• 제목/요약/키워드: Solid Phase Microextraction (SPME)

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유산균 발효에 따른 무 발효물의 휘발성 향기 성분 변화 (Changes in volatile flavor compounds of radish fermented by lactic acid bacteria)

  • 김보람;조연정;김문석;허병석;백형희
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.324-329
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    • 2019
  • 무 발효물의 발효기간에 따른 휘발성 향기성분을 SPME를 이용하여 추출하고 GC-MS로 분석하였다. 총 46종의 휘발성 향기 성분이 검출되었으며, 이들 중 함황화합물의 함량이 가장 높았다. 발효 전(발효 0일차) 휘발성 향기성분의 조성 비율을 보면 함황화합물(95.85%)과 알데하이드(2.61%)가 대부분을 차지했고, 발효 후(발효 2일차) 휘발성 향기성분의 조성 비율은 함황화합물(75.53%), 산(11.12%), 알코올(8.44%) 및 알데하이드(1.48%)으로 구성되어 변화가 큼을 알 수 있었다. 발효 후 함황화합물의 총 함량은 18,074.7 ng/g에서 2,996.2 ng/g으로 가장 크게 감소하였고, 이 성분 중 원재료의 주 성분으로 알려져 있는 dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide, diallyl sulfide, diallyl disulfide와 diallyl trisulfide의 함량이 발효 기간이 증가함에 따라 크게 감소하는 경향을 보였다. 또한 이 성분들은 자극적인 함황화합물 특유의 마늘향과 파향을 나타내는 휘발성 화합물로 발효 후 함량이 크게 감소하여 무 발효물의 발효 전후 향미특성에 크게 영향을 줄 것으로 생각된다. 반면 acetic acid는 발효 전 0 ng/g에서 발효 후 441.0 ng/g으로 크게 증가하였고, 알코올은 41.1 ng/g에서 334.9 ng/g으로 발효 기간이 경과함에 따라 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 발효 2일차에 증가된 acetic acid (441.0 ng/g)와 1-hexanol (139.3 ng/g)은 각각 톡 쏘는 신향, 과일향과 알코올향을 나타내 발효 전후 무 발효물의 향미특성에 영향을 미칠 것으로 생각된다.

블루베리혹파리에 대한 기주식물 휘발성 물질과 성페로몬의 유인 효과 (Attractiveness of Host Plant Volatiles and Sex Pheromone to the Blueberry Gall Midge (Dasineura oxycoccana))

  • 양창열;서미혜;윤정범;신용습;최병렬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.393-398
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    • 2020
  • 블루베리혹파리(Dasineura oxycoccana)(파리목: 혹파리과)는 국내에서 재배되고 있는 블루베리의 주요해충으로 알려져 있다. 우리는 이 해충을 효과적으로 예찰하기 위한 수단을 개발하고자, 블루베리 휘발성 물질과 성페로몬의 유인 효과를 검정하였다. 블루베리로부터 방출되는 휘발성 물질을 고체상미량추출법(SPME)으로 포집하여 기체크로마토그래피-질량분석기(GC-MS)로 분석한 결과, 꽃의 주요 물질은 cinnamaldehyde와 cinnamyl alcohol이었고, 신초와 어린과실의 주요 물질은 β-caryophyllene, germacrene D, 및 α-farnesene인 것으로 조사되었다. 2019년에 군산에 소재하고 있는 블루베리 포장에서 시판 중인 cinnamaldehyde, cinnamyl alcohol, β-caryophyllene, 및 α-farnesene의 효능을 시험하였는데, 이 4가지 성분을 단독 또는 혼합물로 처리하였을 때 블루베리혹파리는 유인되지 않았다. 반대로 이 종의 성페로몬으로 알려진 (2R,14R)-2,14-diacetoxyheptadecane은 수컷을 효과적으로 유인하였다. 유인효과에 있어서 성페로몬과 기주식물 휘발성 물질 사이에 시너지 효과는 관찰되지 않았다. 2020년 군산 블루베리 포장에서 블루베리혹파리 성충은 5월부터 8월까지 성페로몬 트랩에 유인되었고, 발생최성기는 3회로서 5월 중순, 6월 하순, 및 7월 하순으로 나타났다.

