KR101333092B1 - 식품 또는 메일라드 반응 산물에 함유된 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법, 및 이를 이용하여 제조된 향미 조성물 - Google Patents

식품 또는 메일라드 반응 산물에 함유된 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법, 및 이를 이용하여 제조된 향미 조성물 Download PDF

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Abstract

식품 또는 메일라드 반응 산물(Maillard Reaction Product, MRP) 중 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 메일라드 반응 산물, 상기 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분을 함유하는 향미(flavor) 조성물, 및 상기 향미 조성물을 향미 지표 성분으로서 포함하는 바이오 마커에 관한 것이다.

Description

식품 또는 메일라드 반응 산물에 함유된 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법, 및 이를 이용하여 제조된 향미 조성물{NON-TARGETED METHOD FOR ANALYZING CORRELATION BETWEEN VOLATILE COMPONENTS IN FOOD OR MAILLARD REACTION PRODUCT AND SENSORY CHARACTERISTIC, AND FLAVOR COMPOSITION PREPARED BY THE SAME}
본원은, 식품 또는 메일라드 반응 산물(Maillard Reaction Product, MRP) 중 휘발성 성분과 관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 메일라드 반응 산물, 상기 비특이적 분석방법을 이용하여 제조된 향미(flavor) 조성물, 및 상기 향미 조성물을 향미 지표 성분으로서 포함하는 바이오 마커에 관한 것이다.
식품의 향미(Flavor) 증진을 위하여 식품 중의 전구물질로부터 특정 가공 기술을 거쳐 생산된 향미를 "공정 향미(Process Flavor)"라고 하며, 상기 특정 가공 기술로는 가열, 효소작용 등을 들 수 있다. 상기 공정 향미 중에서도, 특히, 가열 공정을 이용하여 생산된 향미를 "반응 향미(Reaction Flavor)"라고 한다. 제 2 차 세계대전 이후에 유럽에서 고기 대체품을 개발하려는 연구가 진행되었으며, 그 결과로서 반응 향미 생산 기술이 발달하게 되었는데, 상기 반응 향미 생산 기술의 주요 근간이 되는 반응이 메일라드(Maillard) 반응이다.
메일라드 반응은, 음식을 만드는데 있어서 식품의 외관과 맛을 증진시키는 데에 중요한 역할을 해 왔다. 음식의 색깔뿐만 아니라 향, 맛, 및 감각적 특성은 모두 메일라드 반응에 의해 크게 영향을 받기 때문에, 음식 산업에서, 특히 커피 및 코코아 콩을 볶거나 빵과 케이크를 굽거나 시리얼을 데우거나 고기를 요리하는데 있어서 메일라드 반응을 조절하는 것은 중심적이고 중요한 도전이 되어왔다. 메일라드 반응은 향미 산업에서도 사용될 수 있으며, 현재 향미 업계에서 쇠고기 향미 또는 구수한(savory) 향을 생산하는데 많이 이용되고 있다. 또한, 식생활 패턴의 변화에 따른 간편 편의(ready-to-eat) 식품의 수요 증대는, 쇠고기 향미나 구수한 향미에 대한 다양한 반응 향미 처리 기술의 개발 필요성을 한층 더 증가시키고 있다.
메일라드 반응 중에는, 광범위한 반응 산물, 그 중에서도 음식의 맛에 커다란 영향을 미치는 중요한 반응 산물들이 형성된다. 메일라드 반응의 기초를 이루는 화학은 매우 복잡하다. 여기에는 단 하나의 반응 경로가 아니라 다양한 반응 연쇄가 총체적으로 관여한다. 메일라드 반응은 가령 아미노산, 펩타이드, 또는 단백질의 아미노기와 당의 케톤기와의 반응에 이어, 더욱 복잡한 다른 변화를 수반하여, 궁극적으로는 다양한 휘발성 물질 및 비휘발성 향미 성분을 형성하는 것으로 널려 알려져 있다. 예를 들어, 황 함유 아미노산과 환원당의 혼합물을 가열함으로써 얻은 반응 산물은 굽거나 조리한 고기와 다소간 유사한 향미적 특성을 가지는 것으로 알려져 있다.
메일라드 반응에 대해서 식품 공학자들의 이해가 꾸준하게 증진되고 있지만, 이 반응은 조절하기가 어렵다는 것이 주지의 사실이다. 메일라드 반응의 속도 및 생성된 산물의 특성은 존재하는 반응물에 의존하는 것뿐만 아니라 반응 조건에 의해서도 크게 영향 받기 때문이다. 그러한 조건은 pH 및 물 활성, 산소와 금속의 존재 여부, 가열 온도, 가열 시간, 및 반응 억제제의 존재 여부를 포함한다. 이러한 요인들이 공정 중 메일라드 반응의 진행을 함께 결정하기 때문에, 획득한 반응 향미의 강도 및 품질 모두에 큰 영향을 미친다.
한편, 식품의 전반적인 화학적 조성 및 상기 식품의 관능적 특성 간의 상관관계, 예를 들어, 식품에서 생성될 수 있는 메일라드 반응에 의한 휘발성 성분들 및 상기 식품의 쇠고기 향미 간의 상관관계 등을 밝히고자 하는 경우, '특이적(targeted) 분석방법'을 이용하기는 어려운데, 왜냐하면 대부분의 음식물들은 그것의 관능적 특성에 영향을 미칠 수 있는 수백 내지 수천 가지의 화학적 조성물들을 포함하고 있기 때문이다. 상기 수백 내지 수천 가지의 화학적 조성물들을 모두 정성 및 정량 분석하는 것은 불가능하다. 그럼에도 불구하고, 종래의 관련 연구들 대부분은 특이적 분석 방법을 이용하여 수행되어 왔다. 예를 들어, Skogerson 등은 GC-TOF/MS 및 양성자 NMR을 이용하여 다양한 와인들에서 조성 차이들을 규명하였으며, 상기 조성 차이들을 와인의 바디(body)감과 관련 짓는 성과를 거두었으나(K. Skogerson, R. Runnebaum, G. Wohlgemuth, J. De Ropp, H. Heymann, O. Fiehn, J. Agric. Food Chem. 57 (2009) 6899.), 특이적 분석방법을 이용하였기 때문에 와인을 조성하는 물질에 대한 선행 지식 없이는 연구가 진행될 수 없었다는 단점이 있었다. 다른 예로서, 종래에 GC-올팩토메트리(olfactometry) 및 PLS 회귀(regression)를 이용한 관능적 특성 분석을 통하여 송이버섯의 중요한 향기 활성성분들을 입증하는데 성공하였으나, 이 역시 특이적 분석방법을 이용하여 분석 효율이 떨어지고 주요 물질을 누락시킬 가능성이 있다는 단점을 가지고 있었다.
본 발명자들은, 아미노산과 환원당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 하나 이상의 메일라드 반응 산물(Maillard Reaction Product, MRP)을 수득하여 가스 크로마토그래피-질량 분석기(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)를 이용하여 상기 메일라드 반응 산물 중 휘발성 성분들을 동정하고 상기 메일라드 반응 산물에 대하여 관능 검사를 수행한 후, 다변량(multivariate) 통계 분석방법을 이용하여 상기 동정된 휘발성 성분과 상기 관능 검사 결과 사이의 상관 관계를 규명함으로써, 상기 메일라드 반응 산물 중의 휘발성 성분과 상기 메일라드 반응 산물의 관능 특성 간의 상관관계를 비특이적(non-targeted)으로 분석할 수 있음을 발견하여 본원을 완성하였다.
이에, 본원은, 식품 또는 메일라드 반응 산물(Maillard Reaction Product, MRP) 중 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법을 제공하고자 한다.
또한, 본원은, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 메일라드 반응 산물, 상기 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분을 함유하는 향미(flavor) 조성물, 및 상기 향미 조성물을 향미 지표 성분으로서 포함하는 바이오 마커를 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 가스 크로마토그래피-질량 분석기(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)를 이용하여 식품 추출물 중 휘발성 성분을 동정(identification)하는 단계; 상기 식품 추출물에 대하여 관능 검사를 수행하는 단계; 및, 다변량(multivariate) 통계 분석방법을 이용하여 상기 동정된 휘발성 성분과 상기 관능 검사 결과 사이의 상관 관계를 규명하는 단계를 포함하는, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법을 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 아미노산과 환원당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 메일라드 반응 산물(Maillard Reaction Product, MRP)을 수득하는 제 1 단계; 가스 크로마토그래피-질량 분석기(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)를 이용하여 상기 메일라드 반응 산물 중 휘발성 성분을 동정(identification)하는 제 2 단계; 상기 메일라드 반응 산물에 대하여 관능 검사를 수행하는 제 3 단계; 및, 다변량(multivariate) 통계 분석방법을 이용하여 상기 동정된 휘발성 성분과 상기 관능 검사 결과 사이의 상관 관계를 규명하는 제 4 단계를 포함하는, 메일라드 반응 산물 중 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법을 제공한다.
본원의 제 3 측면은, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 것인, 메일라드 반응 산물을 제공한다.
본원의 제 4 측면은, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분을 함유하는, 향미(flavor) 조성물을 제공한다.
본원의 제 5 측면은, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분을 함유하는 향미 조성물을 향미 지표 성분으로서 포함하는, 바이오 마커를 제공한다.
