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윤재 우
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1 Kor J Fish Aquat Sci 45(3), DOI : http: //dx.doi.org /0.5657/KFAS 한수지 45(3), , 202 천연게향전구물질로서의홍게 (Chionoecetes japonicus) 자숙가수분해물의정미적특성 백정화. 정은정. 전선영. 차용준 * 창원대학교식품영양학과 Taste Components of the Hydrolysate of Snow Crab Chionoecetes japonicus Cooker Effluent as Precursors of Crab Flavorings Jeong-Hwa Baek, Eun-Jeong Jeong, Seon-Young Jeon and Yong-Jun Cha * Department of Food and Nutrition, Changwon National University, Changwon , Korea Snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent (SCCE) is a processing byproduct that is produced in large quantities during snow crab processing. However, it is typically discarded due to the lack of a suitable application or used only as a seasoning following simple concentration. We performed a series of studies to make crab-like flavorings (CFs) from SCCE using response surface methodology and reaction flavor technology. To develop material for CFs, taste compounds in the precipitate of SCCE (PSCCE) and the enzymatic hydrolysate of PSCCE (EHSCCE) were analyzed. The content of free amino acids in EHSCCE was 2.6 times higher than that in PSCCE. The major compounds in PSCCE were arginine, glycine, taurine, alanine and sarcosine in that order; leucine, phenylalanine, arginine, valine and lysine were the major compounds in EHSCCE. Six nucleotides and related compounds were identified in EHSCCE. Hypoxanthine (40.3 μg/00 g) was the most abundant, followed by 5 -GMP (22.9 μg/00 g), ADP (22.5 μg/00 g), AMP (2.0 μg/00 g), inosine (3.6 μg/00 g) and 5 -IMP (2.3 μg/00 g). Key words: Taste components, Hydrolysate of snow crab cooker effluents, Crab-like flavorant 서 론 홍게 (Chionoecetes japonicus) 는동해안연안의수심 200-2,000 m 에분포하고털게, 꽃게, 왕게등에비하여조직감이부드러우면서맛이진하고담백하다 (Cha et al., 2006). 붉은대게로도불리우며대게와는달리혹서기인 7-8 월을제외하고는연중조업이가능한중요한식품자원이다. 또한갑각의조직이유연해근육의분리가용이하여소비자들로부터각광받고있으며 (Kang et al., 2007), 가공될때에는주로자숙공정을거친후게살만을채육하여통조림으로가공되어판매되는것이보통이므로가공부산물로자숙액이필연적으로발생한다. 그러나홍게의가공부산물로발생한자숙액은부가가치가높은가공방법이현재까지정립되지않아단순농축하여국내용조미액등으로소비되거나폐기되어해양오염의원인이되고있으며농축에따른에너지비용부담이크고응용상품의경제성이낮은실정이다 (Ahn et al., 2006). 한편, 수산식품의경우비린내또는이취와같은불쾌취로인하여소비자의기호성이나상품성에제약이따르는경우가많으므로, 식품에자연적으로존재하는성분을전구물질로하여다양한형태의열반응으로식품향을제조하는 reaction *Corresponding author: yjcha@changwon.ac.kr flavoring 기술 (Yoo, 200) 을적용한다면반응환경의조절을통해목적하는향은강하게발현시키고불쾌취는 masking 시킬수있을것이다. 