막걸리 품질 예측 온라인 시스템
출원번호 : 10-2015-0115998 (출원일: 2015-08-18)
등록번호 : 10-1608626 (등록일: 2016-03-28)
특허권자 : 충남대학교산학협력단
요약 : 막걸리 품질 예측 온라인 시스템에 관한 것으로, 막걸리를 발효하는 발효조, 상기 발효조 내부의 환경을 일정하게 유지하도록 상기 발효조의 동작을 제어하는 발효조 제어부, 상기 발효조로부터 푸리에 변환 근적외선 분관기를 이용한 분광분석을 통해 막걸리의 스펙트럼을 획득하는 막걸리 발효 모니터링 시스템 및 상기 막걸리 발효 모니터링 시스템에서 측정된 투과 스펙트럼을 분석해서 막걸리의 품질을 예측하고 품질예측 모델을 선정해서 데이터베이스화하는 제어부를 포함하는 구성을 마련하여, 발효 중인 막걸리의 품질인자를 비파괴적으로 신속하게 측정할 수 있는 근적외선 분광분석 방법을 이용해서 품질예측 모델을 선정하고, 이를 통해 발효 중인 막걸리의 알코올 함량, 환원당 함량, 적정산도를 실시간으로 예측할 수 있다는 효과가 얻어진다.
대표청구항 : 막걸리를 발효하는 발효조,상기 발효조 내부의 환경을 일정하게 유지하도록 상기 발효조의 동작을 제어하는 발효조 제어부,상기 발효조로부터 푸리에 변환 근적외선 분광기를 이용한 분광분석을 통해 막걸리의 스펙트럼을 획득하는 막걸리 발효 모니터링 시스템 및 상기 막걸리 발효 모니터링 시스템에서 측정된 투과 스펙트럼을 분석해서 막걸리의 품질을 예측하고 품질예측 모델을 선정해서 데이터베이스화하는 제어부를 포함하여막걸리 품질인자의 예측 모델을 선정해서 상기 발효조에서 발효되는 막걸리의 품질을 예측하고, 예측 결과를 이용해서 막걸리 발효 모니터링 시스템의 성능을 평가하며,상기 품질인자는 고성능 액체크로마토그래피를 이용해서 측정한 알코올 함량, CBC 방법으로 측정한 환원당 함량 및 고성능 액체크로마토그래피를 이용해서 측정한 유기산 중 호박산(succinic acid)을 주산으로 선정하여 적정산도로 계산하되, 상기 발효조는 멸균 가능하도록 강화내압유리 재질로 제조되고, 이중구조로 구성되며, 수냉식으로 온도 조절이 가능하고, 상기 발효조에는 막걸리를 균일하게 발효시키도록 모터의 구동에 의해 구동되는 터빈 임펠러가 마련되며, 상기 발효조 제어부는 막걸리의 발효가 진행되는 동안 온도 및 상기 터빈 임펠러의 회전수와 시간간격, 온라인 측정을 위해 상기 발효조에서 발효된 막걸리 샘플을 튜브를 따라 순환시키는 튜브연동 펌프의 흐름속도를 조절하도록 제어하고, 상기 발효조에는 내부에 삽입된 튜브를 감싸 막걸리를 1차 필터링하는 제1 여과장치가 마련되고, 상기 튜브에는 상기 튜브연동 펌프를 지나 상기 막걸리 발효 모니터링 장치의 석영 큐벳로 진입하기 전에 2차 필터링을 수행하는 제2 여과장치가 마련되고, 상기 제어부는 자동측정 프로그램을 실행시켜 상기 막걸리 발효 모니터링 시스템으로부터 발효가 진행 중인 막걸리에서 온라인 투과 스펙트럼을 획득하고, 획득된 스펙트럼을 데이터베이스화하여 저장하도록 제어하며, 상기 자동측정 프로그램은 기준 스펙트럼, 다크 스펙트럼, 샘플 스펙트럼을 획득하여 흡광도를 그래프로 표시하고, 기초 실험에서 설정한 통합 시간, 스캔 넘버, 이동 평균을 조절하며, 측정된 투과 스펙트럼을 선정된 품질예측 모델을 이용해서 연산하여 품질인자별로 표시하고, 상기 막걸리 발효 모니터링 시스템은 할로겐 광원과 막걸리 샘플용 지그 및 휴대형 분산형 근적외선 스펙트로미터를 포함하고,상기 막걸리 샘플은 투과 스펙트럼 측정시 석영 큐벳에 담기며,상기 석영 큐벳은 0.1㎜의 경로길이를 갖고, 상기 광원과 휴대형 분산형 근적외선 스펙트로미터 사이의 거리는 100㎜로 설정되고, 노출시간은 3ms 이상으로 설정되며, 구간평균은 3포인트로 설정되고,상기 제어부는 품질인자 중에서 알코올 함량에 대해 전처리를 미수행하고, 상기 환원당에 대해 MSC 전처리를 실시하며, 상기 적정산도에 대해 Savitzky-Golay의 2차 미분 전처리를 실시하므로써 측정된 막걸리 샘플의 투과 스펙트럼을 분석하는 것을 특징으로 하는 막걸리 품질 예측 온라인 시스템.
상세링크 : http://newsd.wips.co.kr/wipslink/api/dkrdshtm.wips?skey=3516152001216
