유기산을 이용한 알긴산의 분해 및 올리고당화 조건을 검색한 결과, 유기산 종류와 농도에 관계없이 $100^{\circ}C$ 이하의 온도 조건은 알긴산을 올리고당으로 분해하는데는 적절하지 못하였다. 반면, $110^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$ 조건은 유기산 종류와 농도에 따라 다소의 차이는 있었으나 올리고당화할 수 있는 조건이었으며, 마이크로파 처리나 초음파 처리와 같은 물리적 가열 처리 방법은 알긴산 분해에 효과적인 방법이 아닌 것으로 확인되었다. 분해율의 측면에서 최적 분해 조건은 citrate나 malate로 $120^{\circ}C$에서 120분 가압가열처리하는 조건이었으나, TLC 상에서 $110^{\circ}C$에서는 $3\~4$개, $120^{\circ}C$ 처리 조건은 $7\~8$개의 올리고당 획분이 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 보아 유기산을 이용한 알긴산 올리고당 생산은 $0.5\%$ citrate를 이용하여 $120^{\circ}C$에서 90분 동안 가압가열처리하는 것이 최적의 조건이었다.
유기산을 이용한 알긴산의 분해 및 올리고당화 조건을 검색한 결과, 유기산 종류와 농도에 관계없이 $100^{\circ}C$ 이하의 온도 조건은 알긴산을 올리고당으로 분해하는데는 적절하지 못하였다. 반면, $110^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$ 조건은 유기산 종류와 농도에 따라 다소의 차이는 있었으나 올리고당화할 수 있는 조건이었으며, 마이크로파 처리나 초음파 처리와 같은 물리적 가열 처리 방법은 알긴산 분해에 효과적인 방법이 아닌 것으로 확인되었다. 분해율의 측면에서 최적 분해 조건은 citrate나 malate로 $120^{\circ}C$에서 120분 가압가열처리하는 조건이었으나, TLC 상에서 $110^{\circ}C$에서는 $3\~4$개, $120^{\circ}C$ 처리 조건은 $7\~8$개의 올리고당 획분이 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 보아 유기산을 이용한 알긴산 올리고당 생산은 $0.5\%$ citrate를 이용하여 $120^{\circ}C$에서 90분 동안 가압가열처리하는 것이 최적의 조건이었다.
This study was carried out to prepare the depolymerized alginates by physical treatment processing with organic acids. The applied physical treatment methods were autoclaving, microwaving, and ultrasonicating, Among several physical depolymerization methods, autoclaving treatment was the most effect...
This study was carried out to prepare the depolymerized alginates by physical treatment processing with organic acids. The applied physical treatment methods were autoclaving, microwaving, and ultrasonicating, Among several physical depolymerization methods, autoclaving treatment was the most effective for hydrolyzing the alginate to low molecular compounds such as oligosaccharides. Citrate was most effective catalyst in hydrolyzing alginate to some oligosaccharides among organic acids. An acceptable autoclaving conditions for hydrolyzing alginate to oligosaccharides were to treat at $110^{\circ}C$ for 90 min and $120^{\circ}C$ for 60 min, respectively. The maximum depolymerization percentage produced by autoclaving was $56.8\%$. The depolymerized alginates prepared by autoclaving at $110^{\circ}C\;and\;120^{\circ}C$ has oligosaccharides of $3\~4 $and $7\~8$ species, respectively. The optimum condition for alginate oligosaccarides was autoclaving treatment with $0.5\%$ citrate solution at $120^{\circ}C$ for 90 min.
This study was carried out to prepare the depolymerized alginates by physical treatment processing with organic acids. The applied physical treatment methods were autoclaving, microwaving, and ultrasonicating, Among several physical depolymerization methods, autoclaving treatment was the most effective for hydrolyzing the alginate to low molecular compounds such as oligosaccharides. Citrate was most effective catalyst in hydrolyzing alginate to some oligosaccharides among organic acids. An acceptable autoclaving conditions for hydrolyzing alginate to oligosaccharides were to treat at $110^{\circ}C$ for 90 min and $120^{\circ}C$ for 60 min, respectively. The maximum depolymerization percentage produced by autoclaving was $56.8\%$. The depolymerized alginates prepared by autoclaving at $110^{\circ}C\;and\;120^{\circ}C$ has oligosaccharides of $3\~4 $and $7\~8$ species, respectively. The optimum condition for alginate oligosaccarides was autoclaving treatment with $0.5\%$ citrate solution at $120^{\circ}C$ for 90 min.