본연구는홍게의가공부산물인자숙액으로부터천연유래의게향료를개발하고자하는일련의연구로서, 전보에서는등전점침전법으로홍게자숙액으로부터얻어진침전물에상업용효소를이용하여최적조건의가수분해물을얻었다. 이러한가수분해물을부가가치가높은천연게향료의 base 로활용하고자본고에서는이들가수분해물의정미성분등을비교분석하였기에그결과를보고하고자한다. 재료 재료및방법 홍게자숙액으로부터침전물의수거와침전물의가수분해물제조는전보 (Baek et al., 20) 의방법에따랐다. 즉, 홍게자숙액 ( 다리, 몸통 ) 을등전점이동침전법 (ph 7.45, 수율 %; ph 0.0, 수율 0.6%, ph 3.0, 수율 %) 을이용해얻은후혼합하여홍게자숙침전물 (Precipitate of snow crab cooker effluent; PSCCE) 로하였으며, 이렇게얻어진침전물에상업용단백질가수분해효소 (Flavourzyme 232

2 홍게 (Chionoecetes japonicus) 자숙가수분해물의정미적특성 MG; Protamex, Novozymes, Krogshoejvej, Denmark) 를각각 :(w/w) 로혼합하여 55, ph 7.45 조건에서기질농도 2.82%, 기질에대한효소비율 0.50%, 반응시간 3.74 시간동안가수분해한것을홍게자숙가수분해물 (Enzymatic hydrolysate of snow crab cooker effluents; EHSCCE) 로하였다. 무기질분석 홍게자숙가수분해물의무기질은식품공전 (KFDA, 2009) 에따라건식회화법으로전처리하였으며, 분석은 ICP (Inductively coupled plasma spectrometer, Perkin-Elmer 7000 DV, Massachusetts, USA) 로정량분석하였다. 구성아미노산분석 시료약 0.5 g 을 captube 에넣어 6 N HCl 5 ml 를첨가한후 5 의 dry oven 에서 24 시간동안가수분해하였다. 가수분해액을 glass wool 로거른후분별깔대기를이용하여 ether 로지방과색소를씻어내어그하층액을받아내었다 (2 회반복 ). 다음으로진공회전증발농축기 (Eyela N-N, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Japan) 에서 2 ml 정도로농축, citric buffer (ph 2.2) 로정용 (25 ml) 한후 0.45 μm filter (Membrane filter, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Tokyo, Japan) 로여과해분석시료로사용하였고, 아미노산자동분석기 (S433-H, Sykam Co., Eresing, Germany) 로분석하였다. 유리아미노산분석 유리아미노산은 Lee et al. (98) 의방법을변형한 Cha and Cadwallader (998) 의방법으로분석하였다. 즉, 막자사발에서시료약 2 g 을 0% trichloroacetic 용액 30 ml 와 0 분동안교반하여제단백시킨후, 총부피를 50 ml 로하여 3,000 rpm 에서 0 분간원심분리시켰다. 상층액 30 ml 를취하여분별깔대기에서 ether 를이용하여세척및지방과색소를제거한후남은하층을진공회전증발농축기 (Eyela N-N, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Japan) 에서감압농축한후, citric buffer (ph 2.2) 로정용 (25 ml) 하여 0.45 μm filter (Membrane filter, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Tokyo, Japan) 로여과한것을시료로아미노산자동분석기 (S430, Sykam Co., Eresing, Germany) 로분석하였다. 핵산관련물질분석 핵산관련물질은 Lee et al. (984) 의방법에따라, 0 g 의시료에 0% perchloric acid (PCA) 용액 40 ml 를가하여, 교반및원심분리 (,400 g, 0 분 ) 한후정용 (00 ml) 하였다. 다음으로 5 N KOH 로 ph 6.5 로조절하여 0.45 μm filter (Membrane filter, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Tokyo, Japan) 로 여과한용액을 4 냉장고에서실험전까지 2 시간이상보관하였다가 HPLC 분석직전에다시재여과하였다. HPLC 분석조건은다음과같다. HPLC column, HP ZORBAX column (XDB-C8, Hewlett-Packard Co., Palo Alto, CA, USA); mobile phase, % trimethylamine phosphoric acid buffer (ph 6.5); flow rate.0 ml/min; detection, UV-vis 254 nm; sample loading amount, 5 μl. 