능이버섯의 향기성분을 조사하기 위하여 SDE, SFE, headspace 로 추출하고 GC, GC-MS로 동정하였으며, 능이버섯의 향기특성을 조사하기 위하여 GC-olfactometry 방법중 AEDA법을 이용하였다. 그 결과 SDE 추출물에서는 33개, SFE추출물에서는 26개, headspace 추출물에서는 17개의 화합물이 동정되었다. 확인된 화합물의 주성분은 1-octen-3-ol, 1-octen-3-one, 3-octanone, 2-octen-1-ol, 3-octanol, 1-octanol 등의 $C_8$ 화합물과 benzeneacetaldehyde등이었다. AEDA 결과 능이버섯의 주된 향기특성으로는 생능이버섯내(unknown), 생버섯내(1-octen-3-ol), 곰팡이내(1-octen-3-one), 흙내(3-octanol), 풀내(1-octanol), 강한 풀내(2-octenal), 단 꽃내(benzeneacetaldehyde), 목재내(L-linalool), 치즈내(3-hydroxy-2-butanone), 상큼한 단내(2-decanone), 약간의 불쾌한 고기내(3-methyl thiopropanol), 시큼한 우유내(propanoic acid) 등으로 나타났다.
능이버섯의 향기성분을 조사하기 위하여 SDE, SFE, headspace 로 추출하고 GC, GC-MS로 동정하였으며, 능이버섯의 향기특성을 조사하기 위하여 GC-olfactometry 방법중 AEDA법을 이용하였다. 그 결과 SDE 추출물에서는 33개, SFE추출물에서는 26개, headspace 추출물에서는 17개의 화합물이 동정되었다. 확인된 화합물의 주성분은 1-octen-3-ol, 1-octen-3-one, 3-octanone, 2-octen-1-ol, 3-octanol, 1-octanol 등의 $C_8$ 화합물과 benzeneacetaldehyde등이었다. AEDA 결과 능이버섯의 주된 향기특성으로는 생능이버섯내(unknown), 생버섯내(1-octen-3-ol), 곰팡이내(1-octen-3-one), 흙내(3-octanol), 풀내(1-octanol), 강한 풀내(2-octenal), 단 꽃내(benzeneacetaldehyde), 목재내(L-linalool), 치즈내(3-hydroxy-2-butanone), 상큼한 단내(2-decanone), 약간의 불쾌한 고기내(3-methyl thiopropanol), 시큼한 우유내(propanoic acid) 등으로 나타났다.
Flavor compounds in Neungee (sarcodon aspratus) were extracted by simutaneous distillation and extraction (SDE), supercritical fluid extraction (SFE) and headspace method. Flavor compounds obtained by various extraction methods were analyzed with GC and GC-MS. The funtionality of flavor compounds we...
Flavor compounds in Neungee (sarcodon aspratus) were extracted by simutaneous distillation and extraction (SDE), supercritical fluid extraction (SFE) and headspace method. Flavor compounds obtained by various extraction methods were analyzed with GC and GC-MS. The funtionality of flavor compounds were determined by aroma extract dilution analysis (AEDA) of GC-ofactometry methods. Fifty one flavor compounds were totally identified in Neungee mushroom. However, the numbers of flavor extracted SDE, SFE and headspace were 33, 26 and 17 respectively. The major flavor compounds obtained by SDE, SFE and headspace were 1-octen-3-ol, 1-octen-3-one, 3-octanone, 2-octen-1-ol, 3-octanol, 1-octanol and benzenealdehyde. As the results of sniffing test, the major flavor compounds were found to be fresh mushroom flavor, wood flavor, refreshing sweet flavor, mold flavor, bitter-mushroom and metalic-flavor.
