[논문]미강과 쌀 단백질의 비율과 분해 시간에 따른 효소분해물의 품질 특성

선유경; 구후모; 박광근; 양은주

doi:10.3746/jkfn.2016.45.10.1460

미강과 쌀 단백질의 비율과 분해 시간에 따른 효소분해물의 품질 특성
Characteristics of Enzymatic Hydrolysates of Rice Bran and Rice Protein by Mixing Ratio and Hydrolysis Times 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.45 no.10, 2016년, pp.1460 - 1466

선유경 ((재)전남생물산업진흥원 식품산업연구센터) , 구후모 (매일식품주식회사) , 박광근 (매일식품주식회사) , 양은주 ((재)전남생물산업진흥원 식품산업연구센터)

초록
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쌀 단백질 유래의 감칠맛 소재를 개발하기 위해 도정 부산물인 미강과 쌀 단백질을 원료로 효소분해물을 제조하고 품질 특성을 평가하였다. 미강과 쌀 단백질의 비율을 4:0, 3:1, 2:2, 1:3(w/w)으로 달리하여 효소분해한 후 분해물의 특성을 분석한 결과, 3:1의 비율에서 질소분해율 및 감칠맛과 종합 기호도가 우수하였다. 효소분해 원료로 미강과 쌀 단백질을 3:1의 비율로 선정하여 13일 동안 효소분해를 진행하면서 시간에 따른 분해물의 특성을 분석하였다. 총질소, 아미노태 질소, 질소분해율은 분해 10일에서 최대값을 나타내었으며, 단백질 전기영동 결과 효소분해 시간이 길어질수록 펩타이드의 저분자화가 진행되는 것으로 추정되었다. 유리 아미노산 분석 결과 분해 시간에 따른 모든 효소분해물에서 감칠맛 성분인 glutamic acid 함량이 가장 높게 나타났으며, 효소분해 시간에 따라 쓴맛 성분은 감소했지만 단맛 성분은 증가하는 경향을 나타내었다. 관능적 특성(색, 향, 감칠맛, 종합기호도)은 분해 10일의 효소분해물에서 가장 우수한 기호도를 나타내었다. 따라서 미강과 쌀 단백질을 3:1의 비율로 하여 효소분해를 10일 동안 진행하였을 때 효소분해물은 쌀 유래의 감칠맛 소재로서 품질 특성이 우수하며, 영 유아식과 건강식에 다양하게 활용이 가능할 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to develop a savory ingredient using rice material. We made hydrolysates with ratios of rice bran and rice protein of 4:0, 3:1, 2:2, and 1:3 (w/w) using commercial enzymes, and then investigated their quality properties. At a ratio of 3:1, nitrogen degradation ratio (NDR), savory taste, and overall acceptability were the highest compared to other ratios. Rice bran and rice protein with a ratio of 3:1 were hydrolyzed for 13 days, and characteristics of the hydrolysate were investigated after 3, 5, 7, 10, and 13 days. Total nitrogen, amino nitrogen, and NDR of the hydrolysate after 10 days were higher than those of other hydrolysates. SDS-PAGE showed that the molecular weight of the hydrolysate peptide became smaller as hydrolysis time increased. Glutamic acid content was highest among all amino acids in the hydrolysate for 13 days. Amino acids related to bitter taste decreased from 5 to 13 days, whereas amino acids related to sweet taste substantially increased over time. Sensory evaluation showed that the hydrolysate after 10 days was best. These results suggest that rice bran and rice protein at a mixing ratio of 3:1 and hydrolysis for 10 days were optimal hydrolysis condition for development of natural savory ingredients.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 영양성과 기능성이 우수하면서도 알레르기 유발 가능성이 낮은 미강과 쌀 단백질을 원료로 효소분해 법을 이용하여 감칠맛이 우수한 조미소재를 개발하고자 하였다. 미강과 쌀 단백질의 비율과 효소분해 시간에 따른 효소분해물의 특성을 평가하여 쌀 유래의 감칠맛 소재를 제조하기 위한 조건을 검토하였다.

제안 방법

미강은 15% 정도의 단백질을 함유하므로 식물성 단백질원으로 활용할 수 있다. 원료 비율에 따른 효소분해물의 특성을 평가 하기 위하여 미강과 쌀 단백질을 4:0, 3:1, 2:2, 1:3(w/w)의 비율로 준비하여 효소분해를 시행하였다. 가수분해 효소는 미강의 단백질과 결합되어 있는 섬유질을 분해하기 위한 Celluclast와 Viscozyme, 단백질 가수분해 효소인 Flavourzyme, Protamex, Alcalase, 그리고 glutamine을 glutamic acid로 변환시키는 Glutaminase를 혼합하여 사용하였다.

대상 데이터

효소분해 원료인 미강은 전남 순천시에 소재하는 농업회사법인 (주)현도에서 구매하였다. 쌀 단백질은 벨기에의 Beneo-Remy NV에서 제조한 Remypro N80+ 제품을 (주) 빅솔(Anyang, Korea)로부터 구입하여 사용하였다. 실험에 사용한 효소는 Novozyme(Bagsvaerd, Denmark) 제품으로서 Flavourzyme, Protamex, Alcalase, Viscozyme, Celluclast, Glutaminase를 구입하여 사용하였다.
효소분해 원료인 미강은 전남 순천시에 소재하는 농업회사법인 (주)현도에서 구매하였다. 쌀 단백질은 벨기에의 Beneo-Remy NV에서 제조한 Remypro N80+ 제품을 (주) 빅솔(Anyang, Korea)로부터 구입하여 사용하였다.
효소분해물의 관능평가는 매일식품(주)과 식품산업연구 센터 연구원 중 훈련된 12명의 패널을 대상으로 실시하였다. 평가 항목으로는 색(color), 향(flavor), 감칠맛(savory taste)과 종합 기호도(overall acceptability)에 대하여 평가 자의 기호도를 7점 척도법으로 평가하였다.

