[논문]팽화처리에 의한 홍미삼의 휘발성 성분의 변화

한찬규; 최상윤; 김성수; 심건섭; 신동빈

doi:10.5142/jgr.2008.32.4.311

팽화처리에 의한 홍미삼의 휘발성 성분의 변화
Changes of Volatile Component Contents in a Red Ginseng Tail Root by Puffing 원문보기

Journal of ginseng research = 高麗人參學會誌, v.32 no.4, 2008년, pp.311 - 314

한찬규 (한국식품연구원) , 최상윤 (한국식품연구원) , 김성수 (한국식품연구원) , 심건섭 ((주)그린바이오) , 신동빈 (한국식품연구원)

초록
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팽화처리가 홍미삼의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 조사하였다. 동정된 63 종의 화합물 중 팽화처리 후에는 59 종이 검출되었으며 terpene 계 화합물 및 furan계 화합물은 팽화처리에 의하여 대부분 증가되는 경향을 나타낸 반면 alcohol계, aldehyde계 및 acid계 화합물은 대부분 감소하는 경향을 나타내어 terpine계 화합물이 분석된 전체 휘발성 성분 함량의 약 70%를 차지하는 특징을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study evaluated changes in concentrations of volatile compounds contained in red ginseng tail roots through puffing treatment. The results showed that 59 out of 63 volatile compounds were detected from the puffing treated roots. While most terpene and furan compounds seem to be increased by puffing treatment, most alcoholic, aldehyde and acid compounds seem to be decreased, and terpene compounds content accounted for 70% of the 63 volatile components in the puffed red ginseng tail roots.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 홍미삼의 향미의 기호성을 높이고자 높은 온도 및 압력을 이용하여 팽화(puffing)처리하였고 이의 휘발성 향미성분 총 63 종의 변화(terpene, alcohol, aldehyde, furan, acid 계열 등)를 조사하여 그 결과를 팽화홍미삼의 향미분석을 위한 기초자료로써 보고하는 바이다.
팽화처리가 홍미삼의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 조사하였다. 동정된 63 종의 화합물 중 팽화처리 후에는 59 종이 검출되었으며 terpene 계 화합물 및 furan계 화합물은 팽화 처리에 의하여 대부분 증가되는 경향을 나타낸 반면 alcohol계, aldehyde계 및 acid계 화합물은 대부분 감소하는 경향을 나타내어 terpine계 화합물이 분석된 전체 휘발성 성분 함량의 약 70%를 차지하는 특징을 나타내었다.

제안 방법

분말화된 홍미삼 및 팽화홍미삼 50 g에 증류수 400 ml를 가하여 현탁시킨 후 Likens-Nickerson 연속추출장치를 이용하여 120 분간 추출하였다. 향기성분 포집용매로는 pentane과 diethyl ether 2/1(V/V) 혼합용매를 사용하였다.
인삼시료는 경기도 포천에서 재배한 4 년근 인삼으로 제조된 홍미삼 (red ginseng tail root)을 사용하였다. 팽화장치는 회전식(rotary type)을 사용하였고 팽화조건은 회전속도 20 rpm, 최대압력 15 kg/cm², 온도 120~150℃에서 30 분간 가열하여 팽화홍삼시료를 제조하여 사용하였다.
향기성분의 분리 및 분석은 HP-FFAP 칼럼 (crosslinked FFAP capillary column, 25 m × 0.32 mm I.D., × 0.52 µm film thickness, CA, USA)이 장착된 GC/MSD (HP 6890/5973 MSD, CA, USA)를 이용하였다.
시료는 1 µl를 주입하였으며 split ratio는 5/1로 하였다. 화합물은 Wileynbs library의 spectrum과 비교하여 확인하였다.

대상 데이터

인삼시료는 경기도 포천에서 재배한 4 년근 인삼으로 제조된 홍미삼 (red ginseng tail root)을 사용하였다. 팽화장치는 회전식(rotary type)을 사용하였고 팽화조건은 회전속도 20 rpm, 최대압력 15 kg/cm², 온도 120~150℃에서 30 분간 가열하여 팽화홍삼시료를 제조하여 사용하였다.
추출액은 vigreux column(Daihan Co., Korea)을 부착하여 약 1 ml로 농축한 후 질소 가스를 이용하여 300 µl로 최종 농축하여 향기성분의 분석시료로 사용하였다.
분말화된 홍미삼 및 팽화홍미삼 50 g에 증류수 400 ml를 가하여 현탁시킨 후 Likens-Nickerson 연속추출장치를 이용하여 120 분간 추출하였다. 향기성분 포집용매로는 pentane과 diethyl ether 2/1(V/V) 혼합용매를 사용하였다. 추출액은 vigreux column(Daihan Co.

