본 연구에서는 발효제 7종인 전통누룩 4종, 입국 2종, 조효소제 1종을 이용하여 휘발성향기성분(volatile compound)분석을 하고자 고체상미량추출법(SPME)을 이용하여 추출하였으며, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)를 이용하여 동정하였다. 또한 GC-olfactometry (GC-O)를 이용하여 각 휘발성 화합물(odor-active compound)의 냄새의 특징을 확인함과 동시에 전통누룩과 ...
본 연구에서는 발효제 7종인 전통누룩 4종, 입국 2종, 조효소제 1종을 이용하여 휘발성향기성분(volatile compound)분석을 하고자 고체상미량추출법(SPME)을 이용하여 추출하였으며, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)를 이용하여 동정하였다. 또한 GC-olfactometry (GC-O)를 이용하여 각 휘발성 화합물(odor-active compound)의 냄새의 특징을 확인함과 동시에 전통누룩과 개량누룩에 관여하는 향미특성의 key compound를 밝히는 것을 목적으로 하였다. SPME법을 사용하여 향기성분을 추출한 결과 발효제 7종에서 동정된 휘발성 성분은 총 84종으로 acid류 7종, hydrocabon류 11종, benzene류 12종, aldehyde류 11종, alcohol류 24종, ketone류 12종, miscellaneous 7종이 동정되었다. 각각의 발효제의 sample에서는 JS 25종, JE 26종, HK 43종, SS 43종, JJ 54종, SH 42종, SJ 53종 이 동정되었다. 동정된 휘발성 성분 중에서 총 10종의 휘발성 향기성분이 모든 시험구에서 동정되었으며, 전통 누룩군에서 동정된 휘발성 성분은 25종의 향기성분이 동정되었다. aldehyde류는 조효소제를 제외하고 개량누룩에 비해 전통누룩이 높은 농도를 차지했다. 1-Heptanol, benzyl alcohol은 전통누룩, 조효소제 시료에서만 확인된 것으로 보아 다양한 미생물들이 당화과정과 효모의 알코올 발효를 통해 얻어진 부산물로 여겨지며 입국시료에서는 단일 미생물을 접종하기 때문에 다양한 부산물이 발생하지 않은 것으로 판단되어진다. SPME 방법으로 추출한 발효제의 향기성분 acid류 7종, hydrocabon류 11종, benzene류 12종, aldehyde류 11종, alcohol류 24종, ketone류 12종, miscellaneous 7종으로 주성분 분석 결과 첫 번째 주성분(PC1) 37.31%, 두 번째 주성분(PC2) 29.24%에 대한 설명력을 나타내었다. PC1 선상에서 0을 기준으로 전통누룩 4종 시료 모두(SS, JJ, SJ, SH) 양의 값 쪽으로 분포를 나타내고 있으며, 입국 시료인 JS와 JE 및 조효소제인 HK는 음의 값 쪽으로 분포를 나타내고 있어 두 집단 간의 강한 대비가 두드러졌다. PC2 선상에서는 조효소제인 HK와 입국인 JS와 JE간의 대비가 크게 나타났고, 전통누룩인 SJ는 0의 선상에 가깝게 나타났다. GC-O 분석 방법으로 적합한 detection frequency 분석 방법을 택하였고, 전통누룩 4종 중 휘발성 성분이 높게 동정되었던 2종(SJ, SS)과 입국 1종(JE), 조효소제 1종(HK)을 선정하여 GC-O 분석을 하였다. 총 51종의 향기성분이 GC-O 분석을 통해 검출되었고 그중 22개의 성분이 2명이상의 패널이 확인하였다. Hexanal의 경우 발효제 4종에서 모두 나타났는데 grass, tallow, fat의 향을 나타내었고, 3-methyl-2-butanol과 1-octen-3-ol은 구강제 및 비누등의 향료로 사용되는 달콤한 아니스와 같은 향을 나타내었다. styrene은 floral 및 grassy향으로 확인되었으며, 1-Octen-3-ol의 odor description은 sweat, mushroom으로 나타났다. 1-hexanol은 green grass의 odor description을 나타내었는데 발효제에서는 SJ, JE에서 확인되었다. 2-phenyl alcohol은 floral의 odor description으로 확인되었는데, 전통누룩인 SS, SJ시료에서 honey, rose의 향으로 확인되었다. octanoic acid는 cheese의 odor description을 나타내었고, 4-vinyl-2-methoxy-phnol은 smokey, nutty의 odor description을 나타내었는데, 조효소제인 HK시료에서 확인되었다. nonanal의 경우는 입국2종과 조효소제 1종, 전통누룩에서는 SJ시료에서만 나타났는데, green, soap의 aroma를 띄었다. hexanal, octanal, nonanal 등의 Aldehyde류는 대부분 지방족 aldehyde로서 중요한 향 활성 화합물로 확인되었으며, oily note, 산패취 등의 향미특성을 나타내었다. 