[논문]고온반응기로 제조한 구운 불고기 반응향의 향미특성

서원호; 김영권; 장성호; 백형희

doi:10.9721/kjfst.2015.47.2.176

고온반응기로 제조한 구운 불고기 반응향의 향미특성
Aroma Characterization of Roasted Bulgogi Reaction Flavor Manufactured by a High-temperature Reaction Apparatus 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.47 no.2, 2015년, pp.176 - 183

서원호 ((주)아워홈 식품연구원) , 김영권 ((주)아워홈 식품연구원) , 장성호 ((주)아워홈 식품연구원) , 백형희 (단국대학교 식품공학과)

초록
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고온반응기로 제조한 구운 불고기 반응향의 향미특성을 확인하기 위하여 휘발성 성분 및 향 활성 화합물을 동정하고 반응온도에 따른 향 활성 화합물의 변화를 확인하기 위하여 수증기증류 및 용매 동시추출법(SDE)을 이용하여 휘발성 향기성분을 추출하고, gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry (GC-MS-O)를 통하여 비교 분석하였다. 고온반응기로 제조한 구운 불고기 반응향에서는 105종의 휘발성 성분이 동정되었으며, 이 중 furfural이 가장 높은 함량을 나타내었으며, 5-methyl furfural, phenylacetaldehyde 및 nonanal 등이 구운 불고기 반응향에 중요한 휘발성 성분으로 확인되었다. 또한 GC-MS-O를 통해 향 활성 성분을 분석한 결과 33종이 동정되었으며, 2,3-butanedione과 furfural 이 중요한 향 활성 화합물로 밝혀졌다. Hexanal, octanal, nonanal, undecanal, phenylacetaldehyde, 5-methyl furfural, 2,6-dimethyl pyrazine 및 dimethyl trisulfide도 구운 불고기 반응향의 향미특성에 중요한 역할을 하는 향 활성 성분으로 확인되었다. 반응온도에 따른 향 활성성분을 비교분석한 결과, 반응온도가 증가할수록 향 활성 성분도 증가하였으나, sulfide 화합물은 반응온도가 증가함에 따라 감소하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

To characterize the aroma properties of roasted bulgogi reaction flavor obtained by using a high-temperature reaction apparatus, the volatile flavor and aroma-active compounds were analyzed using simultaneous steam distillation and solvent extraction (SDE)-gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry (GC-MS-O). One hundred five volatile compounds were detected in roasted bulgogi reaction flavor using GC-MS. Out of these compounds, furfural was the most abundant volatile compound, followed in order of abundance by 5-methyl furfural, phenylacetaldehyde, and nonanal. Of the volatile compounds identified in roasted bulgogi reaction flavor, 33 aroma-active compounds were detected using GC-O. 2,3-Butanedione and furfural were the most intense aroma-active compounds detected. Other relatively intense odorants included hexanal, octanal, nonanal, undecanal, phenylacetaldehyde, 5-methyl furfural, 2,6-dimethyl pyrazine, and dimethyl trisulfide. These were important aroma-active compounds that contributed to the aroma of roasted bulgogi reaction flavor because of their potency and aroma properties. The concentrations of the aroma-active compounds increased as the reaction temperature increased, whereas those of the sulfide compounds decreased.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 간편 편의 식품에서 이용 가능성이 높은 구운 불고기향을 반응향 기술을 이용하여 개발하기 위하여, 구운 불고기 반응향의 휘발성 성분 및 향 활성 화합물을 gaschromatography-mass spectrometry-olfactometry (GC-MS-O) 법을이용하여 분석하였으며, 또한 반응온도가 구운 불고기 반응향 생성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 반응온도에 따른 구운 불고기 반응향의 향 활성 성분을 비교 분석하였다.

가설 설정

이때 피크면적 비와 함량 비의 상관계수는 1이라고 가정하였다.

