McIntosh apple을 climacteric maximum 시기인 9월 25일에 채취하여 향기성분을 추출, 분리 및 동정한 결과 head space법에 의한 향기성분은 etsers 13종, alcohols 6종, aldehyde 및 ketone 각 1종으로 총 21종을 동정하였다. 연속수증기증류법에 의해 동정된 향기성분은 esters 20종, alcohols 14종, aldehydes 2종 및 ketone 1종으로 총 37종을 동정하여 head space법보다 16종을 더 동정할 수 있었다. 두 방법에 의해 동정된 향기성분 중 모두 ester가 가장 많아 사과에서 가장 중요한 향기성분이었으며 다음이 alcohol이었다.
한국 재래식 간장의 많은 휘발성 향기성분 중에서 특징적인 향기성분을 규명하고자 하였다. 연속 수증기 증류 추출장치로 휘발성 향기성분을 추출하고 재래식 간장향을 나타내는 중성획분을 분획하여 농축하였다. 이를 GC-관능검사에 의해 각 peak성분의 방향성을 조사하고, 이 각 peak성분을 fraction collector APP-5가 부착된 preparative GC로 분획포집한 후, 이를 GC/MS로 분석 동정하였다. 그 결과 GC-관능검사에서 불쾌취를 나타내는 향기성분으로는 3-methyl-1-butanol을, 간장향을 나타내는 향기성분으로는 dimethyl trisulfide, benzeneacetaldehyde, benzeneethanol을 각각 동정하였다.
Saccharomyces cerevisiae를 이용하여 합성배지중 질소원을 변화시키면서 생성된 향기성분을 조사한 결과 아미노산에 따라서 향기의 변화가 크게 나타났으며 특히 aspartic acid 배지는 전통적인 탁주향기, leucine배지는 휴젤유취 그리고 phenylalanine배지는 꽃향기등 흥미있는 향기를 발산하였다. 이들 배양액의 휘발성 화합물을 GC를 사용하여 분석한 결과 ethanol, iso-amyl alcohol, n-propanol이 주된 성분으로 밝혀졌으며 이외에 aspartic acid 배지에서는 phenethyl alcohol이 그리고 phenylalanine배지에서는 상당량의 phenethyl alcohol과 phenethyl acetate가 검출되었다.
SFE법을 이용하여 딸기의 휘발성 향기성분을 추출하기 위한 시료의 적정 전처리 및 SFE 작동조건을 검토하였으며, SDE법 및 SE법 등의 추출방법과 휘발성 향기성분 조성을 비교하였다. 딸기 생시료, 동결건조시료, 그리고 생시료에 celite를 30, 70%를 혼합하여 제조한 시료를 이용하여 SFE 처리후 향기성분을 분석한 결과, 생시료에 celite를 70% 첨가하는 방법이 향기성분을 추출하는데 가장 효과적인 것으로 나타났다. 온도(40, $55^{\circ}C$)와 압력(3,000, 6,000 psi)을 달리하여 SFE 처리한 결과, 3000 psi, $55^{\circ}C$ 조건에서 alcohol류와 acid류의 추출효율이 증가하였으며, $\gamma$-dodecalactone의 함량도 3배 정도 높은 수준으로 나타났다. SDE법, SFE법 및 SE법 등의 추출방법별 딸기의 휘발성 향기성분을 분석한 결과, SFE법은 SDE법에 비해 추출한 휘발성 향기성분의 종류는 적지만 추출량이 비슷하면서 열분해 및 열변성이 발생하지 않아 딸기 고유의 향기에 가까운 향기패턴을 나타내었으며, 기호적으로 우수한 acid류가 다량 함유된 향기성분을 추출하기에 적합한 것으로 나타났다.
