Capsicum annuum종 고추류의 향미성분 특성비교

Abstract

요 약

본 연구는 건강한 식생활 문화를 위해 한국음식의 조리에 주로 사용되는 향신채소인 고추에 대한 다양하고 과학적인 정보를 제공하기 위하여, 이론적 고찰을 통해 고추류의 종별 일반성분 및 향미적 특성을 분석 비교하여 향후 각각의 조리 특성에 맞는 활용가치 제고의 기초자료를 확보하고자 수행되었다.

한국식생활에서의 고추의 위치 우리나라에서 재배되고 있는 종은 대부분 Capsicum annuum으로 우리나라 국민 1인당 고추 소비량은 대략 2 kg정도로 높은 편이다. 현재 우리나라 음식에는 김치, 고추장, 젓갈 등에서 고추를 빼고는 도저히 상상할 수 없을 정도로, 고추가 한국음식의 맛을 내는 아주 중요한 신선채소 및 향신료로 자리 잡고 있다. 고추에서 특징적인 성분 특성으로는 매운맛을 내는 capsaicin과 붉은 색을 나타내는 capsanthin이 있으며, vitamin C 등의 항산화성분의 함량도 높은 편이다.

고추의 형태적 특성 및 종의 분류 고추의 주요 재배종은 C. annuum, C. baccatum, C. chinense, C. frutescens, C. pubescens이며, 그 중 C. annuum의 재배율이 가장 높다. 맵지 않은 단고추에서부터 매운 ‘jalapeno’에 이르기까지 여러 가지 고추들이 C. annuum에 속하며, C. baccatum은 볼리비아가 원산지로 ‘aji'가 대표적이다. C. chinense는 가장 매운 종으로 ‘habanero'가 대표적이다. C. frutescens는 ’tabasco'가 대표적이며, C. pubescens는 재배율이 가장 낮으며 ‘rocoto’가 대표적이다.

일반성분 및 지방산 조성 파프리카와 오이고추에서 수분함량이 높은 것으로 확인되었고, 상대적으로 회분, 조지방, 조단백질은 일반홍고추류나 칠리류와 비교하여 낮은 함량으로 확인되었다. 칠리류의 수분함량이 가장 낮은 반면 회분, 조지방, 조단백질은 가장 높게 확인되었다. 고추의 지방산은 lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid oleic acid, linoleic acid 및 linolenic acid로 구성되어 있으며, oleic acid와 linoleic acid가 모든 시료에서 전반적으로 다량 분포함에 따라 주요 지방산임을 확인하였다.

항산화성분 고추에서 확인된 총 flavonoid의 함량은 21.7～170 mg/100 g의 범위로 존재하였으며, 매운홍고추와 멕시코 칠리에서 가장 높게 확인되었다. 오이고추와 파프리카류는 21.7～56.4 mg/100 g 대체로 낮은 함량으로 나타났으며, 파프리카의 경우 색상별 함량차이는 크지 않았다. 총 phenol성 화합물의 함량은 80～263 mg/100 g의 범위로 존재하였으며 매운홍고추, 적색 및 황색파프리카에서 높은 함량을 확인하였다. 또한, 오이고추 및 녹색파프리카와 같은 푸른색 고추의 경우 각각 80과 95 mg/100 g으로 대체로 낮은 함량으로 존재하였다. Vitamin C는 파프리카류에서 가장 많은 양이 확인되었으며, 오이고추에서도 높은 함량으로 존재하였다. 그러나 칠리류를 비롯한 매운홍고추와 일반홍고추에서의 vitamin C 함량은 2～17 mg/100 g로 매우 낮게 확인되었다.