Flavor compounds in Neungee (sarcodon aspratus) were extracted by simutaneous distillation and extraction (SDE), supercritical fluid extraction (SFE) and headspace method. Flavor compounds obtained by various extraction methods were analyzed with GC and GC-MS. The funtionality of flavor compounds were determined by aroma extract dilution analysis (AEDA) of GC-ofactometry methods. Fifty one flavor compounds were totally identified in Neungee mushroom. However, the numbers of flavor extracted SDE, SFE and headspace were 33, 26 and 17 respectively. The major flavor compounds obtained by SDE, SFE and headspace were 1-octen-3-ol, 1-octen-3-one, 3-octanone, 2-octen-1-ol, 3-octanol, 1-octanol and benzenealdehyde. As the results of sniffing test, the major flavor compounds were found to be fresh mushroom flavor, wood flavor, refreshing sweet flavor, mold flavor, bitter-mushroom and metalic-flavor.
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문제 정의
능이버섯뿐 아니라 여러가지 버섯종류의 화학성분은 광범위하게 연구되어 왔으나 버섯의 풍미에 중요한 영향을 미치는 휘발성 향기성분에 관한 연구로는 양송이(7,8), 송이(9) 느타리(10) 표고(11), 털목이(12) 버섯 등에 대한 보고가 있을 뿐이다. 따라서 본 연구에서는 능이버섯의 휘발성 향기성분을 조사하여 기초자료로 활용하기 위해 simultaneous distillation and extrac- tion(SDE), supercritical fliud extraction(SFE), headspace등 주출방법을 달리하여 GC 와 GC/MS, GC/olfactometry 중 AEDA(aroma extract dilution analysis)법으로 향기성분과 특성을 조사하였다.
제안 방법
Lickens and Nickerson type simultaneous steam distilla- tion-extraction(SDE)(13) 장치를 사용하여 상압하에서 추출하였다. 시료 150 g과 증류수 600 mL를 1 L 증류용 플라스크에 넣고, 50 mL diethyl ether를 추출용 플라스크에 넣은 후 3시간 동안 추출하였다.
시료는 추출기에 넣은 후 추출온도를 40℃로 고정시키고, 추출압력은 250kg/cm2로 유지시켰으며, 이산화탄소는 2mL/min의 유속으로 공급시켰다. 정유성분의 수율을 높이기 위하여 collectoroll diethyl ether를 넣어 포집하였으며, 생물 15 g을 추출 vessel에 넣어 5시간 동안 추출하였다.
향기성분의 동정은 GC-MS를 이용하였으며, 함량은 GC의 peak area의 상대적인 비로 나타내었다. GCMS결과와 GC/sniffing test 화합물의 상호관계는 sigma aidrich 사로부터 구입한 n-alkane류(CfMR에서 얻은 retention index를 비교하여 구하였다.
조건은 GC조건과 동일하게 하였다. SDE와 SFE로 추출한 향을 1 mL로 농축한 다음 diethyl ether로 3배수씩 단계적으로 희석하면서 아무런 냄새가 감지되지 않을 때까지 sniffing test를 진행하였고, headspace에서는 단계적으로 취하는 시료량을 1/3씩 줄여 나가면서 아무 냄새도 감지되지 않게 될 때까지 행하였다. 이때 어떤 향기성분의 냄새가 마지막으로 감지된 희석배수를 그 향기성분의 flavor dilution(FD) factor라고 하며, 각각의 방법으로 추출한 향을 일정 배수로 희석하고 각각의 희석된 향을 sniffing하여 감지된 모든 향기 성분은 FD factor로 나타내었다(15).
대상 데이터
본 실험에 사용된 능이버섯은 1999년 9월 하순부터 10월 초순사이에 월악산에서 채취한 것으로, -70℃ freezer에서 냉동 보관하였다.
Jasco사의 고압추출 장치를 사용하였다. 추출장치는 이산화탄소 주입부(Model 880-81 B.
