우이암차(Wuyi Rock Tea)의 휘발성 화합물 변화 동역학: 향 품질 이상의 역할

 

원문:

Zhou, Z.-W.; Wu, Q.-Y.; Wu, Y.; Deng, T.-T.; Chen, X.-H.; Xiao, S.-T.; Zhang, C.-X.; Sun, Y.; Zheng, S.-Z. The Dynamic Changes in Volatile Compounds During Wuyi Rock Tea (WRT) Processing: More than a Contribution to Aroma Quality. Horticulturae 2025, 11, 120. https://doi.org/10.3390/horticulturae11020120

 

 초록

우이암차(Wuyi Rock Tea, WRT)는 중국 푸젠성 북부에서 유래한 유명한 차로, 독특한 ‘암운(Yan flavor)’과 꽃·과일 향미를 지닌다. 본 연구는 WRT의 향 형성 패턴과 풍미 품질에 미치는 영향을 분석하기 위해, 제조된 WRT(육계차)와 원차를 이용하여 감각 평가, 휘발성 화합물 검출, 다변량 통계 분석을 수행하였다. 가스 크로마토그래피 비행시간 질량 분석법(GC-TOF MS)을 활용하여 총 251개의 휘발성 화합물을 확인하였으며, 주요 향 활성 화합물의 냄새 활성 값(OAV)을 계산한 결과, 14개의 화합물(OAV > 1.0)이 주요 향 기여 물질로 확인되었다. 이 중 (2-nitroethyl) 벤젠, 인돌, 제라닐아세톤 등은 꽃·과일 향 속성을 지니고 있었으며, 주로 WRT 제조 후반 단계에서 형성·축적되었다. 또한 부분 최소 제곱 판별 분석(PLS-DA)과 가변 중요도(VIP) 점수(> 1.0)를 활용한 분석을 통해 총 89개의 화합물을 확인하였다. 특히, 15종의 화합물(제라니올, 1-노난올 등)은 효소적 제조 단계에서만 존재하며, 향이 더욱 뚜렷한 꽃과 달콤한 향을 보였다. 반면, 비효소적 제조 단계에서는 4종의 화합물(펜탄산 페닐메틸 에스터 등)만이 검출되었으며, 주로 과일 향을 나타냈다. 본 연구는 WRT의 향 품질이 제조 공정을 통해 어떻게 형성되는지를 규명하고, 가공 후반부에서 반응하는 가능성 있는 휘발성 화합물을 밝혀내어 WRT의 지능형 생산 전략 수립에 기여할 것으로 기대된다.

 

 서론

우이암차는 중국 전통 차로서, 주로 무이산 국립자연보호구에서 생산된다. 이 차는 혈중 지질 감소, 항산화 효과, 장내 미생물 조절 등의 건강 효능을 가지고 있으며, 전통적으로 설사 및 위장 장애 치료에 사용되었다. WRT의 제조 과정은 복잡하며, 태양 시들리기, 청제(靑製), 고정, 유념, 밀폐 건조, 줄기 제거, 체질, 혼합 및 최종 건조 등의 단계를 포함한다. 이러한 제조 공정은 WRT 특유의 풍미를 형성하는데 중요한 역할을 한다.

WRT의 향미는 차 품질 평가의 핵심 요소로, 주요 향미 화합물은 제조 공정 중 형성된다. 특히, 차 잎이 태양광, 기계적 손상, 탈수 등의 스트레스를 받을 때 휘발성 화합물이 생성된다. 오랜 가공 기술 발전을 통해 특정 휘발성 화합물의 함량과 비율이 조절되었으며, 현재까지 약 400여 종의 휘발성 화합물이 우롱차에서 확인되었다. 그러나 대부분의 연구는 상업용 차를 대상으로 진행되었으며, 차의 제조 과정에서 발생하는 향미 변화에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 WRT의 제조 과정에서 휘발성 화합물의 동적 변화를 규명하고, 주요 향미 성분을 식별하여 차 제조 표준화 및 자동화에 기여하고자 한다.

 

연구 방법

연구 대상 차 잎은 푸젠성 무이산 회원갱(Huiyuan Pit) 지역에서 수확된 육계차 품종(Camellia sinensis cv. Rougui)이다. 제조 과정 중 신선한 찻잎, 태양 시들린 찻잎, 청제 과정 중 각 단계(T1~T6), 고정 후 찻잎, 유념 후 찻잎, 건조 후 찻잎, 그리고 최종 원차를 수집하여 분석하였다. 감각 평가, GC-TOF MS 분석, OAV 계산, 다변량 통계 분석을 수행하여 휘발성 화합물 프로파일을 구축하였다.

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 결과 및 논의

1. 감각 평가 및 화합물 분석
   - 감각 평가 결과, WRT 원차는 강한 꽃·과일 향과 부드러운 맛을 보였다.
   - GC-TOF MS 분석을 통해 251개의 휘발성 화합물이 확인되었으며, 이들은 알코올류, 에스터류, 테르페노이드류, 알데하이드류 등 8가지 주요 그룹으로 분류되었다.

2. OAV 기반 주요 향 활성 화합물 분석
   - OAV > 1.0인 14개 화합물 확인: (2-nitroethyl) 벤젠, 인돌, 제라닐아세톤 등.
   - 주요 화합물은 제조 후반부에서 주로 생성되며, 이는 차의 향 형성에 중요한 역할을 함.

3. 효소적 vs. 비효소적 제조 단계별 차이
   - 효소적 단계에서만 존재하는 15종의 화합물: 제라니올, 1-노난올 등, 주로 꽃·달콤한 향.
   - 비효소적 단계에서만 검출된 4종의 화합물: 펜탄산 페닐메틸 에스터 등, 주로 과일 향.

4. 다변량 분석 결과
   - PLS-DA 분석 결과, 제조 단계별 화합물의 차이가 명확하게 구분됨.
   - VIP 점수가 높은 89개의 차별적 화합물이 확인됨.

 

 결론

본 연구는 WRT의 향미 형성이 제조 공정과 밀접한 관련이 있음을 밝혔으며, 특히 후반부 가공 단계에서 주요 향미 화합물이 생성됨을 확인하였다. 감각 평가와 OAV 분석을 통해 WRT의 주요 향미 성분을 규명하였으며, 효소적·비효소적 제조 단계에서 차이가 존재함을 입증하였다. 본 연구는 차 제조 공정의 표준화 및 지능형 생산 전략 수립에 중요한 기초 자료를 제공할 것이다.