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문제 정의
- 즉, 모든 아미노산은 질소를 함유하고 있으므로 어떤 model system의 경우에도 pyr- azine류를 생성할 수 있지만 그 생성량은 아미노산의 종류에 따라 달라질 수 있다f. 그러나 thiazole류 또는 thiophene류와 같은 함유황 이원자고리 화합물의 생성을 위해서는 유황 공급원으로써 cysteine이나 methionine과 같은 아미노산이 반응물 중에 있을 때만 가능한 것으로 알려지고 있다2 이와 같은 여러 상황을 고려하여 참기름 제조과정에서 부산물로 생성되어 대부분 사료자원으로 사용되고 있는 참깨 박으로부터 정유 성분을 얻어 이를 향료의 구성성분으로 활용할 수 있는 가능성을 검토하고자 그 기초자료를 조사하게 되었다.
제안 방법
- 따라 정유성분을 n-pentane/dichloromethane(2:1, v/v) 혼합용매에 용해시킨 후 GC 분석용 시료로 사용하였다. GC의 분석조건으로 관은 BP-10 fused silica capillary column(0.32 mm x30 mm)을 사용하였으;겨, 관의 온도는 50℃에서 230℃까지 분당 2℃의 속도로 승온하였고, inject 및 detector의 온도는 250 ℃ 및 270 ℃, 질소가스는 2.0 ㎖/min으로 하고 시료의 주입 량은 0.5 ㎕를 split mode(split ratio=50:l)로 하였다. 분리된 각 성분의 동정은 표준물질의 머무름 시간과 비교 확인하였으며, 각 성분의 표준품은 IFF(Intemational Flavor and Fragrance, USA), Takasago 향료(Japan), Fluka(Switzerland), Toleo Kasei(Japan)에서 구입 한 표준품을 사용하였다.
- 볶음시간을 20분으로 고정하고, 적정 볶음온도는 160℃, 180℃, 200℃, 220℃의 온도로 볶은 다음 이를 이용하여 참기름을 채유하였다. 이와 같이 얻어진 참기름에 대하여관능검사를 실시한 결과는 다음과 같았다.
- 1에 나타낸 바와 같이 행하였다. 즉, 돌, 먼지 등의 이물질을 제거한 후 세척, 건조한 참깨를 볶음기를 이용하여 200℃, 220℃에서 각각 20분간 볶은 다음 상온에서 냉각시켰다. 이를 압출식 착유기(expeller, Model-2002M, Youngjin, Seoul, Korea)로 압착하여 참기름 및 참깨박(A, B)을 얻었다.
- 참깨로부터 참기름을 채유하고 부산물로 얻어진 참깨 박을 이용하여 천연 향료의 원료를 얻기 위하여 참깨의 전처리 조건을 달리하여 각각 2종의 참기름과 참깨박을 얻었다. 참깨의 볶음온도를 200℃, 220℃로 차등화하여 얻어진 참기름 A, B는 각각 1, 397.
- 참깨의 볶음온도와 시간을 설정하기 위하여 예비실험을 행하였다. 볶음시간을 20분으로 고정하고, 적정 볶음온도는 160℃, 180℃, 200℃, 220℃의 온도로 볶은 다음 이를 이용하여 참기름을 채유하였다.
대상 데이터
- 5 ㎕를 split mode(split ratio=50:l)로 하였다. 분리된 각 성분의 동정은 표준물질의 머무름 시간과 비교 확인하였으며, 각 성분의 표준품은 IFF(Intemational Flavor and Fragrance, USA), Takasago 향료(Japan), Fluka(Switzerland), Toleo Kasei(Japan)에서 구입 한 표준품을 사용하였다. 한편, 각 휘발성 물질의 함량(w/w, ppm)은 정 유성분 획득량에 각 봉우리의 면적 (%)을 곱하여 계산하였다.
- 참깨는 2005년 충북 음성에서 재배한 국내산을 농협에서 구매하였으며, 비교군으로 사용한 참기름향은 자체적으로 제조(roasted sesame oil, SG-2332, Segae FL Co. Ltd., Seoul,Korea)한 것을 사용하였다.
- , Seoul, Korea, 300rpm)로 2분간 3회에 걸쳐 마쇄한 다음 5 £ 플라스크에 넣고 개량된 SDE(Linkens-Nikens type simultaneous steam distillation and extraction apparatus)를 사용하여 2시간 동안 휘발성분을 추출하였다. 추출용매로는 n-pentane(glass-distilled n-pentane): diethyl ether(l:l, v/v) 100 i戒를 사용하였으며, 냉각수의 온도는 0℃를 계속 유지하였다. 이 때, 냉각수의 온도조절은 수욕중에 laboratory cooler(Advantecs LC-250H, Japan)를 장치하여0℃를 유지하였으며, 전기 모터를 이용하여 순환 냉각수로 연속 사용하였다.
