채소의 향기 성분
채소 향기 연구의 현황
향기는 식품 각각의 개성을 형성하는데 매우 중요한 요소이다. 채소도 식품인 이상 예외는 아니다. 예를 들면 우리가 딸기와 멜론을 눈을 가리고 먹어도 구별할 수 있는 것은 그러한 맛과 씹는 감촉만이 아니라 독특한 향기를 알고 있기 때문일 것이다. 최근
채소의 품질이 중시되고 있는데 당도와 산도만이 아니라 향기도 품질에 영향을 미치는 요인의 하나라고 생각된다.
향기의 조성성분은 일반적으로 매우 복잡하며 딸기의 경우를 예를 들면 이미 300 이상의 성분이 동정되어 있다. 그러면 채소의 향기성분으로서 동정된 물질 중 그 품질을
좌우하는 물질은 밝혀져 있는가 하면 유감스럽게도 현시점에서는 아직 불명한 점이
많다고 이야기하지 않을 수 없다. 최신의 보고를 보아도 그 대부분은 예를 들면 토마토의 향기로서 중요한 성분은 하는 기본적인 고찰에 그치고 있는 것이 현실이다. 그러나 최근의 연구의 경향으로서는 새로운 성분을 발견하는 것을 목적으로 하는 정성적
연구보다도 어떠한 성분이 어떠한 양비로 포함되어 있는가 하는 정량적인 연구가 많아지고 있는 것 같다. 여기서는 채소의 향기성분의 분석상의 문제점 등에 대해서 이야기함과 동시에 몇가지의 연구성과를 소개하고자 한다.
분석상의 문제점
일반적의 채소의 향기성분 함량은 매우 적어 ppm(백만분의 1), ppb(10억분의 1)의
단위이다. 이러한 저농도라도 인간의 코는 향기를 감지할 수 있는데 분석기기의 감도는 대부분의 경우 인간의 취각보다도 떨어진다. 따랏서 향기성분의 분석에 있어서는
포집, 농축조작이 불가결하다. 향기성분의 포집법으로서는 직접 용매추출법, 감압 또는 상압수증기증류법, 흡착법 등이 있는데 방법이 다르면 얻어지는 성분 패턴도 다른
것이 보통이다. 어느 방법으로 하든지 채소와 같은 살아있는 샘플을 이용하는 경우는
포집조작중에 효소반응 등에 의해 성분의 조성이 변화하는 것에도 주의하지 않으면
안된다. 예를 들면 토마토, 딸기에서는 파쇄조작에 의해 급격히 향기성분이 변화하는
것이 알려져 있다. 이와 같이 포집법, 포집조건 등에 따라 결과가 다른 것이 향기성분
연구를 곤란하게 하고 있는 큰 원인의 하나라고 생각된다.
분석기기 면에서는 가스크로마토그라피와 GC-MS(가스크로마토그라피와 질량분석계를 조합한 장치로, 물질의 동정에 이용된다)의 이용이 불가결하다. 특히 최근 10년
정도 사이의 캐필러리 컬럼 가스크로마토그라피(종래의 팩드 컬럼과 비교하여 분리능이 매우 크다)의 급속한 보급은 향기성분의 연구의 발전에 크게 공헌하였다. 그림 1에
필자등이 연구실에서 딸기의 향기성분을 캐필러리 컬럼 가스크로마토그라피로 분석한 예이다. 이 챠트의 예에서는 1시간 정도 사이에 100 이상의 피크가 검출되고 있고
얼마나 분리능이 높은가를 알 수 있다. 또 최근 가스크로마토그라피의 시료도입부를
냉각하면서 헤드스페이스가스를 직접 도입하여 고감도 분석하는 수법이 개발되었다.
이 방법에 의하면 향기성분의 포집, 농축조작은 불용이고 이상적인 방법이라 할 수 있다. 단 채소 분야에서의 분서계는 아직 적다.
