 나타내며, 수학식 2에서 x′가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 당 함량 측정값 y′(%)가 산출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sugar content calibration curve of the sweet potato is represented by
[수학식 2][Equation 2]
y′= 0.5792 x′+ 0.9183y′= 0.5792 x′+ 0.9183
본 발명의 b) 단계에서 상기 고구마의 중백 함량 검량곡선은 고구마 시료의 NIR 스펙트럼에 2차 미분을 적용하여 도출한 값을, 고구마 시료를 이미지 분석 방법 의해 측정한 중백 함량과 비교하여 최적화하여 도출될 수 있다. 본 발명의 하기 실시예에서는 고구마 시료에 대해 상기 중백 분석방법에 의해 측정한 중백 함량을 기준으로 동일 시료에 대해 NIR 스펙트럼을 다변량 회귀 분석을 통해 도출한 값이 상기 중백 함량 측정 방법에 의해 측정된 값에 근접하도록 오차를 최소화하는 방향으로 최적화하여 고구마에 최적화된 중백 함량 검량곡선을 도출하였다. 상기 기준 값으로써 표준 고구마 시료에 대한 중백 함량을 측정하기 위한 중백 함량 측정 방법은 상기 열거한 방법에 제한되지 않으며, 업계에 공지된 중백 함량 분석방법을 제한없이 사용할 수 있다.In step b) of the present invention, the calibration curve of the sweet potato content of the sweet potato can be derived by optimizing the value derived by applying the second derivative to the NIR spectrum of the sweet potato sample and comparing the sweet potato sample with the heavy protein content measured by the image analysis method. Can. In the following examples of the present invention, values derived from NIR spectra for multi-variate regression analysis for the same sample based on the protein content measured by the protein analysis method for sweet potato samples are measured by the protein content measurement method Optimized in the direction of minimizing the error so as to approximate, the weight curve for the heavy whitetail content optimized for sweet potatoes was derived. As a reference value, the method for measuring the content of the medium to measure the content of the medium to the standard sweet potato sample is not limited to the above-listed methods, and the method of analyzing the content of the medium known in the industry can be used without limitation.
본 발명의 일구체예에서, 상기 고구마의 중백 함량 검량곡선은 하기 수학식 3으로 나타내며, 수학식 3에서 x″가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 중백 함량 측정값 y″(%)가 산출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calibration curve of the heavy protein content of the sweet potato is represented by the following
[수학식 3][Equation 3]
y″= 0.7418 x″+ 0.05369y″= 0.7418 x″+ 0.05369
본 발명의 상기 고구마의 품질을 평가하는 방법은, c) 저장조건의 적합성 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for evaluating the quality of the sweet potato of the present invention may further include a step of determining whether the storage conditions are suitable.
본 발명의 일구체예에서, 상기 저장조건의 적합성 여부를 결정하기 위한 근적외선의 조사 파장은 0 내지 2000 nm 범위의 파장일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the near-infrared irradiation wavelength for determining the suitability of the storage conditions may be a wavelength in the range of 0 to 2000 nm.
본 발명의 다른 구체예에서, 상기 저장조건의 적합성 여부는 근적외선 스펙트럼 값과 고유값을 곱하여 계산되는 수치가 -0.15 초과인 경우 적합 등급으로 결정하고 -0.15 미만인 경우 부적합 등급으로 결정할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the suitability of the storage condition may be determined as a suitability class when a value calculated by multiplying a near-infrared spectrum value and an eigenvalue is greater than -0.15 and a non-conformance class when less than -0.15.