본원에 의하여, 비특이적(non-targeted) 분석방법을 이용함으로써, 식품 또는 메일라드 반응 산물(MRP)에 함유된 휘발성 성분과 상기 식품 또는 메일라드 반응 산물(MRP)의 관능 특성 사이의 상관관계를 보다 효율적으로 분석할 수 있다. 음식물의 전반적인 화학 조성 및 상기 음식물의 관능 특성 간의 상관관계를 밝히고자 하는 경우 특이적(targeted) 분석방법을 이용하기는 어려운데, 이는 대부분의 음식물들이 그것의 관능적 특성에 영향을 미칠 수 있는 수백 내지 수천 가지의 화학적 조성물들을 포함하고 있기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 종래의 관련 연구들 대부분은 특이적 분석방법을 이용하여 수행되어, 분석의 시간적 비용적 효율이 저하되었을 뿐만 아니라 관능 특성에 기여하는 주요 화합물을 누락시킬 수 있다는 단점이 있었다. 그러나, 본원에서는 비특이적(non-targeted) 분석방법을 이용함으로써, 종래의 단점을 해결하고 식품 또는 메일라드 반응 산물(MRP) 중의 어떠한 휘발성 성분이 쇠고기 향미와 직접적인 연관성이 가지는지 효율적으로 밝혀내는 성과를 거두었다. 본원에서는 관능 특성 중에서도 쇠고기 향미에 중점을 두었으나, 본원의 분석방법은 쇠고기 향미 이외의 다른 관능 특성들을 분석하는 것에도 이용될 수 있을 것이다. 또한, 본원의 분석방법은 메일라드 반응 산물의 관능 특성 분석은 물론 식품들의 관능 특성을 분석함에 있어서도 응용될 수 있을 것이다.
본원에서는 상기 비특이적(non-targeted) 분석방법을 개발해내는 과정에서, 사용하는 당의 종류, 반응 산도, 반응 온도, 반응 시간 등의 반응 조건을 적절히 조절함으로써 쇠고기 향미가 향상된 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있음을 알아내었다.
본원에서는 가스 크로마토그래피-비행시간형/질량분석기(GC-TOF/MS)와 같은 기기를 이용하여 상기 식품 또는 메일라드 반응 산물로부터 휘발성 성분들을 동정하고, 별도로 관능 평가를 수행한 뒤, 휘발성 성분과 관능 특성 사이의 상관 관계를 통계학적 방법을 이용하여 규명함으로써, 식품 또는 메일라드 반응 산물에 포함된 어떤 휘발성 성분들이 관능 특성에 높은 상관 관계를 가지는지에 대하여 알아내었다. 상기 본원에 따른 비특이적 분석방법에 의하여 거쳐 동정되고 관능 특성이 규명된 휘발성 성분들은, 향미 조성물로써 유용하게 이용될 수 있다.
한편, 상기 향미 조성물은 착향료 등으로서 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 효과적인 바이오 마커로서도 이용할 수 있다. 상기 바이오 마커를 이용함으로써, 별도의 관능 검사를 수행하지 않고도 음식물의 쇠고기 향미 특성을 알아내어 표시할 수 있다.
도 1은, 본원의 일 실시예에 있어서, 메일라드 반응 산물(녹색 사각점)의 관능 특성(적색 사각점) 및 휘발성 성분(흑색 삼각점) 사이의 상관 관계를 도식화한 것이다.
도 2는, 도 1의 상관 관계 도식의 일부를 확대한 것으로서, 본원의 일 실시예에 있어서, 메일라드 반응 산물(녹색 사각점)의 관능 특성 중 특히 쇠고기 향미(적색 사각점) 및 휘발성 성분(흑색 삼각점) 사이의 상관관계를 도식화한 것이다.
도 3은, 본원의 일 실시예에 있어서, 쇠고기 육수 샘플(BS-1), 상기 BS-1이 R7-150을 0.1% 포함하는 샘플(R7-150-1), 상기 BS-1이 BFM-1을 0.1% 포함하는 샘플(BFM-1), 상기 BS-1이 R7-150을 0.2% 포함하는 샘플(R7-150-2), 상기 BS-1이 BFM-1을 0.2% 포함하는 샘플(BFM-2), 및 BS-1에 비하여 쇠고기의 양이 두 배인 쇠고기 육수 샘플(BS-2)에 대하여 관능 평가를 수행한 결과를 6 가지 향미 특성을 중심으로 도식화한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로서 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원의 제 1 측면은, 가스 크로마토그래피-질량 분석기(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)를 이용하여 식품 추출물 중 휘발성 성분을 동정(identification)하는 단계; 상기 식품 추출물에 대하여 관능 검사를 수행하는 단계; 및, 다변량(multivariate) 통계 분석방법을 이용하여 상기 동정된 휘발성 성분과 상기 관능 검사 결과 사이의 상관 관계를 규명하는 단계를 포함하는, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법을 제공한다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 식품 추출물은 식품 자체에 포함된 휘발성 성분을 함유하는 것이거나, 또는 식품의 가공 또는 저장 과정에서 메일라드 반응을 통하여 형성된 메일라드 반응 산물(Maillard reaction product)을 함유하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 식품은 특별히 제한이 없으며, 예를 들어, 고유의 향미와 같은 관능 특성을 가지는 식품을 이용하여 상기 본원에 따른 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법을 이용하여 상기 식품에 포함된 휘발성 성분과 관능 특성의 상관 관계를 분석할 수 있다. 예를 들어, 상기 식품은 콩소메 스프, 콘 스프, 라면 스프 등의 스프류, 향미 조미료 등의 분말 조미료류, 액체 다시, 냄비 요리의 장국, 국수의 국물 등의 액체 상태 조미료류, 컵국수, 커피 등의 음료, 커피가루 등의 분말, 햄버거, 미트볼 등의 식육 가공품류, 치즈 등의 유제품류, 빵, 과자류 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 식품 추출물은 상기 식품 중에 함유된 휘발성 성분을 추출할 수 있는 적절한 용매를 당업자가 적의 선택하여 당업계에 공지된 추출 방법에 의하여 제조할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스 크로마토그래피-질량 분석기에 있어서 상기 질량 분석기는 비행시간형(Time of Flight, TOF) 질량분석기를 이용하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 가스 크로마토그래피-질량 분석기는 상기 분석방법 중 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분들을 동정하는 단계에서 사용되는 도구로서, 비행시간형 질량 분석기를 이용함으로써 보다 민감하게 휘발성 성분을 동정할 수 있으나, 상기 가스 크로마토그래피-질량 분석기가 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은 티오펜(thiophene)계 화합물, 푸란(furan)계 화합물, 피라진(pyrazine)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 고리화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 티오펜계 화합물에는 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 상기 푸란계 화합물에는 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 상기 피라진계 화합물에는 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 상기 피롤계 화합물에는 1H-피롤(1H-pyrrole)이 포함될 수 있으나, 상기 휘발성 성분이 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 관능 검사는 향(odor), 맛(taste), 또는 향미(flavor)의 관능 특성에 대한 검사를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 관능 검사는, 쇠고기 향, 닭고기 향, 황 향, 감자 향, 간장 향, 및 밤 향 등 6 가지 향(odor); 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛, 및 MSG 맛 등 5 가지 맛(taste); 쇠고기 향미, 닭고기 향미, 황 향미, 감자 향미, 간장 향미, 및 밤 향미 등 6 가지 향미(flavor); 및 감각(mouthcoating)의 관능 특성에 대한 검사를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 다변량 통계 분석방법은 지도식(supervised) 다변량 통계 분석방법을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 고도의 복잡성을 가지고 있는 다변수 데이터 세트를 연구할 때 이용할 수 있는 효율적인 방법 중 한가지는 컴퓨터에 기초한 패턴 인지 방법을 이용하는 것이다. 패턴 인지(PR)는 데이터 세트에서 패턴을 찾아내거나 또는 다른 공지의 인자와 상호 연관된 데이터 세트의 요소를 찾아내는데 사용될 수 있는 다변량 데이터 분석방법에 대한 일반적인 용어이다. 이 용어에 내재된 것은, 데이터 세트가 다양한 변수 측정을 통하여 다수의 상이한 대상으로 이루어진다는 점이다. 상기 패턴 인지(PR)의 방법은 '지도식(supervised)' 또는 '자율식(unsupervised)'으로 분류될 수 있다. 먼저, 자율식 패턴 인지 방법은, 임의의 다른 독립적인 지식을 참조하지 않고 다변량 데이터 세트에서 집단을 이루는 고유한 패턴을 결정하는데 사용될 수 있는 방법으로서, 예를 들어, 주성분 분석(PCA), 계급 집단 분석(HCA), 및 비선형 맵핑(NLM)이 자율식 패턴 인지 방법에 포함된다. 한편, 지도식 패턴 인지 방법은, X 데이터 세트 외에 하나 이상의 공지 인자인 Y 데이터 세트를 이용하여 수행된다. 이 방법에서는, X 데이터로부터 요구되는 Y 데이터를 추정하는 통계학적 모델을 구성한다. 이어, 모델의 견실성 및 예측능을 결정하기 위하여 이 모델을 독립적인 데이터로 시험한다. 유효한 지도식 패턴 인지 방법을 얻은 뒤에는, X 데이터만을 입수하더라도 이 모델을 이용하여 Y 데이터를 성공적으로 예측할 수 있다. 예를 들어, 부류 분석의 유연한 독립 모델 제작(SIMCA), 및 부분최소 평방회귀분석(PLSR)이 상기 지도식 패턴 인지 방법에 포함된다. 본원의 상기 다변량 통계 분석방법은 상기 두 부류의 패턴 인지 방법 중 지도식(supervised) 방법을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 지도식 다변량 통계 분석방법은 부분최소 평방회귀분석(Partial Least Squares Regression, PLSR) 방법을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. PLSR을 이용할 경우, 데이터 행렬 X의 대상간 변화를 X-등급 T에 의하여 기재하며, 회귀된 Y-블록에서의 변화는 Y-등급 U로 기재한다. 본질적으로 PLS는 T와 U 사이의 공분산을 최대화시킨다. PLSR에서는, Y 변화의 설명에 대한 각각의 X 변수의 영향을 포함하는 PLSR 가중치 세트 W를 계산한다. Y-블록에 대해 상응하는 가중치 세트는 C라고 한다. X-로딩의 행렬 P도 계산한다. PLSR을 적절히 해석하고 X를 적절하게 분해하기 위하여, 이들 로딩을 이용한다. X 및 Y의 PLSR 분해는 하기 식과 같이 기재될 수 있다. 하기 식에서, E 및 F는 각각 X 및 Y 나머지이고, 윗첨자 't'는 관련 행렬의 전치 행렬을 의미한다:
X = TPt + E
Y = TCt + F
또한, PLS 회귀 계수 B는 다음과 같이 기재된다:
B = W(PtW) -1Ct
이어, 다음 식에 따라 Y의 추정치인 Yest 를 계산할 수 있다:
Yest = XW(PtW)-1Ct = XB
그러나, 일반적으로는 직접 상기 식들을 이용하여 계산하는 방식을 택하는 대신에, 컴퓨터 프로그램을 이용함으로써 간단하게 PLSR을 수행한다.
