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스코빌 척도

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목차

1. 개요

스코빌 척도는 고추의 매운 정도를 나타내는 척도이다. 1912년 미국의 화학자 윌버 스코빌이 개발했으며, 캡사이신이 없는 단고추를 0으로, 캡사이신 농도에 따라 매운 정도를 측정한다. 초기에는 사람이 직접 맛을 보고 매운 정도를 측정했으나, 현재는 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 캡사이신 양을 측정하는 방법이 주로 사용된다. 스코빌 척도는 고추 품종뿐만 아니라 캡사이신과 같은 화학 물질의 매운 정도를 나타내는 데에도 사용되며, 페퍼 X와 같은 고추는 318만 SHU 이상으로, 레시니페라톡신과 같은 물질은 160억 SHU로 측정되기도 한다.

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스코빌 척도

2. 역사

1912년 미국의 화학자 윌버 스코빌이 스코빌 척도를 개발하였다.[61] 이 척도는 어떤 고추가 매운지를 판단하는 기준을 설정하기 위해 작성되었으며, 최초에는 사람이 직접 맛을 보는 방식으로 측정하였다. 단고추와 같이 캡사이신이 없는 고추는 0으로 정하고, 다른 고추는 물에 고추 추출물을 희석하여 다섯 명 정도의 인원이 매운 맛을 느낄 수 없을 때까지 희석했을 때의 비율로 값을 정했다.

2008년, 영국 옥스퍼드 대학교의 리차드 콤프톤 연구팀은 탄소 나노튜브를 이용하여 더 저렴하고 간단하게 캡사이신의 농도를 측정할 수 있는 방법을 개발하여 특허를 출원하였다.[62]

2. 1. 스코빌 척도의 개발

1912년 미국의 화학자 윌버 스코빌이 어떤 고추가 매운지를 판단할 수 있는 기준을 설정하기 위하여 스코빌 척도를 개발하였다.[61] 최초 개발 시에는 사람이 직접 테스트를 하였다. 단고추와 같이 캡사이신이 없는 고추는 0이고, 그 외에는 물에 고추 추출물을 희석하여, 다섯 명 정도의 인원이 매운 맛을 느낄 수 없을 때까지 희석했을 때의 비율로 그 값을 정하였다.

2008년, 영국 옥스퍼드 대학교의 리차드 콤프톤 연구팀이 탄소 나노튜브를 이용하여 보다 저렴하고 간단하게 캡사이신의 농도를 측정할 수 있는 방법을 개발하여 특허를 출원하였다.[62]

2. 2. 과학적 측정 방법의 발전

1912년 미국의 화학자 윌버 스코빌은 고추의 매운 정도를 판단할 수 있는 기준을 설정하기 위해 스코빌 척도를 개발하였다.[61] 초기에는 사람이 직접 맛을 보면서 테스트했다. 단고추처럼 캡사이신이 없는 고추는 0으로 설정하고, 다른 고추들은 물에 희석하여 다섯 명 정도의 사람이 매운 맛을 느끼지 못할 때까지의 희석 비율로 값을 정했다.

1980년대 이후, 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 캡사이시노이드 농도를 정량적으로 측정하고, 이를 스코빌 척도로 환산하는 방법이 사용되고 있다.[8][7] HPLC 방법은 미국 향신료 무역 협회(ASTA)의 "매운맛 단위"를 사용하며, 건조된 고추 질량 1백만 부당 캡사이신 등가물 1부로 정의된다.

HPLC를 이용한 "매운맛 백만분율"(ppmH)은 다음 공식으로 계산한다.[7]

\text{ppmH} = \frac{\text{피크 면적}({\text{캡사이신})} + 0.82\cdot \text{피크 면적}(\text{디하이드로캡사이신)}}{\text{피크 면적}(\text{표준물질))}

피크 면적은 1ml의 아세토니트릴에 건조 시료를 넣어 HPLC로 측정한 값으로 계산한다. 캡사이신 1g을 표준 물질로 사용하여 계산을 보정하고, ppmH 값에 15를 곱하면 스코빌 척도(SHU)가 된다.[7]

2008년에는 영국 옥스퍼드 대학교의 리차드 콤프톤 연구팀이 탄소 나노튜브를 이용하여 더 저렴하고 간단하게 캡사이신 농도를 측정하는 방법을 개발하여 특허를 출원했다.[62]

