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문제 정의
- 또한 대부분이 발효식초로 특히 마시는 식초시장의 고급화 및 다양성으로 소비자의 성향을 이끌어 내고 있다[12]. 이에 본 연구에서는 시판되고 있는 수입산 식초음료 중에서 대표적인 브랜드인 일본산 2종(유자폰즈 포함), 이탈리아산 1종과 국내산에서는 고급화로 브랜드 한 제품 1종을 선정하여 제품의 휘발성 향기성분을 비교하여 다양한 식초음료개발에 대한 기초자료를 제시하고자 한다.
제안 방법
- 100 ml headspace glass vial (Supelco, Inc., USA)에 각 시료 10g과 내부표준물질 cyclohexanone (95.7 μg)을 주입한 후 alumimum crimp seal (20 mm, open center)과 polytetrafluoroethylene (PTFE)/sillicone septum (60 mils)으로 밀봉하였다.
- 그리고 정량분석을 위하여 각 화합물의 함량은 내부표준물질 (cyclohexanone, 95.7 μg)을 이용하여 상대적 함량(factor=1, ng/g)으로 환산하였다.
- 직접 SPME fiber를 고정시켜서 headspace glass vial 내부(온도 40°C)에 있는 휘발성 물질을 40분 동안 흡착시켜 GC/MSD로 분석하였으며 각 시료는 3회 반복 실시하였다.
- GC/MSD 분석은 HP6890 GC/5973 mass selective detector (MSD, Hewlett-packard Co., Bellefonte, PA, USA)를 사용하였고, column은 DB-WaxTM capillary column (60 m length × 0.25 mm I.D × 0.25 μm film thickness, J&W Scientific, Folsom, CA, USA)을 사용하였다.
- 향기성분 흡착후 SPME fiber를 직접 주입하여 injection port에서 220°C, 5분간 탈착시켰으며, splitless mode로 분석하였다.
대상 데이터
- 식초음료는 2009년 경남 창원시 소재의 마트에서 일본산 2종(포도블루베리식초(총산 3.4%, pH 2.6, 당도 31 ºBrix), 유자폰즈(총산 2.0%, pH 3.79, 당도 25.4 ºBrix)), 이탈리아산 1종(발사믹식초(총산 5.9%, pH 2.8, 당도 19.2 ºBrix)) 및 국내산 1종(백포도와인식초(총산 4.8%, pH 2.9, 당도 5.8 ºBrix))을 구입하여 시료로 사용하였다.
- 시료의 휘발성 향기성분의 흡착은 SPME 장치(SupelcoTM Solid Phase Microextraction Fiber Holder, Supelco, Inc., Bellefonte, PA, USA)에 Polydimethylsiloxane/ Divinylbenzene (PDMS/DVB) fiber (0.65 μm coating thickness, Supelco, U.S.A)를 사용하였다.
데이터처리
- 분석결과는 통계프로그램인 SPSS (Statistical Package Inc., USA)를 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하여 통계적 유의성(p＜0.05) 검증 Duncan's multiple range test로 하였다.
이론/모형
- 향기성분 흡착후 SPME fiber를 직접 주입하여 injection port에서 220°C, 5분간 탈착시켰으며, splitless mode로 분석하였다. GC/MSD 분석조건은 Cha등의 방법[3]에 따라 행하였다. 각 화합물의 잠정적인 동정은 standard MS library data (Wiley 275K, Hewlett-Packard Co.
성능/효과
- 시판 식초음료의 휘발성 향기성분 분석결과 총 179종으로, 산류 12종, 에스테르류 27종, 알콜류 20종, 알데히드류 13종, 테르펜류 72종, 방향족화합물 14종, 케톤류 11종 및 기타 10종의 화합물이 검출되었다(Table 1). 이탈리아산 발사믹식초의 경우 총 62종의 화합물(산류 11종, 에스테르류 17종, 알콜류 10종, 알데히드류 8종, 테르펜류 3종, 방향족화합물 4종 및 케톤류 9종)이 검출되었다.
- 시판 식초음료의 휘발성 향기성분 분석결과 총 179종으로, 산류 12종, 에스테르류 27종, 알콜류 20종, 알데히드류 13종, 테르펜류 72종, 방향족화합물 14종, 케톤류 11종 및 기타 10종의 화합물이 검출되었다(Table 1). 이탈리아산 발사믹식초의 경우 총 62종의 화합물(산류 11종, 에스테르류 17종, 알콜류 10종, 알데히드류 8종, 테르펜류 3종, 방향족화합물 4종 및 케톤류 9종)이 검출되었다. 휘발성 화합물의 조성 비율을 본다면 산류(61.
