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레포트 | CSA 로 로스팅 정도가 다른 원두의 주요 향 성분 발현을 예측하는 법
날짜
2018-04-17 17:51:44
조회
377

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CSA 로 로스팅 정도가 다른 원두의 주요 향 성분 발현을 예측하는 법

 

원제 : Prediction of key aroma development in coffees roasted to different degrees by colorimetric sensor array

 

저자 : Su-Yeon Kim, Jung-A Ko, Bo-Sik Kang, Hyun-Jin Park

 

요약 :

 연구진은 기여도가 높은 휘발성 향 성분을 잘 감지할 수 있는, 로스팅 정도가 다른 커피샘플을 구분하는 용도의 colorimetric sensor array (CSA) 를 개발하였다. 중 로스팅에서는 스트렉커 알데히드류와 알파 디케톤류 물질이 유의하게 많았다. 중강 로스팅 및 강 로스팅에서는 디메틸 설파이드를 제외한 황 화합물 물질 형성이 두드러졌다. 디메틸 설파이드는 약로스팅에서만 탐지되었다. 연구진은 CSA 법에 주성분 분석 및 계층 군집 분석을 결합함으로써 로스팅 정도에 따라 커피 원두 샘플을 구분해 낼 수 있었다. 부분최소평방회귀분석 처리 결과에서는 CSA 응답 수치가 휘발성 성분 농도와 관련성이 높은 것으로 나타났으며, 판별계수는 0.86-0.955였다. 본 결과에서는 CSA 가 커피 향 성분에 대한 응답성이 좋으며 커피 향 발현을 예측할 수 있음을 보여 준다.

 

 

주요 내용 :

 - 로스팅과 향미 물질 생성 :

  약로스팅에서는 sweet, cocoa, nutty, 강로스팅에서는 burnt/acrid, ashy/sooty, sour, pungent, coffee, roasted 향이 나타남 (Bhumiratana et al., 2011) 중로스팅 원두에서 향 물질 농도 증가가 가장 높으며 향 프로필이 더 복잡하게 나타남(Bhumiratana et al.,2011, Schenker et al., 2002)

  고속 로스팅과 저속 로스팅에서 생성되는 향 물질이 상당히 다름 (Baggenstoss et al., 2008)

  향 물질 중 20-30개 성분만이 커피향의 특성에 주도적으로 관여함 (Blank et al., 1992 ) 황 화합물은 커피 향에 기여하는 주된 물질로서 특히 2-푸르푸릴티올은 주요 물질임 (Baggenstoss et al., 2008 ) 그 외 스트렉커 알데히드류 (메틸프로파날, 2-메틸부타날, 3-메틸부타날) 물질이 커피 향에 기여함 (Czerny et al., 1999 )

 

- 향 물질 검출 방법 :

  휘발성 물질 연구에는 고체상 미소 추출(SPME), 기체 크로마토그래피-질량 분광(GC-MS) 또는 불꽃이온 탐지(FID) 법을 써 왔으며 (Cheong et al., 2013 ), 기타 전자코(Gardner et al., 1992 ), 색 감지기(CSA) 사용이 보고됨

  CSA 는 신속, 편의, 비용 절감의 장점이 있음.

 

- 로스팅 후 관찰 결과 :

  색변화는 로스팅 정도에 따라 유의하게 나타남

  수분 함량은 중강로스팅과 강로스팅 사이에는 큰 차이가 없음

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로스팅 정도에 따른 색, 무게, 수분함량 변화

 

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로스팅 정도에 따른 성분 변화

 

  주성분 분석을 통해 로스팅 정도에 따른 분리가 가능

  주요 황 화합물인 디메틸 트리설파이드, 2-푸르푸릴티올, 디메틸 디설파이드, 메티오날은 2사분면에 위치하며, 중강로스팅 및 강로스팅 커피를 분리해 주는 요인이 됨. /   중 로스팅 커피는 카르보닐기 화합물의 영향을 받아 1사분면에 위치 / 위와 같은 요인은 로스팅 진행시의 향 화합물 발현과 관련이 있음 (약로스팅시 디메틸 설파이드만 두드러짐, 중로스팅시 카르보닐기, 강로스팅시 황 화합물 중심)

 

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주성분 분석에 따른 로스팅 구분 및 성분 구분

 

 

 

- CSA 인지 : 비 특이적 감지, 다양한 휘발성 성분에 대해 교차반응함.

  CSA 상부 6개는 알데히드류, 케톤류 대응 / 하부 6개는 티올류, 설파이드 류 대응

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로스팅 정도에 따른 GCA 센서 반응

 

 

참조 :

  향미 성분별 향 속성 : (Czerny et al., 1999)

  스트렉커 알데히드류, 2-메틸프로파날, 2-메틸부타날, 3-메틸부타날 : 엿기름 향

  알파 디케톤류, 2,3-부탄디온, 2,3-펜탄디온 : 버터향

  2-푸르푸릴티올 : /볶은 향

  메티오날 : 구운 감자 느낌

 

인용 (MLA) :

 Kim, Su-Yeon, et al. "Prediction of key aroma development in coffees roasted to different degrees by colorimetric sensor array." Food chemistry 240 (2018): 808-816.

 


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