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문제 정의
본 연구에서는 주요 해조 다당 중의 하나인 알긴산을 올리고당 화하기 위해 지금까지 행해진 효소적 처리 방법과는 구별되는 저농도의 유기산을 특정의 물리적 조건하에서 처리하여 알긴산의 가수분해 조건에 대하여 검토하였다.
제안 방법
, MLS 3020, Japan)를 이용하였다. 또한 마이크로파 가열 처리는 마이크로파 장치(MDS 2000, CEM Co., USA)를 이용하여 온도, 시간 및 처리 강도 (po- wer)를 조절하면서 사용하였고, 초음파 가열 처리는 고강도 초음파 처리기(VCX 600-20kHz, Sonics & Materials Inc., USA)를 이용하였으며, 이때 사용한 probe 는 tapered micro tips(03 mm)였다.
0% 농도의 용액을 이용하였다. 물리적 처리법으로 70~100t의 가열 분해 처리 는 water bath를 이용하였고, HOt(7 Lbs 가압)와 120t (15 Lbs 가압) 가열 처리는 고압 멸균기 (Sanyo Co., MLS 3020, Japan)를 이용하였다. 또한 마이크로파 가열 처리는 마이크로파 장치(MDS 2000, CEM Co.
유기산의 종류에 관계없이 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.5 및 2.0% 농도의 용액을 이용하였다. 물리적 처리법으로 70~100t의 가열 분해 처리 는 water bath를 이용하였고, HOt(7 Lbs 가압)와 120t (15 Lbs 가압) 가열 처리는 고압 멸균기 (Sanyo Co.
대상 데이터
알긴산(Na-alginate)과 acetate, citrate, lactate, malate, succinate 등 5종의 유기산은 시판 제품 (Sigma Co., USA)을 구입하여 사용하였다.
성능/효과
0%의 분해율을 나타내었으며, 분해 시간이 길수록 분해율이 높아지는 경향을 보였다 (Table 3). 100℃ 조건에서 90분간 처리로 10% 정도의 분해율을 나타내었으며 (Table 4), 이온도 조건에서 citrate와 malate를 이용하는 것이 다른 유기산보다는 분해에 효 과적이었으나 유기산 농도와 분해 효과의 상관성은 확인할 수 없었다.
90℃에서는 최고 7.5%의 분해율을 보여주었으나, 전체적으로 2.0~6.0%의 분해율을 나타내었으며, 분해 시간이 길수록 분해율이 높아지는 경향을 보였다 (Table 3). 100℃ 조건에서 90분간 처리로 10% 정도의 분해율을 나타내었으며 (Table 4), 이온도 조건에서 citrate와 malate를 이용하는 것이 다른 유기산보다는 분해에 효 과적이었으나 유기산 농도와 분해 효과의 상관성은 확인할 수 없었다.
각 분해 시료의 당질 조성을 간접적으로 확인하기 위해 TLC를 행한 결과, 효소 처리법에서의 TLC 결과와 비교해 볼 때 (Joo et al., 1996), 유기산의 종류, 농도 및 분해 시간에 관계없이 처리 온 도가 lOtft 이하의 조건에서는 올리고당으로 판단되는 획분이 거의 확인되지 않았다. 반면 llOt: 및 120t의 분해 조건에서는 각각 3~4개 및 7~8개의 올리고당 획분이 확인되었다 (Fig.
각 유기산을 0.3~2.0% 농도로 만든 다음 알 기산을 1% 농도로 첨가하여 100t, 1시간 처리하고 분해율을 확인한 결과 (Fig. 1), 유기산의 종류에 관계없이 0.7% 처리 구간까지는 분해율이 증가하였으나, 그 이상의 농도에서는 큰 변화가 없었다. 오히려 유기산 1.
7%는 큰 차이를 확인할 수 없었다. 따라서 효율적인 알긴산 분 해를 위한 유기산의 경우 citrate나 malate, 유기산의 농도의 경우 0.5%, 처리 조건의 경우 120t의 고온 가압 처리가 적절하였다. 한편, 효소 처리법과 유기산 처리법의 분해율을 단순하게 비교하여 보면 유기산 처리법이 최대 56.