이때, 상기 근적외선 스펙트럼 값은 고구마 시료에 근적외선을 조사하여 측정된 스펙트럼 값이며, 상기 고유값은 하기 수학식 4를 매트랩(matlab) 프로그램에 넣어 도출한 분산도가 가장 큰 고유값이다.At this time, the near infrared spectral value is a spectral value measured by irradiating a near-infrared light on a sweet potato sample, and the eigenvalue is the eigenvalue having the greatest dispersion degree obtained by putting
[수학식 4][Equation 4]
상기 식에서 W은 변환행렬, SB는 클래스 간의 분산 행렬, Sw는 클래스 내의 분산 행렬을 의미함In the above equation, W is a transformation matrix, S B is a variance matrix between classes, and S w is a variance matrix within a class.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are intended to illustrate the present invention more specifically, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
<< 실시예Example >>
재료material
시험 재료로 전라북도 김제의 공덕농협에서 보관 중인 베니하루카 종의 고구마를 사용하였다. 베니하루카 종 외에 국내에서 재배되는 고구마 종에서도 베니하루카와 유사한 NIR 스펙트럼이 분석되었다. As a test material, sweet potato of Beniharuka species stored at Gongdeok Agricultural Cooperative in Gimje, North Jeolla Province was used. In addition to Beniharuka species, NIR spectra similar to Beniharuka were analyzed in sweet potato species grown in Korea.
<< 실시예Example 1> 1>
파괴적 품질분석 방법(종래 품질분석 방법)Destructive quality analysis method (conventional quality analysis method)
본 발명에 따른 근적외선을 이용한 비파괴적 품질분석결과와의 비교를 위하여 기존의 파괴적 품질분석 방법으로 수분과 당도를 측정하였다. 수분은 식품공전의 건조감량법에 따라 분석하였다. 생고구마 시료의 위, 중간, 아래 부분 총 3부위의 수분함량을 측정하여 평균값을 사용하였다. 당도는 phenol-sulfuric acid 방법으로 수행하였으며, 180℃에서 90분 동안 구운 후 군고구마 시료로 분석하였다.For comparison with the results of non-destructive quality analysis using near infrared rays according to the present invention, moisture and sugar content were measured by a conventional destructive quality analysis method. Moisture was analyzed according to the dry weight loss method before food. The average value was used by measuring the moisture content of all three parts of the upper, middle, and lower parts of the raw sweet potato sample. Sugar content was performed by the phenol-sulfuric acid method, and baked at 180° C. for 90 minutes, and then analyzed with a group of sweet potato samples.
<1-1> 수분 함량 분석<1-1> moisture content analysis
105℃로 설정된 건조기에 칭량병을 2시간 동안 방치한 후, 데시케이터에서 30분 동안 방치하여 실온으로 냉각한 후 무게 (a)를 측정하였다. 칭량병에 고구마 시료 3 g을 넣고 무게 (b)를 측정하였다. 105℃로 설정된 건조기에서 3시간 동안 방치한 후, 데시케이터에서 30분 동안 방치하여 실온으로 냉각한 후 무게 (c)를 측정하였다.The weighing bottle was left for 2 hours in a dryer set at 105° C., and then left in a desiccator for 30 minutes, cooled to room temperature, and then weighed (a). 3 g of sweet potato sample was put into a weighing bottle, and the weight (b) was measured. After standing for 3 hours in a dryer set at 105°C, it was left for 30 minutes in a desiccator, cooled to room temperature, and then weighed (c).
<1-2> 당 함량 분석<1-2> Sugar content analysis
180℃에서 90분 동안 구운 후 군고구마 시료의 중앙 부분에서 0.1 g을 채취하여 증류수 10 mL를 혼합하여 12,000 rpm에서 원심분리하였다. 상등액 0.5 mL와 5% phenol 용액 0.5 mL를 혼합하였다. 이 용액에 sulfuric acid를 2 mL씩 첨가하여 vortexing 후 10분 동안 실온에서 냉각하여 490 nm에서 흡광값을 측정하였다. 0.025 - 0.5 mg/mL 농도의 glucose를 standard 물질로 사용하였다.After baking at 180° C. for 90 minutes, 0.1 g was collected from the central portion of the group of sweet potatoes and 10 mL of distilled water was mixed and centrifuged at 12,000 rpm. 0.5 mL of supernatant and 0.5 mL of 5% phenol solution were mixed. To this solution, 2 mL of sulfuric acid was added, followed by vortexing and cooling at room temperature for 10 minutes to measure the absorbance at 490 nm. Glucose at a concentration of 0.025-0.5 mg/mL was used as a standard substance.
