고춧가루 capsaicinoids 함량

고춧가루의 capsaicinoids 함량에 대한 측정 방법은 크게 관능 검사 (sensory test)법과 분석기기를 이용하는 방법으로 구분할 수 있다. 관능 검사법의 대표적인 방법인 스코빌 척도법(Scoville organoleptic test)은 1912년 미국의 화학자인 Wilbur Scoville에 의해서 개발된 방법으로서 고추류에 포함된 capsaicinoids 함량 농도를 스코빌 단위인 SHU(Scoville Heat Unit)로서 계량화한 것이다(Scoville, 1912). 이 방법 은 보통 5명의 패널이 매운맛을 느끼지 못할 때까지 고추 추출물에 설탕 물을 희석시켰을 때 그 희석 정도가 SHU 값이 된다. 하지만 이 방법은 평가하는 사람의 주관에 따라 결과 값의 차이가 발생하며 객관적인 결과 를 기대할 수 없기에 매운맛 측정의 간이 방법정도로 통용되고 있다.

고춧가루의 매운맛 측정을 위한 기기분석법으로는 대부분 고성능액 체 크로마토그래피(high-performance liquid chromatography; HPLC), 기체 크로마토그래피(gas chromatography; GC) 등과 같은 화학 분석장 비를 이용하여 실험실내에서 이루어지고 있다. 이러한 분석 장비를 이용 하여 매운맛 주성분인 capsaicinoids 함량을 정량할 때 측정 정확도가 우 수한 장점이 있지만 복잡한 화학적 전처리가 요구되고 분석까지 장시간

이 소요되며 전문적인 운영자에 의해서만 분석이 가능하기 때문에 온라 partition chromatography와 electrophotometry를 이용하여 고추장 및 고 춧가루에 포함되어 있는 capsaicin 함량을 측정하기 위한 연구(한구동과 이상섭, 1959; 이태녕과 박성오, 1963)를 시작으로 이 후 보다 정확한 측 정을 위하여 HPLC, GC 등을 이용한 연구들이 수행돼 왔다.

이충영 등(1989)은 HPLC를 이용하여 고추의 주요 신미성분인 capsaicin 및 dihydrocapsaicin을 분석하기 위한 최적 조건을 검토하고 고추의 품종, 재배지역 및 건조방법에 따른 함량 차이를 비교 검토하였 다. 전국 주요 고추 생산지에서 수확한 제품을 구매하여 종자와 태좌를 제거하고 과피 부위만을 분말화하였으며 실험에 들어가기 전에 60℃의 온도로 3시간 동안 건조하여 사용하였다. 분석결과 capsaicin 함량은 품 종, 재배지역, 건조방법에 따라 많은 차이를 보였으며 태양건조의 경우가 기계건조의 경우에 비하여 capsaicin의 경우는 80%, dihydrocapsaicin의 경우는 최고 60%정도 높게 나타났다고 보고하였다.

Cooper 등(1991)은 capsicum oleoresin에서 HPLC를 이용하여 capsaicinoids 함량 측정을 위해 capsaicin 유사물질인 4, 5-dimethoxybenzyl-4-methyloctamide(DMBMO)를 첨가하여 capsaicin 과 dihydrocapsaicin을 분리시키는 방법을 제안하였다. DMBMO는 UV와 형광 검출기 모두에서 동등하게 반응하고 매운맛 성분이 없는 내부 표준 물질의 사용이 가능하고 유용성과 수용성을 모두 지닌 함유 수지에도 적 용가능하다고 보고하였다.

Yao 등(1994)은 스코치 고추(Scotch Bonnet)에서 초임계 CO2 추출 법과 유기용매 추출법을 이용하여 추출한 capsaicinoids 추출액으로 capsaicin과 dihydrocapsaicin을 HPLC로 정량하여 비교하였으며 그 결과 초임계 CO2 추출법의 capsaicin과 dihydrocapsaicin 추출률이 각각 3.2

%와 0.58%로서 유기용매 추출법의 추출률보다 더 높았다고 보고하였다.

채정영 등(1994)은 HPLC를 이용하여 한국산 고춧가루의 매운맛 함 량을 분석한 결과에서 capsaicinoids 함량은 7.0 ∼ 75.9 ㎎/100 g에서 분 포하였으며 고추 품종의 지표가 되는 dihydrocapsaicin에 대한 capsaicin 함량 비는 0.8 ∼ 1.1로 여러 품종의 고추들이 존재함을 알 수 있었다.

