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문제 정의
- thermophilus 등의 젖산균과 혼합배양이 필요하다⑻. 그러므로 본 연구에서는 분리대두단백을 3종류의 단백분해효소로 처리하여 젖산균들의 생육을 촉진시키고 질감, 풍미 등의 품질이 향상된 frozen soy yogurt를 제조하기 위한 중간단계로서의 soy yogurt 발효과정에 있어서, B. bifidum으로 단독배양하거나 B. bifi-dum과 L. acidophilus 또는 B. bifi-dum과 L. bulgaricu료 혼합배양하여 단백분해효소와 배양 방법의 종류가 비피더스균의 생육특성 및 soy yogurt의 유리 아미노산 함량, 점도, 보수력, 휘발성 향기성분 등에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
제안 방법
- An 의 방법에 따라 효소처리 또는 무처리한 분리대두단백 1g을 각각 증류수 100 mL 첨가하여 자석교반기로 교반시켜 분산시켰다. 이 용액 1 mL를 취하여 micro-Kjeldhal 법으로 질소량을 측정하였으며, 또한 위의 분산액 중 각각 10 mL를 취하여 20% TCA 10m血과 혼합한 후 3, 980Xg에서 20분간 원심분리한 다음 상등액 4mL를 취하여 micro-Kjeldhal 법으로 질소량을 측정하였다.
- 20mL의 acetonitrile를. 가하여 50mL의 centrifuge tube에서 2분간 흔들어 준 후 5, 420Xg에서 5분간 원심분리한 다음 상등액을 0.2 |im membrane Alter로 여과하여 HPLC (Model 305, Gilson Co., France)로 분석하였다. 컬럼은 Aminex HPX-87H를 사용하였으며 검출기는 UV detector# 사용하였고 시료를 20 nL 주입하여 65。。에서 0.
- 또한 Mailard 반응을 방지하기 위해서 isomaltooligosaccharide 40 g에 증류수 40mL를 첨가하여 수용액으로 만든 다음 121。0에서 15분간 멸균하여 soy yogurt mix와 잘 섞어 주었다. 그 후 3TCS- 냉각되면 B. bifidum, L. acidophilus, L. bulgaricus 배양액을 B. bifidum 단독배양에서는 2%(v/v) 접종하였고 B. b诉di必과 L. acidophilus 또는 L. bulgari- cus와의 혼합배양에서는 각각 l%(v/v>씩 접종하여 371에서 14시간 동안 배양하여 soy yogurt를 제조하였다.
- 교반하였다. 발생한 headspace gas를 5 mL gas-tight syringe(Hamilton Co. USA)로 1 mL를 취하여 gas chromato- graph(Model 3400, Varian Co., USA)로 분석하였다. 컬럼은 DB-FFAP(30 mX 0.
- 5 g의 sulfosalicyclic acid를 첨가하고 4℃ 에서 1시간 방치한 후 l, 350Xg에서 30분간 원심분리하였다. 상등액을 citrate buffer(pH 2.5)와 1: 로 혼합한 다음 0.2 µm membrane Ulter로 여과하여 아미노산 자동분석기로 유리 아미노산을 분석하였으며 분석조건은 Table 1과 같다.
- 시료는 Lee와 Oh의 방법(4)을 약간 변형하여 제조하였다. 효소처리 및 비효소처리된 분리대두단백 용액(분리대두단백 45g+증류수 450mL)에 soybean oil 20 g, 안정제 2.
- 시료를 각각 1 g씩 무균적으로 취하여 멸균 peptone 수에 의한 10배 희석법으로 희석하고 MRS(Difco, Detroit, MI, USA)배지에 plating 한 후 B. bifidume: anaerobic jar(Difco, Detroit, MI, USA)를 사용하여 3기로 고정된 배양기에서 48~72시간 동안 혐기적으로 배양하였고 L acidophilus 및 L. bulgaricus는 호기적으로 배양하여 colony 수가 25~250개가 나타나는 평판을 선택하여 산출하였다.
