[국내논문]백련초 추출물 첨가 김치의 관능적 특성 및 휘발성 성분에 대한 연구 Study on Sensory Properties and Volatile Flavor Compounds of Kimchi Added with Backryeoncho (Opuntia ficus-indica var. saboten) Extracts원문보기
This principal objective of this study was to evaluate the sensory properties and flavor compounds of Kimchi prepared with different levels (0.0%, 0.4%, 0.8%, and 1.2%) of Backryeoncho extracts (BE). At high levels of BE, Kimchi showed increased level of crispness and flavor, and also jeotgal odor d...
This principal objective of this study was to evaluate the sensory properties and flavor compounds of Kimchi prepared with different levels (0.0%, 0.4%, 0.8%, and 1.2%) of Backryeoncho extracts (BE). At high levels of BE, Kimchi showed increased level of crispness and flavor, and also jeotgal odor decreased in the sensory evaluation. Addition of 0.8 % BE resulted in the highest scores for color, taste, and overall acceptance of Kimchi. Therefore, addition of 0.8 % BE appears to be an acceptable approach to enhance the quality of Kimchi without reducing acceptability. As a result of flavor compound analysis, a total of 24 volatile flavor compound, including 11 S-containing compounds, 6 terpenes, 1 acid, 1 ester, 1 alcohol, 2 miscellaneous compounds, 2 thiocyanates, etc., were detected by GC/MS. The major volatile compounds were s-containing compounds and terpene hydrocarbon, and especially terpene of sabinene was newly detected in Kimchi with added BE. Levels of 2-vinyl-[4H]-1,3-dithin derived from garlic flavor as a sulfide-containing compound along with diallyl trisulfide derived from green onion flavor were reduced in Kimchi with added 0.8% BE. Most sulfide-containing compounds were reduced in Kimchi with added BE, whereas most terpenes detected in control Kimchi were not detected.
This principal objective of this study was to evaluate the sensory properties and flavor compounds of Kimchi prepared with different levels (0.0%, 0.4%, 0.8%, and 1.2%) of Backryeoncho extracts (BE). At high levels of BE, Kimchi showed increased level of crispness and flavor, and also jeotgal odor decreased in the sensory evaluation. Addition of 0.8 % BE resulted in the highest scores for color, taste, and overall acceptance of Kimchi. Therefore, addition of 0.8 % BE appears to be an acceptable approach to enhance the quality of Kimchi without reducing acceptability. As a result of flavor compound analysis, a total of 24 volatile flavor compound, including 11 S-containing compounds, 6 terpenes, 1 acid, 1 ester, 1 alcohol, 2 miscellaneous compounds, 2 thiocyanates, etc., were detected by GC/MS. The major volatile compounds were s-containing compounds and terpene hydrocarbon, and especially terpene of sabinene was newly detected in Kimchi with added BE. Levels of 2-vinyl-[4H]-1,3-dithin derived from garlic flavor as a sulfide-containing compound along with diallyl trisulfide derived from green onion flavor were reduced in Kimchi with added 0.8% BE. Most sulfide-containing compounds were reduced in Kimchi with added BE, whereas most terpenes detected in control Kimchi were not detected.
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문제 정의
Lee et al(2011)은 백련초 분말을 첨가한 김치의 색상, 맛 및 향미가 백련초 분말을 첨가하지 않은 김치보다 우수하며, 젓갈의 비린내를 감소시켜 기호도를 증진시켰다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서는 백련초 추출물을 첨가한 김치의 관능평가를 실시하여 김치의 최적 레시피를 결정하였으며, 백련초 추출물 무첨가 김치와 첨가 김치의 휘발성 성분을 분석하여 백련초 추출물의 첨가가 김치의 품질에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
2×3×3 cm, 쪽파는 3 cm의 크기로 준비하였고, 찹쌀풀은 가루와 물의 비율을 1 : 4로 준비하였다. 절인배추와 무, 쪽파에 양념을 고루 혼합한 후 김치 무게에 대하여 백련초 추출물을 0%(Control), 0.4 %(W1), 0.8%(W2), 1.2%(W3)를 첨가하여 김치를 제조한 후 관능평가와 분석시료로 사용하였다.