2,5-dimethyl pyrazine 및 benzaldehyde는 구수한(roasty)향을 나타내는 향기 활성 성분으로 확인되었고, SH를 제외하고 모든 시료에서 나타났으며, sweet, strong almond의 aroma를 띄었다. 2,5-dimethyl pyrazine은 전통누룩인 SH와 SJ시료에서 나타났다. 7종의 모든 발효제에서 동정되었던 3-methyl-1-butanol은 퓨젤유 성분인 감미있는 바나나 향으로 나타났으며, 효모 발효에 의해 아미노산인 leucine으로부터 생성되어지는 화합물이다. GC-O 분석을 위한 발효제 4종 중 전통누룩인 SS시료에서 확인된 향기활성 성분의 특징은 다른 발효제에 비하여 다양한 향기성분이 동정되었었고, 32종의 향기 활성 성분 중 22개의 성분이 2명이상의 패널이 확인하였다. 입국인 JE시료에서 확인된 향기활성 성분의 특징은 다른 발효제에 비하여 가장 작은 휘발성 물질이 동정되었는데, 15종의 향기 활성 성분 중 2-Methyl pentyl formate를 제외하고 2명이상의 패널이 향기물질을 확인하였다. 조효소제인 HK 시료는 전통누룩 발효제에 비하여 작은 향기성분이 동정되었으며, 21종의 향기 활성성분 중 19개의 성분이 2명이상의 패널이 확인하였다. 그러므로 전통누룩이 입국 및 조효소제보다 향기성분 및 향기활성성분 물질이 많이 존재하고 있으며, 입국 및 조효소제에는 향기활성성분의 농도는 낮게 존재하지만 향기활성 화합물의 규명은 명확한 것으로 판단되어진다. 이는 선발된 우수균주를 접종하여 제조한 것으로 밀을 주 원료로하고, 원료를 살균한 후 당화효소 생성균을 인위적으로 배양한 조효소제 이기 때문에 향이 정돈되어 모든 패널이 유사하게 맡은 것으로 판단되어진다. 이상 4종의 발효제에서 모두 동정된 Hexanal, 2-heptanone, 3-methyl-1-butanol, 2-pentyl-furan 2-octanone, trans-2-heptenal 1-octen-3-ol butanoic acid 화합물은 발효제의 활성 향기의 중요 성분인것으로 판단되어 진다.
본 연구에서는 발효제 7종인 전통누룩 4종, 입국 2종, 조효소제 1종을 이용하여 휘발성향기성분(volatile compound)분석을 하고자 고체상미량추출법(SPME)을 이용하여 추출하였으며, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)를 이용하여 동정하였다. 또한 GC-olfactometry (GC-O)를 이용하여 각 휘발성 화합물(odor-active compound)의 냄새의 특징을 확인함과 동시에 전통누룩과 개량누룩에 관여하는 향미특성의 key compound를 밝히는 것을 목적으로 하였다. SPME법을 사용하여 향기성분을 추출한 결과 발효제 7종에서 동정된 휘발성 성분은 총 84종으로 acid류 7종, hydrocabon류 11종, benzene류 12종, aldehyde류 11종, alcohol류 24종, ketone류 12종, miscellaneous 7종이 동정되었다. 각각의 발효제의 sample에서는 JS 25종, JE 26종, HK 43종, SS 43종, JJ 54종, SH 42종, SJ 53종 이 동정되었다. 동정된 휘발성 성분 중에서 총 10종의 휘발성 향기성분이 모든 시험구에서 동정되었으며, 전통 누룩군에서 동정된 휘발성 성분은 25종의 향기성분이 동정되었다. aldehyde류는 조효소제를 제외하고 개량누룩에 비해 전통누룩이 높은 농도를 차지했다. 1-Heptanol, benzyl alcohol은 전통누룩, 조효소제 시료에서만 확인된 것으로 보아 다양한 미생물들이 당화과정과 효모의 알코올 발효를 통해 얻어진 부산물로 여겨지며 입국시료에서는 단일 미생물을 접종하기 때문에 다양한 부산물이 발생하지 않은 것으로 판단되어진다. SPME 방법으로 추출한 발효제의 향기성분 acid류 7종, hydrocabon류 11종, benzene류 12종, aldehyde류 11종, alcohol류 24종, ketone류 12종, miscellaneous 7종으로 주성분 분석 결과 첫 번째 주성분(PC1) 37.31%, 두 