Discrimination of Red Pepper Powder (Capsicum annuum L.) with Added Seeds Using Inorganic Element and Fatty Acid Profiles in Combination with Canonical Discriminant Analysis

Abstract

고춧가루에 포함된 씨의 함량은 고춧가루 품질에 영향을 미치는 중요한 요인 중의 하나이다. 본 연구에서는 국내에서 유통되는 고춧가루의 고추씨 혼입 여부 및 혼입량을 판별할 수 있는 분석법을 개발하기 위하여 고춧가루의 고추씨 혼입량에 따른 무기원소와 지방산 조성을 분석한 자료와 정준 판별분석법을 활용하여 고추씨 혼입량을 예측할 수 있는 판별함수를 도출하고, 이들 판별함수의 고추씨 혼입량에 대한 판별력을 평가하였다. 국내산 5점과 중국산 5점 등 총 10점의 고추를 이용하여 고추씨가 과피 대비 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 w/w% 수준으로 첨가된 고추씨 혼입 고춧가루 시료 110점을 제조하였다. 이들 고춧가루 시료에서 11종의 무기원소와 15종의 지방산이 검출되었다. 무기원소 중 P와 S의 평균 함량은 고추씨 혼입량과 유의적인(P<0.01) 양의 상관관계를 나타냈지만, Ca의 평균 함량과 고추씨 혼입량 간에는 유의적인(P<0.01) 음의 상관관계가 나타났다. 지방산 중 18:2n-6의 평균 함량은 고추씨 혼입량과 유의적인(P<0.01) 양의 상관관계를 나타낸 반면, 18:1n-7과 18:3n-3의 평균 함량은 고추씨 혼입량과 유의적인(P<0.01) 음의 상관관계를 나타냈다. 정준 판별분석 결과 고춧가루 시료에서 검출된 26종의 성분 중 Ca, P, S 등 무기원소 3종과 18:1n-7, 18:2n-6, 18:3n-3 등 지방산 3종의 함량 값이 고춧가루의 고추씨 혼입량을 잘 구분하는 판별변수로 나타났다. 이들 판별변수로부터 통계적으로 유의한(P<0.001) 2개의 정준 판별함수가 도출되었다. 이들 판별함수를 활용하여 고추씨 혼입 고춧가루 시료 110점을 분류한 결과, 고추씨가 20 w/w% 미만으로 혼입된 고춧가루의 경우 고추씨 혼입량을 0 w/w%(즉 고추씨가 혼입되지 않은 고춧가루), 0 w/w% 초과 10 w/w% 미만, 10 w/w% 이상 20 w/w% 미만 등 3개의 집단으로 정확하게 구분되었다. 따라서 본 연구에서 개발한 판별함수는 고춧가루의 고추씨 혼입 여부와 고추씨가 혼입된 고춧가루에서 그 혼입량을 예측하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

This study examined the inorganic element and fatty acid content in red pepper powder (Capsicum annuum L.) with added seeds and evaluated the quantity of seeds in red pepper powders using analytical data in combination with canonical discriminant analysis. The analytical data were obtained from 110 samples of red pepper powders from five samples of Korean and five samples of Chinese red peppers to which seeds had been added at concentrations of 0 (i.e., none added), 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, and 100 w/w%. Eleven inorganic elements and 15 fatty acids were detected in the samples and used for canonical discriminant analysis. The content of three inorganic elements (P, S, and Ca) and three fatty acids (18:1n-7, 18:2n-6, 18:3n-3) were selected as the discriminant variables; two canonical discriminant functions were generated from these variables. The discriminant functions could correctly discriminate the red pepper powders containing <20 w/w% seeds to their original groups, namely red pepper powder with no added, 0∼10 w/w%, and 10∼20 w/w% seeds. In contrast, the predictive discrimination power of the functions was relatively low for red pepper powders containing ≥20 w/w% seeds compared to those of <20 w/w% seeds.