한국 전통발효식품(간장, 된장, 김치)의 향기성분 및 단쇄지방산 분석법 최적화 = Optimization of Analytical Methods for Aroma Compounds and Short-Chain Fatty Acids in Korean Traditional Fermented Foods

국문 초록 (Abstract)

이 연구의 목적은 한국의 전통 발효식품인 간장, 된장, 김치에 함유된 향기성분과 단쇄지방산의 분석 방법을 개발하고, 전처리 조건의 차이가 분석 결과에 미치는 영향을 규명하여 최적의 분석 방법을 제안하는데 있다.
먼저 간장의 경우, DRP-LLE 전처리 조건을 최적화하고 이를 적용하여 진간장, 양조간장, 씨간장 등 시판 제품의 향기성분 프로파일을 비교 및 분석할 예정이다. 간장은 아미노산, 당, 펩타이드의 열 및 효소 반응을 통해 다양한 pyrazine류, aldehyde류, furan류가 생성되므로, 전처리 온도와 압력이 향기성분 스펙트럼에 미치는 영향을 밝히는 것이 중요하다. 둘째, 김치의 경우 DRP-LLE 추출법과 SAFE 추출법 간 휘발성 화합물 회수 효율을 비교하여 저온 및 고진공 조건이 유기황 화합물 및 isothiocyanate 계열 화합물 보존에 미치는 영향을 평가한다. 두 방법에서 검출된 휘발성 화합물 종류와 농도를 비교함으로써, 김치 향기분석에 가장 적합한 추출 기법을 제안하고자 한다. 셋째, 된장의 경우 단쇄지방산에 대한 GC-MS 기반 정량 분석법을 구축한다. SIM 조건 설정, 보정곡선 구성, 검출한계, 정확도 등 방법 검증을 수행하고, 전통식 된장과 개량식 된장의 단쇄지방산 조성 차이를 파악하고자 한다.
궁극적으로 본 연구는 간장, 된장, 김치의 향기성분과 단쇄지방산 분석을 위한 최적의 전처리 및 분석 프로토콜을 확립하여, 맛 품질 평가, 발효 공정 표준화, 품질관리 시스템 개발에 활용할 수 있는 기초 자료를 제공하는 것을 목표로 한다.

목차 (Table of Contents)

• CHAPTER 1: LITERATURE REVIEW 1
• 1. Overview of Korean Traditional Fermented Foods 2
• 1.1 Microbial and Fermentation Principles 2
• 1.1.1 Kimchi 4
• 1.1.2 Soy sauce 5
• 1.1.3 Doenjang 6
• 1.2 Aroma Compounds in Korean Fermented Foods 7
• 1.2.1 Aroma Compounds in Kimchi 8
• 1.2.2 Aroma Compounds in Soy Sauce (Ganjang) 9
• 1.2.3 Aroma Compounds in Doenjang 10
• 2. Analytical Approaches for Aroma Compounds and SCFAs in Fermented Foods 11
• 2.1 Principles of Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) 11
• 2.2 Extraction Techniques for Aroma Analysis 12
• 2.3 Challenges in Extracting Volatile Compounds from Fermented Foods 15
• 2.4 Quantitative Analysis of SCFAs by GC-MS 21
• 3. Objective of Study 24
• REFERENCES 26
• CHAPTER 2: Development of optimal extraction condition of volatile aromatic compounds from soy sauce using Distillation under Reduced Pressure followed by liquid-liquid extraction 39
• ABSTRACT 40
• 1. INTRODUCTION 41
• 2. MATERIALS & METHODS 44
• 2.1. Sample 44
• 2.2. Extraction of Aroma Compounds Using the DRPLLE Method 46
• 2.3. Analysis of Aroma Compounds in Soy Sauce Using Gas ChromatographyMass Spectrometry (GCMS) 50
• 2.4. Statistical analysis 51
• 3. RESULTS AND DISCUSSION 52
• 3.1. Results of Aroma Compound Analysis in Two Brewed Soy Sauces 52
• 3.2. Comparison of Aroma Compound Analysis Results of Brewed Soy Sauce According to the Extraction Temperature of the DRP Method 61
• 3.3. Comparison of Aroma Compound Analysis Results of Brewed Soy Sauce According to the Extraction Time of the LLE Method 65
• 4. CONCLUSION 67
• REFERENCES 68
• CHAPTER 3: Volatile Aroma Profiling of Kimchi: A Comparison Between DRP-LLE and SAFE Techniques 72
• ABSTRACT 73
• 1. INTRODUCTION 74
• 2. MATERIALS & METHODS 76
• 2.1. Sample 76
• 2.2. Extraction of Aroma Compounds Using the DRP-LLE Method 77
• 2.3. Extraction of Aroma Compounds Using the SAFE Method 78
• 2.4.Analysis of Aroma Compounds Using GC-MS 79
• 2.5. Statistical analysis 80
• 3. RESULTS AND DISCUSSION 81
• 3.1. Identification of Volatile Compounds Extracted by DRP-LLE and SAFE 81
• 3.2. Comparison of Volatile Sulfur Compounds and Extraction Efficiency 83
• 3.3. Characteristics of Alcohols, Ketones, and Isothiocyanates Extracted by DRP and SAFE 86
• 4. CONCLUSION 87
• REFERENCES 88
• CHAPTER4: Development and validation of a GC-MS method for the analysis of short chain fatty acids in Korean fermented soybean pastes (doenjang) 93
• ABSTRACT 94
• 1. INTRODUCTION 95
• 2. MATERIALS & METHODS 98
• 2.1. Chemicals and Standards 98
• 2.2. Sample preparation method 99
• 2.3. GC-MS conditions 101
• 2.4.Method validation 103
• 2.5. Statistical analysis 106
• 3. RESULTS AND DISCUSSION 107
• 3.1.Method validation of GC-MS analysis for SCFAs 107
• 3.2. Quantification of short-chain fatty acids in commercial doenjang samples 108
• 3.3. Comparison of SCFA profiles between traditional and modified doenjangs 112
• 4. CONCLUSION 114
• REFERENCES 116
• ABSTRACT (KOREAN) 120