본원의 제 2 측면은, 아미노산과 환원당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 메일라드 반응 산물(Maillard Reaction Product, MRP)을 수득하는 제 1 단계; 가스 크로마토그래피-질량 분석기(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)를 이용하여 상기 메일라드 반응 산물 중 휘발성 성분을 동정(identification)하는 2 단계; 상기 메일라드 반응 산물에 대하여 관능 검사를 수행하는 제 3 단계; 및, 다변량(multivariate) 통계 분석방법을 이용하여 상기 동정된 휘발성 성분과 상기 관능 검사 결과 사이의 상관 관계를 규명하는 제 4 단계를 포함하는, 메일라드 반응 산물 중 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법을 제공한다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 단계는, 펩타이드와 탄수화물을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 펩타이드-유래 아미노산과 탄수화물-유래 환원당 간의 반응에 의하여 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 펩타이드는 두 개 이상의 아미노산이 펩타이드 결합의 형태로 연결된 물질을 의미하는 것으로서, 예를 들어, 두 개의 아미노산의 펩타이드 결합으로 형성되는 디펩타이드, 세 개의 아미노산의 펩타이드 결합으로 형성되는 트리펩타이드, 수 백 내지 수 천 개의 아미노산의 펩타이드 결합으로 형성되는 단백질 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 탄수화물은 하나의 당, 또는 둘 이상의 당이 글리코시드 결합의 형태로 연결된 물질을 의미하는 것으로서, 예를 들어, 한 개의 당으로 이루어진 단당류, 두 개의 당의 글리코시드 결합으로 형성되는 이당류, 수 백 내지 수 천 개의 당의 글리코시드 결합으로 형성되는 다당류 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 두 가지 이상의 상이한 상기 환원당을 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기에서 "환원당"은, 염기성 용액에서 환원제로서 작용하여 스스로 산화됨으로써 알데하이드 또는 케톤을 형성하는 당을 의미하는 것으로서, 특히 메일라드 반응과 베네딕트 반응에서 환원제로서 이용된다. 보다 상세하게는, 케톤기를 포함하는 모든 단당류는 케토오스로서 알려져 있고, 알데하이드기를 포함하는 단당류는 알도오스로서 알려져 있으며, 상기 케토오스 및 상기 알도오스는 모두 환원당에 포함된다. 상기 제 1 단계에서 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 당의 종류는 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 상기 환원당을 각각 이용함으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 상기 환원당을 함유하는 혼합물을 두 가지 이상의 상이한 온도에서 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 단계에서 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 온도는 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 온도 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 상기 환원당을 함유하는 혼합물을 두 가지 이상의 상이한 pH에서 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 단계에서 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응의 pH는 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 pH 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 상기 환원당을 함유하는 혼합물을 두 가지 이상의 상이한 시간 동안 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 단계에서 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 시간은 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 시간 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노산은 황 원소를 함유하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 단계에서 황 원소를 함유하는 아미노산을 이용하여 메일라드 반응을 일으키는 경우, 보다 높은 쇠고기 향미를 수득할 수 있으나, 상기 아미노산이 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 황 원소를 함유하는 아미노산에는, 예를 들어, 메티오닌, 타우린, 및 시스테인 등의 아미노산이 포함될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노산은 글루타티온(glutathione, γ-glutamyl-cysteinyl-glycine, GSH)의 분해에 의하여 수득되는 것을 포함하는 것이거나, 또는 글루타민, 시스테인, 글라이신, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 글루타티온은 생체에서 뽑아낸 최초의 결정성 폴리펩타이드로서, 보다 상세하게는, 글루타민, 시스테인, 글라이신이라는 세 가지 아미노산이 각각 펩타이드 결합으로 연결된 트리펩타이드 형태를 가지는 물질이다. 상기 제 1 단계의 아미노산은 상기 글루타티온의 분해에 의하여 수득되는 글루타민, 시스테인, 또는 글라이신일 수 있으나, 상기 아미노산이 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 환원당은 5탄당, 6탄당, 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 5탄당은 다섯 개의 탄소 원자를 함유하는 단당류로서, 예를 들어, 상기 5탄당은 리보오스(ribose), 자일로오스(xylose), 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 6탄당은 여섯 개의 탄소 원자를 함유하는 단당류로서, 예를 들어, 상기 6탄당은 글루코오스(glucose), 프럭토오스(fructose), 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가열은 약 100℃ 내지 약 200℃에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 단계에서 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 온도는 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 온도 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다. 예를 들어, 상기 가열을 약 120℃ 및 약 150℃에서 각각 수행함으로써 두 종류의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가열은 약 60분 내지 약 200분 동안 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 단계에서 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 시간은 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 시간 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다. 예를 들어, 상기 가열을 약 90분 및 약 120분에서 각각 수행함으로써 두 종류의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 메일라드 반응은 약 pH 3 내지 약 pH 11에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 단계에서 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 산도는 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 산도 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다. 예를 들어, 상기 메일라드 반응은 약 pH 3 내지 약 pH 11, 또는 약 pH 5 내지 약 pH 11, 또는 약 pH 7 내지 약 pH 11에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 메일라드 반응을 일으키기 위한 가열을 약 pH 7 및 약 pH 11에서 각각 수행함으로써 두 종류의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스 크로마토그래피-질량 분석기에 있어서 상기 질량 분석기는 비행시간형(Time of Flight, TOF) 질량분석기를 이용하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 가스 크로마토그래피-질량 분석기는 상기 분석방법 중 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분들을 동정하는 제 2 단계에서 사용되는 도구로서, 비행시간형 질량 분석기를 이용함으로써 보다 민감하게 휘발성 성분을 동정할 수 있으나, 상기 가스 크로마토그래피-질량 분석기가 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은 티오펜(thiophene)계 화합물, 푸란(furan)계 화합물, 피라진(pyrazine)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 고리화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 티오펜계 화합물에는 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 상기 푸란계 화합물에는 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 상기 피라진계 화합물에는 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 상기 피롤계 화합물에는 1H-피롤(1H-pyrrole)이 포함될 수 있으나, 상기 휘발성 성분이 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 관능 검사는 향(odor), 맛(taste), 또는 향미(flavor)의 관능 특성에 대한 검사를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 관능 검사는, 쇠고기 향, 닭고기 향, 황 향, 감자 향, 간장 향, 및 밤 향 등 6 가지 향(odor); 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛, 및 MSG 맛 등 5 가지 맛(taste); 쇠고기 향미, 닭고기 향미, 황 향미, 감자 향미, 간장 향미, 및 밤 향미 등 6 가지 향미(flavor); 및 감각(mouthcoating)의 관능 특성에 대한 검사를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 상기 제 2 측면에 있어서, 상기 다변량 통계 분석방법 및 상기 지도식 다변량 통계 분석방법은 상기 본원의 제 1 측면에 대하여 기술한 바와 동일하다.
