[논문]시판 라면스프류 중의 매운맛 성분 분석 최적화 및 활용

김현위; 김영준

시판 라면스프류 중의 매운맛 성분 분석 최적화 및 활용
Optimization in Analytical Method and Quantitation of Major Heat Principles from Soup Base of Commercial Ramens 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.36 no.1 = no.173, 2004년, pp.9 - 13

김현위 (오뚜기 중앙연구소) , 김영준 (오뚜기 중앙연구소)

초록
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고추의 매운맛 성분(캅사이신)과 후추의 매운맛 성분(피페린)의 효율적인 추출방법과 동시분석 할 수 있는 HPLC분석조건을 확립하였으며, 이를 이용하여 시판 라면스프류를 대상으로 하여 매운맛 성분들을 과학적인 방법으로 수치화한 후 향신료의 사용량을 알아보았다. 즉, 고추(n=8)에는 캅사이신 함량이 48.75-87.58mg/100g, 후추(n=7)에는 피페린의 함량이 2900-5520mg/100g 함유되어있는 것으로부터 라면 중의 고추와 후추의 사용량을 추정할 수 있었다. 라면스프류를 분석한 결과는 봉지면(n=24)의 경우 캅사이신이 $2.47{\pm}1.49mg/100g$, 피페린이 $46.20{\pm}16.10mg/100g$ 사용량 추정치는 고추 $4.02{\pm}2.37%$, 후추 $1.23{\pm}0.43%$이었고, 용기면(n= 17)의 경우는 캅사이신이 $2.02{\pm}1.18mg/100g$. 피페린이 $41.98{\pm}23.12mg/100g$로 사용량 추정치는 고추 $3.28{\pm}1.92%$. 후추 $1.09{\pm}0.60%$이었다. 대체로 용기면의 경우 캅사이신이나 피페린 함량이 낮은 것으로 보아 고추나 후추의 사용량이 적음을 알 수 있었다. 매운맛을 강조하는 라면(n= 5)에서는 캅사이신이 $4.83{\pm}2.69 mg/100 g$, 피페린이 $69.49{\pm}20.03mg/100g$로 사용량을 추정해 본 결과는 고추 $8.62{\pm}4.42%$, 후추 $1.79{\pm}0.58%$이었다. 또한 비빔면류(n=5)의 경우 캅사이신이 $14.29{\pm}5.72mg/100g$, 피페린은 불검출 되었으며, 이에 고추사용량 추정치는 $24.73{\pm}10.05%$로서 고추분만을 사용함을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Effective methods for extraction of hot taste component in red (capsaicin) and black (piperine) peppers and simultaneous HPLC analysis were established to estimate level of peppers used. Capsaicin and pipeline contents of red and black peppers were 48.75-87.58 and 2900-5520 mg/100 g, respectively, Contents of capsaicin and pipeline in ramen soup base were $2.47{\pm}1.49mg/100g$ and $46.20{\pm}16.10mg/100g$, and estimated levels of red and black peppers were $4.02{\pm}2.37%$ and $1.23{\pm}0.43%$, respectively, In bowl ramens contents of capsaicin and pipeline were $2.02{\pm}1.18mg/100g$ and $41.98{\pm}23.12mg/100g$, and estimated levels of red and black peppers were $3.28{\pm}1.92%$ and $1.09{\pm}0.60%$, respectively. Capsaicin and piperine contents of hot ramens were $4.83{\pm}2.69 mg/100 g$ and $69.49{\pm}20.03mg/100g$, and estimated levels of red and black peppers were $8.62{\pm}4.42%$ and $1.79{\pm}0.58%$, respectively. In bibimmen, capsaicin content was $14.29{\pm}5.72mg/100g$, and piperine was not detected, an indication that only red pepper was used as hot condiment.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

