[논문]보리의 로스팅법에 따른 보리차의 향 특성

정우영; 김수정; 김병구; 허병석; 백형희

doi:10.9721/kjfst.2018.50.5.464

보리의 로스팅법에 따른 보리차의 향 특성
Effects of barley roasting methods on the aroma characteristics of boricha 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.50 no.5, 2018년, pp.464 - 473

정우영 (단국대학교 식품공학과) , 김수정 (샘표식품 주식회사) , 김병구 (샘표식품 주식회사) , 허병석 (샘표식품 주식회사) , 백형희 (단국대학교 식품공학과)

초록
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보리의 로스팅법이 보리차의 향기성분에 미치는 영향을 알아보기 위하여 생보리와 자숙보리를 세 종류의 로스팅법(에어, 드럼과 혼합)으로 로스팅하였다. 로스팅한 보리로 보리차를 제조하고 SAFE법을 이용하여 보리차의 휘발성 성분을 추출한 후 GCMS 및 GC-O로 분석하였다. 생보리를 로스팅한 보리차에서는 드럼 로스팅 하였을 때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았으며, 에어 로스팅과 혼합 로스팅 순으로 휘발성 성분의 함량이 높았다. 자숙보리를 로스팅한 보리차의 경우에도 드럼 로스팅 하였을 때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았지만 에어 로스팅 하였을 때와 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 모든 로스팅법에서 퓨란류와 피라진류의 함량이 가장 높았으며 그 다음으로 에어 로스팅 하였을 때는 페놀류의 함량이, 드럼 로스팅 하였을 때는 피롤류의 함량이 높았다. 보리차의 향 활성 화합물로 과이어콜, 2-아세틸피라진, 푸르푸릴알코올, 2-메톡시-4-바이페놀, 감마-뷰티로락톤, 푸르푸랄 및 3-에틸-2,5-다이메틸피라진 등이 동정되었다. 보리의 로스팅법은 보리차의 향 활성 화합물에 영향을 주었으며 생보리와 자숙보리 모두 드럼 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도가 가장 강했고, 혼합 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도는 약하였다. 특히, 에어 로스팅하여 제조한 보리차는 과이어콜과 2-메톡시-4-바이닐페놀 같은 페놀류 향 활성 화합물의 향 강도가 높았다. 에어 로스팅법은 로스팅 시간(약 5분)이 드럼 로스팅(35-55분) 보다 짧아 시간적인 측면에서 유리한 점이 있으나, 다른 로스팅법에 비해 탄 향을 나타내는 페놀류의 함량이 높아서 보리차의 향에 바람직하지 않은 영향을 줄 것으로 생각된다. 드럼 로스팅법은 캐러멜향 및 고소한 향 특성을 갖는 퓨란류의 함량이 높았기 때문에 보리차의 향미 특성에 바람직한 영향을 줄 것으로 생각된다. 또한 생보리보다 자숙보리를 로스팅하면 향의 강도가 더 강해짐을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of the current study was to evaluate the effects of roasting methods on volatile flavor compounds of boricha using solvent-assisted flavor evaporation-gas chromatography (GC)-mass spectrometry and GC-olfactometry. The barley roasting methods tested were air roasting (AR), drum roasting (DR), and air/drum roasting (ADR). Twenty, twenty-one, and eighteen aroma-active compounds were detected in the products of AR, DR, and ADR, respectively. Guaiacol (smoky), 2-acetylpyrazine (almond-like), and furfuryl alcohol (burnt sugar-like) were detected as high intensity aroma-active compounds. Intensities of most aroma-active compounds produced by the DR method were higher. On the other hand, aroma intensities of phenols produced by the AR method, such as guaiacol and 2-methoxy-4-vinylphenol (curry-like), tended to be stronger. Aroma characteristics of phenols are not considered to be desirable for boricha. Although roasting time for DR was longer than that for AR, DR may be an effective barley roasting method for enhancing desirable aroma characteristics of boricha.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Roasting conditions of barley
표 Table 2. Volatile compounds identified from boricha prepared by different roasting methods
표 Table 2. Continued
표 Table 2. Continued
그림 Fig. 1. Comparison of volatile flavor compounds in boricha prepared by different roasting methods. Values of the amount with different superscripts (A-C/a-b) are significantly different (Duncan test, p<0.05); AR-B: boricha from air roasted barley; DR-B: boricha from drum roasted barley; ADR-B: boricha from air and drum roasted barley; AR-SB: boricha from air roasted steamed barley; DR-SB: boricha from drum roasted steamed barley; ADR-SB: boricha from air and drum roasted steamed barley.
그림 Fig. 2. Comparison of (A) furans, (B) pyrazines, (C) phenols, and (D) pyrroles in boricha prepared by different roasting methods. AR-B:boricha from air roasted barley; DR-B: boricha from drum roasted barley; ADR-B: boricha from air and drum roasted barley; AR-SB: boricha from air roasted steamed barley; DR-SB: boricha from drum roasted steamed barley; ADR-SB: boricha from air and drum roasted steamed barley.
표 Table 3. Aroma-active compounds identified from boricha prepared by different roasting methods

