전자코, 전자혀, GC/MSD를 이용한 시판 커피의 향미 특성 비교

부창국(Chang Guk Boo),홍성준(Seong Jun Hong),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.8

본 연구는 전자혀(electronic tongue), 전자코(electronic nose), 그리고 GC/MSD와 GC-olfactometry를 통해 시중의 커피전문점에서 판매되고 있는 10종의 아메리카노의 맛성분과 향기 성분을 확인하였으며, 그에 따른 맛 성분과 향기 성분의 패턴도 확인하였다. 먼저 전자혀 분석을 통해 커피 샘플의 맛 성분에 대한 상대적인 센서 강도를 확인하였다. 신맛에 관여하는 SRS 센서의 경우 N-FC#2에서 가장 높은 7.3을 확인하였고, FC#1, FC#2, BC#1에서 가장 낮은 5.5를 확인하였다. 짠맛의 STS센서의 경우 FC#1에서 가장 높은 9.2를 확인하였고, BC#3에서 가장 낮은 4.1을 확인하였다. 감칠맛의 UMS 센서의 경우 N-FC#2에서 가장 높은 8.2를 확인하였고, FC#1에서 가장 낮은 1.9를 확인하였다. 단맛의 SWS 센서의 경우 N-FC#4에서 가장 높은 6.9를 확인하였고, FC#1에서 가장 낮은 5.1을 확인하였다. 마지막으로 쓴맛의 BRS 센서의 경우 N-FC#2에서 가장 높은 8.1을 확인하였고, FC#1에서 가장 낮은 4.1을 확인하였다. 주성분 분석을 통해 5가지 기본적인 맛 성분과 10가지 커피샘플에 대한 패턴을 확인한 결과, 전체 variance는 92.13%를 확인하였고 PC1과 PC2의 variance는 각각 77.31%와 14.82%로 확인하였다. 군집분석을 통해 커피 샘플의 유사도는 크게 6개의 cluster를 확인할 수 있었다. 전자코 분석을 통해 10가지 커피 샘플에서 총 22종의 휘발성 향기 성분을 확인하였다. 모든 샘플에서 상대적으로 가장 높은 함량을 보이는 향기 성분은 3-methyl-1-butanol, 2-methylfuran, propan-2-one으로 확인되었다. 주성분 분석을 통해 향기 성분과 10가지 커피 샘플에 대한 패턴을 확인한 결과, 전체 variance는 90.38%를 확인하였고 PC1과 PC2의 variance는 각각 78.73%와 11.65%로 확인하였다. 군집분석을 통해 커피 샘플의 유사도는 크게 5개의 cluster를 확인할 수 있었다. GC/MSD와 GC-olfactometry를 통한 향 활성 화합물을 확인하였으며, 총 40종의 향 활성 화합물을 확인하였다. Pyrazines의 경우 모든 커피 샘플에서 가장 많은 개수의 향 활성 화합물을 확인하였다. 그리고 개별 성분으로는 1-(2-furanylmethyl)-1H-pyrrole이 모든 샘플에서 확인되었으며, 상대적으로 높은 함량을 확인하였다. 주성분 분석을 통해 향 활성 화합물과 10가지 커피 샘플에 대한 패턴을 확인한 결과, 전체 variance는 50.22%를 확인하였고 PC1과 PC2의 variance는 각각 27.20%와 23.02%로 확인하였다. 군집분석을 통해 커피 샘플의 유사도는 크게 5개의 cluster를 확인할 수 있었다. 종합적으로 전체적인 연구 내용을 볼 때 전자혀, 전자코, 그리고 GC/MSD와 GC-olfactometry를 이용한 브랜드에 따른 커피 10종의 맛과 향에 대한 객관적이고 표준화된 결과를 확인하였으며, 그에 따른 샘플 간의 패턴과 유사도를 다변량 분석을 통해 진행하였다. 우리가 알고 있는 커피의 맛과 향은 커피 원두의 종류, 재배와 수확, 로스팅 온도, 로스팅 시간, 그리고 로스팅 기계 등에 의해 달라진다. 본 연구에서 시중에서 판매되고 있는 10종의 커피 브랜드(franchise coffee, non-franchise coffee, bulk coffee)의 맛과 향을 분석해보았으며, 그 결과 브랜드별 로스팅 조건과 로스팅 기계에 따라 다른 맛과 향을 나타낼 수 있다고 판단된다. 소비자 선호도가 높은 FC(franchise coffee)는 다른 N-FC(nonfranchise coffee)와 BC(bulk coffee)에 비해서 맛이나 향이 우수해서가 아닌 brand image와 brand preference 등에 영향을 받는 것으로 판단된다. 이러한 맛과 향에 대한 연구와 패턴을 이용한 분석시스템은 본 연구에서 제시한 아메리카노에 국한되는 것이 아닌 커피 산업과 커피와 관련된 다양한 음료 산업에서 표준 자료로써 활용할 수 있을 것으로 판단된다. This study investigated taste and aroma characteristics of 10 commercial coffee samples using an electronic tongue (E-tongue), an electronic nose (E-nose), gas chromatography-mass spectrometry (GC/MSD), and GC-olfactometry (GC-O). In electronic tongue analysis, sourness, umami, and bitterness were high in the non-franchise#2 (N-FC#2), saltiness was high in the franchise#1 (FC#1), and sweetness was high in the non-franchise#4 (N-FC#4). In the electronic nose analysis, a total of 22 volatile compounds were identified in the 10 coffee samples, and 3-methyl- 1-butanol, 2-methyl furan, and propan-2-one were the dominant content in these samples. In GC/MSD with GC-O analysis, a total of 40 volatile active compounds were identified, which include 3 alcohols, 2 aldehydes, 3 esters, 3 furans, 5 hydrocarbons, 5 heterocyclics, 4 ketones, 6 pyrazines, 5 pyrroles, 2 pyridines, and 2 phenolic compounds. Pyrazines were the dominant volatiles in the samples. 1-(2-Furanylmethyl)-1H-pyrrole was detected in all samples and showed a relatively higher content compared to other pyrroles. Our results which included taste and aroma patterns in commercial coffee brands may provide basic research data for the chemosensory research field.

