[논문]곡류 첨가 발효유의 저장 중 HS-SPME를 이용한 휘발성 향기성분 정량분석

임찬묵; 주진우; 김거유

doi:10.5851/kosfa.2013.33.5.646

곡류 첨가 발효유의 저장 중 HS-SPME를 이용한 휘발성 향기성분 정량분석
Determination of Volatile Flavor Compounds during Storage of Cereal Added Yogurt using HS-SPME 원문보기

Korean journal for food science of animal resources = 한국축산식품학회지, v.33 no.5, 2013년, pp.646 - 654

임찬묵 (강원대학교 동물식품응용과학과) , 주진우 (강원대학교 동물식품응용과학과) , 김거유 (강원대학교 동물식품응용과학과)

초록
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본 연구에서는 발효유의 휘발성 향기성분을 HS-SPME/GC-FID를 이용하여 정량분석의 가능성을 검토하고, 정량 분석의 재현성 및 정확성을 확인하여 발효유의 휘발성 향기성분 연구에 접목시키고자 실험을 실시하였다. HS-SPME를 이용하여 발효유의 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin 등의 향기성분 추출 시 $35^{\circ}C$에서 가장 효과적으로 추출할 수 있었다. 그리고 발효유의 주요 휘발성 향기성분의 표준물질을 농도별로 제조하여 standard curve를 작성하여 상관관계식을 얻을 수 있었으며, $r^2$값은 모든 표준시료에서 0.9979 이상으로 뛰어난 상관관계를 나타냈다. 곡류(백미, 현미, 발아현미, 발아현미당화)를 첨가한 발효유를 제조하여 저장기간 중 휘발성 향기성분의 함량변화를 비교분석하였다. Acetaldehyde의 경우 대조구 및 백미첨가 발효유는 저장기간 중 acetaldehyde의 함량이 약 1.4배 증가하였다. 현미와 발아현미, 그리고 발아현미 당화액을 첨가한 발효유의 경우 저장 0일차 acetaldehyde의 함량이 11.78, 12.39, 12.15 ppm으로 대조구의 0일차 함량(10.83 ppm)보다 높은 함량을 나타냈지만, 저장 15일차에는 acetaldehyde 함량이 각각 11.96, 13.04, 12.10 ppm으로 대조구의 15일차 함량(15.67 ppm)보다 약 1.3배 낮은 함량을 나타냈다. Acetone은 매우 미량으로 분석되었고, 저장기간 중 생성 또는 휘발되어 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 대조구 및 백미첨가발효유의 diacetyl 함량은 저장기간 중 약 2배 증가하였고, 현미와 발아현미, 그리고 발아현미 당화액 첨가 발효유의 경우 저장 0일차 함량이 각각 0.74, 0.81, 0.84 ppm으로 대조구 및 백미첨가발효유의 함량(0.35, 0.48 ppm)보다 높게 분석되었다. Acetoin 함량은 곡류를 첨가한 발효유에서 대조구보다 전체적으로 높은 함량을 나타냈고, 대조구 및 백미첨가발효유의 경우 저장기간 중 유의적인 변화를 보이지 않았으며(p<0.05), 현미와 발아현미 그리고 발아현미 당화액 첨가 발효유는 저장기간 중 감소하는 경향을 나타냈다. HS-SPME/GC를 이용하여 곡류를 첨가한 발효유의 저장 기간 중 휘발성 향기성분의 변화를 정량 분석한 결과 재현성이 뛰어났으며, 개별 향기성분의 분석도 가능하였다. 따라서 발효유의 휘발성 향기성분을 고가의 장비를 사용하지 않고 간편하고 효율적으로 추출할 수 있는 HS-SPME/GC를 이용하여 정량분석이 가능할 것으로 판단되며, 발효유의 휘발성 향기성분 분석 및 제조 및 품질특성에 관한 기초 연구 시 경제적이고 효율적으로 이용가능할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, quantitative analysis of major volatile flavor compounds from yogurt was conducted using headspace-solid phase microextraction (HS-SPME) GC-FID analysis technique, and the changes of volatile