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 GC-mass spectrometry(GC-MS)를 이용하여 로스팅법에 따른 보리차의 휘발성 성분의 변화를 비교하고, GC-olfactometry-aroma extract dilution analysis(GC-O-AEDA)를이용하여 로스팅법에 따른 보리차의 향 특성을 확인함으로써 보리차 제조 시의 효율적인 보리 로스팅법을 찾고자 하였다.

가설 설정

휘발성 향기성분의 농도는 추출 시 내부표준물질로 사용한 3-헵탄올의 피크 면적 대비 동정된 휘발성 향기성분의 피크 면적을 피크 면적비(peak area ratio)로 하여 다음 식에 의해 정량하였다. 이 때 피크 면적비와 중량비의 상관계수(response factor)는 1이라고 가정하였다.

제안 방법

GC 칼럼은 DB-wax(30 m×0.25 mm×0.25 µm; J&W Scientific, Folsom, CA, USA)를사용하였고, 오븐 온도는 40ºC에서 5분간 유지시킨 후 8ºC/분 속도로 200ºC까지 올리고 200ºC에서 10분간 유지하였다.
GC-O는 Varian 3800 (Varian Instrument Group, Walnut Creek, CA, USA)을 사용하였다. 검출기는 불꽃이온화검출기(flame ionization detector)를 사용하였고, 칼럼으로부터 분리된 단일 물질은 nose cone으로 분지시켜 냄새를 검출하였다. GC 칼럼은 DB-wax(30 m×0.
농축액 1 µL를 비분할(splitless)모드로 GC에 주입하여 분석하였다.
, Palo Alto, CA, USA)를 이용하였다. 또한 문헌상의 머무름 지수와 스펙트럼을 비교하여 휘발성 향기성분을 확인하였다. 휘발성 향기성분의 농도는 추출 시 내부표준물질로 사용한 3-헵탄올의 피크 면적 대비 동정된 휘발성 향기성분의 피크 면적을 피크 면적비(peak area ratio)로 하여 다음 식에 의해 정량하였다.
로스팅 온도는 240-245ºC였으며 로스팅 시간은 비색계(colorimeter; CR410, Konica Minolta Inc., Tokyo, Japan)로 L값을 측정하여 설정하였다.
보리의 로스팅법이 보리차의 향기성분에 미치는 영향을 알아보기 위하여 생보리와 자숙보리를 세 종류의 로스팅법(에어, 드럼과 혼합)으로 로스팅하였다. 로스팅한 보리로 보리차를 제조하고 SAFE법을 이용하여 보리차의 휘발성 성분을 추출한 후 GCMS 및 GC-O로 분석하였다. 생보리를 로스팅한 보리차에서는 드럼 로스팅 하였을 때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았으며, 에어 로스팅과 혼합 로스팅 순으로 휘발성 성분의 함량이 높았다.
보리는 생보리와 자숙보리(생보리를 100ºC에서 자숙한 후 수분함량 9.82%로 건조)를 사용하였으며, 로스팅은 생보리와 자숙보리를 각각 에어 로스팅(air roasting; THPRE-50, Taehwan automation, Bucheon, Korea), 드럼 로스팅(drum roasting; THDR-01,Taehwan automation) 또는 혼합 로스팅(air and drum roasting)하였다.
보리의 로스팅법에 따른 보리차의 휘발성 향기성분을 비교하기 위해 생보리와 자숙보리를 각각 에어 로스팅, 드럼 로스팅 또는 혼합 로스팅하였고 보리차를 제조한 후 SAFE법을 사용하여 휘발성 성분을 추출하였다. SAFE 추출물을 GC-MS로 분석한 결과는 Table 2에 나타내었다.
보리의 로스팅법이 보리차의 향기성분에 미치는 영향을 알아보기 위하여 생보리와 자숙보리를 세 종류의 로스팅법(에어, 드럼과 혼합)으로 로스팅하였다. 로스팅한 보리로 보리차를 제조하고 SAFE법을 이용하여 보리차의 휘발성 성분을 추출한 후 GCMS 및 GC-O로 분석하였다.
보리차 추출액에 재증류한 다이클로로메테인을 단계적(2배수)으로 희석하였고 희석액 1 µL를 GC에 주입한 후 냄새맡기 포트(sniffing port)에서 감지되는 향 활성 화합물의 머무름 시간(retention time)을 기록하였다.
보리차를 제조하기 위해 DDW 200mL를 미리 100ºC까지 가열한 후 볶은 보리 20g를 넣어 150rpm으로 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.
수분이 제거된 추출액은 질소 기체를 이용하여 200µL까지 농축하여 분석시료로 사용하였으며 추출은 3반복으로 실시하였다.
보리차 추출액에 재증류한 다이클로로메테인을 단계적(2배수)으로 희석하였고 희석액 1 µL를 GC에 주입한 후 냄새맡기 포트(sniffing port)에서 감지되는 향 활성 화합물의 머무름 시간(retention time)을 기록하였다. 위 과정을 냄새가 나지 않을 때까지 행하여 향 희석(flavor dilution, FD) 계수를 구하였고 이것을 향 활성 화합물의 상대적인 강도로 하였다.
, Phillipsburg, NJ, USA) 10mL을 넣고 250rpm으로 교반하면서 1시간 동안 용매 추출하였다. 이 과정을 3회 반복하여 휘발성 향기성분을 추출하였다. 추출액은 −20ºC에서 12시간 냉동시켜 수분을 제거하였고 용매 층을 3g 무수황산소듐에 통과시켜 여분의 수분을 제거하였다.
주입구 및 검출기 온도는 200ºC 및 250ºC로 하였으며 운반기체(He)의 유속은 1.0 mL/분으로 하였다.
즉, 보리차 150g과 내부표준물질로 3-헵탄올(98.5%, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)을 16.23µg/mL로 희석하여 600µL(3-헵탄올 9.74µg에 해당하는 양)를 SAFE 장치(ACE Glass Inc., Vineland, NJ, USA)에 넣고 40ºC, 8.0×10−3 Pa에서 1시간 동안 증류하였다.