전자코, 전자혀, GC-MSD 분석을 통한 제주산 월동무의 감각평가 연구

부창국(Chang Guk Boo),홍성준(Seong Jun Hong),이영승(Youngseung Lee),박성수(Sung-Soo Park),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.12

본 연구는 제주 월동무의 맛 성분과 향기 성분의 탐색을 위한 연구로써 전자혀 시스템을 이용하여 5가지 기본 맛 성분을 확인하였고, 전자코 및 GC/MSD를 활용하여 휘발성 향기 성분을 탐색하였다. 크기에 따른 비교에서 big-size의 경우 umami와 bitterness의 강도가 높았으며, medium-size는 saltiness, 그리고 small-size의 경우는 sourness와 saltiness가 상대적으로 높게 확인되었다. 전자코 분석을 통한 무 샘플의 향기 성분은 총 23가지 성분이 확인되었고, 모든 샘플에서 상대적으로 가장 높은 함량을 보이는 향기 성분은 acetaldehyde와 methyl but-2-enoate로 확인되었다. 피크 면적을 통한 휘발성 향기 성분의 함량이 가장 높은 샘플은 big-size 샘플이며, 뒤를 이어 small-size와 mediumsize순으로 휘발성 향기 성분의 함량이 확인되었다. 주성분 분석을 통해 전자코 분석을 이용하여 무 샘플의 크기에 따른 패턴을 분리할 수 있었다. GC/MSD 분석을 통한 무 샘플의 휘발성 향기 성분은 27종의 sulfur-containing compounds, 2종의 acids, alcohols, heterocyclic compounds, 그리고 1종의 aldehyde를 확인하여 총 34종의 휘발성 향기 성분을 동정하였다. Sulfur-containing compounds의 경우 모든 샘플에서 향기 성분의 개수도 가장 많았지만, 함량에서도 전체 성분 함량의 99% 이상을 차지하고 있었다. 개별 성분으로 확인할 때 가장 많은 함량을 보이는 성분은 dimethyl disulfide로 확인되었다. Olfactory 분석을 통해 9가지 화합물이 확인되었고, 그중 모든 샘플에서 동일하게 확인된 향기 성분은 상대적으로 높은 강도의 dimethyl trisulfide와 낮은 강도의 dimethyl disulfide였다. GC/MSD 분석을 통해 확인된 결과를 토대로 분석된 주성분 분석의 결과를 보면, 샘플간 분리 패턴이 확연히 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 전자 센서와 chromatographic 결과를 이용한 주성분 분석시스템은 향후 식품소재의 다양한 패턴 분석을 위한 시스템으로의 활용이 가능할 것으로 판단된다. This study compared the taste and odor patterns using an electronic tongue, electronic nose, and gas chromatography-mass spectrometry with olfactometry. In electronic tongue analysis, the umami and saltiness intensities were high in the large sample. Sourness and saltiness were high in the small-size. Twenty-three kinds of volatile compounds in wintering radish samples were identified using an electronic nose. Acetaldehyde and methyl but-2-enoate were predominant compounds in all samples. Principal component analysis segregated different sized samples successfully. GC-MSD identified 27 sulfur-containing compounds, two acids, two alcohols, two heterocyclic compounds, and one aldehyde. Sulfur-containing compounds were the dominant compounds. Olfactory analysis identified nine odor active compounds, with dimethyl trisulfide and dimethyl disulfide being the predominant compounds. Multivariate analysis based on the chemical senses and chromatographic data can be used as a basic research tool for the food sensory research field.

