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문제 정의
- 유기산 처리 갑오징어갑 분말을 가공 기능성 개선을 위한 칼슘제로 사용하고자 하는 경우 우선적으로 가용화가 이루어져야 할 것이다. 따라서 본 실험에서는 갑오징어갑 분말의 가공 기능성 개선제로서 사용 가능성을 검토하기 위하여 갑오징 어갑 관련 분말과 시 판 칼슘제 의 가용화 정도를 살펴 본 결과는 Fig. 1과 같다. 단순 건조 갑오징 어갑 분말의 경우 가용화도가 38.
- 따라서, 본 연구에서는 갑오징어갑 칼슘제의 가공 기능 성 개선제 및 건강 기능성 개선제로서의 가능성을 타진하기 위하여 두유 응고능, 항균성, pectin 결합능, 과산화물 흡착능, 폐수로부터 단백질 회수능 및 칼슘 흡수능 등과 같은 가공 및 건강 기능 특성에 대하여 살펴보았다.
- 뿐만이 아니라, 가용 화 칼슘의 경우 소장에서 흡수가 용이하여 흡수되어 뼈나 치아의 조직에 강도를 부여하는 신체 지관으로부터 흡수한 영양소를 각 세포에 부드럽게 전달하여 지기능 이외에 체 액의 pH를 약 알칼리성으로 유지시켜 장세포 및 효소의 활 성화에 의한 근육의 수축, 혈액 응고 및 여러가지 심혈관 계 질환의 예방에 관여하는 기능 (Reykdal and Lee, 1991) 을 가지고 있어 건강 기능성 개선제로도 사용이 가능하리 라 추정된다. 이러한 일면에서 대부분이 폐기 또는 비료와 같이 비효율적으로 이용되고 있거나, 단순히 분쇄 및 건조 하여 가용화율을 고려하지 않거나 이산화탄소 등의 발생을 고려하지 않은 상태에서 이용을 시도하고 있는 갑오징어갑 을 아세트산으로 처리하여 여러가지 용도로 이용하고자 하였다.
가설 설정
- 2)Coagulation did not occurred. 3) Coagulation occurred.
제안 방법
- Surimi 가공폐수의 제조는 Suh et al. (1995)의 방법을 약간 수정하여 다음과 같은 방법으로 조제하여 사용하였다. 갈치의 머리와 내장을 제거하고, 혈액과 협잡물을 제거하기 위하여 가볍게 수세한 후 채육하였다.
- Surimi 가 공폐수로부터 수용성 단백질의 회수는 다음과 같은 방법으로 실시하였다. 가공폐수로부터 수용성 단백질을 회수하기 위하여 가공폐수에 칼슘제를 0-1.2% (w/v) 범위 (이하 칼슘 제)로 첨가한 다음 30분간 간혹 저어준 것을 원심분리 (7, 000 Xg, 15 min)하여 수용성 단백질을 회수하였다.
- (1995)의 방법을 약간 수정하여 다음과 같은 방법으로 조제하여 사용하였다. 갈치의 머리와 내장을 제거하고, 혈액과 협잡물을 제거하기 위하여 가볍게 수세한 후 채육하였다. 이어서 채육한 육에 대하여 2배량의 물을 가한 후 저온 흐卜 (5-10℃)에서 30분간 교반하고, 세겹 이상의 cheese cloth로 여과하여 여액을 분리 하였다.
- (1995)의 방법을 약간 수 정하여 측정하였다. 과산화물의 흡착능 측정을 위한 시료 는 linoleic acid의 일정량을 37℃에서 일정 기간 가온하여 과산화물을 생성시킨 다음 일정량씩 분취하여 여기에 아세 트산 처리 갑오징어갑 칼슘제를 첨가하고 교반하였으며, 이어서 linoleic acid를 여과 및 동량의 증류수를 가하고, 재교반한 다음 분액여두에 옮긴 후 유지증을 분리하여 제 조하였다. 과산화물 흡착능은 이를 시료로 하여 Hayase and Kato (1984)의 방법에 따라 과산화물값을 측정하여 무첨가물의 과산화물값에 대한 무첨가물과 첨가물의 과산 화물값 차이의 상대비율 (%)로 표시하였다.
- 두유의 응고능 측정은 Lu et al. (1980)과 같은 방법으로 water bath (80℃) 상에서 일정량 (2mL)의 두유를 cap tube 에 넣고, 여기에 일정농도의 응고제 (대두량의 0.2-1.4%)를 각각 달리 첨가하면서 응고 여부를 관찰하였다.