대상 데이터

보리는 전북 무주에서 재배한 2016년산 보리(수분함량 12.06%)를 사용하였다. 볶은 보리는 샘표식품(주)(Seoul, Korea)에서 제공받아 사용하였으며 분석 전까지 밀폐된 유리병에 담아 −20ºC 냉동고에서 보관하였다.
볶은 보리는 샘표식품(주)(Seoul, Korea)에서 제공받아 사용하였으며 분석 전까지 밀폐된 유리병에 담아 −20ºC 냉동고에서 보관하였다. 보리차 제조에 사용한 증류수는 냄새가 제거된 증류수(deodorized distilled water, DDW)를 사용하였다.
볶은 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±표준편차로 나타내었으며 군간의 유의성은 일원배치 분산분석 한 뒤 p<0.05 수준에서 던컨의 다중검정을 이용하여 사후검정 하였다.

이론/모형

SAFE법으로 추출한 보리차의 향 활성 화합물의 상대적인 강도를 측정하기 위해 AEDA를 실시하였다. 보리차 추출액에 재증류한 다이클로로메테인을 단계적(2배수)으로 희석하였고 희석액 1 µL를 GC에 주입한 후 냄새맡기 포트(sniffing port)에서 감지되는 향 활성 화합물의 머무름 시간(retention time)을 기록하였다.
휘발성 향기성분의 동정은 머무름 지수(retention index, RI)와 Wiley mass spectral database 9th with NIST08(Agilent Co., Palo Alto, CA, USA)를 이용하였다. 또한 문헌상의 머무름 지수와 스펙트럼을 비교하여 휘발성 향기성분을 확인하였다.