음료류와 제과류의 수용성 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B<SUB>7</SUB> 함량 검토

부창국(Chang-Guk Boo),조성민(Sung Min Cho),정향연(Hyang Yun Jeong),윤소정(So Jeong Yoon),홍성준(Seong Jun Hong),허성욱(Seong Uk Heo),김영화(Younghwa Kim),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.6

본 연구에서는 13종의 음료류와 13종의 제과류에 존재하는 영양성분 중 수용성 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B7의 함량을 확인하였다. 표준인증물질(SRM 1869)을 이용하여 정확성과 반복성을 확인했으며 우수한 결과를 나타내었다. 본 연구에 관한 신뢰도를 얻기 위해서 검출한계와 정량한계의 실험값을 확인했으며, r²의 값이 모두 1에 가까운 우수한 직선성을 확인하였다. 본 연구에서 제시된 음료류의 경우 비타민 B₁은 0.081~2.210 mg/100 g의 범위에 존재하였고, 비타민 B₂는 0.003~0.131 mg/100 g의 범위에 존재했으며, 비타민 B₃는 0.033~0.901 mg/100 g의 범위에 존재했으며, 비타민 B7은 0.481~3.413 mg/100 g의 범위로 나타났다. 제과류의 경우 비타민 B₁은 0.068~0.509 mg/100 g의 범위에 존재하였고, 비타민 B₂는 0.014~0.341 mg/100 g의 범위에 존재했으며, 비타민 B₃는 0.318~3.854 mg/100 g의 범위에 존재했으며, 비타민 B7은 0.760~5.797 mg/100 g의 범위로 나타났다. 본 연구에서 제시된 음료 및 제과류에 존재하는 수용성 비타민 함량에 대한 영양성분 데이터베이스 구축 연구가 국민 식생활의 중요한 기초자료로 사용될 것을 확신하며, 소비자들에게 식품영양소에 대한 기초적인 정보를 제공하고자 한다. In this study, vitamins B1 (thiamin), B2 (riboflavin), B3 (niacin), and B7 (biotin) content in 13 kinds of beverages containing coffee, and 13 kinds of confectionery were investigated. Results were confirmed using standard reference materials to verify the reliability and accuracy of the experimental results. Beverages and coffee products included thiamin (0.111∼2.210 mg/100 g), riboflavin (0.003∼0.163 mg/100 g), niacin (0.033∼7.646 mg/100 g), and biotin (0.481∼3.413 μg/100 g). Among these beverages, green tea latte had the highest content of thiamin, and riboflavin, coffee, and mixed milk coffee had the highest content of niacin, and raw strawberry milk had the highest content of biotin. Confectionery contained thiamin (0.068∼0.509 mg/100 g), riboflavin (0.018∼0.556 mg/100 g), niacin (0.318∼3.854 mg/100 g), and biotin (0.760∼5.797 μg/100 g). Whole wheat bread had the highest content of thiamin, macarons and takuwaz had the highest content of riboflavin, buttered bread had the highest content of niacin, and takuwaz had the highest content of biotin.

국내 식품 중 구이, 찜, 볶음, 조림에 존재하는 수용성 비타민 B₁, B₂ 그리고 B₃ 함량 조사

조진주,홍성준,부창국,정유리,정창현,신의철,Cho, Jin-Ju,Hong, Seong Jun,Boo, Chang Guk,Jeong, Yuri,Jeong, Chang Hyun,Shin, Eui-Cheol 한국식품위생안전성학회 2019 한국식품위생안전성학회지 Vol.34 No.5

A conventional Korean meal typically includes various roasted, steamed, stir-fried, and braised foods. For this study, we investigated the contents of water soluble vitamins, $B_1$ (thiamin), $B_2$ (riboflavin) and $B_3$ (niacin) in various roasted, steamed, stir-fried, and braised foods. Method validation for analytical data in this study showed a high linearity ($r^2$>0.999), and the limit of detection and quantification were 0.001-0.067 and $0.002-0.203{\mu}g/mL$, respectively. For accuracy and precision, analytical values using standard reference materials were in the certified ranges. Roasted foods contained 0.039-1.057 mg/100 g of thiamin, 0.058-0.686 mg/100 g of riboflavin and 0.021-21.772 mg/100 g of niacin. Steamed foods contained 0.049-1.066 mg/100 g of thiamin, 0.025-0.548 mg/100 g of riboflavin and 0.134-21.509 mg/100 g of niacin. Stir-fried foods contained 0.114-0.388 mg/100 g of thiamin, 0.014-1.258 mg/100 g of riboflavin and 0.015-2.319 mg/100 g of niacin. Braised foods contained 0.112-1.656 mg/100 g of thiamin, 0.024-0.298 mg/100 g of riboflavin and 0.322-2.157 mg/100 g of niacin. The data on water-soluble vitamins in this study can be used for a nutritional database of conventional Korean meals. 본 연구는 국내 식생활의 기본적인 구성식단으로 알려진 구이, 찜, 볶음, 조림에 존재하는 다양한 영양성분 중 수용성 비타민인 $B_1$ (thiamin), $B_2$ (riboflavin), 그리고 $B_3$ (niacin)의 함량을 확인하였다. 실험분석 타당성 검증을 통해서 높은 직선성($r^2$>0.997)을 확인하였고, 검출한계의 경우 $0.001-0.067{\mu}g/mL$ 그리고 정량한계의 경우 $0.002-0.203{\mu}g/mL$를 확인하였다. 또한 실험값에 대한 정밀도와 반복성에 대한 검증을 위해서 standard reference materials를 통해 실험값과 표준값과의 오차가 신뢰도 이내에 존재한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서 제시된 구이식품의 경우 thiamin은 0.039-1.057 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.058-0.686 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.021-21.772 mg/100 g 의 범위로 나타났다. 찜 종류의 경우 thiamin은 0.049-1.066 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.025-0.548 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.134-21.509 mg/100 g의 범위로 나타났다. 볶음의 경우 thiamin은 0.114-0.388 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.014-1.258 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.015-2.319 mg/100 g의 범위로 나타났다. 조림의 경우 thiamin은 0.112-1.656 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.024-0.298 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.322-2.157 mg/100 g의 범위로 나타났다. 본 연구에서 제시된 구이, 찜, 볶음, 그리고 조림 식품에 대한 수용성 비타민 함량에 대한 영양성분 데이터베이스 구축 연구가 국민 식생활의 중요한 기초자료로 이용될 것으로 확신한다.