- 즉 10% SPI 용액 (w/v)을 만들고 6N NaOH를 이용하여 각각 pH 7.5(A.. oryzae로부터 추출된 단백분해효소), 7.0 (bromelain) 및 7.8(α-chymotrypsin)로 조정한 다음 항온수조에서 시료의 온도가 3TC가 되게 하여 조단백질함량의 0.5% (w/w)의 효소를 각각 첨가한 후 20분간 교반하면서 반응시켰다. 효소반응이 끝난 SPI 용액은 즉시 87P에서 5분간 가열하여 효소를 불활성화시켜 반응을 정지시킨 다음 6N HCl 을 이용하여 pH 7.
- , USA)로 분석하였다. 컬럼은 DB-FFAP(30 mX 0.25 mmX 0.25 |im)» 사용하였으며 검출기는 flame ionization detector를 사용하였고 주입구의 온도는 200℃, 검출기의 온도는 22(TC로 하였다. Carrier gas는 헬륨을 사용하였다.
- 제조하였다. 효소처리 및 비효소처리된 분리대두단백 용액(분리대두단백 45g+증류수 450mL)에 soybean oil 20 g, 안정제 2.5 g을 첨가하여 soy yogurt mix를 제조한 다음 121℃에서 15분간 멸균하였다. 또한 Mailard 반응을 방지하기 위해서 isomaltooligosaccharide 40 g에 증류수 40mL를 첨가하여 수용액으로 만든 다음 121。0에서 15분간 멸균하여 soy yogurt mix와 잘 섞어 주었다.
대상 데이터
- 효소처리에 사용된 Aspergillus <"yzae로부터 추출된 단백분해 효소(P-4032, activity: 3.8 units/mg protein), bromelain (B-4882, activity: 6.1 units/mg protein), a-chymotiypsin(C- 4129, activity: 54 units/mg protein)은 Sigma사의 제품을 사용하였다. 사용균주는 Bifidobacterium bifidum(K.
- 05%의 L-cystein이 첨가된 MRS broth로 배양하여 사용하였다. B. bifidum, L. acidophilus 및 L. bulgaricus는 37℃로 고정된 배양기에서 24시간 배양하여 soy yogurt 제조에 이용하였다. 요구르트 접종시에는 4P에서 l, 770Xg로 20분간 원심분리시킨 다음 상등액을 제거하고 균체만 회수하여 접종하였다.
- 25 |im)» 사용하였으며 검출기는 flame ionization detector를 사용하였고 주입구의 온도는 200℃, 검출기의 온도는 22(TC로 하였다. Carrier gas는 헬륨을 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 분리대두단백 (SPI)은 A.D.M.(Decatun, Ⅱ., USA)사의 Proten 972를 사용하였고, 안정제는 sodium algi- nate와 carrageenan의 혼합물인 monoice를 (주)광일에서 제공받아 사용하였다.
- 1 units/mg protein), a-chymotiypsin(C- 4129, activity: 54 units/mg protein)은 Sigma사의 제품을 사용하였다. 사용균주는 Bifidobacterium bifidum(K.CTC 3176), Lactobacillus acidophilus(AHCC 2182), Lactobacillus bulgar-icws(KCTC 3188)로서 한국생명공학연구소에서 분양받았으며 사용된 올리고당은 isomaltooligosaccharide로 (주)삼양제넥스연구소에서 제공받았다.
데이터처리
- pH, 적정산도, 점도 및 보수력 측정결과 얻어진 자료에 대한 통계처리는 SAS package를 사용하였으며 분산분석한 결과 유의차가 있는 항목에 대해서는 Duncan's multiple range test로 시료간의 유의차를 검증하였다.
이론/모형
- 4를 사용하여 60rpm에서 spindle이 돌기 시작한 후 1분이 되는 순간의 점도를 centipose(cp)단위로 읽었다. 보수력은 Estelle 등®)의 방법에 따라 시료 10 g을 원심분리관에 담아 원심분리기(Model SR 20.22, Jouan Co., France) UPC에서 20, 160Xg로 30분간 원심분리시킨 다음 상등액을 제거하였으며, 또한 10분간 방치한 후에 생성된 상등액을 스포이드로 제거한 다음 침전물의 중량을 재어서 다음식에 의하여 보수력을 계산하였다.
