KR100242940B1 - 효소분해 간장의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프로테아제, 펩티다아제, 아밀라아제를 순차적으로 연속 사용하여 대두단백질을 효소분해하여 조미료용 단백질 가수분해물을 얻고, 여기에 당과 아미노산을 주원료로 하는 혼합물을 가한 후 고온 반응 처리하여 효소 분해 간장을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 이미, 이취가 나지 않고 부드러운 고기향이 나는 우수한 풍미의 효소 분해 간장을 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 대표적인 조미료용 단백질 가수분해물인 효소분해 간장의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로테아제, 펩티다아제, 아밀라아제를 순차적으로 연속 사용하여 대두 단백질을 효소분해하여 조미료용 단백질 가수분해물을 얻고 여기에 당과 아미노산을 주원료로 하는 혼합물을 가한 후 고온 반응 처리하여 효소 분해 간장을 제조하는 방법에 관한 것이다.
조미료용 단백질 가수분해물을 제조하기 위하여, 종래에는 원료 단백질을 진한 염산으로 가수분해하고, 수산화나트륨으로 중화하여 불용성 분획을 제거한 후, 임의로 여과, 탈색, 농축 및 건조시키는 방법을 사용하였으며, 그 결과 얻어진 가수분해물 자체를 조미료로 사용하거나 또는 다른 향료들을 시즈닝하여 조미료로서 사용하였다. 그러나, 상기와 같이 산가수분해 방법을 이용할 경우 가수분해에 의하여 생성된 아미노산이 다시 분해되고, 또한 산이 원료와 반응하여 인체에 해로운 부산물을 생성한다는 단점이 있다. 따라서, 산가수분해 보다는 효소적 가수분해 방법으로 얻어진 단백질 가수분해물이 고품질의 것으로 선호되며, 특히 가수분해시 쓴맛을 내는 펩티드[이하 '비터(bitter) 펩티드']의 생성을 감소시키는 조건하에서 효소분해하는 방법이나, 비터 펩티드를 분해시키고 마스킹(masking)하는 방법 등 여러 가지 방법이 제안되고 있다.
일본국 특허 공개 소61-88856호와 일본국 특허 공개 소62-239966호에는 고정화된 펩티다아제와 글루타미나아제를 이용하여 대두단백질을 분해하는 방법이 개시되어 있으나, 이 방법은 쓴맛의 제거보다는 식감의 강화와 콩냄새 제거를 위한 방법이다.
네덜란드 특허 공게 제9001882호에는 알칼리 조건에서 효소처리하여 용해도를 증가시키고 쓴맛을 제거하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이 방법에 의할 경우 최종 중화과정에서 자연적으로 염이 생성되어 염의 농도를 일정 한도 이하로 줄이는 것이 불가능하며, 활성탄 처리과정이 도입되어 있으므로 활성탄을 완벽하게 제거해야하는 어려움이 있다.
한편, 유럽 특허 공개 제223560호에는 연속 가수분해에 의한 카제인 단백질 가수분해물의 제조방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 카제인 또는 콩단백질의 분리물을 단백질 분해효소로 가수분해하고, 얻어진 생성물을 다시 유산연쇄상 구균주로 부터 유래한 아미노 펩티다아제로 재가수분해시켜 쓴맛을 제거한다. 그러나, 이 방법을 이용할 경우 연속처리 과정 중에서 선행 처리된 효소의 불활성화 공정이 요구되며, 최종 가수분해물에서의 쓴맛도 완전히 제거되지 않는다는 단점이 있다.
한편, 대한민국 특허 공고 제96-5057호에서는 별도로 아미노 펩티다아제를 사용하지 않고, 1차 효소분해된 가수분해물에 코지를 배양하여 30 내지 50시간 숙성시키거나 코지현탁액에 효모의 배양액을 접종하여 1 내지 8주일 동안 숙성시키는 방법을 이용하고 있다. 이 방법에 의할 경우 풍미가 강한 향미료를 제조할 수 있다는 장점이 있지만, 숙성에 장시간이 소요되어 공정상 품질 유지에 어려움이 있고, 제조공정시간이 길어서 전체적인 생산성도 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 이미, 이취가 제거된 고품질의 효소 분해 간장을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
도1은 본 발명에 의하여 제조된 단백질 가수분해물인 간장의 맛을 나타낸 그래프이다.
도2는 본 발며에 의하여 제조된 단백질 가수분해물인 간장의 향을 나타낸 그래프이다.