제안 방법

시료는 1 pL를 취하여 GC에 주입하였다. 각각의 향기 성분 중 향의 상대적인 강도를 확인하기 위해 GC-O를 수행하면서 향의 강도는 1에서 7점까지로 표시하였다.
USA)을 사용하였다. 검출기는 FID (flame ionization detector) 를 사용하였고 column으로부터 분지시켜 nose cone을 이용하여 sniffing을 실시하였다. Columne DB-wax (30 mx0.
고온반응기로 제조한 구운 불고기 반응향 75 g을 1L의 냄새가 제거된 증류수에 현탁하고 내부표준물질로 97.2 μg의 3- heptanol (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, US A) 을 첨가한 후 100 mL의 dichloromethane (J.T. Baker, Center Valley, WI, USA) 으로 3 시간 동안 SDE 장치(Kontes, Vineland, NJ, USA)로 추출하였다. 추출액을 -20oC 에서 12시간 냉동시켜 수분을 제거한후 용매 증을 3 g anhydrous sodium sulfate (Duksan Pure Chemicals Co.
고온반응기로 제조한 구운 불고기 반응향의 휘발성 성분을 SDE 로 추출하고, GC-MS 를 이용하여 동정하였다. 동정된 구운 불고기 반응향의 휘발성 성분은 Table 2에 나타내었다.
, Yangsan, Gyeong-nam, Korea) 및 우지는 경기도 성남시 소재 마트에서 구입하여사용하였다. 고온반응을 위한 시료의 전처리는 수용성 반응액의 경우 간장, 정백당, 물엿, 마늘분, 양파분, 생강엑기스는 배합 비율을 설정하여 100oC에서 2시간 가열처리하였다(Table 1). 또한 우지는 80oC에서 용융시키고 이후 여과하여 고온반응을 위한 유용성 반응액으로 이용하였다.
고온에서 반응시킨 구운 불고기 반응향을 생산하기 위하여 고온반응기를 이용하여 구운 불고기 반응향을 제조하였다. 고온반응기는 (주)아워홈에서 개발한 직접 가열식 액상 향 제조 장치를 사용하였다(Fig.
1). 구운 불고기 반응향 제조를 위한 반응액 조성은 수용성 반응액 80% 및 유용성 반응액 20%로 구성하였다. 반응을 위한 반응액 투입은 연동펌프(Baoding Longer Precision Pump Co.
구운 불고기 반응향의 향미특성에 중요한 역할을 하는 향 활 성분을 동정하기 위하여 GC-O를 행하였고, 감지된 향 활성 화합물은 Table 3에 나타내었다. 구운 불고기 반응향의 향 활성 성분은 33종이 확인되었으며, 작용기 별로 살펴보면 aldehyde류 가 15종, pyrazine류가 8종, 황 함유 화합물이 4종, fUran류가 2종, acid류가 2종 그리고 ketone 및 phenol 화합물이 각각 1종이 확인되었다.
, Palo Alto, CA, USA)를 이용하였다(positive identification). 또한 GC-O 상에서 향기 성분이 감지된 부분과 RI를 비교하고, 문헌상의 RI와 spectrum을 비교하여 향기성분을 확인하였다.
, Hebei, China)를 이용하여 12mL/min의 속도로 고온 반응기에 투입하였고 250oC에서 15분간 반응시켰다. 또한 반응온도에 따른 구운 불고기 반응향의 향 특성 변화를 알아보기 위하여, 반응온도를 230 및 280oC로 달리하여 15분간 반응을 진행하였고, 반응온도에 따른 구운 불고기 반응향의 휘발성 향기 성분의 변화를 비교분석하였다.
반응온도가 구운 불고기 반응향의 향미특성에 미치는 영향을 알아보고자 230, 250 및 280oC에서 제조한 구운 불고기 반응 향의 향 활성 성분의 함량변화를 비교하였다(Table 4). 반응온도에 따른 구운 불고기 반응향의 향 활성 성분의 함량변화를 작용기별로 비교해보면 Fig.
Ionization voltage 는 70 eV, 분석할 분자량의 범위 (m/)는 33-350으로 분석하였다. 분석은 duplicate로 실시하였다.

대상 데이터

고온반응기는 (주)아워홈에서 개발한 직접 가열식 액상 향 제조 장치를 사용하였다(Fig. 1). 구운 불고기 반응향 제조를 위한 반응액 조성은 수용성 반응액 80% 및 유용성 반응액 20%로 구성하였다.
본 실험에서 구운 불고기 반응향 제조에 전구물질로 사용한 간장(Sempio Foods Co., Seoul, Korea), 마늘분(Taewon Foods Industry Co. Ltd., Ansan, Gyeonggi, Korea), 양파분(Taewon Foods Industry Co. Ltd., Ansan, Gyeonggi, Korea), 정백당(TS Corporation Co. Ltd., Seoul, Korea), 물엿 (Jinmifoods Co. Ltd., Daejeon, Korea), 생강엑기스(MSC Co. Ltd., Yangsan, Gyeong-nam, Korea) 및 우지는 경기도 성남시 소재 마트에서 구입하여사용하였다. 고온반응을 위한 시료의 전처리는 수용성 반응액의 경우 간장, 정백당, 물엿, 마늘분, 양파분, 생강엑기스는 배합 비율을 설정하여 100oC에서 2시간 가열처리하였다(Table 1).

