The functional sauce from shrimp byproducts (heads, shells and tails) was prepared and examined for its characterization. The results of volatile basic nitrogen (VBN) suggested that shrimp byproducts were suitable materials for preparing functional sauce. The shrimp hydrolysate, which was incubated ...
The functional sauce from shrimp byproducts (heads, shells and tails) was prepared and examined for its characterization. The results of volatile basic nitrogen (VBN) suggested that shrimp byproducts were suitable materials for preparing functional sauce. The shrimp hydrolysate, which was incubated with Alcalase for 30 min, showed excellent yield and ACE inhibitory activity. The concentrated sauce from shrimp byproduct was high in crude protein, while low in VBN content and salinity when compared to commercial shrimp sauce. The total amino acid content (23,095.2 mg/100 mL) of concentrated sauce from shrimp byproduct was higher than that (4,582.5 mg/100 smL) of commercial shrimp sauce; also, the major amino acids were glutamic acid, aspartic acid, arginine and lysine. The free amino acid content and taste value of concentrated sauce from shrimp byproduct were 2,705.5 mg/100 mL and 81.0, respectively. The results on the taste value of concentrated sauce from shrimp byproducts suggested that the major taste active compounds among free amino acids were glutamic acid and aspartic acid.
The functional sauce from shrimp byproducts (heads, shells and tails) was prepared and examined for its characterization. The results of volatile basic nitrogen (VBN) suggested that shrimp byproducts were suitable materials for preparing functional sauce. The shrimp hydrolysate, which was incubated with Alcalase for 30 min, showed excellent yield and ACE inhibitory activity. The concentrated sauce from shrimp byproduct was high in crude protein, while low in VBN content and salinity when compared to commercial shrimp sauce. The total amino acid content (23,095.2 mg/100 mL) of concentrated sauce from shrimp byproduct was higher than that (4,582.5 mg/100 smL) of commercial shrimp sauce; also, the major amino acids were glutamic acid, aspartic acid, arginine and lysine. The free amino acid content and taste value of concentrated sauce from shrimp byproduct were 2,705.5 mg/100 mL and 81.0, respectively. The results on the taste value of concentrated sauce from shrimp byproducts suggested that the major taste active compounds among free amino acids were glutamic acid and aspartic acid.
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문제 정의
본 연구에서는 새우 가공 중 부산물로 다량 발생하는 껍질, 두부 및 꼬리를 자원 재활용 연구의 일환으로 새우 가공부산물을 이용한 건강 기능성 소스를 제조하였고, 성분 특성에 대하여 조사하였다.
가설 설정
1)Means with different letters on the bars are significantly differ ent (p<0.05).
1)Means with different letters on the bars are significantly differ ent (p<0.05).
제안 방법
본 실험에서 최적 새우 가수분해물(새우 가공부산물을 Alcalase로 30분 가수분해시킨 가수분해물)을 농축(brix 40o) 및 8% 농도가 되게 식염 첨가하여 제조한 소스와 시판 소스의 일반성분 및 엑스분 질소는 Table 3과 같다. 새우 가공부산물 유래 가수분해물 농축 소스(이하 농축 소스라 칭함)의 일반성분은 수분의 경우 62.
새우 가공부산물을 이용한 건강 기능성 소스는 새우 가공부산물을 Alcalase 로 가수분해한 다음 이 가수분해물을 농축(brix 40o)하고 식염이 8%가 되게 첨가하여 제조하였다.
새우 가공부산물을 효율적으로 이용할 목적으로 소스를 제조하였으며, angiotensin I converting enzyme(ACE) 저해 능과 성분특성에 대하여 조사하였다. 새우 가공부산물로부터 제조한 소스의 선도는 휘발성염기질소의 함량으로부터 적합성이 인정되었다, Alcalase로 30분 반응시켜 제조한 새우 소스의 수율은 53.