그리고핵산관련물질의동정은표준품 (Sigma Co., St. Louis, USA) 를이용하였으며표준곡선을이용하여정량분석하였다. 무기질조성 결과및고찰 홍게자숙가수분해물의무기질함량을측정한결과는 Table 과같다. Na 이,049. mg/kg 으로가장높았고, 다음으로 K 이 66.6 mg/kg, P 이 4.5 mg/kg, Ca 과 Mg 이각각 83.9 mg/kg 및 75.9 mg/kg 순으로나타났다. Oh et al. (2007) 은수산가공부산물인자숙액을식품가공소재로활용하기위한목적으로참치, 굴및문어자숙액의무기질분석에서 K>P>Mg>Ca 순으로함량을나타내었다고하였으며, Kang et al. (2007) 이보고한붉은대게자숙액을효소처리한가수분해물에서의무기질함량도 K>P>Mg>Ca 순으로보고하였다. 본연구에서는자숙액에존재하는고형물만을등전점고속원심분리법 (7,500 g) 으로얻었기때문에자숙중에홍게육의원활한분리를위하여첨가되는소금의영향으로 Na 이가장많이검출되었으며, 나머지는일반적경향을나타낸것으로사료된다. Hayashi et al. (98) 은 omission test 를통하여합성홍게육추출물의정미성분의주체는아미노산, 핵산관련물질및무기질성분들이라고하였으며, 특히 Cl -, Na +, K +, Table. Contents of minerals in enzymatic hydrolysate from precipitate of snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent (EHSCCE) (mg/kg) Minerals EHSCCE Na,049.±02.5 K 66.6±4.4 P 4.5±3.3 Ca 83.9±5.9 Mg 75.9±4.4 Fe 2.5±0. Cu.6±0.0 Mn 0.3±0. Mean value±s.d. (n=3).

3 234 백정화. 정은정. 전선영. 차용준 PO4 3- 등이주된무기질성분이라고하였다. 구성아미노산조성 홍게자숙가수분해물의원료인홍게자숙액침전물의구성아미노산조성은 Table 2 와같다. 구성아미노산의함량은 24,598.8 mg/00 g 이었는데, 이중 glutamic acid 가전체구성아미노산의 3.6% (3,338.6 mg/00 g) 로가장많은함량을차지하고있었다. 다음으로 aspartic acid (2.9%), leucine (7.9%), arginine (6.5%), lysine (6.4%), phenylalanine (6.%) 및 valine (6.%) 의순서였다. Kim et al. (2005) 은붉은대게육의주요구성아미노산으로는 glutamic acid (4.4%), aspartic acid (0.6%), lysine (8.6%), leucine (8.3%) 및 arginine (7.3%) 이었으며, 식감에지장없는범위로대게껍질을마쇄하여대게육과혼합한페이스트제품의구성아미노산에서도 glutamic acid (4.7%), aspartic acid (0.8%), lysine (8.5%), leucine (8.2%) 및 arginine (6.9%) 으로그종류와조성에서차이가없다고하였 Table 2. Total amino acid contents of precipitate of snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent (PSCCE) (mg/00 g) Amino acids PSCCE Aspartic acid 3,83.8±95.5 (2.9) 2 Threonine,7.7±26.7 (4.8) Serine ±6.8 (3.9) Glutamic acid 3,338.6±97.3 (3.6) Proline 972.7±28.5 (4.0) Glycine,40.0±30.0 (4.6) Alanine,287.7±43.8 (5.2) Cystine 33.0±3. (0.) Valine,502.0±45.3 (6.) Methionine 502.±38.8 (2.0) Isoleucine,6.0±33.2 (4.7) Leucine,949.7±55.7 (7.9) Tyrosine 540.2±63.5 (2.2) Phenylalanine,505.3±4.9 (6.) Histidine,205.9±36.8 (4.9) Lysine,566.4±39.9 (6.4) Ammonia 980.4±2.5 (4.0) Arginine,599.5±79.7 (6.5) Total 24,596.8±773.7 (00.0) Mean value ±S.D. (n=3). 2 Values in parentheses indicated percentage of total amino acid content. 