중국산과 국내산 홍삼 농축액의 혼합비율에 따는 원산지 판별 가능성을 검토하기 위해 전자코를 이용하여 향기 패턴을 분석하였다. 중국산 홍삼 농축액과 국내산 홍삼 농축액의 원산지 판별이 가능하였고 중국산 홍삼농축액의 혼합비율이 증가할수록 검출되어지는 향기 성분의 패턴은 감소하는 경향을 나타내었다. Frequency pattern, derivative pattern을 Vapor printTM 으로 도형화 하여 비교한 결과 서로 다 른 패턴을 보여주어 중국산 홍삼 농축액 첨가비율에 따른 차이는 물론 원산지의 차이도 뚜렷하게 나타났다.

수입 농산물의 증가함에 따라 국산 농산물보다 가격이 저렴한 수입 농산물의 원산지 표시 위반 사례들이 증가하고 있다. 공정한 유통질서를 확립하기 위하여 농축산물의 원산지 표시제를 시행하고 있다. 특히 쌀은 관세화 전환 의무에 따라 수입량이 증가하고 있으며, 수입산 쌀 중에서 중립종 및 단립종 품종은 국내산 쌀과 외관이 유사하여 육안 판별이 어렵다. 따라서 국내산과 수입산 쌀을 신속하게 판별할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 근적외선 초분광 영상 기술을 적용하여 국내산과 수입산 쌀 판별 기술을 개발하였다. 2014~2015년에 국내에서 생산된 중립종 쌀 100점과 중국에서 생산된 단립종 및 중립종 쌀 120점이 실험에 사용되었다. 990~1,700 nm 파장 영역에서 쌀의 근적외선 초분광 영상을 측정하였으며, 초분광 영상의 픽셀 스펙트럼의 평균값을 추출하여 데이터를 분석하였다. 쌀의 원산지 판별을 위해 주성분 선형판별 모델을 개발하였으며, 그 결과 국내산 쌀과 수입산 쌀 판별 정확도 99.9% 이상으로 원산지 판별이 가능하였다.

본 연구는 국내 유통 감초약재의 원산지 판별을 위해 수행되었다. 이를 위해 약재로 쓰이는 만주감초(Glycyrrhiza uralensis) 및 유럽감초(G. glabra)와 약재로 사용되지 않는 국내 자생종 개감초(G. pallidiflora) 식물의 형태적 차이 및 엽록체와 핵 DNA 구간의 염기서열의 차이를 구명하였다. 감초식물 3종의 형태적 특징을 비교한 결과, 잎과 뿌리에서 차이를 보였다. 특히 잎의 형태에 있어서 중국감초와 유럽감초는난형 혹은 타원형인 반면, 개감초는 엽장/엽폭비가 큰 피침형이었다. 또한 건조된 뿌리로 시중되는 감초 한약재의 경우, 중국산과 한국산은 백색인 반면 우즈베키스탄산은 황백색이었다.감초식물 3종을 대상으로 DNA 수준에서의 차이를 비교한 결과 rpoB2, rpoC1에서는 G. uralensis와 G. glabra가 구분되지않았으며, psbA-trnH의 경우 단 한 구간의 SNP에서 차이를 보였다. 반면 ITS2에 의해 증폭된 450bp의 염기서열을 비교한 결과, G. glabra는 98, 99, 100번째 위치에서, G. pallidiflora는 137, 161, 164, 203, 296위치에서 감초 종간판별을 위한 특이적 SNP가 확인되었다. 또한, phylogenetic tree 분석을 통해, 약재로 쓰이는 G. uralensis과 G. glabra는 약재로 쓰이지 않는 G. pallidiflora에 비하여 유전적 거리가 가까움을 확인하였다. 본 표준시료에서 얻은 결과를 유통 한약재 원산지 판별에 적용한 결과, 중국산과 한국산의 한약재는 G. uralensis와 염기서열이 일치하였고, 우즈베키스탄으로부터 수입된 한약재는 G. glabra와 염기서열이 일치됨을 확인하였다. 이에 감초의 생체 및 한약재의 원산지 판별을 위해 ITS2를 이용한 분자수준에서의 판별이 유용하다고 판단된다.

Red pepper powder (Capsicum annum L.) is an important seasoning as a kimchi ingredient in korea and most korean consumer tend to eat the korean red pepper powder as the better than other oriental country such as China. Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was applied for discrimination according to geographical origin (Korea, China) of red pepper powder. The objective of this study is to determine if NIR technique could be used to discriminate between the korean red pepper powder and non-korean red pepper powder according to seed content and maxing ratio in red pepper powder by using the new method. Rapid, precise and nondestructive analysis method for determination of the geographical origin of red pepper powder by near infrared spectroscopy and chemometrics were performed. It has been observed discriminant analysis with PLS is adequate to determinate the geographical origin of red pepper powder. It tend to difficult the discrimination of geographical origin according to increase the seed content of red pepper powder. The accuracy of discrimination in mixed red pepper powder was range from 95.2% to 100%.