패츌리 에센셜 오일의 흡입에 따른 지방산 조성 및 휘발성 화합물의 변화

홍성준(Seong Jun Hong),부창국(Chang Guk Boo),정향연(Hyangyeon Jeong),윤소정(Sojeong Yoon),조성민(Seong Min Jo),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.9

본 연구는 일반식이 및 고지방 식이를 섭취한 실험동물 중 DW와 PEO를 흡입 후 발생한 체내 변화에 대해 관찰하였다. 고지방 식이를 섭취한 그룹에서 일반식이를 섭취한 그룹에 비해 palmitic acid가 감소하는 경향을 보였고, oleic acid는 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(P<0.05). 그리고 n-6 계열의 지방산들 또한 감소하는 경향을 나타내었다. 0.3%의 PEO를 흡입한 그룹에서 palmitic acid가 H 그룹에 비해 감소하였고(P<0.05), linolenic acid가 H 그룹에 비해 증가하는 결과를 나타내었다(P<0.05). 그리고 PEO를 흡입한 그룹 모두에서 H에 비해 oleic acid와 α-linolenic acid가 상대적으로 증가하였다. 지방산 결과에 대한 주성분 분석에서 총 10종의 variables를 확인하였다. N의 경우 C18:3n-6(linolenic acid)과 C18:0(stearic acid)이 variable로 확인되었고, H 그룹은 C20:3n-3(eicosatrienoic acid)가 variable로 확인되었다. H-LPI는 C18:1n-9(oleic acid)가 variable로 확인되었고, H-HPI는 C20:0(arachidic acid)가 variable로 확인되었다. 앞선 variables에 식이 섭취의 종류, 흡입 용액의 종류(DW와 PEO) 및 흡입 농도에 따라 PC1과 PC2에서 서로 다른 위치를 나타내었다. 군집 분석의 결과 H와 HPI가 H-HPI 보다 상대적으로 높은 유사성을 나타내었고, N 그룹과 H-LPI 그룹은 H-HPI 그룹보다 상대적으로 높은 그룹 간 유사성을 나타내었다. 전자코 분석 결과는 acetaldehyde, ethanol, dimethyl sulfide가 모든 샘플 중에서 가장 높은 peak area를 나타내었다. 전자코 시스템을 통해 얻은 휘발성 화합물의 결과를 주성분 분석하였고, 그 결과 N 그룹은 thiophene과 α-pinene에 의해 제1 사분면에 위치하였고, H-LPI 그룹은 propyl acetate와 α-terpinen–7-al에 의해 제 2사분면에 위치하였다. H-HPI 그룹은 hexadecanal의 영향에 의해 제 3사분면에 위치하였고, H 그룹은 2-butanamine의 영향에 의해 제 4사분면에 위치하였다. 군집 분석의 결과는 총 2개의 cluster로 분류되는 것을 확인할 수 있었고, cluster I은 H 그룹과 H-HPI 그룹으로 확인되었다. Cluster Ⅱ는 H-LPI와 N 그룹으로 확인되었다. 본 연구의 PEO의 흡입에 따른 백색지방의 지방산 조성 및 휘발성 화합물에 대한 기초 자료로서 검토 및 활용이 가능할 것으로 판단된다. This study identified the variations of fatty acid profiles and volatile compounds in the white adipose tissue (WAT) of high-fat diet-induced rats (HFD) after inhalation of patchouli essential oil (PEO). The HFD-fed groups exhibited a decreasing trend in the levels of palmitic acid compared to the normal diet-fed group (N), n-6 fatty acids also showed a decreasing trend compared to group N. On the other hand, oleic acid in HFD-fed groups exhibited an increasing trend compared to group N. The groups which inhaled PEO showed a relative increase in oleic and α-linolenic acids. Rats which inhaled PEO (H-LPI) showed a lower percentage of palmitic acid compared to group H (high-fat diet-induced group). However, linolenic acid was higher than in group H. The principal component analysis (PCA) showed that a total of 10 variables were identified. In group N C18:3n-6 and C18:0 were identified as the main variables, and in group H, C20:3n-3 was identified as the main variable. C18:1n-9 was identified as the main variable in group H-LPI, and in group H-HPI, C20:0 was identified as the main variable. The electronic nose analysis results identified acetaldehyde and ethanol as the most abundant volatiles in all samples. The PCA result of volatiles represented about 83.16% of total variances in the dataset, with PC1 and PC2 representing 43.68% and 39.47%, respectively of the variance out of the total variance. The cluster analysis results were segregated into two groups, group H & HPI, and group N & H-LPI. Results of this study provide the basic data on the change of fatty acid composition and volatiles in white adipose tissue via inhalation of essential oils.

