KR0185080B1 - 염산 가수분해에 의한 조미액의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식물성 단백질을 분해하여 조미액을 제조할 때 단백질을 빨리 분해시키고 아미노성 질소(amino성 Nitrogen)의 용출을 높이기 위하여 진한 염산으로 단 시간 분해시킴으로써 생성되는 발암성 물질이라고 의심이 가는 모노 클로로 프로판디올(monochloro propanediol) 및 디 클로로 프로판디올(1,3-dichloro propanediol, DCP)의 생성을 가급적 감소시켜 식품위생상 안전하게 먹을 수 있는 식물성 단백질의 염산 가수분해 조미액의 제조에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 식물성 단백질을 가수분해할 때 트리글리세라이드(triglyceride)가 고온에서 염산에 의하여 MCP 및 DCP의 생성을 억제하기 위하여 염산분해시 낮은 온도 및 낮은 농도의 염산(12% (w/v))으로 장시간 분해시켜서 MCP 및 DCP의 생성을 억제하고 나아가서는 pH를 알칼리성으로 함으로써 생성된 MCP 및 DCP가 휘발하도록 하는 방법으로 MCP 및 DCP의 생성량을 최소한도로 억제 내지는 감소시키는 새로운 식물성 단백질의 염산가수분해 조미액의 제조방법이다.
Description
본 발명은 단백질의 산가수분해에 의한 조미액의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 식물성 단백질의 염산 가수분해시 생성되는 모노크로로프로판올(monochloropropanol) 및 디클로로프로판올(dichiooloropropanol)의 생성을 가급적 억제함과 동시에 우수한 맛을 지니는 단백질 산가수분해에 의한 조미액의 제조방법에 관한 것이다.
식물성 단백질을 진한 염산을 가하여 고온에서 가수분해시킨 다음 가수분해액을 중화하여 식물성 단백질 가수분해에 의한 조미액은 단백질의 질소 이용율을 극대화하기 위하여 고온에서 단시간에 염산으로 가수분해를 시키고 있으며, 이와 같은 대두단백, 글루텐 등의 식물성 단백질을 고온에서 가수분해를 하는 과정에서 발암성 물질로 알려져 사회적 물의를 일으키고 있는 모노클로로프로판디올, 디클로로프로판올과 같은 클로로프로판올이 상당량 생성되고 있음이 밝혀지고 있고, 염산가수분해법에 의하여 얻어지는 식물성 단백질 가수분해 조미액에 함유되는 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올은 식물성단백질에 함유되어 있는 글리세라이드(glyceride)가 염산과 반응하여 생성되는 것으로 그 반응과정은 하기의 반응식 1과 같다.
실제로 제1도, 제2도 및 제3도의 가스크로마토 그래프로서 확인되는 바와 같이 고온분해온도인 110℃ 내지 115℃, 중온가수분해온도인 102℃ 내지 105℃에서 염산에 의하여 가수분해된 조미액의 경우 상당량의 모노클로로프로판디올이 함유되어 있음이 확인되었고, 시중에서 판매되고 있는 조미액의 희석액도 제3도로부터 확인되는 바와 같이 모노클로로프로판디올이 검출되고 있으며, 클로로프로판올 들의 생성방지를 위하여 원료 식물성 단백질에 대하여 열변성, 탈지, 탈색, 당질제거 및 무기염제거 등의 전처리 공정을 시도한 바 있으나, 이와 같은 전처리 공정으로는 클로로프로판올의 생성을 방지할 수는 없었다.
따라서, 단백질의 염산가수분해에 의하여 생성되는 클로로프로판올 들을 생성을 최대한 억제하기 위하여 많은 연구가 진행된바 있으며, 제1도 및 제2도로부터 확인될 수 있는 바와 같이 염산분해시의 온도를 저온으로 할수록 모노클로로프로판디올의 생성을 방지할 수 있음이 밝혀졌으나, 분해온도를 저온으로 하는 경우에는 분해속도의 저하로 인하여 생산성이 없게 되어 산업상 적용을 할 수 없는 문제가 있었다.
또 다른, 연구로는 고온분해 또는 중온분해에 의한 염산가수분해를 시킨 후, 생선된 클로로프로판올을 제거하는 방법에 관한 것으로, 유럽 특허 제226769호의 경우에 있어서는 고온분해에 의하여 얻어진 조미액을 유기용매를 이용하여 클로로프로판올을 축출하여 제거하는 분리방법을 공개하고 있으며, 일본국 특허공보 소62-224256호는 염산 가수분해법에 의하여 얻어진 단백질 가수분해 조미액에 함유되어 있는 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올을 수증기에 의하여 분리 제거하는 기술을 공개하고 있고, 일본국 특개평2-135056호에서는 염산가수분해에 의하여 제조된 조미액을 특정의 온도 및 pH조건하에서 일정시간 동안 처리하여 제거하는 기술을 공개하고 있으며, 또, 유럽 특허 제226769호에서는 가수분해하여 제조된 조미액을 스트립핑하여 디클로로프로판올을 제거하는 기술을 공개하고 있다.
