[논문]천연 게향 전구물질로서의 홍게(Chionoecetes japonicus) 자숙가수분해물의 정미적 특성

백정화; 정은정; 전선영; 차용준

doi:10.5657/kfas.2012.0232

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Snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent (SCCE) is a processing byproduct that is produced in large quantities during snow crab processing. However, it is typically discarded due to the lack of a suitable application or used only as a seasoning following simple concentration. We performed a ...

Snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent (SCCE) is a processing byproduct that is produced in large quantities during snow crab processing. However, it is typically discarded due to the lack of a suitable application or used only as a seasoning following simple concentration. We performed a series of studies to make crab-like flavorings (CFs) from SCCE using response surface methodology and reaction flavor technology. To develop material for CFs, taste compounds in the precipitate of SCCE (PSCCE) and the enzymatic hydrolysate of PSCCE (EHSCCE) were analyzed. The content of free amino acids in EHSCCE was 21.6 times higher than that in PSCCE. The major compounds in PSCCE were arginine, glycine, taurine, alanine and sarcosine in that order; leucine, phenylalanine, arginine, valine and lysine were the major compounds in EHSCCE. Six nucleotides and related compounds were identified in EHSCCE. Hypoxanthine ($40.3{\mu}g/100g$) was the most abundant, followed by 5'-GMP ($22.9{\mu}g/100g$), ADP ($22.5{\mu}g/100g$), AMP ($21.0 {\mu}g/100g$), inosine ($3.6{\mu}g/100g$) and 5'-IMP ($2.3{\mu}g/100g$).

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문제 정의

본 연구는 홍게의 가공부산물인 자숙액으로부터 천연 유래의 게 향료를 개발하고자 하는 일련의 연구로서, 전보에서는 등전점 침전법으로 홍게 자숙액으로부터 얻어진 침전물에 상업용 효소를 이용하여 최적 조건의 가수분해물을 얻었다. 이러한 가수분해물을 부가가치가 높은 천연 게향료의 base로 활용하고자 본 고에서는 이들 가수분해물의 정미성분 등을 비교 분석하였기에 그 결과를 보고하고자 한다.
본 연구는 홍게의 가공부산물인 자숙액으로부터 천연 유래의 게 향료를 개발하고자 하는 일련의 연구로서, 전보에서는 등전점 침전법으로 홍게 자숙액으로부터 얻어진 침전물에 상업용 효소를 이용하여 최적 조건의 가수분해물을 얻었다. 이러한 가수분해물을 부가가치가 높은 천연 게향료의 base로 활용하고자 본 고에서는 이들 가수분해물의 정미성분 등을 비교 분석하였기에 그 결과를 보고하고자 한다.

제안 방법

0 mL/min; detection, UV-vis 254 nm; sample loading amount, 5 μL. 그리고 핵산관련물질의 동정은 표준품(Sigma Co., St. Louis, USA)를 이용하였으며 표준곡선을 이용하여 정량분석 하였다.
다음으로 진공회전증발농축기(Eyela N-N, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Japan)에서 2 mL 정도로 농축, citric buffer (pH 2.2)로 정용(25 mL)한 후 0.45 μm filter (Membrane filter, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Tokyo, Japan)로 여과해 분석 시료로 사용하였고, 아미노산자동분석기(S433-H, Sykam Co., Eresing, Germany)로 분석하였다.
상층액 30 mL를 취하여 분별깔대기에서 ether를 이용하여 세척 및 지방과 색소를 제거한 후 남은 하층을 진공회전증발농축기(Eyela N-N, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Japan)에서 감압농축 한 후, citric buffer (pH 2.2)로 정용(25 mL) 하여 0.45 μm filter (Membrane filter, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Tokyo, Japan) 로 여과한 것을 시료로 아미노산자동분석기(S430, Sykam Co., Eresing, Germany)로 분석하였다.
즉, 홍게 자숙액(다리, 몸통)을 등전점 이동침전법(pH 7.45, 수율 0.21-0.36%; pH 10.0, 수율 0.16%, pH 3.0, 수율 0.21-0.48%)을 이용해 얻은 후 혼합하여 홍게 자숙침전물(Precipitate of snow crab cooker effluent; PSCCE)로 하였으며, 이렇게 얻어진 침전물에 상업용 단백질 가수분해 효소(Flavourzyme® 500 MG; Protamex®, Novozymes, Krogshoejvej, Denmark)를 각각1:1(w/w)로 혼합하여 55℃, pH 7.45 조건에서 기질농도 21.82%, 기질에 대한 효소 비율 0.50%, 반응시간 3.74시간 동안 가수분해 한 것을 홍게 자숙가수분해물(Enzymatic hydrolysate of snow crab cooker effluents; EHSCCE)로 하였다.