이론/모형

SDE를 이용하여 추출한 구운 불고기 반응향의 휘발성 향기성분 동정은 Agilent 6890N GC-Agilent 5973N mass selective detector (MSD) (Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) 를사용하였다. Columne DB-wax (60 mx0.
구운 불고기 반응향의 휘발성 향기성분 동정은 retention index (RI)(14)와 Wiley/7n mass spectral database (Hewlett-Packard Co., Palo Alto, CA, USA)를 이용하였다(positive identification). 또한 GC-O 상에서 향기 성분이 감지된 부분과 RI를 비교하고, 문헌상의 RI와 spectrum을 비교하여 향기성분을 확인하였다.

성능/효과

이러한 pyrazinee Maillard 반응에 의해 생성되는 중요한 휘발성 성분으로, Cerny와 Grosch(22)는 구운 소 고기의 중요한 향 활성 화합물이라고 보고하였다. 2,6-Dimethyl pyrazine이 가장 강한 강도를 나타내는 pyrazine 화합물로 확인되었다. Ko 둥(13)은 pyrazine 화합물을 불고기의 중요한 향 활성 화합물로 동정하였으며, Cho 둥(11)도 다양한 pyzine 화합물을 불고기의 중요한 휘발성 화합물이라고 보고하였다.
Aldehyde류는 23종이 동정되었고, 이 중 phenylacetaldehyde가 가장 높은 함량을 나타내었다. 구운 불고기 반응향에 존재하는 aldehyde류의 대부분은 지방족 aldehyde로 확인되었으며 그 중에서 nonanal의 함량이 가장 높았으며, 이 외에 heptanal (no.
Hydrocarbon 및 alcoh이류는 각각 12종 및 9종이 확인되었다. Pentadecane (no.
Ketone류는 17종이 동정되었으며, 대부분 지방족 ketone류로 확인되었다. 이 중 2, 3-butanedione이 145 ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 2, 3-pentanedione (no.
Pyrazig류는 8종, acid류는 7종 그리고 황 함유 화합물은 7종이 각각 동정되었으며, 2-methyl pyrazine (no. 77), 2, 6-dimethyl pyrazine (no. 79), propanoic acid (no. 85), octanoic acid (no. 89), dimethyl trisulfide (no. 93) 및 methional (no. 95)이 중요한 휘발성 성분으로 확인되었다. Pyrazinee Maillard 반응에 의해 생성되는 대표적인 헤테로고리 화합물로서, 가열 조리한 육류(18) 및 압출성형으로 제조된 쇠고기 반응향(8)에서 중요한 향기 성분으로 보고되고 있다.
높은 함량을 나타내었다. 구운 불고기 반응향에 존재하는 aldehyde류의 대부분은 지방족 aldehyde로 확인되었으며 그 중에서 nonanal의 함량이 가장 높았으며, 이 외에 heptanal (no. 4), octanal (no. 7), (E)-2-octenal (no. 10), undecanal (no. 15), dode- canal (no. 17) 및 2-tridecenal도 100 ppm 이상의 높은 함량을 나타내었다. 지방족 aldehyde류는 산화에 의해 생성되는 대표적인 휘발성 성분으로, 불포화지방산의 산화에 의해 생성된다.
구운 불고기 반응향의 특징적인 향기성분으로 pyazine류가 8 종 확인되었으며, 대부분 roasted, nutty 계열의 고소한 풍미 및 구운 풍미를 나타내었다. 이러한 pyrazinee Maillard 반응에 의해 생성되는 중요한 휘발성 성분으로, Cerny와 Grosch(22)는 구운 소 고기의 중요한 향 활성 화합물이라고 보고하였다.
구운 불고기 반응향의 향 활성 성분은 33종이 확인되었으며, 작용기 별로 살펴보면 aldehyde류 가 15종, pyrazine류가 8종, 황 함유 화합물이 4종, fUran류가 2종, acid류가 2종 그리고 ketone 및 phenol 화합물이 각각 1종이 확인되었다. 구운 불고기 반응향의 향 활성 성분 중 2,3-butanedione (burnt sugar)과 furfural (nutty)이 가장 높은 강도를 나타내었으며, hexanal (green), octanal (soap), nonanal (green, soap), undecanal (oily), phenylacetaldehyde (floral), 5-methyl furfural (burnt), 2,6-dimethyl pyrazine (roasted nutty) 및 dimethyl trisulfide (onion) 도 상대적으로 높은 강도를 나타내어 구운 불고기 반응향의 중요한 향 활성 성분으로 확인되었다. 2,3-Butanedionee 천연에서는 알콜 음료의 발효과정 중 또는 Maillard 반응에 의해 생성되어 버터향을 부여하는 화합물로서, 구운 불고기 반응향의 bumt note를 부여하는 중요한 향 활성 화합물로 판단된다.