- 3333px;"> 의 방법에 따라 효소처리 또는 무처리한 분리대두단백 1g을 각각 증류수 100 mL 첨가하여 자석교반기로 교반시켜 분산시켰다. 이 용액 1 mL를 취하여 micro-Kjeldhal 법으로 질소량을 측정하였으며, 또한 위의 분산액 중 각각 10 mL를 취하여 20% TCA 10m血과 혼합한 후 3, 980Xg에서 20분간 원심분리한 다음 상등액 4mL를 취하여 micro-Kjeldhal 법으로 질소량을 측정하였다. 가수분해도는 다음 식을 이용하여 계산하였다.
- 점도는 Ioanna 등(14)의 방법에 의해 Brookfield viscometer (Model LVF, Brookfield Eng., USA)를 사용하였으며, 4℃에서 spindle No. 4를 사용하여 60rpm에서 spindle이 돌기 시작한 후 1분이 되는 순간의 점도를 centipose(cp)단위로 읽었다. 보수력은 Estelle 등®)의 방법에 따라 시료 10 g을 원심분리관에 담아 원심분리기(Model SR 20.
성능/효과
- Soy yogurt의 유기산 조성 및 함량(Table 3)은 배양방법에 따라 뚜렷한 차이를 나타내어, 단독배양의 경우 acetic acid 와 succinic acid의 함량이 가장 많았으며 lactic acid, citric acid 순으로 많았다. 반면 혼합배양에서는 lactic acid의 함량이 가장 많았고 acetic acid, pyruvic acid 순으로 많았으며 단독배양시에 생성된 citric acid와 succinic acid는 검출되지 않았다.
- 4%였다. a-Chymotrypsin 처리군의 가수분해도는 27.4%로써 가장 높았는데, 본 실험에서 사용한 비효소처리 분리대두단백에 비하여 5.5배 정도 증가하였다.
- 대두단백을 이용한 soy yogurt에 관한 연구를 종합하여 보면 soy yogurt 제조시 두유나 대두단백을 효소처리하므로써 콩비린내를 감소시켰고 젖산균의 생육을 촉진시켰다. Lee와 Oh의 연구(4)에서는 분리대두단백을 trypsin과 oc-chymotrypsin 으로 처리하여 대두요구르트를 제조한 결과 효소처리에 의해 산생성이 촉진되었으며, Murata 등⑼은 Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa 등의 미생물에서 주줄한 단백분해효소로 대두단백을 효소처리한 결과 대두 특유의 맛과 향기가 없었고 bromelain, papain 등으로 효소처리한 경우보다 쓴맛을 생성하지 않았다고 보고하였다.
- Lee 등(20)에 의하면 효소에 의하여 분리대두단백의 가수분해가 진행됨에 따라 고유점도가 감소되는데, 고유점도는 분산질의 분자량 및 기하학적 분자구조와 깊은 관계가 있으며 분자량이 작을수록 또한 구조가 구형에 가까울수록 고유점도는 낮아진다고 보고하였다. 배양방법을 달리한시료의 점도는 비효소처리군, bromelain 및 a-chymotrypsin 처리군에서 혼합배양시에 단독배양보다 더 높았다(pv0.05). 발효유의 제조 중 일부는 발효유 제조시 다당류를 생성하여 점도에 영향을 주는데, 특히 Str.
- bulgaricus는 arabinose, mannose, glucose 및 galactose 등으로 구성된 다당류를 생성한다(2). 본 연구에서 L. bulgaricus가 B. bifidum 및 L. acidophulus에 비해 다당류를 생성하여 soy yogurt의 점도증가에 영향을 주었을 것으로 생각된다.