25 mg/mLS 검액을 만들어 검량선용 표준용액으로 하였다. 각 표준용액 10㎕을 취하여 HPLC분석하여 얻은 크로마토그램으로부터 면적을 구하여, 이들 면적과 표준용액의 농도를 변수로 하여 검량선을 작성하였다.
고추, 후추 및 라면스프 중의 캅사이신, 피페린의 함량은 HPLC분석하여 얻은 각 성분의 피크면적으로부터 농도별 표준용액을 분석하여 얻은 검량선을 기준으로 구하였으며, 이 때 실험에 사용한 시료의 양과 희석배수를 고려하여 다음 식에 따라 정량하였다.
고추의 매운맛 성분(캅사이신)과 후추의 매운맛 성분(피페린)의 효율적인 추출방법과 동시분석 할 수 있는 HPLC 분석조건을 확립하였으며, 이를 이용하여 시판 라면스프류를 대상으로 하여 매운맛 성분들을 과학적인 방법으로 수치화한 후 향신료의 사용량을 알아보았다. 즉, 고추(n = 8)에는 캅사이신 함량이 48.
그러나, 짠맛, 단맛, 감칠맛과 매운맛 성분의 조화로 이루어지는 혼합조미소재인 라면스프의 경우는 고추와 후추가 분말화한 형태로 혼합해서 이용되는 대표적인 식품으로 이들에 의해 국물 맛이 결정될 뿐만 아니라 인스턴트 라면의 얼큰한 매운맛이 좌우되는 품질요소로 작용하기 때문에 동시에 분석할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 매운맛 물질의 분석법에 있어서 현재 많이 적용되고 있는 방법(11-18)을 중심으로 고추와 후추의 매운맛 성분을 동시 분석할 수 있는 최적 조건을 설정하고, 이에 근거하여 시판되고 있는 라면스프류 중의 캅사이신, 피페린 함량을 보다 과학적인 방법으로 수치화하고 아울러 고추와 후추의 대략적인 사용량의 추정을 시도하였다.
상 기한 분석방법을 고추 8종 및 후추 7종, 시판 라면스프류 51종(봉지면 24종, 용기면 17종, 매운라면 5종, 비빔면 5종)에 적용하여 캅사이신 및 피페린의 함량을 구하였으며, 특히 고추 및 후추의 캅사이신, 피페린 평균함량으로부터 시판 라면스프류 중의 캅사이신, 피페린 함량을 상대 비교하여 고추 및 후추의 사용량을 추정해 보았다.
시료를 분쇄기 (Cycloctec 1093 Sample Mill, Tecator Co.,USA)로 처리한 다음, 일정량(고추분 1g, 후추분 0.5g, 라면스프 10g)을 정확히 달고 chlomform을 추출용매로 하여 Soxhlet 장치(Soxtec system HT 1043, Tecator Co., USA)로 추출 (13(fC, 2시간)한 후 여과(Whatman No. 2)하였다. 여과물을 Rotary Evaporator(Rotavapor RE121, Buchi, Swiss)로 5(fC에서감압 농축한 후 이를 chloroform 소량에 녹인 다음, 다시 meth-an이에 재용해하여 HPLC(HP 1100 Series, Hewlett Packard, USA)로 분석하였다.
시료전처리 및 분석조건에 있어서의 캅사이신 및 피페린의 회수율을 확인하기 위하여 캅사이신, 피페린을 methane^] 용해한 후 각각 10mg/mL, 2.5mg/mL 농도를 인위적으로 1 mL씩 시판 라면스프에 첨가한 후 실험하고 이론값과 실제값을 비교하여 구하였다.
2)하였다. 여과물을 Rotary Evaporator(Rotavapor RE121, Buchi, Swiss)로 5(fC에서감압 농축한 후 이를 chloroform 소량에 녹인 다음, 다시 meth-an이에 재용해하여 HPLC(HP 1100 Series, Hewlett Packard, USA)로 분석하였다. 이 때 컬럼은 HP HypereU ODS(200X 4.
캅사이신(Fluka Co. S/N 21750, 순도 약 65%) 10 mg을 HPLC용 methanol 녹이고 이것을 모표준용액으로 하여 0.1, 0.5, 1.0mg/mL로 검액을 만들어 검량선용 표준용액으로 하였다. 피페린(Sigma Co.
0mg/mL로 검액을 만들어 검량선용 표준용액으로 하였다. 피페린(Sigma Co. P-7253, 순도 97%)은 5 mg을 HPLC용 methanol에 녹이고 이것을 모표준용액으로 하여 0.05, 0.125, 0.25 mg/mLS 검액을 만들어 검량선용 표준용액으로 하였다. 각 표준용액 10㎕을 취하여 HPLC분석하여 얻은 크로마토그램으로부터 면적을 구하여, 이들 면적과 표준용액의 농도를 변수로 하여 검량선을 작성하였다.

