보리의 로스팅 정도가 보리차의 향기성분에 미치는 영향을 알아보기 위하여 생보리와 자숙보리를 로스팅 정도를 다르게 하여 보리차를 제조하고, SAFE를 이용하여 휘발성 성분을 추출한 후 GC-MS와 GC-O로 분석하였다. 생보리와 자숙보리의 휘발성 향기성분은 차이가 없었으나 이를 이용하여 보리차를 제조하였을 때 자숙보리의 휘발성 향기성분이 더 풍부하였다. 로스팅 정도가 강해 질수록 피라진, 에틸피라진, 감마-뷰티로락톤과 과이어콜을 포함한 15종의 화합물의 함량은 통계적으로 유의하게 증가(p<0.05)하여 보리 로스팅 시 생성되는 주요 휘발성 성분으로 생각되며 과이어콜(스모크 향), 푸르푸릴알코올(탄 설탕 향)과 푸르푸랄(캐러멜 향)은 보리차에서 공통적으로 높은 강도로 검출된 향 활성화합물로 보리차의 주요 향 활성 화합물로 생각된다. 보리의 로스팅 정도가 강해질수록 보리차의 휘발성 향기성분은 증가하였지만 강한 정도로 로스팅한 경우, 탄 향을 가진 미지의 화합물이 새로 감지되어 이취로 생각되며 따라서 보리차를 제조할 때에는 중간 정도의 로스팅이 바람직하다고 생각된다.
보리의 로스팅 정도가 보리차의 향기성분에 미치는 영향을 알아보기 위하여 생보리와 자숙보리를 로스팅 정도를 다르게 하여 보리차를 제조하고, SAFE를 이용하여 휘발성 성분을 추출한 후 GC-MS와 GC-O로 분석하였다. 생보리와 자숙보리의 휘발성 향기성분은 차이가 없었으나 이를 이용하여 보리차를 제조하였을 때 자숙보리의 휘발성 향기성분이 더 풍부하였다. 로스팅 정도가 강해 질수록 피라진, 에틸피라진, 감마-뷰티로락톤과 과이어콜을 포함한 15종의 화합물의 함량은 통계적으로 유의하게 증가(p<0.05)하여 보리 로스팅 시 생성되는 주요 휘발성 성분으로 생각되며 과이어콜(스모크 향), 푸르푸릴알코올(탄 설탕 향)과 푸르푸랄(캐러멜 향)은 보리차에서 공통적으로 높은 강도로 검출된 향 활성화합물로 보리차의 주요 향 활성 화합물로 생각된다. 보리의 로스팅 정도가 강해질수록 보리차의 휘발성 향기성분은 증가하였지만 강한 정도로 로스팅한 경우, 탄 향을 가진 미지의 화합물이 새로 감지되어 이취로 생각되며 따라서 보리차를 제조할 때에는 중간 정도의 로스팅이 바람직하다고 생각된다.
The objective of this study was to evaluate the effect of roasting degree of barley on aroma characteristics of boricha (barley tea) using solvent-assisted flavor evaporation-gas chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-olfactometry. Fifteen volatile compounds including pyrazine, ethy...
The objective of this study was to evaluate the effect of roasting degree of barley on aroma characteristics of boricha (barley tea) using solvent-assisted flavor evaporation-gas chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-olfactometry. Fifteen volatile compounds including pyrazine, ethylpyrazine, butyrolactone, and guaiacol were considered important volatile compounds, which are generated by roasting barley, because concentrations of those volatiles were significantly increased (p<0.05) as roasting degree of barley was darker. Guaiacol (smoky), furfuryl alcohol (burnt sugar), and furfural (caramel) were detected as aroma-active compounds of boricha with high intensity. Aroma intensity of aroma-active compounds in boricha increased with increase in roasting degree of barley. However, one unknown compound with burnt smell was detected as off-flavor in dark roasted barley. Therefore, it is implied that medium roasting of barley is desirable during boricha manufacturing. Furthermore, boricha manufactured with steamed barley contained more abundant volatile flavor compounds, which may lead to better aroma quality of boricha.