본원의 제 3 측면은, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 것인, 메일라드 반응 산물을 제공한다. 상기 글루타티온-유래 아미노산은 글루타티온(glutathione, γ-glutamyl-cysteinyl-glycine, GSH)의 분해에 의하여 수득되는 글루타민, 시스테인, 또는 글라이신일 수 있다. 또한 상기 메일라드 반응 산물을 생성할 때, 6탄당을 이용하는 경우에 비하여 5탄당을 이용하는 경우가 쇠고기 향미 생성에 도움이 된다는 점에서 5탄당을 이용함이 보다 더 바람직하나, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 5탄당은 리보오스, 자일로오스, 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원의 메일라드 반응 산물을 수득하기 위하여 5탄당을 이용하는 것은 쇠고기 향미의 증진을 위한 것이나, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가열은 약 100℃ 내지 약 200℃에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 온도는 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 온도 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다. 예를 들어, 상기 가열을 약 120℃ 및 약 150℃에서 각각 수행함으로써 두 종류의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가열은 약 60분 내지 약 200분 동안 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 시간은 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 시간 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다. 예를 들어, 상기 가열을 약 90분 및 약 120분에서 각각 수행함으로써 두 종류의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 메일라드 반응은 약 pH 3 내지 약 pH 11에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 메일라드 반응 산물을 수득함에 있어서, 반응 산도는 중요한 반응 조건 중 한가지로 작용하게 되며, 이 때 두 가지 이상의 상이한 산도 조건을 이용하여 메일라드 반응을 일으킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있다. 예를 들어, 상기 메일라드 반응은 약 pH 3 내지 약 pH 11, 또는 약 pH 5 내지 약 pH 11, 또는 약 pH 7 내지 약 pH 11에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 메일라드 반응을 일으키기 위한 가열을 약 pH 7 및 약 pH 11에서 각각 수행함으로써 두 종류의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 메일라드 반응 산물은 휘발성 성분을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 본원의 일 구현예에 따르면, 상기 메일라드 반응 산물은 쇠고기 향미 특성을 가지는 휘발성 성분을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은 티오펜(thiophene)계 화합물, 푸란(furan)계 화합물, 피라진(pyrazine)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 고리화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 티오펜계 화합물에는 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 상기 푸란계 화합물에는 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 상기 피라진계 화합물에는 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 상기 피롤계 화합물에는 1H-피롤(1H-pyrrole)이 포함될 수 있으나, 상기 휘발성 성분이 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은, 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 3-설파닐펜탄-2-온(3-sulfanylpentan-2-one), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 1H-피롤(1H-pyrrole), 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 휘발성 성분을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원의 일 실시예에 따르면, 글루타티온-메일라드 반응 산물에 포함된 상기 8 가지 휘발성 성분들은 메일라드 반응 산물의 쇠고기 향미에 특히 높은 기여율을 가지는 것으로 확인되었다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은, 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 3-설파닐펜탄-2-온(3-sulfanylpentan-2-one), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 1H-피롤(1H-pyrrole), 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 휘발성 성분을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 7 가지 휘발성 성분들은, 본원의 일 실시예에서 확인된 메일라드 반응 산물의 쇠고기 향미에 특히 높은 기여율을 가지는 8 가지 휘발성 성분 중, 대한민국에서 착향료 등으로 사용되는 것이 금지되어 있는 2-메틸티오펜(2-methylthiophene)을 제외한 나머지 화합물들이다.
본원의 제 4 측면은, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분을 함유하는, 향미(flavor) 조성물을 제공한다. 특히, 본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은 쇠고기 향미 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은 티오펜(thiophene)계 화합물, 푸란(furan)계 화합물, 피라진(pyrazine)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 고리화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 티오펜계 화합물에는 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 상기 푸란계 화합물에는 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 상기 피라진계 화합물에는 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 상기 피롤계 화합물에는 1H-피롤(1H-pyrrole)이 포함될 수 있으나, 상기 휘발성 성분이 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은, 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 3-설파닐펜탄-2-온(3-sulfanylpentan-2-one), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 1H-피롤(1H-pyrrole), 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 휘발성 성분을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원의 일 실시예에 따르면, 글루타티온-메일라드 반응 산물에 포함된 상기 8 가지 휘발성 성분들은 메일라드 반응 산물의 쇠고기 향미에 특히 높은 기여율을 가지는 것으로 확인되었다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 휘발성 성분은, 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 3-설파닐펜탄-2-온(3-sulfanylpentan-2-one), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 1H-피롤(1H-pyrrole), 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 휘발성 성분을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 7 가지 휘발성 성분들은, 본원의 일 실시예에서 확인된 메일라드 반응 산물의 쇠고기 향미에 특히 높은 기여율을 가지는 8 가지 휘발성 성분 중, 대한민국에서 착향료 등으로 사용되는 것이 금지되어 있는 2-메틸티오펜(2-methylthiophene)을 제외한 나머지 화합물들이다.
본원의 제 5 측면은, 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분을 함유하는 향미(flavor) 조성물을 향미 지표 성분으로서 포함하는, 바이오 마커를 제공한다. 특히, 본원의 일 구현예에 따르면, 상기 바이오 마커는 별도의 관능 검사를 수행하지 않고 쇠고기 향미 특성을 표시하기 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본원에 대하여 실시예를 이용하여 좀더 구체적으로 설명하지만, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
< 실시예에 사용된 물질들>
본 실시예에서 사용된 글루타티온은 kyowa Hakko Kogyo (일본, 도쿄) 사에서 구매하였다. 또한, 본 실시예에서 사용된 환원당 중 글루코오스는 Samyang Genex (한국, 서울) 사에서 구매하였고, 자일로오스는 Zhejiang Huakang Pharmaceutical (중국, Zhejiang) 사에서 구매하였으며, 리보오스는 Now Foods (미국, IL) 사에서 구매하였다. 또한, 탄소수가 8 내지 22 인 n-알칸 표준물질들, 및 무수 소듐 설페이트(sodium sulfate)는 Sigma-Aldrich (미국, MO, St.Louis) 사에서 구매하여 사용하였다. 디클로로메탄은 Fisher Scientific (한국, 서울) 사에서 구매하여 사용하였다. 본 실시예에서 선택된 착용료를 포함하는 모든 식용 화합물들은 Penta Manufacturing (미국, NJ, Livingston) 사에서 구매하여 사용하였다.
< 메일라드 반응 산물( Maillard Reaction Product , MRP ) 합성>
0.005 M 농도의 글루타티온, 및 0.005 M 농도의 글루코오스, 자일로오스, 또는 리보오스와 같은 환원당을 100 mL의 최고 정제수에 용해시켰다. 상기 최고 정제수로는 Young Lin Instrument (한국, 경기도) 사의 aquaMAXTM145-Ultra 350을 사용하였다. 상기 글루타티온과 환원당을 함유하는 반응 혼합물은 0.5 M 농도의 NaOH를 이용하여 pH 7 또는 pH 11의 pH를 가지도록 조정되었으며, 상기 NaOH는 Youngjin Chemical (한국, 경기도) 사의 제품을 이용하였다. 상기와 같이 준비한 반응 혼합물은 200 mL 스테인리스-스틸 실린더에 넣고 봉인되었으며, 상기 실린더는 건조 오븐 내에서 120℃ 또는 150℃에서 가열되었다. 상기 건조 오븐으로는 Daihan Lab Tech (한국, 경기도) 사의 LDO-250N을 이용하였다. 상기 건조 오븐을 이용하여 가열을 마친 뒤에는 상기 실린더를 냉각하였으며, 상기 실린더 내부에 들어 있는, 상기 반응 혼합물이 상기 과정을 거치면서 합성된 메일라드 반응 산물(MRP)의 pH는 쇠고기 육수의 전형적인 산도인 pH 6.5로 조정하였다. 이때, pH 조정을 위하여 0.5 M 농도의 NaOH, 및 0.5 M 농도의 HCl이 사용되었으며, 상기 NaOH 및 HCl로는 Youngjin Chemical (한국, 경기도) 사의 제품을 이용하였다.
< 메일라드 반응 산물( Maillard Reaction Product , MRP ) 선정>
본 실시예를 위한 예비 실험에서, 본 실시예에서 사용할 MRP를 12 가지 선정하였다. 예비 실험에서 합성된 MRP는 총 24 가지였으며, 상기 24 가지 MRP를 합성하기 위하여 3 가지의 환원당(글루코오스, 자일로오스, 및 리보오스), 2 가지의 pH 조건(pH 7, 및 pH 11), 2 가지의 온도 조건(120℃, 및 150℃), 및 2 가지의 반응 시간 조건(90분, 및 120분)이 이용되었다. 관능 평가에 참여한 경험이 있는 20 명의 패널리스트들이 상기 24 가지의 MRP에 대하여 관능 평가의 예비 실험을 수행하여 유사도에 따라서 상기 24 가지의 MRP를 분류하였고, 그런 뒤에 이들 중 상이한 향미 특성을 가지는 12 가지의 MRP를 선택하였다. 상기 예비 실험에서 선택된 12 가지의 MRP는 하기 표 1에서 나타내었으며, 이들 12 가지 MRP가 본 실시예에서 분석 대상이 되는 'MRP 첨가-쇠고기 육수 샘플'을 준비하는데 이용되었다:
샘플 명칭 당 종류 산도( pH ) 반응 온도 (℃) 반응 시간 ( min )
G7 -120 글루코오스 7 120 90
G7 -150 글루코오스 7 150 120
G11 -120 글루코오스 11 120 90
G11 -150 글루코오스 11 150 120
X7 -120 자일로오스 7 120 90
X7 -150 자일로오스 7 150 120
X11 -120 자일로오스 11 120 90
X11 -150 자일로오스 11 150 120
R7 -120 리보오스 7 120 90
R7 -150 리보오스 7 150 120
R11 -120 리보오스 11 120 90
R11 -150 리보오스 11 150 120
<쇠고기 육수 샘플 준비>
본 실시예에서 사용된 쇠고기 육수 샘플들은, 종래에 보고된 절차에 따라서 준비되었다(G. Y. Kwon, J. H. Hong, Y.-S. Kim, S. M. Lee, K.-O. Kim, J. Food Sci. 76 (2011) 1.). 보다 상세하게는, 5 L의 물에 250 g의 쇠고기를 넣고, 핫 플레이트 상에서 1 시간 동안 최고 수준에서 가열한 뒤, 1 시간 동안 중간 수준에서 가열하였다. 상기 핫 플레이트로는 Rommelsbacher Elektrohausgerate GmBH (독일, Dinkelsbuhl) 사의 THL 1797을 사용하였으며, 상기 최고 수준의 가열은 레벨 12에서 이루어진 것이고, 상기 중간 수준의 가열은 레벨 8에서 이루어진 것이었다. 상기 가열된 쇠고기 육수는 실온에서 3 시간 동안 냉각되었고, 그 후 쇠고기 덩어리 및 고형화된 지방을 쇠고기 육수로부터 제거하기 위하여 18-mesh 금속 체를 이용하여 상기 쇠고기 육수를 걸렀다. 상기 과정을 거쳐 준비한 쇠고기 육수는 영하 20℃에서 하루 동안 냉각 보관되었다.