아까시나무(Robinia pseudoacacia L.)와 분홍아까시나무(R. margarettae 'Pink Cascade') 향기성분 조성 비교 (Comparative Study of Floral Volatile Components in the Different Species of Robinia spp.)

  • 이수진;김영기;노광래;이현숙;김문섭;김세현;권형욱
    • 한국양봉학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.189-195
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    • 2019
  • 본 연구는 아까시나무 꽃으로부터 발산되는 휘발성 성분을 SPME법으로 추출하여 GC/MS를 통해 분석을 시도하여, 서로 다른 수종 별로 발산하는 FVCs의 성분과 그 구성비율이 확연하게 차이가 있음을 알 수 있었다. 아까시나무, 4배체 아까시나무, 분홍아까시나무에서 FVCs 분석결과를 비교해 볼 때 차이를 보이는 주요 FVCs는 각각 Linalool (35.47%), α-Farnesene (33.94%), (E)-4,8-Dimethylnona-1,3,7-triene (37.23%)으로 나타났으며, 공통적으로 (Z)-β-ocimene이 30% 이상을 차지하고 있음을 확인하였다. 이에 따라 수종 간 FVCs 조성비의 차이가 꿀벌의 방화 행동 유도에 중요한 역할을 할 것으로 추측되며, 아까시나무의 FVCs에 대한 꿀벌의 선호도 및 방화 행동의 연관성에 대해 심층적인 연구가 수행되어야 할 것으로 보인다.

라벤더 꽃과 에센셜 오일의 향기 성분 분석 및 재현 (Analysis and Reproduction of Fragrance Components of Lavandula Angustifolia Flower and Essential Oil)

  • 고은성;김형묵;곽병문;이미기;빈범호
    • 대한화장품학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.93-98
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    • 2021
  • 본 연구에서는 수입에 의존되는 아로마 에센셜 오일의 의존도를 낮추고 국내 수요 및 재배가 늘고 있는 허브 식물의 가치를 높일 수 있는 차별 방안을 찾고자 SPME 법으로 국내 재배 라벤더 꽃의 원물 손상 없이 향기 성분만을 분석 재현해내는 연구를 통해 수입 라벤더 에센셜 오일과의 향기 구성성분 차이를 확인하고 국내 재배 허브 식물의 향기 독창성을 찾고자 한다. 라벤더 에센셜 오일은 총 38 종, 라벤더 꽃은 총 27 종의 향기 성분이 분석되었으며 이들 중 공통성분은 myrcene, d-limonene, 1,8-cineol, ocimene, p-cymene, α-terpinolene, camphor, linalool, linalyl acetate, bornyl acetate, 4-terpineol 및 a-terpineol 으로 총 12 종이 유일하였다. 또한 두 시료의 향기 구성성분 중 국내 재배 라벤더 꽃의 알러젠 종류와 함량이 적음을 확인할 수 있었으며 15 명의 패널을 대상으로 관능평가를 시행한 결과 국내 재배 라벤더 꽃 재현향이 종래까지 산업에 활용되어져 온 라벤더 에센셜 오일보다 높은 호감도를 나타내어 알러지 유발성분의 함량을 낮춘 라벤더향으로 산업화에 확대 가능할 것으로 사료된다.