번째 주성분(PC2) 29.24%에 대한 설명력을 나타내었다. PC1 선상에서 0을 기준으로 전통누룩 4종 시료 모두(SS, JJ, SJ, SH) 양의 값 쪽으로 분포를 나타내고 있으며, 입국 시료인 JS와 JE 및 조효소제인 HK는 음의 값 쪽으로 분포를 나타내고 있어 두 집단 간의 강한 대비가 두드러졌다. PC2 선상에서는 조효소제인 HK와 입국인 JS와 JE간의 대비가 크게 나타났고, 전통누룩인 SJ는 0의 선상에 가깝게 나타났다. GC-O 분석 방법으로 적합한 detection frequency 분석 방법을 택하였고, 전통누룩 4종 중 휘발성 성분이 높게 동정되었던 2종(SJ, SS)과 입국 1종(JE), 조효소제 1종(HK)을 선정하여 GC-O 분석을 하였다. 총 51종의 향기성분이 GC-O 분석을 통해 검출되었고 그중 22개의 성분이 2명이상의 패널이 확인하였다. Hexanal의 경우 발효제 4종에서 모두 나타났는데 grass, tallow, fat의 향을 나타내었고, 3-methyl-2-butanol과 1-octen-3-ol은 구강제 및 비누등의 향료로 사용되는 달콤한 아니스와 같은 향을 나타내었다. styrene은 floral 및 grassy향으로 확인되었으며, 1-Octen-3-ol의 odor description은 sweat, mushroom으로 나타났다. 1-hexanol은 green grass의 odor description을 나타내었는데 발효제에서는 SJ, JE에서 확인되었다. 2-phenyl alcohol은 floral의 odor description으로 확인되었는데, 전통누룩인 SS, SJ시료에서 honey, rose의 향으로 확인되었다. octanoic acid는 cheese의 odor description을 나타내었고, 4-vinyl-2-methoxy-phnol은 smokey, nutty의 odor description을 나타내었는데, 조효소제인 HK시료에서 확인되었다. nonanal의 경우는 입국2종과 조효소제 1종, 전통누룩에서는 SJ시료에서만 나타났는데, green, soap의 aroma를 띄었다. hexanal, octanal, nonanal 등의 Aldehyde류는 대부분 지방족 aldehyde로서 중요한 향 활성 화합물로 확인되었으며, oily note, 산패취 등의 향미특성을 나타내었다. 2,5-dimethyl pyrazine 및 benzaldehyde는 구수한(roasty)향을 나타내는 향기 활성 성분으로 확인되었고, SH를 제외하고 모든 시료에서 나타났으며, sweet, strong almond의 aroma를 띄었다. 2,5-dimethyl pyrazine은 전통누룩인 SH와 SJ시료에서 나타났다. 7종의 모든 발효제에서 동정되었던 3-methyl-1-butanol은 퓨젤유 성분인 감미있는 바나나 향으로 나타났으며, 효모 발효에 의해 아미노산인 leucine으로부터 생성되어지는 화합물이다. GC-O 분석을 위한 발효제 4종 중 전통누룩인 SS시료에서 확인된 향기활성 성분의 특징은 다른 발효제에 비하여 다양한 향기성분이 동정되었었고, 32종의 향기 활성 성분 중 22개의 성분이 2명이상의 패널이 확인하였다. 입국인 JE시료에서 확인된 향기활성 성분의 특징은 다른 발효제에 비하여 가장 작은 휘발성 물질이 동정되었는데, 15종의 향기 활성 성분 중 2-Methyl pentyl formate를 제외하고 2명이상의 패널이 향기물질을 확인하였다. 조효소제인 HK 시료는 전통누룩 발효제에 비하여 작은 향기성분이 동정되었으며, 21종의 향기 활성성분 중 19개의 성분이 2명이상의 패널이 확인하였다. 그러므로 전통누룩이 입국 및 조효소제보다 향기성분 및 향기활성성분 물질이 많이 존재하고 있으며, 입국 및 조효소제에는 향기활성성분의 농도는 낮게 존재하지만 향기활성 화합물의 규명은 명확한 것으로 판단되어진다. 이는 선발된 우수균주를 접종하여 제조한 것으로 밀을 주 원료로하고, 원료를 살균한 후 당화효소 생성균을 인위적으로 배양한 조효소제 이기 때문에 향이 정돈되어 모든 패널이 유사하게 맡은 것으로 판단되어진다. 이상 4종의 발효제에서 모두 동정된 Hexanal, 2-heptanone, 3-methyl-1-butanol, 2-pentyl-furan 2-octanone, trans-2-heptenal 1-octen-3-ol butanoic acid 화합물은 발효제의 활성 향기의 중요 성분인것으로 판단되어 진다.
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