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문제 정의
- 출하 시기가 한정적일 뿐 아니라 저장성이 낮은 더덕은 생산량에 비해 소비량이 적은 실정으로서, 저장성을 향상시킬 수 있는 방안 마련이 필요하다. 본 연구에서는 일반 재배더덕의 최적 저장조건을 파악하기 위해 PP포대(Woven polypropylene)와 항균 포장재(Low Density Polyetylene, thickness: 0.04mm)를 사용하여 더덕을 포장하고, 실온(20±0.5℃)과 냉장(4±0.5℃)조건에 장기 저장하면서 품질 지표의 하나로 휘발성 향기성분의 변화를 GC/MS와 4인의 전문 조향사들의 감각기관을 이용하여 조사하였다.
제안 방법
- 5 kg씩 분할하였으며, 이때 다양한 크기의 더덕이 고루 포함되도록 하였다. 각각의 더덕 무리를 항균포장재(Low Density Polyethylene, Mirafresh Co., thickness: 0.04 mm)와 더덕농가에서 일반적으로 사용하는 PP포대(Woven polypropylene)에 담고 봉한 다음 실온(20±0.5℃)과 냉장(4±0.5℃)조건에서 저장하면서 0일, 15일, 30일에 향기성분을 분석하여 저장기간에 따른 향기 성분 조성의 변화를 조사하였다.
- 식품의 관능적 품질에 대한 기계적 평가는 객관성 및 재현성 측면에서 우수성은 인정되지만 여러 요인들의 효과를 종합적으로 판단하는 것은 인간의 감각을 이용한 관능평가를 대신할 수는 없다. 더덕의 향기성분 역시 기계적으로 분석된 휘발성 성분의 종류 및 조성만으로는 종합적인 향기 특성을 규정하기에는 어려움이 있으므로 4인의 전문 조향사들의 감각기관을 이용하여 다양한 조건으로 저장한 더덕의 향기 특성에 대해 묘사분석을 실시하였다. 우선 신선더덕 고유의 향취를 풋냄새, 흙냄새, 우유발효취(aldehydic 취) 및 장뇌취로 선정하였고, 각각의 향취에 대해 신선더덕의 경우를 5점으로 하여 저장 중 각각의 향취정도를 평가하였다.
- 더덕의 향기성분 역시 기계적으로 분석된 휘발성 성분의 종류 및 조성만으로는 종합적인 향기 특성을 규정하기에는 어려움이 있으므로 4인의 전문 조향사들의 감각기관을 이용하여 다양한 조건으로 저장한 더덕의 향기 특성에 대해 묘사분석을 실시하였다. 우선 신선더덕 고유의 향취를 풋냄새, 흙냄새, 우유발효취(aldehydic 취) 및 장뇌취로 선정하였고, 각각의 향취에 대해 신선더덕의 경우를 5점으로 하여 저장 중 각각의 향취정도를 평가하였다.
대상 데이터
- 재료는 강원도 횡성군 둔내면 삽교리에서 재배한 더덕을 각각 2004년 5월 14일에 일시에 채취하여, 더덕 표면에 붙어 있는 흙을 충분히 털어낸 후 2.5 kg씩 분할하였으며, 이때 다양한 크기의 더덕이 고루 포함되도록 하였다. 각각의 더덕 무리를 항균포장재(Low Density Polyethylene, Mirafresh Co.
- 향기성분의 분석은 Headspace로부터 흡착, 분석하는 Solid Phase Micro Extraction (SPME) 법을 사용하였고, 흡착제는 SPME- PDMS (100㎛ polydimethylsiloxane coating fiber, Supelco)였다. 향기성분 분석에 사용한 기기는 GC/MS (GCMS-QP2010, Shimadzu)였고, Columne VB-5 (5% phenyl)methyl polysiloxane, 0.25㎛ × 0.25mm × 60.0m) 였으며, 분석조건은 Table 1과 같다. 향기성분의 확인은 Wiley 7th edition data base를 사용하였으며, 비점이 250 ℃ 이하인 물질들만 GC injector에서 column 내부로 보냈기 때문에 분석 시간은 100분 정도로 한정지었다.
- 0m) 였으며, 분석조건은 Table 1과 같다. 향기성분의 확인은 Wiley 7th edition data base를 사용하였으며, 비점이 250 ℃ 이하인 물질들만 GC injector에서 column 내부로 보냈기 때문에 분석 시간은 100분 정도로 한정지었다.
이론/모형
- 이를 GC injection port 에서 1분간 탈착시킨 후 분리 및 확인하였다. 향기성분의 분석은 Headspace로부터 흡착, 분석하는 Solid Phase Micro Extraction (SPME) 법을 사용하였고, 흡착제는 SPME- PDMS (100㎛ polydimethylsiloxane coating fiber, Supelco)였다. 향기성분 분석에 사용한 기기는 GC/MS (GCMS-QP2010, Shimadzu)였고, Columne VB-5 (5% phenyl)methyl polysiloxane, 0.