< MRP 첨가-쇠고기 육수 샘플 준비>
본 실시예를 위하여 준비되고 냉각된 쇠고기 육수를 해동 후 1 시간 동안 가열하였으며, 본 실시예를 위하여 상이한 조건들에서 준비되고 예비 실험을 통하여 선별된 12 가지의 MRP 각각을 상기 쇠고기 육수에 0.1% (고형물 기초) 수준으로 첨가함으로써, 12 가지의 MRP 첨가-쇠고기 육수 샘플들을 준비하였다. 상기 12 가지의 MRP 첨가-쇠고기 육수 샘플들은 60±2℃의 온도 조건에서, 0.25 L 용량의 개별적 보온 장치들에 담겨 관능 평가를 수행하기 전까지 보관되었다. 상기 보온 장치로는 Sejongisoli (한국, 대구) 사의 IB-020TPY를 사용하였다. 상기 보온 장치에 담겨 보관된 샘플들은 관능 평가 직전에 각각의 테이스팅 비커들로 옮겨 담았다. 모든 샘플들은 3 자리의 무작위적인 숫자들을 이용하여 코딩 되었으며, 샘플 나열 순서 또한 무작위적이었다.
<관능 평가 준비>
본 실시예의 관능 평가를 위하여, 이화여자대학교 (한국, 서울) 에서 식품 과학 및 공학부 소속으로 있으며 다양한 식품 생성물들에 대하여 묘사분석을 해본 경험이 있는 8 명의 20 대 여성 패널리스트들이 선정되었다. 트레이닝 수업은 한 주에 4 번씩, 8 주 동안 지속되었으며, 각 수업당 약 1 시간 정도 소요되었다. 패널 훈련 중에, 패널리스트들은 관능적 특성과 관련된 용어들을 개발하고 정의 내렸으며, 관능적 특성에 대한 정의는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다:
관능 특성 정의 참조 샘플
쇠고기 향 조리된 쇠고기와
관련된 냄새 		쇠고기 육수; 쇠고기 250g (한국, 서울,
롯데마트)을 물 5L에 넣고 2 시간 동안 끓임
닭고기 향 조리된 닭고기와
관련된 냄새 		닭고기 육수; 닭고기 250g (한국, 서울,
롯데마트)을 물 5L에 넣고 2 시간 동안 끓임
황 향 황과 관련된 냄새 1%의 황 가루 (한국, 경기도, 삼천 순수 케미컬)를 쇠고기 육수에 넣음
감자 향 조리된 감자와
관련된 냄새 		감자 50g (한국, 서울, 롯데마트)을 200 mL 의
쇠고기 육수에 넣고 30분 동안 끓임
간장 향 간장과 관련된 냄새 간장 2% (한국, 서울, 셈피오 )를
쇠고기 육수에 넣음
밤 향 조리된 밤과
관련된 냄새 		끓인 밤 (한국, 서울, 롯데마트)
짠맛 염화 나트륨이
전형적으로 가지는
기본적인 미감 		염화 나트륨 0.5% (한국, 경기도,
덕산 순수 케미컬) 용액
단맛 설탕이 전형적으로 가지는
기본적인 미감 		수크로오스 1% (한국, 경기도,
덕산 순수 케미컬) 용액
신맛 시트르산이 전형적으로
가지는 기본적인 미감 		시트르산 0.05% (한국, 경기도,
덕산 순수 케미컬) 용액
쓴맛 카페인이 전형적으로
가지는 기본적인 미감 		카페인 0.05% (한국, 경기도,
덕산 순수 케미컬) 용액
MSG 맛 모노소듐 -L- 글루타메이트가
전형적으로 가지는
기본적인 미감 		0.3% MSG (한국, 서울, 제일제당) 용액
쇠고기 향미 조리된 쇠고기와
관련된 향미 		쇠고기 육수; 쇠고기 250g (한국, 서울,
롯데마트)을 물 5L에 넣고 2 시간 동안 끓임
닭고기 향미 조리된 닭고기와
관련된 향미 		닭고기 육수; 닭고기 250g (한국, 서울,
롯데마트)을 물 5L에 넣고 2 시간 동안 끓임
황 향미 황과 관련된 향미 1%의 황 가루 (한국, 경기도, 삼천 순수 케미컬)
를 쇠고기 육수에 넣음
감자 향미 조리된 감자와 관련된 향미 감자 50g (한국, 서울, 롯데마트)을
200 mL 의 쇠고기 육수에 넣고 30분 동안 끓임
밤 향미 조리된 밤과 관련된 향미 끓인 밤 (한국, 서울, 롯데마트)
간장 향미 간장과 관련된 향미 간장 2% (한국, 서울, 셈피오 )를
쇠고기 육수에 넣음
Mouth coating 샘플을 삼킨 뒤 입 안에서
자각되는 코팅된 양 		쇼트닝 10g ( The J.M. Smucker Company ,
Orrvolle , OH )을 쇠고기 육수 200 mL 에 넣음
패널 훈련은 패널리스트들이 관능 평가에서 의견 일치를 보이게 될 때까지 지속되었다. 패널리스트들의 행위에 지속성이 있는지 여부는 다양성 분석(ANOVA)을 이용하여 확인되었으며, 또한, 던칸 테스트(Duncan's multiple range test)는 패널리스트들 중에서 상이한 경향을 보이는 패널리스트들을 탐색하기 위하여 수행되었다. 실험 절차는 패널리스트들의 의견 조율에 의하여 개발되었다.
<관능 평가 방법>
패널리스트들은 개별 부스에서 관능 평가를 수행하였다. GSH-MRPs를 포함하는 쇠고기 육수 샘플들은 트레이닝 기간들 중에 확립된 프로토콜에 따라서 평가되었다. 향(odor)을 평가하기 위하여, 패널리스트들은 각각의 샘플들을 보온 장치로부터 개별 비커로 30 ml씩 덜어내었고, 각각 향(odor)의 강도를 측정하였다. 향미(flavor)와 맛(taste)을 평가하기 위하여, 각각의 샘플을 약 10 ml 정도씩 맛보았다. 패널리스트들은, 첫 샘플을 시음하기 전 및 샘플들을 시음하는 중간 중간에, 두 차례씩 정제된 탭 워터(40±2℃)를 이용하여 입을 헹구었다. 상기 탭 워터로는 Fariey Industrial Ceramics (영국, 런던) 사의 제품을 이용하였다. 각각 관능 특성들의 강도는 15 점 척도에서 평가되었으며, 약함(weak)부터 강함(strong)까지 순위가 매겨졌다. 실험은 4 차례 반복 수행되었다. 샘플들은 단일체로서(monadically) 평가되었고, 따라서 하나의 샘플에 대한 모든 관능 특성들은 다음 샘플의 평가로 넘어가기 이전에 한번에 순위화되었다.
<휘발성 성분들의 추출>
앞서 합성된 메일라드 반응 산물(MRP)의 산도를 pH 6.5로 조정한 뒤, 50 mL 디클로로메탄을 용매로 하여 2 시간 동안 동시수증기증류용매추출법(simultaneous steam distillation and solvent extraction method, SDE method)을 수행함으로써 상기 메일라드 반응 산물(MRP)로부터 휘발성 성분들을 추출하였다. 정량화를 위하여, 내부적인 표준 물질로서 100 ppm(w/v) 메틸(E)-옥트-2-에노에이트(methyl(E)-oct-2-enoate)를 함유하는 디클로로메탄을 50 μL를 첨가하였다. 메일라드 반응 산물(MRP)로부터 휘발성 성분을 추출한 후, 상기 추출된 휘발성 성분은 무수 황산 나트륨(sodium sulfate) 하에서 탈수되었고, 질소 가스를 이용하여 0.1 mL의 최종 부피로 농축시키기 이전에 Toyo Roshi Kaisha (일본, 도쿄) 사의 Advantec 110-mm filter paper를 이용하여 정제되었다.
<가스 크로마토그래피-비행시간형/질량분석기( GC - TOF / MS )를 통한 분석>
상기 휘발성 성분들을 분석하기 위하여, J&W Scientific (미국, CA, Folsom) 사의 DB-5ms 컬럼(30 m x 0.25 mm i.d. x 0.25 μm)이 장착되어 있고, 오토 샘플러가 설치된 가스 크로마토그래피-비행시간형/질량분석기가 사용되었다. 상기 시스템에는 헬륨 가스가 1 분 당 1.0 mL씩 지속적으로 흘려졌다. 또한, 메일라드 반응 산물(MRP)로부터 추출한 휘발성 성분 1 μL가 지속적으로(splitless injection mode) 주입되었다. 오븐 온도 프로그램은, 40℃ 에서 5 분간 유지한 뒤, 분당 2℃씩 상승시켜 100℃까지 가열하고, 분당 5℃씩 상승시켜 200℃까지 가열한 뒤 5 분간 유지하는 방식으로 조절하였다. 상기 메일라드 반응 산물(MRP)로부터 추출한 휘발성 성분의 주입 온도는 230℃였고, 이송 라인(transfer line) 및 이온 소스의 온도들은 각각 250℃ 와 220℃였다. 질량 분석기(MS)는, 70 eV의 이온화 에너지, m/z=45-550의 스캐닝 범위, 및 20 스캔/초의 스캐닝 조건에서 작동되었다.
