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문제 정의
- 따라서 본 연구는 주요 고추 품종에 대해 capsaicinoid, 유리당, 유기산 함량을 정량 분석하고, 이들 성분함량과 선호도가 높은 고추의 맛을 밝히고자 그 결과의 관능평가를 이용한 고추의 맛에 대한 기여인자를 분석하였다.
제안 방법
- Fumaric acid는 1% 표준 용액을 사용 직전에 0.001g · 100mL−1로 희석하여 사용하였고, chromatogram 면적에서 개별 유기산의 함량을 산출하였다.
- HPLC는 Shaw and Wilson(1981)의 방법을 응용하여 µBondapak C18(10ìm, 300 × 7.8mm, Waters)과 ODS Hypersil(5µm, 250 × 4mm, HP)을 연결하여 분석하였고 UV detector를 사용하여 220nm에서 검출하였다.
- 1-A) 회귀식을 산출하였다. 고추 맛에 대한 이해는 capsaicinoid와 총 유리당 함량 두 인자를 통해 R2 =0.884의 높은 선형성을 가진 Y = 0.69X + 0.11(Fig. 2-A) 회귀식을 산출하였다. 이를 통해 관능 평가적 고추 매운맛과 맛에 대한 계량적 해석이 가능해졌다.
- 관능평가의 준비 시료는 6품종별 3점씩 3반복으로 하여 고추 분말을 10g · 100mL−1을 만든 후 30분간 35°C에서 교반시키면서 용해시켰다.
- 분석 시료는 각 품종별 10점씩 3반복하여 65~70°C에서 열풍기에서 완전히 건조시킨 후 분쇄하여 40mesh 체를 통과시킨 후 고추 분말을 저온냉동고 −40°C에서 보관하면서 고추의 맛 성분 분석을 위해 capsaicinoid, 유리당, 유기산의 분석 시료로 사용하였다.
- 분석에 사용한 column은 Sep-pak plus C18 cartride(Water, USA)를 사용하였고, eluent의 조성은 acetonitrile : deionized water = 80 : 20, flow rate는 1.8mL · min−1이었고, peak 검출은 RI detector로 분석하였다.
- 유기산 분석은 Coppola(1984)의 방법을 응용하여 전처리한 후 Sep-Pak C18 catride(Water, USA)를 이용하여 UV 검출기 220nm에서 HPLC(Water, USA)로 분석하였다.
- 한국 건고추 6종 슈퍼마니따, 독야청청, 신세계, 왕대박, 한반도, 청양 고추의 capsaicinoid, 유리당, 유기산 함량을 분석하고, 추출 현탁액의 고추 맛 관능평가와 비교하였다. 한국 건고추의 capsaicinoid 함량은 37.
대상 데이터
- 본 시험에서 사용한 고추는 슈퍼마니따(농우 바이오), 독야청청(신젠타), 신세계(사카타), 왕대박(세미니스), 한반도(농우 바이오), 청양 고추(농우 바이오)로 총 6 품종이며, 전북 임실군, 경북 영양군, 경기 여주군에서 재배한 고추를 2010년 8월에 각각 수집하여 시료로 사용하였다.
- 4 여과지로 여과한 후 10배 희석한 여과액을 실험에 사용하였다. 평가 패널은 5년 이상 고추 맛 평가에 참여했던 20~40대 주부 여성 23명을 선발하여 매운맛과 선호도를 예비 실험한 후 결과를 토의하였고, 최종 12명을 관능 평가 요원으로 참여시켰다. 매운맛은 1= 전혀 맵지 않다, 9 = 극도로 맵다의 순으로 실시하였다.
데이터처리
- 1). Capsaicinoid, 총 유리당, 총 유기산 분석 결과와 관능 평가간 관계를 알아보고자 상관 분석을 수행하였다(Table 4). 고추 맛 구성 성분의 단일 인자인 capsaicionoid r = 0.
- z Means with different letters (capital or small letters) in the same column are significantly different (p < 0.05) by Duncan’s multiple range test.
- z Means with the different letters in the same column are significantly different (p < 0.05) by Duncan’s multiple range test.