- 두유는 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 시중에서 구 입한 대두를 수돗물로 수세 및 침지 (12시간)한 후 원료 대두의 10배에 해당하는 증류수를 가한 다음 waring blender로 마쇄 (5분)하여 두미를 제조하였다. 제조한 두미 를 가열(95-100℃, 10분) 및 여과포 (세겹의 cheese cloth) 로 감압여과하고 비지를 제거하여 두유를 얻었다.
- 아세트산 처리 갑오징어갑 칼슘제는 체가름한 갑오징어 갑 분말을 800℃에서 2시간 동안 소성처리한 다음 이의 가 용성 개선을 위하여 아세트산에 대한 칼슘의 몰비율을 0.4 로 하여 실온에서 12시간 교반한 후 이를 건조 (50℃ 에서 약 24시간)하여 제조하였다.
- 아세트산 처리 갑오징어갑 칼슘제의 항균성 측정을 위한 시료는 일정량의 칼슘제를 증류수에 용해시키고, 이어서 여과하여 사용하였다. 항균성의 즉정은 Bauer et al.
- 에탄올 불용성 고형물은 AOAC법 (1990)에 따라 오이지 를 세절한 다음, 이의 일정량에 95% 에탄올 (마쇄물의 5배, v/w)을 가한 후 water bath에서 에탄올 가용성 물질을 추출 (95℃, 1시간) 및 여과하여 제거한 후 잔사의 형태로 얻었 고, 이를 다시 정 제하기 위하여 잔사에 대하여 2배량 (v/w) 의 에탄올, 아세톤을 가하고 약 30분간 교반 및 여과하여 탈수 및 건조 (50℃, 48시간)처리 하여 제조하였다
- 오이지는 플라스틱통 (10L)에 수세한 오이를 넣고, 침지 액으로 오이의 동량에 해당하는 10% 식염수를 가한 다음 밀폐 및 발효 (25℃, 20일)시켜 제조하였다. 이와 같이 침 지액으로 10% 식염수 만으로 숙성한 오이지를 대조구로 하였고, 경도 보존을 위하여 침지액으로 10% 식 염수 이외 에 0.
- 칼슘의 용해도는 시료가 포화가 되도록 탈이온수를 첨가 하여 상온에서 3시간 되도록 진탕 반응시킨 다음 여과하여 조제하였다. 이 여액을 질산으로 습식 분해한 후 ICP (Inductively coupled plasma spectrophotometer, Atomscan 25, TJA)로 칼슘을 분석하여 그 농도로 하였다.
- 1 mL씩 분주하여 균일하게 도말하였다. 이어서 paper disk (직경: 8 mm, Advantec Toyo, Japan)를 평판배지 위에 올려 놓고, 시료액을 마이크로 실린저로 20 “L씩 주입하였고, 곰팡이의 경우 25℃에서 48시간을, 세균 의 경우 37℃에서 48시간을 배양한 후 paper disk 생육저지 원의 직경을 측정하여, 이를. 항균성으로 하였다.
- 이를 소화액의 일정량(20 mL)이 함유된 beaker에 넣은 후, 37 ℃ 에서 pH 5 정도가 되 도록 소화시 킨 다음 pancreatin- bile salt mixture 5 mL를 가하고 2시간 동안 재소화시 켰다. 이어서 이를 시료로 하여 ICP (inductively coupled plasma spectrophotometer, Atomscan 25, TJA)로 칼슘을 분석한 다음 칼슘의 흡수율은 시료 칼슘 함량에 대한 투석물의 칼슘 함량의 상대비율 (%)로 하였다.
- 오이지는 플라스틱통 (10L)에 수세한 오이를 넣고, 침지 액으로 오이의 동량에 해당하는 10% 식염수를 가한 다음 밀폐 및 발효 (25℃, 20일)시켜 제조하였다. 이와 같이 침 지액으로 10% 식염수 만으로 숙성한 오이지를 대조구로 하였고, 경도 보존을 위하여 침지액으로 10% 식 염수 이외 에 0.3%에 해당하는 칼슘제를 첨가하여 숙성한 오이지를 칼슘제 처리 오이지로 하였다.