데이터처리
- Means with different superscripts in each row are significantly at p<0.05 by Duncan's multiple range test. A: Expression at 200℃, B: Expression at 220℃.
- SAS program을 이용하여 분산분석 후 유의차가 있는 항목에 대하여는 Duncan's multiple range test11)로 시료간의 유의차를 검정하였다.
이론/모형
- 각 시료의 휘발성 물질 함량(w/w, ppm)은 구 등10)의 방법에 따라 정유성분을 n-pentane/dichloromethane(2:1, v/v) 혼합용매에 용해시킨 후 GC 분석용 시료로 사용하였다. GC의 분석조건으로 관은 BP-10 fused silica capillary column(0.
- 참기름 및 참깨박으로부터 정유성분의 추출과정에서 전처리는 Schultz 등9)의 방법에 따라 시료 각 500 g에 증류수 3 Z를 가하여 믹서기(Sunmi Technol., Co., Seoul, Korea, 300rpm)로 2분간 3회에 걸쳐 마쇄한 다음 5 £ 플라스크에 넣고 개량된 SDE(Linkens-Nikens type simultaneous steam distillation and extraction apparatus)를 사용하여 2시간 동안 휘발성분을 추출하였다. 추출용매로는 n-pentane(glass-distilled n-pentane): diethyl ether(l:l, v/v) 100 i戒를 사용하였으며, 냉각수의 온도는 0℃를 계속 유지하였다.
- 참깨박의 일반성분 함량 즉, 수분, 조단백, 조지방, 조섬유, 가용성 무질소물 및 조회분 함량의 측정은 AOAC법&에 의하여 측정하였다.
성능/효과
- 9 ppm으로 차이를 보였다. 2종의 참기름에서 주요 휘발성 성분은 pentane, 2-butanone, pyrazine, methyl pyrazine, 2, 5- 및 2, 6-di- methyl pyrazine, furfuryl alcohol, guaiacol, 4-vinylguaiacol 이 었다 총 26종의 성분 중 pyrazine류는 각각 834.4 ppm, 816.4 ppm으로 전체의 59.72%, 53.75%를 차지하여 이 성분이 참기름의 향기를 결정해 주는 가장 큰 영 향인자인 것으로 판단된다. 특히, methyl pyrazinee 각각 540.
- 75%를 차지하여 이 성분이 참기름의 향기를 결정해 주는 가장 큰 영향인자인 것으로 판단된다. 2종의 참깨 박 A, B시료에서 주요 휘발성 성분은 2-butanone, hexanal, pyrazine, methyl pyrazine, 2, 6-dimethyl pyrazine, forfoiyl alcohol로 참기름과는 차이를 보였다. 상대적으로 참기름 향료에서는 총 16, 507.
- 2종의 참깨박도 참기름에서와 유사하게 A, B시료에서 총휘발성 성분 함량은 각각 663.2 ppm, 775.3 ppm으로 차이를 나타내었다. 또한, 그 주요 성분도 2-butanone, hexanal, pyrazine, methyl pyrazine, 2, 6-dimethyl pyrazine, furfuryl alcohol로 참기름과는 차이를 보였다.
- 즉, 4종의 시료에서는 5 ppm 이상, 참기름 향료에서는 30 ppm 이상 검출된 성분만을 대상으로 표시 한 결과 각각 26~27종의 성 분을 확인할 수 있었다. 각각의 시료에서 정량된 총 휘발성 성분 함량은 참기름 A, B는 각각 1, 397.1 ppm, 1, 518.8 ppm이었고, 참깨 박 A, B는 663.2 ppm, 775.3 ppm 및 참기름향은 16, 507.9 ppm으로 차이를 보였다. 2종의 참기름에서 주요 휘발성 성분은 pentane, 2-butanone, pyrazine, methyl pyrazine, 2, 5- 및 2, 6-di- methyl pyrazine, furfuryl alcohol, guaiacol, 4-vinylguaiacol 이 었다 총 26종의 성분 중 pyrazine류는 각각 834.
- 2종의 참깨 박 A, B시료에서 주요 휘발성 성분은 2-butanone, hexanal, pyrazine, methyl pyrazine, 2, 6-dimethyl pyrazine, forfoiyl alcohol로 참기름과는 차이를 보였다. 상대적으로 참기름 향료에서는 총 16, 507.9 ppm의 휘발성 성분이 검출되었고, 주요 성분은 2-butanone, guaiacol, 4-vinyl guaiacol이 각각 1,000 ppm 이상으로 전체의 35.02%를 차지하였다.