Jasco사의 고압추출 장치를 사용하였다. 추출장치는 이산화탄소 주입부(Model 880-81 B.P.R), 가압부(Model PU-98O), 추출기 (Model: CO-965 column)로 구성되었으며, 최대압력은 350kg/cm2, 추출용기는 10mL를 사용하였으며 고압에 잘 견딜 수 있는 재질을 사용하였다. 이산화탄소는 고순도 싸이폰가스를 사용하였다.
R), 가압부(Model PU-98O), 추출기 (Model: CO-965 column)로 구성되었으며, 최대압력은 350kg/cm2, 추출용기는 10mL를 사용하였으며 고압에 잘 견딜 수 있는 재질을 사용하였다. 이산화탄소는 고순도 싸이폰가스를 사용하였다. 시료는 추출기에 넣은 후 추출온도를 40℃로 고정시키고, 추출압력은 250kg/cm2로 유지시켰으며, 이산화탄소는 2mL/min의 유속으로 공급시켰다.
시료는 생물 시료 5 g을 세절한 후 headspace autosampler (Varian Genesis Headspace)를 사용하였다. Plate temperature 는 80℃로 하였고, sample equilibrium time은 30 min, mix ing time은 1 min, loop size 1 mL, loop equilibrium time은 0.
검출기는 flame ionization detector를 사용하였고 주입구의 온도는 230℃, 검출기의 온도는 250℃로 하였다. GC-MS는 Hewlett Packard 사의 GCD G1800B를 사용하였으며 컬럼은 HP-FFAP(30m×0.25 mm), 오븐온도는 5CTC에서 5분간 유지한 후 분당 3℃로 280℃까지 상승시켰다. Carrier gas는 질소를 사용하였고, 화합물의 동정은 GC-MS로 얻은 mass spectrum을 Wiley 275L Data base로 검색하여 동정하였다.
GC는 Varian star 3400 CX를 이용하였으며 컬럼은 Restek- Stabilwax DA(30 mX 0.53 mm)를 사용하였고, 오븐온도는 50℃ 에서 5분간 유지한 후 분당 3℃로 220℃까지 상승시켰으며 이 온도에서 20분간 유지하였다. 검출기는 flame ionization detector를 사용하였고 주입구의 온도는 230℃, 검출기의 온도는 250℃로 하였다.
이론/모형
GC/olfactometiy방법 중 AEDA법(14)을 이용하였고, 모든 분석 조건은 GC조건과 동일하게 하였다. SDE와 SFE로 추출한 향을 1 mL로 농축한 다음 diethyl ether로 3배수씩 단계적으로 희석하면서 아무런 냄새가 감지되지 않을 때까지 sniffing test를 진행하였고, headspace에서는 단계적으로 취하는 시료량을 1/3씩 줄여 나가면서 아무 냄새도 감지되지 않게 될 때까지 행하였다.
성능/효과
향기성분의 함량을 Table 1에 나타내었다. SDE로 추출하고 GC/MS를 이용하여 정성한 결과 능이버섯의 향기성분은 33개이며 관능기별로 보면 산 6개, 알콜류 6개, 알칸류 7개, 케톤류 5개, 알데하이드류 2개, 기타 7개로 나타났다. 확인된성분 중 주성분은 저비점의 알콜류와 산류, 알칸류 및 케톤류이며 이 중 l-octen-3-ol(24.
SDE로 추출하고 GC/MS를 이용하여 정성한 결과 능이버섯의 향기성분은 33개이며 관능기별로 보면 산 6개, 알콜류 6개, 알칸류 7개, 케톤류 5개, 알데하이드류 2개, 기타 7개로 나타났다. 확인된성분 중 주성분은 저비점의 알콜류와 산류, 알칸류 및 케톤류이며 이 중 l-octen-3-ol(24.84%), l-octen-3-one(16.85%), benzeneacetaldehyde(8.63%), 3 -octanone(7.72%), 1-octanol (4.89%), 2-octen-l-ol(2.83%), 3-octanol(2.51%) 등이 높은 면적비를 나타내었다. 능이버섯의 향기성분 중 함량이 높게 나타난 l-octen-3-ol은 능이버섯 뿐 아니라 다른 식용버섯에서도 많이 함유되어 있는 것으로 보고되었다(16).