- (1966) 의 방법에 따라 실시하였다. 즉, 항균성 측정을 위하여 분 주받은 곰팡이는 미리 배양시킨 potato dextrose agar 사면 배지에 멸균 생리식염수 5mL를 가하고, 백금이로 긁어 현탁시킨 현탁액을 potato dextrose agar 평판배지에 0.1 mL씩 분주하여 균일하게, 도말하였으며, 세균은 Muller Hinton broth에 균을 각각 1 백금이씩 접종하고 일정온도 (37℃, 6-8 시간)에서 진탕시킨 배양액을 Muller Hinton agar 평판배지에 0.1 mL씩 분주하여 균일하게 도말하였다. 이어서 paper disk (직경: 8 mm, Advantec Toyo, Japan)를 평판배지 위에 올려 놓고, 시료액을 마이크로 실린저로 20 “L씩 주입하였고, 곰팡이의 경우 25℃에서 48시간을, 세균 의 경우 37℃에서 48시간을 배양한 후 paper disk 생육저지 원의 직경을 측정하여, 이를.
대상 데이터
- 갑오징 어<Sepia esculenta) 갑은 2000년 3월에 부산시 사 하구 소재 우영수산 (주)로부터 갑오징어 가공 중 발생하는 부산물을 구입하여 가볍게 수세 및 탈수한 후 동결 (-25℃), 분쇄 및 열풍건조 (50℃, 24시간)한 다음 체가름 (60 mesh) 한 것을 아세트산 처리 갑오징어갑 칼슘제의 제 조 원료로 사용하였다. 칼슘제의 펙틴 결합능 측정을 위한 오이는 2002년 7월에 경남 통영소재 슈퍼에서 구입하여 사 용하였으며, 무게 200-230g 범우], 길이 19-21 cm 범위의 짧고 굵은 신선한 조선오이를 선별하여 깨끗이 씻어서 사용하였다.
- 로부터 구입, 사용하였다. 그리고, 유용성 단백질의 회수 실험을 위한 수 산가공 폐수는 경남 통영소재 어시장에서 2002년 8월에 선 도가 양호 (휘 발성염 기질소 함량: 18.2mg/100g)한 갈치 (Trichiurus lepturus)를 구입하여 사용하였다. 항균성 측정 을 위한 균주는 Table 1에 표기한 바와 같이 곰팡이 2종, 세균 7종을 한국과학 기술연구원 유전공학센터에서 분양 받아 사용하였다.
- 두유의 제조를 위한 대두는 2002년 8월에 경남 통영소재 재래식 시장에서 구입하여 사용하였고, 과산화물 흡착능 측정을 위한 linoleic acid는 Sigma Co.로부터 구입, 사용하였다. 그리고, 유용성 단백질의 회수 실험을 위한 수 산가공 폐수는 경남 통영소재 어시장에서 2002년 8월에 선 도가 양호 (휘 발성염 기질소 함량: 18.
- 항균성 측정 을 위한 균주는 Table 1에 표기한 바와 같이 곰팡이 2종, 세균 7종을 한국과학 기술연구원 유전공학센터에서 분양 받아 사용하였다. 그리고, 칼슘 흡수율의 비교를 위한 가다 랑어뼈는 2002년 4월 경남소재。사로부터, 소뼈는 2002년 4월에 경남소재 T마트로부터 분양받아 각각 121℃에서 3 시간동안 열처리, 건조 및 분쇄 (100 mesh 통과) 하여 원료 로 사용하였고, 해조류 칼슘제는 2002년 (주) 이롬 라이프 로부터 구입하여 사용하였다.
- 갑오징 어<Sepia esculenta) 갑은 2000년 3월에 부산시 사 하구 소재 우영수산 (주)로부터 갑오징어 가공 중 발생하는 부산물을 구입하여 가볍게 수세 및 탈수한 후 동결 (-25℃), 분쇄 및 열풍건조 (50℃, 24시간)한 다음 체가름 (60 mesh) 한 것을 아세트산 처리 갑오징어갑 칼슘제의 제 조 원료로 사용하였다. 칼슘제의 펙틴 결합능 측정을 위한 오이는 2002년 7월에 경남 통영소재 슈퍼에서 구입하여 사 용하였으며, 무게 200-230g 범우], 길이 19-21 cm 범위의 짧고 굵은 신선한 조선오이를 선별하여 깨끗이 씻어서 사용하였다. 두유의 제조를 위한 대두는 2002년 8월에 경남 통영소재 재래식 시장에서 구입하여 사용하였고, 과산화물 흡착능 측정을 위한 linoleic acid는 Sigma Co.