성능/효과

2C). 2-메톡시-4-바이닐페놀(2-methoxy-4-vinylphenol)은 생보리보다 자숙보리를 로스팅한 보리차에서 더 높은 농도로 검출되었다. 2-메톡시-4-바이닐페놀을 비롯한 4-바이닐페놀(4-vinylphenol)과 과이어콜(guaiacol)은 유리 페놀산으로부터 생성되며 조리한 토마토, 아스파라거스, 땅콩, 옥수수와 버섯 등과 같은 식품의 향에 영향을 미치는데 특히 감귤류의 이취로 알려져있다(Peleg 등, 1992).
또한 커피 원두를 240ºC에서 2-4분 로스팅 했을 때 HMF가 최대 900ppm의 농도로 생성되고 4분 이후로 감소하다가 로스팅 10분째에는 HMF가 거의 존재하지 않으며 따라서 상업적으로 판매하는 커피에는 매우 적은 양의 HMF가 존재한다고 보고되고 있다(Murkovic과Pichler, 2006; Murkovic과 Bornik, 2007). HMF는 혼합 로스팅 하였을 때 가장 높은 농도로 검출되었으며 드럼 로스팅 하였을 때 가장 낮은 농도로 검출되었다. 드럼 로스팅(DR-B와 DR-SB)에서 HMF의 양이 가장 적었던 이유는 드럼 로스팅의 로스팅 시간(35-55분)이 다른 로스팅 방법의 로스팅 시간(에어 로스팅 약 5분, 혼합 로스팅 약 20분)보다 길어서 더 많은 양의 HMF가 분해되었기 때문으로 생각된다.
그룹별로 살펴보면 피라진류는 아몬드향 또는 고소한 향 특성을 갖는 향기성분으로 모든 보리차에서 2-아세틸피라진(2-acetylpyrazine, no. 58, 아몬드향, log₂FD=9-11)과 3-에틸-2,5-다이메틸피라진(3-ethyl-2,5-dimethylpyrazine, no. 53, 고소한 향, log₂FD=6-9)의향 강도가 높았다. 2-아세틸피라진과 3-에틸-2,5-다이메틸피라진의함량은 각각 42.
0 ng/g이었으며 생보리와 자숙보리 모두 드럼 로스팅 하였을 때 가장 함량이 높았다. 다른 휘발성 성분과 마찬가지로 생보리보다 자숙보리를 로스팅 하였을 때 감마-뷰티로락톤의 함량이 증가하였다.
FD=10)이 강한 강도로 감지되었다. 드럼 로스팅법으로 제조한 보리차의 경우(DR-B), 총 21종의 향 활성 화합물이 감지되었는데 과이어콜(log₂FD=12), 푸르푸릴알코올(log₂FD=11)과 2-아세틸피라진(log₂FD=10)이 강한 강도로 감지되었다. 혼합 로스팅하여 제조한 보리차의 경우(ADR-B), 총 18종의 향 활성 화합물이 감지되었으며 ARB와 DR-B와 마찬가지로 과이어콜(log₂FD=12), 2-아세틸피라진(log₂FD=9)과 푸르푸릴알코올(log₂FD=9)이 강한 강도로 감지되었지만 AR-B와 DR-B에 비해 향 강도가 낮았다.
드럼 로스팅법은 캐러멜향 및 고소한 향 특성을 갖는 퓨란류의 함량이 높았기 때문에 보리차의 향미 특성에 바람직한 영향을 줄 것으로 생각된다. 또한 생보리보다 자숙보리를 로스팅하면 향의 강도가 더 강해짐을 알 수 있었다.
락톤류는 감마-뷰티로락톤(γ-butyrolactone, no. 33) 1종이 동정되었는데 그 농도는 AR-B, DR-B, ADR-B, AR-SB, DR-SB와ADR-SB에서 각각 205.2, 301.9, 198.9, 258.9, 351.5와 328.0 ng/g이었으며 생보리와 자숙보리 모두 드럼 로스팅 하였을 때 가장 함량이 높았다.
로스팅법이 보리차의 휘발성 성분에 미치는 영향을 정리해보면 모든 로스팅법에서 퓨란류와 피라진류의 함량이 가장 높았으며 그 다음으로 에어 로스팅 하였을 때는 페놀류의 함량이, 드럼로스팅 하였을 때는 피롤류의 함량이 높았다. 에어 로스팅법은로스팅 시간(약 5분)이 드럼 로스팅(35-55분)보다 짧아 시간적인 측면에서 유리한 점이 있으나 다른 로스팅 법에 비해 페놀류의 함량을 증가시켰다.
로스팅법이 보리차의 휘발성 성분에 미치는 영향을 정리해보면 모든 로스팅법에서 퓨란류와 피라진류의 함량이 가장 높았으며 그 다음으로 에어 로스팅 하였을 때는 페놀류의 함량이, 드럼로스팅 하였을 때는 피롤류의 함량이 높았다. 에어 로스팅법은로스팅 시간(약 5분)이 드럼 로스팅(35-55분)보다 짧아 시간적인 측면에서 유리한 점이 있으나 다른 로스팅 법에 비해 페놀류의 함량을 증가시켰다.