그러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면, 대두단백질에 프로테아제, 펩티다아제, 아밀라아제를 순차적으로 연속 사용하여 효소분해하는 단계와, 얻어진 분해물에 당과 아미노산을 주원료로 하는 혼합물을 첨가하여 고온 반응시키는 단계를 포함하여 이루어지는 효소 분해 간장의 제조방법이 제공된다.
본 발며의 내용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
단백질 원료로는 탈지 대두박으로 대표되는 대두단백질을 사용하는 것이 바람직하다. 가수분해를 용이하게 하기 위하여 원료 단백질은 분쇄하여 사용하며, 전체 반응액 중의 농도가 10 내지 15%(w/v)가 되도록 물을 가한 뒤, 85 내지 95℃의 온도 범위에서 15 내지 30분간 열처리하여 현탁액 상태로 만들어 효소분해하는 것이 바람직하다.
1차 분해 효소로 사용되는 프로테아제는 50 내지 65℃, pH 7.5 내지 8.5에서 최적의 활성을 나타내므로, 단백질 현탁액의 온도와 pH를 해당 범위로 조절한 후 프로테아제를 가하여 효소반응을 진행시킨다. 이때 프로테아제는 원료 중량의 0.3 내지 0.5%(w/w) 농도가 되도록 첨가하는 것이 바람직하며, 효소 반응시간은 1 내지 2시간 정도로 한다.
얻어진 1차 가수분해물 중 쓴맛을 내는 성분을 제거하기 위해 2차로 펩티다아제로 처리한다. 이때의 펩티다아제로는 바실러스(Bacillus) 유래의 펩티다아제를 사용하며, 1차 단백질 가수분해용으로 사용한 프로테아제가 불활성화되는 약산성의 pH에서 최적의 활성을 갖는 펩티다아제를 선정하면 별도로 프로테아제를 불활성화할 필요가 없으므로 공정을 단순화할 수 있다. 펩티다아제의 사용량은 원료중량의 0.7 내지 1.0% 농도인 것이 바람직하고, 이에 의한 효소 반응은 펩티다아제의 최적 활성 조건, 즉, 50 내지 60℃의 온도 범위에서, 약산성활성 펩티다아제를 사용한 경우 pH 4.5 내지 5.0의 조건에서, 2 내지 4시간 진행시킨다.
2차 효소반응이 완료되면, 조건을 그대로 유지하면서 바로 3차 효소인 아밀라아제를 원료중량의 0.2 내지 0.5% 농도로 첨가하여 10 내지 16시간 반응시킨다. 아밀라아제는 분해물 중에 잔존하는 당중합체를 분해시키는데, 이에 의하여 생성된 당의 감미에 의하여 단백질 가수분해물의 쓴맛이 마스킹된다. 또한, 분해당은 추후 진행될 고온 반응(마이얄 반응)의 전구체로 이용되고, 효소분해물의 여과성을 개선하여 결과적으로는 수율의 향상에도 기여한다.
모든 효소반응 완결 후, 반응액을 85 내지 90℃에서 15 내지 30분간 열처리하여 반응액 중의 모든 효소를 불활성화시킨 후, 얻어진 효소 분해물을 여과하여 얻은 여액에 당과 아미노산을 주원료로 하는 혼합물을 가한 후 고온 반응시켜 최종 제품인 효소 분해 간장을 제조한다. 이 과정에서는, 여액을 15 내지 25 brix까지 농축한 후, 예를들어, DL-알라닌, 핵산, L-시스틴 및 DL-메치오닌을 주원료로 함유하고, 정제우지, 과당, 호박산 나트륨 또는 치아민을 선택적으로 함유하는 혼합물을 첨가하고 90 내지 100℃에서 2 내지 4시간 고온반응[Maillard reaction]시킨다. 최종적으로, 한외 여과 공정에 의해 분해물을 여과하면 이미, 이취가 제거된 고품질의 효소분해 간장을 제조할 수 있다.
본 발명의 방법에 의하여 제조된 효소 분해 간장은 관능적 특징인 향에 있어서 고기국 향과 로스트향(roast flavor)이 강하며, 특유의 콩비린내도 나지만 전반적으로는 자극취가 적다. 특히, 도 1에 나타낸 바와 같이, 맛에 있어서는 고기국맛, 단맛 및 지미가 강하고, 쓴맛과 신맛이 상당히 감소하였다.