하지만, 스코빌 척도는 재배 조건, 실험 방법의 불확실성, 수분 함량 등에 따라 결과가 달라질 수 있다는 점을 고려해야 한다.[8][10]

3. 측정 방법

초창기에는 여러 명(보통 5명)의 피험자가 매운맛을 느끼지 않을 때까지 고추 추출물을 설탕물에 희석하여 그 배율을 스코빌 지수로 사용했다. 이 방법으로 카프사이신을 거의 포함하지 않는 피망은 스코빌 지수가 0, 하바네로는 30만으로 평가되었다. 하지만 이 방법은 피험자의 주관에 의존한다는 문제가 있었다.

최근에는 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 카프사이신 양을 전기적으로 측정하는 방법(길레트법 등)이 개발되었다. 현재는 측정 기기를 이용한 방법이 주류를 이루지만, 스코빌 지수가 오랫동안 널리 사용되었기 때문에 기계로 측정한 캡사이신 양을 스코빌 지수로 환산하여 표기하는 방법이 일반적이다.

3. 1. 스코빌 감각 검사 (Scoville Organoleptic Test)

스코빌 관능 검사에서는 말린 고추를 알코올에 녹여 매운 성분(캡사이시노이드)을 추출하고, 이를 설탕물에 희석한다.[3][6][10] 훈련된 5명의 시험관에게 캡사이시노이드 농도를 점차 낮추면서 희석액에서 매운맛이 더 이상 느껴지지 않을 때까지 실험을 진행한다. 과반수(최소 3명)가 매운맛을 감지하지 못하면, 그 희석 비율을 기준으로 매운 정도를 100 SHU의 배수로 평가한다.[1][3][6][10]

주관적 평가를 사용하는 다른 자료에서는 "매운맛 또는 캡사이시노이드 농도를 결정하는 데 사용되는 기존 방법은 시험관 패널을 사용하는 것입니다(스코빌 관능 검사법). ... 고추의 매운맛은 스코빌 매운맛 단위(SHU)로 측정됩니다. 이 측정값은 시험관 패널이 매운맛을 감지할 수 있는 고추 추출물의 최고 희석 비율입니다."라고 언급한다.[7][8][9]

스코빌 관능 검사는 시험관의 미각과 구강 내 매운맛 수용체 수에 따라 결과가 달라지는 인간의 주관성 때문에 부정확하다는 단점이 있다.[1][8] 사람마다 매운맛을 느끼는 정도가 다르기 때문이다. 또 다른 단점은 감각 피로인데,[1] 짧은 시간에 여러 샘플을 맛보면 캡사이시노이드에 대한 미각이 무뎌진다.[6] 실험실 간 결과 편차도 최대 ±50%에 이른다.[10]

초창기에는 여러 명(보통 5명)의 피험자가 매운맛을 느끼지 않을 때까지 고추 추출물을 설탕물에 희석하여 그 배율을 스코빌 지수로 사용했다. 이 방법으로 피망은 스코빌 지수가 0, 하바네로는 30만으로 평가되었다. 하지만 이 방법은 피험자의 주관에 의존한다는 문제가 있다. 혀가 매운맛에 익숙해지기 때문에 혀를 식히는 등의 조치가 필요했고, 1인당 작업량은 8시간에 6개 샘플이 한계였다는 증언이 있다.

최근에는 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 캡사이신 양을 전기적으로 측정하는 방법(길레트법 등)이 개발되었다. 현재는 측정 기기를 이용한 방법이 주류를 이루지만, 스코빌 지수가 오랫동안 널리 사용되었기 때문에 기계로 측정한 캡사이신 양을 스코빌 지수로 환산하여 표기하는 방법이 일반적이다.

