경제 발전, 세계화 및 식품의 다양화 등으로 인하여 현대인들은 다양한 식품을 섭취하고 있다. 식품에는 인간의 생명과 건강을 유지시키는데 중요한 역할을 하는 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민, 무기질 등과 같은 다양한 영양성분이 포함되어 있다. 그 중 탄수화물, 단백질, 지방은 3대 영양소로, 인간의 활동에 필요로 하는 에너지원을 생산한다. 국내 유통 식품에 함유된 탄수화물, 단백질, 지방의 기존 정량 분석법은 Kjeldahl 시험법, soxhlet 시험법 등을 이용한 다양한 분석 방법이 널리 이용되고 있다. 이러한 분석 방법은 복잡한 추출 및 전처리 과정이 필요하며, 분석시간이 오래 걸리며 많은 분석 비용이 소모된다. 반면 근적외 분광분석법(near-infrared reflectance spectroscopy, NIRS)은 시료의 전처리 과정이 필요 없고, 신속하게 동시에 다 성분을 분석할 수 있으며 분석한 시료를 손상 없이 회수하여 이용 및 보관 또는 기타 분석에 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러나 현재, NIRS를 이용하여 다양한 식품의 탄수화물, 단백질 및 지방의 함량을 분석한 연구는 극히 미흡한 상태이다. 따라서 본 연구는 NIRS를 이용하여 국내 유통 식품에 함유된 탄수화물, 단백질 및 지방 함량을 효율적으로 분석할 수 있는 분석 기술을 개발하고자하였다. 국내 유통되는 식품의 종류에는 밥류, 국류, 육류, 채소류 및 소스류 등 총 574종의 식품을 대상으로 탄수화물, 단백질 및 지방 함량을 평가하였으며, 이 중 412종은 검량식 작성용(calibration set)으로 나머지 162종은 예견치 분석 (validation set)으로 분류하여 이용하였다. 탄수화물, 단백질 및 지방의 검량식을 작성하기 위해 WinISI II software의 “Global Equation” 프로그램을 이용하여 기존 방법으로 분석한 결과값과 근적외 분석치간의 변형부분최소제곱법(modified partial least squares, MPLS)을 적용하여 다양한 수처리와 산란보정을 통해 결정계수(coefficient of determination in calibration, R2)값이 크고 검량식 표준오차(standard error of
calibration, SEC)값이 작은 equation file을 작성하였다. 미지시료인 예견치 분석용의 적용성은 “Monitor Result” 프로그램을
이용하여 결정계수(coefficient of determination in prediction, r2)값이 크고 예측 표준오차(standard error of prediction, SEP)값이 작은 검량식으로 검증하였다. 작성된 최적의 검량식에 대한 R2값과 적용성 검증에 대한 r2값은 탄수화물, 단백질 및 지방에서 R2(r2)값은 각각 0.971(0.987), 0.974(0.970)와 0.937(0.947)인 결과를 나타내어 세 검량식 모두 최적의 검량식 산출이 가능하였다. 그러나 지방의 경우 탄수화물이나 단백질에 비해 R2(r2)값이 낮으므로 미지식품 적용 시 검량식의 유의성이 두 성분에 비해 낮을 수 있다고 판단되어진다. 이러한 결과로 보아, 전처리 단계에서 복잡한 추출과정, 많은 비용소모, 분석시간 및 고도의 분석기술을 요구하는 기존 분석 방법의 단점을 보완하고자 검토되었던 NIRS는 다량의 시료를 분석하기에는 매우 효율적이라고 생각되어지며, 이런 점들을 고려해 보면 NIRS 검량식들은
추후에 미지식품에 함유된 탄수화물, 단백질 및 지방의 기존 분석법을 대체하여 편리하고 빠르게 함량을 예측 가능하다고 판단되어진다.