새우 가수분해물의 제조 공정은 다음과 같다. 새우 가수분해물은 새우 가공부산물을 마쇄하고 동량의 증류수를 가한 후 자가소화물의 경우 교반물만을 첨가한 다음 45oC 에서 2 시간 동안 자가소화시킨 것을, 효소 가수분해물의 경우 교반 물을 구성하고 있는 단백질에 대하여 2%가 되게 상업적 효소를 첨가한 후 이들 효소의 최적조건에서 2시간 동안 가수분해시킨 것을 각각 실활(10분), 원심분리(8,000 rpm, 20 min) 및 여과하여 제조하였다.
휘발성 염 기질소는 Conway unit를 사용하는 미 량확산법 (15) 으로 측정하였다. 염도는 새우 가공부산물을 이용한 소스를 균질화한 다음 염도계 (model 460CP, Istek Co., Korea)로 측정하였다.
총 아미노산은 일정량의 시료에 동량의 conc. 염산을 가하고 밀봉한 다음, 이를 heating block(HF21, Yamato Co., Japan)에서 가수분해(110oC, 24시간)한 후 glass filter로 여과 및 감압건조하였다. 이어서 감압건조물을 sodium citrate buffer(pH 2.
, Japan)에서 가수분해(110oC, 24시간)한 후 glass filter로 여과 및 감압건조하였다. 이어서 감압건조물을 sodium citrate buffer(pH 2.2)로 정용한 후, 이의 일정량을 아미노산 자동분석 기 (Biochrom 20, Parmacia Biotech., England)로 분석 및 정량하였다.
대상 데이터
5 MG(이하 Protamex 라칭함) 와 같은 상업적 효소는 Novo Co.(Novo Nordisk, Bagsvared, Denmark)에서 구입하여 사용하였고, 이들 상업적 효소의 특성은 Table 1과 같다.
기능성 소스의 제조를 위한 새우 가공부산물은 2006년 1 월에 경상남도 통영시 소재의 재래식 어시장에서 북쪽분홍새우(Pandalus borealis) 육을 분리하고 남은 잔사(두부, 갑각 및 꼬리)를 구입하여 사용하였다.
새우 가공부산물로 제조한 기능성 소스의 품질 특성을 비교하기 위하여 사용한 시판 새우 액젓은 2006년 8월에 D 사제품(유통기한: 2006년 10월 5일)을 경상남도 통영시 소재의 마트에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
실험에서 얻어진 데이터는 ANOVA test를 이용하여 분산분석한 후, Duncan의 다중위검정(17)으로 최소 유의차 검정(5% 유의수준)을 실시하였다.
이론/모형
Angiotensin I converting enzyme(ACE) 저해능은 Horiuchi 등(16)의 방법에 따라 정제 ACE(60 mU/mL)를 이용해 Zorbax 300SB C8 column(Hewlett Packard Co., 4.6 x 150 mm)을 장착한 역상 HPLC(LCT0Avp, Shimadzu Co., Japan)로 분석하였다.
가수분해도는 자가소화물 및 효소 가수분해물에 동량의 20%(w/v) trichloroacetic acid(TCA)를 가하고, 제단백 및 원심분리(1,000xg, 20 min)하여 상층액의 일정량을 semi micro Kjeldahl법으로 정량하여 측정하였고, 계산은 총 질소에 대한 10% TCA 가용성 질소의 상대비율(%)로 하였다.
일반성분은 AOAC(14) 법에 따라 수분은 상압 가열건조법, 조단백질은 semimicro Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법에 따라 측정하였고, 회분은 건식회화법으로 측정하였다. 휘발성 염 기질소는 Conway unit를 사용하는 미 량확산법 (15) 으로 측정하였다.
휘발성 염 기질소는 Conway unit를 사용하는 미 량확산법 (15) 으로 측정하였다. 염도는 새우 가공부산물을 이용한 소스를 균질화한 다음 염도계 (model 460CP, Istek Co.
성능/효과
4와 같다. Alcalase 처리 시간에 따른 새우 가공부산물 유래 가수분해물의 ACE 저해능은 가수분해 2시간 처리물이 71.0%로 가장 높았고, 다음으로 30분 처리물(70.1%), 1시간 처리 물(66.2%), 8시간 처리물(62.2%) 및 6시간 처리물 (50.2%)의 순이었으며, 4시간 처리물이 31.2%로 가장 낮았다. 한편, Chung(20)은 굴 효소 가수분해물의 경우 64.