가공 방법에 따른 제주산 월동무의 이화학적 특성 변화

홍성준(Seong Jun Hong),부창국(Chang Guk Boo),허성욱(Seong Uk Heo),조성민(Seong Min Jo),윤소정(Sojeong Yoon),정향연(Hyangyeon Jeong),이영승(Youngseung Lee),박성수(Sung-Soo Park),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.7

본 연구는 가공 방법에 따른 제주산 월동무의 이화학적 특성을 탐색하기 위한 연구로서 당도, 염도, pH, 색도(명도, 적색도, 황색도), 탁도, 그리고 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였다. 모든 시료 중 동결건조된 월동무의 당도가 가장 높았고, 염도의 경우 당도의 결과와 같이 동결건조된 무가 가장 높은 염도를 나타내었다. 반면 데치기된 월동무에서 가장 낮은 당도와 염도의 결과를 나타내었다. pH는 전자레인지를 통해 가공된 월동무가 가장 높은 pH를 나타내었고, 동결건조된 무가 가장 낮은 pH를 나타내었다. 색도의 경우 전자레인지를 통해 가공된 월동무가 가장 높은 명도를 나타내었고, 오븐을 통해 가공된 월동무가 가장 낮은 명도를 나타내었다. 반면 데치기된 월동무와 동결건조된 월동무 사이에는 유의적인 차이가 발생하지 않았다. 명도와 달리 적색도 및 황색도의 경우 모든 그룹 사이에 유의적인 차이가 발생하지 않았다. 탁도는 오븐을 통해 가공된 월동무가 가장 높은 탁도를 나타내었고, 에어프라이어로 가공된 월동무가 가장 낮은 탁도를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 데치기된 월동무가 가장 높은 값을 나타내었고, 전자레인지를 통해 가공된 월동무가 가장 낮은 값을 나타내었다. 주성분 및 군집분석의 결과는 오븐 및 데치기로 가공된 월동무가 다른 그룹들보다 상대적으로 근접한 위치(제3사분면)에 위치하였고, 전자레인지 및 에어프라이어를 통해 가공된 월동무가 다른 그룹들 보다 상대적으로 근접한 곳(제2사분면)에 위치하였다. 그리고 동결건조된 월동무는 다른 그룹들과 가장 큰 차이도를 나타내어 제1사분면에 위치하였다. 앞선 결과들을 통해 가공 방법에 따른 당도, 염도, pH의 변화는 월동무의 단맛, 짠맛, 신맛에 영향을 주었다고 판단되며, 색도 및 DPPH 라디칼 소거능의 변화를 통해 월동무의 가공 방법이 식품 소재로의 기호성에 영향을 주었다고 판단된다. 본 연구는 제주 월동무의 기본적인 이화학적 특성을 제시하는 연구라기보다는 제주 월동무를 활용한 식품가공 산업에서 적합한 가공처리 방법을 제시하는 자료로 이용될 것으로 확신한다. 월동무의 특성상 품질 저하가 빨리 일어나고 그로 인해 영양소의 손실뿐만 아니라 관능적인 기호도에도 영향을 미치는 이유로 비열처리 생무를 단순 이용하기보다는 적절한 열처리를 통한 가공처리를 통해 영양성분과 관능적 특성을 가진 다양한 인자들의 손실방지를 위한 노력이 필요하다. 이에 본 연구에서 제시한 여러 가지 열처리 방법에 따른 월동무의 활용 방안뿐만 아니라 본 내용을 기초로 하여 각 제품(HMR 제품 및 다양한 식재료로서의 월동무 제품)의 다양한 가공 방법에 대한 기초 연구로 확신한다. This study aimed to investigate the physicochemical properties, namely Brix, salinity, pH, lightness, redness, yellowness, tuberosity, and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, through different processing methods. In the Brix analysis, the freeze-dried radish showed the highest value at 4.93±0.06% among all samples, and the blanched radish showed the lowest value at 1.17±0.06% among all samples. In the salinity analysis, the freeze-dried radish showed the highest value at 3.97±0.06%, and the blanched radish showed the lowest value at 1.00±0.01% among all the samples. In the pH analysis, microwaved radish represented the highest value at 6.49±0.01, and the freeze-dried radish represented the lowest value at 5.66±0.01% compared to the other radishes. In the DPPH analysis, the blanched radish showed the highest radical scavenging activity at 9.36±0.66%, and the microwaved radish showed the lowest radical scavenging activity at 3.89±1.74% among all the samples. In the color analysis, the microwaved radish showed the highest value of lightness at 69.94±0.07, and oven heated radish showed the lowest value at 67.58±0.02% among all the samples. This may be used as basic research data for determining physicochemical properties by different processing methods.

