녹차꽃의 향기성분 분석
초록/요약
요 약 문 녹차나무 (Camellia sinensis var. sinenis cv. Shuixian and Maoxie)의 잎은 오래 전부터 중요한 기호 음료로 널리 이용되고 있으며, 녹차의 향은 품질에 있어 중요한 요소이기 때문에 녹차 잎의 향기성분에 관한 연구는 이미 많이 조사되어 있다. 이에 반해 녹차꽃은 효용 가치가 알려져 있지 않아 현재까지는 거의 폐기하는 실정이지만, 특유의 신선한 향취를 지니고 있어 향료식물로서의 가치가 주목된다. 본 연구에서는 아직까지 알려지지 않은 녹차꽃의 향기에 기여하는 성분들에 대해 밝혀, 향료로서 이용 가치를 높이고자 하였다. 본 연구에서는 우리 나라 제주도산 녹차와 일본의 시즈오까산 녹차를 대상으로 실험을 수행하였으며, 추출법 으로는 녹차꽃을 용매 추출한 후 감압하에서 증류하여 얻는 방법과 증류법의 단점을 보완하기 위해 헤드 스페이스 추출법을 동시에 사용하였다. 분석 방법에 있어서는 용제 추출물과 헤드 스페이스 추출물을 GC-MS를 통해 휘발성 물질을 동정한 후, 제주도산 녹차에 대해서는 GC-Sniffing을 수행하여, 우리나라 고유의 녹차꽃 향에 실제로 영향을 미치는 성분과 그 향기 특성을 동정하였다. 실험 결과 GC-MS를 이용한 분석에서는 제주도 녹차꽃의 특유 꽃향에 기여하는 물질로, acetophenone (31.097%), a-methylbenzyl alcohol (23.604%), 2-phenylethyl alcohol (10.150%), geraniol (1.942%)의 4가지 성분이 주요 향기성분으로 확인되었으며, 이 외에도 과일향에 기여하는 성분으로는 benzyl alcohol (6.322%), linalool (3.528%)이 검출되었다. 일본산 녹차꽃의 GC-MS결과의 경우 제주도 녹차꽃에서와 유사한 종류의 휘발성 성분들이 검출되었으나 acetophenone이 57.967%로 제주도 녹차꽃에 비해 2배 가까이 증가한 반면, 녹차꽃 특유의 꽃향기를 연상시키는 a-methylbenzyl alcohol (10.288%), 2-phenylethyl alcohol (3.946%), linalool (3.404%), linalool oxide (0.775%), geraniol (0.862%) 등의 향기성분들이 제주도 녹차꽃에 비해 현저하게 감소한 것을 확인하였다. 제주도 서광다원에 피어있는 녹차꽃 1송이의 휘발성 성분을 헤드 스페이스 방법으로 포집하여 GC-MS로 분석한 결과 에테르 추출물에서 보다 분자량이 적은 물질들이 많이 동정되었으며, 용제 추출물의 경우 알코올류가 가장 많이 동정되었지만 (59.642%), 헤드 스페이스법을 이용한 추출에서는 acetophenone이 전체의 90.714%를 차지해, 케톤류가 주요 휘발성 성분으로 동정되었으며, 4,8-dimethyl-1,3(E),7-nonatriene이 2.946%, a-methylbenzyl alcohol이 2.239%, (Z)-3-Hexenyl acetate이 1.748%로 이들 네 가지 성분이 전체 함량의 97% 이상을 차지하고 있음을 확인하였다. 일본의 녹차꽃 생화 1송이의 헤드 스페이스 GC-MS 분석 결과, Acetophenone 함량이 96.846%로 대부분을 차지하고 있었으며, 나머지 성분들은 미량만을 함유하고 있었다. 제주도 서광다원에서 채집한 10송이 녹차꽃 (적화)의 헤드 스페이스 GC-MS 분석결과 총 31종의 휘발성 성분이 확인되었으며, 생화 1송이의 헤드스페이스 분석 결과와 마찬가지로 케톤류가 전체의 82.472%로 검출되었다. 생화의 결과와 차이점으로는 생화에서는 acetophenone이 케톤류의 99% 이상을 차지해 대부분을 이루고 있었지만 적화에서 acetophenone은 케톤류의 50%정도를 차지하고 있었으며, 3-pentanone과 2-pentanone이 각각 전체의 20.523%와 13.682%를 이루고 있는데, 이는 꽃을 딴 후에도 생리활성이 계속 진행된 결과에서 기인된 것으로 판단된다. 제주도 녹차꽃의 휘발성 성분 중 어떤 향기성분이 녹차꽃 향취 발현에 가장 기여하는지를 알아보기 위해, 용제 추출에 의해 얻어진 향기 농축물을 용매에 3배씩 단계적으로 희석하여 냄새가 나지 않을 때 까지 GC-Sniffing을 하는 AEDA법을 이용하여 최대 243배까지 동정하였다. 실험 결과 녹차꽃의 향취 발현에 실제로 영향을 미치는 주요 성분으로 녹색의 나뭇잎을 연상시키는 (Z)-3-hexenol, 시트러스와 꽃향을 동시에 풍기는 linalool, 체리와 오렌지 꽃의 향을 동시에 풍기는 acetophenone, 장미 향기의 geraniol 과 2-phenylehtyl alcohol이 243배 희석 농도까지 냄새가 동정되어 제주도 녹차꽃의 용제 추출물 향에 영향을 미치는 주요 물질로 확인되었다.