- 7%)가 대부분의 함량을 차지하였다. 일본산 포도와 블루 베리 식초음료의 경우는 총 55종 화합물(산류 7종, 에스테르류 8종, 알콜류 9종, 알데히드류 7종, 테르펜류 13종, 방향족 화합물 7종, 케톤류 1종 및 기타 3종)로 산류 56.3%, 케톤류 15.7% 및 에스테르 8.97%로 이탈리아산 발사믹 식초음료에비해 전반적인 함량은 낮으나 유사한 조성비율 나타내었다. 일본산 유자폰즈의 경우 총 106종 화합물(산류 3종, 에스테르류 12종, 알콜류 8종, 알데히드류 7종, 테르펜류 63종, 방향족화합물 6종, 케톤류 2종 및 기타 5종)이 검출되었다.
- 97%로 이탈리아산 발사믹 식초음료에비해 전반적인 함량은 낮으나 유사한 조성비율 나타내었다. 일본산 유자폰즈의 경우 총 106종 화합물(산류 3종, 에스테르류 12종, 알콜류 8종, 알데히드류 7종, 테르펜류 63종, 방향족화합물 6종, 케톤류 2종 및 기타 5종)이 검출되었다. 휘발성 화합물의 조성비율을 보면 유자로부터 기인되는 테르펜류화합물(79.
- 6%)이 대부분의 함량이었다. 국내산 백포도와인식초의 경우는 총 50종의 화합물(산류 10종, 에스테르류 10종, 알콜류 9종, 알데히드류 8종, 테르펜류 2종, 방향족 화합물 5종, 케톤류 4종 및 기타 2종)로, 산류가 81% 및 케톤류 9.0%로 대부분의 함량을 나타내었다. 국내산 백포도 식초음료의 경우 다른 식초음료에 비해 산류의 함량은 높았고 다른 화합물의 함량은 상대적으로 낮았다.
- 각 그룹별에 따른 휘발성 향기성분의 비교하여 본다면 산류에서는 모든 시료에서 acetic acid (sour taste, pungent 향)의 함량이 가장 높게 나타났고 특히 국내산 식초음료에서 가장 높은 함량을 나타났으며 유자폰즈를 제외한 모든 식초음료에서 C6~C12 acids류가 검출이 되었다.
- Chinnici 등[4]은 diethyl succinate, ethylmalate와 같은 화합물은 알콜발효와 상관성이 높은 화합물로 알콜발효 및 초산발효를 거쳐서 생성된 발사믹식초에서는 중요한 에스테르화합물이라고 보고하였다. 본 연구에서도 이탈리아산 발사믹 식초음료에서 높은 함량으로 검출되는 것으로 보아 2단발효(알콜발효 및 초산발효)를 통한 양조식초류로 판단된다. 유자폰즈에서는 ethyl acetate (fruity향), ethyl phenylacetate (sweet향), octyl acetate 및 2-phenylethyl acetate의 함량이 높게 나타났다.
- 일본산 포도와 블루베리식초의 경우 dodecanol 및 알콜향 isoamyl alcohol이 대부분의 함량을 나타내었다. 국내산 백포도와인 식초음료의 경우는 초산균 내에서 glycerol의 효소적 분해산물로 추정되는 propylene glycol 및 3-methylbutanol의 함량이 높았고, 유자 폰즈의 경우는 ethanol의 함량이 대부분을 차지하였다.
- 알데히드류 경우 시료들 간에 함량적 차이는 있으나 5-methylfurfural, decanal 및 furfural의 함량이 높게 나타났다. 일반적으로 비효소적 갈변반응 생성물로 furfural (fruity, flower향)은 5탄당, 5-methylfurfural (caramel, burnt sugar 향)은 6탄당의 가열반응 생성물로 발사믹식초의 관능적 질의 평가를 측정하는 화합물로 가능성이 보고되었다[9].
- 케톤류 화합물에서는 모든 시료에서 2-cyclohexylidene cyclohexanone 화합물이 특이적으로 높게 나타났고 3-hydroxy-2-butanone (butter, milk향)이 발사믹 식초음료와 백포도 식초음료에서 높게 나타났다. Blanch 등[2]의 보고에 따르면 3-hydroxy-2-butanone이 검출되는 식초는 알콜발효및 초산발효를 거쳐 제조된 양조식초의 경우에 발견되는 화합물로 보고하였다.
후속연구
- Njoroge 등[18]은 α-terpineol과 linalool은 limonene의 산화산물로 테르펜류는 환경조건(가열, 빛, 수분 및 촉매제 등)에 따라 테르펜 알콜류로 쉽게 변화된다고 보고하였다. 그러므로 유자폰즈의 품질의 안정성을 위해서는 주된 향기성분의 테르펜류의 산화적 생산물 억제방법에 대한 연구가 요구된다.
- 식초음료시장은 다양한 종류뿐 아니라 발효과정을 통해 생성되는 풍부한 향미를 가지는 고품질의 제품이 선호되므로, 국내산 식초음료는 2단발효를 통한 양조식초 품질의 차별화를 하였으나 다른 수입산 식초에 비해 전반적으로 산류를 제외하고는 낮은 향취를 갖는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 재래식 방식의 식초제조가 산업화에 적용 부재에 따른 결과로 식초음료의 품질 고급화를 위해서 전통적인 양조식초 제조방법을 적용시킬 수 있는 산업화 연구가 필요하다고 사료된다.
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