는데, 동해안에서어획되어가공용으로활용되는홍게육이나자숙수의구성아미노산의조성이나패턴은매우유사한것으로나타나, 가공부산물인자숙수로부터의향미제와같은부가가치용정미성소재의가공은매우의미가있다고사료되었다. 유리아미노산조성 홍게자숙액침전물과이를상업용단백질분해효소로처리한가수분해물의유리아미노산함량은 Table 3 과같다. 홍게자숙액침전물에서는총 28 종의유리아미노산이검출되었으며, 총 mg/00 g ( 건물량 797. mg/00 g) 이었다. 그중 arginine (9.5%) 함량이가장많았으며그다음으로 glycine (5.5%), taurine (8.2%), alanine (6.4%), sarcosine (6.3%) 등의순으로존재하였다. Konosu et al. (978) 은삶은게의다리육, 간장, 난소에대한유리아미노산분석에서어느부분에서나비교적많은함량을나타낸것은 glycine, arginine, proline 및 taurine 이었다고보고하였으며, 특히 glycine 과 proline 은게요리에있어맛을내는성분으로매우중요한역할을한다고하였다. 또한홍게자숙액효소가수분해물에서는총 3 종의유리아미노산이검출되었다. 이중에서 leucine 이건물량기준으로 3,069.0 mg/00 g 으로가장높은함량 (7.82%) 을차지하였고, 그다음으로 phenylalanine (9.8%), arginine (8.8%), valine (7.2%), lysine (5.4%) 순이었다. 총유리아미노산함량의변화를건물량기준으로보았을때, 홍게자숙액침전물에서는 797. mg/00g 이었던것이가수분해후에는 7,27. mg/00g 으로 2.6 배증가하였다. 특히갑각류와패류의감칠맛 (umami taste) 의주체로보고된 (Kato et al., 989) glutamic acid 와 aspartic acid 는각각 40.9 배와 74.0 배로증가하였고, Hayashi et al. (98) 이보고한홍게의주된맛성분인 alanine 은 2.5 배, arginine 은 9.8 배로그함량이증가하였다. 가수분해로인하여쓴맛성분의소수성아미노산계열인 valine (49.9 배 ), methionine (30.7 배 ), isoleucine (43.2 배 ), phenylalanine (42.0 배 ) 및 histidine (.3 배 ) 등이크게증가하였지만, 전보 (Baek et al., 20) 에서이들가수분해물의관능검사결과, 맛에서는우수한것으로나타나오히려게향특유의맛에기여할것으로사료되었다. Hayashi et al. (98) 이보고한합성게육엑기스의조성은, 천연홍게육자숙추출물과비교할때매우유사하였으며다만짠맛의강도가낮고부드러웠다고하였다. 또한이추출물로아미노산에대한 omission test 를실시하였을때, glycine 을제거하였을때에는단맛과감칠맛이감소하였고, arginine 을제거하였을때에는게의맛이줄어들고전체적인맛이단조로워졌다고하였다. 본실험에서천연게향의 base 가될홍게자숙가수분해물의유리아미노산조성과비교하여보면, taurine, proline, glycine, agrinine 을제외한다른아미노산류

4 홍게 (Chionoecetes japonicus) 자숙가수분해물의정미적특성 235 Table 3. Free amino acid contents of the precipitate of snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent (PSCCE) and its enzymatic hydrolysate (EHSCCE) (mg/00g) Free amino acids PSCCE EHSCCE Phosphoserine.8±0.0 (3.) 2 4.±0.0 (32.7) Taurine 37.8±0.4 (65.6)5.8±0. (87.) Urea 3.6±0.0 (6.3) - 2 Aspartic acid 2.0±0.0 (3.4) 7.8±0.0 (25.6) Threonine 2.8±0.4 (4.9) 9.4±0.2 (628.7) Serine.3±0.2 (2.3) 4.3±0. (465.) Asparagine 0.8±0.0 (.3) 3.8±0.3 (448.9) Glutamic acid 6.±0.4 (0.7) 3.5±0. (438.) Sarcosine 29.0±0.3 (50.4) 0.±0.3 (327.2) α-aminoadipic acid ±0.0 (4.6) Proline 0.±0. (7.5) 9.3±0.0 (300.6) Glycine 7.±2.2 (23.6) 3.6±0.0 (44.) Alanine 29.3±. (5.0) 9.6±0. (637.2) α-aminobutyric acid 0.7±0.0 (.2) 0.8±0.0 (27.0) Valine 4.4±0.5 (25.0) 38.5±0.3 (,248.4) Cystine 0.4±0. (0.7) 0.6±0.0 (9.7) Methionine 2.4±0.5 (2.5) 20.3±0.3 (660.3) Cysthathionine 0.8±0.0 (.3) - Isoleucine 5.6±0.6 (27.) 