대상 데이터

고추 8종(청량초 4종, 호초 4종), 후추 7종(인도네시아산, 말레지이산, 인도산, 베트남산, 시판 후추 2종) 및 제조일 2001년 1월-3월인 시판 라면스프류 51종(봉지면 24종, 용기면 17종, 매운 라면 5종, 비빔면 5종)을 시료로 하였다.
한편 두 성분을 만족시키는 최대흡수파장을 결정하기 위하여 캅사이신과 피페린 표준품을 혼합하여 scanning 한 결과, 캅사이신은 최대흡수파장이 280nm, 피페린은 340nm임을 확인할 수 있었다. 스펙트럼상에서 피페린 최대흡수파장이 340nm이지만 캅사이신 최대흡수파장인 280nm에서도 동 일한농도의 경우 피페린이 캡사이신에 비해 피크감응도가 10배 이상 높게 검출되고, 또한 농도별 실험에서도 RSD가 1% 이하로서 재현성이 높았기 때문에 280nm를 선택하여 실험하였다.

성능/효과

고추 및 후추 원료를 대상으로 분석한 결과(Table 2), 고추 (n = 8)에는 캅사이신 함량이 48.75-87.58 mg/lOOg, 후추(n = 7)에는 피페린의 함량이 290a5520mg/100g으로서 범위가 다소 크게 나타났다. 동일한 산지와 품종의 고추 및 후추 중의 capsaicin, piperine 함량을 분석했다면 범위를 훨씬 줄일 수 있었겠지만, 이러한 데이터를 라면스프 중의 고추 및 후추 사용량 추정에 사용할 경우 이는 실제로 라면스프에 첨가되는 고추 및 후추 원료가 일정하지 않기 때문에 알아내고자 하는 대략적인 사용량의 추정값에서 더욱 오차가 커질 것이라고 판단되어 가능한 이들의 평균값 범위 내에서 라면 중의 이들 성분의 함량으로부터 대략적인 사용량을 추정하였다.
농도를 달리하여 조제한 표준용액을 HPLC분석한 후, 크로마토그램으로부터 얻은 이들의 면적과 표준용액의 농도를 변수로 하여 구한 회귀직선방정식(Fig. 1)은 캅사이신은 Y =3544.3X(R2= 1.000), 피페린은 Y = 29615X(2=0.997)로 직선성이 우수하였고, 표준품 혼합용액의 크로마토그램은 Fig. 2와 같이 캅사이신은 RT(retention time; 머무름 시간) 10410.5분 부근, 피페린은 RT 10.8-110분 부근으로서 두 성분간의 분리도 (Resolution = 2AT/Wa+Wb, AT; 두 성분간의 머무름 시간 차이,W; 각 성분의 피크 폭)가 약 0.9 정도로 고추와 후추를 혼합사용하는 식품 중의 매운맛의 분석에 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 한편 두 성분을 만족시키는 최대흡수파장을 결정하기 위하여 캅사이신과 피페린 표준품을 혼합하여 scanning 한 결과, 캅사이신은 최대흡수파장이 280nm, 피페린은 340nm임을 확인할 수 있었다.
60%이었다. 대체로 용기면의 경우 캅사이신이나 피페린 함량이 낮은 것으로 보아고 추나 후추의 사용량이 적음을 알 수 있었다. 매운맛을 강조하는 라면(n = 5)에서는 캅사이신이 4.
60%이었다. 따라서 대체로 용기면의 경우 캅사이신이나 피페린 함량이 낮은 것으로 나타났으며, 고추나 후추의 사용량이 봉지면에 비해 상대적으로 적음을 확인할 수 있었다. 이러한 가공식품류 중의 매운맛 성분 함량 분석치와 이에 근거한 향신료 사용량의 추정값들은 다양한 식품들의 매운맛 유형별(매운맛, 중간매운맛, 순한맛) 분류에 적용할 경우 매운맛을 나타내는 과학적인 지표화 및 표준화를 위한 수단으로 관능평가결과와 함께 제품개발 시 참고자료로서 뿐 만 아니라 가공식품 표시에 도입할 경우는 소비자를 위한 정보로도 활용될 수 있을 것이다.
58%이었다. 또한 비빔면류(n = 5)의 경우 캅사이신이 14.29±5.72mg/100g, 피페린은 불검출 되었으며, 이에 고추사용량 추정치는 24.73土10.05%로서 고추분만을 사용함을 확인하였다.
58 mg/lOOg, 후추(n = 7)에는 피페린의 함량이 2900-5520mg/100g 함유되어있는 것으로부터 라면 중의 고추와 후추의 사용량을 추정할 수 있었다. 라면스프류를 분석한 결과는 봉지면(n = 24)의 경우 캅사이신이 2.47±1.49mg/100g, 피페린이 46.20±16.10mg/100g로 사용량 추정치는 고추 4.02±2.37%, 후추 1.23±0.43%이었고, 용기면(n= 17)의 경우는 캅사이신이 2.02±1.18mg/100g, 피페린이 41.98±23.12mg/100g로 사용량 추정치는 고추 3.28+1.92%, 후추 1.09±0.60%이었다. 대체로 용기면의 경우 캅사이신이나 피페린 함량이 낮은 것으로 보아고 추나 후추의 사용량이 적음을 알 수 있었다.
사용량을 알아보았다. 즉, 고추(n = 8)에는 캅사이신 함량이 48.75-87.58 mg/lOOg, 후추(n = 7)에는 피페린의 함량이 2900-5520mg/100g 함유되어있는 것으로부터 라면 중의 고추와 후추의 사용량을 추정할 수 있었다. 라면스프류를 분석한 결과는 봉지면(n = 24)의 경우 캅사이신이 2.
9 정도로 고추와 후추를 혼합사용하는 식품 중의 매운맛의 분석에 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 한편 두 성분을 만족시키는 최대흡수파장을 결정하기 위하여 캅사이신과 피페린 표준품을 혼합하여 scanning 한 결과, 캅사이신은 최대흡수파장이 280nm, 피페린은 340nm임을 확인할 수 있었다. 스펙트럼상에서 피페린 최대흡수파장이 340nm이지만 캅사이신 최대흡수파장인 280nm에서도 동 일한농도의 경우 피페린이 캡사이신에 비해 피크감응도가 10배 이상 높게 검출되고, 또한 농도별 실험에서도 RSD가 1% 이하로서 재현성이 높았기 때문에 280nm를 선택하여 실험하였다.
회수을