<1-3> <1-3> 중백Jungbaek 함량 분석 방법 Content analysis method
180℃에서 90분 동안 구운 후 군고구마 시료를 적도 부분에서 절단하여 단면을 카메라로 촬영하였다. 이미지 파일로 저장한 후 원본 이미지를 흑백 이미지로 변환하여 히스토그램 데이터를 얻었다. 중백현상이 발생한 부분의 군고구마 단면은 120 이상의 히스토그램 값 (a)을 가졌고, 중백현상이 발생하지 않은 부분의 군고구마 단면은 120 이하의 히스토그램 값 (b)을 가졌다. 따라서 중백 함량은 아래와 같은 식으로 계산하였다.After baking at 180° C. for 90 minutes, a sample of the sweet potato was cut at the equator and the cross section was taken with a camera. After saving as an image file, the original image was converted to a black and white image to obtain histogram data. The group of sweet potatoes in which the whitening phenomenon occurred had a histogram value (a) of 120 or more, and the section of group of sweet potatoes in which the whitening did not occur had a histogram value (b) of 120 or less. Therefore, the content of heavy protein was calculated by the following equation.
<< 실시예Example 2> 2>
근적외선을Near infrared 이용한 고구마 품질분석 방법 Using sweet potato quality analysis method
본 실험에서는 생고구마 시료를 근적외선 수광 센서 위에 올려놓은 후 근 적외선 분광기와 센서가 장착된 (주)한성엔지니어링에서 제작하여 판매하는 ‘비파괴당도선별기’를 사용하여 측정하였다. 근적외선을 조사하여 투과되는 빛을 수광하여 스펙트럼을 얻었다. 검량곡선을 작성하기 위하여 모든 시료에 대한 스펙트럼을 기반으로 1차 미분과 2차 미분으로 스펙트럼 전처리를 하였고, 케모메트릭스 방법 중 PLS(Partial Least Squares) 분석을 이용하여 최적의 모델을 개발하여 최적화된 값을 도출하였다.In this experiment, raw sweet potato samples were placed on a near-infrared light-receiving sensor, and then measured using a “non-destructive sugar sorter” manufactured and sold by Hansung Engineering equipped with a near-infrared spectroscopy and sensor. The spectrum was obtained by irradiating near infrared rays to receive transmitted light. In order to prepare a calibration curve, the spectrum was pre-treated with 1st and 2nd derivatives based on the spectrum for all samples, and the optimal value was developed by developing an optimal model using PLS (Partial Least Squares) analysis among the chemometrics methods. Was derived.
수분 함량은 500 - 600 nm, 당 함량은 800 - 1,000 nm, 중백 함량은 870-1,000 nm의 파장 영역대에서 최적값을 가졌다.The moisture content was 500-600 nm, the sugar content was 800-1,000 nm, and the white matter content was optimal in the wavelength range of 870-1,000 nm.
수분 함량은 2차 미분 후 PLS 분석을, 당 함량은 1차 미분 후 PLS 분석을, 중백 함량은 2차 미분 후 PLS 분석을 하였다.The moisture content was analyzed by PLS after the second differentiation, the PLS analysis after the first differentiation by the sugar content, and the PLS analysis after the second differentiation.
위와 같은 방법으로 분석된 검량수식은 아래와 같다.The calibration formula analyzed by the above method is as follows.
수분 함량 : y = 0.5944 x + 22.36Moisture content: y = 0.5944 x + 22.36
당 함량 : y′= 0.5792 x′+ 0.9183Sugar content: y′= 0.5792 x′+ 0.9183
중백 함량 : y″= 0.7418 x″+ 0.05369Heavy white content: y″= 0.7418 x″+ 0.05369
상기 각 수식에서 x 내지 x″은 각각 수분, 당 및 중백에 대한 스펙트럼 값으로, 개별 시료에 대한 스펙트럼 측정 후 파장 영역대의 스펙트럼을 최소자승법으로 수치화하여 수식에 적용하면 예측값(NIR 측정함량)인 y 내지 y″이 수치화되어 함량으로 얻어질 수 있다. 각 성분에 대한 최적화된 검량곡선을 도 3 내지 5에 나타내었다.In each of the above formulas, x to x″ are the spectral values for moisture, sugar, and heavy white, respectively. After spectral measurement of individual samples, the spectrum in the wavelength range is quantified using the least squares method and applied to the formula, which is the predicted value (NIR measurement content). To y″ can be quantified and obtained by content. Optimized calibration curves for each component are shown in Figures 3-5.