회향의 부위별 맛과 향에 대한 비교 연구

홍성준(Seong Jun Hong),부창국(Chang Guk Boo),허성욱(Seong Uk Heo),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.4

본 연구는 세 종류의 회향 샘플인 줄기, 구근, 그리고 씨앗의 맛 성분과 향기 성분을 전자혀, 전자코, 그리고 GC/MS를 통해 분석하였다. 전자혀시스템을 이용하여 분석한 결과 개별 샘플들의 다섯 가지 맛 성분의 차이를 확인하였고, 전자코시스템을 이용하여 향기 성분의 특성을 확인하였다. 전자혀와 전자코를 통해 확인된 맛 성분과 향기 성분의 특성을 이용하여 주성분 분석을 실시하였다. 씨앗의 경우 UMS, SRS, 3-methyl nonane의 영향으로 인해 다른 두 샘플들과 분리되었고 줄기는 α-pinene에 의해 그리고 구근은 STS d-valerolactone, trans-anethole, 2-octanone, 3-mercapto-2-pentanone에 의해 분리되는 결과를 나타내었다. GC/MS 분석을 통해 총 129개의 향기 성분을 확인하였다. 분석한 샘플 간 acids와 esters류, alcohols류, aldehydes류, hydrocarbons류, heterocyclics류, ketones류의 차이를 확인하였고, 이 중 hydrocarbons류에서 가장 많은 향기 성분이 검출되었다. GC-olfactometry를 통해 향 활성 화합물을 분석한 결과 p-anisic aldehyde에서 회향과 샴푸의 향 활성을 동정하였다. 그리고 α-pinene, 5-methyl-3-(1-methylethylidene)-1,4-hexadiene, trans-anethole에서 회향의 향 활성을 확인하였다. 회향의 향을 묘사한 향기 성분 중 구근과 씨앗에서 trans-anethole이 가장 높은 함량을 나타내었다. 전자코시스템을 이용하여 다변량 분석을 진행하였고 개별 샘플의 향기 성분 정보를 통해 판별분석을 진행하였다. 본 연구의 결과는 회향의 부위별 관능적 특성에 대한 기초 자료로써 활용이 가능할 것으로 예상된다. Our research investigated sensory and chromatographical characteristics using an electronic tongue(E-tongue), electronic nose (E-nose), and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). The characteristics of taste and flavor in parts of the fennel were measured by a non-destructive method and pattern analysis. The results of the E-tongue showed that the fennel seed had the highest sensor value of umami taste (UMS) and sourness taste (SRS) at 8.7 and 8.4, respectively. On the other hand, the sensor value of saltiness (STS) in the seed was detected at 4.5, which was lower compared to portions of the stem and bulb at 6.0 and 7.5, respectively. The E-tongue and E-nose principal component analysis (PCA) showed that the principal component 1 (PC1) represented 82.36% variance and PC2 represented 17.64% variance. The fennel bulb has been located on the first quadrant, with the highest sensor values of STS and the highest content of d-valerolactone, trans-anethole, 2-octanone, and 3-mercapto-2-pentanone. The fennel seed has been located on the second quadrant, with the highest sensor values of UMS and SRS, as well as 3-methyl nonane content. The fennel stem has been located on the fourth quadrant, which has the highest content of α-pinene. In the GC-MS analysis, a total of 129 volatile compounds were identified, which include 7 acids and esters, 20 alcohols, 16 aldehydes, 70 hydrocarbons, 6 heterocyclics, and 10 ketones in the sample sets. An analysis of odor active compounds showed p-anisic aldehyde elicits floral and fennel odors at 3 and 2 odor intensity in the stem and seed, respectively. α-Pinene, 5-methyl-3-(1-methylethylidene)-1,4-hexadiene, and trans-anethole elicit fennel odors. Specifically, trans-anethole was detected in all samples.

전자혀와 전자코 분석을 이용한 국내산 무 품종의 감각특성

홍성준(Seong Jun Hong),부창국(Chang Guk Boo),허성욱(Seong Uk Heo),조성민(Seong Min Jo),정향연(Hyangyeon Jeong),윤소정(Sojeong Yoon),이영승(Youngseung Lee),박성수(Sung-Soo Park),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품과학회 2021 한국식품과학회지 Vol.53 No.4