휘발성 성분 분석은 백련초 추출물을 첨가하지 않은 대조군 김치와 백련초 추출물 첨가 김치 중 관능평가에서 가장 높은 평가를 받은 김치를 분석 시료로 사용하였다. 연속 증류 추출 장치에 의해 얻어진 휘발성 성분은 GC/MS spectrometry(Agilent, 6890 gas chromatograph/5973 mass selective detector, Agilent Co., USA)로 분석하였다. 실험에 사용한 column은 DB5MS(30 m length×0.
GC 주입부와 interface 온도는 280℃, mass range는 40～550 m/z, linear velocity는 40 cm/sec, multiplier voltage은 1,500V, ionization voltage는 70eV로 설정하고, 운반기체는 He을 사용하였으며, flow는 1 mL/min을 사용하였다. GCMS에 의해 분리된 peak의 성분은 mass spectra와 wiley mass spectra data base(Agilent Co., USA)의 mass spectra를 비교하여 확인하였으며, 문헌의 자료 등을 통하여 휘발성 성분을 peak area의 ratio로 나타내어 양을 비교하였다.
관능 평가 요원은 식품영양학과 대학원생 20명을 선정하여 실험목적과 관능적 품질요소를 잘 인식하도록 설명하고, 예비실험을 통하여 훈련시킨 후 7점 평정법(Scoring test)을 이용하여 실시하였다(Lee et al 2011). 전 시료에 대한 관능 특성이 다음 시료에 영향을 주지 않도록 하기 위해 각 시료의 검사 전에는 입안을 헹구도록 하였으며, 물과 함께 밥을 제공하였다. 관능평가 항목은 색, 향미, 젓갈 비린내, 아삭함, 맛, 전체적인 기호도로 특성이 강할수록 높은 점수로 평가하였다.
대상 데이터
김치의 준비를 위해 주재료인 배추, 무, 다진 마늘, 다진 생강, 쪽파, 백설탕, 고춧가루, 찹쌀전분, 멸치액젓, 새우젓은 2011년 전주 지역의 대형마트에서 구입하였고, 백련초(Opuntia ficus-indica var. saboten)는 2011년 2월에 수확한 것을 (주)제주도 선인장 마을 농원(제주특산물 개발원)에서 구입하여 -18℃에서 냉동 보관하며 사용하였다.
실험에 사용한 column은 DB5MS(30 m length×0.25 mm i.d.×0.25 μm film thickness: J & W Scientific, Folsom, USA)를 사용하였다.
휘발성 성분 분석은 백련초 추출물을 첨가하지 않은 대조군 김치와 백련초 추출물 첨가 김치 중 관능평가에서 가장 높은 평가를 받은 김치를 분석 시료로 사용하였다. 연속 증류 추출 장치에 의해 얻어진 휘발성 성분은 GC/MS spectrometry(Agilent, 6890 gas chromatograph/5973 mass selective detector, Agilent Co.
데이터처리
1) ab Value with different superscripts within the same row are significantly different by ANOVA with Duncan's multiple range test at p<0.05.
통계 분석은 SPSS for Windows 12.0(SPSS Inc., 2004, USA)을 사용하여 평균값과 표준편차를 산출하였으며, 유의성은 p<0.05 수준으로 one-way ANOVA test 및 Duncan의 다범위 검정(Duncan' multiple range test)을 통하여 분석하였다.
성능/효과
김치의 색은 백련초 추출물을 첨가하지 않은 대조군보다 추출물 첨가군이 높은 평가를 받았으며, 백련초 추출물 0.8%(W2) 첨가군이 유의적으로 가장 높은 값을 보였다(p<0.001).
전 시료에 대한 관능 특성이 다음 시료에 영향을 주지 않도록 하기 위해 각 시료의 검사 전에는 입안을 헹구도록 하였으며, 물과 함께 밥을 제공하였다. 관능평가 항목은 색, 향미, 젓갈 비린내, 아삭함, 맛, 전체적인 기호도로 특성이 강할수록 높은 점수로 평가하였다.
김치의 맛은 백련초 추출물 첨가군이 대조군에 비해 유의적으로 높은 값을 보였으며, 백련초 추출물 0.8%(W2) 첨가군이 가장 높은 평가를 받았다(p<0.001).
