김치의 향미성분 중 지배적인 향기성분(Aroma-Active 성분)을 구명하기 위하여 현재 김치가공 공장에서 이루어지고 있는 김치의 제조조건(김치가공공장의 방법) 및 숙성조건(6±0.5℃)에서 휘발성 향기성분을 분석(GC/MSD 법, GC/O/AEDA 법)하였으며 숙성 중 김치의 pH, 염도, 아미노질소, 총산도, 불휘발성 유기산 및 관능평가를 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다.
김치의 숙성기간 중 총산도 및 pH 는 종합적 기호도가 가장 좋은 시기인 27 일에서 35 일 사이에 각각 0.97-1.17%범위와 4.85-4.69 범위를 나타내었다. 아미노질소 및 염도의 변화는 아미노질소의 경우에 김치 제조직후 증가한 다음 숙성기간 내내 거의 변화없이 일정한 함량을 나타냈고, 염도는 숙성초기에 4.23%(w/w)에서 숙성 10 일 후에 4.86%으로 증가한 후에 숙성 기간동안 4.86-4.92%의 범위를 유지하였다.
김치의 숙성 중 7 종의 불휘발성 유기산(lactic acid, oxalic acid, malonic acid, fumaric acid, succinic acid, malic acid, citric acid)이 검출되었다.
Lactic acid 는 숙성과 함께 급격히 증가하였으며 반면에 malic 및 citric acid 는 감소하였다. Taste value 에서 낮은 역치와 많은 함량을 보인 lactic acid 와 citric acid 가 김치의 상큼한 신맛에 주요 영향을 미치며 다음으로 malic, succinic acid 순이었다.
김치 숙성 중의 향기성분에서는 GC/MSD 분석 결과 총 128 종의 화합물이 검출되었다. 이들 동정된 화합물을 그룹별로 보면 함황화합물이 24 종이었고, 알데히드류 22 종, 케톤류 9 종, 알콜류 23 종, 에스테르류 6 종, 함질소화합물류 3 종, terpene 류 20 종, thiocyanate 류 3 종, 산류 3 종 그리고 대부분의 알칸류를 포함한 기타화합물 15 종으로 구성되어 있었다. 동정된 함황화합물(24 종) 중 dimethyl disulfide, allyl sulfide, methylallyl disulfide, dimethyl trisulfide, 2 diallyl disulfide isomers, methylallyl trisulfide 및 diallyl trisulfide 등 8 종의 화합물은 김치제조 직후에 높은 함량이었고 동정된 함황화합물 전체 함량의 85% 이상을 차지하였다. 함황화합물은 다른 그룹의 화합물과 비교하여 볼적에 김치의 휘발성 화합물의 함량에서 지배적이었다. 그리고 숙성 기간별에 따른 GC/O 분석결과를 보면 총 57 종의 화합물이 검출되었고, 이중 30 종이 동정되었다. 이들을 그룹별로 보면 함황화합물이 19 종이었고, 알데히드류가 5 종, 케톤류가 1 종, 알콜류가 1 종, 에스테르화합물이 1 종, 함질소화합물이 1 종, terpene 류가 1 종, thiocyanate 류가 1 종이었다. 숙성기간 중 methylallyl trisulfide 및 methyl(methylthio)methyl disulfide 가 FD>7 이상으로 가장 높았으며 그외 FD>5 이상인 함황화합물을 보면 dimethyl disulfide(마늘/파 냄새), allylpropyl sulfide(고무/파 냄새), allyl sulfide(garlic salt/spice 냄새), methylpropyl disulfide(콩간장/garlic salt 냄새), dimethyl trisulfide(콩간장/삶은 양배추 냄새), allylpropyl disulfide(hot spice/구운 마늘 냄새), (E)-propenylpropyl disulfide(매운 고추/참기름 냄새), diallyl disulfide isomer(다진 마늘 냄새), diallyl disulfide isomer(garlic salt/양파 냄새), diallyl trisulfide(마늘/garlic salt 냄새) 등 10 종이었다. 이들 화합물은 김치제조시 첨가된 부원료인 마늘, 실파, 고춧가루, 생강 등의 주된 휘발성 성분인 함황화합물류였으며, 숙성기간에 따라 냄새강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 odor value 에서도 methylallyl disulfide 를 제외한 나머지 함황화합물은 FD 값과 odor value 가 잘 일치하였다. 그외 FD>5 이상인 화합물로는 benzaldehyde(곡물/nutty 냄새), (E,Z)-2,6-nonadienal(삶은 콩/오이/산패취), phenylacetaldehyde(인동넝쿨/꽃향기), geraniol(꽃향기), unknown(참기름/고소한 냄새, RI=1409), unknown(삶은 콩/산화취, RI=1732) 및 unknown(약품냄새, RI=1750) 등이 검출되었다.
관능검사 결과 숙성 27 일경에서 35 일경까지의 김치가 관능적으로 가장 좋았다. 그리고 김치의 지배적인 성분으로 밝혀진 마늘냄새에 관여하는 화합물의 상관분석에서 함황화합물이 높은 상관성을 보였고 김치의 대표적 맛인 신맛에서는 불휘발성 유기산 중 젖산(lactic acid)이 가장 상관성이 있다는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서 김치의 숙성에 따른 aroma-active 성분들의 프로파일의 특징을 AEDA/GC/O/MSD 분석과 관능검사 및 통계처리로 분석한 결과, 김치의 숙성 중 aroma-active 성분들의 프로파일은 김치의 제조시 첨가되는 마늘, 파, 고춧가루, 생강 등의 부원료에서 유래한 함황화합물임을 알 수 있었다.