이상과 같은 방법에 의해 분석한 결과는 최종적으로는 관능검사의 결과와 연관짓는
일이 바람직하다고 생각된다. 단 사람의취각으로 검지할 수 있는 향기성분의 최소농도(이것을 역치로 부른다)는 물질에 따라 크게 다르기 때문에 반드시 다량으로 포함된
성분이 관능적으로도 중요하다고는 할 수 없고 역으로 미량성분이 중요한 효과를 미치고 있을 가능성ㅇ도 있다. 최근 각종 채소의 향기성분의 품종에 따른 차이를 검토하고 있는 보고가 많은데 상당히 관능특성이 다른 품종이 얻어지면 품질 등과 관련된 성분을 찾는데 유효한 정보라고 생각된다. 같은 의미에서 가공처리(가열, 냉동등)와 저장에 의한 향기성분의 변화를 검토하므로써도 품질에 영향하는 물질에 대한 지견을
얻을 가능성은 있다. 그러나 이러한 검토를 하는데는 어느 정도의 정량정도가 필요한데다 이미 말한 바와 같은 역치의 문제도 있어 분명한 결론을 내는 것은 상당히 곤란하다.
아래에 최근의 연구예를 소개하는데 지면 관계상 과채류만으로 한정하기로 한다.
딸기의 향기성분
딸기는 향기가 매우 중요한 과채류의 하나이고 향기성분에 대해서는 비교적 많은 연구예가 있다. 수많은 향기성분이 동정되어 있는 가운데 일반적으로는 에스테르류가
중요하다고 되어 왔다. 냉동딸기의 향기의 열화는 향기성분중의 에스테르류가 감소하는 것이 원인이라고 한다. 한편 2,5-디메칠-하이드록시-3(2H)-플라논(플라네올)과
2,5-디메칠-4-메톡시-3(2H)-플라논(메시플란)의 두가지 플라논 화합물이 신선 딸기의 향기에 중요한 성분이라는 보고도 있다. 플라네올은 캐러멜 모양의 단 향기성분이고 당의 가열향기로서 알려져 있다. 또 딸기의 잼 제조공정에서 플라네올이 발생한다는 보고도 있다. 이들의 플라논 화합물의 함유량에 대해서는 보고에 따라 차이가 있어
직접 용매추출법으로는 많이 나오는 것으로 보여진다.
유럽에서 재배되고 있는 딸기 6품종을 이용하여 용매추출법으로 향기성분을 측정하였다. 그 결과 에스테르류 23종, 알콜류 8종, 락톤류 8종, 산류 5종과 플라네올, 메시플란 등 합계 60 성분을 동정하였다. 또 그러한 함유량의 품종간 차이를 검토하여 냉동용 품종으로서 널리 재배되고 있는 Senga Sengana에서는 리나롤과 낙산에스테르류가 많고 Tioga에서는 네로리들, 메시플란, 플라네올이 많은 것 등을 보고하고 있다.
단 그들 품종의 관능적인 특징에 대해서는 말하지 않고 있다.
멜론의 향기성분
멜론도 향기가 중요한 과채로 생각되는데 그 향기성분에 관한 보고는 의외로 적다.
Kemp등은 머스크멜론의 향기성분을 감압수증기증류법에 의해 포집, 분석하고 에스테르류 27종, 알콜류 6종, 알데히드류 3종 등을 동정하였다. 이들중 탄소수 9(C 9)의
불포화 알콜인 노나제놀이 머스크멜론 같은 향기를 가지고 있었으나 2중 결합의 위치는 특정할 수 없었다. 또 cis-6-노넨-1-올을 동정하고 이 물질이 오이같은 향기를 가지는 것을 보고하고 있다.
한편 Yabumoto등은 흡착법, 수증기증류법 및 과실內腔 중의 가스를직저 분석하는 방법에 의해 메론 향기성분으로서 에스테르를 주로한 46성분을 동정했다. 그러나 이들의 성분중 Kemp등의 일련의 연구에 의해 보고된 50성분과 일치한 것은 불과 8성분뿐이었다. 특히 Kemp등이 중요하다고 한 C 9의 불포화알콜이나 알데히드류는 전혀 검출되지 않았다. 또 내강 가스에서는 성분의 대부분이 에스테르류이고 에탄올 이외의
알콜류의 함량은 매우 적었던 것에서 멜론의 향기성분에서 가장 중요한 것은 에스테르류라고 결론짓고 있다.
Buttery등은 흡착법, 감압수증기증류법에 의해 하니듀멜론의 향기성분을 분석했다.
이 보고에서는 Kemp등이 보고한 C 9의 불포화알콜과 그 초산에스테르류가 포함되어
있다. 역치와의 관계에서 관능적으로 공헌도가 크다고 된 것은 2-메칠낙산에칠, 낙산에칠, 카프론산에칠, 초산헥실 등의 에스테르류였다. 그러나 이들의 에스테르류는 멜론 이외의 과실류에도 공통적으로 포함되어 있는 것이고 멜론 특유의 향기는 아니다.