데이터처리

실험 결과는 SPSS program(Statistical Package for Social Science, version 17, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 시행한 후 Duncan's multiple range test로 사후 검증하였다(P< 0.05).

이론/모형

총질소(total nitrogen, TN) 함량은 Kjeldahl법, 아미노태 질소(amino nitrogen, AN) 함량은 Formol 적정법으로 분석하였다. 염도는 Mohr법으로 측정하였으며, Brix는 당도 계(PAL-α, Atago Co.

성능/효과

미강과 쌀 단백질이 4:0 비율로 사용된 효소분해물은 이미는 전혀 느껴지지 않으나 감칠맛의 강도가 약하여 조미소재로서 부적합한 것으로 평가되었다. 원료의 비율에 따른 효소분해물의 이화학적 특성 및 관능적 특성 분석에 따라 원가 상승의 요인이 되는 쌀 단백질의 비율이 높지 않으면서 질소분해율과 관능적 특성이 우수한 것으로 나타난 미강과 쌀 단백질의 3:1 비율이 감칠맛 소재로서 효소분해 원료에 적합한 것으로 확인되었다.
효소분해 시간에 따른 미강과 쌀 단백질 효소분해물의 관능적 특성을 평가하였다(Table 5). 평가 항목인 색, 향, 감칠 맛, 종합 기호도에서 모두 3일 분해된 효소분해물의 기호도가 가장 낮았으며, 모든 항목에서 기호도는 효소분해 시간에 따라 점차 증가하여 10일 분해된 효소분해물의 기호도가 가장 높은 것으로 평가되었다. 10일과 13일 분해된 효소분해물의 기호도는 큰 차이를 보이지 않았다.
86%로 미미하게 감소하였다. 효소분해 시간에 따른 효소분해물의 총질소, 아미노태 질소, 질소분해율은 모두 분해 10일에서 최대값을 나타내었다. Jeong 등(23)의 연구에서 미강 첨가량에 따른 단기숙성 간장의 총질소는 발효 3일에 약 0.

후속연구

Chung과 Lee(31)는 쌀 단백질 잔사를 Protamex로 처리한 분해물에서 올리고 펩타이드를 분리하였으며, 분해물에 함유된 다양한 펩타이드 성분이 효모 추출물의 풍미를 증진시키는 효과를 발현하는 것으로 추정하였다. 본 연구에서 미강과 쌀 단백질의 효소분해물은 감칠맛과 단맛을 발현하는 아미노산의 비율이 우수하며, 다양한 저분자 펩타이드를 함유하여 풍미가 증강되는 것으로 예측되어 저알레르기성 천연 조미소재로서 다양한 건강식에 활용이 가능할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	미강이란?	쌀은 밀, 옥수수와 함께 세계 3대 작물에 포함되며, 아시아 국가에서 주식으로 사용되는 주요 곡물이다. 미강은 현미를 백미로 도정하는 단계에서 발생하는 부산물로서 우리나라에서는 연간 40~60만 톤의 미강이 부산물로 발생하고 있다. 현재 미강은 일부만 미강유 생산에 사용되며 대부분은 사료로 사용되거나 농업폐기물로 처리되고 있으나(1), 최근에는 미강의 우수한 영양성과 기능성이 보고되면서 식품뿐만 아니라 의약용 소재로서의 활용 가능성도 점차 증가하고 있다.
	미강에 함유된 생리활성 물질은?	현재 미강은 일부만 미강유 생산에 사용되며 대부분은 사료로 사용되거나 농업폐기물로 처리되고 있으나(1), 최근에는 미강의 우수한 영양성과 기능성이 보고되면서 식품뿐만 아니라 의약용 소재로서의 활용 가능성도 점차 증가하고 있다. 미강에는 식이섬유, γ-aminobutyric acid(GABA)를 비롯하여 phytic acid, γ-oryzanol, tocopherols, tocotrienols, phenolic 성분의 항산화 물질 등 다양한 생리활성 물질이 함유되어 있으며(2), 항산화 활성(3), 항암 작용(4), 항염증 작용(5), 항알레르기(6), 면역촉진 효과(7) 등 다양한 생리활성이 보고되고 있다.
	식물성 단백질 가수분해물이 알레르기를 일으키는 이유는?	현재 천연조미료의 제조는 미생물의 작용으로 단백질을 분해하여 된장, 간장 및 액젓 등을 제조하는 발효법과 산분해 또는 효소분해법을 통하여 동물성 및 식물성 단백질 가수분해물을 제조하는 방법이 사용되고 있다(17). 특히 가수분해 식물성 단백질(hydrolyzed vegetable protein, HVP)은 복합조미료, 소스류, 풍미증진제 등의 원료로 널리 사용되고 있으나(18), HVP의 원료로 탈지 대두박이나 소맥 글루텐이 주로 사용되며 이들은 알레르기를 유발하는 식품으로 알려져 있다. Sampson(19)은 영유아 및 어린이에게 알레르기를 일으키는 식품으로 우유, 달걀, 땅콩, 대두, 밀이 90%를 차지한다고 보고하였다.

참고문헌 (32)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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