모든 보리차에서 공통적으로 퓨란류, 피라진류, 페놀류와 피롤류의 함량이 높게 나타났다. 퓨란류의 경우, 특히 푸르푸랄, 푸르푸릴알코올과 5-메틸-2-푸르푸랄(5-methyl-2-furfural)의 함량이 높았는데 푸르푸랄과 푸르푸릴알코올은 보리의 자숙 여부와 상관없이 드럼 로스팅한 보리차에서 함량이 많았으며 혼합 로스팅하였을 때 가장 적게 검출되었다(Fig.
이상의 결과에서 볼 때 보리의 로스팅법은 보리차의 향 활성화합물에 영향을 주었으며 생보리와 자숙보리 모두 드럼 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도가 가장 강했고, 혼합 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도는 약하였다. 특히, 에어 로스팅하여 제조한 보리차는 과이어콜과 2-메톡시-4-바이닐페놀 같은 페놀류 향 활성 화합물의 향 강도가 높았다.
보리의 로스팅법에 따른 보리차의 향 특성을 비교하기 위해GC-O를 이용하여 AEDA한 결과는 Table 3에 나타내었다. 보리차의 향 활성 화합물로는 총 24종이 감지되었고, 이 중 16종(피라진류 6종, 퓨란류 4종, 페놀류 2종, 알데하이드류 2종, 락톤류1종과 케톤류 1종)의 화합물이 동정되었다.
3 ng/g) 순이었다. 생보리를 드럼 로스팅하여 제조한 보리차(DR-B)에서는 총 70종(피라진류 22종, 퓨란류 15종, 케톤류 12종, 페놀류 7종, 피롤류 5종, 알데하이드류 3종과 기타화합물 7종)의 휘발성 화합물이 동정되었는데, 퓨란류(3,313.8 ng/g)의 함량이 가장 높았고, 그 다음으로 피라진류(2,672.1 ng/g)와 피롤류(1,567.8 ng/g) 순이었다. 개별 화합물로는 푸르푸랄의 함량이 가장 높았으며(1,290.
로스팅한 보리로 보리차를 제조하고 SAFE법을 이용하여 보리차의 휘발성 성분을 추출한 후 GCMS 및 GC-O로 분석하였다. 생보리를 로스팅한 보리차에서는 드럼 로스팅 하였을 때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았으며, 에어 로스팅과 혼합 로스팅 순으로 휘발성 성분의 함량이 높았다. 자숙보리를 로스팅한 보리차의 경우에도 드럼 로스팅 하였을 때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았지만 에어 로스팅 하였을 때와 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다.
생보리를 로스팅한 보리차에서는 드럼 로스팅(DR-B) 하였을때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았으며, 에어 로스팅(AR-B)과 혼합 로스팅(ADR-B) 순으로 휘발성 성분의 함량이 높았다(Fig.1). 자숙보리를 로스팅한 보리차의 경우에도 드럼 로스팅 하였을때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았지만 에어 로스팅 하였을 때와 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았고, 혼합 로스팅하여 보리차를 제조한 경우 휘발성 성분의 함량이 가장 낮았다(p<0.
혼합 로스팅하여 제조한 보리차의 경우(ADR-B), 총 18종의 향 활성 화합물이 감지되었으며 ARB와 DR-B와 마찬가지로 과이어콜(log₂FD=12), 2-아세틸피라진(log₂FD=9)과 푸르푸릴알코올(log₂FD=9)이 강한 강도로 감지되었지만 AR-B와 DR-B에 비해 향 강도가 낮았다. 생보리를 로스팅한경우, 과이어콜과 2-메톡시-4-바이닐페놀 같은 페놀류 향 활성 화합물의 향 강도는 드럼 로스팅(DR-B) 보다 에어 로스팅(AR-B) 하였을 때 더 강해지는 경향을 보였지만 이를 제외하고는 전반적으로 드럼 로스팅 하였을 때 향 활성 화합물의 강도가 더 강했다.
