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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 붕장어에 관한 식품학적 기초 자료 습득과 산업적 이용의 증대를 위해 붕장어의 일반성분과 맛에 영향을 미치는 지방산, 아미노산 그리고 핵산관련성분의 조성 특징을 계절별로 비교하여 맛의 변화를 살펴보고자 하였다.
제안 방법
- 0 mL/min의 유속으로 흘리면서 HPLC에 시료를 10 μL 주입하여 UV detector 254 nm에서 검출하였다. 각 핵산관련성분의 확인은 표준용액의 retention time과 비교하여 동정하였고, 검량선으로부터 각 시료용액의 peak 면적으로 환산하여 정량하였다.
- 구입 직후 가식부위와 비가식부위로 나누어 dry ice와 ice box를 이용하여 냉장상태를 유지하였으며, 곧바로 실험실로 옮겨와 deep freezer(Ultra low, Sanyo, Osaka, Japan)에 냉동보관 하였다.
- 분쇄된 시료를 70oC에서 30분 동안 환류추출을 한 후에 원심분리기를 이용해서 상징액을 얻었고, 이를 40oC에서 감압 농축하여 5 mL 0.2 M Na-Citrate buffer(pH 2.2)에 녹인 다음 0.22 μm syringe filter로 여과한 후 최종 아미노산 분석용 시료를 제조하였다.
- 붕장어의 맛에 영향을 미치는 구성아미노산과 유리아미노산 함량 변화 및 조성 차이를 비교, 확인하기 위해 아미노산 자동분석기를 이용하였으며, 붕장어의 구성아미노산과 유리아미노산의 조성은 Table 4, 5와 같다.
- 외식산업에서의 붕장어 이용성 증대에 기여하고자 계절에 따른 일반성분, 지방산, 핵산관련성분 및 아미노산의 변화를 분석하였다. 여름철 붕장어의 조지방 함량이 3.
- 핵산관련 표준물질인 ATP, ADP, IMP, Inosine(HxR), Hypoxanthine(Hx)은 각 0.001～1.0 mole의 표준용액을 조제하여 10 μL씩 주입하여 peak 면적으로 검량선을 작성하였다.
- 핵산관련성분을 분석하기 위해 two pump system으로 이루어져 있는 HPLC(Thermo Finnigan, IL, USA)에 분석용 column μ-Bondapak C18(3.9 mm i.d.×300 mm)을 장착하고 이동상으로 1% triethylamine · phosphoric acid(pH 6.5)를 2.0 mL/min의 유속으로 흘리면서 HPLC에 시료를 10 μL 주입하여 UV detector 254 nm에서 검출하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 모든 시약은 특급시약을 구입하여 사용하였고, 지방산 methyl ester는 Supelco(Supelco, Fluka, Sigma, Bellefonte, PA, USA), 핵산관련성분은 Sigma와 Fluka, 아미노산 표준물질은 Sigma사에서 구입하여 사용하였다.
- 붕장어(Conger myriaster)는 전남 완도의 활어시장내의 한 수산물 판매처에서 자연산 활어를 계절별(1월, 5월, 7월, 10월)로 구입하였으며, 크기는 53～66 cm(평균 59.0±3.7 cm)이었다.
- 지방추출에 사용한 n-hexane, n-pentane, diethylether 등 유기용매는 Fisher Scientific(Springfield, NJ, USA)에서 HPLC grade로 구입하여 사용하여 Wire spiral packed double distilling 장치(Normschliff, Geratebau, Germany)를 이용하여 재증류한 후 사용하였다.
데이터처리
- 붕장어에 함유되어 있는 지방산 종류와 조성 차이는 지방산 methyl ester 표준물질인 FAMs(Supelco, Fluka, Sigma)를 GC/MS 분석한 결과에서 확인된 retention time 및 mass spectrum과 비교하여 확인하였다.
이론/모형
- Methyl ester화된 지방산은 hexane을 이용하여 추출하였고, hexane층을 vial에서 N2 gas로 농축하여 GC/MS(QP-5050, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 분석하였으며, 시료의 이온화는 electron impact ionization(EI) 방법으로 행하였다.