또한 고춧가루 매운맛에 대한 관능검사를 실시하였으며 매운맛이 10 ㎎ /100 g 이상부터는 관능이 포화 상태라고 보고하였다.

Thompson 등(2005)은 Liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry(LC-ESI-MS)를 이용하여 capsicum에 함 유된 8종류의 capsaicinoids 함량을 측정하였다. 내부 표준물질로서 norcapsaicin을 첨가하여 측정한 회복률과 반복성은 각각 99 ∼ 103%와 4%였으며 다량 함유된 capsaicinoids 화합물뿐만 아니라 소량 함유된 capsaicinoids 화합물도 정량이 가능하다고 보고하였다.

Claver 등(2006)은 HPLC electrospray/ mass spectrometry-time of flight(HPLC-ESI/MS-TOF)와 역상 크로마토그래피 column을 이용하여 고추에 포함된 capsaicin과 dihydrocapsaicin을 측정하였으며 복원률은 각각 86%와 93%였고 2 ∼ 6639 ㎎/kg에서 측정이 가능하다고 보고하였

성하여 HPLC 정량 결과와 비교했을 때 정량적으로 capsaicinoids 함량

최석현(2008)은 HPLC로 capsaicinoids 함량을 분석하는데 있어서 capsaicin, dihydrocapsaicin 및 nordihydrocapsaicin의 3 종류는 각기 다른 분자량을 가지고 있기 때문에 비교적 분리하기가 용이했지만 nordihydrocapsaicin, nonivamide, homocapsaicin-I, homocapsaicin-Ⅱ, homodihydrocapsaine-I, homodihydrocapsaicin-Ⅱ의 각각 이성체는 분리 가 어렵기 때문에 capsaicinoids의 정확한 분리 분석을 위해서는 고가의 LC-MS 분석기와 HPLC를 동시에 사용해야만 했다. 이러한 문제를 극복 하기 위하여 널리 보급되어 있는 HPLC를 이용하여 8종의 capsaicinoids 함량을 분석할 수 있는 방법을 개발하였으며 LC-MS를 통해 이를 검증 하고 각 capsaicinoids 화합물의 구조를 확인하였다고 보고하였다.

Ha 등(2008)은 flame ionization detection으로 기체를 분리하는 GC 를 이용하여 고추장의 capsaicin 함량을 측정하였는데 1 ㎍/mL에서 250

㎍/mL까지 정량화가 가능한 것으로 보고하였다.

Kachoosangi 등(2008)은 탄소 나노튜브(carbon nanotube)를 기반으 로 하는 전기 화학 센서를 이용하여 capsaicin 표준액과 매운 고추 소스 에 대하여 capsaicin 함량을 측정하였으며 capsaicin 표준액의 경우 0.5

∼ 15 μM의 capsaicin 함량에서 검출 한계가 약 0.31 μM이었고 매운 고 추 소스의 경우 0.5 ∼ 35 μM의 capsaicin 함량에서 검출 한계가 0.41 μ M 이었다고 보고하였다.

Year Researcher (Country) Samples Target Equipments

1959 Han et al. (Korea) Red-pepper

paste CAP Paper partition chromatography

oleoresin CAP, DHC HPLC

1994 Yao et al. (USA) Scotch pepper CAP, DHC HPLC

1994 Chai et al. (Korea) Red-pepper

powder CAP, DHC HPLC

1999 Sato et al. (Japan) Pepper (Placenta) CAP, DHC,

NHC SFC

2000 Batchelor et al. (USA) hot chili source CAP HPLC 2001 Tucker et al. (USA) Pepper powder CAP, DHC HPLC 2005 Thompson et al. (USA) Capsicum Capsaicinoids LC-ESI-MS

2006 Claver et al. (Spain) Pepper CAP, DHC HPLC-ESI/

MS-TOF 2007 Y.G. You (Korea) Red-pepper CAP, DHC HPLC 2008 Babero et al. (Spain) Pepper Capsaicinoids HPLC 2008 S.H. Choi (Korea) Ped-pepper Capsaicinoids HPLC

2008 Ha et al. (Korea) Red-pepper

paste CAP GC

2008 Kachoosangi et al. (UK) Standard

capsaicin CAP CNT

CAP: capsaicin, DHC: dihydrocapsaicin, NHC: nordihydrocapsaicin

Table 3-1 List of literature reported on the measurement of capsaicinoids content