SPME-GC/MS 이용 식용곤충 페이스트형 발효조미료의 향기성분분석 (Analysis of volatile compounds in fermented seasoning pastes using edible insects by SPME-GC/MS)

  • 조주형;조혜령;정장호
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.152-164
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    • 2018
  • 본 연구는 고단백질 식품원료인 식용곤충(Tenebrio molitor larva, Gryllus bimaculatus, Bombyx mori pupa)을 이용하여 대두 된장 가공방식을 접목시킨 페이스트형 발효조미료를 제조하였다. 이들 페이스트형 발효조미료의 휘발성 향기화합물들이 파악하기 위해 HS-SPME법에 의해 휘발성 화합물들을 추출한 후 성분들의 정성분석 및 특성을 확인하였다. 식용곤충 3종과 대두를 발효시킨 대두 된장(SBP)까지 총 4 종의 페이스트형 발효조미료 시료에서 정성된 휘발성 화합물은 총 121종이었으며 에스터류 11종, 알코올류 18종, 알데하이드류 23종, 산 5종, 피라진류 10종, 피리딘류 2종, 방향족 탄화수소류 7종, 케톤류 10종, 알케인류 19종, 아마이드류 9종, 퓨란류 4종 그리고 그 밖의 화합물 3종으로 검출되었다. 각 시료에 따른 휘발성 화합물의 경우 쌍별 귀뚜라미 페이스트형 발효조미료(GBP)의 경우 54종의 화합물, 번데기 페이스트형 발효조미료(SPP)의 경우 36종의 화합물, 갈색거저리 유충 페이스트형 발효조미료(TMP)의 경우 48종의 화합물이 검출 되었고, 대두 된장의 경우 총 55종의 화합물이 분석되었다. 또한 대두 된장과 식용곤충 페이스트형 발효조미료의 휘발성 향기성분의 차이와 소비자의 관능적 향의 선호성에 관한 연관성을 확인하기 위하여 부분 최소제곱 회귀분석(PLSR)을 실시하였다. SBP 시료의 경우 벤즈알데하이드, 헥산알, 노말펜탄알 등 알데하이드 화합물 계열이 향미 선호도에 긍정적인 역할을 하여 관능적 향미가 우수한 것으로 나타났으며, SPP 시료 역시 관능적 향미 선호도가 긍정적으로 나타났는데, 이 경우는 피라진 계열의 상관성이 높게 분석되었다. 반면 GBP의 경우 관능적 향미 선호도가 가장 낮았다. 이는 노말뷰틸아민, 다이메틸아세트알데하이드 등 암모니아 냄새를 내는 물질인 아마이드 계열의 관련성이 높게 확인되었고, TMP의 경우에도 이차뷰틸아민과 같은 암모니아 냄새가 나는 물질과 다른 시료와 다르게 일반적으로 생선과 같은 안좋은 불쾌한 향을 내는 물질로 알려져 있는 피리딘 계열이 존재하여 관능적 향미선호도가 부정적으로 나타났다. 본 연구에서 2,6-다이메틸피라진(py3), 트라이메틸피라진(py5)의 경우 전체적으로 모든 시료에서 높은 비중으로 분석이 되었고, 테트라메틸피라진(py8)의 경우 SPP와 SBP, TMP의 시료에서 가장 높은 비중을 차지하는 향기성분 중 하나로 확인이 되었는데, 이는 전통된장의 주요 향기성분으로 알려져 있어 식용곤충 페이스트 발효조미료의 경우 전통된장과 비슷한 향미 특성을 갖는 것으로 파악되었다. 이를 통해 장류 미생물을 이용하여 식용곤충을 된장 제조방식의 페이스트형 발효조미료를 제조할 경우 대두 된장 특유의 향미를 포함할 수 있지만, 원재료의 차이로 인해 각 시료간의 향미 특성 차이가 분명히 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 각 시료의 전체적인 관능 선호도 특성에 향기성분의 상관성이 있는 것을 확인할 수 있었다. 이는 장류 미생물을 통해 다양한 휘발성 향미물질을 포함하는 식용곤충 페이스트형 발효조미료 제조 가능성을 확인 할 수 있었으며 원료와 제조법의 조합을 통해 더 많은 응용이 가능할 수 있을 것이다.