생보리를 에어 로스팅하여 제조한 보리차(AR-B)에서는 총 20종의 향 활성 화합물이 감지되었으며, 그 중에서 과이어콜(log₂FD=13), 2-아세틸피라진(log₂FD=10)과 푸르푸릴알코올(log₂FD=10)이 강한 강도로 감지되었다. 드럼 로스팅법으로 제조한 보리차의 경우(DR-B), 총 21종의 향 활성 화합물이 감지되었는데 과이어콜(log₂FD=12), 푸르푸릴알코올(log₂FD=11)과 2-아세틸피라진(log₂FD=10)이 강한 강도로 감지되었다.
SAFE 추출물을 GC-MS로 분석한 결과는 Table 2에 나타내었다. 생보리를 에어 로스팅하여 제조한 보리차(AR-B)에서는 총 73종(피라진류 22종, 퓨란류 15종, 케톤류12종, 페놀류 7종, 피롤류 6종, 알데하이드류 4종과 기타화합물 8종)이 동정되었으며 가장 함량이 높았던 그룹은 퓨란류(2,825.4 ng/g)였고 그 다음으로 피라진류(1,858.3 ng/g)와 페놀류(1,044.1 ng/g) 순이었다. 개별 화합물로는 푸르푸랄(furfural, no.
1 ng/g) 순이었다. 생보리를 혼합 로스팅하여 제조한 보리차(ADR-B)에서는 총 71종(피라진류 22종, 퓨란류 14종, 케톤류 12종, 페놀류 7종, 피롤류 6종, 알데하이드류 3종과 기타화합물 8종)의 휘발성 화합물이 동정되었으며, 퓨란류(2,475.1 ng/g), 피라진류(1,624.3 ng/g), 피롤류(991.5 ng/g) 순으로 함량이 높았다. 가장 함량이 높은 화합물은 푸르푸랄(979.
이 외에도 케톤류의 경우, 2,3-다이메틸-2-사이클로펜텐-1-온(2,3-dimethyl-2-cyclopenten-1-one), 2-하이드록시-3-메틸-사이클로펜텐1-온(2-hydroxy-3-methyl-2-cyclopenten-1-one)과 3,4-다이메틸-1,2-사이클로펜테인다이온(3,4-dimethyl-1,2-cyclopentanedione)과 같이 5개의 탄소로 이루어진 고리 화합물을 골격으로 한 케톤류(no. 25-29)가 많은 것을 확인 할 수 있었다. 이런 사이클로펜탄온 유도체들은 생보리보다 자숙보리를 로스팅 하였을 때 높은 농도로 검출되었으며 생보리에서는 드럼 로스팅 하였을 때 자숙보리에서는 혼합 로스팅 하였을 때 펜탄온 유도체의 함량이 높았다.
25-29)가 많은 것을 확인 할 수 있었다. 이런 사이클로펜탄온 유도체들은 생보리보다 자숙보리를 로스팅 하였을 때 높은 농도로 검출되었으며 생보리에서는 드럼 로스팅 하였을 때 자숙보리에서는 혼합 로스팅 하였을 때 펜탄온 유도체의 함량이 높았다. Nowakowski 등(2008)은 셀룰로스의 열분해를 통해 알킬 사이클로펜테인다이온(alkyl cyclopentanedione), 사이클로펜텐다이온(cyclopentenedione)과 사이클로펜테인다이올(cyclopentanediol) 등이 생성되며 인(P) 촉매 하에 자일란(xylan)이 분해되면서 푸르푸랄과 사이클로펜탄온(cyclopentanone) 유도체가 생성될 수 있다고 보고하였다.
이상의 결과에서 볼 때 보리의 로스팅법은 보리차의 향 활성화합물에 영향을 주었으며 생보리와 자숙보리 모두 드럼 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도가 가장 강했고, 혼합 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도는 약하였다. 특히, 에어 로스팅하여 제조한 보리차는 과이어콜과 2-메톡시-4-바이닐페놀 같은 페놀류 향 활성 화합물의 향 강도가 높았다.
자숙 보리를 로스팅하여 보리차로 제조한 AR-SB, DR-SB와ADR-SB에서는 각각 24종의 동일한 향 활성 화합물이 감지되었다. 자숙보리를 에어 로스팅하여 제조한 보리차(AR-SB)에서는 과이어콜(log₂FD=12), 푸르푸릴알코올(log₂FD=12), 2-아세틸피라진(log₂FD=11), 푸르푸랄(no.
3 ng/g) 순 이었다. 자숙보리를 드럼 로스팅하여 제조한 보리차(DRSB)에서는 총 67종(피라진류 20종, 퓨란류 14종, 케톤류 12종, 페놀류 7종, 피롤류 6종, 알데하이드류 4종과 기타화합물 6종)의 휘발성 화합물이 동정되었으며 퓨란류의 함량(3,728.6 ng/g)이 가장높았으며, 그 다음으로 피라진류(2,648.1 ng/g)와 피롤류(1,995.3 ng/g) 순이었다. 개별 화합물로는 푸르푸랄의 함량이 가장 높았으며 (1,487.