한편, 고구마의 저장조건에 대한 분류 분석 시에는 스펙트럼을 정규화(normalization)하였다. 선형판별분석법(Linear Discriminant Analysis, LDA)은 데이터 차원을 축소시켜, 클래스 간 분산 (between class scatter)과 클래스 내 분산 (within class scatter)의 비율을 최대화하여 데이터를 분류하는 방법이다. NIR 스펙트럼 (x1, x2, ···, x2000)을 벡터로 정의하고, 각 클래스 (적합하지 않은 조건으로 저장된 고구마 (Abnormal), 적합한 조건으로 저장된 고구마 (Normal))별로 벡터를 지정하였다. 클래스 간 분산 행렬과 클래스 내의 분산 행렬 비율이 최대가 되는 행렬을 찾기 위하여 fisher’s criterion 을 변환하여, 다음과 같은 식으로 변환 행렬 (W)를 구하였다.Meanwhile, the spectrum was normalized in the classification analysis of the storage conditions of sweet potatoes. Linear Discriminant Analysis (LDA) is a method of classifying data by maximizing the ratio of between class scatter and within class scatter by reducing the data dimension. The NIR spectrum (x 1 , x 2 , ..., x 2000 ) was defined as a vector, and vectors were specified for each class (Abnormal stored under unsuitable conditions, and Sweet potato stored under suitable conditions). . The fisher's criterion was transformed to find the matrix with the largest variance between classes and the ratio of variances within the class, and the transformation matrix (W) was obtained as follows.
fisher’s criterion: fisher's criterion:
argmax는 의 최대값을 구하는 함수, WT는 변환행렬(W)의 전치행렬, SB는 클래스 간의 분산 행렬, Sw는 클래스 내의 분산 행렬을 의미한다. argmax is A function for obtaining the maximum value of, W T is the transpose matrix of the transformation matrix (W), S B is the variance matrix between classes, and S w is the variance matrix within the class.
변환행렬: Conversion matrix:
고유벡터 (V)와 고유값 (λ) 값은 다음과 같은 식을 만족하기 때문에, 변환행렬 (W)의 고유벡터 (V)와 고유값 (λ) 값을 구할 수 있다. 최종적으로 NIR 스펙트럼에 고유벡터 (V)를 곱해주면 LDA 분석으로 축소된 데이터를 구할수 있다. 고유벡터는 NIR 스펙트럼의 x의 수와 똑같은 수로 나오며, 2000개의 고유벡터 중 클래스 간 분류가 잘 되는 2개의 고유벡터를 사용하였다. LDA 1은 1차 고유값을 각각의 NIR 스펙트럼에 곱한 값이며, LDA 2는 2차 고유값을 각각의 NIR 스펙트럼에 곱한 값으로서, 개별 시료에 대한 NIR 스펙트럼 측정 후 2개의 분류 조건에 대하여 최적의 견지에서 데이터를 축소한 수치이다. 참고로 상기 ‘1차 고유값’이란 NIR 스펙트럼 값에 대한 고유값 중 분류하고자하는 두 그룹 클래스 1 및 클래스 2에서 가장 분산이 큰 고유값(클래스 간 분류가 가장 잘 되는 고유값)을 의미한다. The eigenvector (V) and eigenvalue (λ) values are Since it is satisfactory, the eigenvector (V) and eigenvalue (λ) of the transform matrix (W) can be obtained. Finally, if the NIR spectrum is multiplied by the eigenvector (V), the reduced data can be obtained by LDA analysis. The eigenvectors appear as the same number as the number of x in the NIR spectrum, and among the 2000 eigenvectors, two eigenvectors with good classification between classes were used.