일예로서, 모노클로로프로판디올의 pH조절에 의한 제거는 하기의 반응식 2와 같이 나타나게 된다.
본 발명은 상기와 같은 반응식 1에 의하여 생성되는 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올의 생성을 억제하여 염산 가수분해에 의하여 얻어진 조미액에 클로로프로판올류가 혼입되지 않도록 하는 신규한 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
제1도는 고온분해시의 MCP 생성에 관한 가스크로마토 그래프.
제2도는 중온분해시의 MCP 생성에 관한 가스크로마토 그래프.
제3도는 시중 판매되는 희석액의 MCP 생성에 관한 가스크로마토 그래프.
상기한 바와 같은 목적을 갖는 본 발명은 하기의 공정에 의하여 제조되는 것으로,
제1공정은 식물성 단백질에 해당하는 단백질 중의 전질소에 대하여 염산의 몰비를 0.5 내지 1.0의 범위에서 1차 가수분해시키고, 제1공정으로부터 얻어진 가수분해액의 전질소에 대하여 염산의 몰비가 1.0 내지 1.5의 몰비가 되도록 농염산을 추가하여 2차 가수분해시킨 다음, 제2공정으로부터 얻어진 2차 가수분해액에 수산화나트륨 또는 탄산나트륨 용액을 가하여 pH를 8.5 내지 9.5로 조정하여 60℃ 내지 85℃의 온도에서 20시간 내지 50시간 숙성시킨 다음, 염산을 가하여 pH를 4.5 내지 5.0으로 조절하여 단백질 가수분해에 의한 조미액을 제조하는 것이다.
상기에서 산가수분해를 위하여 첨가되는 염산은 일반적으로 사용되는 것을 가수분해 후, 첨가되는 수산화나트륨 또는 탄산나트륨과 반응하여 식품첨가물로서 대표적으로 사용되는 소금인 염화나트륨으로 쉽게 변환되는 결과를 가져오기 때문이며, 통상 단백질의 염상가수분해에서 염산의 첨가량은 단백질의 전질소에 대하여 1.2 내지 1.5 몰비를 첨가하여 고온인 110℃ 내지 120℃에서 단백질의 질소 이용율을 극대화시키고 있다.
그러나, 본 발명에서는 모노클로로프로판디올, 디클로로프로판올과 같은 클로로프로판올의 생성을 가능한한 억제하기 위하여 초기단계인 제1공정에서 단백질의 전질소에 대하여 0.5 내지 1.0 몰비의 염산을 가하여 일차분해를 시킴으로써 과잉의 염산이 존재하지 않게 되고, 따라서, 클리세라이드와 염산의 반응을 억제하게 됨으로써 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올의 생성을 방지하게 되는 것이다.
제1공정에서 단백질의 1차 가수분해가 완료된 후, 제2공정에서 잔류하는 단백질의 전질소에 대하여 몰비가 1.0 내지 1.5가 되도록 염산을 추가하여 줌으로써 가수분해액 전체에 대한 염산의 농도를 낮추어 줌으로써 또한 글리세라이드와 반응할 수 있는 염산의 량을 감소시키고, 미량으로 생성되는 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올의 염소를 수산화나트륨을 첨가하여 pH를 상승시킴에 의해 염화나트륨으로 변환시켜 제거하면 되는 것으로 다음과 같은 반응에 의하여 진행되는 것이다.
이하 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
[실시예1]
3개의 콕크가 부착되어 있는 5ℓ 플라스크에 탈지대두 1kg과 12%(W/V) 염산 1.5ℓ를 가하고 냉각관을 연결하여 102℃ 내지 105℃의 범위내로 온도를 조절하면서 15시간 가수분해시킨 후, 농염산을 20㎖를 추가로 가하고 20시간 동안 가수분해하여 단백질의 염산 가수분해액을 얻어 냉각시킨 다음, 40%(w/v) 수산화나트륨 수용액 900㎖를 가하여 pH를 8.8로 조절하여 20시간 동안 방치하고 다시 염산을 가하여 pH를 5로 조절한 후, 여과하여 3000㎖의 조미액을 얻어 가스 크로마토 그래프를 이용하여 정량을 하여 보았으나, 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올이 검출되지 않았다.
[실시예 2]
3개의 콕크가 부착되어 있는 5ℓ 플라스크에 탈지대두 1kg과 12%(W/V) 염산 1.5ℓ를 가하고 냉각관을 연결하여 102℃ 내지 105℃의 범위 내로 온도를 조절하면서 10시간 가수분해시킨 후, 농염산을 50㎖를 추가로 가하고 20시간 동안 가수분해하여 단백질의 염산 가수분해액을 얻어 냉각시킨 다음, 40%(w/v) 수산화나트륨 수용액 1000㎖를 가하여 pH를 9.0으로 조절하여 50℃에서 40시간 동안 방치하고 다시 염산을 가하여 pH를 5로 조절한 후, 여과하여 3000㎖의 조미액을 얻어 가스 크로마토 그래프를 이용하여 정량을 하여 보았으나, 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올이 검출되지 않았다.