aroma compounds during the storage period were evaluated. The yogurt was prepared with the addition of 2% cereals, such as, white rice (WR), brown rice (BR), germinated brown rice (GBR) and saccharified germinated brown rice (SGBR). After fermentation, the products were stored at $5^{\circ}C$for 15 d. The major volatile aroma compounds in yogurt, such as acetaldehyde, acetone, diacetyl and acetoin were able to be extracted using HS-SPME technique efficiently. The regression ($r^2$) value of standard curve prepared with various concentrations of individual flavor chemicals was analyzed over 0.9975, and reproducibility was acceptable to apply quantitative analysis. The analysis of volatile components of control sample during storage showed that the acetaldehyde on 0 d was 10.83 ppm, and that contents were increased to 15.67 ppm after 15 d of storage. However, addition of BR, GBR and SGBR decreased the acetaldehyde contents during storage periods. The acetone content of all treatments during storage was not significantly different. The diacetyl content of all treatments were increased during storage and the addition of SGBR showed the highest amount of diacetyl (0.84 ppm) among treatments on 15 d of storage. The acetoin content of yogurt added with grains was higher than that of control during storage. As a result, the content of volatile aroma compounds in yoghurt during storage period could be analyzed HS-SPME extraction technique effectively, and HS-SPME/GC analysis can be considered for quality control of fermented milk products.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 발효유의 휘발성 향기성분을 HS-SPME/ GC-FID를 이용하여 정량분석의 가능성을 검토하고, 정량 분석의 재현성 및 정확성을 확인하여 발효유의 휘발성 향기성분 연구에 접목시키고자 실험을 실시하였다. HS-SPME를 이용하여 발효유의 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin 등의 향기성분 추출 시 35℃에서 가장 효과적으로 추출할 수 있었다.
발효유의 품질을 평가하는데 향미는 관능적으로 중요한 역할을 하고, 휘발성 향기성분이 향미에 중요한 역할을 하므로 앞으로는 발효유의 품질특성 등에 관한 연구에서 휘발성 향기성분에 관한 연구도 함께 진행되어야 한다고 생각된다. 이에 본 연구에서는 고가의 분석기기를 사용하는 대신 HSSPME/GC를 이용한 발효유의 주요 휘발성 향기성분의 정량 가능성을 검토하고자 곡류를 첨가한 발효유의 저장 중 주요한 휘발성 향기성분의 함량변화를 HS-SPME법을 이용하여 정량분석을 실시하였다.