Gas Chromatography-Mass Spectrometry에 의한 향미 유전자원의 방향성 화합물 비교분석 (Comparison Analysis of Aromatic Compounds in the Aromatic Rice Germplasm by Gas Chromatography and Mass Spectrometry)

  • 김정순;조점래;곽재균;김태산;안상낙;이석영
    • 한국작물학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.88-103
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    • 2009
  • 국내 육성향미자원과 도입 향미 유전자원의 2AP 함량을 비교분석하여, 2AP 함량이 높고 농업적 형질이 우수한 자원을 30품종의 향미 유전자원에서 방향성 화합물을 SPME 추출법으로 추출하고 GC-MS로 각 자원이 가지는 방향성 화합물을 비교분석 및 동정하였다. 1. 3종류의 유기용매의 2AP 추출효율은 ethanol > acetonitl > methanol 순으로 확인되었으며, ethnaol의 경우 $30{\sim}90^{\circ}C$의 온도범위에서 3가지 유기용매 중 ethanol이 2AP 추출효과가 가장 뛰어났고, 특히 $90^{\circ}C$에서 30분간 추출하였을 때 2AP 추출함량이 가장 높았고 추출 시간이 경과할수록 2AP의 함량이 감소하였다. 현미의 분쇄정도에 따른 2AP 추출함량은 5초간 분쇄하였을 경우 가장 높았으며 분쇄 시간이 길어질수록 낮아지는 경향이었다. 2. 선발자원의 향에 대한 관능검사는 국내 향미자원 5품종 중 Hyangmibyeo1ho, Arnaghyangchalbyeo가 중간 정도의 향을 띄었고 인디카형 도입자원 19품종 중에서 11품종과 자포니카형 도입자원 6품종 중 2품종이 중간 이상의 향을 나타났다. 3. 30품종의 평균 2AP함량은 국내 육성 향미자원이 도입 향미자원에 비해 낮았으며 도입자원에서는 인디카형이 자포니카형 보다 높은 2AP 함량을 나타내었다. 4. 156종의 방향성 화합물 기능기별로 분류하면 alcohol류 33종, acid류 23종, ketone류 24종, hydrocarbon류 20종, ester류 16종, aldehyde류 16종, ether류 4종, amine류 5종 phenol류 3종, base류 2종, 및 기타 10종으로 분류되었다. 5. 156종의 방향성 화합물 중 생태형별 출현빈도가 50% 이상인 방향성 화합물을 살펴보면, 국내육성 향미자원에서는 2-acetyl-1-pyrroline 외 28종, Japonica type 도입 향미자원에서는 9,12-octadecadienoic acid 외 31종, Indica type 도입 향미자원에서는 naphthalene 외 23종이었다. 6. GC-MS 분석결과 검출된 국내 육성 향미자원의 방향성 화합물의 수는 평균 38개($36{\sim}41$개), 평균 total peak area는 61.1%($51.6{\sim}79.3%$)이었다. 도입 자포니카형 향미자원의 방향성 화합물의 수는 평균 39개($26{\sim}45$개), 평균 total peak area는 63.2%($40.9{\sim}81.9%$)이었다. 도입 인디카형 향미자원의 방향성 화합물의 수는 평균 39.6개($26{\sim}53$개), 평균 total peak area는 72.8%($33.8{\sim}98.8%$)이었다. 7. 30 품종으로부터 검출된 156종의 방향성 화합물의 출현 유무(0/1)를 기본 matrix로 하여, UPGMA/Neighbor-join tree 분석을 통해 분류한 결과, 7개의 그룹(Group $I{\sim}VII$)으로 나눠어졌다. 각 그룹의 66% 이상의 자원에서 나타난 향(aroma/odor)성분을 살펴보면, alcohol, aldehyde, acid, ether류 등의 휘발성 성분들의 비율이 품종별로 높았다. 따라서 본 실험의 결과는 대량의 향미 유전자원의 방향성 화합물에 대한 GC/GC-MS분석결과로, 향후 우수한 향미 품종 육성에 필요한 자료로 활용될 수 있다고 사료된다.

