명태와 고등어의 냉장저장 중 휘발성 성분의 변화

Abstract

생선은 선도저하에 따라 생선의 표피에 부착된 부패세균의 증식 및 식품의 특성상 변질되기 쉬워 유통 중 선도관리가 매우 중요하다. 현재 생선의 유통과정에서 선도저하를 측정하는 방법은 미비하고 객관적인 판단이 어려운 실정이다. 생선의 품질변화 주요인으로는 온도와 시간이며 관능적 품질 판정요인으로는 비린내 즉, 이취가 상당부분을 차지한다. 본 연구에서는 이러한 생선의 저장유통 중의 품질변화에 따른 향기성분의 변화양상을 GC-MS를 이용하여 분석하여 이취발생 및 선도변화와 가장 관련 있는 물질을 알아보고자 하였으며, 실험재료로서 다획성 어종인 명태와 고등어를 선택하였고 5℃, 10℃, 15℃, 20℃에 저장하며 향기성분의 변화양상을 관찰하고 명태와 고등어는 흰 살 생선과 붉은 살 생선의 대표적 어종으로 이들 육의 성분함량 차이에 따른 품질변화의 양상을 비교 연구하고자 하였다. Mass spectrum과 retention index 값을 참고하여 물질을 분석한 결과 동정된 휘발성 성분으로는 명태에서는 약 45종으로 7개의 aldehydes, 5개의 ketone, 7개의 ester, 5개의 alcohols, 5개의 acids, 함 황 화합물 5종 및 아민류 2종 및 기타 9종 등으로 나타났다. 고등어에서는 60개의 휘발성 성분이 동정되었으며 7개의 aldehydes, 7개의 ketones, 6개의 ester, 7개의 alcohols, 3개의 acids, 황함유 화합물 5종 및 아민류 1종 및 기타 으로 나타났다. Acetaldehyde와 isobutanal, 2-methyl butanal, 3-methyl butanal을 비롯한 알데하이드 성분과 ethanol과 butanol, propanol을 비롯한 알코올 그리고 2,3-pentadione과 같은 케톤류 및 methyl mercaptan, dimethyl sulfide, carbon disulfide, dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide와 같은 설파이드 류 그리고 trimethylamine과 같은 아민류는 그 역치가 낮고 따라서 이들은 악취나 냄새성분에 크게 관여하는데 명태와 고등어의 향기분석 결과 이러한 물질이 온도와 시간이 경과함에 따라 그 농도가 증가하면서 생선의 냄새성분에 관여하는 것을 알 수 있었다. VBN과 비교하였을 때 일반적으로 고등어가 더 빨리 부패할 것으로 예상되었었으나 명태보다 빠르다고 할 수 는 없었으며 시간이 지날수록 온도가 높아질수록 VBN값이 증가하는 동시에 생선특유의 불쾌한 냄새에 관여하는 휘발성 성분의 양도 늘어남을 알 수 있었고 최장 96시간에는 소비를 해야 함을 알 수 있었다. 위의 결과를 토대로 휘발성 향기성분과 비교해보았을 때 육의 구성성분 차이나 어종에 관계없이 두 어류의 휘발성 성분에 영향을 미치는 성분은 거의 같았고 변화하는 양상이 비슷하게 나타났다. 휘발성 성분의 변화양상을 직선회귀선으로 나타낸 결과 명태에서는 acetaldehyde와 isobutanol, ethanol, trimethyl amine 및 dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, 그리고 고등어에서는 ethanol과 trimethylamine 및 dimethyl disulfide가 R2 값을 통하여 저장온도와 기간에 따른 품질변화를 평가하고 예측하는 데 사용할 수 있는 지표성분이 됨을 확인하였다. 이는 관능검사를 비롯한 다른 이화학적 비교분석 및 바이오센서의 개발에 이용될 수 있다고 판단되며, 특정한 온도에서 측정한 steady modelling뿐 아니라 연속적인 온도변화 조건인 dynamic modelling을 추가적인 연구하여 통계프로그램을 이용한 수치해석 및 민감도 분석을 실시한다면 보다 정량적인 해석이 가능할 것이라고 판단된다.

Fish freshness is one of the important quality factors during storage because fish is easily decomposed by microorganism growth and biochemical changes. The reliable objective method for measuring fish freshness is not adequate during its distribution and storage. The main factors on quality changes of fish are storage temperature and time and the most important factor in sensory evaluation is off-smell of fish smell.

The headspace volatile compounds which were formed during their storage and distribution were isolated, separated and identified by using the combined system of dynamic headspace isolator, gas chromatography and mass selective detector and by matching their retention index. Their changes were compared those of its freshness. As experimental materials, Alaska pollack and Mackerel of abundant species were chosen for white meat and red meat fishes. Based on the differences of their compositions, the changes of fish qualities were evaluated. In Alaska pollack, there were 7 aldehydes, 5 ketones, 7 esters, 5 alcohols, 5 acids, 5 sulfur-containing compounds, 2 amines among the identified 45 volatile compounds. In Mackerel, there were 7 aldehydes, 7 ketones, 6 esters, 7 alcohols, 5 acids, 5 sulfur-containing compounds and an amine among the identified 60 volatile compounds. The changes of the headspace volatile compounds for two kind of fish were similar. The amounts of aldehydes and sulfur-containing compounds and trimethylamine were sharply increased as storage temperature and time were changed, showing that the amount of sulfur-containing compounds were closely related with the changes of off-smell. The best compounds for evaluating the freshness of Alaska pollack and Mackerel were determined as ethanol, trimethylamine and dimethyl disulfide. respectively, showing high R2 values and good difference intervals on several storage temperatures. The above results may help to develop a new biosensor for measuring fish quality.