본 연구는 다양한 국내에서 재배되는 무의 품종 차이에 따른 이화학적 특성 및 관능적 특성을 관찰하였고, 이를 위해 당도, 염도, pH, 전자혀 및 전자코 분석을 진행하였다. 네 가지 품종 중 맛동무가 가장 높은 당도를 나타내었고, 만사형통무가 가장 낮은 당도를 나타내었다. 염도의 경우 맛동무가 가장 높은 염도를 나타내었고, 맛동무를 제외한 나머지 시료들의 경우 품종 간 차이가 발생하지 않앗다. pH의 경우 서호무가 가장 높은 pH를 나타내었고, 청정고원무와 만사형통무가 가장 낮은 pH를 나타내는 것을 확인하였다. 전자혀 센서를 통해 확인된 맛 성분의 결과는 서호무와 청정고원무가 신맛과 관련된 센서값이 대체로 높은 것을 확인할 수 있었고, 만사형통무와 맛동무가 대체로 낮은 것을 확인할 수 있었다. 반면 짠맛과 관련된 센서의 결과는 만사형통무와 맛동무가 높은 센서 값을 나타내었고, 서호무와 청정고원무가 대체로 낮은 센서 값을 나타내었다. 감칠맛과 관련된 센서는 서호무와 청정고원무가 대체로 높은 값을 나타내었고, 만사형통무와 맛동무가 대체로 낮은 값을 나타내었다. 그리고 단맛과 관련된 센서 결과는 서호무와 청정고원무가 낮은 센서 값을 나타내었고, 만사형통무와 맛동무가 낮은 센서 값을 나타내었다. 그리고 전자코를 이용하여 휘발성 화합물을 분석하였고, 그 결과 모든 품종의 무에서 휘발성 함황화합물인 methanthiol이 가장 높은 함량을 나타내었다. 이화학적 특성 및 관능적 특성을 이용하여 시료들의 패턴을 주성분 분석을 통해 확인하였고, 그 결과 청정고원무는 휘발성 aldehydes류, acids와 esters류, 그리고 alcohols류 화합물이 variables로 확인되었다. 만사형통무는 전자혀의 짠맛과 관련된 센서, 단맛과 관련된 센서, 그리고 휘발성 hydrocarbons류가 variables로 확인되었다. 맛동무는 염도의 결과에 의해 다른 시료들과 구분되는 위치를 나타내었고, 서호무는 휘발성 ketones류 화합물, 신맛과 관련된 센서, 감칠맛과 관련된 센서, 그리고 pH가 variables로 확인되었다. 앞선 이화학적 특성 및 관능적 특성의 결과를 이용하여 시료 간 차이를 군집분석을 통해 확인하였고, 만사형통무와 맛동무가 시료 간 상대적으로 낮은 차이도를 나타내었다. 그리고 서호무와 청정고원무가 시료 간 상대적으로 낮은 차이도를 나타내었다. 본 연구의 결과는 국내에서 재배되는 품종별 무의 이화학적 특성과 관능적 특성에 대한 기초 자료로써 검토 및 활용이 가능할 것으로 판단된다. This study investigated the physicochemical properties and chemosensory characteristics of radish samples. Brix results in Matdong-radish showed the highest value (1.5±0.1%), and Mansahyungtong-radish showed the lowest. In terms of salinity, Mansahyungtong-radish had the highest value (1.2±0.1%), and there were no significant differences among samples except Mansahyungtong-radish. In pH analysis, Cheongjunggowon-radish had the highest value at 6.69±0.02. The pH in Mansahyungtong-radish showed the lowest value at 6.10±0.01. In the electronic tongue, sourness was high in the Seoho-radish (8.2), and saltiness was high in the Matdong-radish (8.1). Umami was high in the Seoho-radish (8.3), and sweetness was high in the Matdong-radish (8.1). In the electronic nose, sulfur-containing compounds were high in all the samples. Methanethiol, which represented the odor description of cabbage, garlic, and sulfurous, was abundant in sulfur-containing compounds. Multivariate analysis using physicochemical and chemosensory properties can be used as a database for the food industry.

전자 센서를 이용한 브로콜리의 추출별 향미 특성 비교

홍성준(Seong Jun Hong),부창국(Chang Guk Boo),조성민(Seong Min Jo),윤소정(Sojeong Yoon),정향연(Hyangyeon Jeong),이영승(Youngseung Lee),박성수(Sung-Soo Park),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.10