이론/모형

유리아미노산은 Lee et al. (1981)의 방법을 변형한 Cha and Cadwallader (1998) 의 방법으로 분석하였다. 즉, 막자사발에서 시료 약 2 g을 10% trichloroacetic 용액 30 mL와 10분 동안 교반하여 제단백 시킨 후, 총 부피를 50 mL로 하여 3,000 rpm에서 10분간 원심분리시켰다.
핵산관련물질은 Lee et al. (1984)의 방법에 따라, 10 g의 시료에 10% perchloric acid (PCA)용액 40 mL를 가하여, 교반 및 원심분리(1,400×g, 10분)한 후 정용(100 mL)하였다.
홍게 자숙가수분해물의 무기질은 식품공전(KFDA, 2009)에 따라 건식회화법으로 전처리하였으며, 분석은 ICP (Inductively coupled plasma spectrometer, Perkin-Elmer 7000 DV, Massachusetts, USA)로 정량 분석하였다.

성능/효과

ATP는 검출되지 않았으며, Hypoxanthine이 40.3 μg/100 g 으로 가장 많은 함량을 차지하였고, 5′-GMP (22.9 μg/100 g), ADP (22.5 μg/100 g) 순으로 나타났다.
또한 홍게 자숙액 효소가수분해물에서는 총 31종의 유리아미노산이 검출되었다. 이 중에서 leucine이 건물량 기준으로 3,069.
또한 이 추출물로 아미노산에 대한 omission test를 실시하였을 때, glycine을 제거하였을 때에는 단맛과 감칠맛이 감소하였고, arginine을 제거하였을 때에는 게의 맛이 줄어들고 전체적인 맛이 단조로워졌다고 하였다. 본 실험에서 천연 게향의 base가 될 홍게 자숙가수분해물의 유리아미노산 조성과 비교하여 보면, taurine, proline, glycine, agrinine을 제외한 다른 아미노산류는 가수분해를 통하여 모두 조성비에서는 만족할 만한 함량을 갖추었다고 생각된다. 따라서 합성게육 엑기스에 부족한 이들 4종의 아미노산을 적당한 농도로 첨가하고, glucose나 ribose등과 같은 반응성 단당류를 첨가하여 reaction flavoring 기술을 적용한다면 좀 더 강하고 특징적인 게 향의 발현에 도움이 될 것으로 사료되었다.
본 연구에서는 자숙액에 존재하는 고형물만을 등전점 고속원심분리법(7,500×g)으로 얻었기 때문에 자숙중에 홍게육의 원활한 분리를 위하여 첨가되는 소금의 영향으로 Na이 가장 많이 검출되었으며, 나머지는 일반적 경향을 나타낸 것으로 사료된다.
4%) 순이었다. 총 유리아미노산 함량의 변화를 건물량 기준으로 보았을 때, 홍게 자숙액 침전물에서는 797.1 mg/100g 이었던 것이 가수분해 후에는 17,217.1 mg/100g 으로 21.6배 증가하였다. 특히 갑각류와 패류의 감칠맛(umami taste)의 주체로 보고된(Kato et al.
홍게 자숙액 침전물과 이를 상업용 단백질분해효소로 처리한 가수분해물의 유리아미노산 함량은 Table 3과 같다. 홍게 자숙액 침전물에서는 총 28종의 유리아미노산이 검출되었으며, 총 458.7 mg/100 g (건물량 797.1 mg/100 g)이었다. 그 중 arginine (19.