제안 방법

곡류를 첨가한 발효유의 휘발성 향기성분은 headspacesolid phase microextraction(HS-SPME)법으로 추출하였다. SPME용 50 mL vial에 각각의 시료를 20 g씩 계량하여 septa(20 mm PTFE/Red Rubber, Supelco, USA)와 crimp cap(20 mm Aluminum, Supelco, USA)을 사용하여 밀봉하였다. 밀봉된 vial을 항온수조(Water bath stirrer WBS-80, Japan)에서 350 rpm으로 교반하며 30분 동안 headspace내 휘발성 향기성분의 평형상태를 유도하여 SPME fiber(50/30 µm DVB/Carboxen/PDMS, Supelco, USA)를 이용하여 headspace상에 needle을 노출시켜 휘발성 향기성분을 30분간 흡착시켰다.
9979 이상으로 뛰어난 상관관계를 나타냈다. 곡류(백미, 현미, 발아현미, 발아현미당화)를 첨가한 발효유를 제조하여 저장기간 중 휘발성 향기성분의 함량변화를 비교분석하였다. Acetaldehyde의 경우 대조구 및 백미첨가 발효유는 저장기간 중 acetaldehyde의 함량이 약 1.
밀봉된 vial을 항온수조(Water bath stirrer WBS-80, Japan)에서 350 rpm으로 교반하며 30분 동안 headspace내 휘발성 향기성분의 평형상태를 유도하여 SPME fiber(50/30 µm DVB/Carboxen/PDMS, Supelco, USA)를 이용하여 headspace상에 needle을 노출시켜 휘발성 향기성분을 30분간 흡착시켰다. 그리고 최적의 추출조건을 찾기 위해 항온 수조의 온도조건을 달리하여 분석조건을 설정하였다.
밀봉된 vial을 항온수조(Water bath stirrer WBS-80, Japan)에서 350 rpm으로 교반하며 30분 동안 headspace내 휘발성 향기성분의 평형상태를 유도하여 SPME fiber(50/30 µm DVB/Carboxen/PDMS, Supelco, USA)를 이용하여 headspace상에 needle을 노출시켜 휘발성 향기성분을 30분간 흡착시켰다.
1 mL를 첨가하여 60℃에서 1시간 반응시켜 시료로 사용하였다. 발효유 제조를 위해 고형분 함량을 12%로 하여 각각의 곡물시료 2%와 탈지분유를 섞어 탈지유를 제조하였으며, 90℃에서 15분간 살균하였다. 상업용 균주(YCX-11, Christian Hansen, Denmark)를 1회 계대배양한 후 starter를 3%(w/v) 접종하고 37℃에서 8시간 발효하였으며, 발효유는 유리병에 담아 밀봉 후 4℃에서 보관하였다.
발효유 제조를 위해 고형분 함량을 12%로 하여 각각의 곡물시료 2%와 탈지분유를 섞어 탈지유를 제조하였으며, 90℃에서 15분간 살균하였다. 상업용 균주(YCX-11, Christian Hansen, Denmark)를 1회 계대배양한 후 starter를 3%(w/v) 접종하고 37℃에서 8시간 발효하였으며, 발효유는 유리병에 담아 밀봉 후 4℃에서 보관하였다.
SPME fiber에 흡착된 향기성분은 injector에 주입 후 5분간 노출시켜 탈착시켰다. 시료에 함유되어 있는 향기성분은 acetone, diacetyl, acetaldehyde 그리고 acetoin 표준물질과 머무름 시간(retention time)을 비교하여 분석하였고, 검량선(standard curve)에 대입하여 정량분석을 실시하였다.
발효유의 휘발성 향기성분은 HS-SPME/GC-FID를 이용하여 분석을 실시하였으며, 외부 표준물법을 이용하여 농도 별 표준곡선 작성 후 정량분석에 이용하였다. 즉, 발효유의 주요 휘발성 향기성분인 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin의 표준물질을 농도별로 표준시료를 제조하고, 각각의 표준시료를 추출 및 분석하여 정량분석을 위한 standard curve를 작성하였다.