성능/효과
- Table 4는 각 저장조건 별로 GC/MS chromatogram 상에서 peak 면적이 큰 순서대로 10개의 성분 및 그의 조성비율을 제시한 것으로 모든 저장조건 및 저장기일에서 공통적으로 나타난 성분은 없었으며 , 1-hexanole 마대포장 후 실온저장 더덕을 제외하면 51.9% ~ 71.1%, trans-2-hexen-1-ole 19.8% ~ 56.0%를 차지하는 주요 성분이었다. 검출된 휘발성 성분의 수가 94개로 많았던 마대포장 · 실온저장 더덕의 경우에는 풋냄새를 내는 cyclohexanol이 36.
- 각 저장조건 별로 10대 주요 성분이 차지하는 비율은 75.7% ~ 90.4%로 신선 더덕보다는 상당히 높은 편이었으나, 모든 저장조건에서 확인되었던 1-hexadecene, 2, 6- dimethyl-2-octanol, 2-methyl-2-dodecanol, β-selinene, farnesane, isoledene들은 조성비율이 매우 낮거나 순위에 포함되지 못하는 것들이 대부분이었다.
- 2와 같다. 각 향취에 대해 신선더덕의 정도를 5점으로 기준하였을 때, 전반적으로 항균포장 · 냉장저장 더덕이 모든 향취가 높았으며, 그 다음 이 마대포장 · 냉장 더덕이 4가지 향취를 유지하는 편이었다. 결론적으로 저장온도가 높아지면 포장재의 종류에 무관하게 더덕 향취가 크게 손상 및 소실되는 것을 알 수 있었으며, 이는 trans-2-hexenol-1-ol의 함량 변화로 생각된다.
- 0%를 차지하는 주요 성분이었다. 검출된 휘발성 성분의 수가 94개로 많았던 마대포장 · 실온저장 더덕의 경우에는 풋냄새를 내는 cyclohexanol이 36.4%로 조성 비율이 가장 높았으며, 그 다음이 trans-2- hexen-1-ol로서 19.8%를 차지하였고, 다른 조건에서는 없거나 매우 낮은 조성을 갖는 2-hexenal이 12.7%로 높게 나타났다. 재배더덕의 주요 성분인 trans-2-hexen-1-ol이나 2-hexenale 더덕의 향기성분을 분석한 다른 연구결과 에서는 높게 나타난 것들이었으나 본 연구에 사용한 신선 더덕에서는 10대 성분에 속하지 않았다.
- 반면 마대포장 더덕은 공통된 7종 외에 β-cedrene, δ-guaiene, tridecane, valencene 등 4종이 더 확인되었다. 결과적으로 1-hexadecene, 2, 6-dimethyl-2-octanol, 2-methyl-2-dodecanol, α-cedrene, β-selinene, farnesane, isoledene 등은 저장조건에 무관하게 재배더덕에서 항상 확인되었으며, tridecane 및 valencene는 마대포장하거나 냉장보관한 더덕에서 검출되었고, 2,4,4-Trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate와 tetradecanale 항균포장하거나 실온 보관한 더덕에서만 검출되었다. 저장기간에 무관하게 δ-cadinenee 항균포장 더덕에서만, δ-guaiene은 마대포장하여 저장한 시료에서만 또한 β-cedrene과 γ-gurjunenee 포장재의 종류는 상관없이 실온보관한 더덕에서만 확인된 성분들이다.
- 각 향취에 대해 신선더덕의 정도를 5점으로 기준하였을 때, 전반적으로 항균포장 · 냉장저장 더덕이 모든 향취가 높았으며, 그 다음 이 마대포장 · 냉장 더덕이 4가지 향취를 유지하는 편이었다. 결론적으로 저장온도가 높아지면 포장재의 종류에 무관하게 더덕 향취가 크게 손상 및 소실되는 것을 알 수 있었으며, 이는 trans-2-hexenol-1-ol의 함량 변화로 생각된다. 잔디 향의 풋냄새를 함유하고 있는 cis-3-hexenolT-ol의 함량이 적게 나타났고, 이보다 더 강력한 풋냄새를 함유하고 있는 것으로 알려진 trans-2-hexenol-1-ol의 함량이 높고, 저장 온도의 변화에 따라 함량의 변화가 크게 나타나는 것으로 보아 trans-2-hexenol-1-ol이 더덕 향의 변화에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다.
- 더덕의 향기에 영향을 줄 수 있는 휘발성 성분들을 저장조 건별로 재분류하면 항균포장 후 냉장저장한 더덕에서는 검출 된 휘발성 성분의 수가 117개로 신선더덕에 비해 크게 감소 하였으나 다른 저장조건에 비해 가장 많았으며(Fig 1), 30일 저장 더덕 역시 99개로 많았다(Table 2). 반면, 항균포장을 하였다 하더라도 15일간 실온에 저장한 경우에는 휘발성 성분이 크게 감소하였으나, 30일 경과 시에는 오히려 증가하였으며, 이러한 양상은 마대포장 더덕에서도 유사하였다.