자숙보리를 로스팅하면 생보리 로스팅에 비하여 총 휘발성 성분의 함량이 증가하였는데, 특히 보리차의 고소하고 단 향에 영향을 주는 퓨란류와 피라진류의 함량이 증가하였다(Fig. 2A와2B). 한편 보리차에 바람직하지 않은 탄 향을 내는 페놀류의 함량은 거의 차이가 없어(Fig.
자숙보리를 로스팅한 보리차의 경우에도 드럼 로스팅 하였을때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았지만 에어 로스팅 하였을 때와 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았고, 혼합 로스팅하여 보리차를 제조한 경우 휘발성 성분의 함량이 가장 낮았다(p<0.05)(Fig. 1).
자숙 보리를 로스팅하여 보리차로 제조한 AR-SB, DR-SB와ADR-SB에서는 각각 24종의 동일한 향 활성 화합물이 감지되었다. 자숙보리를 에어 로스팅하여 제조한 보리차(AR-SB)에서는 과이어콜(log₂FD=12), 푸르푸릴알코올(log₂FD=12), 2-아세틸피라진(log₂FD=11), 푸르푸랄(no. 6, 캐러멜향, log₂FD=9)과 3-에틸-2,5-다이메틸피라진(log₂FD=9)이 강한 강도로 감지되었고, 자숙보리를드럼 로스팅하여 제조한 보리차(DR-SB)에서는 과이어콜(log₂FD=13), 푸르푸릴알코올(log₂FD=12), 2-아세틸피라진(log₂FD=10), 푸르푸랄(log₂FD=9)과 감마-뷰티로락톤(log₂FD=9)이 강하게 감지되었다. 자숙보리를 혼합 로스팅하여 제조한 보리차(ADR-SB)에서도 과이어콜(log₂FD=12), 푸르푸릴알코올(log₂FD=10)과 2-아세틸피라진(log₂FD=9)이 강하게 감지되었으나 상대적으로 향의 강도는 다른 로스팅법보다 약하였다.
자숙보리를 에어 로스팅하여 제조한 보리차(AR-SB)에서는 총73종(피라진류 22종, 퓨란류 15종, 케톤류 12종, 페놀류 7종, 피롤류 6종, 알데하이드류 4종과 기타화합물 8종)의 휘발성 화합물이 동정되었으며 함량은 퓨란류가 가장 높았고(3,410.8 ng/g), 그다음으로 피라진류(3,326.3 ng/g)와 피롤류(1,481.3 ng/g) 순이었다.개별 휘발성 성분으로는 푸르푸랄의 함량이 가장 높았으며(1,315.
7 ng/g) 순이었다. 자숙보리를 혼합 로스팅하여 제조한 보리차(ADR-SB)에서는 총 70종(피라진류 22종, 퓨란류 13종, 케톤류 12종, 페놀류 7종, 피롤류 6종, 알데하이드류 3종과 기타화합물 8종)의 휘발성 화합물이 동정되었다. 퓨란류의 함량이 2,810.
6, 캐러멜향, log₂FD=9)과 3-에틸-2,5-다이메틸피라진(log₂FD=9)이 강한 강도로 감지되었고, 자숙보리를드럼 로스팅하여 제조한 보리차(DR-SB)에서는 과이어콜(log₂FD=13), 푸르푸릴알코올(log₂FD=12), 2-아세틸피라진(log₂FD=10), 푸르푸랄(log₂FD=9)과 감마-뷰티로락톤(log₂FD=9)이 강하게 감지되었다. 자숙보리를 혼합 로스팅하여 제조한 보리차(ADR-SB)에서도 과이어콜(log₂FD=12), 푸르푸릴알코올(log₂FD=10)과 2-아세틸피라진(log₂FD=9)이 강하게 감지되었으나 상대적으로 향의 강도는 다른 로스팅법보다 약하였다.
이상의 결과에서 볼 때 보리의 로스팅법은 보리차의 향 활성화합물에 영향을 주었으며 생보리와 자숙보리 모두 드럼 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도가 가장 강했고, 혼합 로스팅하여 제조한 보리차의 향 활성 화합물의 강도는 약하였다. 특히, 에어 로스팅하여 제조한 보리차는 과이어콜과 2-메톡시-4-바이닐페놀 같은 페놀류 향 활성 화합물의 향 강도가 높았다.
페놀류를 살펴보면, 생보리와 자숙보리 모두 에어 로스팅 하였을 때 페놀류의 함량이 가장 높았으며 드럼 로스팅과 혼합 로스팅 한 보리차는 페놀류의 함량에 큰 차이가 없었다(Fig. 2C). 2-메톡시-4-바이닐페놀(2-methoxy-4-vinylphenol)은 생보리보다 자숙보리를 로스팅한 보리차에서 더 높은 농도로 검출되었다.