본 실험에서는 시판중인 우유 4종을 대상으로 static headspace, purge and trap 및 SPME의 세 가지 향기성분 추출방법을 이용하여, GC/MS로 각각의 향기성분을 분석하였다. Purge and trap법을 이용한 분석법으로 가장 많은 종류의 성분을 분석할 수 있었으며, 향기성분의 추출효율이 가장 좋았다. SPME법은 간단한 장비로 신속하게 향기성분을 포집할 수 있는 장점이 있으며, 추출 효율 또한 뛰어나 효율적인 향기성분 분석방법으로 이용이 가능하였다. 4종의 시판우유 중에서 검출된 향기성분은 대체적으로 큰 차이를 나타내지 않았으나, 다소의 양적차이를 나타내었다. 검출 된 성분은 주로 acetone, 2-butanone, 2-pentanone, 2-heptanone, 2-nonanone 등의 케톤류, pentanal, 2-methylbutanal, hexanal, benzaldehyde 등의 알데하이류 및 dimethyl sulfide 등의 황화합물류로써, 우유의 주요 이취성분들이었다.
주류는 미생물에 의한 효소작용으로 원료 성분이 분해됨으로서 생성되는 당분, 아미노산, 유기산등의 맛 성분과 발효과정 동안 생성되는 휘발성 성분들이 조화되어 상당히 다양한 성분들이 향미에 관여하므로 향기의 주성분 규명이나 향기성분을 이용한 품질의 규격화가 매우 어려운 문제로 보여진다. 술덧의 안전한 발효와 잡균오염을 방지하여 품질이 균일한 술을 생산할 목적으로 재래누룩과는 별도로 Aspergillus kawachii등의 균을 이용한 개량곡자(koji)가 술 제조시에 많이 이용되고 있으나 이러한 방법은 탁주의 대량생산과 수율은 증가시켰으나 다양한 품질이나 맛의 향상은 기대하기 어렵다. 본 실험은 재래누룩에서 분리된 곰팡이 10종과 대조균주로 Aspergillus kawachii CF1002 그리고 효모 Saccharomyces cerevisiae를 이용하여 술을 담금하여 그 제품의 headspace gas를 포집하여 GC/MS로 휘발성 향기성분을 분석하였으며 또한 관능평가를 실시하여 검토하였다. 각 균주별로 총 27∼40종의 향기성분이 확인되었으며 전체 시료에서 알콜(peak area% 52.3 9∼70.36%), 알칸류(3.49∼14.17%), 에스테르류(3.23∼7.37%), 유기산류(0∼2.85%), 알데히드류(0∼0.44%)의 순으로 함유량이 높은 것으로 나타났다. GC/MS를 통한 향기성분의 분석 결과 각각의 선발 균주로 제조된 술의 향기성분의 패턴이 서로 상이하였으며 이것은 통계분석에 의해 그 특징이 유의적으로 분석되어 Aspergillus sp. SH-607, Aspergillus sp. SH-613, Aspergillus sp. SH-667, Aspergillus sp. SH-696 그리고 Aspergillus sp. SH-412는 기호도가 높은 것으로 관찰되었다. 수집된 우수균주 10종과 Aspergillus kawachii등으로 담금하여 제조한 술 시료 11종류를 대상으로 하여 쓴맛, 미묘한 맛, 떫은 맛, 신맛, 좋은 맛의 정도를 5단계로 나누어 관능검사를 실시한 다음 자료를 Duncan's multiple range test로 분석한 결과 전체적으로 좋은 맛에 대한 기호도는 Aspergillus sp. SH-607 시료와 Aspergillus sp. SH-412, Rhizopus sp. SH-606, Aspergillus sp. SH-613, Rhizopus sp. SH-654, Aspergillus sp. SH-696 Aspergillus kawachii 시료가 유의성 있게 좋은 맛을 나타내 기호도가 높았으며 맛과 기호도가 가장 좋았던 것은 Aspergillus sp. SH-607 시료로 나타났다.