대상 데이터

본 실험에서 이용한 acetone 및 diacetyl(2,3-Butanedione)은 Sigma-Aldrich(USA)로부터 구입하였으며, acetaldehyde (Fluka, Switzerland) 및 acetoin(Supelco, USA)을 HS-SPME/ GC 분석의 표준물질로 사용하였다. Starter 제조에 이용한 균주는 Lactobacillus bulgaricus와 Streptococcus thermophilus가 혼합된 상업용 균주(YCX-11, Christian Hansen, Denmark)를 사용하였다. 발아현미 당화액 제조에 이용한 효소는 Bacillus amyloliquefaciens기원의 액화효소(BAN 480L, Novozymes, Denmark) 및 Aspergillus niger 기원의 당화효소(AMG 300L, Novozymes, Denmark)를 사용하였다.
Starter 제조에 이용한 균주는 Lactobacillus bulgaricus와 Streptococcus thermophilus가 혼합된 상업용 균주(YCX-11, Christian Hansen, Denmark)를 사용하였다. 발아현미 당화액 제조에 이용한 효소는 Bacillus amyloliquefaciens기원의 액화효소(BAN 480L, Novozymes, Denmark) 및 Aspergillus niger 기원의 당화효소(AMG 300L, Novozymes, Denmark)를 사용하였다. 백미(white rice)는 농협 조합 공동사업법인에서 2011년 생산된 일반미를 구입하였으며, 현미(brown rice)는 2011년 경북 울진군에서 재배 및 수확한 것을 구매하여 사용하였다.
발아현미, 현미 및 백미는 동결건조(FD-1000, Eyela, Japan)하여 실험에 이용하였으며, 건조 후 80 mesh 크기로 분쇄하여 시료로 사용하였다. 발아현미는 현미를 30℃에서 48시간 동안 침지하여 발아시켜 실험에 이용하였다.
발아현미 당화액 제조에 이용한 효소는 Bacillus amyloliquefaciens기원의 액화효소(BAN 480L, Novozymes, Denmark) 및 Aspergillus niger 기원의 당화효소(AMG 300L, Novozymes, Denmark)를 사용하였다. 백미(white rice)는 농협 조합 공동사업법인에서 2011년 생산된 일반미를 구입하였으며, 현미(brown rice)는 2011년 경북 울진군에서 재배 및 수확한 것을 구매하여 사용하였다.
본 실험에서 이용한 acetone 및 diacetyl(2,3-Butanedione)은 Sigma-Aldrich(USA)로부터 구입하였으며, acetaldehyde (Fluka, Switzerland) 및 acetoin(Supelco, USA)을 HS-SPME/ GC 분석의 표준물질로 사용하였다. Starter 제조에 이용한 균주는 Lactobacillus bulgaricus와 Streptococcus thermophilus가 혼합된 상업용 균주(YCX-11, Christian Hansen, Denmark)를 사용하였다.

데이터처리

모든 분석항목은 3반복 시험하여 얻은 결과를 평균±표준편차로 나타내었다.
실험결과는 SPSS 20.0(SPSS Inc., USA)을 이용하여 분산분석 하였고, 집단 간 비교를 위한 사후분석은 Tukey로 검증하여 p<0.05 이상일 때만 통계적 유의성이 있는 것으로 판단하였다.

이론/모형

SPME fiber에 흡착된 휘발성 향기성분을 분석하기 위하여 ACME 6000 gas chromatography(Younglin Co., Korea)를 이용하였다. 이동상은 He을 사용하였고, 고정상으로는 HP-FFAP(25 m × 0.
곡류를 첨가한 발효유의 휘발성 향기성분은 headspacesolid phase microextraction(HS-SPME)법으로 추출하였다. SPME용 50 mL vial에 각각의 시료를 20 g씩 계량하여 septa(20 mm PTFE/Red Rubber, Supelco, USA)와 crimp cap(20 mm Aluminum, Supelco, USA)을 사용하여 밀봉하였다.
발효유의 휘발성 향기성분은 HS-SPME/GC-FID를 이용하여 분석을 실시하였으며, 외부 표준물법을 이용하여 농도 별 표준곡선 작성 후 정량분석에 이용하였다. 즉, 발효유의 주요 휘발성 향기성분인 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin의 표준물질을 농도별로 표준시료를 제조하고, 각각의 표준시료를 추출 및 분석하여 정량분석을 위한 standard curve를 작성하였다.
주요 향기성분의 정량분석을 위해 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin 표준물질을 HS-SPME법에 의해 추출하고 GC-FID를 이용하여 분석한 결과는 Fig. 1에 나타내었다. 농도별로 추출한 각각의 휘발성 향기성분으로 표준곡선을 작성하여 상관관계식을 얻었으며, 이때 R²값은 0.