후속연구

(1981)은 합성 게육 엑기스 조성의 omission test결과 핵산관련물질 중에서 IMP와 GMP가 자숙 게육의 특징적인 맛성분에 가장 기여도 높다고 하였다. 따라서 본 실험의 홍게 자숙가수분해물은 자숙 게육의 정미성분에 크게 영향을 미치는 유리아미노산, 무기염류 및 핵산관련물질이 충분히 함유되어 있어, 부족한 함량의 taurine, proline, glycine, agrinine 등과 같은 유리아미노산과 단당류를 첨가하여 reaction flavoring 기술을 적용한다면 특징적인 게 향 발현의 소재로 개발할 수 있으리라 사료되었다.
본 실험에서 천연 게향의 base가 될 홍게 자숙가수분해물의 유리아미노산 조성과 비교하여 보면, taurine, proline, glycine, agrinine을 제외한 다른 아미노산류는 가수분해를 통하여 모두 조성비에서는 만족할 만한 함량을 갖추었다고 생각된다. 따라서 합성게육 엑기스에 부족한 이들 4종의 아미노산을 적당한 농도로 첨가하고, glucose나 ribose등과 같은 반응성 단당류를 첨가하여 reaction flavoring 기술을 적용한다면 좀 더 강하고 특징적인 게 향의 발현에 도움이 될 것으로 사료되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	홍게의 분포지는 어디인가?	홍게(Chionoecetes japonicus)는 동해안 연안의 수심 200-2,000 m에 분포하고 털게, 꽃게, 왕게 등에 비하여 조직감이 부드러우면서 맛이 진하고 담백하다(Cha et al., 2006).
	자숙액이 발생하는 이유는 무엇인가?	또한 갑각의 조직이 유연해 근육의 분리가 용이하여 소비자들로부터 각광받고 있으며(Kang et al., 2007), 가공될 때에는 주로 자숙공정을 거친 후 게 살만을 채육하여 통조림으로 가공되어 판매되는 것이 보통이므로 가공부산물로 자숙액이 필연적으로 발생한다. 그러나 홍게의 가공부산물로 발생한 자숙액은 부가가치가 높은 가공방법이 현재까지 정립되지 않아 단순 농축하여 국내용 조미액 등으로 소비되거나 폐기되어 해양오염의 원인이 되고 있으며 농축에 따른 에너지 비용부담이 크고 응용상품의 경제성이 낮은 실정이다(Ahn et al.
	홍게 통조림 공정의 가공부산물로 자숙액이 필연적으로 발생하는데, 이 자숙액의 문제점은 무엇인가?	, 2007), 가공될 때에는 주로 자숙공정을 거친 후 게 살만을 채육하여 통조림으로 가공되어 판매되는 것이 보통이므로 가공부산물로 자숙액이 필연적으로 발생한다. 그러나 홍게의 가공부산물로 발생한 자숙액은 부가가치가 높은 가공방법이 현재까지 정립되지 않아 단순 농축하여 국내용 조미액 등으로 소비되거나 폐기되어 해양오염의 원인이 되고 있으며 농축에 따른 에너지 비용부담이 크고 응용상품의 경제성이 낮은 실정이다(Ahn et al., 2006).

참고문헌 (16)

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Baek JH, Jeong EJ, Jeon SY and Cha YJ. 2011. Optimal conditions for enzymatic hydrolysate of snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent using response surface methodology. Kor J Fish Aquat Sci 44, 99-103.
Cha YJ and Cadwallader KR. 1998. Aroma-active compounds in skipjack tuna sauce. J Agric Food Chem 46, 1123-1128.

상세보기
Cha YJ, Cho WJ and Jeong EJ. 2006. Characteristics of taste compounds of red snow crab cooker effluent and hepatopancreas for developing a crab-like flavorant. Korean J Food & Nutr 19, 466-472.
Hayashi T, Yamaguchi K and Konosu S. 1981. Sensory analysis of taste-active components in the extract of boiled snow crab meat. J Food Sci 46, 479-483.

상세보기
Kang KT, Heo MS and Kim JS. 2007. Improvement on the quality and functionality of red tanner crab cooking drip using commercial enzymes. J Korean Soc Food Sci Nutr 36, 1022-1030.

원문보기 상세보기
Kato H, Rhue MR and Nishimura T. 1989. Role of free amino acids and peptides in food taste. In Flavor Chemistry, Trends and Developments, Teranishi R, Buttery RG, Shahidi F, eds. ACS symposium series, No 388, 158-165.
KFDA (Korea Food and Drug Administration). 2009. Food Code p. 676-683.
Kim HS, Park CH, Choi SG, Han BW, Kang TK, Shim NH, Oh HS, Kim JS and Heu MS. 2005. Food component characteristics of red-tanner crab (Chionoecetes japonicus) paste as food processing source. J Korean Soc Food Sci Nutr 34, 1077-1055.

원문보기 상세보기
Konosu S, Yamaguchi K and Hayashi T. 1978. Studies on flavor components in boiled crabs-I. Amino acids and related components in the extracts. Bull Jpn Soc Sci Fish 44, 505-510.

상세보기
Lee EH, Kim SK, Jeon SK, Cha YJ and Chung SH. 1981. The taste compounds in boiled-dried anchovy. Bull Korean Fish Soc 14, 194-200.
Lee EH, Koo JG, Ahn CB, Cha YJ and Oh KS. 1984. A rapid method for determination of ATP and its related compounds in dried fish and shellfish products using HPLC. Bull Korean Fish Soc 17, 368-372.
Oh HS, Kang KT, Kim HS, Lee JH, Jee SJ, Ha JW, Kim JS, Heu MS. 2007. Food components characteristics of seafood cooking drips. J Korean Soc Food Sci Nutr 36, 595-602.

원문보기 상세보기
Yoo SS. Reaction flavor technique for generation of food flavor. 2001. Food Indus Nutr 6, 27-32.
Yokogawa K and Tajima T. 1996. Morphological and genetic characters of artificially propagated sea bass in Taiwan. Fish Sci 62, 361-366.

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Yokogawa K and Seki S. 1995. Morphological and genetic difference between Japanese and Chinese sea bass of the genus Lateolabrax. Japan J Ichthyol 41, 437-445.

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