일본 증류식 소주인 본격소주 9종을 수거하여 시료의 휘발성 향기성분을 헤드스페이스-고체상미량추출법에 의해 추출한 후, 가스크로마토그래피-질량분석기를 이용하여 분석하였다. 총 76개의 성분이 동정되었고, 화학적 특성에 따라 분류하면 에스터 48종, 알코올 13종, 기타 15종의 성분이 동정되었다. 에스터와 알코올이 주요한 성분으로 분석되었으며 아세트산아이소아밀, 폼산아이소아밀, 헥산산에틸, 옥탄산에틸, 데카노산에틸, 아이소아밀알코올, 2-페닐에탄올이 주요 성분으로 나타났다. 주성분 분석 결과 제조원료에 따라 주성분1 선상에서 대맥국 원료 본격소주의 향기패턴이 큰 차이를 보이는 것으로 나타났으며 쌀과 보리 원료에 따른 향기패턴의 차이는 크게 나타나지 않았다. 본 연구의 일본 본격소주 휘발성 향기성분 분석 결과와 국내산 증류식 소주의 주요 향기성분 분석 결과를 비교분석하면 향후 국내산 증류식 소주의 품질관리에 주요한 향기성분 파악이 가능하고 이를 통해 다양한 원재료와 제조방법에 따른 증류식 소주 제품 개발이 가능하리라 여겨진다.
본 연구에서는 녹차와 녹차에 미생물을 접종하여 발효시킨 후 발효차의 유리형 및 결합형 향기성분을 headspace-solid phase microextraction(HS-SPME)-GC/GC-MS를 이용하여 분석하였다. 녹차가 미생물학적 발효과정을 거치는 중에 녹차에 존재하는 aldehyde류와 ketone류는 감소하였고 linalool과 geraniol은 증가하였다. 녹차와 후발효차 잎에 추가적으로 효소를 처리하여 분석한 결과 녹차에서는 (Z)-3-hexen-1-ol>benzaldehyde>3-hexenyl acetate>geraniol순으로 향기성분이 증가되었고, 후발효차에서는 (Z)-3-hexen-1-ol>benzaldehyde>geraniol>3-hexenyl acetate>1-hexanol 순으로 증가하였으며, 녹차보다는 후발효차에서 효소에 의해 증가되는 향기성분이 많았다. 효소양을 달리하여 처리하였을 때 녹차와 후발효차 모두 효소의 양이 증가함에 따라 휘발성 향기성분이 증가하는 양상을 보였다. 본 실험을 통하여 효소처리를 통해 녹차와 후발효차의 향기를 증가시킴으로써 녹차와 후발효차의 향기 품질을 향상시킬 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.
균주에 따른 청국장 발효중의 향기성분을 규명하기 위해 증자대두에 Bacillus subtilis 와 Bacillus natto균을 각각 접종시켜 청국장을 만들어 연속 증류 추출장치를 사용하여 향기성분을 추출 농축하고 GC와 GC-MS를 이용하여 향기물질을 분석 동정하였다. 그 결과 증자대두의 중요한 성분으로 3-methyl-1-butanol, 2-methylpropanoic acid 및 1-octen-3-ol 등이 밝혀졌고, B. subtilis균을 접종한 청국장은 숙성중에 이들 화합물들이 대체로 남아 있었으나, trimethylpyrazine, tetramethylpyrazine 등 7종류의 alkylpyrazine류가 현저히 증가하였다. B. natto균을 접종한 청국장은 증자대두의 중요한 성분들은 대체로 감소하고 alkylpyrazine 류 특히 tetramethylpyrazine 류는 숙성중에 현저히 증가하였다. 이상의 결과로부터 alkylpyrazine 류는 대두 냄새를 masking 하고 청국장의 향기에 크게 기여함을 알았다. 또 이들 향기성분들의 함량차는 두 가지 균을 접종한 청국장이 각각 다른 향기를 내는 요인이 되는 것 같다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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