<질량분석기( MS ) 이용 결과의 컴퓨터 데이터화 >
GC-TOF/MS를 통해 얻어진 전체 이온 크로마토그램들은, Leco (미국, MI, St. Joseph) 사의 ChromaTOF TM 소프트웨어를 이용하여 수집되었다. 획득된 모든 피크들은, 상기 ChromaTOF TM 소프트웨어의 데이터 프로세싱 방법을 통하여 자동적으로 추출되었고 걸러졌다. signal-to-noise(S/N) 값은 10, baseline offset 값은 1, 및 peak width 값은 2 일 경우가 최적의 파라미터였다. 데이터 프로세싱 보유 인덱스의 보정(calibration), 기저 값의 수정(baseline correction), 및 질량 스펙트럼의 디콘볼루션은, 하기와 같이 세팅된 AMDIS(Automated Mass Spectral Deconvolution and Identification System, http://chemdata.nist.gov/mass-spc/amdis/)를 이용하여 수행되었다: adjacent peaks subtraction = 1, component width = 32, high shape requirement, medium sensitivity, and high resolution. 상기 AMDIS를 이용하여 각각의 GC-TOF/MS 결과들이 처리되었으며, AMDIS 결과물로서 생성된 ELU 파일들은 SpectConnect 프로그램(http://spectconnect.mit.edu)에 저장되었다. 상기 SpectConnect 프로그램은, 많은 샘플들에서 나타나는 규명되지 않은 피크들에 대하여, 참조 라이브러리 없이도 모든 샘플들의 모든 스펙트럼들과의 비교 조사를 통하여 규명을 하기 위한 목적으로 사용되었다.
<통계학적 분석>
다양한 메일라드 반응 산물(MRP)이 가지는 관능적 특성들 사이의 중요한 상이점들을 결정하기 위하여, 일반적인 선형 모델 절차를 이용한 분산 분석(Analysis of variance, ANOVA)이 수행되었다. 또한, 던칸 테스트(Duncan's multiple range test)가, p<0.05 레벨 하에서 수행되었다. 상기 ANOVA 및 던칸 테스트는 SPSS(미국, IL, 시카고, version 15.0)를 이용하여 수행되었다.
< 부분최소 평방회귀분석( PLSR )>
부분최소 평방회귀분석(PLS regression, PLSR)은, 휘발성 성분 데이터들(X 변수들) 및 관능적 특성 데이터들(Y 변수들) 사이의 상관 관계를 조사하기 위하여 도입되었다. 데이터 분석은 Umetrics (스웨덴, Umea) 사의 SIMCA-P 11.0 소프트웨어를 이용하여 수행되었다. 메일라드 반응 산물에서 추출한 휘발성 성분 중 쇠고기 향미에 가장 큰 관련성을 가지는 화합물을 동정하기 위하여 필요한 상관 계수(Correlation coefficient) 값들은, StatSoft Inc. (미국, Ok, Tulsa) 사의 Statistica를 이용하여 계산되었다.
<휘발성 성분의 동정 및 정량화>
선택된 휘발성 성분들과 표준 화합물들의 질량 스펙트럼 데이터 및 보유인덱스(retention index, RI) 값을 비교함으로써, 휘발성 성분들이 동정되었다. 각각 화합물의 보유인덱스(RI) 값들은 탄소수가 8 내지 22 개인 n-알칸들을 외부 표준 물질로서 사용하여 계산되었다.
한편, 정량 분석은, 각각 화합물의 회수율 분석을 통해, 외부적 표준 방법(external standard method)을 이용하여 수행되었다. 모든 검량선(calibration curve) 및 직선회귀방정식(linear regression equation)들은, 25 내지 5000 μg/L 농도의 휘발성 성분들을 포함하는 표준 용액들과 함께 획득되었으며, 이때 상관계수 값들은 0.991 내지 0.997 사이였다. 정량 분석에서 고려된 회수율은, R7-150 메일라드 반응 산물에 10 μg/L 농도의 휘발성 성분들을 섞어 만든 것을 이용하여 결정되었다.
<지표 성분 확인 실험>
관능 평가는, 메일라드 반응 산물(MRP)의 쇠고기 향미 특성에 대한 휘발성 지표 성분들의 기여도를 확인하기 위하여 수행되었다. 메일라드 반응 산물(MRP)에서 추출한 휘발성 성분 중에서도 특히 쇠고기 향미와의 관계에서 높은 상관 계수(r>0.7)를 가지는 휘발성 지표 성분들은 하기 8 가지였다: 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 3-설파닐펜탄-2-온(3-sulfanylpentan-2-one), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 1H-피롤(1H-pyrrole), 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan]. 상기 8 가지 휘발성 성분 중 2-메틸티오펜(2-methylthiophene)은 대한민국에서 착향료로서 사용이 금지된 화학 물질이므로, 이를 제외한 7 가지의 휘발성 성분들을 포도씨유에 용해시킨 쇠고기 향미 혼합 조성물(Beef Flavor Mixture, BFM)을 준비하였다. 이때, 포도씨유로는 CJ (한국, 서울) 사의 것을 사용하였으며, 각각 휘발성 성분들의 농도는 다음과 같았다: 2-메틸푸란-3-티올(8.4563 μg/L), 3-설파닐펜탄-2-온(9.9702 μg/L), 푸란-2-일메탄티올(6.2552 μg/L), 2-프로필피라진(0.0075 μg/L), 1-푸란-2-일프로판-2-온(0.0194 μg/L), 1H-피롤(0.0006 μg/L), 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란(0.0696 μg/L). 상기 7 가지 휘발성 성분들의 절대 농도는 다른 메일라드 반응 산물(MRP)에서보다 R7-150 메일라드 반응 산물에서 높았기 때문에, 본 실시예에서는 R7-150 메일라드 반응 산물 중의 휘발성 성분들의 절대 농도들을 이용하였다. R7-150 의 강한 쇠고기 향미에 이들 지표 성분들이 기여하는 것과 같은 효과를 거두기 위하여 쇠고기 육수에 R7-150 에서와 같은 양의 향미 혼합 조성물(BFM)을 첨가하였으며, 확인 실험을 위한 관능적 평가 절차들은 앞서 설명한 방법으로 수행되었다.
< 메일라드 반응 산물( MRP )의 선택>
관능 특성과 휘발성 성분 사이의 상관관계를 조사하기 위한 비특이적 분석을 하기 전에, 다양하고 상이한 관능 특성을 가지는 메일라드 반응 산물(MRP) 샘플들을 선택하는 것이 중요하였다. 이를 위하여, 예비 실험에서는 당 종류, pH, 온도, 반응 시간 등의 반응 조건들을 다양화 함으로써 여러 종류의 메일라드 반응 산물(MRP) 샘플들을 준비하였다. 결과적으로, 메일라드 반응 산물(MRP)의 향미 특성은 다른 반응 조건들보다 당 종류 및 산도에 더 큰 영향을 받는 것으로 관찰되었다. 이 점에 초점을 두고, 본 실시예에서는 예비 실험에서 반응 조건들을 다양화하여 수득한 24 종류의 메일라드 반응 산물(MRP) 샘플 가운데 특히 향미 특성에 차이를 보이는 12 종류를 선정하였다. 하기 표 3은 선정된 12 종류의 메일라드 반응 산물(MRP) 및 그들의 생성하는데 적용된 반응 조건들을 나타낸 것이다:
샘플 명칭 당 종류 산도( pH ) 반응 온도 (℃) 반응 시간 ( min )
G7 -120 글루코오스 7 120 90
G7 -150 글루코오스 7 150 120
G11 -120 글루코오스 11 120 90
G11 -150 글루코오스 11 150 120
X7 -120 자일로오스 7 120 90
X7 -150 자일로오스 7 150 120
X11 -120 자일로오스 11 120 90
X11 -150 자일로오스 11 150 120
R7 -120 리보오스 7 120 90
R7 -150 리보오스 7 150 120
R11 -120 리보오스 11 120 90
R11 -150 리보오스 11 150 120
< MRP 첨가-쇠고기 육수 샘플의 관능 평가>
하기 18 가지 용어들은, 12 가지 상이한 MRP 첨가-쇠고기 육수 샘플들의 관능 특성을 기술하기 위하여 개발된 것이다: 쇠고기 향, 닭고기 향, 황 향, 감자 향, 간장 향, 및 밤 향 등 6 가지 향(odor); 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛, 및 MSG 맛 등 5 가지 맛(taste); 쇠고기 향미, 닭고기 향미, 황 향미, 감자 향미, 간장 향미, 및 밤 향미 등 6 가지 향미(flavor).