more초록/요약
- Abstract - Identification and Characterization of Aroma Compounds in Green Tea Flower (Camellia sinensis var. sinenis cv. Shuixian and Maoxie) Hyung Jye Seo Green Tea is one of the most widely consumed beverage in Japan, China, and Korea traditionally. Since the flavor of the green tea is very important factor on the quality of green tea, several studies of green tea flavor already had been reported. On the other hand, the flowers of green tea have been thrown away because they are useless. But it is worth to notice due to their unique fresh aroma. Therefore, in this study, the identification and characterization of the aroma compounds in green tea flower were performed successfully using by GC-MS and GC-Sniffing. Green tea flower from Jeju-do, Korea and Shizuoka, Japan had been used in this study to compare the aroma components each other. Two methods, making essential oil by reduced pressure steam distillation and headspace extraction, of extraction had been adopted which are generally used on the aroma analysis study. To identify the aroma active compounds and their aromatic character of green tea flower, GC-sniffing also performed. As the results, acetophenone (31.097%), a-methylbenzyl alcohol (23.604%), 2-phenylethyl alcohol (10.150%), benzyl alcohol (6.322%), linalool (3.528%), and geraniol (1.942%) were identified the major 6 components of Korean green tea flower using GC-MS analysis. On Japanese green tea flower, the portion of acetophenone (57.967%) increased almost twice in comparison with those of Korean. On the other hand, a-methylbenzyl alcohol (10.288%), 2-phenylethyl alcohol (3.946%) and geraniol (0.862%), unique aroma of the green tea flower, were decreased remarkably. On headspace analysis of one the live flower, acetophenone is the most amount component both Korean and Japan, and their content were 90.714% and 96.846% respectively. On Korean green tea flower, 4,8-dimethyl-1,3(E),7-nonatriene (2.946%), a-methylbenzyl alcohol (2.239%), (Z)-3-Hexenyl acetate (1.748%) were identified as the most potent aroma components next to acetophenone. On headspace analysis of ten picked flowers, 2 and 3-pentanone were newly found instead the content of acetophenone was declined. It is expected that green tea flower would go on generating the compounds after picking. As the results of GC-sniffing and AEDA on essential oil of Korean green tea flower, (Z)-3-hexenol (leafy green note), linalool (citrus, floral), acetophenone (cherry-like, floral), geraniol (rosy), and 2-phenylethyl alcohol (rosy) were identified as the main components of green tea flower aroma, and they were detected untill 243 times diluted concentration.
more목차
목 차
요약문 (i)
목차 (v)
그림목차 (vii)
표목차 (viii)
I. 서론 1
II. 재료 및 방법 4
A. 재료 4
B. 용제 추출 4
1. 한국산 녹차꽃의 용제 추출 4
2. 일본산 녹차꽃의 용제 추출 5
C. 헤드 스페이스법을 이용한 향기 성분 포집 7
1. 한국산 녹차꽃 생화 1송이의 향기 성분 포집 7
2. 일본산 녹차꽃 생화 1송이의 향기 성분 포집 7
3. 한국산 녹차꽃 적화 10송이의 향기 성분 포집 8
D. 가스크로마토그래피 질량분석 (GC-MS) 9
1. 용제 추출법을 이용해 얻은 향기 성분의 분석 9
2. 헤드 스페이스법을 이용해 얻은 향기 성분의 분석 10
E. 후각 가스크로마토그래피 (GC-Sniffing) 11
F. 향기성분 동정 및 함량 13
III. 결과 및 고찰 14
A. GC-MS에 의해 동정된 녹차꽃 용제추출물의 휘발성 성분 14
B. GC-MS에 의해 동정된 녹차꽃 헤드 스페이스의 휘발성 성분 25
C. GC-Sinffing에 의해 동정된 제주도 녹차꽃의 향기활성성분 34
IV. 결론 41
V. 참고문헌 45
Abstract 49
그림 목차
그림 1. 녹차꽃 향기성분의 용제 추출 과정
그림 2. 녹차꽃 Head Space 포집 장치
그림 3. 녹차꽃 적화 10송이 Head Space 포집 장치
그림 4. AEDA (Aroma Extract Dilution Analysis)
그림 5. 제주도 서광다원 녹차꽃 용제추출물 가스 크로마토그램
그림 6. 일본 시즈오까다원 녹차꽃 용제추출물 가스크로마토그램
그림 7. 제주도 서광다원 녹차꽃 생화 1송이 헤드스페이스 가스크로마토그램
그림 8. 일본 시즈오까다원 녹차꽃 생화 1송이 헤드스페이스 가스크로마토그램
그림 9. 제주도 서광다원 녹차꽃 적화 10송이 헤드스페이스 가스크로마토그램
그림 10. 제주도 서광다원 녹차꽃 용제추출물의 가스크로마토그램 및 관능평가
그림 11. AEDA 측정 결과
표 목차
표 1. 녹차꽃의 Ether 추출에 의해 얻은 성분별 존재함량
표 2. 녹차꽃의 헤드스페이스법 추출에 의해 얻은 성분별 존재함량