향미성분 유리당의 함량은 파프리카류가 높게 확인되었으며 그중 적색의 파프리카는 54.03%로 유리당이 존재하여 시료중 가장 높은 함량을 확인하였다. 칠리고추의 경우 고추류 중 가장 적은 유리당을 함유하고 있었으며 대체로 유리당 함량이 높게 확인된 파프리카류와 비교하여 1/7～1/10배 가량 차이를 보였다. 전체적으로 살펴본 결과 대체로 매운 맛이 있는 종에서 상대적으로 낮게 함유되어 있었으며, 매운 맛이 없거나 덜한 파프리카류와 오이고추에서 높게 확인되었다. 고추류에는 대체로 proline, alanine, serine, arginine등 단맛과 감칠맛을 내는 아미노산들이 주요아미노산으로 존재하였으며, 총 유리아미노산의 함량 및 필수아미노산의 함량은 파프리카류에서 가장 높게 확인되었다. 고추류의 총 carotenoid의 함량은 일반홍고추(250 mg/100 g), 중국칠리(239 mg/100 g), 멕시코칠리(172 mg/100 g), 매운홍고추(135 mg/100 g) 순으로 높게 확인되었으며, 적색파프리카(59 mg/100 g), 오이고추(47 mg/100 g), 황색파프리카(35 mg/100 g) 그리고 녹색파프리카(31 mg/100 g)에서 상대적으로 매우 적은 함량이 확인되었다. 고춧가루의 붉은 색상을 표현하며 품질척도로 사용되는 ASTA 색상값 역시 일반홍고추와 칠리류에서 높은 것으로 나타났다. 고추의 매운맛 성분인 capasaicin과 dihydrocapsaicin은 파프리카를 제외한 모든 고추류에 존재하였으며, 매운홍고추와 칠리류에서 높게 나타났다. Capsaicin은 매운홍고추에서 그 함량이 72.68 mg/100 g으로 가장 많은 양이 확인되었으며, dihydrocapsicin은 멕시코와 중국칠리가 매운홍고추에 비해 상대적으로 다량 분포함을 확인하였다. 매운맛의 지표인 SHU는 칠리류에서 가장 높게 확인되었으며 매운홍고추가 그 뒤를 이었다. 고추에서 확인된 휘발성 향기성분의 총 함량은 174.4～1837.79 mg/kg의 범위로 확인되었다. 고추의 향기성분은 대체로 ester류와 terpenoid류와 같은 방향성 휘발성분이 주를 이루고 있는 것이 공통적 특징으로 확인되었으며, pyrazine류와 pyridine 등의 질소화합물도 고추에서 확인되는 향미적 특징으로 나타났다. 녹색파프리카와 오이고추의 경우 nonanoic acid의 함량이 높게 나타났으며, 이 nonanoic acid가 그 특유의 풋내에 관여하였다. 본 연구에서는 고추의 이론적 배경을 바탕으로 실질적으로 국내에서 사용빈도가 높은 고추류의 종류별 일반성분, 항산화성분, 향미성분 등의 함량을 확인하였다. 흔히 고추는 vitamin C의 함량이 다른 과일이나 채소보다 월등히 높다고 한다. 실질적인 연구 결과에서도 파프리카의 vitamin C 함량이 887～1,142 mg/100 g으로 레몬(2.6 mg/100g), 무(15 mg/100 g) 및 딸기(71 mg/100 g)보다 훨씬 높은 함량을 가지고 있음을 확인되었다. 단맛에 대한 결과는 우리가 달다고 느끼는 고추류인 오이고추나 파프리카에서 유리당의 함량이 매운맛이 강한 홍고추, 매운홍고추, 칠리에 비해 1.8～10.4배 높은 함량을 보이고 있어 이를 입증하였다. 고춧가루의 품질척도로 사용되는 붉은색의 정도인 ASTA 색상값나, 매운맛 성분인 capasaicin과 dihydrocapsaicin 및 매운맛의 지표인 SHU는 우리가 인식하고 있는 것과 같이 일반홍고추, 매운홍고추 그리고 칠리류에서 높게 확인되었다. 이로써 일반소비자가 인식하고 있는 여러 고추류에 대한 기본적인 사실과 실질적인 과학적 결과가 서로 부합됨을 알 수 있었다. 하지만 본 연구의 결과는 몇 종류의 고추류에 대한 결과로 동일한 품종의 고추라 하더라도 수많은 종류가 있기 때문에 전체를 대표할 수는 없을 것으로 사료며, 따라서 더 정확하고 체계적인 결과의 도출을 위해서는 각각의 종들에 대한 광범위한 연구가 필요할 것으로 생각된다.|ABSTRACT

