특성이 다른 나물콩 4종을 재료로 콩나물을 재배한 후 SDE 법으로 콩나물의 향기 성분을 분석한 결과는 다음과 같았다. 1. 총 52개의 향기 성분이 분석되었으며, 품종별로 $46{\sim}50$ 개의 성분을 확인하였다. 2. 향기성분은 알콜류 16종, 알데하이드류 17종, 케톤류 10종, furan 류 2종, acid류 2종 및 기타 5종이 분석되었으며, 오리알태는 알데하이드류, 다원콩은 알콜류의 성분 수가 타 품종보다 적게 나타났다. 3. 품종별 향기성분의 상대적 함량은 오리알태가 가장 높았으나 동정된 성분의 갯수는 풍산나물콩과 녹채콩이 많았다. 4. 다원콩은 알콜류와 알데하이드류가 비슷한 함량 조성을 보였으나 기타 품종들은 알데하이드류가 알콜류보다 높은 함량을 나타내었다. 5. 4 품종 모두 2-hydroxybenzaldehyde, hexanol, 1-octen-3-ol 등이 상대적으로 함량이 높았다.
특성이 다른 나물콩 4종을 재료로 콩나물을 재배한 후 SDE 법으로 콩나물의 향기 성분을 분석한 결과는 다음과 같았다. 1. 총 52개의 향기 성분이 분석되었으며, 품종별로 $46{\sim}50$ 개의 성분을 확인하였다. 2. 향기성분은 알콜류 16종, 알데하이드류 17종, 케톤류 10종, furan 류 2종, acid류 2종 및 기타 5종이 분석되었으며, 오리알태는 알데하이드류, 다원콩은 알콜류의 성분 수가 타 품종보다 적게 나타났다. 3. 품종별 향기성분의 상대적 함량은 오리알태가 가장 높았으나 동정된 성분의 갯수는 풍산나물콩과 녹채콩이 많았다. 4. 다원콩은 알콜류와 알데하이드류가 비슷한 함량 조성을 보였으나 기타 품종들은 알데하이드류가 알콜류보다 높은 함량을 나타내었다. 5. 4 품종 모두 2-hydroxybenzaldehyde, hexanol, 1-octen-3-ol 등이 상대적으로 함량이 높았다.
The identification of volatile constituents in foods is important in creating flavor compounds to improve the flavor of foods. This study was conducted to identify the flavor compounds in soybean sprouts cultivated with 4 different types of soybean seeds. A total of 52 flavor compounds were identifi...
The identification of volatile constituents in foods is important in creating flavor compounds to improve the flavor of foods. This study was conducted to identify the flavor compounds in soybean sprouts cultivated with 4 different types of soybean seeds. A total of 52 flavor compounds were identified and composed mainly of alcohols (16), aldehydes (17), ketones (10), acids (2), furans (2), and miscellaneous compounds (5). Sprouts cultivated with Dawonkong and Orialtae showed 46 flavor compounds whereas Pungsannamulkong and Nokchaekong was 49 and 50. In total flavor compounds contents, Orialtae was the highest (19.3 mg/kg RC) and followed by Pungsannamulkong (15.83 mg/kg RC), Dawonkong (13.2 mg/kg RC), and Nokchaekong (11.3 mg/kg RC) in that order. Two groups including alcohols and aldehydes were detected high amounts in which their ratio were analyzed 32% and 51% in total flavor contents, respectively. It may be responsible for flavor in soybean sprouts. In case each flavor compound content, 2-hydroxybenzaldehyde was detected the major compound and hexanol, 1-octen-3-ol, and hexanal that the main compounds in lipid oxidation of soybean products were identified the main volatile flavor compounds in soybean sprouts.