The objective of this study was to evaluate the effect of roasting degree of barley on aroma characteristics of boricha (barley tea) using solvent-assisted flavor evaporation-gas chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-olfactometry. Fifteen volatile compounds including pyrazine, ethylpyrazine, butyrolactone, and guaiacol were considered important volatile compounds, which are generated by roasting barley, because concentrations of those volatiles were significantly increased (p<0.05) as roasting degree of barley was darker. Guaiacol (smoky), furfuryl alcohol (burnt sugar), and furfural (caramel) were detected as aroma-active compounds of boricha with high intensity. Aroma intensity of aroma-active compounds in boricha increased with increase in roasting degree of barley. However, one unknown compound with burnt smell was detected as off-flavor in dark roasted barley. Therefore, it is implied that medium roasting of barley is desirable during boricha manufacturing. Furthermore, boricha manufactured with steamed barley contained more abundant volatile flavor compounds, which may lead to better aroma quality of boricha.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 연구에서는 첫째, 보리차의 휘발성 향기성분과 향활성 화합물을 solvent-assisted flavor evaporation (SAFE)로 추출한 후 GC-MS와 GC-olfactometry-aroma extract dilution analysis(GC-O-AEDA)를 사용하여 분석하고, 둘째, 보리의 자숙과 로스팅 정도에 따른 보리차의 향 특성을 비교하고자 하였다.
제안 방법
82%)시킨 자숙보리를 사용하였다. 로스팅 강도가 보리차의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 확인하기 위해 2종의 보리를 각각 약한(light), 중간(medium) 그리고 강한(dark) 정도로 로스팅하였다. 보리의 색도를 측정하여 명도(L, lightness)를 기준으로 로스팅 시간을 결정하였으며 에어 로스팅(240oC, 1.
보리의 로스팅 정도가 보리차의 향기성분에 미치는 영향을 알아보기 위하여 생보리와 자숙보리를 로스팅 정도를 다르게 하여 보리차를 제조하고, SAFE를 이용하여 휘발성 성분을 추출한 후 GC-MS와 GC-O로 분석하였다. 생보리와 자숙보리의 휘발성 향기성분은 차이가 없었으나 이를 이용하여 보리차를 제조하였을 때 자숙보리의 휘발성 향기성분이 더 풍부하였다.
보리의 로스팅 정도에 따른 보리차의 휘발성 성분을 비교하기 위해 생보리와 자숙보리 그리고 이것을 로스팅하여 제조한 보리차 2종의 휘발성 성분을 SAFE법으로 추출하고 GC-MS로 분석하였다(Table 2). 생보리를 약한 정도로 로스팅하여 제조한 보리차(B-light)에서는 총 55종(피라진류 18종, 퓨란류 11종, 페놀류 6종, 케톤류 6종, 피롤류 5종과 기타 9종)의 휘발성 성분이 동정되었으며 피라진류(651.
로스팅 강도가 보리차의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 확인하기 위해 2종의 보리를 각각 약한(light), 중간(medium) 그리고 강한(dark) 정도로 로스팅하였다. 보리의 색도를 측정하여 명도(L, lightness)를 기준으로 로스팅 시간을 결정하였으며 에어 로스팅(240oC, 1.5분)법으로 로스팅 한 후 드럼 로스팅(245oC, 29-39분)하였다(Table 1). 보리차를 제조하기 위해 DDW 200 mL을 미리 100oC까지 가열한 후 볶은 보리 20 g를 넣어 150 rpm으로 교반하며 30분간 열수 추출하였다.
보리차의 향 활성 화합물 분석을 위해 GC-O를 수행하였다. GC-O는 Varian 3800 (Varian Instrument Group, Walnut Creek, CA, USA)을 사용하였다.
보리차의 휘발성 향기성분은 Agilent 7890B GC/Agilent 5977A mass selective detector (MSD) (Agilent Co., Palo Alto, CA, USA)를 사용하여 분석하였다. GC 컬럼은 DB-wax (60 m×0.
대상 데이터
보리는 생보리와 생보리를 100oC에서 10분 자숙한 후 건조(수분함량 9.82%)시킨 자숙보리를 사용하였다. 로스팅 강도가 보리차의 휘발성 향기성분에 미치는 영향을 확인하기 위해 2종의 보리를 각각 약한(light), 중간(medium) 그리고 강한(dark) 정도로 로스팅하였다.
보리는 전북 무주에서 재배한 2016년산 보리(수분함량 12.06%)를 사용하였다. 모든 보리는 샘표식품(주)(Seoul, Korea)에서 제공받아 사용하였으며 분석 전까지 밀폐된 유리병에 담아 −20oC 냉동고에서 보관하였다.
데이터처리
본 실험에서 얻어진 결과는 SPSS 20 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균(mean)±표준편차(standard deviation)로 나타내었으며 군간의 유의성은 일원배치분산분석(one-way ANOVA test) 한 뒤 p<0.05 수준에서 던컨의 다중검정(Duncan’s multiple range test)을 이용하여 사후검정 하였다.