구운 불고기 반응향의 향미특성에 중요한 역할을 하는 향 활 성분을 동정하기 위하여 GC-O를 행하였고, 감지된 향 활성 화합물은 Table 3에 나타내었다. 구운 불고기 반응향의 향 활성 성분은 33종이 확인되었으며, 작용기 별로 살펴보면 aldehyde류 가 15종, pyrazine류가 8종, 황 함유 화합물이 4종, fUran류가 2종, acid류가 2종 그리고 ketone 및 phenol 화합물이 각각 1종이 확인되었다. 구운 불고기 반응향의 향 활성 성분 중 2,3-butanedione (burnt sugar)과 furfural (nutty)이 가장 높은 강도를 나타내었으며, hexanal (green), octanal (soap), nonanal (green, soap), undecanal (oily), phenylacetaldehyde (floral), 5-methyl furfural (burnt), 2,6-dimethyl pyrazine (roasted nutty) 및 dimethyl trisulfide (onion) 도 상대적으로 높은 강도를 나타내어 구운 불고기 반응향의 중요한 향 활성 성분으로 확인되었다.
또한 Maillard 반응에서 유래한 pyrazine 화합물, furan 화합물, 황 함유 화합물인 methional 및 2-methoxy pheno도 반응온도가 상승함에 따라 생성량 또한 크게 증가하였다. 대표적인 pyrazine 화합물인 2-methyl pyrazine과 2, 6-dimethyl pyrazinee 230oC에서제조한 구운 불고기 반응향에서는 91.6 ppm 및 47.5 ppm이었으나, 280oC에서는 118.8 ppm 및 119.7 ppm으로 화합물의 차이는 나타내었으나 전체적으로 증가함을 보였다. 또한 대표적인 fUran 화합물인 frfra도 230oC에서 제조한 구운 불고기 반응향에서는 1, 595.
2에서 나타난 바와 같이 aldehyde 화합물의 함량은 반응온도가 높을수록 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 Maillard 반응에서 유래한 pyrazine 화합물, furan 화합물, 황 함유 화합물인 methional 및 2-methoxy pheno도 반응온도가 상승함에 따라 생성량 또한 크게 증가하였다. 대표적인 pyrazine 화합물인 2-methyl pyrazine과 2, 6-dimethyl pyrazinee 230oC에서제조한 구운 불고기 반응향에서는 91.
이 중 2, 3-butanedione이 145 ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 2, 3-pentanedione (no. 26), 3-heptanone (no. 28) 및 2-decanone (no. 35)도 높은 함량을 나타내었다. 2, 3-Butanedi- one 및 2, 3-pentanedione 같은 dicarbonyl 화합물은 Maillard 반응의 a-dicarbonyl 쪼개짐에 의해 생성되는 중간 반응물질로 알려져 있으며(17), 간장, 설탕, 물엿 등에 존재하는 아미노산과 당에 의한 Maillard 반응에 의해 생성된 것으로 판단된다.
작용기 별로 살펴보면 aldehyde류가 23 종, ketone류7가 17종, furan 류^ 14종, hydrocarbon류7가 12종, alcoh이류가 9종, pyrazine류가 8종, acid류가 7종, 황 함유 화합물이 7종이 동정되었으며, 이밖에 terpene, methoxy phenol 둥도동정되었다. 이 중 fiirfural (no. 45)이 1, 782ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었으며, 5-methyl furfural (no. 48), phenylacetaldehyde (no. 16) 및 nonanal (no. 9)도 500 ppm 이상의 높은 함량을 나타내었다. 그 외에 2-tridecenal (no.
성분이 확인되었다. 작용기 별로 살펴보면 aldehyde류가 23 종, ketone류7가 17종, furan 류^ 14종, hydrocarbon류7가 12종, alcoh이류가 9종, pyrazine류가 8종, acid류가 7종, 황 함유 화합물이 7종이 동정되었으며, 이밖에 terpene, methoxy phenol 둥도동정되었다. 이 중 fiirfural (no.

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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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