- 장어의 지방산 조성을 확인하기 위하여 추출된 장어의 조지방을 정확히 칭량하여 AOCS(24)의 BF3-MeOH을 이용한 methyl ester화 방법을 이용하여 분석하였다.
- 채취한 가식부는 blender를 이용하여 균질화하였고, 이를 AOAC(23)에 따라 수분 분석은 상압가열건조법, 조회분은 건식회화법, 조단백질은 Kjeldahl법 그리고 조지방은 Soxhlet법으로 측정하였다.
성능/효과
- 각각의 구성 지방산 중 oleic acid만 총 함량과 같이 계절에 따른 유사한 감소 경향을 보였으나, palmitoleic acid, eicosenoic acid(C20:1) 그리고 docosenoic acid(C22:1)는 일정한 증감 경향을 보이지 않았다.
- ATP, ADP 및 AMP의 함량은 각각 0.058～0.083 μmol/g, 0.145～0.161 μmol/g, 0.166～0.179 μmol/g로 위의 성분들보다 낮게 확인되었다.
- Histidine은 붕장어의 유리아미노산 중 가장 많은 함량을 차지하고 있으며, 특히 여름철과 겨울철 붕장어에서 각각 644.4, 625.8 mg%로 높게 나타났다.
- MUFAs의 함량은 여름에서 가장 높게 확인되었지만 전반적으로 봄에서 겨울로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 각각의 구성 지방산 중 oleic acid만 총 함량과 같이 계절에 따른 유사한 감소 경향을 보였으나, palmitoleic acid, eicosenoic acid(C20:1) 그리고 docosenoic acid(C22:1)는 일정한 증감 경향을 보이지 않았다.
- 각각의 구성 지방산 중 oleic acid만 총 함량과 같이 계절에 따른 유사한 감소 경향을 보였으나, palmitoleic acid, eicosenoic acid(C20:1) 그리고 docosenoic acid(C22:1)는 일정한 증감 경향을 보이지 않았다. PUFAs는 17.86～26.39%의 함량이 확인되었으며, 주요 구성 지방산은 DHA와 EPA로 나타났고, 그 함량은 11.99～19.16% 범위로 확인되었다. SFAs와 MUFAs의 변화양상과는 반대로 가장 함량이 낮은 여름을 제외하고 봄에서 겨울로 계절이 변화함에 따라 전반적인 증가를 보였다.
- SFAs와 MUFAs의 변화양상과는 반대로 가장 함량이 낮은 여름을 제외하고 봄에서 겨울로 계절이 변화함에 따라 전반적인 증가를 보였다.
- 결과적으로 붕장어의 계절별 각 지방산의 조성비 차이는 있었으나 주요 지방산은 비슷하였다.
- 계절적으로 여름철 붕장어에서 histidine을 제외한 유리아미노산 함량이 534.8 mg%로 가장 많았으며, 특히 단맛과 감칠맛과 관련 있는 glycine(152.2 mg%), alanine(71.2 mg%) 그리고 glutamic acid(70.6 mg%)의 함량이 가장 높게 확인되었다.
- 구성아미노산의 총 함량은 여름철 붕장어가 79,285 mg%로 다른 계절보다 많았으며, 이 시기에 각 아미노산의 함량 또한 높게 확인되었다.
- 그중 주요 단일불포화지방산은 oleic acid로 확인되었으며, 조성비는 여름에 가장 높은 45.11%로 확인되었고, 겨울로 갈수록 감소하는 경향을 보였다.
- 11%로 확인되었고, 겨울로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 다가불포화지방산의 조성비는 전체의 17.82～26.39%로 확인되었으며, 주요 다가불포화지방산은 DHA, EPA가 확인되었다. 붕장어의 주요 다가불포화지방산은 DHA로 그 조성비가 9.
- 결과적으로 붕장어의 계절별 각 지방산의 조성비 차이는 있었으나 주요 지방산은 비슷하였다. 또한, 다가불포화지방산의 조성비가 봄에서 겨울로 갈수록 증가하는 경향을 나타냈다.