성능/효과

3에 나타내었다. Acetaldehyde의 경우 대조구 0일차의 휘발성 향기성분은 10.83 ppm으로 분석되었고, 15일차의 향기성분 함량은 15.67 ppm으로 약 1.45배 증가하였고, 백미첨가 발효유의 경우 저장 0일차, 15일차의 휘발성 향기성분은 각각 10.91, 15.13 ppm으로 1.4배 증가하여, 대조구 및 백미첨가 발효유는 저장 중 acetaldehyde의 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. Adda(1986)는 젖산균의 미생물학적 작용에 의해서 acetaldehyde가 생성된다고 보고하였는데, 대조구와 백미를 첨가한 발효유에서 acetaldehyde의 함량이 증가한 것으로 보아 저장기간 중 젖산균의 후 발효 작용에 의한 것으로 사료된다.
Acetoin 함량은 곡류를 첨가한 발효유에서 대조구보다 전체적으로 높은 함량을 나타냈고, 대조구 및 백미첨가발효유의 경우 저장기간 중 유의적인 변화를 보이지 않았으며(p<0.05), 현미와 발아현미 그리고 발아현미 당화액 첨가 발효유는 저장기간 중 감소하는 경향을 나타냈다.
Acetoin의 휘발성 향기성분 함량을 분석한 결과(Fig. 6), 대조구의 경우 저장 0일차, 15일차 acetoin 함량은 각각 47.04, 48.66 ppm으로 나타났으며, 백미첨가 발효유의 경우에도 저장 0일차, 15일차 함량이 51.24, 52.31 ppm으로 저장기간 중 유의적인 함량변화를 나타내지 않았다. 현미첨가 발효유의 경우 저장 5일차 acetoin 함량이 51.
Acetone의 휘발성 향기성분 함량을 분석한 결과(Fig. 4), 네 가지 향기성분(acetaldehyde, acetone, diacetyl, acetoin) 중 가장 낮은 농도로 분석되었으며, 현미첨가 발효유를 제외한 모든 처리구에서 저장기간 중 유의적인 차이를 보이지 않았다(p<0.05).
Diacetyl의 휘발성 향기성분 함량을 분석한 결과(Fig. 5), 대조구의 경우 저장 0일차의 diacetyl 함량은 0.35 ppm으로나타났으며, 저장 10일차까지 함량이 유의적으로 증가하였고(p<0.05), 저장 15일차에는 0.69 ppm으로 저장기간 중 diacetyl 함량이 약 2배 증가하였다.
HS-SPME/GC를 이용하여 곡류를 첨가한 발효유의 저장기간 중 휘발성 향기성분의 변화를 정량 분석한 결과 재현성이 뛰어났으며, 개별 향기성분의 분석도 가능하였다. 따라서 발효유의 휘발성 향기성분을 고가의 장비를 사용하지 않고 간편하고 효율적으로 추출할 수 있는 HS-SPME/GC를 이용하여 정량분석이 가능할 것으로 판단되며, 발효유의 휘발성 향기성분 분석 및 제조 및 품질특성에 관한 기초 연구 시 경제적이고 효율적으로 이용가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 발효유의 휘발성 향기성분을 HS-SPME/ GC-FID를 이용하여 정량분석의 가능성을 검토하고, 정량 분석의 재현성 및 정확성을 확인하여 발효유의 휘발성 향기성분 연구에 접목시키고자 실험을 실시하였다. HS-SPME를 이용하여 발효유의 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin 등의 향기성분 추출 시 35℃에서 가장 효과적으로 추출할 수 있었다. 그리고 발효유의 주요 휘발성 향기성분의 표준물질을 농도별로 제조하여 standard curve를 작성하여 상관관계식을 얻을 수 있었으며, r²값은 모든 표준시료에서 0.
