김치 매운맛 성분, 1분 안에 동시 분석한다!
- 세계김치연구소, 캡사이신 및 디하이드로 캡사이신 고감도 동시 분석 기술 개발 -

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세계김치연구소(소장 직무대행 최학종)는 김치 매운맛의 주성분인 ‘캡사이신’과 ‘디하이드로 캡사이신’을 1분 안에 정량 분석할 수 있는 초고속 분석법을 개발했다고 밝혔다.

세계김치연구소 위생안전성분석센터 하지형 박사팀과 경희대학교 응용화학과 강성호 교수 연구팀이 공동 개발한 신규 분석법은 사람의 머리카락 굵기보다 더 가는 모세관 안에 계면활성제를 채운 뒤, 전기장과 레이저를 이용해 시료의 다양한 성분 중 ‘캡사이신’과 ‘디하이드로 캡사이신’만을 신속 정확하게 검출하는 “고감도 모세관 전기이동 기술”이다.

기존의 매운맛 분석은 주로 고성능 액체 크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC)와 같은 전문 분석 장비를 활용하여 매운맛 성분을 확인했다. 하지만, HPLC 분석법은 분석 소요 시간(약 1시간)이 오래 걸려 김치의 매운맛 분석에 어려움이 있었다.

이에 공동 연구팀이 개발한 신규 분석법은 전압 프로그래밍 기반 ‘마이셀 동전기 모세관 크로마토그래피(micellar electrokinetic capillary electrophoresism, MEKC)’를 활용한 기술로서, 이 분석법에서는 전하 특성이 서로 다른 계면활성제 2종을 복합적으로 사용하여 시료의 검출 감도를 특이적으로 향상시켰다.
 ※ 마이셀(micelle): 특정 분자 또는 이온들이 자발적으로 자가 군집을 통해 형성되는 콜로이드 크기의 입자 클러스터
 ※ 마이셀 동전기 모세관 크로마토그래피(micellar electrokinetic capillary electrophoresis, MEKC): 모세관 안에서 분석 물질과 마이셀의 소수성 상호작용 차이에 기반하여 분석 물질을 분리하는 모세관 전기이동 기술

실험 결과, 매운맛을 나타내는 캡사이신과 디하이드로 캡사이신을 53초 만에 동시 분리하여 검출하는데 성공했으며, 이를 통해 기존 HPLC 분석법 대비 검출 감도가 캡사이신은 4,230배, 디하이드로 캡사이신은 2,382배 향상되었다.

세계김치연구소 최학종 소장 직무대행은 “신규 분석법을 통해 상품 김치의 매운맛에 대한 자세한 정보를 제공하여 소비자가 기호에 맞는 김치를 선택할 수 있을 것으로 기대한다”며, “앞으로도 김치의 맛과 향에 대한 표준화 연구를 지속적으로 추진해 나갈 것”이라고 밝혔다.

본 연구결과는 식품과학기술 분야 국제 학술지인 ‘푸드 케미스트리(Food Chemistry)’ 9월호에 게재될 예정이다.

※ 논문명: Voltage program-based MEKC with LIF detection for rapid quantification of native capsaicin and dihydrocapsaicin in foods

(교신저자) 세계김치연구소 하지형 박사, 경희대학교 응용화학과 강성호 교수

[첨부] 연구결과 개요, 연구결과 그림