Detection of Irradiated Chicken, Pork and Beef by ESR Spectroscopy

닭고기, 돼지고기 및 쇠고기의 방사선 조사 유무 판별을 위한 ESR Spectroscopy의 활용

To identify irradiated foods, studies have been carried out with electron spin resonance (ESR) spectroscopy on bone containing foods, such as chicken, pork, and beef. Bones cleaned, pieced and dried were irradiated with doses of 0, 1, 3, 5 kGys using a $Co^{60}$ irradiator. The bones were placed in a resonant quartz tube with an internal diameter of about 4.0 mm within the Bruker Win-ESR spectrometer, and the intensity of the ESR signal could be quantified by double integration of the first derivative spectrum. The irradiated bone presented an asymmetric absorption in shape, different from that of an unirradiated one. It could be possible to detect at doses lower than 1 kGy below the dose employed commercially (3 kGy) in the case of irradiated chicken bone. The signal intensity was greatest in the beef bone, intermediate in the pork bone and lowest in the chicken bone; it was normally lower for smaller animals than for larger species, and small variations were observed between samples of the same species. The intensity of the signal induced in bones increased linearly with irradiation doses in the range of 1.0 kGy to 5.0 kGy, and it was possible to distinguish between samples given low and high doses of irradiation. The signal stability for 6 weeks made them ideal for the quick and easy identification of irradiated meats.

ESR 기기를 이용하여 뼈를 함유한 육류의 방사선 조사 유무를 알아보았다. 닭고기, 돼지고기, 쇠고기 시료를 0, 1, 3, 5, 7 kGy로 조사한 후 살과 골수를 제거한 뼈를 건조한 다음 시료로 사용하였다. 분광은 적용 자장에 대한 흡광도의 일차미분으로 나타냈으며 Bruker Win-EPR spectrometer로 기록하였다. 실험결과 방사선 조사시료는 전형적 비대칭성 신호를 나타냄으로서 비조사 시료와 확실히 구별되었다. 방사선 조사된 닭뼈의 경우 상업적인 조사선량인 3 kGy보다 적은 1 kGy이하까지 검출이 가능하였다. 또 방사선 조사한 시료의 신호 높이는 같은 시료의 채취부위 차이보다는 시료 종류간의 차이로 인하여 높이가 달랐다. 각 시료의 조사선량에 따른 신호의 높이를 알아본 결과 쇠고기 뼈가 가장 높았으며 다음으로는 돼지고기 뼈 그리고 닭고기 뼈의 경우 제일 낮아서 동물의 크기가 클수록 크게 나타났으나 어느 경우든 조사선량에 따라 직선관계를 보임으로서 개략적인 정량도 가능하였다. 또 이들 신호의 크기는 6주간의 저장기간동안에도 변하지 않아 ESR 기기법은 빠르고 확실한, 육류의 방사선 조사 유무를 판별할 수 있는 검출법임을 알 수 있었다.