HS-SPME를 이용하여 발효유의 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin 등의 향기성분 추출 시 35℃에서 가장 효과적으로 추출할 수 있었다. 그리고 발효유의 주요 휘발성 향기성분의 표준물질을 농도별로 제조하여 standard curve를 작성하여 상관관계식을 얻을 수 있었으며, r²값은 모든 표준시료에서 0.9979 이상으로 뛰어난 상관관계를 나타냈다. 곡류(백미, 현미, 발아현미, 발아현미당화)를 첨가한 발효유를 제조하여 저장기간 중 휘발성 향기성분의 함량변화를 비교분석하였다.
1에 나타내었다. 농도별로 추출한 각각의 휘발성 향기성분으로 표준곡선을 작성하여 상관관계식을 얻었으며, 이때 R²값은 0.9979 이상의 높은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다.
05). 대조구 및 백미첨가발효유의 diacetyl 함량은 저장기간 중 약 2배 증가하였고, 현미와 발아현미, 그리고 발아현미 당화액 첨가 발효유의 경우 저장 0일차 함량이 각각 0.74, 0.81, 0.84 ppm으로 대조구 및 백미첨가발효유의 함량(0.35, 0.48 ppm)보다 높게 분석되었다. Acetoin 함량은 곡류를 첨가한 발효유에서 대조구보다 전체적으로 높은 함량을 나타냈고, 대조구 및 백미첨가발효유의 경우 저장기간 중 유의적인 변화를 보이지 않았으며(p<0.
05). 대조구와 백미를 첨가한 발효유의 경우 저장기간이 지남에 따라 acetaldehyde 함량이 증가한 반면, 현미, 발아현미, 그리고 발아현미 당화액을 첨가한 발효유의 경우 저장 0일차의 acetaldehyde 함량이 대조구 및 백미보다 높게 나타났다. Lee(2005)의 보고에 의하면 발효유 제조 시 발아현미를 첨가한 발효유의 젖산균의 생육이 촉진되어 발효가 빠르게 진행된다고 보고하였다.
모든 저장기간 중 diacetyl의 함량은 발아현미당화 > 발아현미 > 현미 순으로 분석되었다.
98 ppm으로 점차 낮아지는 경향을 보였다. 발아현미와 발아현미 당화액을 첨가한 발효유는 저장기간 중 acetoin 함량이 감소하는 것으로 나타났다. 발아현미첨가 발효유의 경우 저장 0일차 acetoin 함량은 54.
발아현미와 발아현미 당화액을 첨가한 발효유는 저장기간 중 acetoin 함량이 감소하는 것으로 나타났다. 발아현미첨가 발효유의 경우 저장 0일차 acetoin 함량은 54.33 ppm으로 분석되었고, 저장 15일차 함량은 45.47 ppm으로 저장기간 중 약 1.2배 감소하였으며, 발아현미 당화액을 첨가한 발효유의 경우에도 저장 0일, 15일차 함량이 각각 55.67, 48.07 ppm으로 분석되어 감소하는 경향을 나타냈다. 저장 0일차 acetoin 함량은 곡류를 첨가한 발효유에서 전체적으로 높은 함량을 나타내었으며, 발아현미당화 > 발아현미 > 백미 > 현미 순으로 분석되었다.
백미첨가 발효유의 경우 저장기간 중 diacetyl 함량 변화가 대조구와 비슷한 경향을 나타내어 저장 0일차 함량인 0.48 ppm에서 15일차 함량 0.90 ppm으로 약 2배 증가하였으며, 저장기간 동안 대조구에 비해 유의적으로 높은 함량으로 분석되었다(p<0.05).
이러한 결과는 발효시간이 늘어날수록 젖산균의 생육이 점차 떨어지면서 diacetyl 생성이 감소 및 휘발하기 때문으로 생각되며, 또한 diacetyl은 acetoin의 전구물질로 발효 또는 저장 중에 생성된 diacetyl이 acetoin으로 전환되었기 때문으로 생각된다(Marshall, 1984; Rasic and Kurmann, 1978). 본 실험에서는 발효실험이 아닌 저장실험으로써 모든 처리구의 발효종료시점을 8시간으로 설정한 후 냉장온도에서 저장했기 때문에 발효유의 후발효가 진행되어 diacetyl의 함량이 증가한 것으로 생각된다. 저장기간이 지남에 따라 경시적인 변화를 보이지 않는 것은 diacetyl 생성이 감소 또는 휘발되며, 또한 acetoin으로 전환된 것으로 사료된다.