다양한 반응 조건들에서 얻어진 메일라드 반응 산물(MRP)들의 관능 특성들의 구체적인 강도를 하기 표 4에 나열하였다. ANOVA 는 12 가지의 메일라드 반응 산물(MRP)을 비교하였을 때, 18 가지 관능 특성들 모두에서 강도 값에 상당한 차이가 있음을 보여주었다 (P<0.05):
G7-120 X7-120 R7-120 G7-150 X7-150 R7-150 G11-120 X11-120 R11-120 G11-150 X11-150 R11-150
쇠고기 향 5.09 b 5.38 b 7.28 d 6.25 c 11.81 e 12.31 e 5.06 b 4.81 b 4.97 b 2.38 a 2.25 a 2.66 a
닭고기 향 2.34 a 2.59 ab 2.88 b 2.50 ab 4.75 d 4.88 d 11.44 e 11.06 e 11.00 e 3.91 c 3.66 c 3.97 c
황 향 1.97 a 1.94 a 2.47 b 2.06 ab 3.78 c 3.91 c 6.25 e 5.91 de 5.78 d 11.69 fg 11.75 g 11.28 f
감자 향 2.00 a 2.06 ab 2.53 b 2.25 ab 4.06 de 4.28 e 9.97 g 9.63 fg 9.47 f 3.69 cd 3.47 c 3.63 cd
간장 향 1.75 a 1.91 a 2.47 b 2.03 a 3.91 c 4.00 c 6.28 e 6.16 de 5.84 d 11.44 f 11.47 f 11.09 f
밤 향 3.13 b 3.34 bc 7.06 f 4.91 e 11.06 g 11.59 g 4.06 d 3.94 cd 4.00 d 2.06 a 2.34 a 2.38 a
짠맛 1.75 a 1.94 a 2.44 b 1.97 a 3.69 c 3.84 c 7.03 e 6.91 de 6.56 d 3.94 c 3.97 c 3.84 c
단맛 2.47 a 2.31 a 4.59 d 3.00 b 7.50 e 7.59 e 3.88 c 3.94 c 3.84 c 3.25 b 3.03 b 3.09 b
신맛 2.00 a 2.50 bc 2.41 ab 2.41 ab 2.94 cd 2.94 cd 3.69 efg 3.38 de 3.47 ef 3.63 efg 4.00 g 3.88 fg
쓴맛 1.53 a 1.75 a 1.88 a 1.75 a 3.00 b 3.03 b 4.13 c 4.19 c 3.94 c 8.16 d 8.31 d 7.88 d
MSG 맛 2.06 a 1.91 a 2.25 a 2.09 a 4.06 c 4.13 c 9.16 e 8.91 de 8.66 d 3.28 b 3.34 b 3.41 b
쇠고기
향미 		5.00 bc 5.28 c 7.00 e 6.13 d 11.47 f 11.97 g 4.56 b 4.63 b 4.66 b 2.19 a 2.38 a 2.63 a
닭고기
향미 		2.25 a 2.22 a 2.63 a 2.31 a 4.34 c 4.50 c 10.91 e 10.41 d 10.25 d 3.66 b 3.63 b 3.75 b
황 향미 1.78 a 1.84 a 2.16 a 1.91 a 3.81 b 3.94 b 6.09 c 5.94 c 5.72 c 11.31 de 11.44 e 11.00 d
감자 향미 1.97 a 2.09 ab 2.50 b 2.25 ab 4.00 d 4.03 d 9.44 f 9.06 ef 8.69 e 3.50 c 3.38 c 3.28 c
간장 향미 1.63 a 1.88 a 2.25 b 1.84 a 3.69 c 3.72 c 6.00 d 5.88 d 5.63 d 10.81 ef 10.97 f 10.50 e
밤 향미 3.09 b 3.16 b 6.81 e 4.84 d 10.81 f 11.22 f 4.00 c 3.78 c 4.00 c 2.25a 2.38 a 2.44 a
Mouth coating 4.63 b 4.91 bc 5.59 d 5.13 c 8.41 e 8.78 e 5.09 c 5.19 c 5.19 c 2.81 a 2.94 a 2.81 a
상기 표 4의 ANOVA 결과들은, 쇠고기 향/향미, 밤 향/향미, 및 단맛이, X7-150 및 R7-150에서 특히 강했음을 보여주었다. 즉, 반응 조건 중 당 종류로서 자일로오스 또는 리보오스 등의 5탄당을 선택하여 이용하는 경우, 글루코오스 등의 6탄당을 이용하는 경우보다 쇠고기 향미가 강해짐을 알 수 있었다.
한편, 황 향/향미 및 간장 향/향미는, 다른 샘플들에 비하여 G11-150, X11-150, 및 R11-150에서 강한 것으로 평가되었다. 산도, 반응 온도, 및 반응 시간 등의 반응 조건들은, 황-관련 관능적 특성들을 생성함에 있어서 중요한 역할을 하였다.
반면, 닭고기 향/향미, 감자 향/향미, 및 MSG 맛은, 다른 샘플들에 비하여 G11-120, X11-120, 및 R11-120에서 강한 것으로 평가되었다. 특히, 솜즈와 와일러(Solms and Wyler)의 논문에 따르면 감자 향미는 글루탐산으로부터 발생할 수 있는데, 이를 본 실시예에 적용하여, 감자 향미는 메일라드 반응 산물(MRP)을 생성하기 위하여 이용된 트리펩타이드인 글루타티온이 함유하는 글루탐산 잔기 때문인 것으로 추측할 수 있었다.
표 4에 따르면, 신맛은 다른 대부분의 특성들과 다르게 샘플들 사이에서 큰 차이가 없었다. 이는, 본 실시예에서 모든 샘플들의 pH를 pH 6.5로 조절하는 과정을 거쳤다는 것의 영향을 받은 것으로 추측되었다.
<통계학적 상관 관계 분석 결과>
본 실시예에서는, 관능 특성과 메일라드 반응 산물(MRP)에서 추출된 휘발성 성분들 사이의 상관관계를 조사하기 위하여 부분최소 평방회귀분석(PLS regression, PLSR) 방법이 이용되었다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, PLS 성분 1 및 PLS 성분 2를 결합하여 상관관계 분석을 수행하였으며, PLS 성분 1의 설명력은 24.9% 였고, PLS 성분 2의 설명력은 19.7% 였다. 도 1에 따르면, PLS 성분 1 은 주로 쇠고기 향/향미, 밤 향/향미, 및 감각(mouthcoating) 특성과 관련된 샘플들 간의 차이를 양성적 차원에서 보여주고, 간장 향/향미, 쓴맛, 및 신맛 특성과 관련된 샘플들 간의 차이를 음성적 차원에서 보여주었다. 도 1의 PLSR 결과에 따르면, 메일라드 반응 산물(MRP) 중에서도 특히 R7-150과 X7-150은, 쇠고기 향/향미, 밤 향/향미 특성들과 보다 밀접하게 연관되어 있었다. 도 1 에 따르면, 휘발성 성분 중 no.78, 100, 118, 172, 24, 135, 25, 134, 및 493 은 쇠고기 향/향미와 양성적으로 관련되어 있었던 반면, 휘발성 성분들 중 no.11, 5, 492, 33, 191, 및 231 은 음성적으로 관련되어 있어 도 1의 왼쪽에 자리하였다.
<쇠고기 향미와 관련된 휘발성 성분들의 동정 및 정량화>
메일라드 반응 산물(MRP)로부터 추출된 쇠고기 향미와 상당한 관련성이 있는 특정 휘발성 성분들은, Statistica를 이용하여 계산된 상관 계수들에 기초하여 동정되었다. 구체적으로, 쇠고기 향미와 0.7 이상의 상관 계수를 가지는 휘발성 성분들만이 동정되었으며, 이는 하기 표 5에 나타내었다:
No. RT( min ) 보유인덱스 휘발성 성분 상관 계수(p 값) 농도(μg/L)
78 10.5 875 2- methylfuran -3- thiol 0.91 ( p < 0.001) 8.4563
100 12.7 903 3- sulfanylpentan -2- one
(3- mercapto -2- pentanone ) 		0.90 ( p < 0.001) 9.9702
118 13.5 915 furan -2- ylmethanethiol
(2- furfurylthiol ) 		0.89 ( p < 0.001) 6.2552
172 20.27 1010 2- propylpyrazine 0.87 ( p < 0.001) 0.0075
24 6.0 <800 2- methylthiophene 0.83 ( p < 0.001) 1.7292
134 16.35 952 1- furan -2- ylpropan -2- one 0.79 ( p < 0.001) 0.0194
25 5.3 <800 1 H - pyrrole 0.76 ( p < 0.001) 0.0006
493 51.5 1701 2-( furan -2- ylmethyldisulfanylmethyl )f uran 0.75 ( p < 0.001) 0.0696
쇠고기 향미 특성들과 관련된 이들 화합물들은, 그들의 질량 스펙트럼 데이터베이스들 및 보유인덱스(retention index)들을 표준 물질의 질량 스펙트럼 데이터베이스들 및 보유인덱스와 비교함으로써 동정될 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 쇠고기 향미 특성과 관련된 휘발성 성분들의 배치(assignment)는 다음과 같다: 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol) (no. 78), 3-설파닐펜탄-2-온(3-sulfanylpentan-2-one) (no. 100), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol) (no. 118), 2-프로필피라진(2-propylpyrazine) (no. 172), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one) (no. 134), 1H-피롤(1H-pyrrole) (no. 25), 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan] (no. 493).
한편, 도 1의 일부분을 확대한 것인 도 2는, 동정된 휘발성 성분들 중 쇠고기 향미와 관련된 휘발성 성분들을 중점적으로 보여주는 것으로서, 상기 표 5에 나타난 8 가지 휘발성 성분들이 이에 포함되어 있다.