각 분류 조건에 대한 LDA 1 값과 히스토그램 분포는 도 6에 나타내었다. The
고구마 저장조건에 대한 분류 범위:Classification range for sweet potato storage conditions:
(적합하지 않은 조건) LDA 1 < -0.15(Not suitable conditions)
(적합한 조건) LDA 1 > -0.15 (Suitable conditions)
상기에서는 선형판별분석법(Linear Discriminant Analysis, LDA)에 대한 개괄적인 내용을 설명하기 위하여 기술해 놓았으나, 실제적으로 본 발명의 LDA 1 값을 구하기 위해서는 고구마에 NIR를 조사하여 얻은 투과 스펙트럼 값과, 변환행렬 수식( )을 매트랩(matlab) 프로그램에 넣어 도출할 수 있다.The above has been described to explain the general contents of the Linear Discriminant Analysis (LDA), but in order to actually obtain the
<< 실험예Experimental Example 1> 1>
본 발명의 Of the present invention 근적외선을Near infrared 이용한 고구마 품질분석 방법과 종래 품질분석(일반분석) 방법으로 측정된 고구마 시료의 수분, 당 및 Moisture, sugar, and sweet potato samples measured by the quality analysis method and the conventional quality analysis (general analysis) method 중백Jungbaek 함량 분석 Content analysis
본 실험에서는 실제 종래 품질분석(일반분석) 방법으로 측정된 값과 비교하여 본 발명의 근적외선을 이용한 고구마 품질분석 방법으로 측정된 값이 얼마나 일치하는지를 평가하였다.In this experiment, compared with the values measured by the actual conventional quality analysis (general analysis) method, it was evaluated how much the values measured by the sweet potato quality analysis method using the near infrared ray of the present invention match.
이를 위하여 NIR 분광법에 의해 측정한 고구마 시료에 대한 스펙트럼을 상기 <실시예 2>에서 도출한 최적화된 검량곡선에 대입하여 얻은 수분, 당 및 중백 함량 및 동일한 시료에 대한 일반분석값을 하기 표 1에 나타내었다. 고구마 시료는 총 50개를 사용하였으며, 이들 각각의 값에 대한 평균값으로 나타내었다. 한편, 평균값은 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 나타내었다.To this end, the spectrum of the sweet potato sample measured by NIR spectroscopy is substituted into the optimized calibration curve derived from <Example 2>, and the moisture, sugar and heavy white contents obtained and general analysis values for the same sample are shown in Table 1 below. Shown. A total of 50 sweet potato samples were used, and the average values for each of these values were shown. On the other hand, the average value is rounded off to the third decimal place.
(55.026354)55.02
(55.026354)
(55.123722)55.12
(55.123722)
(2.17892)2.18
(2.17892)
(2.181996)2.18
(2.181996)
(0.208105492)0.21
(0.208105492)
(0.207918828)0.21
(0.207918828)
그 결과 본 발명에 따른 고구마로부터 NIR을 이용하여 측정한 값은 기존의 일반분석값과 비교하여 모든 성분에 대해 ±0.5(% 또는 ㎖) 이내의 오차범위 수준으로 측정할 수 있음을 확인하였다.As a result, it was confirmed that the values measured by using NIR from sweet potatoes according to the present invention can be measured at an error range level within ±0.5 (% or ㎖) for all components compared to the existing general analysis values.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.
Claims (11)
상기 방법은 a) 고구마 시료에 근적외선을 조사하여 스펙트럼 값을 측정하는 단계; 및 b) 상기 측정된 스펙트럼 값을 이용하여 고구마의 수분, 당 및 중백 함량을 산출하는 단계를 포함하며,
상기 고구마의 수분, 당 및 중백 함량을 산출하기 위한 각각의 근적외선 조사 파장은 수분 500 내지 600 nm, 당 800 내지 1,000 nm, 중백 870 내지 1,000 nm 이며,
상기 b) 단계는 측정된 스펙트럼 값을 고구마의 수분, 당 및 중백 함량의 검량곡선에 각각 대입하여 고구마 시료의 수분, 당 및 중백 함량을 산출하는데,
상기 고구마의 수분 함량 검량곡선은 하기 수학식 1으로 나타내며, 수학식 1에서 x가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 수분 함량 측정값 y(%)가 산출되며,
상기 고구마의 당 함량 검량곡선은 수학식 2로 나타내며, 하기 수학식 2에서 x′가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 당 함량 측정값 y′(%)가 산출되고,
상기 고구마의 중백 함량 검량곡선은 수학식 3으로 나타내며, 하기 수학식 3에서 x″가 고구마 시료의 스펙트럼 값일 때, 고구마 시료의 중백 함량 측정값 y″(%)가 산출되는 것을 특징으로 하는, 고구마의 품질을 평가하는 방법.