The identification of volatile constituents in foods is important in creating flavor compounds to improve the flavor of foods. This study was conducted to identify the flavor compounds in soybean sprouts cultivated with 4 different types of soybean seeds. A total of 52 flavor compounds were identified and composed mainly of alcohols (16), aldehydes (17), ketones (10), acids (2), furans (2), and miscellaneous compounds (5). Sprouts cultivated with Dawonkong and Orialtae showed 46 flavor compounds whereas Pungsannamulkong and Nokchaekong was 49 and 50. In total flavor compounds contents, Orialtae was the highest (19.3 mg/kg RC) and followed by Pungsannamulkong (15.83 mg/kg RC), Dawonkong (13.2 mg/kg RC), and Nokchaekong (11.3 mg/kg RC) in that order. Two groups including alcohols and aldehydes were detected high amounts in which their ratio were analyzed 32% and 51% in total flavor contents, respectively. It may be responsible for flavor in soybean sprouts. In case each flavor compound content, 2-hydroxybenzaldehyde was detected the major compound and hexanol, 1-octen-3-ol, and hexanal that the main compounds in lipid oxidation of soybean products were identified the main volatile flavor compounds in soybean sprouts.
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문제 정의
본 연구는 전통 식품인 콩나물의 고부가가치화를 위한 우량 나물콩 품종 육성의 자료를 제공하고자 특성이 다른 나물콩을 재료로 재배된 콩나물의 향기 성분을 분석하였기에 이를 보고하고자 한다.
제안 방법
GC/MS에 의해 total ionization chromatogram(TIC)에 분리된 각 peak의 성분 분석은 mass spectrum library(WILEY 7 N, NBS 75 K)와 mass spectral data book의 spectrum과의 일치(Robert, 1995; Stehagen et al., 1974), 문헌상의 retention index와의 일치(Davies, 1990; Sadtler Research Laboratories, 1986; Komthong et al., 2006) 및 표준물질의 분석 data를 비교하여 확인하였다. 확인된 휘발성 향기성분의 정량은 내부표준물질로 첨가된 n-butyl benzene과 동정된 향기성분의 peak area를 이용하여 시료 1 kg에 함유된 휘발성 향기성분을 상대적으로 정량하였으며, 정량을 위해 사용한 내부 표준물질과 동정된 각 화합물의 검출기 내에서의 response factor 등은 고려하지 않았다.
, 2006) 및 표준물질의 분석 data를 비교하여 확인하였다. 확인된 휘발성 향기성분의 정량은 내부표준물질로 첨가된 n-butyl benzene과 동정된 향기성분의 peak area를 이용하여 시료 1 kg에 함유된 휘발성 향기성분을 상대적으로 정량하였으며, 정량을 위해 사용한 내부 표준물질과 동정된 각 화합물의 검출기 내에서의 response factor 등은 고려하지 않았다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 모든 표준시약은 미국 Sigma사에서 구입하였으며, 추출 및 chromatography에 사용한 유기용매는 wire spiral packed double distilling 장치로 재증류한 것을 사용하였다. 또한 물은 순수재증류장치(Millipore Milford, USA)에서 얻은 Milli Q water를 사용하였으며 유기용매의 탈수에 사용된 무수 Na2SO4는 105℃ dry oven에서 미리 4시간 동안 건조시켰다.
콩나물 재배용 원료콩은 2008년에 재배된 풍산나물콩 등 4 품종을 국립식량과학원에서 분양받아 사용하였다. 공시 재료의 특성을 보면 풍산나물콩은 현재 콩나물 재배시 원료 콩으로 가장 많이 사용되는 것으로 황색 자엽을 가진 반면 녹채콩은 녹색 자엽을 지닌 품종이며, 다원콩은 검정색 종 피에 황색 자엽이다.
오리알태는 재래종으로서 콩나물 특성이 우수하다하여 시중에서 널리 사용되고 있는 원료콩이다. 콩나물은 24℃ 항온기에서 6일간 재배한 후 분석 시료로 사용하였다.
휘발성 향기성분의 정량분석을 위해 GC/MS는 HP 5973 Mass selective detector(Agilent technologies Inc., USA)가 연결된 HP 6890 Series gas chromatograph를 사용하였다. 휘발성 향기성분의 분리를 위해 column은 DB-WAX(60 m × 0.
이론/모형
먼저 시료 200 g에 Milli Q water 1 L를 혼합하고 정량분석을 위해 내부표준물질로 n-butylbenzene 1μL(851.4 μg, Aldrich, USA)를 첨가하여 Schultz 등(1977)의 방법에 따라 개량된 연속수증기증류추출장치(Likens & Nickerson type simultaneous steam distillation and extraction apparatus, SDE)에서 재증류한 n-pentane과 diethyl ether 혼합용매(1:1, v/v) 100 mL를 사용하여 상압 하에서 2시간 동안 향기성분을 추출하였다.