Sesame seed (Sesamum indicum L.) is an important seasoning in Korea and most korean consumer tend to eat the korean sesame seed as the best than other ones produced in oriental countries such as China and Japan. Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was applied for discrimination according to geographical origin (Korea, China and so on) of sesame seeds. Near-infrared spectroscopy among the many kinds of techniques could provide a rapid screening, low cost solution to discriminate geographical origin of sesame seed. The objective of this study is to determine if NIR technique could be used to discriminate between the korean sesame seed and non-korean sesame seed by using the new method. Rapid, precise and nondestructive analysis method for determination of the geographic origin of sesame seeds were discriminated relative accurately according to geographical origin using PLS regression method.

Background : The geographical origin of Panax ginseng Meyer, a valuable medicinal plant, is important to both ginseng producers and consumers in the context of economic profit and human health benefits. We therefore aimed to discriminate between the cultivation regions of ginseng using the stable isotope ratios of C, N, O, and S, which are abundant bio-elements in living organisms. Methods and Results : The C, N, O, and S stable isotope ratios were measured by isotope ratio mass spectrometer, and then these isotope ratios profiling was statistically analyzed with chemometrics. The various isotope ratios found in Panax ginseng roots were significantly influenced by region, cultivar, and the interactions between these two factors (P ≤ 0.0002). In particular, δ18O was lower in ginseng roots grown at high altitudes (r = −0.47), while δ34S was higher in ginseng roots grown close to coastal areas (r = −0.48). Chemometric results provided discrimination between the majorities of different cultivation regions. Conclusion : Our case study extends the understanding about the variation of C, N, O, and S stable isotope ratios in ginseng root depending on cultivation region. Hence, the analysis of stable isotope ratios is a suitable tool for discrimination between the regional origins of ginseng samples from Korea, with potential application to other countries.

Background : The natural stable isotope ratio of common bio-elements like carbon (C), nitrogen (N), oxygen (O), or sulfur (S) varies with diverse isotope fractionation processes in nature. Therefore, measuring the variation of these stable isotope ratios in ginseng roots can be a feasible tool to discriminate the geographical origins of ginseng in Korea. Methods and Results : The 3-year-old six Korean ginseng cultivars were cultivated at the five regions in Korea, and then used for measuring the stable isotope ratios of C, N, O, and S by isotope ratio mass spectrometry (IRMS). The mean C, N, O, and S stable isotope ratio values in the ginseng roots significantly differed according to the cultivation regions (p < 0.05). However, these isotope ratios in ginseng roots had relatively weak discriminative power against to the ginseng cultivars at each cultivation region. The interaction of the cultivation region and ginseng cultivar type also significantly affected to the C, N, O, and S stable isotope ratio in ginseng roots (p < 0.0001). The two-dimensional plots associated with the N stable isotope ratio can effectively separate the ginseng roots in Jinan compared to those in the other regions. The partial least squares-discriminant analysis showed more significant separation between ginseng geographical origins compared to the principal component analysis. Conclusion : Our findings improve our understanding of how the isotope composition of ginseng roots varies with respect to cultivation regions and cultivars, and suggest that the analysis of the stable isotope ratios combined with chemometrics can be used as a feasible tool to discriminate geographical origin of ginseng in Korea.

NIRS는 농산물 구성성분의 정량 및 정성 분석뿐만 아니라 최근 원산지 판별에도 이용하고 있다. 본 연구에서 는 NIRS를 이용하여 콩의 원산지 판별을 하였으며, 공시재료는 국내산 콩 92점과 수입산 콩 43점을 사용하였 다. 방법은 시료를 마쇄한 후 NIRS로 400～2,500 nm 파장범위를 스캔하였으며 SNV 와 detarend로 입도차이에 서 오는 산란을 보정하였다. 또한 물리적 영향에 의해 야기되는 바탕선 변화 등의 오차를 줄이고 겹쳐 있는 파장을 분리하기 위해 2차 미분법을 통한 수처리를 하고 검량식 및 판별식을 작성하였다. 수처리 후 MPLS 회귀분석법에 의한 검량식 작성시 R2가 0.98인 검량식을 얻을 수 있었으며, 이때 SEC는 6.54이었다. 한편, 판별의 정확도를 위해 전체 135 시료를 두 set로 나눈 후 validation equation을 확인한 바, 1-VR 및 SECV 값이 각각 0.91, 13.98로 나타나 NIRS를 이용한 콩의 원산지 판별이 가능한 것으로 판단되었다.