- 반면, MUFAs(단일불포화지방산)의 함량은 봄 48.09%, 여름 51.98%, 가을 47.74% 그리고 겨울 47.16%로 SFAs와 유사하게 겨울로 갈수록 그 함량이 다소 낮아지는 경향을 보였으나 계절별 큰 차이는 확인되지 않았다.
- 본 연구에서 확인된 붕장어의 일반성분의 변화는 산란기인 봄에서 여름사이에 수분함량과 단백질함량이 가장 높았으며, 회분함량과 지질함량이 가장 낮게 나타났다.
- 본 연구에서 붕장어의 Hx 함량은 0.913～2.237 μmol/g으로 Kim 등(20)이 말하는 맛이 좋은 정도의 함량을 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 계절적으로 봄철의 붕장어에서 함량이 0.913 μmol/g으로 가장 낮았으며, 겨울철의 붕장어가 2.237 μmol/g으로 사계절 중 가장 높게 확인되었다.
- 불포화지방산 중 PUFAs(다가불포화지방산)의 함량은 봄 21.91%, 여름 17.82%, 가을 26.17% 그리고 겨울 26.39%로 여름에는 약간 낮지만 봄에서 겨울로 갈수록 높아지는 경향을 보였다.
- 붕장어에서 확인된 주요 핵산관련성분은 IMP로 확인되었으며, 3.617～5.524 μmol/g의 함량을 나타냈다.
- 붕장어의 불포화지방산(MUFAs＋PUFAs) 함량은 봄, 여름, 가을 및 겨울에 각각 70.00%, 69.80%, 73.91% 그리고 73.55%로 SFAs와는 상대적으로 봄에서 겨울로 갈수록 함량이 높아지는 경향을 나타냈다.
- 39%로 확인되었으며, 주요 다가불포화지방산은 DHA, EPA가 확인되었다. 붕장어의 주요 다가불포화지방산은 DHA로 그 조성비가 9.91～12.55%로 확인되었고, 겨울로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 결과적으로 붕장어의 계절별 각 지방산의 조성비 차이는 있었으나 주요 지방산은 비슷하였다.
- 붕장어의 지방산 조성 확인한 결과는 Table 2에 나타내었으며, 주요 지방산으로 oleic acid(C18:1)가 36.76～45.11%로 가장 많은 함량을 차지하였고, 다음으로 palmitic acid(C16:0), docosahexaenoic acid(DHA; C22:6), palmitoleic acid(C16:1), eicosapentaenoic acid(EPA; C20:5)가 각각 16.78～18.48%, 9.91～12.55%, 6.52～9.51% 그리고 2.09～6.74% 등의 순으로 확인되었다.
- 붕장어의 포화지방산 중 palmitic acid와 oleic acid의 조성비가 대체적으로 봄에서 겨울로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 단일불포화지방산은 47.
- 아미노산 중 glutamic acid(14,178.7～7,802.6 mg%), aspartic acid(4,669.2～8,259.0 mg%), lysine(4,198.3～7,540.8 mg%), leucine(3,843.6～6,782.1 mg%) 등이 주요 구성아미노산으로, histidine(199.6～644.4 mg%), glycine(94.8～152.2 mg%), alanine(35.3～71.2 mg%), glutamic acid (44.1～70.6 mg%) 등이 주요 유리아미노산으로 확인되었으며, 정미물질 중 맛과 관련 있는 유리아미노산의 총량은 여름철과 겨울철에 각각 1,179.2과 1,605.2 mg%로 높게 나타났다.
- 어류의 주요 정미성분의 함량으로 확인한 결과 핵산관련성분은 겨울철이, 유리아미노산은 여름철이 가장 많았으나 이들 정미성분의 함량이 특정 계절에만 높게 나타나지는 않았다.
- 유리아미노산은 주로 맛과 관련 있는 정미성분으로 붕장어의 유리아미노산 함량은 여름이 1,179.2 mg%로 가장 높았고, 겨울(1,065.2 mg%), 봄(697.3 mg%), 가을(650.2 mg%) 순으로 확인되었다.