성능/효과

확인된 63 종의 화합물은 terpine계 화합물 27 종, alcohol류 11 종, aldehyde계 화합물 6 종, furan계 화합물 4 종, acid류 10 종 및 기타 9 종으로 분류되었다. GC/MSD로 확인한 홍미삼의 향기 성분은 63 종 화합물의 전체 피크면적을 기준으로 볼 때 27종의 terpine계 화합물이 전체 휘발성 향기성분의 52%를 차지하였고, 알콜 및 acids류 화합물이 각각 27% 및 13%를 차지하였으며, furan 및 aldehyde계 화합물은 각각 2% 및 1%만 함유되었다. 이들 63 종의 화합물의 팽화 후의 변화를 보면 팽화하지 않은 홍미삼의 휘발성 향기성분과의 총 피크 면적 차이는 약 2% 증가한 것으로 나타나 두 시료간의 차이는 거의 없는 것으로 나타났으나 각 화합물별로 분류하여 보면 분류된 화합물간에는 증감현상이 뚜렷하였다.
팽화처리가 홍미삼의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 조사하였다. 동정된 63 종의 화합물 중 팽화처리 후에는 59 종이 검출되었으며 terpene 계 화합물 및 furan계 화합물은 팽화 처리에 의하여 대부분 증가되는 경향을 나타낸 반면 alcohol계, aldehyde계 및 acid계 화합물은 대부분 감소하는 경향을 나타내어 terpine계 화합물이 분석된 전체 휘발성 성분 함량의 약 70%를 차지하는 특징을 나타내었다.
이와 같은 terpine류 화합물들은 홍미삼을 팽화하면 약 37%정도 증가하여 팽화홍삼분말 전체 휘발성 향기성분의 70%를 차지하였으며 formylfuran 및 acetylfuran을 주성분으로 하는 furan 화합물은 약 65%정도 증가하였다. 반면 홍미삼의 휘발성향기성분의 약 27%를 차지하는 spathulenol, 5-Epi-Neoin-termedeol 등의 알콜화합물은 약 30% 감소하였으며, 알데하이드 화합물은 52%, 산류는 70% 및 기타 화합물은 19%정도가 감소하는 것으로 나타났다. 홍삼박을 볶음처리 할 경우 휘발성 향기성분의 함량 변화를 살펴본 Park 등¹⁰⁾의 연구결과에 의하면 홍삼박을 볶음 처리하면 retention time 50 분 이하의 구간에서 검출되는 휘발성성분의 양이 증가하며 특히 retention time 30 분 이하에서 검출되는 휘발성성분의 경우 볶음온도가 높을수록 증가하는 경향을 나타내어 저분자 휘발성 물질이 볶음처리에 의해 생성되며 그 양 및 종류는 온도에 따라 크게 좌우됨을 시사한 바 있다.
홍삼박을 볶음처리 할 경우 휘발성 향기성분의 함량 변화를 살펴본 Park 등¹⁰⁾의 연구결과에 의하면 홍삼박을 볶음 처리하면 retention time 50 분 이하의 구간에서 검출되는 휘발성성분의 양이 증가하며 특히 retention time 30 분 이하에서 검출되는 휘발성성분의 경우 볶음온도가 높을수록 증가하는 경향을 나타내어 저분자 휘발성 물질이 볶음처리에 의해 생성되며 그 양 및 종류는 온도에 따라 크게 좌우됨을 시사한 바 있다. 본 연구에서 검출된 terpene 및 furan 화합물은 retention time이 35 분 이하였고 따라서 팽화된 홍미삼의 terpene 및 furan 화합물이 증가하는 경향은 Park 등¹⁰⁾의 연구결과와 어느 정도 일치하였으며 휘발성이 강한 aldehyde류는 높은 온도의 팽화과정에서 휘발되어 감소한 것으로 사료된다.
GC/MSD로 확인한 홍미삼의 향기 성분은 63 종 화합물의 전체 피크면적을 기준으로 볼 때 27종의 terpine계 화합물이 전체 휘발성 향기성분의 52%를 차지하였고, 알콜 및 acids류 화합물이 각각 27% 및 13%를 차지하였으며, furan 및 aldehyde계 화합물은 각각 2% 및 1%만 함유되었다. 이들 63 종의 화합물의 팽화 후의 변화를 보면 팽화하지 않은 홍미삼의 휘발성 향기성분과의 총 피크 면적 차이는 약 2% 증가한 것으로 나타나 두 시료간의 차이는 거의 없는 것으로 나타났으나 각 화합물별로 분류하여 보면 분류된 화합물간에는 증감현상이 뚜렷하였다. 전체 향기성분의 약 50%이상을 차지하는 것으로 나타난 terpine계 화합물은 terpine류 화합물들은 홍미삼을 팽화하면 약 37%정도 증가하여 팽화홍삼분말 전체 휘발성 향기성분의 70%를 차지하는 것으로 나타났으며 sesquiterpine 화합물인 gurjunene, calarene, elemene, neoclovene 및 selinene등이 주요한 향기성분인 것으로 나타났으며 monoterpine인 α-pinene, camphene, β-pinene 및 mycene등도 검출되었다.