생보리와 자숙보리 모두 혼합 로스팅 시 피라진의 함량이 가장 적었다. 피라진류 중에서 높은 농도로 검출된 2-메틸피라진은 생보리보다 자숙보리를 로스팅하였을 때 함량이 더 높게 나타났고 2,6-다이메틸피라진(2,6-dimethylpyrazine)과 2,5-다이메틸피라진(2,5-dimethylpyrazine)은 에어 로스팅과 혼합 로스팅의 경우, 생보리보다 자숙 보리에서 함량이 높게 나타났으나, 드럼 로스팅의 경우는 보리의자숙에 따른 차이가 없었다.
2D). 피롤류는 에어 로스팅법보다 드럼 로스팅법에 의해 크게 증가하는 경향을 보였고, 생보리보다자숙보리를 로스팅한 보리차에서 함량이 더 많았다. 피롤류는 질소함유 헤테로고리 화합물로 엽록소와 헤모글로빈 등에 존재하는 헴 구조의 주요 구성성분이며 커피, 참깨 등에 다량 존재하는휘발성 물질로 알려져 있다(Pamela 등, 2008; Shimoda 등, 1996)
드럼 로스팅법으로 제조한 보리차의 경우(DR-B), 총 21종의 향 활성 화합물이 감지되었는데 과이어콜(log₂FD=12), 푸르푸릴알코올(log₂FD=11)과 2-아세틸피라진(log₂FD=10)이 강한 강도로 감지되었다. 혼합 로스팅하여 제조한 보리차의 경우(ADR-B), 총 18종의 향 활성 화합물이 감지되었으며 ARB와 DR-B와 마찬가지로 과이어콜(log₂FD=12), 2-아세틸피라진(log₂FD=9)과 푸르푸릴알코올(log₂FD=9)이 강한 강도로 감지되었지만 AR-B와 DR-B에 비해 향 강도가 낮았다. 생보리를 로스팅한경우, 과이어콜과 2-메톡시-4-바이닐페놀 같은 페놀류 향 활성 화합물의 향 강도는 드럼 로스팅(DR-B) 보다 에어 로스팅(AR-B) 하였을 때 더 강해지는 경향을 보였지만 이를 제외하고는 전반적으로 드럼 로스팅 하였을 때 향 활성 화합물의 강도가 더 강했다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	보리차란 무엇인가?	보리차는 보리를 볶은 후 물에 우려 먹는 음료로 아시아 지역에서 널리 음용되고 있다. 한국의 경우 보리차는 주로 가정에서제조하여 먹었지만 1984년에는 보리를 이용한 청량음료가 개발되어 판매되기도 하였으며 최근에는 가공식품(다류, 액상차)으로제조되어 유통되고 있다(Yoon과 Kim, 1989).
	생보리와 자숙보리의 로스팅 시, 휘발성 성분 함량이 높게 나타나는 보리의 로스팅법은 무엇인가?	로스팅한 보리로 보리차를 제조하고 SAFE법을 이용하여 보리차의 휘발성 성분을 추출한 후 GCMS 및 GC-O로 분석하였다. 생보리를 로스팅한 보리차에서는 드럼 로스팅 하였을 때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았으며, 에어 로스팅과 혼합 로스팅 순으로 휘발성 성분의 함량이 높았다. 자숙보리를 로스팅한 보리차의 경우에도 드럼 로스팅 하였을 때 휘발성 성분의 함량이 가장 높았지만 에어 로스팅 하였을 때와 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 모든 로스팅법에서 퓨란류와 피라진류의 함량이 가장 높았으며 그 다음으로 에어 로스팅 하였을 때는 페놀류의 함량이, 드럼 로스팅 하였을 때는 피롤류의 함량이 높았다.
	보리차의 향기성분이 생성되는 과정은?	향은 차의 특성과 품질에 영향을 미치는 가장 중요한 요소이며 가열된 식품에서 매우 중요하다(Harding 등, 1978; Yang 등,2013). 보리차는 보리를 볶는 로스팅 과정에서 열분해 및 메일라드 반응에 의해 대부분의 향기성분이 생성된다(Collins, 1971). 향은 보리차의 품질에 큰 영향을 미치고 제조업자마다 원료 및 로스팅 조건이 다르기 때문에 좋은 품질의 보리차를 제조하기 위해서는 로스팅 공정이 중요하다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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