1과 같다. 가수분해율은 Flavourzyme 처리 분해물이 79.6%로 가장 높았고, 다음으로 Alcalase 처리 분해물(72.8%), Protamex 처리 분해물(69.1%) 및 Neutrase 처리 분해물(61.8%)의 순이었으며, 자가소화 처리 분해물이 59.6%로 가장 낮았다.
이와 같은 결과는 두 시료간에 어획시기, 어획지역, 크기, 어체처리 방법 및 조건 등에 의한 차이 때문이라 판단되었다. 본 실험에서 사용한 새우 가공부산물의 휘발성 염기 질소 함량은 10.6 mg/100 g 나타내 어 아주 신선하다고 판단되었다. 일반적으로 수산물은 휘발성염기질소 함량이 5~10 mg/100 g인 경우 아주 신선한 것으로, 15~25 mg/100 g인 경우 보통 선도로, 30~40 mg/100 g인 경우 부패초기의 것으로, 50 mg/100 g 이상인 경우 부패한 것으로 분류하고 있다 (18).
새우 가공부산물 유래 가수분해물 농축 소스(이하 농축 소스라 칭함)의 일반성분은 수분의 경우 62.7%, 조단백질의 경우 23.3%, 조회분 및 조지방의 경우 각각 10.6% 및 1.2%로, 시판 액젓의 일반성분(수분의 경우 68.3%, 조단백질의 경우 4.6%, 조회분 및 조지방의 경우 각각 22.7% 및 0.2%)에 비하여 조단백질의 경우 높았고, 수분 및 조회분의 경우 낮았으며, 조지방의 경우 차이가 없었다. 한편, 수산 전통식품(22)의 액젓 품질 규격은 수분함량이 70.
성분특성에 대하여 조사하였다. 새우 가공부산물로부터 제조한 소스의 선도는 휘발성염기질소의 함량으로부터 적합성이 인정되었다, Alcalase로 30분 반응시켜 제조한 새우 소스의 수율은 53.5%를 나타내었고, ACE 저해능은 70.1%를 나타내었다. 새우 가수분해물 농축 소스는 시판 액젓과 비교하여 단백질 함량이 18.
같다. 새우 가공부산물의 일반성분은 수분 69.6%, 조단백질 10.7%, 조지방 2.0% 및 조회분 14.9%를 나타내어, Heu 등(4)이 보고한 북쪽분홍새우 가공부산물의 일반성분(수분, 79.1%; 조단백질, 9.3%; 조지방, 0.6%; 조회분, 8.2%)과 비교할 때 수분의 경우 낮았으며, 조단백질, 조지방 및 조회분의 경우 높았다. 이와 같은 결과는 두 시료간에 어획시기, 어획지역, 크기, 어체처리 방법 및 조건 등에 의한 차이 때문이라 판단되었다.
1%를 나타내었다. 새우 가수분해물 농축 소스는 시판 액젓과 비교하여 단백질 함량이 18.7%가 높았고, 휘발성 염기 질소 함량 및 염도의 경우 각각 24.0 mg/100 mL 및 9.0%가 낮았다. 새우 가수분해물 농축 소스의 총 아미노산 함량은 23, 095.
이는 일반적으로 새우의 높은 pH 때문이라 판단되었다. 색도는 농축 소스 및 시판 액젓의 명도, 적색도, 황색도 및 색차는 농축 소스가 각각 16.0, 3.4, 5.4 및 81.3으로 시판 액젓의 각각 32.4, 8.5, 14.5 및 66.5에 비하여 명도, 적색도 및 황색도는 낮았으며, 색차의 경우 높았다. 염도는 농축 소스 및 시판 액젓이 각각 15.
이러한 일면에서 본 농축 소스의 경우 수분 함량 및 총질소 면에서 수산전통식품 규격에 적합하다고 판단되었다. 엑스분 질소 함량은 농축 소스 및 시판 액젓이 각각 1, 945.2 mg/100 mL 및 495.9 mg/100 mL로 농축 소스가 시판 액젓에 비하여 휠씬 높았다.