다음에 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 이해를 더욱 용이하게 하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(대두 단백질 효소분해물의 제조)
탈지대두박을 분쇄하여 20메쉬 체를 통과한 것을 회수하여, 전체 반응액 중의 농도가 15%(w/v)가 되도록 물을 가한 뒤, 90℃에서 20분간 열처리하였다. 열처리된 현탁액의 온도를 60℃로 조절하고, 수산화나트륨을 이용하여 pH를 8.0으로 조절한 다음, 원료중량의 0.4%(w/w) 농도로 프로테아제(상품명; Promod 278, Biocatalyst사)를 첨가하여 2시간 동안 반응시켰다. 반응 완결 후, 반응액의 온도를 55℃로 하고, 염산을 이용하여 pH를 5.0으로 조절한 후, 펩티다아제(상품명; Promod 279, Biocatalyst사)를 원료중량의 0.8% 농도로 첨가하고 4시간 동안 반응시켰다. 반응완결 후, 바로 아밀라아제(상품명 ; Promod 280, Biocatalyst사)를 원료중량의 0.2% 농도로 첨가하여 약 11시간 반응시켰다. 모든 효소반응 완결 후, 반응액을 90℃에서 20분간 열처리하여 반응액중의 효소를 불활성화시키고, 프레스 필터로 여과하였다. 여과 후, 여액을 모아 제품 중의 최종농도가 10%가 되도록 식염을 가한 뒤, 30brix까지 농축하였다. 수득한 가수분해물을 약 26% 정도의 건조물 함량과 1.6% 정도의 총질소 함량을 갖는 갈색의 천연조미료이었다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에 기술한 바와 동일한 방법으로 실시하여, 탈지대두박의 효소 가수분해물을 얻었다. 얻어진 효소 분해물을 프레스 필터로 여과하고 여액을 20birx까지 농축한 후, 하기 표 1과 같은 반응 전구체를 넣고, 95℃에서 3시간 반응시켰다.
[표 1]
반응물을 방치하여 냉각시킨 후, 수산화나트륨을 적당량 첨가하여 pH를 5.0 내지 5.2로 조절하였다. 반응액 상층의 기름을 제거한 뒤, 컷-오프 50,000의 여과막으로 한외여과하였다. 여과된 여과액에 약 10% 농도로 식염을 첨가하여 용해시켜 조미료용 단백질 가수분해물을 제조하였다. 수득한 액은 상기 실시예 1에서 제조된 것보다 풍미면에서도 우수하며, 이미,이취 등이 현저히 감소되어 있다.
[실시예 3]
상기 실시예 2에서 제조한 조미액을 송풍온도 170 내지 175℃, 배풍온도 105 내지 110℃, 회전수 1,000 내지 15,000rpm으로 다른 부용제를 첨가하지 않고 바로 분무 건조하여 분말화 하였다. 수득한 분말은 100% 용해도를 갖는 연한 갈색의 분말이었다.
본 발명의 방법에서는 프로테아제, 펩티다아제, 아밀라아제를 이용한 3단계 연속 효소분해에 의하여 대두단백질 가수분해물을 제조하고, 여기에 당과 아미노산을 주원료로하는 혼합물을 첨가하고 고온 반응시키기 때문에, 최종 산물 중 쓴맛 성분을 제거할 수 있고, 이미 이취가 없으면서, 부드러운 고기향이 나는 우수한 풍미의 효소분해 간장을 얻을 수 있다.
Claims (3)
- 대두 단백질을 효소적으로 가수분해하여 조미료용 단백질 가수분해물을 얻고 이를 더욱 반응 처리하여 효소 분해 간장을 제조하는 방법에 있어서, 상기 대두 단백질에 프로테아제를 가하고 50 내지 65℃, pH 7.5 내지 8.5에서 1 내지 2시간 처리하는 단계 ; 이어서 펩티다아제를 가하고 50 내지 60℃, pH 4.5 내지 5.0에서 2 내지 4시간 처리하는 단계 ; 동일조건을 유지하면서, 연이어 아밀라아제를 가하고 10 내지 16시간 동안 처리하는 단계; 반응액을 85 내지 90℃에서 15 내지 30분간 열처리하여 반응액 중의 모든 효소를 불활성화하는 단계 ; 얻어진 효소 분해물을 여과하는 단계 ; 여과하여 얻은 여액을 농축한 후 DL-알라닌, 핵산,L-시스틴 및 DL-메치오닌을 함유하는 당과 아미노산을 주성분으로하는 혼합물을 첨가하여 90 내지 100℃에서 2 내지 4시간 동안 반응시키는 단계; 반응물을 최종 여과하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 효소 분해 간장의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 최종 여과 단계가 한외 여과하는 단계인 것을 특징으로 하는 효소 분해 간장의 제조 방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기한 당과 아미노산을 주원료로 하는 혼합물이 정제우지, 과당, 호박산 나트륨, 치아민으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나이상의 성분을 더욱 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 효소분해 간장의 제조 방법.
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