- 2mg/100g)한 갈치 (Trichiurus lepturus)를 구입하여 사용하였다. 항균성 측정 을 위한 균주는 Table 1에 표기한 바와 같이 곰팡이 2종, 세균 7종을 한국과학 기술연구원 유전공학센터에서 분양 받아 사용하였다. 그리고, 칼슘 흡수율의 비교를 위한 가다 랑어뼈는 2002년 4월 경남소재。사로부터, 소뼈는 2002년 4월에 경남소재 T마트로부터 분양받아 각각 121℃에서 3 시간동안 열처리, 건조 및 분쇄 (100 mesh 통과) 하여 원료 로 사용하였고, 해조류 칼슘제는 2002년 (주) 이롬 라이프 로부터 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 측정한 데이터는 평균값으로 나타내었고, 이들 ANOVA test를 이용하여 분산분석한 후 Duncan의 다중위 검정 (Larmond, 1973)으로 최소 유의차 검정 (5% 유의 수준)을 실시하였다.
이론/모형
- 탁도는 칼슘제 처리 (수용성 단백질의 회수) 후 여액을 시료로 하여 분광광도계 (Shimadzu UV-140-02, Japan)로 측정한 흡광도 (660 nm)로 하였다. COD는 수질오염 공정 시 험법 (Ministry of Enviroment, 2000)에 따라 산성 과망간산 칼륨법으로 측정하였다.
- Total-N는 AOAC법 (1990)에 따라 semimicro Kjeldahl법 으로 측정하였고, pH는 pH meter (Metrohm 691, Swiss)로 측정하였다.
- 과산화물의 흡착능 측정을 위한 시료 는 linoleic acid의 일정량을 37℃에서 일정 기간 가온하여 과산화물을 생성시킨 다음 일정량씩 분취하여 여기에 아세 트산 처리 갑오징어갑 칼슘제를 첨가하고 교반하였으며, 이어서 linoleic acid를 여과 및 동량의 증류수를 가하고, 재교반한 다음 분액여두에 옮긴 후 유지증을 분리하여 제 조하였다. 과산화물 흡착능은 이를 시료로 하여 Hayase and Kato (1984)의 방법에 따라 과산화물값을 측정하여 무첨가물의 과산화물값에 대한 무첨가물과 첨가물의 과산 화물값 차이의 상대비율 (%)로 표시하였다.
- 무기질은 Tsutagawa et al. (1984)의 방법으로 시료의 유 기질을 습식 분해한 후 ICP (inductively coupled plasma spectrophotometer, Atomscan 25, TJA)로 즉정하였다.
- 아세트산 처리 갑오징어갑 칼슘제의 항균성 측정을 위한 시료는 일정량의 칼슘제를 증류수에 용해시키고, 이어서 여과하여 사용하였다. 항균성의 즉정은 Bauer et al. (1966) 의 방법에 따라 실시하였다. 즉, 항균성 측정을 위하여 분 주받은 곰팡이는 미리 배양시킨 potato dextrose agar 사면 배지에 멸균 생리식염수 5mL를 가하고, 백금이로 긁어 현탁시킨 현탁액을 potato dextrose agar 평판배지에 0.
성능/효과
- 2% 범우])에 따른 surimi 가 공폐수의 pH, total-N, COD 및 탁도는 Table 4와 같다. 시 제 칼슘제를 처리하지 않은 원 가공폐수의 total-N 함량 및 pH는 각각 162.0 mg/100 mL 및 6.90을 나타내 었 고, 수용성 단백질의 회수를 위하여 시제 칼슘제로 처리하는 경우 처 리농도가 증가할수록 두 성분 모두 감소하는 경향을 나타 내었으며, 시제 칼슘제 1.0%처리 가공폐수의 경우 total-N 함량 및 pH는 각각 114.2 mg/100 mL 및 6.31 을 나타내 었 다. 이와 같이 시제 칼슘제의 첨가농도가 증가할수록 total-N 함량이 감소하는 것은 시제 칼슘제의 칼슘이온(양 이온)이 전하를 띠고 있는 단백질의 carboxyl group (음이 온)간에 가교결합의 역할을 하여 거대한 망목을 형성하게 함으로서 침전하여 분리제거 되었기 때문이라 판단되었다.