Allaoua 등(2006)은 우유의 휘발성향기성분을 분석하기 위해 SPME 분석 조건을 30-70℃ 범위에서 검토한 결과 40℃에서 향기성분의 추출이 효과적인 것으로 보고한 바 있다. 본 연구에서 diacetyl 성분은 50℃ 조건에서 가장 효과적으로 추출되었으나 분석하고자 하는 4가지 향기성분의 분석조건을 종합적으로 검토하였을 때 35℃ 조건에서 acetaldehyde, acetone, diacetyl 그리고 acetoin성분을 HS-SPME를 이용하여 추출하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단된다.
24 ppm) 순으로 나타났다. 온도조건을 달리하였을 때 acetoin의 함량을 분석한 결과, 35℃ 조건에서 45.49 ppm으로 20℃ 조건의 함량인 41.73 ppm보다 증가하였지만, 50℃ 조건에서는 23.14 ppm으로 35℃ 조건에서의 acetoin 함량보다 약 2배 낮게 분석되었다. Allaoua 등(2006)은 우유의 휘발성향기성분을 분석하기 위해 SPME 분석 조건을 30-70℃ 범위에서 검토한 결과 40℃에서 향기성분의 추출이 효과적인 것으로 보고한 바 있다.
저장 0일차 acetoin 함량은 곡류를 첨가한 발효유에서 전체적으로 높은 함량을 나타내었으며, 발아현미당화 > 발아현미 > 백미 > 현미 순으로 분석되었다.
저장 15일차 acetaldehyde 함량은 11.96, 13.04, 12.10 ppm으로 분석되어 대조구 및 백미첨가 발효유의 15일차 함량보다 유의적으로 낮은 경향을 나타내었다(p<0.05).
05). 현미, 발아현미, 그리고 발아현미 당화액을 첨가한 발효유의 경우 저장 0일차 diacetyl 함량이 각각 0.74, 0.81, 0.84 ppm으로 분석되어 대조구 또는 백미를 첨가한 발효유보다 높게 나타났다. 모든 저장기간 중 diacetyl의 함량은 발아현미당화 > 발아현미 > 현미 순으로 분석되었다.
Adda(1986)는 젖산균의 미생물학적 작용에 의해서 acetaldehyde가 생성된다고 보고하였는데, 대조구와 백미를 첨가한 발효유에서 acetaldehyde의 함량이 증가한 것으로 보아 저장기간 중 젖산균의 후 발효 작용에 의한 것으로 사료된다. 현미, 발아현미, 그리고 발아현미 당화액을 첨가한 발효유의 저장 0일차 acetaldehyde 함량을 분석한 결과 각각 11.78, 12.39, 12.15 ppm으로 나타났으며, 대조구와 백미의 0일차 acetaldehyde 함량보다 높게 분석되었다. 저장 15일차 acetaldehyde 함량은 11.
발아현미와 발아현미 당화액을 첨가한 발효유는 현미첨가 발효유와 비슷한 경향을 보여 저장 5일차까지 diacetyl 함량이 증가하였으나, 이후 저장기간이 지남에 따라 경시적인 변화는 나타나지 않았다. 현미와 발아현미, 그리고 발아현미 당화액을 첨가한 발효유는 저장기간 중 diacetyl 함량이 약 1.4배 증가하였으며, 대조구 및 백미첨가 발효유보다 전체적인 함량은 높았으나 저장기간 중 diacetyl의 생성비율은 다소 낮은 경향을 나타내었다. Ko 등(2001), Kim과 Ko(1993), Ko와 Kim(1995)에 의하면 diacetyl은 발효 중 젖산균에 의해서 생성되며, diacetyl의 함량은 발효시간이 지남에 따라 증가하다가 발효시간 약 20시간을 전후로 하여 점차 감소하는 경향을 나타낸다고 하였다.