- 이상의 결과에서와 같이 붕장어의 맛 성분 변화는 단순한 변화 경향을 가지고 있는 것이 아니라 계절, 생리적 상태, 서식 환경 등에 따라 상당한 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.
- 이상의 결과와 같이 붕장어 지질 중 SFAs의 함량은 봄과 여름 보다 가을과 겨울철에 낮아지는 경향을 보였고, 각각의 SFAs에 대해서도 docosanoic acid(C22:0)를 제외한 myristic acid(C14:0), palmitic acid, stearic acid(C18:0), eicosanoic acid(C20:0) 등의 함량이 겨울철로 갈수록 낮아지는 경향을 보였다.
- 붕장어의 지방산 함량은 계절과 관계가 있는 것으로 사료된다. 전반적으로는 봄에서 겨울로 갈수록 SFAs와 MUFAs가 감소하고 PUFAs가 증가하는 경향을 보였고, 세부적으로는 SFAs와 MUFAs의 함량이 가장 높은 계절은 여름이었으며, PUFAs의 함량이 가장 높은 계절은 겨울이었다.
- 지방산 조성 중 포화지방산인 palmitic acid, stearic acid, 단일불포화지방산인 oleic acid, palmitoleic acid 그리고 다가불포화지방산인 DHA, EPA가 주요 지방산으로 확인되었다. 전체 지방산 중 oleic acid가 36.76～45.11%로 가장 높은 함량을 차지하였고, 다가불포화지방산의 조성비가 봄에서 겨울로 갈수록 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 지방산 조성비의 계절적 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다.
- 전체적인 구성아미노산의 함량 차이는 어획장소, 시기, 방법 등에 기인한 것으로 판단되었다.
- 조회분 함량은 수분함량이 가장 적은 가을 붕장어에서 가장 높은 1.8%를 보였으며, 봄, 여름 및 겨울 붕장어에서 각각 1.3%, 1.4% 그리고 1.2%로 나타났다.
- 주요 구성아미노산으로 glutamic acid, aspartic acid, lysine, leucine 및 arginine 등이 확인되었고 cystine, tryptophan 등은 소량 확인되었다.
- 지방산 조성 중 포화지방산인 palmitic acid, stearic acid, 단일불포화지방산인 oleic acid, palmitoleic acid 그리고 다가불포화지방산인 DHA, EPA가 주요 지방산으로 확인되었다.
- 지방산의 구성 비교에서 붕장어의 포화지방산(saturated fatty acids; SFAs)과 불포화지방산(unsaturated fatty acids; UFAs)의 비율은 계절적으로 각각 봄철이 30.00%와 70.00%, 여름이 30.21%와 69.80%, 가을철이 26.09%와 73.91% 그리고 겨울철이 26.45%와 73.55%로 불포화지방산의 함량이 훨씬 높았고, 겨울철 붕장어에서 함량 차이가 가장 크게 나타났다.
- 필수아미노산 함량은 34.463 mg%로 총 구성아미노산 함량 중 43.5%를 차지하였다.
- 핵산관련성분 중 맛에 직접적인 영향을 주는 IMP(3.617～5.524 μmol/g)와 Hx(0.913～2.238 μmol/g) 그리고 무미의 HxR(0.625～1.652 μmol/g)이 ATP(0.058～0.083 μmol/g), ADP(0.145～0.161 μmol/g), AMP(0.166～0.179 μmol/g)보다 높은 함량을 보였으며, 어류의 지미성분인 IMP와 Hx의 함량이 7.219 μmol/g으로 겨울에 가장 높게 나타났다.
- 핵산관련성분의 총 함량은 봄철(7.282 μmol/g)이 가장 낮았고 겨울철(8.290 μmol/g)로 갈수록 증가하는 경향을 보였으며, IMP와 Hx의 함량을 고려했을 때 겨울철의 붕장어에서 핵산관련성분의 함량이 가장 높아 다른 계절의 붕장어보다 맛에 더 좋은 영향을 미칠 것으로 사료된다.
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