아까시나무(Robinia pseudoacacia L.) 꽃의 개화 단계별 향기성분 조성 비교 (Comparative Study on the Composition of Floral Volatile Components in the Flowering Stages of Robinia pseudoacacia L.)

  • 정제원;이현숙;노광래;김문섭;이안도성;김세현;권형욱
    • 한국양봉학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.139-146
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    • 2017
  • 식물의 향기성분에 대한 프로파일은 기본적으로 추출법의 효율성에 기반한다. 본 연구에 사용된 SPME 방식은 한 개체의 식물로부터 반복적인 시료의 채취가 가능하고, 사용하는 fiber의 종류에 따라 극성과 비극성 성분 모두 가질 수 있기 때문에 사용범위가 넓고 재현성이 강하다. 본 연구는 아까시나무 꽃으로부터 발산되는 휘발성 성분을 SPME법으로 추출하여 GC/MS를 통해 분석을 시도하였다. 선행연구에서 관찰한 결과(Aronne et al., 2014; Xie et al., 2006) 아까시나무 꽃의 향기성분은 대다수 terpenoids와 benzenoids 화합물로 밝혀졌다. Pinene, (Z)-${\beta}$-ocimene, linalool, benzaldehyde가 대표적인 아까시나무 꽃의 주요 향기성분으로 검출되었다. 또한 ${\beta}$-myrcene, limonene, farnesene, methyl benzonate, indole, methyl anthranilate, phenylethyl alcohol 등은 아까시나무 꽃 특유의 강한 향을 구성하는데 중요한 휘발성분으로 생각된다. 또한 본 연구는 개화의 단계별로 발산하는 향기성분과 그 구성비율이 확연하게 차이가 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과를 통해 꽃이 생합성 하는 향기성분의 조성은 정적인 비율로 구성하는 것이 아니라 꽃잎의 발달과 함께 동적인 비율로 구성한다는 것을 알게 되었다. 앞으로 아까시나무 꽃의 향기성분 생산에 미치는 환경적인 요인, 향기성분 발산의 주기성, 꽃의 노화와 수분 후(post-pollination)의 향기 발산, 화색과 향기성분과의 연관성에 대해 심층적인 연구가 수행되어야 할 것으로 보인다.

숙성기간과 저장용기를 달리한 쌀 증류식 소주의 휘발성 향기성분 변화 (Changes in volatile compounds in rice-based distilled soju aged in different types of containers)

  • 김완근;이승주
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.543-550
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    • 2019
  • 숙성기간 및 저장용기에 따른 쌀 원료 증류식 소주의 향기성분의 변화를 파악하기위해, 스테인리스, 오크, 옹기로 각각 숙성 용기를 달리하여 18개월간 항온 및 실온조건에서 숙성한 시료를 분석하였다. GC-MS를 이용한 휘발성 향기성분 분석 결과 에스터(ester) 35종, 알코올(alcohol) 15종, 케톤(ketone) 5종, 알데하이드(aldehyde) 3종, 기타(miscellaneous) 13종, 미확인물질(unknown) 14종으로 총 85종의 휘발성 향기성분이 검출되었다. 에스터와 알코올이 주요 성분으로 분석되었으며, ethyl octanoate, ethyl decanoate, ethyl dodecanoate, isoamyl acetate, phenethyl acetate, ethyl hexanoate, isoamyl alcohol, phenethyl alcohol이 주요 향기 성분으로 나타났다. 그 외 오크 숙성 시료에서 4-ethylguaiacol, furfural, 1-decanal, 2-pentylfuran의 성분도 검출되었다. 주성분 분석 결과, 숙성 용기에 따라 PC1상에서 향기패턴의 큰 차이를 보였고, 숙성기간에 따라 오크와 옹기숙성 시료에서 향기성분이 증폭되는 것으로 나타났다. 스테인리스 스틸 숙성 시료의 경우 증류 직후와 비교해 향기성분의 변화가 가장 적게 나타났다. 향후 오크와 옹기 숙성재를 다양화하여 향기성분의 변화를 파악하는 연구와 이를 실제 감각평가나 소비자 조사와 연계하여 고급 숙성 증류식 소주 개발을 위한 후속 연구가 필요하리라 여겨진다.