[실시예3]
3개의 콕크가 부착되어 있는 5ℓ 플라스크에 탈지대두 1kg과 12%(W/V) 염산 1.5ℓ를 가하고 냉각관을 연결하여 102℃ 내지 105℃의 범위 내로 온도를 조절하면서 20시간 가수분해시킨 후, 농염산을 30㎖를 추가로 가하고 20시간 동안 가수분해하여 단백질의 염산 가수분해액을 얻어 냉각시킨 다음, 40%(w/v) 수산화나트륨 수용액 950㎖를 가하여 pH를 8.8로 조절하여 40시간 동안 방치하고 다시 염산을 가하여 pH를 5로 조절한 후, 여과하여 2800㎖의 조미액을 얻어 가스 크로마토 그래프를 이용하여 정량을 하여 보았으나, 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올이 검출되지 않았다.
[비교실시예]
3개의 콕크가 부착되어 있는 5ℓ 플라스크에 탈지대두 1kg과 12%(W/V) 염산 1.8ℓ를 가하고 냉각관을 연결하여 110℃ 내지 120℃의 범위 내로 온도를 조절하면서 35시간 가수분해시킨 후, 40%(w/v) 수산화나트륨 수용액 500㎖를 가하여 pH를 5로 조절하고, 여과하여 2000㎖의 조미액을 얻어 식염수 및 물을 가하여 전질소가 2.2%가 되도록 조절한 다음, 가스 크로마토 그래프를 이용하여 정량을 하여 본 결과, 모노클로로프로판디올 62ppm 및 디클로로프로판올 72ppm이 검출되었다.
[분석방법]
- 분석시료의 제조방법
실리카 분말이 충진되어 있는 원통형의 카드리지에 상부로부터 20㎖의 가수분해 조미액을 15분 내지 20분간에 걸쳐 통과시키고, 이어서 에틸아세테이트 300㎖를 사용하여 칼럼말단에서 실리카에 흡착되어 있는 가수분해액을 용출시킨 후, 용출액에 표준물질 1㎖를 첨가하여 분석용시료로 하였다.
- 분석조건
일본국 시마쥬사의 제품의 가스크로마토그라피를 사용하고 칼럼은 중합도가 20,000인 폴리에틸렌글리콜중합체가 0.25㎛의 두께로 코팅되어 있는 길이 15m, 직경 0.53㎜의 실리카가 중전된 칼럼을 사용하였으며, 칼럼은 미리 분당 75℃의 속도로 220℃로 승온시키고, 검출기의 온도 및 시료주입온도를 250℃로 조절하여 2㎕ 주입시켰으며, 헤리움(He) 가스를 운반가스하여 분당 10㎖의 가스를 0.4kg 주입하였다.
상기와 같은 분석방법에 의하여 분석한 결과는 실시예 및 비교실시예와 같으며, 본 발명에서와 같이 제1공정에서 식물성 단백질을 함유하는 과잉의 염산이 존재하지 않는 상태에서 중온으로 가수분해시키고, 이어서 잔류하는 단백질의 전질소에 대하여 1몰 내지 1.5몰의 농염산을 가하여 2차 가수분해시킨 다음, 수산화나트륨 등의 알칼리를 사용하여 가수분해액을 pH를 8.5 내지 9.5의 알칼리성 용액으로 한 다음, 과잉의 알칼리를 염산으로 중화하고 pH를 5.0으로 낮추어 줌으로써 모노클로로프로판디올 및 디클로로프로판올의 생성을 방지할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 방법에 의하여 식물성 단백질을 함유하는 대두 등을 염산에 의하여 가수분해시켜 조미액을 제조하여 공급함으로서 발암성 물질인 클로로프로판올을 함유하지 않는 조미액을 제공할 수 있게 되는 것이다.
Claims (1)
- 식물성 단백질을 염산을 사용하여 가수분해시켜 조미액을 제조하는 방법에 있어서, 식물성 단백질에 해당하는 단백질 중의 전질소에 대하여 염산의 몰비를 0.5 내지 1.0의 범위에서 1차 가수분해시키는 제1공정과, 제1공정으로부터 얻어진 가수분해액의 전질소에 대하여 염산의 몰비가 1.0 내지 1.5의 몰비가 되도록 농염산을 추가하여 2차 가수분해시키는 제2공정, 제2공정으로부터 얻어진 2차 가수분해액에 수산화나트륨 또는 탄산나트륨 용액을 가하여 pH를 8.5 내지 9.5로 조정하여 60℃ 내지 85℃의 온도에서 20시간 내지 50시간 숙성시키는 제3공정, 제3공정으로부터 얻어진 가수분해액에 염산을 가하여 pH를 4.5 내지 5.0으로 조절하는 제4공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 단백질 가수분해에 의한 조미액의 제조방법.
Priority Applications (1)
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| KR1019960008678A KR0185080B1 (ko) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 염산 가수분해에 의한 조미액의 제조방법 |
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Publications (2)
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Country Status (1)
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-
1996
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| KR970064442A (ko) | 1997-10-13 |
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