36.±0.4 (,7.) Leucine 7.4±0.5 (30.3) 94.5±0.9 (3,069.0) Tyrosine 7.3±0.2 (30.) 26.0±0.2 (845.6) Phenylalanine 23.±0.3 (40.) 5.9±0.6 (,685.9) β-alanine - 0.6±0.0 (8.9) β-aminoisobutyric acid -9.6±0. (3.3) γ-amino-n-butyric acid - 0.6±0.0 (20.9) Histidine2.9±0. (5.) 7.5±0. (567.6) -Methylhistidine 0.7±0.0 (.2) - 3-Methylhistidine - 0.8±0.0 (26.4) Carnosine -4.2±0.0 (37.4) Tryptophan.6±0.7 (20.2) 7.8±0. (252.9) Ornitine 9.8±0.4 (7.) 3.6±0.0 (6.6) Lysine 28.9±0.6 (50.) 28.5±0.3 (923.8) Ammonia 7.8±2. (30.8) 9.9±0.9 (320.2) Arginine 89.3±0.8 (55.2) 46.9±0.5 (,52.4) Total Mean value ±S.D. (n=3). 2 Values in parentheses indicated dry basis. 3 Not detected ±.9 (797.) 530.3±3.5 (7,27.)

5 236 백정화. 정은정. 전선영. 차용준 는가수분해를통하여모두조성비에서는만족할만한함량을갖추었다고생각된다. 따라서합성게육엑기스에부족한이들 4 종의아미노산을적당한농도로첨가하고, glucose 나 ribose 등과같은반응성단당류를첨가하여 reaction flavoring 기술을적용한다면좀더강하고특징적인게향의발현에도움이될것으로사료되었다. 핵산관련물질조성 홍게자숙액침전물의가수분해물의핵산관련물질을분석한결과, 총 6 종의물질이검출되었으며그결과는 Table 4 와같다. ATP 는검출되지않았으며, Hypoxanthine 이 40.3 μg/00 g 으로가장많은함량을차지하였고, 5 -GMP (22.9 μg/00 g), ADP (22.5 μg/00 g) 순으로나타났다. Ahn et al. (2006) 은붉은대게가공자숙액 (5 Brix) 에서 5 -IMP 가가장많았고, Hypoxanthine, 5 -AMP 의순으로나타났다고하였으며, Cha et al. (2006) 의붉은대게농축자숙액 (30 Brix) 에서는 AMP, Inosine, IMP 의순으로나타났다고보고하였다. 자숙액침전물만을사용하여가수분해한본연구와는결과와는다른경향을나타내었다. 이는유사한시료라도가공처리방법및처리시간에따라많은차이가나는것을알수있었다. 한편 Hayashi et al. (98) 은합성게육엑기스조성의 omission test 결과핵산관련물질중에서 IMP 와 GMP 가자숙게육의특징적인맛성분에가장기여도높다고하였다. 따라서본실험의홍게자숙가수분해물은자숙게육의정미성분에크게영향을미치는유리아미노산, 무기염류및핵산관련물질이충분히함유되어있어, 부족한함량의 taurine, proline, Table 4. ATP related compounds of enzymatic hydrolysate from precipitate of snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluents (EHSCCE) Compounds Contents (μg/00 g) ATP - ADP 22.5±. 2 AMP 2.0±.2 5 -GMP 22.9± IMP 2.3±0. Inosine (HxR) 3.6±0.6 Hypoxanthine (Hx) 40.3±0.2 Total 2.6 Not detected. 2 Mean value ± S.D. (n=3). glycine, agrinine 등과같은유리아미노산과단당류를첨가하여 reaction flavoring 기술을적용한다면특징적인게향발현의소재로개발할수있으리라사료되었다 사 사 본연구는 200 년한국연구재단일반연구자지원사업 ( ) 의지원을받아수행된연구의일부이며이에감사드립니다. 