유기산을 이용한 알긴산의 분해 및 올리고 당화 조건을 검색한 결과, 유기산 종류와 농도에 관계없이 10(花 이하의 온도 조건은 알긴산을 올리고당으로 분해하는 데는 적절하지 못하였다. 반면, liot와 12(允 조건은 유기산 종류와 농도에 따라 다소의 차이는 있었으나 올리고 당화할 수 있는 조건이었으며, 마이크로파 처리나 초음파 처리와 같은 물리적 가열 처리 방법은 알긴산 분해에 효과적인 방법이 아닌 것으로 확인되었다. 분해율의 측면에서 최적 분해 조건은 citrate나 malate로 120◎에서 120분 가압가열 처리하는 조건이었으나, TLC 상에서 110℃에서는 3~4개, 120fc 처리 조건은 7~8개의 올리고당 획분이 확인되었다.
분해 시간이 경과할수록 TLC 상에서 낮은 중합도의 획분으로 이행되는 것을 확인할 수 있었고, 이는 고온 가압 처리 시에 올리고당 획분의 생산을 목적으로 할 경우, 처리 온도 및 시간의 조절이 중요한 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 0.5% citrate나 malate로 120t 조건에서 60~90분 가압가열처리가 적절한 것으로 나타났으며, 식품 첨가물로 문제가 없는 citrate를 이용한 조건 즉, 0.5% citrate, 120t, 90분 가열 처리가 최적의 조건으로 판단되었다.
2). 분해 시간이 경과할수록 TLC 상에서 낮은 중합도의 획분으로 이행되는 것을 확인할 수 있었고, 이는 고온 가압 처리 시에 올리고당 획분의 생산을 목적으로 할 경우, 처리 온도 및 시간의 조절이 중요한 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 0.
반면, liot와 12(允 조건은 유기산 종류와 농도에 따라 다소의 차이는 있었으나 올리고 당화할 수 있는 조건이었으며, 마이크로파 처리나 초음파 처리와 같은 물리적 가열 처리 방법은 알긴산 분해에 효과적인 방법이 아닌 것으로 확인되었다. 분해율의 측면에서 최적 분해 조건은 citrate나 malate로 120◎에서 120분 가압가열 처리하는 조건이었으나, TLC 상에서 110℃에서는 3~4개, 120fc 처리 조건은 7~8개의 올리고당 획분이 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 보아 유기산을 이용한 알긴산 올리고당 생산은 0.
유기산을 이용한 알긴산의 분해 및 올리고 당화 조건을 검색한 결과, 유기산 종류와 농도에 관계없이 10(花 이하의 온도 조건은 알긴산을 올리고당으로 분해하는 데는 적절하지 못하였다. 반면, liot와 12(允 조건은 유기산 종류와 농도에 따라 다소의 차이는 있었으나 올리고 당화할 수 있는 조건이었으며, 마이크로파 처리나 초음파 처리와 같은 물리적 가열 처리 방법은 알긴산 분해에 효과적인 방법이 아닌 것으로 확인되었다.
분해율의 측면에서 최적 분해 조건은 citrate나 malate로 120◎에서 120분 가압가열 처리하는 조건이었으나, TLC 상에서 110℃에서는 3~4개, 120fc 처리 조건은 7~8개의 올리고당 획분이 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 보아 유기산을 이용한 알긴산 올리고당 생산은 0.5% citrate를 이용하여 120t에서 90분 동안 가압가열 처리하는 것이 최적의 조건이었다.
초음파 처리 시료의 경우 조건에 관계없이 거의 분해되지 않았다 (Table 9). 전 체적으로 가열 처리 조건과 방법에 관계없이 알긴산 분해에는 cit- rate와 malate가 가장 효과적이었다. 아울러 유기산의 농도의 경우 0.
데, 이는 알긴산 분해 형태가 고온 가압처리와 마이크로파 처리가 서로 다르다는 것을 나타내는 결과로 생각되어졌다. 즉, 고온 가압처리로 단당이나 올리고당의 형태까지 분해되는 반면, 마이크로파 처리는 부분 분해되지만 올리고당의 형태까지는 분해되지 않는다는 것을 알 수 있었다. 초음파 처리 시료의 경우 조건에 관계없이 거의 분해되지 않았다 (Table 9).
한편, 마이크로파 처리에 의한 알긴산의 유기산 분해를 시도한결과, 에서 마이크로파 처리는 유기산의 종류와 농도, 처리 시간에 관계없이 분해율이 1% 미만이었고 (Table 7), 100力에서는 5% 정도의 분해율을 나타내었다 (Table 8). 마이크로파 처리의 경우는 처리조건에 관계없이 고온 가압 처리와는 달리 낮은 분해율과 높은 점도 저하를 나타내었는.
참고문헌 (10)
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