Kim HU(2004)와 Lee et al(2011)도 백련초를 첨가한 나박김치와 배추김치가 대조군에 비해 맛과 전체적 기호도에서 좋은 평가를 받았다고 하였다. 이상의 결과, 백련초 추출물을 첨가하여 김치를 제조할 때는 백련초 추출물 0.8% 첨가가 바람직하겠다.
대조군 김치와 백련초 추출물 첨가 김치에서는 S-containing compounds(11종), terpenes(6종), thiocyanates(2종), acid(1종), ester(1종), alcohol(1종), miscellaneous compounds(2종), 등 총 24종의 휘발성 향기 성분들이 분석되었다. 분석된 휘발성 성분들 중에는 S-containing compounds류와 terpene hydrocarbon류가 주요 성분으로 나타났으며, 대조군에서는 탐지되지 않은 terpene hydrocarbon류의 sabinene 성분이 백련초 추출물 첨가 김치에서 탐지되었다.
대조군 김치와 백련초 추출물 첨가 김치에서는 S-containing compounds(11종), terpenes(6종), thiocyanates(2종), acid(1종), ester(1종), alcohol(1종), miscellaneous compounds(2종), 등 총 24종의 휘발성 향기 성분들이 분석되었다. 분석된 휘발성 성분들 중에는 S-containing compounds류와 terpene hydrocarbon류가 주요 성분으로 나타났으며, 대조군에서는 탐지되지 않은 terpene hydrocarbon류의 sabinene 성분이 백련초 추출물 첨가 김치에서 탐지되었다.
Sulfide 류와 함께 배추김치의 주된 휘발성 성분인 4-isothiocyanato-1-butene은 대조군에 비해 백련초 추출물 첨가군에서 높게 탐지되었다. 4-isothiocyanato-1-butene 성분은 김치의 주재료인 배추 조직의 파쇄 및 조리 과정 중 glucosinolates의 sinigrin hydrolysis에 의해 생성되며, 십자화과 식물의 특징적이고 자극적인 향미를 나타낸다(Ha JH 2002).
Cha YJ(1992)와 Lee et al(1997)도 숙성된 토하젓에는 생강에 많이 함유되어 있는 monoterpene 및 sesquiterpene류와 zingiberene, phellandrene, camphene, farnesene 등, terpene류의 함량이 상당량 검출되었는데, 이는 시판 토하젓 제조 시 첨가된 생강에 의해 생성된 휘발성 성분으로 추정하였다. 따라서 멸치액젓과 새우젓의 특징적 냄새에 기여하는 S-containing compounds와 terpene류는 본 연구의 멸치액젓과 새우젓을 첨가하여 제조한 대조군 김치에서는 대부분 탐지되었으나, 백련초 추출물 김치에서는 그 성분들이 감소되거나 탐지되지 않은 것으로 분석되었다.
이상과 같이 백련초 추출물 첨가 김치의 휘발성 성분 분석 결과, 백련초 추출물 김치에서 7종의 S-containing compounds 성분 함량이 감소되고, 5종의 terpene류 성분이 미탐지되었다. 백련초 추출물 첨가군에서 증가된 휘발성 성분은 겨자향의 4-isothiocyanato-1-butene, 마늘과 파향의 di-2-propenyl trisulfide, methyl-2-propenyl disulfide, 감귤향인 sabinene 성분으로 이와 같은 성분들이 백련초 추출물 첨가 김치의 냄새 변화에 영향을 준 것으로 보인다.
백련초 추출물 첨가 김치의 관능평가 결과, 김치의 아삭거림과 향미는 백련초 추출물 첨가량이 증가할수록 대조군 김치에 비해 우수한 것으로 평가되었으며, 김치의 젓갈 비린내 또한 백련초 추출물 첨가량이 증가할수록 젓갈비린내가 감소한 것으로 평가되었다. 김치의 색과 맛 및 전체적 기호도 평가 결과는 백련초 추출물 0.