회수율을 구하기 위하여 시판라면스프(캅사이신 1.04 mg/ 100 g, 피페린 44.92mg/100g)에 캅사이신 10mg/mL MeOH, 피페린 2.5mg/mL MeOH를 인위적으로 첨가하여 동일한 추출과정을 거쳐 HPLC분석한 결과(Table 1), 검출된 분석값이 각각 11.98mg/100g, 41.74 mg/100g으로 이론상 수치인 캅사이신 11.04mg/100g, 피페린 47.42mg/100g과 비교하였을 때 캅사이신의 회수율은 108.54% 이었고, 피페린은 88.03%로 다소 낮게 나타났다. 캅사이신과 피페린의 융점 및 용매에 따른 용해도, UV스펙트럼상의 최대흡수파장(UV max)은 차이가 있는데 즉, 캅사이신의 융점은 65℃, 피페린의 융점은 130℃, 용매에 따른용해도의 차이에 있어서는 캅사이신은 methanol, ether, benzene, chloroform에 잘 녹는 반면, 피페린은 acetic acid, benzene, ethylene dichloride, chloroform, alcohoH 잘 녹는다(3.

후속연구

따라서 대체로 용기면의 경우 캅사이신이나 피페린 함량이 낮은 것으로 나타났으며, 고추나 후추의 사용량이 봉지면에 비해 상대적으로 적음을 확인할 수 있었다. 이러한 가공식품류 중의 매운맛 성분 함량 분석치와 이에 근거한 향신료 사용량의 추정값들은 다양한 식품들의 매운맛 유형별(매운맛, 중간매운맛, 순한맛) 분류에 적용할 경우 매운맛을 나타내는 과학적인 지표화 및 표준화를 위한 수단으로 관능평가결과와 함께 제품개발 시 참고자료로서 뿐 만 아니라 가공식품 표시에 도입할 경우는 소비자를 위한 정보로도 활용될 수 있을 것이다.
19). 이러한 두 성분 고유의 특성을 최대한 고려하면서 캅사이신과 피페린이 공존하는 식품에 응용하기 위하여 이를 개별 분석하지 않고 동시에 추출, 분석하는 효율적인 분석법으로서 추출온도 130℃, 추출용매 chloroform, HPLC분석 280 nm를 적용했기 때문에 피페린의 회수율이 상대적으로 다소 낮게 나타난 것으로 판단되며, 이는 두 성분의 동시분석과정에서 불가피했던 것으로 향 후 회수율 향상을 위해 추가 검토 예정이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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