초록 ▼

본 연구과제의 최종목표는 천연고분자 물질인 chitin으로부터 얻어지는 chitosan에서 생리활성이 높은 분해물질을 얻기 위한 분해 방법의 최적화 조건을 개발하고, 이 chitosan 분해물질을 이용한 고부가의 기능성 식품을 개발하고자 하는데 있다. 이를 위하여 chitosan의 화학적, 효소적 분해방법 개발 및 최적화, chitosan 분해물질을 이용한 고부가 기능성 식품의 개발, chitosan 분해물질 및 개발 제품의 생리활성 및 특성 분석, 생리활성이 높은 chitosan 분해물질의 활용 다양화, 개발된 기능성 식품의 이화

본 연구과제의 최종목표는 천연고분자 물질인 chitin으로부터 얻어지는 chitosan에서 생리활성이 높은 분해물질을 얻기 위한 분해 방법의 최적화 조건을 개발하고, 이 chitosan 분해물질을 이용한 고부가의 기능성 식품을 개발하고자 하는데 있다. 이를 위하여 chitosan의 화학적, 효소적 분해방법 개발 및 최적화, chitosan 분해물질을 이용한 고부가 기능성 식품의 개발, chitosan 분해물질 및 개발 제품의 생리활성 및 특성 분석, 생리활성이 높은 chitosan 분해물질의 활용 다양화, 개발된 기능성 식품의 이화학적, 관능적 및 기능적 특성, 개발된 기능성 식품의 안정성 분석등에 관하여 연구한다. Chitosan의 분해방법 중 esterase를 사용한 효소적 분해법이 무미, 무취이면서 수용성인 chitosan 분해물의 생산에 적합함이 밝혀졌으며 이 생산법의 최적조건을 확립하고, 이를 이용한 대량생산법이 개발되었다. 생산된 chitosan 분해물은 IR-spectrum 등의 연구를 통하여 구조가 분석되었으며 30-50kDa 분자량 분포를 나타내었다. 음료를 개발하기 위하여 사용한 formula에 효소적 chitosan 분해물을 사용할 때 밝은 포도주스의 색깔을 유지하였다. 효소분해로 얻은 수용성 chitosan으로 제조한 음료의 관능적 품질이 화학적 chitosan 분해물을 첨가한 음료보다 우수하였으며 화학적 chitosan 분해물은 현저하게 이취가 강하였다. 효소적 chitosan 분해물함유 음료의 실온저장시 관능검사 결과에서는 특성의 변화가 유의성이 없었다. 케이크의 제조시 무게, standing height, 수분함량에서 대조구와 chitosan 첨가구간에 유의성 있는 차이가 없었다. Chitosan 분해물질을 첨가한 인절미는 찹쌀로만 제조한 인절미의 품질을 향상시켰다. 쥐에 chitosan을 식이시 배설량을 증가시키고 지방 축적을 감소시켜 비만 감소에 효과적이며, 혈중 HDL 콜레스테롤을 높이고, LDL 콜레스테롤을 낮는 결과를 나타내었다. 효소적 chitosan 분해물도 chitosan과 동일한 실험결과를 나타내었으며 고지혈증, 동맥경화 등의 만성질환에 유익한 효과를 보일 수 있으리라 생각된다. 효소적 chitosan 분해물을 첨가하여 제조한 케익도 흰쥐에 지방대사에 바람직한 영향을 미쳤으며 이외의 여러 응용방법이 기대된다.

Abstract ▼

Chitosan and its N-acetyled analogues chitin are most abundent polysaccharides in nature. The polymer and its oligomeric degradation products have been reported to exhibit antibacterial, anticholesterol, fat-binding and immunomodulating activities. Several processes for the hydrolysis of chitosan ha

Chitosan and its N-acetyled analogues chitin are most abundent polysaccharides in nature. The polymer and its oligomeric degradation products have been reported to exhibit antibacterial, anticholesterol, fat-binding and immunomodulating activities. Several processes for the hydrolysis of chitosan have been developed to apply biological activities of chitosan and its degradation products in food. The limitations of application of chitosan in food are the solubility and bitter-taste. Therfore, the hydrolysis of chitosan and its size reduction are of interest to decrease of bitter-taste and to increase solubility at neutral pH. Chitosan was chemically degraded and analyzed. The DAC value of raw material was 85%, and that of degraded chitosan, less than 50%. Average molecular weight was 4000 to 6000 for the precipitant by water and methanol, and less than 2000 for the precipitant by methanol and aceton. The degree of diffusion was less than 1.7 and the degraded product had narrow range of molecular weight. Among the fractions, fraction B (H₂OH = 1:5) showed the highest antibacterial activity against Gram negation E. coli and Gram positive Bacillus subtilis. For the effect of water-soluble degraded chitosan on the shelf-life of tofu, sterilized distilled water, 0.5% degraded chitosan, 0.5% fumaric acid and 0.5% lactic acid used as an tofu-immersion solutions were ivestigated by microbial counts, pH, and turbidity during the periods of storage at 4℃. After 2 weeks storage, total aerobic microbial counts in tap water and sterilized distilled water used as an immersion solution were 3.8 x 10/sup 8/ and 1.8 x 10/sup 8/ CFU/mL, respectively. In 0.5% fumaric acid and 0.5% lactic acid immersion solutions, the microbial counts were around 10/sup 7/ CFU/mL after 2 weeks while the microbial population in 0.5% water-soluble degraded chitosan were, however, 1.6 10/sup 5/ CFU/mL after 2 weeks and 1.7 x 10/sup 7/ CFU/mL after 3 weeks. The lag phase of initial contaminated microbes in 0.5% degraded chitosan solution was longer than those of other treatments. The addition of 0.5% fumaric acid and 0.5% lactic acid decreased the initial pH to pH 5.0, while those of tap water, sterilized distilled water and 0.5% degraded chitosan stabilized the immersion solution at around pH 7.2. All initial pH values were decreased during storage and then slowly increased as storage time was increased. The turbidities in all treatments were increased during storage, but the addition of 0.5% degraded chitosan showed the lowest change, compared to other treatments, showing that the water-soluble degraded chditosan has a good antimicrobial effect and has a potential use to extend the shelf-life of tofu product.

목차 Contents

• 1. 제목...5
• 2. 연구개발의 목적 및 필요성...5
• 3. 연구개발의 내용 및 범위...6
• 4. 연구개발결과...7
• 5. 연구개발결과의 활용계획...11
• SUMMARY...13
• CONTENTS...17
• 목차...20
• 제1장. 서론...23
• 제2장. 국내$\cdot$외 기술개발 현황...28
• 제3장. 연구개발수행 내용 및 결과...30