건조방법에 따른 검은비늘버섯의 향기특성 (Aroma Characteristics of Pholiota adiposa (Geumbongi) with Different Drying Methods)

  • 윤향식;오은희;주선종;김기식;정은경;장후봉;김숙종
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.553-557
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    • 2004
  • 검은비늘버섯(Pholiota adiposa)의 향기성분을 조사하기 위해 생버섯을 SDE로 추출하여 농축한 후 GC/MS로 정성하였다. GC/MS로 정성된 화합물은 총 41종이었으며 관능기별로 보면 알콜류 11개(8.23%), 알데하이드류 8개(32.70%), 에스테르류 4개(5.69%), 케톤류 4개(5.42%), 알칸류 9개(17.91%), 기타 5개(11.64%)화합물로 구성되었다. 함량이 높은 화합물로는 hexanal(8.55%), n-heptaldehyde(13.02%), 2-pentyl furan(4.82%), bonzeneacetaldehyde(3.34%), (E,Z)-2,4-decadienal(3.06%)과 hexacosane(5.04%)이었다. 건조방법에 따른 향기성분은 SPME로 추출하여 GC/MS로 분석하였으며 열풍건조시 건조온도가 증가함에 따라 2-phenylethanol, benzeneacetaldehyde 함량은 감소하였으며 $70^{\circ}C$에서는 2(5H)-furanone(0.16%), 2H-1-benzopyran-2-one(7.63%), 2-acetylpyrrole(5.49%), 4-phenyl-pyridine(5.61%)이 높게 나타났다.

시판 흑마늘추출액의 휘발성 향기성분 (Volatile Flavor Compounds in Commercial Black Garlic Extracts)

  • 전선영;백정화;정은정;차용준
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.116-122
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    • 2012
  • 흑마늘은 일정기간 마늘의 자체 성분과 효소 등에 의해 숙성되어 진한 흑갈색으로 변한 것으로 추출액과 같은 가공형태로 시중에 많이 유통되고 있으나 관능적 품질평가에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 흑마늘 제품의 산지별에 따른 흑마늘추출액 4종(A, B, C, D)을 선정하여 관능적 요소 중 가장 중요한 휘발성 향기성분을 분석하여 제품의 품질에 대한 기초자료로 활용하고자 하였다. 시판 흑마늘추출액의 휘발성 향기성분을 분석한 결과, 총 68종으로 함황화합물류 21종, 알데히드류 10종, 퓨란류 7종, 알콜류 6종, 방향족화합물 7종, 케톤류 4종, 산류 4종, 질소화합물 3종, 에스테르류 2종 및 기타 4종이 검출되었다. 흑마늘추출액 모든 시료에서 fruit-sweet향의 2,6-dimethyl-4-heptanone이 높은 함량 검출되었다. 함황화합물에서는 6종, allyl sulfide, 4-methyl-1,2,4-thiazole, 1,3,5-trithiane, unknown I(RI 1564), II(RI 1565), III(R I1613)이 전 시료에서 높은 함량 검출되었으며, 마늘향기성분에 관여할 것으로 사료된다. 또한 Maillard 반응에 의해 형성되어지는 것으로 알려진 3종의 알데히드류(3-methylbutanal, benzaldehyde, phenylacetaldehyde)와 4종의 furan류(furfural, 2-acetylfuran, 5-methyl-2-furfural, furfuryl alcohol), 2,6-dimethyl pyrazine, acetic acid가 모든 시료에서 높은 함량으로 검출되었으며, 이들 향기성분들은 시판 흑마늘추출액의 휘발성성분에 burnt, sweet, sour한 특징적인 냄새에 기여할 것으로 사료되었다.