능이버섯의 향기성분 중 함량이 높게 나타난 l-octen-3-ol은 능이버섯 뿐 아니라 다른 식용버섯에서도 많이 함유되어 있는 것으로 보고되었다(16). 또한 일반 식용버섯의 주요 휘발성 향기성분으로 알려져 있는 C8 화합물들은 능이버섯에서도 주요 휘발성 성분인 것으로 확인되었다. SDE 추출물에서 정성된 화합물 중 furfural 및 furfuryl alcohol은 향기성분 추출과정에서 갈변반응에 의해 생성된 것으로 추정되며, butylated hydroxy toluene(BHT)은 미량 검출되었으나 용매로 사용된 diethyl ether에서 혼입된 것으로 사료되어 향기성분에는 포함시키지 않았다(5).
SDE 추출물에서 정성된 화합물 중 furfural 및 furfuryl alcohol은 향기성분 추출과정에서 갈변반응에 의해 생성된 것으로 추정되며, butylated hydroxy toluene(BHT)은 미량 검출되었으나 용매로 사용된 diethyl ether에서 혼입된 것으로 사료되어 향기성분에는 포함시키지 않았다(5). SFE 추출하여 GC/ MS로 정성한 결과 능이버섯의 향기성분은 26개의 화합물로 나타났으며, 정성된 화합물 중 산은 12개, 알콜류는 7개, 케톤류는 3개, 기타 4개로 나타났다. 이 중 특히 높은 면적비를 차지하고 있는 성분은 benzeneacetic acid(17.
같다. AEDA 방법에서 FD factor가 큰 화합물은 향기특성이 강하다는 것을 나타내며 3가지 추출물에서 공통으로 FD factor가 큰 화합물은 RI 1479, 1481, I486일 때로 생능이버섯내를 나타내는 unknown 화합물이었다. 그 외에 생버섯내를 나타내는 l-octen-3-one(RI 1296), l-octen-3-ol(RI 1442), 풀내를 나타내는 l-octanol(RI 1525) 등에서 화합물에서 향기특성이 강하게 나타났다.
또한 GC/MS에 의해 정성된 화합물 중에 낮은 증기압으로 인해 GC/olfactometry 결과에 나타나지 않는 화합물도 있다(21). Fig 3을 보면 능이버섯의 향기활성이 강한 성분은 주로 GC 전반부에 나타났으며, 특히 RI 1476일 때와 1481일 때 향기 활성이 크게 나타났다. 이는 SDE 추출물의 AEDA 결과와 유사하며, 이 성분들을 비롯하여 FD factor가 큰 화합물 즉, 활성이 강한 향기성분은 대부분 GC/MS로 동정되지 않았다.
Fig 3을 보면 능이버섯의 향기활성이 강한 성분은 주로 GC 전반부에 나타났으며, 특히 RI 1476일 때와 1481일 때 향기 활성이 크게 나타났다. 이는 SDE 추출물의 AEDA 결과와 유사하며, 이 성분들을 비롯하여 FD factor가 큰 화합물 즉, 활성이 강한 향기성분은 대부분 GC/MS로 동정되지 않았다. Fig.
이는 같은 FD factor라도 SFE 추출물과 SDE 추출물에서 감지된 향보다 더 강하게 나타났다. 이상의 결과에서 처럼 추출방법에 따라 향의 profile은 각각 다르게 나타났으나, 생능이버섯내를 나타내는 RI(1486)는 3가지 추출방법 모두에서 높게 나타나는 특징을 보였다. 능이버섯의 독특한 향기특성은 C8 화합물들을비롯하여 GC/MS로 정성된 여러 성분들과 AEDA 법으로 확인된 미량 성분들이 상호 작용하여 나타내어지는 것으로 생각된다.
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