- 신선한 재배 더덕을 채취한 직후 GC/MS를 이용하여 향기 성분을 분석한 결과 휘발성 향기성분의 종류는 167개로 확인 되었는데 이는 발표된 논문들에 비해 많은 성분들이었으며, 조성비율이 높은 향기 성분 10 종이 차지하는 비율이 반 정도인 58% 정도에 불과한 것으로 미루어 신선한 더덕의 향기는 매우 다양한 성분들로 구성되어 있는 것을 알 수 있었다(Oh et al., unpubl. data). 이승필 등은 일련의 더덕 관련 연구(1996; 1998a; 1998b; 1998c; 1999)에서 더덕의 주요 향기성 분으로 1-hexanol, cis-3-hexanol 및 trans-2-hexanol 을 선정하고 여러 조건별로 이들 물질의 변화 정도를 보고한 바 있으며, 박준영 등(1989)은 더덕의 주요 향기성분을 분석하기 위해 SDE법에 의해 휘발성 정유성분을 분리한 후 GC 및 GC/MS에 의해 성분을 확인한 결과 terpene 및 terpene alcohol 류 16종, hydrocarbon류 13종, alcohol류 5종, aldehyde 및 ketone류, 6종 ester 2종, acid류 6종 및 추출 용매 성분 및 BHT 등 총 50개 성분을 검출하였고, 그 중 trans-2-hexen-1-ol(29.
- 저장 조건에 따라 공통적으로 검출된 성분은 약간씩 차이를 보였다(Table 3). 이를 저장온도별로 살펴보면, 냉장보관 더덕에서는 공통적으로 확인된 7종 외에 tridecane, valencene 등이 더 확인되었으며 , 15일과 30일간 실온에 보관한 더덕에서는 공통적으로 확인된 7종 외에 β-cedrene, δ-cadinene, γ-gurjunene, 2, 4, 4-Trimethyl- 1, 3-pentanediol diisobutyrate, tetradecanal 등 5종이 더 확인되었다. 항균포장재로 포장하여 저장한 경우 저장온도와 저장기일에 무관하게 총 10종이 확인되었는데, 여기에는 공통 성분 7종 외에 5-cadinene, 2, 4, 4-Trimethyl-1,3- pentanediol diisobutyrate, tetradecanal 등이 포함되었다.
- 결론적으로 저장온도가 높아지면 포장재의 종류에 무관하게 더덕 향취가 크게 손상 및 소실되는 것을 알 수 있었으며, 이는 trans-2-hexenol-1-ol의 함량 변화로 생각된다. 잔디 향의 풋냄새를 함유하고 있는 cis-3-hexenolT-ol의 함량이 적게 나타났고, 이보다 더 강력한 풋냄새를 함유하고 있는 것으로 알려진 trans-2-hexenol-1-ol의 함량이 높고, 저장 온도의 변화에 따라 함량의 변화가 크게 나타나는 것으로 보아 trans-2-hexenol-1-ol이 더덕 향의 변화에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다.
- 저장조건을 달리하여 15일과 30일 저장한 재배더덕의 향기 성분 분석 결과 모든 저장조건에서 확인된 것은 1-hexadecene, 2, 6-dimethyl-2-octanol, 2-methyl-2-dodecanol, α-cedrene, β-selinene, farnesane, isoledene 등 7종이었다. 저장 조건에 따라 공통적으로 검출된 성분은 약간씩 차이를 보였다(Table 3).
- 실제로 식품의 향기성분은 각 종류마다 사람이 인식하는 역치 농도가 다르기 때문에 기기적 분석결과 얻어지는 조성 비율은 큰 의미를 갖지 못하는 경우가 많은데, 본 실험 결과도 기계적 분석 결과가 관능적 평가를 대신할 수 없음을 나타내는 것으로 여겨진다. 즉, GC/MS 분석결과 신선 더덕과 저장더덕의 10대 주요 성분 및 그의 조성을 비교하였을 때 β-selinene, ledene 및 2, 4, 4-Trimethyl-1, 3- pentanediol diisobutyrate등 3개 성분이 일치하였으나, 관능평가 결과에서는 정도 및 순도가 다르다 할지라도 30일 간 저장한 더덕에서도 더덕 고유의 향취를 인식할 수 있었다 (Fig. 2).
- 이를 저장온도별로 살펴보면, 냉장보관 더덕에서는 공통적으로 확인된 7종 외에 tridecane, valencene 등이 더 확인되었으며 , 15일과 30일간 실온에 보관한 더덕에서는 공통적으로 확인된 7종 외에 β-cedrene, δ-cadinene, γ-gurjunene, 2, 4, 4-Trimethyl- 1, 3-pentanediol diisobutyrate, tetradecanal 등 5종이 더 확인되었다. 항균포장재로 포장하여 저장한 경우 저장온도와 저장기일에 무관하게 총 10종이 확인되었는데, 여기에는 공통 성분 7종 외에 5-cadinene, 2, 4, 4-Trimethyl-1,3- pentanediol diisobutyrate, tetradecanal 등이 포함되었다. 반면 마대포장 더덕은 공통된 7종 외에 β-cedrene, δ-guaiene, tridecane, valencene 등 4종이 더 확인되었다.
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