- O 茅종 시험 균주에 대한 시제 칼슘제 용해물의 항균성을 식품가공 품질개선제로 이용 가능한 농도에서 측정한 결과는 Table 2와 같다. 시제 칼슘제 용해물의 항균력은 칼슘함 량으로서 0.2-5.0% 범위에서는 gram negative 및 positive에 관계없이 광범위한 항균력을 보였으나, 0.1% 범위에서는 거의 항균력을 나타내지 못하였다. 그리고, 전농도에서 곰 팡이에 대한 항균력은 인정되지 않았다.
- 007을 나타내어, 탁도의 경우 완연한 제거효과로 투명하였으나, COD의 경우 그 감소효과가 아주 미미하였다. 이로 미루어 보아 수용성 단백질 등과 같이 고분자의 경우 대부분이 제거되어 탁도의 경우 아주 낮았 다고 판단되었으나, peptide 및 엑스분과 같은 저분자 물질 의 경우 가용성의 형태로 대부분이 잔존하여 있어 탁도와 는 달리 COD의 경우 높았다고 판단되었다. 따라서 수산연 제품의 가공폐수에 칼슘제를 처리하는 경우 수용성 단백질 은 대부분이 회수되어 재이용을 검토할 수 있으리라 판단 되었으나, peptide 및 일부 저분자 엑스분 등과 같은 일부 수용성 성분은 잔존하여 폐수처리 효과는 아주 미미하였다.
- 90을 나타내었다. 이를 시제 칼 슘제로 처리하는 경우 COD 및 탁도는 처리농도가 증가할수록 수용성 단백 질의 제거량이 많아 두 성분 모두 감소하는 경향을 나타내었고, 시제 칼슘제 1.0%처리 가공폐수는 각각 1, 418 mg/L 및 0.007을 나타내어, 탁도의 경우 완연한 제거효과로 투명하였으나, COD의 경우 그 감소효과가 아주 미미하였다. 이로 미루어 보아 수용성 단백질 등과 같이 고분자의 경우 대부분이 제거되어 탁도의 경우 아주 낮았 다고 판단되었으나, peptide 및 엑스분과 같은 저분자 물질 의 경우 가용성의 형태로 대부분이 잔존하여 있어 탁도와 는 달리 COD의 경우 높았다고 판단되었다.
- (1995)은 무, 오이 등을 원료로 하여 발효 식품을 제조하는 경우 숙성 중 알코올 불용성 고형물과 결 합하고 있는 칼슘의 증가는 펙틴의 그물구조의 형성에 기 여하고, 이는 아삭아삭한 맛에 지대하게 관여한다고 보고 한 바 있다. 이와 같은 결과로 미루어 보아 오이지 제조시 첨가한 시제 칼슘제는 오이지의 숙성 중 알코올 불용성 고 형물의 칼슘 함량을 증가시키고, 이의 상당 부분이 오이지 pectin 중의 carboxyl group의 음전하와 음전하 간에 가교 역할을 하여 그물구조를 형성시킴으로서 오이지 pectin 물 질의 가용화 억제에 의한 경도 저하억제에 기여하리라 판 단되 었 다.
- 그리고, 전농도에서 곰 팡이에 대한 항균력은 인정되지 않았다. 이와 같은 결과로 미루어 보아 칼슘제의 경우 단독으로 항균제로 사용하기에 는 다소 항균력이 낮았으나, 두부의 응고제, 수산연제품 등의 탄력 강화 및 오이지 등과 같은 발효식품의 경도 및 색 보존제와 같이 식품가공품 제조 중 품질 개선제로 이용하는 경우 품질 개선과 더불어 적절한 농도에서는 약간의 유 통 기한 연장의 효과도 기대할 수 있으리라 판단되었다.
- (1995)의 경우 탄산칼슘을 주로 하는 패각을 회화한 다음 과산화물이 생성된 지질에 첨가하는 경우 과산화물이 상당히 흡착 제거되었다고 보고한 바 있다. 이와 같은 결과와 본 실험의 결과가 차이가 있는 것은 회화 패각의 경우 회화에 의해 다공성의 산화칼슘이 생 성되어 과산화물이 여기에 흡착되어지나, 본 calcium acetate를 주성분으로 하는 시제 칼슘제의 경우 다공성이 적어 과산화물의 흡착이 거의 없었으리라 판단되었다. 이와 같은 결과로 미루어 보아 시제 칼슘제의 경우 다지방 가공식품의 과산화물 흡착 제거를 목적으로 사용하기에는 부적절 하리라 판단되었다.
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