[수학식 1]
y = 0.5944 x + 22.36
[수학식 2]
y′= 0.5792 x′+ 0.9183
[수학식 3]
y″= 0.7418 x″+ 0.05369As a method of evaluating the quality of sweet potatoes,
The method comprises: a) measuring a spectrum value by irradiating near-infrared light on a sweet potato sample; And b) calculating moisture, sugar and heavy white contents of sweet potato using the measured spectral values.
Each of the near-infrared radiation wavelength for calculating the moisture, sugar and heavy white content of the sweet potato is 500 to 600 nm, 800 to 1,000 nm of sugar, and 870 to 1,000 nm of white sugar,
In step b), the measured spectral values are substituted into the calibration curves of the moisture, sugar, and heavy protein contents of sweet potato to calculate moisture, sugar, and heavy protein contents of the sweet potato sample, respectively.
The moisture content calibration curve of the sweet potato is represented by Equation 1 below, and when x is the spectral value of the sweet potato sample in Equation 1, the moisture content measurement value y(%) of the sweet potato sample is calculated,
The sugar content calibration curve of the sweet potato is represented by Equation 2, and in the following Equation 2, when x′ is the spectral value of the sweet potato sample, the sugar content measurement value of the sweet potato sample y′(%) is calculated,
The sweet potato content calibration curve of the sweet potato is represented by Equation (3), and when x″ in Equation 3 is the spectral value of the sweet potato sample, the sweet potato content measurement value y″ (%) of the sweet potato sample is calculated. How to evaluate the quality of the
[Equation 1]
y = 0.5944 x + 22.36
[Equation 2]
y′= 0.5792 x′+ 0.9183
[Equation 3]
y″= 0.7418 x″+ 0.05369
c) 저장조건의 적합성 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.According to claim 1,
c) further comprising determining whether the storage conditions are suitable.
상기 저장조건의 적합성 여부를 결정하기 위한 근적외선의 조사 파장은 0 내지 2000 nm인 방법.The method of claim 9,
The method of the irradiation wavelength of the near-infrared to determine the suitability of the storage conditions is 0 to 2000 nm.
상기 저장조건의 적합성 여부는 근적외선 스펙트럼 값과 고유값을 곱하여 계산되는 수치가 -0.15 초과인 경우 적합 등급으로 결정하고 -0.15 미만인 경우 부적합 등급으로 결정하는 것으로,
상기 근적외선 스펙트럼 값은 고구마 시료에 근적외선을 조사하여 측정된 스펙트럼 값이며,
상기 고유값은 하기 수학식 4를 매트랩(matlab) 프로그램에 넣어 도출한 분산도가 가장 큰 고유값인 것을 특징으로 하는, 방법.
[수학식 4]
상기 식에서 W은 변환행렬, SB는 클래스 간의 분산 행렬, Sw는 클래스 내의 분산 행렬을 의미함The method of claim 9,
The suitability of the above storage conditions is determined by multiplying the near-infrared spectral value and the eigenvalue to determine a suitability class when the value is greater than -0.15, and a non-conformance class when the value is less than -0.15.
The near-infrared spectrum value is a spectrum value measured by irradiating a near-infrared ray on a sweet potato sample,
The eigenvalue is characterized in that the variance derived by putting Equation 4 below in a matlab program is the largest eigenvalue.
[Equation 4]
In the above equation, W is a transformation matrix, S B is a variance matrix between classes, and S w is a variance matrix within a class.
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