25 µm film thickness, J&W, USA)를 사용하였고, oven의 온도는 40℃에서 3분간 유지한 다음 2℃/min의 속도로 180℃까지 상승시켰으며, carrier gas의 유속은 1 mL/min(He)로 유지하였다. 분리된 화합물의 이온화는 electron impact ionization(EI)방법으로 행하였으며 ionization voltage와 ion source의 온도는 각각 70 eV와 230℃로 설정 하였고, 분석할 분자량의 범위는 40~350(m/z)로 설정하였다. GC injector의 온도는 250℃로 설정하였으며, 시료는 1μL를 split ratio 1:10으로 주입하였다.
특성이 다른 나물콩 4종을 재료로 콩나물을 재배한 후 SDE 법으로 콩나물의 향기 성분을 분석한 결과는 다음과 같았다.
성능/효과
1. 총 52개의 향기 성분이 분석되었으며, 품종별로 46~50개의 성분을 확인하였다.
Hydroxybenzaldehyde는 phenol 성 화합물이며 농약, 의약품 제조의 원료로 사용되고 있는 바, 오리알태가 콩나물 관련업체에서 선호도가 높은 것이 내병성 때문인 것으로 알려져 있으므로 오리알태의 특성과 2-hydroxybenzaldehyde 의 함량과는 연관이 있을 것으로 사료되나 좀 더 검토가 요구된다. 2-Hydroxybenzaldehyde 다음으로는 hexanol, 1-octen+3-ol, 2-pentyl furan, hexanal 순으로 상대적 함량이 높았으며, 이들 성분의 원료콩별 비율은 일정한 경향이 없었으나 풍산나물콩이 다른 콩에 비해 대체로 높은 함량 비율을 나타내었다. Arai et al.
2. 향기성분은 알콜류 16종, 알데하이드류 17종, 케톤류 10종, furan 류 2종, acid류 2종 및 기타 5종이 분석되었으며, 오리알태는 알데하이드류, 다원콩은 알콜류의 성분 수가 타 품종보다 적게 나타났다.
3. 품종별 향기성분의 상대적 함량은 오리알태가 가장 높았으나 동정된 성분의 갯수는 풍산나물콩과 녹채콩이 많았다.
4. 다원콩은 알콜류와 알데하이드류가 비슷한 함량 조성을 보였으나 기타 품종들은 알데하이드류가 알콜류보다 높은 함량을 나타내었다.
5. 4 품종 모두 2-hydroxybenzaldehyde, hexanol, 1-octen-3-ol 등이 상대적으로 함량이 높았다.
본 연구에서도 furan류와 pyridines이 분석되었는데 이들이 추출법에 따라 새로이 생성된 화합물인 지는 추후 검토가 필요하리라 생각된다. 그러나 그동안의 결과에서 증류법과 용매 추출법 향기 성분의 profile은 거의 유사한 것으로 보고된 바 있으므로 본 연구의 결과인 52개 성분은 콩나물의 향기 성분으로 단정하여도 무리가 없을 것으로 판단된다.
3 mg/kg)의 순서로 나타났다. 그러나 분석된 향기 성분의 종류는 녹채 콩이 50개, 풍산나물콩이 49개인 반면 다원콩과 오리알태는 46개에 불과하여(Table 2) 품종의 특성에 따라 콩나물의 향기 성분 조성이 달라짐을 판단할 수 있었다. 향기 성분은 알데하이드류가 17종으로 가장 많았으며, 알콜류가 16종, 케톤류가 10종이었다.
원료콩에 따라 향기 성분의 조성 정도는 달랐는데 원료콩에 따른 상대적 함량은 오리알태(19.2 mg/kg), 풍산나물콩 (15.8 mg/kg), 다원콩(13.2 mg/kg), 녹채콩(11.3 mg/kg)의 순서로 나타났다. 그러나 분석된 향기 성분의 종류는 녹채 콩이 50개, 풍산나물콩이 49개인 반면 다원콩과 오리알태는 46개에 불과하여(Table 2) 품종의 특성에 따라 콩나물의 향기 성분 조성이 달라짐을 판단할 수 있었다.