본 연구는 브로콜리 화뢰 및 줄기의 추출 방법에 따른 향기성분과 맛 성분을 전자코와 전자혀를 이용하여 확인하였다. 전자코에서 확인된 향기 성분의 결과와 전자혀에서 확인된 맛 성분 결과를 토대로 다변량 분석을 진행하였다. 전자코 분석시스템을 통해 확인된 브로콜리 추출물의 향기 성분 결과는 acids와 esters류 7종, alcohols류 8종, aldehydes류 6종, heterocyclic compounds 6종, hydrocarbons류 7종, sulfur-containing compounds 5종, 그리고 ketones류 2종이 검출되어 총 41종의 휘발성 향기 성분이 확인되었다. 전자코에서 확인된 향기 성분의 결과를 토대로 주성분 분석 및 군집 분석을 진행하였다. 주성분 분석의 경우 열수 및 고온가압 추출물들이 PC2에 의해 분리되어 상단에 위치하였다. 반면 화뢰의 콜드브루 추출물은 heterocyclic compounds, acids와 esters류, 그리고 sulfur-containing compounds에 의해 분리되어 PC1과 PC2 기준으로 각각 음(-)의 방향에 위치하였다. 반면 줄기의 콜드브루 추출물은 aldehydes류와 ketones류에 의해 분리되어 PC1 기준으로 양(+)의 방향에 위치하였고, PC2 기준으로 음(-)의 방향에 위치하였다. 전자혀 분석시스템을 통해 확인된 브로콜리 추출물의 맛 성분 패턴 결과는 PC1에 의해 화뢰의 열수 추출물을 제외한 열수 및 고온가압 추출물들이 분리되어 왼쪽에 위치하였고, 콜드브루 추출물들은 주로 신맛과 단맛 센서에 의해 분리되어 PC1 기준으로 오른쪽에 위치하였다. 그리고 PC2에 의해 브로콜리 부위에 따른 분리가 나타났으며, 추출방법에 상관없이 모든 줄기의 추출물들은 PC2 기준으로 상단에 위치하였다. 반면 화뢰의 추출물들은 PC2 기준으로 하단에 위치하였다. 본 연구에서 확인된 향기 성분 및 맛 성분 결과는 브로콜리의 부위 및 추출 방법에 따른 관능적 특성에 대한 기초연구 자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다. This study compared flavor and taste patterns in various broccoli extracts using the electronic nose and electronic tongue. The electronic nose analysis identified a total of 41 volatiles, including 9 acids and esters, 8 alcohols, 6 aldehydes, 6 heterocyclics, 7 hydrocarbons, 5 sulfur-containing compounds, and 2 ketones. The principal component analysis for volatiles demonstrated that principal component 1 (PC1) showed 37.67%, PC2 showed 28.69% and PC3 showed 19.94% variances, respectively. Hot-brewed extracts and espresso extracts were separated by the PC1 and hot-brewed extracts were located on the negative PC1 axis. However, espresso extracts were located on the positive PC1 axis. the cold-brewed extracts of stem and floret were separated by PC2. In the electronic tongue analysis, the sensor values of sourness (SRS) and sweetness (SWS) showed the highest value in the cold-brewed extracts, followed by hot-brewed extracts and espresso extracts, regardless of the broccoli parts. However, the sensor value of umami taste (UMS) showed the highest in the hot-brewed extracts, followed by the cold-brewed extracts and espresso extracts. The sensor value of bitterness (BRS) was high in the hot-brewed extracts and espresso extracts. However, cold-brewed extracts showed low BRS. In the principal component analysis for tastes, PC1 showed a 60.03% variance and PC2 showed a 20.49% variance. Cold-brewed extracts were located on the positive PC1 axis by the SRS and SWS. However, hot-brewed and espresso extracts were mainly affected by the BRS.

볶음처리에 따른 콩나물과 땅콩 새싹 추출물의 이화학적 특성 및 관능적 특성 변화

홍성준(Seong Jun Hong),조진주(Jin-Ju Cho),부창국(Chang Guk Boo),윤문연(Moon Yeon Youn),이승민(Seung-Min Lee),신의철(Eui-Cheol Shin) 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.4

본 연구는 콩나물과 땅콩 새싹에 대한 볶음 과정에서 생성되는 이화학적 특성과 관능적 특성의 변화를 확인하였다. 두 새싹 샘플 모두에서 볶음 과정 후 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량이 증가하는 경향을 나타내었고, 이와 같은 영향으로 DPPH 라디칼 소거능이 증가함을 확인하였다. 또한 볶음 과정을 통해 새싹 내 수분함량이 감소하였으며, 이로 인해 카페인 함량, 염도 및 당도가 증가하였다. pH의 경우 볶음 과정 2분 후 콩나물에서 다소 증가하였지만 나머지 구간에서는 별다른 차이가 일어나지 않았고, 볶음 과정을 거친 땅콩 새싹은 점차 pH가 감소하는 경향을 나타내었다. 색도의 경우 두 새싹 모두에서 lightness는 볶음 후 점차 감소하였고, browning intensity는 볶음 후 점차 증가하는 경향을 나타내었다. GC/MS와 후각 검사를 이용하여 분석한 결과 두 새싹 모두에서 benzene acetaldehyde를 콩나물 향과 땅콩 새싹 향으로 확인하였다. 전자혀를 통한 맛 패턴분석에서 볶음처리 후 콩나물은 umami의 증가와 쓴맛 감소의 결과를 나타내었으며, 땅콩 새싹의 경우 신맛, 짠맛 및 감칠맛의 증가가 나타났고 쓴맛은 감소하는 결과를 나타내었다. 전자코 시스템을 이용하여 콩나물과 새싹나물에 존재하는 다양한 향기 성분을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 새싹나물의 산업적 이용을 위한 기초연구 자료로서의 활용이 가능할 것으로 판단된다. This study investigated the physicochemical and sensory properties of roasted bean and peanut sprouts. The total phenol content and total flavonoid content in both extracts were increased after the roasting process, thereby confirming an increase in the antioxidant capacity. Moisture content of both samples was reduced after roasting, which consequently increased the caffeine content, salinity, and sugar levels. A slight increase of pH level was observed in bean sprouts after 2 min of roasting, but there was no significant difference in the remaining sections; however, roasting of peanut sprouts resulted in a gradual decrease in pH. Assessment of chromaticity after roasting revealed gradually decreasing lightness, and gradually increasing browning intensity. GC/MS analysis and olfactory test confirmed benzene acetaldehyde as the volatile compound present in both bean and peanut sprouts. Subsequent to roasting, analysis of taste pattern through electronic tongue revealed increased umami and decreased bitter taste in bean sprouts, and increased sour, salty and sweet taste in peanut sprouts. Analysis of the electronic nose determined a total of 31 volatile compounds in bean sprouts, and 36 volatile compounds in peanut sprouts. This study can be used as basic research data on the physicochemical and sensory properties of bean and peanut sprouts that have been subjected to the roasting process.