8%(W2) 첨가군이 가장 높은 평가를 받았다. 대조군 김치와 관능평가에서 높은 평가를 받은 백련초 추출물 0.8%(W2)첨가 김치의 휘발성 성분 분석 결과, 총 24종의 휘발성 성분들이 탐지되었다. 주요 성분은 S-containing compouds류와 terpene hydrocarbon류로 분석되었으며, terpene hydrocarbon류의 sabinene 성분이 백련초 추출물을 첨가한 김치에서 탐지되었다.
주요 성분은 S-containing compouds류와 terpene hydrocarbon류로 분석되었으며, terpene hydrocarbon류의 sabinene 성분이 백련초 추출물을 첨가한 김치에서 탐지되었다. 마늘과 파 및 양파 냄새의 2-vinyl-[4H]-1,3-dithin, diallyl trisulfide 성분 등 7종의 함황화합물들은 백련초 추출물 첨가군에서 감소되었으며, 대조군에서 탐지된 5종의 terpene류는 백련초 추출물 첨가군에서는 탐지되지 않았다. 이상의 결과, 백련초 추출물 첨가군에서 증가된 4-isothiocyanato-1-butene, methyl-2-propenyl, disulfide, di-2-propenyl disulfide 등의 함황화합물 성분과 terpene류의 sabinene 성분이 백련초 추출물 첨가 김치 냄새의 주된 휘발성 성분으로 판단된다.
마늘과 파 및 양파 냄새의 2-vinyl-[4H]-1,3-dithin, diallyl trisulfide 성분 등 7종의 함황화합물들은 백련초 추출물 첨가군에서 감소되었으며, 대조군에서 탐지된 5종의 terpene류는 백련초 추출물 첨가군에서는 탐지되지 않았다. 이상의 결과, 백련초 추출물 첨가군에서 증가된 4-isothiocyanato-1-butene, methyl-2-propenyl, disulfide, di-2-propenyl disulfide 등의 함황화합물 성분과 terpene류의 sabinene 성분이 백련초 추출물 첨가 김치 냄새의 주된 휘발성 성분으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Seo WH(2008)에 따르면, 김치의 휘발성 성분 중 향기 성분은 무엇인가?
Ha JH(2002)는 SPME로 포집한 김치의 휘발성 성분을 GC/AED 및 GC/MSD로 동정하여 dimethylsulfide 등 25종의 휘발성 성분을 확인하였으며, Hawer WD(2001)도 김치 연구에서 sulfide류가 대부분인 휘발성 성분 40여종을 확인하였다. Seo WH(2008)에 따르면 김치의 휘발성 향기 성분은 cabbage, broccoli 등의 십자화과 식물의 glucosinolate에서 유래되는 isothiocyanate류, nitrile류, thiocyanate류 등과 S-methyl-L-cysteine sulfoxide에서 유래되는 sulfide류가 있으며, 마늘, 파 등의 Allium 속에서 생성되는 S-2-propenyl L-cysteine sulfoxide류가 대부분인 것으로 보고되었다. Lee et al(2011)은 백련초 분말을 첨가한 김치의 색상, 맛 및 향미가 백련초 분말을 첨가하지 않은 김치보다 우수하며, 젓갈의 비린내를 감소시켜 기호도를 증진시켰다고 보고하였다.
백련초의 빨간 열매에는 어떤 성분이 풍부한가?
백련초에 함유된 페놀성 물질과 플라보노이드 성분은 노화 억제와 항암 및 항돌연변이 효과가 있으며(Jeong et al 1999, Kossori et al 1998), 열매에서 분리된 pectin 성분은 콜레스테롤 저하와 당뇨 억제 및 관련 합병증 방지에 효과가 있는 것으로 보고되었다(Fermandex & Trejo 1994). 백련초의 빨간 열매는 상큼한 맛을 지니고 있으며 비타민 C, 식이섬유, 칼슘 및 철분 등의 무기질 성분이 풍부하여 우유, 다이어트 식품에 첨가될 뿐만 아니라, 식품 보존제 등으로 다양하게 활용되고 있다(Joung HS 2004, Shin & Lee 2005).
백련초는 무엇인가?
손바닥선인장의 열매인 백련초(Opuntia ficus-indica var. saboten)는 열대성 식물로 제주도에서 재배되고 있으며, 예로부터 식용 및 약용으로 이용되어 왔다(Shin & Lee 2005).
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