- 고추 매운맛에 대한 이해는 capsaicinoid만으로도 R2 = 0.961로 높은 선형성의 Y = 18.8X + 5.1(Fig. 1-A) 회귀식을 산출하였다. 고추 맛에 대한 이해는 capsaicinoid와 총 유리당 함량 두 인자를 통해 R2 =0.
- 선호도는 1= 대단히 싫다, 9 = 대단히 좋다의 순으로 매운맛의 강도와 동일한 9점 평점법으로 실시하였다. 모든 분석 자료는 SAS(SAS 9.0, SAS Institute Inc., USA)와 Origin(Origin 5.0, Microcal Software Inc., USA)을 이용하여 통계 분석을 수행하였다.
이론/모형
- Capsaicinoid 분석은 Hoffman 등(1983)의 방법에 따라 고추 분말 10g을 95% ethanol 200mL를 넣고 60°C에서 5시간 동안 가열시킨 후 냉각하여 정치한 후 상등액을 0.45µM membrane filter로 여과한 후 HPLC(Waters M510 pump, U6K injector, M490 multiwave length UV detector, M740 data)에 5µL를 주입시켰다.
- 유리당 분석은 AOAC(1980) 방법에 따라 전처리한 후 Lee 등(1992)의 방법을 응용하여 분석하였다. 고추 분말 1g을 80% ethanol 100mL에 넣고 150rpm에서 1시간 진탕한 후 5,000rpm에서 10분간 원심 분리하여 상등액을 얻었다.
성능/효과
- Capsaicinoid 함량이 50mg · 100g−1 내외에서 고추 맛에 대한 관능평가 수치가 정점을 이루다가 감소하는 것을 보였다(Fig. 1-B).
- 고추 분말 추출 현탁액의 신미 관능평가는 고추의 capsaicinoid 함량과 완전히 일치하였지만 고추 기호도에 대한 관능 평가와는 유효하지 않았다. Capsaicinoid, 유리당, 유기산 함량간의 다중회귀 결과 상관계수 0.927과 회귀계수 0.906으로 높았다. 그렇지만 capsaicinoid와 유리당 2개의 변수를 이용한 관계식을 회귀분석한 결과 R2 = 0.
- 고추 6품종의 총 유기산의 함량 8.09~14.72%로 왕대박 고추가 가장 높고 한반도 고추가 가장 낮았다(Table 3). 이와 같은 결과는 총 유리당의 함량이 7.
- Capsaicinoid, 총 유리당, 총 유기산 분석 결과와 관능 평가간 관계를 알아보고자 상관 분석을 수행하였다(Table 4). 고추 맛 구성 성분의 단일 인자인 capsaicionoid r = 0.149, 총 유리당 r = 0.473, 총 유기산 r = 0.382 낮은 상관성을 보였으며, capsaicinoid 이외에 총 유리당, 총 유기산을 조합한 X6, X7에서 높은 상관을 나타냈다. Capsaicinoid만으로 고추맛과의 상관성은 0.
- 고추 품종별 총 유리당의 함량은 9.3~19.2%로 품종별 차이가 나타났으며 왕대박 품종이 가장 높고, 한반도 품종이 가장 낮게 나타났다(Table 2). 총 유리당의 구성을 보면 모든 품종에서 fructose 51.
- 13으로 나타나 capsaicin이 dihydrocapsaicinoid보다 더 많이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 그러나 품종에 따른 capsaicin과 dihydrocapsaicin 함량비 간에는 차이를 보여 신세계 품종에서는 capsaicinoid 함량에 따른 상대적 capsaicin 비율이 청양 품종보다 높은 것으로 나타났다. 이와 같이 두 성분 함량간의 비율은 Chai 등(1994)과 Yun 등(2002)의 보고에서 0.
- 906으로 높았다. 그렇지만 capsaicinoid와 유리당 2개의 변수를 이용한 관계식을 회귀분석한 결과 R2 = 0.884의 높은 선형성을 가지는 Y = 0.69X + 0.11를 얻어 고추맛의 관능평가를 위한 매운맛과 총 유리당을 통한 계량적 해석이 가능하였다.