Acid는 acetic acid와 hexanoic acid 2종이 분석되었으나 이들의 함량은 미미하였으며, 그밖에 furan 류 2종, lactone 1종 등 7종의 기타 성분을 확인할 수 있었다. 전체 향기 성분의 함량 비율에서는 알데하이드류가 50.5%, 알콜류가 32.0%를 차지하여 콩나물의 향기 대부분은 이들 2 종류가 차지함을 알 수 있었다. 그러나 적은 양에서도 독특한 향기 성분을 나타내며 냄새의 역치가 큰 성분이 존재하므로 이에 관해서는 좀더 면밀한 연구가 있어야 할 것이다.
한편, 다원콩이 다른 콩과는 달리 원료콩별 향기 함량의 비율에서 차이를 보였다. 즉 다원콩은 알콜류와 알데하이드류의 조성비가 38% : 39%로 비슷한 것에 비해 다른 원료콩에서는 알데하이드류가 알콜류 보다는 1.5배 이상 높은 함량을 나타내었으며, 케톤류의 함량비도 다원콩은 다른 콩에 비해 훨씬 높게 나타났다. 따라서 검정콩인 다원콩의 특성과 향기 조성과의 관련 여부는 더 많은 유전자원을 대상으로 검토되어야 할 것이다.
그러나 분석된 향기 성분의 종류는 녹채 콩이 50개, 풍산나물콩이 49개인 반면 다원콩과 오리알태는 46개에 불과하여(Table 2) 품종의 특성에 따라 콩나물의 향기 성분 조성이 달라짐을 판단할 수 있었다. 향기 성분은 알데하이드류가 17종으로 가장 많았으며, 알콜류가 16종, 케톤류가 10종이었다. Acid는 acetic acid와 hexanoic acid 2종이 분석되었으나 이들의 함량은 미미하였으며, 그밖에 furan 류 2종, lactone 1종 등 7종의 기타 성분을 확인할 수 있었다.
향기 성분중에서 함량이 가장 크게 확인된 것은 2-hydroxybenzaldehyde이었으며 특히 오리알태에서 함량이 높았다. Hydroxybenzaldehyde는 phenol 성 화합물이며 농약, 의약품 제조의 원료로 사용되고 있는 바, 오리알태가 콩나물 관련업체에서 선호도가 높은 것이 내병성 때문인 것으로 알려져 있으므로 오리알태의 특성과 2-hydroxybenzaldehyde 의 함량과는 연관이 있을 것으로 사료되나 좀 더 검토가 요구된다.
후속연구
향기 성분중에서 함량이 가장 크게 확인된 것은 2-hydroxybenzaldehyde이었으며 특히 오리알태에서 함량이 높았다. Hydroxybenzaldehyde는 phenol 성 화합물이며 농약, 의약품 제조의 원료로 사용되고 있는 바, 오리알태가 콩나물 관련업체에서 선호도가 높은 것이 내병성 때문인 것으로 알려져 있으므로 오리알태의 특성과 2-hydroxybenzaldehyde 의 함량과는 연관이 있을 것으로 사료되나 좀 더 검토가 요구된다. 2-Hydroxybenzaldehyde 다음으로는 hexanol, 1-octen+3-ol, 2-pentyl furan, hexanal 순으로 상대적 함량이 높았으며, 이들 성분의 원료콩별 비율은 일정한 경향이 없었으나 풍산나물콩이 다른 콩에 비해 대체로 높은 함량 비율을 나타내었다.
(1994)은 lipoxygenase가 결핍된 콩은 비린 맛이 나타나지 않아 두부 및 두유 적성이 일반콩보다 우수하다고 발표한 바 있으므로 lipoxygenase가 결핍된 콩으로 콩나물을 재배하면 풋내에 관여하는 향기 성분으로 알려진 hexanal, hexanol, 1-octen-3-ol의 함량이 줄어들 것으로 추정된다. 그러나 이들 성분의 감소가 콩나물 특유의 향기 생성에 미칠 영향에 대해서는 좀 더 정밀한 연구가 필요할 것이다.