이론/모형
SAFE법으로 추출한 보리차의 향 활성 화합물의 상대적인 강도를 측정하기 위해 AEDA를 실시하였다. 보리차 추출액에 재증류한 다이클로로메테인을 2배수로 단계적으로 희석하였고 희석액 1 µL를 GC에 주입한 후 냄새맡기 포트(sniffing port)에서 감지되는 향 활성 화합물의 머무름 시간(retention time)을 기록하였다.
휘발성 향기성분 동정은 머무름 지수(retention index, RI)와 Wiley mass spectral database 9th with NIST08 (Agilent Co.)를 이용하였다. 또한 문헌상의 머무름 지수와 스펙트럼을 비교하여 휘발성 향기성분을 확인하였다.
성능/효과
따라서 생보리와 자숙보리의 휘발성 성분과 향 활성 화합물은 비슷한 수준으로 동정되었지만 같은 정도로 로스팅하여 보리차를 제조하였을 때 자숙보리를 이용한 보리차(SB-light, SB-medium 및 SB-dark)가 생보리를 이용한 보리차(B-light, B-medium 및 Bdark)보다 많은 양의 휘발성 성분을 함유하였고 향 활성 화합물의 강도가 강했다. Yoon과 Kim(1989)은 침지시킨 보리와 그렇지 않은 보리로 제조한 보리차의 일반성분, 수율, 점도, 색, 탁도와 관능 특성을 비교하였는데, 보리를 로스팅하기 전에 침지시키는 것은 팽화 현상으로 보리의 체적변화를 크게 하여 고형물 수율을 높이는 효과와 보리차의 점성을 낮추는 효과가 있다고 하였다.
생보리와 자숙보리의 휘발성 향기성분은 차이가 없었으나 이를 이용하여 보리차를 제조하였을 때 자숙보리의 휘발성 향기성분이 더 풍부하였다. 로스팅 정도가 강해 질수록 피라진, 에틸피라진, 감마-뷰티로락톤과 과이어콜을 포함한 15종의 화합물의 함량은 통계적으로 유의하게 증가(p<0.05)하여 보리 로스팅 시 생성되는 주요 휘발성 성분으로 생각되며 과이어콜(스모크 향), 푸르푸릴알코올(탄 설탕 향)과 푸르푸랄(캐러멜 향)은 보리차에서 공통적으로 높은 강도로 검출된 향 활성화합물로 보리차의 주요 향 활성 화합물로 생각된다. 보리의 로스팅 정도가 강해질수록 보리차의 휘발성 향기성분은 증가하였지만 강한 정도로 로스팅한 경우, 탄 향을 가진 미지의 화합물이 새로 감지되어 이취로 생각되며 따라서 보리차를 제조할 때에는 중간 정도의 로스팅이 바람직하다고 생각된다.
보리의 자숙에 따른 보리차의 향 특성을 확인하기 위해 생보리와 자숙보리의 휘발성 성분을 비교해 보았을 때, B에서 총 12종(페놀류 5종, 알데하이드류 4종, 퓨란류 2종과 락톤류 1종)의 휘발성 성분이 동정되었으며 페놀류의 함량이 가장 높았다(33.0 ng/g). 함량이 가장 높은 화합물은 감마-뷰티로락톤(no.
22, 고소한 향, log2FD=5)과 2-메톡시-4-바이닐페놀(log2FD=6)이 새로 감지되었다. 생보리를 강한 정도로 로스팅하여 보리차를 제조한 B-dark에서는 총 23종의 향 활성 화합물이 감지되었다. 가장 높은 강도로 감지된 물질은 과이어콜(log2FD=14)이었고 그 다음으로 2-아세틸피라진(log2FD=9)과 3-에틸-2,5-다이메틸피라진(log2FD=8)이었고 B-medium에서 감지되지 않았던 향 활성 화합물 5종(미지의 화합물 B, F, G, H, I)이 새로 감지되었지만 동정할 수 없었다.
9 ng/g)의 함량이 높았다. 생보리를 강한 정도로 로스팅하여 제조한 보리차(B-dark)에서는 총 72종(피라진류 21종, 퓨란류 13종, 페놀류 9종, 케톤류 11종, 피롤류 6종과 기타 12종)의 휘발성 화합물이 동정되었다. 가장 함량이 높았던 그룹은 퓨란류(2,619.
8 ng/g)의 함량이 가장 높게 검출되었다. 생보리를 로스팅하여 제조한 보리차에서는 총 56종(피라진류 18종, 퓨란류 11종, 페놀류 6종, 케톤류 6종, 피롤류 5종과 기타 9종)의 휘발성 성분이 동정되었다. 피라진류의 함량이 가장 높았으며(651.