전체 향기성분의 약 50%이상을 차지하는 것으로 나타난 terpine계 화합물은 terpine류 화합물들은 홍미삼을 팽화하면 약 37%정도 증가하여 팽화홍삼분말 전체 휘발성 향기성분의 70%를 차지하는 것으로 나타났으며 sesquiterpine 화합물인 gurjunene, calarene, elemene, neoclovene 및 selinene등이 주요한 향기성분인 것으로 나타났으며 monoterpine인 α-pinene, camphene, β-pinene 및 mycene등도 검출되었다. 이와 같은 terpine류 화합물들은 홍미삼을 팽화하면 약 37%정도 증가하여 팽화홍삼분말 전체 휘발성 향기성분의 70%를 차지하였으며 formylfuran 및 acetylfuran을 주성분으로 하는 furan 화합물은 약 65%정도 증가하였다. 반면 홍미삼의 휘발성향기성분의 약 27%를 차지하는 spathulenol, 5-Epi-Neoin-termedeol 등의 알콜화합물은 약 30% 감소하였으며, 알데하이드 화합물은 52%, 산류는 70% 및 기타 화합물은 19%정도가 감소하는 것으로 나타났다.
전체 향기성분의 약 50%이상을 차지하는 것으로 나타난 terpine계 화합물은 terpine류 화합물들은 홍미삼을 팽화하면 약 37%정도 증가하여 팽화홍삼분말 전체 휘발성 향기성분의 70%를 차지하는 것으로 나타났으며 sesquiterpine 화합물인 gurjunene, calarene, elemene, neoclovene 및 selinene등이 주요한 향기성분인 것으로 나타났으며 monoterpine인 α-pinene, camphene, β-pinene 및 mycene등도 검출되었다.
홍미삼의 팽화전과 팽화후의 향기성분 변화를 측정하기 위하여 GC/MSD를 이용하여 분석한 결과 131 개의 피크를 분리하였고, 이중 Wileynbs library의 spectrum과 비교하여 63 종의 피크를 동정 확인하였다(Table 1). 확인된 63 종의 화합물은 terpine계 화합물 27 종, alcohol류 11 종, aldehyde계 화합물 6 종, furan계 화합물 4 종, acid류 10 종 및 기타 9 종으로 분류되었다.
홍미삼의 팽화전과 팽화후의 향기성분 변화를 측정하기 위하여 GC/MSD를 이용하여 분석한 결과 131 개의 피크를 분리하였고, 이중 Wileynbs library의 spectrum과 비교하여 63 종의 피크를 동정 확인하였다(Table 1). 확인된 63 종의 화합물은 terpine계 화합물 27 종, alcohol류 11 종, aldehyde계 화합물 6 종, furan계 화합물 4 종, acid류 10 종 및 기타 9 종으로 분류되었다. GC/MSD로 확인한 홍미삼의 향기 성분은 63 종 화합물의 전체 피크면적을 기준으로 볼 때 27종의 terpine계 화합물이 전체 휘발성 향기성분의 52%를 차지하였고, 알콜 및 acids류 화합물이 각각 27% 및 13%를 차지하였으며, furan 및 aldehyde계 화합물은 각각 2% 및 1%만 함유되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	팽화란 무엇인가?	팽화(puffing)는 짧은 시간에 높은 온도를 처리하는 가공방법으로 식품 및 생약재 중에 존재하는 전분의 호화, 단백질의 변성 및 조직화, 효소의 불활성화, 유해물질의 파괴, 성분의 변형 및 탈취 등의 다양한 변화를 일으킨다. 특히 환원성 당과 질소 화합물 성분은 가열처리에 의해 갈색화 반응 촉진과 동시에 휘발성 향기성분의 생성을 수반하여 식미효과를 증진시킨다.
	환원성 당과 질소 화합물 성분은 무엇을 증진시키는가?	팽화(puffing)는 짧은 시간에 높은 온도를 처리하는 가공방법으로 식품 및 생약재 중에 존재하는 전분의 호화, 단백질의 변성 및 조직화, 효소의 불활성화, 유해물질의 파괴, 성분의 변형 및 탈취 등의 다양한 변화를 일으킨다. 특히 환원성 당과 질소 화합물 성분은 가열처리에 의해 갈색화 반응 촉진과 동시에 휘발성 향기성분의 생성을 수반하여 식미효과를 증진시킨다.1-3)
	팽화처리가 홍미삼의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 조사한 결과는 어떠한가?	팽화처리가 홍미삼의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 조사하였다. 동정된 63 종의 화합물 중 팽화처리 후에는 59 종이 검출되었으며 terpene 계 화합물 및 furan계 화합물은 팽화처리에 의하여 대부분 증가되는 경향을 나타낸 반면 alcohol계, aldehyde계 및 acid계 화합물은 대부분 감소하는 경향을 나타내어 terpine계 화합물이 분석된 전체 휘발성 성분 함량의 약 70%를 차지하는 특징을 나타내었다.

참고문헌 (10)

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저자의 다른 논문 :

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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