유리 아미노산은 농축 소스의 경우 34종이, 시판 액젓의 경우 이보다 2종류가 적은 32종이 동정되었다. 유리아미노산의 총 함량은 농축 소스의 경우 2, 705.
액젓의 염도에 대한 KS 규격(23)은 25% 이하로 규정하고 있으며, 수산전통식품(22) 중 액젓의 품질 규격은 23% 이하로 규정하고 있다. 이러한 일면에서 볼 때 본 농축 소스는 염도면에서 KS 규격 및 수산전통식품 규격에 적합하다고 판단되었다.
2% 의 저해능을 나타내었다고 보고한 바 있다. 이상의 결과로 미루어보아 가수분해물의 가수분해율과 ACE 저해 능과는 상관성이 결여되었는데, 이는 ACE 저해능과 같은 건강 기능성은 저분자 물질의 양보다는 대체로 소수성 아미노산으로 구성된 peptide 의 양에 의해 지배되기 때문이라 판단되었다(21).
7) 간에 차이가 없었다, Taste value의 결과로 보아 새우 가수분해물 농축 소스의 맛에 관여하는 주요 아미노산은 as partic acid와 glutamic acid로 판단되었다. 이상의 결과로부터 새우 가수분해물 농축 소스는 고가의 새우 액젓의 대용품으로 이용 가능하리라 판단되었다.
이상의 새우 가공부산물 유래 효소 가수분해물의 가수분해율 및 ACE 저해능의 결과로 미루어보아 건강 기능성 새우 소스의 제조를 위한 효소는 Alcalase 가 가장 적절하다고 판단되었다.
이와 같은 결과로 미루어보아 건강 기능성 소스의 제조를 위한 새우 가공부산물에 대한 Alcalase 처리시간은 30분이 적절하리라 판단되었다.
5 mg/100 mL로 농축 소스가 약 5배 정도 많았다. 한편, 인체 내에서 합성이 되지 않으나 인체의 단백질 합성에 반드시필요하여 외부로부터 공급을 받아야 하는 필수 아미노산의 조성비는 농축 소스 및 시판 액젓의 경우 각각 37.2% 및 33.4%를 나타내어, 농축 소스가 시판 액젓에 비하여 높았다. 농축 소스의 단백질을 구성하는 주요 아미노산으로는 as partic acid, glutamic acid 및 arginine 등이었고, 필수아미노산의 하나이면서 곡류 제한아미노산인 lysine(24) 의 경우 농축 소스가 7.
2와 같다. 효소의 종류에 따른 새우 가수분해물의 ACE 저해능은 Alcalase 처리 분해물이 63.8%로 가장 높았고, 다음으로 Neutrase 처리 분해물(57.9%), Protamex 처리 분해물(57.0%) 및 Flavourzyme 처리 분해물(49.4%)의 순이었으며, 자가소화 처리 분해물이 34.2%로 가장 낮았다. 이와 같은 효소의 종류에 따른 새우 가공부산물 가수분해물의 ACE 저해능의 차이는 효소의 기질 특이성에 의해 생성된 peptide 의 아미노산 구성에 차이가 있었기 때문이라 판단되었다(19).
후속연구
이러한 일면에서 볼 때 이들의 주성분은 한 종류가 아닌 여러 종류로 밝혀져 있으며 이 중의 하나가 수산 단백질에서 유래하는 peptide 로 알려져 있다(9-11). 새우 가공부산물인 두부와 껍질에는 다량의 단백질이 함유되어 있어, 이를 자가효소나 또는 상업적 효소로 적절히 가수분해하여 소스류를 제조하는 경우 생성된 pep tide 에 의한 건강 기능성도 일부 기대할 수 있으리라 판단된다. 하지만 현재 새우 가공부산물에 관한 연구로는 새우껍질로부터 chitosan 흡착 특성 (12) 및 키 틴의 분리와 정제(13) 등과 같이 새우 껍질로부터 다당류인 키틴으로의 이용에 관한 연구가 있을 뿐이고, 새우 가공부산물을 이용한 기능성 소스류의 제조에 관한 연구는 전무한 실정이다.
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