보리의 로스팅 정도에 따른 보리차의 휘발성 성분을 비교하기 위해 생보리와 자숙보리 그리고 이것을 로스팅하여 제조한 보리차 2종의 휘발성 성분을 SAFE법으로 추출하고 GC-MS로 분석하였다(Table 2). 생보리를 약한 정도로 로스팅하여 제조한 보리차(B-light)에서는 총 55종(피라진류 18종, 퓨란류 11종, 페놀류 6종, 케톤류 6종, 피롤류 5종과 기타 9종)의 휘발성 성분이 동정되었으며 피라진류(651.2 ng/g)의 함량이 가장 높았다. 개별 화합물로는 4-바이닐페놀(4-vinylphenol, no.
6 ng/g) 순으로 함량이 높았다. 생보리를 중간 정도로 로스팅하여 제조한 보리차(B-medium)에서는 총 71종(피라진류 21종, 퓨란류 14종, 케톤류 11종, 페놀류 7종, 피롤류 6종과 기타 12종)의 휘발성 화합물이 동정되었다. 가장 함량이 높았던 그룹은 퓨란류(2,475.
생보리와 자숙보리를 로스팅함에 따라 휘발성 성분의 함량이 증가하였고 특히 퓨란류와 피라진류가 큰 폭으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 2).
9 ng/g) 순으로 높게 검출되었다. 자숙보리를 강한 정도로 로스팅하여 제조한 보리차(SB-dark)에서 총 72종(피라진류 20종, 퓨란류 14종, 페놀류 10종, 케톤류 10종, 피롤류 6종과 기타 12종)의 휘발성 화합물이 동정되었다. 그룹별 함량을 비교하였을 때 퓨란류의 함량(3,210.
34, log2FD=7)이 가장 강한 강도로 감지되었다. 자숙보리를 약한 정도로 로스팅하여 제조한 보리차(SB-light)에서 감지된 향 활성화합물은 총 16종으로 B-light보다 적게 감지되었지만 가장 강하게 감지된 과이어콜의 log2FD는 8로 B-light보다 강하게 감지되었다. 이외에도 공통적으로 동정된 2,5-다이메틸피라진(no.
자숙보리를 약한 정도로 로스팅하여 제조한 보리차(SB-light)에서 총 64종(피라진류 21종, 퓨란류 13종, 케톤류 9종, 페놀류 5종, 피롤류 5종과 기타 11종)의 휘발성 화합물이 동정되었다. 가장 함량이 높았던 그룹은 1,169.
8 ng/g)의 순서로 함량이 높게 검출되었다. 자숙보리를 중간 강도로 로스팅하여 제조한 보리차(SB-medium)에서 총 70종(피라진류 21종, 퓨란류 13종, 케톤류 11종, 페놀류 7종, 피롤류 6종과 기타 12종)의 휘발성 성분이 동정되었는데 그룹별 함량을 비교하였을 때 퓨란류의 함량이 2,810.6 ng/g로 가장 높았다. 개별 화합물로는 푸르푸랄(888.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
보리의 로스팅 공정에서 생성되는 휘발성 성분에 관한 연구들은?
보리의 휘발성 성분에 대한 연구로 Wang 등(1968, 1969)은 볶은 보리의 휘발성 성분을 분석하였는데 볶은 보리의 주요 휘발성 성분은 피리딘(pyridine), 2-메틸피라진(2-methylpyrazine), 2,5-다이메틸피라진(2,5-dimethylpyrazine), 2-에틸-5-메틸피라진(2-ethyl5-methylpyrazine), 2,3,5-트라이메틸피라진(2,3,5-trimethylpyrazine)과 다이메틸에틸피라진(dimethyl ethylpyrazine)이라고 보고하였다. Shimizu 등(1970a, 1970b)은 볶은 보리의 휘발성 카보닐 화합물로 바닐린(vanillin) 등을 동정하였고 페놀(phenol)과 메타-크레솔(m-cresol) 등이 볶은 보리의 스모크(smoky) 향에 영향을 미친다고 보고하였다. 또한 Harding과 Wren(1978)은 볶은 보리의 주요 휘발성 화합물은 피리딘류(pyridines), 피라진류(pyrazines), 싸이아졸류(thiazoles)와 옥사졸류(oxazoles)를 포함한 헤테로고리 화합물이라고 보고하였다. Cramer 등(2005)은 품종이 다른 보리 가루의 휘발성 성분을 solid phase microextraction-gas chromatographymass spectrometry (SPME-GC-MS)로 분석하여 1-옥텐-3-올(1-octen-3-ol)과 메틸뷰탄올(methylbutanol) 등을 동정하였고 헥산알(hexanal)과 1-펜탄올(1-pentanol)이 보리의 주요 휘발성 성분이라고 보고하였다.