3. 2. 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)

1980년대 이후로 고추의 매운맛은 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 정량적으로 측정되어 왔다. 이 방법은 매운맛을 내는 캡사이시노이드의 농도를 측정하며, 일반적으로 캡사이신 함량을 주요 지표로 사용한다.[8][7] 한 논문에서는 "캡사이시노이드를 확인하고 정량화하는 가장 신뢰할 수 있고 빠르며 효율적인 방법은 HPLC이며, 그 결과는 백만분율(ppm)에 16을 곱하여 스코빌 매운맛 단위로 환산할 수 있다"고 언급하고 있다.[8]

HPLC 방법은 미국 향신료 무역 협회(American Spice Trade Association, ASTA)의 1985년 "매운맛 단위"를 사용하는데, 이는 건조된 고추 질량 1백만 부당 캡사이신 등가물 1부로 정의된다. 이러한 "매운맛 백만분율"(ppmH)은 다음 계산식으로 구한다.[7]

:\text{ppmH} = \frac{\text{피크 면적}({\text{캡사이신})} + 0.82\cdot \text{피크 면적}(\text{디하이드로캡사이신)}}{\text{피크 면적}(\text{표준물질)}}

피크 면적은 1ml의 아세토니트릴에 시험할 물질의 건조 샘플을 사용하여 HPLC 추적에서 계산된다. 계산을 보정하는 데 사용되는 표준물질은 캡사이신 1g이다. 스코빌 매운맛 단위는 ppmH 값에 15를 곱하여 구한다.[7] 이 ppmH 정의에 따르면, HPLC를 사용하여 동시에 측정할 수 있음에도 불구하고, 두 가지 주요 캡사이시노이드 이외의 매운맛 화합물은 무시된다.[7]

최근에는 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 카프사이신의 양을 전기적으로 측정하는 길레트법 등이 개발되었다. 현재는 피험자의 주관에 의존하지 않는 측정기기를 이용한 고추 매운맛 측정법이 주류를 이루고 있다. 그러나 스코빌 지수가 오랫동안 사용되어 너무나 보편화되어 있기 때문에, 기계 측정한 카프사이신 양의 수치를 스코빌 지수로 환산하여 표기하는 방법이 일반화되고 있다.

4. 스코빌 척도 목록

스코빌 척도는 고추류의 매운 정도를 나타내는 지표이다. 같은 종이라도 품종, 재배 환경(기후, 토양 등)에 따라 스코빌 지수가 10배 이상 차이 나는 경우가 있으며, 특히 고추에서 이러한 현상이 두드러진다. 100만 스코빌 이상은 "슈퍼 핫(Super Hot)"으로 분류되지만, 순수 캡사이신보다는 훨씬 낮은 수치이다.

