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염석법에 의한 타라검 분획들의 분자량 및 리올로지 특성
Rheological Characteristics and Molecular Weight of Ammonium-Sulfate Fractions of Tara Gum 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.47 no.3, 2015년, pp.293 - 298  

김경이 (서일대학교 식품과학부 식품생명과학전공)

초록
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$(1{\rightarrow}4)-{\beta}-{\small{D}}-mannopyranosyl$ 골격에 $(1{\rightarrow}6)-{\alpha}-{\small{D}}-galactopyranosyl$ 곁사슬을 갖는 직선사슬로 구성된 다당류로 강한 점성을 나타내는 타라검을 황산암모늄 침전법을 사용하여 분획하였다. 황산암모늄 농도에 따라 얻어진 침전물을 원심분리 및 투석 후 동결상태에서 건조시켜서 첫 번째 분획물을 얻고 동일한 방법으로 각 단계별 분획물을 얻어 F1, F2, F3, F4, F5, F6으로 표기하였다. 각 분획물들의 묽은 농도범위 0.05 g/dL 이하에서 우베로드 점도계로 흐르는 시간을 측정하여 본성 점도를 구하였으며 그 값은 F1: 12.24, F2: 9.38, F3: 12.44, F4: 11.14, F5: 10.51, F6: 10.17dL/g이었다. F1과 F2 분획물이 갖는 본성 점도는 기대 값보다 작았고 그 원인은 단백질 성분이 비교적 많이 포함되어 분자 간 상호작용으로 생긴 용해도에 미치는 영향으로 판단되었다. 또한 고분자 물질의 용질-용매간의 상호작용과 응집상태에 의존하는 상태를 나타내는 Huggins 계수(k')값을 측정한 결과 점도 값이 클수록 k'값이 커지는 경향을 나타내었다. 원뿔 평판 점도계로 겉보기 점도를 측정하여 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 전단 묽어짐 현상을 확인하였다. SEC 측정으로 중량평균 분자량, 수 평균 분자량, 회전 반경 및 본성 점도 값들이 $c_p=0.5mg/mL$, dn/dc=0.145의 RI 피크면적으로 계산되었다. 본성 점도 값은 F3:1 0.93, F4: 10.01, F5: 9.33, F6: 9.33 dL/g이었고 Mw: 658.52-776.71, Mn: 318.04-495.78 및 Mz: 952.74-1126.00 kg/mol이었다. 타라검 분획물들의 분자량과 유변학적 성질에 관한 연구로부터 화학물질에 대한 안정제 및 식품첨가제로서의 효과를 높이고 점성 강화제로 사용되는 범위가 확대될 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study aimed at characterizing the rheological properties and molecular weight of tara gum fractionated with ammonium sulfate. Tara gum was separated into six fractions (F1-F6) at different concentrations of ammonium sulfate, ranging from 12.21 to 28.67% (w/w). The yield of the tara gum fraction...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구의 목적은 복합성이며 친수콜로이드성 분자인 타라검을 분획화 하여 얻은 각 물질들에 대한 분자량 및 유변학적 성질을 측정하여 복합적 성질을 규명하고자 한다. 이를 바탕으로 분획된 물질을 사용하여 다양한 제품에 안정제 혹은 점성을 증가시키는 첨가제로서의 유용성을 높여서 사용범위가 크게 확대될 것으로 기대된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
갈락토마난이란? 다당류들의 불균일성을 규명하기 위한 분획화하는 방법들은 정밀한 화학적 실험방법이 요구되고 분획량 수득률이 매우 낮아 극히 소수의 연구자들만 관심을 갖고 있는 실정이다. 갈락토마난(galactomannans)은 (1→4)-β-D-mannopyranosyl 골격에 (1→6)-α-D-galactopyranosyl 곁사슬을 갖는 직선사슬로 구성된 다당류이며 (1,2). 마노스(mannose)와 갈락토스(galactose) 비율과 마난(mannan) 체인에 연결되는 갈락토스 잔여물의 분포 방식에 따라 다양한 종류들(3)이 존재하고 있다.
타라검이 사용되는 식품범위는? 타라검은 마노스와 갈락토스의 비율이 3:1이며 다른 검들보다 갈락토스 치환체를 덜 가지고 있어 강한 점성을 나타내며 필름을 제조하는 과정에도 사용된다(10,11). 타라검이 사용되는 식품범위는 아이스크림, 치즈, 디저트, 과자류, 고기류 등(12)이고 물 분자와의 결합능력과 다른 고분자물질들과의 상호작용에 관한 연구들(13,14)과 염을 첨가하여 겔 형성에 미치는 영향에 관한 연구들(15-18)이 진행되어져 오고 있으며 낮은 분자량을 갖는 다당류의 유연성을 위한 가소제(19-21)로 사용되는 경우가 많다. 다당류들의 분자량과 유동 성질에 관한 연구로는 넓은 분자량 분포도를 갖는 귀리와 보리에 황산암모늄 침전법을 이용하여 단순 물질로 분획한 후 분자량 분포도를 관찰한 연구(22)가 있으며 글루코마난 수용액의 유변학적인 행동을 관찰하기 위하여 점도와 점탄성을 측정하였고(23), 용해 온도함수로 부터 녹는 부분과 녹지 않 는 부분을 결정한(24) 연구들이 진행되어져 오고 있다.
타라검 분획물의 유동 특성을 분석하기 위한 실험에서 부룩필드 디지털 점도계로 타라검 분획물의 점도를 측정한 과정은? , Middleboro, MA, USA)를 사용하여 점도를 측정하였다. 우선 버블측정기로 수평을 맞추고 토크값이 0이 나타나게 한 후 cone gap을 세팅 하였다. 타라검 분획물들 (F1-F6) 0.1 g과 증류수 10 mL를 시료 병에 넣고 온도를 90℃로 맞추었다. 충분히 녹인 후 물중탕에 시료 병을 넣어 온도를 25℃와 35℃로 유지시켰다. 시료 용기에 각 분별 용액을 0.5 mL를 넣고 시료 플레이트 (sample plate)와 스핀들(spindle) 간격은 0.013 mm로 유지하면서 일정한 간격으로 전단속도(shear rate) 0.10부터 100.0 s−1 에 따른 전단변형력(shear stress)을 측정하였다.
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