보리차의 특징적인 향 활성 화합물을 동정하고 보리 증숙에 따른 보리차의 휘발성 향기성분 변화와 보리의 로스팅 방법에 따른 보리차의 휘발성 향기성분 변화를 확인하기 위해 보리와 증숙 보리를 로스팅 한 후 보리차로 제조하였다. 로스팅법은 에어 로스팅 (air roasting, AR), 드럼 로스팅(drum roasting, DR) 및 에어 로스팅과 드럼 로스팅을 혼합한 혼합 로스팅(air and drum roasting, ADR)법을 이용하였으며 로스팅 강도에 따른 휘발성 향기성분 변화를 확인하기 위하여 로스팅 강도를 light, medium, dark로 나누었으며 색도를 기준으로 로스팅 시간을 조절하여 혼합 로스팅 하였다. 로스팅한 보리는 열수로 추출하여 보리차로 제조하였고 보리차의 휘발성 향기성분을 solvent assisted flavor evaporation (SAFE)법으로 추출하였다. SAFE 추출액은 gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry로 분석하였으며 aroma extract dilution analysis로 향 활성 화합물의 강도를 측정하였다. 생보리와 증숙 보리의 로스팅 강도가 강해질수록 휘발성 성분의 함량이 증가하였고 특히 furfural, furfuryl alcohol, 2-methylpyrazine과 같은 헤테로고리 화합물의 함량이 큰 폭으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 pyrazine, ethylpyrazine, 2-acetylfuran, benzaldehyde 및 2,3-dimethyl-2-cyclopenten-1-one를 포함한 15종의 화합물은 로스팅 강도가 강해질수록 유의적으로 함량이 증가(p<0.05)하여 보리 로스팅 시 생성되는 주요 휘발성 성분으로 생각되었다. B-light, B-medium 및 B-dark에서는 guaiacol, furfuryl alcohol 및 furfural이 향 활성 화합물로서 높은 강도로 감지되었고, SB-light, SB-medium 및 SB-dark에서는 guaiacol, furfuryl alcohol, furfural 및 butyrolactone 등이 강하게 감지되었다. 보리차의 향 활성 화합물은 로스팅 강도가 강해질수록 증가하였고, 생보리를 이용한 경우보다 증숙 보리를 이용한 경우에 더 강하게 감지되었다. 결론적으로 생보리와 증숙 보리의 휘발성 향기성분에는 큰 차이가 없었으나 생보리보다 증숙 보리를 이용하여 보리차를 제조하였을 때 휘발성 향기성분이 더 강했다. 또한 보리의 로스팅 강도가 강해질수록 휘발성 향기성분도 유의적으로 증가했지만 dark 수준으로 로스팅 한 경우 이취가 감지되었고 HMF가 감소하여 medium 수준으로 로스팅하는 것이 더 바람직하다고 생각된다. 또한 로스팅 방법이 휘발성 향기성분에 미치는 영향은 드럼 로스팅 하였을 때 가장 뚜렷하게 나타났지만 에어 로스팅이 phenol류 휘발성 향기성분의 생성에 더 효과적인 점과 드럼 로스팅법의 로스팅 시간이 긴 점 (33-55분, 에어 로스팅 약 5분)을 고려하였을 때 로스팅 시간과 비례해서는 에어 로스팅법이 더 유리하다고 생각된다. 보리차의 휘발성 성분과 향 활성 화합물에 대한 연구에서 더 나아가 로스팅 방법을 달리하여 제조한 보리차의 대한 기호도 조사와 묘사 분석 등의 관능 특징에 대한 연구가 함께 이루어진다면 보다 기호도가 좋고 휘발성 성분이 풍부한 보리차를 효과적으로 제조할 수 있는 로스팅법을 확립 할 수 있을 것이다.
The objectives of this study were to identify volatile flavor compounds of barley tea and to evaluate effect of roasting methods on volatile flavor compounds of barley tea. Barley and steamed barley were roasted on the basis of degree of roasting (light, medium, and dark). Air roasting (AR), drum roasting (DR), and mixed roasting (air/drum roasting, ADR) were used as roasting methods. Volatile flavor compounds from barley tea were isolated using solvent-assisted flavor evaporation (SAFE). The SAFE extract was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry and aroma-active compounds were evaluated using aroma extract dilution analysis. As the roasting strength increased from light to dark, the content of volatile compounds, especially, heterocyclic compounds such as furfural, furfuryl alcohol, and 2-methylpyrazine, increased. Fifteen volatile compounds including pyrazine, ethylpyrazine, 2-acetylfuran, benzaldehyde, and 2,3-dimethyl-2-cyclopenten-1-one were significantly increased with increasing roasting strength(p<0.05). Therefore, these compounds were considered to be key volatile compounds generated by barley roasting. Two, 17, 18, and 23 aroma-active compounds were detected in barley teas of raw barley with non-roasting (B-non), light-roasting (B-light), medium-roasting (B-medium), and dark-roasting (B-dark), respectively. Guaiacol (smoky), furfuryl alcohol (burnt sugar), and furfural (caramel) were detected with high intensity except for B-non. One, 16, 24, and 24 aroma-active compounds were detected in barley teas of steamed barley with non-roasting (SB-non), light-roasting (SB-light), medium-roasting (SB-medium), and dark-roasting (SB-dark), respectively. Guaiacol, furfuryl alcohol, furfural, and butyrolactone (sweet) were detected with high intensity. Contents of volatile compounds were significantly increased by degree of roasting regardless of roasting methods. In case of barley teas of raw barley, drum roasting was the most effective method. In case of barley teas of steamed barley, drum roasting was also considered effective method, even though statistically insignificant. Pyrroles, furans, phenols, pyrazines, ketones, and lactones, which were considered to be main groups of volatile compounds of barley tea, were present with higher concentrations in barley teas of steamed barley compared with than those of raw barley. Concentrations of phenolic compounds such as 2-methoxy-4-vinylphenol, guaiacol, and 4-vinylphenol were higher in air roasted barley teas, while those of pyrroles, furans, and lactones such as 2-formylpyrrole, 2-acetylpyrrole, furfural, 2-acetylfuran and butyrolactone were higher in drum roasted barley teas. Furthermore, flavor dilution factors of aroma-active compounds were the highest in drum roasted barley teas and the lowest in air/drum roasted barley teas. Although aroma intensity was higher in drum roasted barley teas, AR was thought as effective roasting method because roasting time was shorter in AR than DR. Sensory evaluation is required to obtain the relationship between volatile compounds and preference of barley tea.
목차
Ⅰ. 서론Ⅱ. 재료 및 방법1. 재료2. 보리차의 휘발성 향기성분 추출 및 분석2.1 Solvent-assisted flavor evaporation (SAFE)2.2 Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)2.3 Gas chromatography-olfactometry (GC-O)2.4 Aroma extract dilution analysis (AEDA)3. 휘발성 향기성분의 동정4. 휘발성 향기성분의 정량5. 통계분석Ⅲ. 결과 및 고찰1. 보리의 로스팅 강도를 달리하여 제조한 보리차의 향 특성1.1 로스팅 강도에 따른 보리차의 휘발성 향기성분 비교1.2 로스팅 강도에 따른 보리차의 향 활성 화합물 비교2. 보리의 로스팅 방법을 달리하여 제조한 보리차의 향 특성2.1 로스팅 방법에 따른 보리차의 휘발성 화합물 비교2.2 로스팅 방법에 따른 보리차의 향 활성 화합물 비교Ⅳ. 결론참고문헌영문요약