스코빌 지수대표적인 것
style="background-color:#800000" |1600만순수한 캡사이신, 디히드로캡사이신, 식품 첨가물, 데스 소스의 "16 MILLION RESERVE or 6 AM RESERVE"
style="background-color:#AA3333" |910만노르디히드로캡사이신
style="background-color:#AA3333" |900만세계에서 가장 매운 젤리 "Lil' Nitro"
style="background-color:#AA3333" |860만호모디히드로캡사이신, 호모캡사이신
style="background-color:#AA3333" |712만더 소스(The Source)
style="background-color:#AA3333" |530만경찰관용 고추 스프레이 원료 (실제로는 수십 배 희석)
style="background-color:#AA3333" |318만페퍼 X[49]
style="background-color:#AA3333" |248만드래곤즈 브레스[51]
style="background-color:#AA3333" |200만일반용 고추 스프레이 원료 (실제로는 수십 배 희석)
style="background-color:#FF0000" |156만 9300 ~ 223만캐롤라이나 리퍼
style="background-color:#FF0000" |150만다 봄 더 파이널 앤서 소스
style="background-color:#FF0000" |148만 3700트리니다드 스코피온 부치 테일러
style="background-color:#FF0000" |141만 2118Naga Viper pepper|나가 바이퍼영어
style="background-color:#FF0000" |137만Trinidad moruga scorpion|트리니다드 모루가 스코피온영어[52]
style="background-color:#FF0000" |119만 3000울트라 데스 소스
style="background-color:#FF0000" |106만 7286Infinity chilli|인피니티 칠리영어
style="background-color:#FF0000" |100만부트 졸로키아
style="background-color:#FF0000" |85만 5000나가 졸로키아 (부트 졸로키아)
style="background-color:#FF0000" |77만메가 데스 소스
style="background-color:#FF0000" |65만 6000SB 캡맥스
style="background-color:#FF0000" |45만 - 68만레드 사비나종 하바네로
style="background-color:#FF0000" |35만비셔스 바이퍼 소스
style="background-color:#FF0000" |28만가장 강력한 대인용 최루 스프레이
style="background-color:#FF0000" |20만 - 45만하바네로
style="background-color:#FF0000" |10만 - 32만 5000스코치 보넷
style="background-color:#FF0000" |10만 - 22만 5000버즈 아이 페퍼
style="background-color:#FF3333" |10만 - 20만자메이칸 핫 페퍼
style="background-color:#FF3333" |10만 - 12만 5000캐롤라이나 카이엔페퍼, 능탁고추
style="background-color:#FF3333" |9만 5000 - 11만바하미안 페퍼
style="background-color:#FF3333" |9만Dave's Gourmet|데이브스영어 얼티밋 인사니티 소스[53]
style="background-color:#FF3333" |8만 5000 - 11만 5000타비체 페퍼
style="background-color:#FF3333" |5만 - 10만프리키누(태국 고추), 칠테핀 페퍼, 로코토
style="background-color:#FF3333" |6만프로스트바이트 (세계 최초, 흰색 매운 소스)[54]
style="background-color:#FF3333" |5만데이브스 인사니티 소스[55]
style="background-color:#FF3333" |4만 - 5만 8000피킨 페퍼
style="background-color:#FF6600" |4만 - 5만슈퍼 칠리 페퍼, 미타카 고추, 고추
style="background-color:#FF6600" |3만 - 5만카이엔 페퍼, 칠리파우더[56], 울피카
style="background-color:#FF6600" |1만 5000 - 9만일반적인 최루 스프레이
style="background-color:#FF6600" |1만 5000 - 3만데 알보르 페퍼, 풋고추
style="background-color:#FF6600" |1만 2000 - 3만망사노 페퍼, 아히
style="background-color:#FF6600" |1만레드 페퍼, 오리지널 데스 소스
style="background-color:#FF6600" |7000 - 8000타바스코 하바네로 소스
style="background-color:#FF6600" |5000 - 2만 3000세라노 페퍼
style="background-color:#FF6600" |5000 - 1만핫 왁스 페퍼, 치포틀
style="background-color:#FF6600" |2500 - 8000할라피뇨[56]
style="background-color:#FF6600" |2500 - 5000구아히요 페퍼, 타바스코 소스
style="background-color:#FF9900" |1500 - 2500로코티요 페퍼
style="background-color:#FF9900" |1200 - 1800타바스코 갈릭 소스
style="background-color:#FF9900" |1000 - 2000파시야 페퍼, 안초 페퍼
style="background-color:#FF9900" |1000 - 2000포블라노 페퍼
style="background-color:#FF9900" |700 - 1000코로나도 페퍼
style="background-color:#FF9900" |600 - 1200타바스코 그린 페퍼 소스
style="background-color:#FFFFCC" |500 - 2500아나하임 페퍼, 피망
style="background-color:#FFFFCC" |500 - 1000뉴멕시코 페퍼
style="background-color:#FFFFCC" |500 - 700산타페 그란데 페퍼
style="background-color:#FFFFCC" |100 - 500페페론치노 페퍼, 피망
style="background-color:#CCFFCC" |0피망



캡사이신 분자 구조

4. 1. 고추 품종별 스코빌 척도

스코빌 매움 단위가지과 고추속 종류
855,000 ~ 3,180,000페퍼 X, 용의 숨결[63], 캐롤라이나 리퍼, 코모도 드래곤[64], 트리니다드 모루가 스콜피온[65], 나가 바이퍼 고추[66][73], 인피니티 칠리[67], 나가 모리치, 부트 졸로키아[68][69], 트리니다드 스코피언 부치 티[70], 베드퍼드셔 슈퍼 나가[71], 스패니시 나가 칠리[72]
350,000 ~ 580,000레드 사비나 고추[73][74][75]
100,000 ~ 350,000하바네로고추[76][78], 스코치보닛고추[78], 대틸 고추, 털고추, 매덤 자넷, 페루비안 화이트 아바네로[77], 자메이칸 고추[78], 파탈리[79], 위리 위리[80], 새눈고추[81]
50,000 ~ 100,000말라구에타 고추, 칠테핀 고추, 피리 피리, 삐낀 고추[58], 라부요고추, 캡시쿰 아파치
30,000 ~ 50,000군터 칠리, 카옌고추, 베리고추, 타바스코고추, 중국고추
10,000 ~ 30,000바야다지 칠리, 세라노고추, 피터 고추, 아르볼고추, 알레포고추, 청양고추, 페페론치노
3,500 ~ 10,000미라솔고추 (또는 과히요고추), 프레즈노고추, 할라페뇨고추, 왁스[83] (예시. 헝가리왁스고추)
1,000 ~ 3,500뉴 멕시코 칠리, 빠시야, 페퍼듀, 포블라노고추 (또는 안초고추)[82], 뽀블레노 베르데[83], 로코틸코 고추, 에스플레트고추
100 ~ 1,000바나나고추, 쿠바넬레, 파프리카[82], 피멘토
0단고추[84][85]