- 9 ppm의 휘발성 성분이 검출되었다. 주요 성분은 2- butanone, guaiacol, 4-vinylguaiac이이 각각 1,000 ppm 이상으로 전체의 35.02%를 차지 하였고, 참기름, 참깨박에서는 지 방산 성분으로 팔미트산만 검출되었으나 여기서는 스테아르산이 동시에 검출되는 등 전체적으로 앞에서 살펴 본 4종의 시료와는 다른 휘발성 성분 패턴을 보였다. 이와 같이 참기름, 참깨박, 참기름 향료에서 서로 다른 향기성분의 종류 및 함량을 보인 것을 토대로 인공 참기름 향료에 참깨박에서 얻은 천연 향기성분을 적절히 조합할 경우 현재보다 좀 더 천연에 가까운 향취 및 관능특성이 우수한 향료의 제조가 가능할 것으로 기대된다
- 량한 결과는 Table 2에 나타낸 바와 같다. 즉, 4종의 시료에서는 5 ppm 이상, 참기름 향료에서는 30 ppm 이상 검출된 성분만을 대상으로 표시 한 결과 각각 26~27종의 성 분을 확인할 수 있었다. 각각의 시료에서 정량된 총 휘발성 성분 함량은 참기름 A, B는 각각 1, 397.
- 그러나 200 ℃ 처리군은 좋은 향기를 나타내었고 색상도 양호하였으나 220 ℃ 처 리군은 탄내 (burnt flavor) 가 많이 났으며, 색상도 지나치게 검고 상대적으로 다량의 침전물이 형성됨을 확인할 수 있었다 또한, 이 과정에서 얻어진 2종의 참깨박에 대한 일반성분 함량을 측정한 결과는 Table 1에 나타낸 바와 같다. 즉, 수분 0.63 ~0.71%, 조단백 38.30 ~38.93%, 조지 방 13.62- 13.75%, 가용성 무질소물 33.82-34.56%, 조섬유 6.08-6.12% 및 조회분 6.64 ~6.84%로 볶음온도에 따른 일반성분의 차이는 거의 나타나지 않았다. 이러한 결과는 참깨의 볶음 온도와 시간에 따라 탈지박의 조단백함량, 아미노산 조성 및 당 함량에 차이를 보였다는 Ha12)의 결과와는 차이를 보였으나, 이는 각 성분의 함량과 조성을 각각 측정함에 따른 차이에 기인하는 것으로 판단된다.
- 2종의 참기름에서 공통적으로 주요 휘발성 성분은 pentane, 2-butanone, pyrazine, methyl pyrazine, 2, 5- 및 2, 6-dimethyl pyrazine, fiirfuiyl alcohol, guaiacol, 4-vinylguaiacol 이었다. 총 26종의 성분 중 pyra/ne류는 각각 834.4 ppm, 816.4 ppm으로 전체의 59.72%, 53.75%를 차지하여 이 성분이 참기름의 향기를 결정해 주는 가장 큰 영향인자인 것으로 판단된다. 2종의 참깨 박 A, B시료에서 주요 휘발성 성분은 2-butanone, hexanal, pyrazine, methyl pyrazine, 2, 6-dimethyl pyrazine, forfoiyl alcohol로 참기름과는 차이를 보였다.
- 75%를 차지하여 이 성분이 참기름의 향기를 결정해 주는 가장 큰 영 향인자인 것으로 판단된다. 특히, methyl pyrazinee 각각 540.5 ppm, 324.2 ppm으로 전체의 38.69%, 21.35%를 차지하였다 이러한 결과로부터 참깨를 세척, 건조한 후 참기름을 압착할 경우 총 휘발성 성분함량은 증가하지만 총 pyrazine류 및 methyl pyrazine 함량은 감소하는 것으로 나타났고, 상대적으로 alcohol류와 지 방산의 함량이 증가하는 것으로 나타났다고 보고한 Ha'2)의 결과와 동일한 양상이었다. 즉, Ha 등13)이 지적한 바와 같이 관능검사 결과 참기름 냄새와 가장 근접하는 성분인 것으로 지목한 2-furanmethanol 함량이 A와 B에서 각각 12.
후속연구
- 02%를 차지 하였고, 참기름, 참깨박에서는 지 방산 성분으로 팔미트산만 검출되었으나 여기서는 스테아르산이 동시에 검출되는 등 전체적으로 앞에서 살펴 본 4종의 시료와는 다른 휘발성 성분 패턴을 보였다. 이와 같이 참기름, 참깨박, 참기름 향료에서 서로 다른 향기성분의 종류 및 함량을 보인 것을 토대로 인공 참기름 향료에 참깨박에서 얻은 천연 향기성분을 적절히 조합할 경우 현재보다 좀 더 천연에 가까운 향취 및 관능특성이 우수한 향료의 제조가 가능할 것으로 기대된다
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