Characteristics of General Chemical Properties and Flavor Components in Capsicum annuum Sp. Red Peppers

Jeon, Sam-Nyeo Advisor : Prof. Kim, Kyong-Su, Ph.D. Department of Food and Nutrition Graduate School of Chosun University

Red pepper has been used as the one of the most famous spices in Korean foods. In this study, we investigated the theoretical approach and analyzed not only the proximate compositions but also the flavor components with respect to cultivar variety, which are capsaicinoid, carotenoid, volatile flavor compounds, and so on.

Red pepper in Korean food culture Most cultivated pepper variety in Korea is Capsicum annuum, and red pepper consumption amounts per person is very high as 2 kg. Characteristic compounds of Capsicum are capsaicin (smell of pungency) and capsanthin (red color), and the content of vitamin C is also high.

Classification of Capsicum cultivar Major Capsicum cultivars included C. annuum, Capsicum baccatum, Capsicum chinense, Capsicum frutescens and Capsicum pubescens, and among them, C. annuum is cultivated most highly. Various cultivars such as bell pepper and jalapeno, are included in C. annuum, and 'aji' is representative of C. baccatum which has been originated from Bolivia. C. chinense is most hot cultivar as 'habanero', and 'tabasco' is representative of C. frutescens. C. pubescens, representative as ‘rocoto’, is cultivated in the small amount.

Proximate and fatty acids composition Paprikas and improved green pepper had higher moisture content, and ash, crude protein and crude lipid were detected at lower concentration compared to red pepper and chilies. The fatty acids in Capsicum sp. were consisted of lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid. Oleic acid and linoleic acid were the major fatty acids in Capsaicum sp..

Anti-oxidant compounds Total flavonoid content ranged from 21.7 to 170 mg/100 g, and it confirmed a high content from the red hot pepper and mexican chili. The contents of flavonoid in improved green pepper and paprika were 21.7 and 56.4 mg/100 g, respectively, and the contents of flavonoid in paprika were not different among the different color. Total phenolic compound content ranged from 80 to 263 mg/100 g, and it was confirmed high contents in the hot red pepper and the red and the yellow paprikas. Green color fruits, such as improved green pepper and green paprikahad lower contents of 80 and 95 mg/100 g, respectively. Vitamin C were detected at the high contents in paprika and improved green pepper. However, red color peppers such as chili and hot red pepper, had low contents ranging from 2 to 17 mg/100 g.

Flavor compounds The free sugar contents were high in the all paprika samples. It was confirmed that the red paprika had the highest sugar content of 54.03%, and chilies are lowest. Proline, alanine, serine and arginine were major amino acids in Capsicum sp., and essential amino acid content was the highest in paprika. The total carotenoid contents were 250 mg/100 g in red pepper, 239 mg/100 g in chinese chili, 172 mg/100 g in mexican chili, 135 mg/100 g in hot red pepper, 59 mg/100 g in red paprika, 47 mg/100 g in improved green pepper, 35 mg/100 g in yellow paprika, and 31 mg/100 g in green paprika, respectively. Red pepper and chili have also high ASTA color value showing the reddest. Capsaicin and dihidrocapsaicin which were pungenct compounds in Capsicum sp. were detected in all sample, except paprika. The ceoncentration of capsaicin was the highest level (72.68 mg/100 g) in hot red pepper, and dihydrocapsicin was the highest concentration in chilies. SHU values, showing hot taste, was the highest in chilies. Total volatile flavor compounds ranged from 174.4 to 1837.79 mg/kg. Esters and terpenoids were detected as the major compounds, and pyrazines and nitro compounds were also detected indicating the characteristic compounds. The flavor character of green paprika and improved green pepper had high content of nonanoic acid, that was concerned with the grassy odor.