4. 2. 순수 화학 물질별 스코빌 척도

스코빌 매움 단위화학 물질각주
160억레시니페라톡신[86][87][42]
53억티냐톡신[88][43]
1500만 ~ 1600만캡사이신[89][90][44][45]
1500만디하이드로캡사이신[44]
920만노니바마이드[89][44]
910만노르디하이드로캡사이신[89][90][44][45]
860만호모캡사이신, 호모디하이드로캡사이신[89][44]
16만쇼가올[91][46]
10만 ~ 20만피페린[92][47]
6만진저롤[91][46]
1.6만캡시노이드



고추와 같은 식물에서 매운맛을 유발하는 화합물의 종류를 캡사이시노이드라고 하며, 농도와 스코빌 지수 간에 선형 상관관계를 보인다.[40] 캡사이신은 고추에서 가장 중요한 캡사이시노이드이다.[7]

스코빌 지수는 다른 관련 없는 TRPV1 작용제의 매운맛을 나타내는 데 사용될 수 있으며, 때로는 훨씬 더 매운 화합물에 대해 외삽법을 사용하기도 한다. 그러한 물질 중 하나는 레시니페라톡신으로, 일부 대극과 식물(유포르비아)의 수액에 존재하는 알칼로이드이다. 캡사이신보다 1,000배 더 매워 스코빌 지수가 160억이 될 것이다.[41]

5. 한국의 고추와 스코빌 척도

(이전 단계에서 원문 소스 및 요약 정보가 제공되지 않아 빈 출력만 생성되었으므로, 수정할 내용이 없습니다. 따라서 빈 출력을 그대로 유지합니다.)

참조

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[2] 웹사이트 Some Like It Hot: Dorset's Ultra-Hot Chillies http://www.thetravel[...] 2010-08-25
[3] 웹사이트 How Hot is That Pepper? How Scientists Measure Spiciness https://www.smithson[...] Smithsonian.com, US Smithsonian Institution 2017-12-17
[4] 논문 Note on Capsicums https://zenodo.org/r[...] 1912-05
[5] 논문 Determination of Capsaicin and Dihydrocapsaicin in Capsicum Fruit Samples using High Performance Liquid Chromatography
[6] 서적 Handbook of Herbs and Spices https://books.google[...] Elsevier Science
[7] 논문 Improved method for quantifying capsaicinoids in ''Capsicum'' using high-performance liquid chromatography http://hortsci.ashsp[...]
[8] 논문 Sensory properties of chili pepper heat - and its importance to food quality and cultural preference
[9] 논문 Extraction and analytical methods of capsaicinoids - a review https://web.archive.[...]
[10] 서적 Spices and Seasonings https://books.google[...] Wiley-IEEE
[11] 서적 The Complete Chile Pepper Book Timber Press
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[15] 웹사이트 Pepper X – Latest News and Information https://www.chilipep[...] 2019-01-21
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[21] 뉴스 World's hottest pepper is 'hot enough to strip paint' http://beta.news.yah[...] Yahoo! News 2010-12-03
[22] 뉴스 Grantham's Infinity chilli named hottest in world http://www.bbc.co.uk[...] BBC News 2011-02-18
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[24] 웹사이트 World's hottest chile pepper discovered https://web.archive.[...] American Society for Horticultural Science 2008-03-31
[25] 웹사이트 Chile Pepper Heat Scoville Scale https://web.archive.[...] 2006-09-25
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