- Capsaicin과 dihydrocapsaicin 함량도 청양 고추에서 가장 높았다. 두 성분 간의 함량비는 한반도 고추의 0.95를 제외한 모든 품종에서 1.02~1.13으로 나타나 capsaicin이 dihydrocapsaicinoid보다 더 많이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 그러나 품종에 따른 capsaicin과 dihydrocapsaicin 함량비 간에는 차이를 보여 신세계 품종에서는 capsaicinoid 함량에 따른 상대적 capsaicin 비율이 청양 품종보다 높은 것으로 나타났다.
- 이 중에서 0.90과 0.93의 높은 상관을 보인 X6, X7의 상관관계를 토대로 고추 맛과 회귀분석을 수행한결과 X6은 R2 = 0.88, X7은 R2 = 0.91로 높은 회귀성을 나타내었다(Fig. 2).
- 9%를 차지한다는 Lee 등, 1992)의 보고와 일치하지만 citric acid가 총 유기산 함량에 49% 내외를 차지한다는 Lee(1979)의 보고와는 상반되는 결과를 보였다. 이상의 결과는 분석시기, 시료의 불명확성으로 유기산 중 citric acid와 quinic acid 중 어느 것이 총 유기산에 상대적 분포비를 좌우하는지 알 수 없으나 본 실험에서 두 유기산이 대부분을 차지함을 확인할 수 있었다.
- 이상의 결과를 토대로 고추 맛과 구성 성분과의 관계를 알아보고자 capsaicinoid 함량과 매운맛 및 고추 맛에 대한 선호도 결과를 회귀분석한 결과(Fig. 1), capsaicinoid와 매운맛은 R2 = 0.96의 매우 높은 선형성을 가지는 Y = 18.8X + 5.1의 회귀식을 얻었으나(Fig. 1-A), capsaicinoid 함량으로 고추의 매운맛은 추정할 수 있으나(Fig. 1-B), 이는 맛 선호도는 capsaicinoid 60mg · 100g−1 범위에는 직선적인 관계를 가지나 그 이상의 함량에서 capsaicinoid의 함량과 고추맛의 간에는 회귀 직선의 선형성은 찾을 수 없었고 복잡한 함수 관계를 보였다(Fig. 1-B).
- 3%라고 보고한 Lee(1979)와 Lee 등(1992)의 결과와 일치하는 것이다. 총 유기산의 구성 성분별 함량은 quinic acid와 citric acid가 가장 높게 나타나 이들 유기산의 총합이 총 유기산 함량에 95% 내외를 차지하였다. 특히 quinic acid가 총 유기산에서 차지하는 비율이 본 실험의 6개 품종에서 88.
- 2%로 품종별 차이가 나타났으며 왕대박 품종이 가장 높고, 한반도 품종이 가장 낮게 나타났다(Table 2). 총 유리당의 구성을 보면 모든 품종에서 fructose 51.0~68,2%, glucose 28.1~39.5%, sucrose 0.3~9.5% 순으로 나타났으며, frutose와 glucose가 총 유리당의 90.7~99.7%를 차지했다(Table 2). Lee 등(1992)과 Choi 등(2000)의 보고에서 fructose와 glucose가 대부분을 차지한다는 결과와 일치하였다.
- 총 유기산의 구성 성분별 함량은 quinic acid와 citric acid가 가장 높게 나타나 이들 유기산의 총합이 총 유기산 함량에 95% 내외를 차지하였다. 특히 quinic acid가 총 유기산에서 차지하는 비율이 본 실험의 6개 품종에서 88.8~93.1%로 분석되어 qunic acid가 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 총 유기산은 채소와 과일의 풍미와 신선도 뿐만 아니라 고추 신맛에도 크게 작용하는 성분 인자라서 quinic acid가 총 유기산에서 88.
- 품종별 총 유리당 함량은 왕대박 품종에서 총 유리당 뿐만 아니라 fructose, glucose와 sucrose 함량 모두 높았으며 이들 간의 상대적 비율을 보면 fructose의 함량이 가장 낮고, sucrose 함량이 가장 높았다. 그러나 독야청청 품종은 총 유리당의 함량은 10.
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