- 3333px;">(5)에서 효소처리한 분리대두단백에 bifidobacteria와 oligosaccharide의 종류를 달리하여 제조한 soy yogg의 점도는 대체적으로 보수력과 유사한 경향을 나타내었는데, 이것은 보수력이 증가할수록 결합수와 자유수의 비율에 있어서 결합수의 양이 상대적으로 증가되어 점도의 증가에 영향을 준다고 보고하였다. 본 연구에서도 효소처리군중에서 점도가 가장 높았던 α-chymotrypsin 처리군의 보수력이 가장 높았고, 전반적으로 점도가 낮았던 A. oryzae로부터 추출한 단백분해효소처리군의 보수력이 낮은 경향을 나타내었다.
- 비효소처리군, A. oryzae로부터 추출한 단백분해효소, bromelain 처리군 및 a-chymotrypsin 처리군의 가수분해도(Fig 1)는 각각 5.0, 11.4, 18.3, 27.4%였다. a-Chymotrypsin 처리군의 가수분해도는 27.
- 요구르트의 성분 규격에 의하면 생균수는 108 CFU/mL이상이 되어야 하는데, 본 연구에서는 생균수가 비효소처리군의 B.bifidum 단독배양의 경우를 제외한 모든 시료군에서 108 CFU/g 이상이었으므로 요구르트의 성분 규격에 적합하였다.
- oqyzae로부터 추출한 단 백 분해 효소처리리 군이 다른 효소처리군에 비하여 isoleucine, leucine, lysine 및 arginine 등의 염기성 아미노산의 함량이 많았으며 특히 lysine 함량이 매우 많았다. 즉 유리아미노산의 함량이 높았던 A.oryzae에서 추출한 단백분해효소처리군은 가수분해도가 높았던 a-chymotrypsin 처리군에 비해 lacticacid 함량이 높았고 pH는 더 낮으며, 산도는 높았고 생균수는 많았는데 이것은 유리아미노산의 함량이 높았기 때문이라고 생각된다. 배양방법에 따라서는 생성된 총 유리아미노산 함량이 효소처리군의 경우 특히 bromelain 처리군과 otchymotrypsin 처리군에서는 단독배양에서 가장 많았으나 A.
- 로부터 추출한 단백분해효소 및 bromelain 효소처리에 의해 보수력이 크게 감소하였으나, α-chymotrypsin 처리군은 크게 낮아지지 않았다. 즉 효소처리를 달리한 시료의 보수력은 단독배양의 경우 α-chymotrypsin 처리군에서 가장 높았으나(p<0.05) 혼합배양의 경우는 비효소처리군에서 가장 높았다(p<0.001). Kwon의 연구 4%를 차지하였는데, 혼합배양에서의 산도증가는 주로 lactic acid에 기인하는 것으로 생각된다. 향미성분의 생성에 필요한 전구체인 citric acid는 단독배양에서만 검출되었으며, 비효소처리군에서 6.5 ppm으로 가장 많았으며 bromelain 처리군과 a-chymotrypsin 처리군에서 각각 5.4, 4.2 ppm을 나 타내었던 반면 A. 로부터 추출한 단백분해효소처리군에서는 citric acid가 검출되지 않았다. 단독배양에서만 검출 된 succinic acid는 a-chymotrypsin 처리군에서 52.
- acidophilus로 발효시켜 젖산발효 대두유를 제조한 결과, 효소처리에 의해 유리아미노산의 함량이 증가되었다고 보고하여 본 연구와 일치하였다. 효소처리군 중에 서는 효소의 기질특이성이 없는 A. oqyzae로부터 추출한 단 백 분해 효소처리리 군이 다른 효소처리군에 비하여 isoleucine, leucine, lysine 및 arginine 등의 염기성 아미노산의 함량이 많았으며 특히 lysine 함량이 매우 많았다. 즉 유리아미노산의 함량이 높았던 A.
- 2와 같다. 효소처리를 달리한 soy yogurt의 pH는 단독배양시에 비효소처리군이 6.44로 가장 높았으나, 혼합배양시에는 a-chymotrypsin 처리군이 가장 높았다(p<0.001). 또한 배양방법을 달리한 시료의 pH는 혼합배양시에 단독배양보다 낮았다(p<0.
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