보리차란?
보리차는 한국, 중국, 일본 등의 아시아 지역에서 음용되는 음료로 일반적으로 겉보리를 이용하여 제조한다(Shimizu 등, 1970a; Yoon과 Kim, 1989). 보리차의 품질은 색, 농도와 향에 의해 결정되며, 특히 보리차의 향은 대부분 보리 로스팅(볶음) 과정 중 메일라드반응과 스트레커(Strecker) 분해에 의해 생성된다고 알려져있다(Seo과 Jun, 1981; Shimizu 등, 1970a, 1970b; Wang 등, 1968, 1969, 1970; Yoon과 Kim, 1989).
보리차의 품질을 결정하는 것은?
보리차는 한국, 중국, 일본 등의 아시아 지역에서 음용되는 음료로 일반적으로 겉보리를 이용하여 제조한다(Shimizu 등, 1970a; Yoon과 Kim, 1989). 보리차의 품질은 색, 농도와 향에 의해 결정되며, 특히 보리차의 향은 대부분 보리 로스팅(볶음) 과정 중 메일라드반응과 스트레커(Strecker) 분해에 의해 생성된다고 알려져있다(Seo과 Jun, 1981; Shimizu 등, 1970a, 1970b; Wang 등, 1968, 1969, 1970; Yoon과 Kim, 1989). 보리차와 비슷하게 로스팅과 추출 과정을 거쳐 제조되는 커피의 경우, 대부분의 휘발성 성분은 로스팅 공정 중의 아미노-카보닐 반응에 의해 생성되며 원두의 종류, 로스팅 강도와 기계 등의 요인에 영향을 받는다고 알려져 있다.
참고문헌 (13)
Choi SH, Lee DH. Aroma components of bran rice-green tea. J. Korean Tea Soc. 3: 37-45 (1997)
Cramer AJ, Mattinson DS, Fellman JK, Balk BK. Analysis of volatile compounds from various types of barley cultivars. J. Agr. Food Chem. 53: 7526-7531 (2005)
Kim HW, Park KM, Choi CU. Studies on the volatile flavor compounds of sesame oils with roasting temperature. Korean J. Food Sci. Technol. 32: 238-245 (2000)
Kinlin TE, Muralidhara R, Pittet AO, Sanderson A, Walradt JP. Volatile components of roasted filberts. J. Agr. Food Chem. 20: 1021- 1028 (1972)
Niu Y, Zhang X, Xiao Z, Song S, Eric K, Jia C, Yu H, Zhu J. Characterization of odor-active compounds of various cherry wines by gas chromatography-mass spectrometry, gas chromatographyolfactometry and their correlation with sensory attributes. J. Chromatogr. B 879: 2287-2293 (2011)
Seo JS, Jun JG. Relationships among the roasting conditions, colors and extractable solid content of roasted barley. Korean J. Food Sci. Technol. 13: 334-339 (1981)
Shimizu Y, Matsuto S, Mizunuma Y, Okada I. Studies on the flavors of roast barley (Mugi-cha). Agr. Biol. Chem. Tokyo 34: 437-441 (1970a)
Shimizu Y, Matsuto S, Mizunuma Y, Okada I. Studies on the flavors of roast barley (mugi-cha): Part VI. Separation and identification of 5-hydroxymaltol, maltol, 5-methylcyclopent-2-en-2-ol-1-one and other compounds. Agr. Biol. Chem. Tokyo 34: 845-853 (1970b)
Wang PS, Kato H, Fujimaki M. Studies on flavor components of roasted barley: Part II. The major volatile carbonyl compounds. Agr. Biol. Chem. Tokyo 31: 501-506 (1968)
Wang PS, Kato H, Fujimaki M. Studies on flavor components of roasted barley: Part III. The major volatile basic compounds. Agr. Biol. Chem. Tokyo 33: 1775-1781 (1969)
Wang PS, Kato H, Fujimaki M. Studies on flavor components of roasted barley: Part IV. The volatile sulfur compounds, fatty acids and neutral non-carbonyl oxygenated compounds. Agr. Biol. Chem. Tokyo 34: 561-567 (1970)
Yoon SK, Kim WJ. Effects of roasting conditions on quality and yields of barley tea. Korean J. Food Sci. Technol. 21: 575-582 (1989)
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.