후속연구

HS-SPME/GC를 이용하여 곡류를 첨가한 발효유의 저장기간 중 휘발성 향기성분의 변화를 정량 분석한 결과 재현성이 뛰어났으며, 개별 향기성분의 분석도 가능하였다. 따라서 발효유의 휘발성 향기성분을 고가의 장비를 사용하지 않고 간편하고 효율적으로 추출할 수 있는 HS-SPME/GC를 이용하여 정량분석이 가능할 것으로 판단되며, 발효유의 휘발성 향기성분 분석 및 제조 및 품질특성에 관한 기초 연구 시 경제적이고 효율적으로 이용가능할 것으로 판단된다.
향기성분을 분석하기 위해 추출한 향기성분을 확인하는 GC-MS, GC-FTIR 등의 기기들이 발전하여 미지의 향을 확인하기가 훨씬 쉬워졌지만, 매우 고가의 분석기기로서 지속적인 연구를 하는데 어려움이 있고, 경제적이나 시간적으로 많은 노력이 필요하기 때문에 국내 발효유의 제조 및 품질특성에 관한 기초 연구 시 쉽게 활용되지 못한 것으로 보인다(Park, 1992). 발효유의 품질을 평가하는데 향미는 관능적으로 중요한 역할을 하고, 휘발성 향기성분이 향미에 중요한 역할을 하므로 앞으로는 발효유의 품질특성 등에 관한 연구에서 휘발성 향기성분에 관한 연구도 함께 진행되어야 한다고 생각된다. 이에 본 연구에서는 고가의 분석기기를 사용하는 대신 HSSPME/GC를 이용한 발효유의 주요 휘발성 향기성분의 정량 가능성을 검토하고자 곡류를 첨가한 발효유의 저장 중 주요한 휘발성 향기성분의 함량변화를 HS-SPME법을 이용하여 정량분석을 실시하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	휘발성 향기성분을 추출하는 방법으로 주로 사용되는 방법은?	휘발성 향기성분을 정량분석하기 위해서는 시료로부터 휘발성 향기성분을 추출 또는 농축시키는 과정을 거쳐야 하며, 선택적 추출과정이 용이하지 않다면 정확한 분석을 할 수 없고, 미량의 휘발성 향기성분은 분석이 불가능하다. 휘발성 향기성분을 추출하는 방법으로는 용매추출방법, 증류-추출방법 및 headspace(HS) 분석법이 주로 사용되며, headspace법으로는 purge & trap(dynamic headspace), static headspace법 및 solid-phase microextraction(SPME)법 등이 있다(Park, 1991, 1992). 발효유의 향기성분은 미량으로 존재하기 때문에(Rasic and Kurmann, 1978) 향기성분의 효과적인 추출과정이 이루어져야 한다.
	발효유의 제조과정 중 젖산균이 생성한 부산물은 어떤 역할을 하는가?	발효유는 제조과정 중 젖산균이 발효산물로 신맛을 내는 젖산을 생성하며, carbonyl 화합물 및 휘발성 지방산, 그리고 알코올 등의 부산물을 생성한다(Frank and Marth, 1988; Marshall, 1984; Rasic and Kurmann, 1978). 이러한 부산물은 발효유의 독특한 향기에 기여를 하게 되며, 일부는 주요한 향기성분으로써 역할을 하고, 나머지 수많은 화합물들은 전체적인 발효유의 향기에 기여한다(Frank and Marth, 1988). 발효 중 젖산균에 의해 생성되는 carbonyl 화합물의 대표적인 물질은 acetaldehyde, diacetyl, acetoin, acetone 및 2-butanone 등이 있으며(Frank and Marth, 1988; Marshall, 1984; Rasic and Kurmann, 1978), acetaldehyde와 diacetyl, 그리고 acetoin이 발효유에서 중요한 향기성분으로 알려져 있고, 이 중 acetaldehyde 함량이 향기에 미치는 영향이 가장 크다(Rasic and Kurmann, 1978).
	발효유는 어떤 식품인가?	발효유는 건강을 유지하거나 증진시키기 위해 아이부터 청소년, 그리고 노인층까지 성별구별 없이 섭취되고 있는 식품이며(Beshkova et al., 1998), 최근에는 다양한 종류의 발효유가 개발되어 소비자들은 선택의 폭이 넓어지고 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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