참고문헌 Ahn JS, Kim H, Cho WJ, Jeong EJ, Lee HY and Cha YJ Characteristics of concentrated red snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent for making a natural crab-like flavorant. J Kor Fish Soc 39, Baek JH, Jeong EJ, Jeon SY and Cha YJ. 20. Optimal conditions for enzymatic hydrolysate of snow crab Chionoecetes japonicus cooker effluent using response surface methodology. Kor J Fish Aquat Sci 44, Cha YJ and Cadwallader KR Aroma-active compounds in skipjack tuna sauce. J Agric Food Chem 46, Cha YJ, Cho WJ and Jeong EJ Characteristics of taste compounds of red snow crab cooker effluent and hepatopancreas for developing a crab-like flavorant. Korean J Food & Nutr 9, Hayashi T, Yamaguchi K and Konosu S. 98. Sensory analysis of taste-active components in the extract of boiled snow crab meat. J Food Sci 46, Kang KT, Heo MS and Kim JS Improvement on the quality and functionality of red tanner crab cooking drip using commercial enzymes. J Korean Soc Food Sci Nutr 36, Kato H, Rhue MR and Nishimura T Role of free amino acids and peptides in food taste. In Flavor Chemistry, Trends and Developments, Teranishi R, Buttery RG, Shahidi F, eds. ACS symposium series, No 388, KFDA (Korea Food and Drug Administration) Food Code p Kim HS, Park CH, Choi SG, Han BW, Kang TK, Shim NH, Oh HS, Kim JS and Heu MS Food component characteristics of red-tanner crab (Chionoecetes japonicus) paste as food processing source. J Korean Soc Food Sci Nutr 34, Konosu S, Yamaguchi K and Hayashi T Studies on flavor components in boiled crabs-i. Amino acids and related components in the extracts. Bull Jpn Soc Sci Fish 44, Lee EH, Kim SK, Jeon SK, Cha YJ and Chung SH. 98. The taste compounds in boiled-dried anchovy. Bull Korean Fish Soc 4, Lee EH, Koo JG, Ahn CB, Cha YJ and Oh KS A rapid

6 홍게 (Chionoecetes japonicus) 자숙가수분해물의정미적특성 237 method for determination of ATP and its related compounds in dried fish and shellfish products using HPLC. Bull Korean Fish Soc 7, Oh HS, Kang KT, Kim HS, Lee JH, Jee SJ, Ha JW, Kim JS, Heu MS Food components characteristics of seafood cooking drips. J Korean Soc Food Sci Nutr 36, Yoo SS. Reaction flavor technique for generation of food flavor Food Indus Nutr 6, Yokogawa K and Tajima T Morphological and genetic characters of artificially propagated sea bass in Taiwan. Fish Sci 62, Yokogawa K and Seki S Morphological and genetic difference between Japanese and Chinese sea bass of the genus Lateolabrax. Japan J Ichthyol 4, 년 4 월 0 일접수 202 년 5 월 9 일수정 202 년 6 월 일수리

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