한편, 휘발성 성분들의 정량 분석은 외부 표준물질 검량법과 회수율을 고려하여 수행되었으며, 각 조성물의 회수율이 고려되었다. R7-150 샘플 중의 쇠고기 향미와 관련된 휘발성 성분들의 절대 농도들은 상기 표 5에서 나타내었다. 표 5의 휘발성 성분 중에서도 특히, 3-설파닐펜탄-2-온, 2-메틸푸란-3-티올, 및 푸란-2-일메탄티올은 높은 농도로 나타났고, 반면, 2-프로필피라진, 1-푸란-2-일프로판-20-온, 1H-피롤, 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란은 0.1 μg/L 이하의 아주 낮은 농도로 나타났다.
<휘발성 성분들의 쇠고기 향미에 대한 기여도 확인>
표 5에 나타낸 휘발성 성분들이 쇠고기 향미에 주된 영향력을 가지고 있음을 확인하기 위하여, R7-150에 포함된 상기 휘발성 성분들의 절대 농도에 따라 휘발성 성분 7 가지를 섞어 BFM을 제조하였다. 이때, 대한민국에서 착향료로서 사용할 수 없는 2-메틸티오펜은 BFM에서 제외되었으며, 나머지 7 가지 휘발성 성분들의 농도는 표 5에서 나타낸 농도 그대로를 적용하였다.
관능 평가의 패널리스트들은 다음 샘플들의 향미 특성들을 15 점 척도에 기초하여 평가하였다: 기술적인 분석에서 이용된 쇠고기 육수 (BS-1), 상기 BS-1이 R7-150을 0.1% 포함하는 것(R7-150-1), 상기 BS-1이 BFM-1을 0.1% 포함하는 것(BFM-1), 상기 BS-1이 R7-150을 0.2% 포함하는 것(R7-150-2), 상기 BS-1이 BFM-1을 0.2% 포함하는 것(BFM-2), 및 BS-1 에 비하여 쇠고기의 양이 두 배인 쇠고기 육수(BS-2). 상기 6 가지 샘플들의 관능 평가 결과는 도 3에 나타낸 바와 같다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 쇠고기 향미, 닭고기 향미, 황 향미, 감자 향미, 간장 향미, 밤 향미 등 쇠고기 육수가 가질 수 있는 6 가지 향미 특성들의 인지 강도는 R7-150 및 BFM의 첨가로 인하여 상당히 향상되었다. 쇠고기 향미는 BS-2에서 가장 강하게 인지되었고, BS-1에서 가장 약하게 인지되었다. 쇠고기 향미는, BS-1에 비하여 R7-150-1, R7-150-2, BFM-1, 및 BFM-2에서 상당히 강하였으나, R7-150-1, R7-150-2, BFM-1, 및 BFM-2 서로 간의 차이는 미미하였다. 이로써 선택된 휘발성 지표 성분들이 쇠고기 향미에 중대한 영향력을 미친다는 점이 확인되었다.
한편, 닭고기, 황, 밤, 및 감자 향미는, BS-1 및 BS-2에 비하여 R7-150-1, R7-150-2, BFM-1, 및 BFM-2 에서 높은 수치로 나타났다. 특히, 닭고기 향미 및 황 향미는, BS-2 와 비교하더라도 R7-150-1, R7-150-2, BFM-1, 및 BFM-2에서 훨씬 강했다.
본 실시예 및 실험예에서 이용된 본원에 따른 비특이적 분석방법은, 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분과 관능 특성 사이의 상관관계를 결정하는데 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 분석방법을 이용함으로써, 특히 쇠고기 향미와 관련된 휘발성 성분 8 가지를 효율적으로 동정하고 정량화할 수 있었다. 구체적으로, 2-메틸푸란-3-티올, 3-설파닐펜탄-2-온, 푸란-2-일메탄티올, 2-프로필피라진, 1-푸란-2-일프로판-2-온, 1H-피롤, 2-메틸티오펜, 및 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란 등의 휘발성 성분은, 메일라드 반응 산물(MRP)이 쇠고기 향미를 가지는데 대하여 주요한 기여물질들이었다. 본 실험예를 통하여, 향미 연구에 있어서 포괄적인 비특이적 분석방법을 적용함으로써, 식품 섭취 중의 다양한 관능 특성에 기여하는 휘발성 성분들을 동정 및 정량화 할 수 있음을 확인할 수 있었다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수도 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (30)

  1. 가스 크로마토그래피-질량 분석기(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)를 이용하여 식품 추출물 중 휘발성 성분을 동정(identification)하는 단계;
    상기 식품 추출물에 대하여 관능 검사를 수행하는 단계; 및,
    다변량(multivariate) 통계 분석방법을 이용하여 상기 동정된 휘발성 성분과 상기 관능 검사 결과 사이의 상관 관계를 규명하는 단계
    를 포함하는, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법.
  2. 아미노산과 환원당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 메일라드 반응 산물(Maillard Reaction Product, MRP)을 수득하는 제 1 단계;
    가스 크로마토그래피-질량 분석기(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)를 이용하여 상기 메일라드 반응 산물 중 휘발성 성분을 동정(identification)하는 제 2 단계;
    상기 메일라드 반응 산물에 대하여 관능 검사를 수행하는 제 3 단계; 및,
    다변량(multivariate) 통계 분석방법을 이용하여 상기 동정된 휘발성 성분과 상기 관능 검사 결과 사이의 상관 관계를 규명하는 제 4 단계
    를 포함하는, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적(non-targeted) 분석방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 식품 추출물은 식품 자체에 포함된 휘발성 성분을 함유하는 것이거나, 또는 식품의 가공 또는 저장 과정에서 메일라드 반응을 통하여 형성된 메일라드 반응 산물(Maillard reaction product)을 함유하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 크로마토그래피-질량 분석기에 있어서 상기 질량 분석기는 비행시간형(Time of Flight, TOF) 질량분석기를 이용하는 것을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 휘발성 성분은 티오펜(thiophene)계 화합물, 푸란(furan)계 화합물, 피라진(pyrazine)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 고리화합물을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관능 검사는 향(odor), 맛(taste), 또는 향미(flavor)의 관능 특성에 대한 검사를 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다변량 통계 분석방법은 지도식(supervised) 다변량 통계 분석방법을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지도식 다변량 통계 분석방법은 부분최소 평방회귀분석(Partial Least Squares Regression, PLSR) 방법을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는, 펩타이드와 탄수화물을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 펩타이드-유래 아미노산과 탄수화물-유래 환원당 간의 반응에 의하여 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 두 가지 이상의 상이한 상기 환원당을 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 상기 환원당을 함유하는 혼합물을 두 가지 이상의 상이한 온도에서 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 상기 환원당을 함유하는 혼합물을 두 가지 이상의 상이한 pH에서 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는, 상기 아미노산과 상기 환원당을 함유하는 혼합물을 두 가지 이상의 상이한 시간 동안 각각 가열하여 반응시킴으로써 두 가지 이상의 상이한 상기 메일라드 반응 산물을 수득하는 것을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 아미노산은 황 원소를 함유하는 아미노산을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 아미노산은 글루타티온(glutathione, γ-glutamyl-cysteinyl-glycine, GSH)의 분해에 의하여 수득되는 것을 포함하는 것이거나, 또는 글루타민, 시스테인, 글라이신, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 환원당은 5탄당, 6탄당, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 가열은 100℃ 내지 200℃에서 수행되는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 메일라드 반응은 pH 3 내지 pH 11에서 수행되는 것인, 휘발성 성분-관능 특성 상관 관계의 비특이적 분석방법.
  19. 글루타티온-유래 아미노산과 5탄당을 함유하는 혼합물을 가열하여 반응시킴으로써 수득되는 것인, 메일라드 반응 산물.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 5탄당은 리보오스, 자일로오스, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 메일라드 반응 산물.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 가열은 100℃ 내지 200℃에서 수행되는 것인, 메일라드 반응 산물.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 메일라드 반응은 pH 3 내지 pH 11에서 수행되는 것인, 메일라드 반응 산물.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 메일라드 반응 산물은 휘발성 성분을 포함하는 것인, 메일라드 반응 산물.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 메일라드 반응 산물은 쇠고기 향미 특성을 가지는 휘발성 성분을 포함하는 것인, 메일라드 반응 산물.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 휘발성 성분은 티오펜(thiophene)계 화합물, 푸란(furan)계 화합물, 피라진(pyrazine)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 고리화합물을 포함하는 것인, 메일라드 반응 산물.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 휘발성 성분은, 2-메틸푸란-3-티올(2-methylfuran-3-thiol), 3-설파닐펜탄-2-온(3-sulfanylpentan-2-one), 푸란-2-일메탄티올(furan-2-ylmethanethiol), 2-프로필피라진(2-propylpyrazine), 1-푸란-2-일프로판-2-온(1-furan-2-ylpropan-2-one), 1H-피롤(1H-pyrrole), 2-메틸티오펜(2-methylthiophene), 2-(푸란-2-일메틸디설파닐메틸)푸란[2-(furan-2-ylmethyldisulfanylmethyl)furan], 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 휘발성 성분을 포함하는 것인, 메일라드 반응 산물.
  27. 제 19 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항의 메일라드 반응 산물에 포함된 휘발성 성분을 함유하는, 향미(flavor) 조성물.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 휘발성 성분은 쇠고기 향미 특성을 가지는 것인, 향미 조성물.
  29. 제 27 항에 따른 향미 조성물을 향미 지표 성분으로서 포함하는, 바이오 마커.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 바이오 마커는 별도의 관능 검사를 수행하지 않고 쇠고기 향미 특성을 표시하기 위한 것인, 바이오 마커.
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