0%를 차지하여 콩나물의 향기 대부분은 이들 2 종류가 차지함을 알 수 있었다. 그러나 적은 양에서도 독특한 향기 성분을 나타내며 냄새의 역치가 큰 성분이 존재하므로 이에 관해서는 좀더 면밀한 연구가 있어야 할 것이다. 일반적으로 휘발성 화합물은 지질의 산화 및 분해, 당과 아미노산의 가열에 의한 반응 등으로 생성되는데, 특히 aldehyde류는 산화효소에 의해 지방산이 분해됨에 따라 발생(Quach et al.
(1985)등은 lipoxygenase가 linoleic acid로부터 n-hexanal, hexanol, 1-octen-3-ol, n-pentanol을 생성하는 주요 효소임을 발표한 바 있는데, 공시재료로 쓰인 원료콩들이 모두 lipoxygenase를 함유하고 있으며 함유 지방산 중 linoleic acid 함량이 50% 이상을 차지하고 있음을 볼 때 콩나물의 향기 성분은 대체로 지질의 산화에 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 그러나 함량이 적더라도 냄새 역가가 큰 향기 성분이 있을 수 있으므로 개별 성분의 특성에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 한편, Kim et al.
5배 이상 높은 함량을 나타내었으며, 케톤류의 함량비도 다원콩은 다른 콩에 비해 훨씬 높게 나타났다. 따라서 검정콩인 다원콩의 특성과 향기 조성과의 관련 여부는 더 많은 유전자원을 대상으로 검토되어야 할 것이다.
Kim(2001)은 열 추출시 카라멜 반응이나 마이얄 반응에 의한 새로운 생성물이 나타날 가능성을 언급하며 SDE 추출시 헤테로 환상화합물인 furan, pyridines 등이 생성된다고 하였다. 본 연구에서도 furan류와 pyridines이 분석되었는데 이들이 추출법에 따라 새로이 생성된 화합물인 지는 추후 검토가 필요하리라 생각된다. 그러나 그동안의 결과에서 증류법과 용매 추출법 향기 성분의 profile은 거의 유사한 것으로 보고된 바 있으므로 본 연구의 결과인 52개 성분은 콩나물의 향기 성분으로 단정하여도 무리가 없을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
콩 비린내 관여 효소는 무엇인가?
콩 관련 식품에 관해서도 몇몇 논문이 발표되었는데, MacLeod & Ames(1988)는 콩 및 콩 가공식품에서의 향기 조성에는 지방족 탄화수소류, 알콜류, 알데히드류, 케톤류, 터펜류, 벤젠류, 피라진류 등이 관여한다고 하였으며, Kim et al.(2000)은 콩 비린내 관여 효소인 lipoxygenase가 결핍된 콩과 그 가공품의 휘발성 성분을 분석한 결과 콩의 전지분에서 8개 성분 및 탈지분에서 14개 성분을 확인하였으며, 콩나물에서도 17개 성분을 분석하였다. Jeong et al.
콩 및 콩 가공식품에서의 향기 조성에 관여하는 성분은 무엇인가?
콩 관련 식품에 관해서도 몇몇 논문이 발표되었는데, MacLeod & Ames(1988)는 콩 및 콩 가공식품에서의 향기 조성에는 지방족 탄화수소류, 알콜류, 알데히드류, 케톤류, 터펜류, 벤젠류, 피라진류 등이 관여한다고 하였으며, Kim et al.(2000)은 콩 비린내 관여 효소인 lipoxygenase가 결핍된 콩과 그 가공품의 휘발성 성분을 분석한 결과 콩의 전지분에서 8개 성분 및 탈지분에서 14개 성분을 확인하였으며, 콩나물에서도 17개 성분을 분석하였다.
식품의 향기 성분은 어떻게 발생하는가?
식품의 향기는 색, 맛, 조직감 등과 함께 품질의 중요한 특성이 되며, 천연식품의 경우 그 식품 특유의 향기를 가지고 있다. Hayase & Kato(1989)는 향기 성분은 식품의 단백질, 탄수화물, 지질 등이 가열처리에 의하여 서로 상호작용함으로써 발생한다고 하였으며, 가열 조건에 따라 같은 식품이라도 서로 다른 향이 발생할 수 있다고 하였다. Schultz et al.
참고문헌 (17)
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Hayase, F. and H. Kato. 1989. Chemical analysis of the com pounds produced by amino-carbonyl reaction in foods and biological systems. J. Oil Chem. 38 : 865-869
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