KR100627680B1 - 가열시 쓴맛이 제거된 응고방지용 난백액의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계란의 난황(노른자위), 난백(흰자위)중 난백액을 추출하여 가열처리시 응고되지 않도록 하므로 계란 고유의 풍미와 영양적 가치를 유지하면서 계란 음료제품등의 계란가공제품을 생산할 수 있는 기초기술로 사용이 가능하며 다이어트 미용음료 및 보디빌더등 특수한 계층을 대상으로 하는 기능성 음료는 물론 유아용 이유식, 노인식 또는 환자식등 특수영양식품등의 원료로 다양한 가공식품으로 개발이 가능토록 된 가열시 쓴맛이 제거된 응고방지용 난백액의 제조방법에 관한 것이다.
계란.난백.난황 난백단백질.
Description
본 발명은 계란의 난황(노른자위), 난백(흰자위)중 난백액을 추출하여 가열처리시 응고되지 않도록 하므로 계란 고유의 풍미와 영양적 가치를 유지하면서 계란 음료제품등의 계란가공제품을 생산할 수 있는 기초기술로 사용이 가능하며 다이어트 미용음료 및 보디빌더 등 특수한 계층을 대상으로 하는 기능성 음료 및 유아용 이유식, 노인식 또는 환자식등 특수영양식품등의 원료로 다양한 가공식품으로 개발이 가능토록 된 가열시 쓴맛이 제거된 응고방지용 난백액의 제조방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 국내의 계란생산량은 과거에 비하여 많아졌지만 아직까지 식란위주로 소비되고 있는 실정으로 따라서 계란소비 형태의 변화가 없다 보니 국내 계란 생산량이 증가하면 할수록 계란 값의 하락과 채란 농가의 어려움만 가중되고 있는 상황이기 때문에 계란소비를 다양화하기 위해서는 소비자의 기호에 맞는 가공란의 개발과 계란가공식품의 개발이 절대적으로 필요한 실정이다.
이와 같이 계란의 난백을 구성하고 있는 단백질은 다양한 종류로 구성되어 있으나 오보트렌스패린등의 단백질은 60℃ 정도의 비교적 낮은 온도에서 열 응고가 일어나 가공식품의 원부재료로 이용하는데 한계가 있었다.
또한, 일본에서 시도된 유일한 사례로서 효소처리란 이름으로 전란 및 난황에 대하여 풍미를 향상시키고자 곰팡이 프로테아제(단백질분해효소) 및 티파제(췌액)를 병용, 적용하여 풍미가 향상된 전란분 및 난황분을 생산한 바가 있었으나 이 역시 열 응고가 방지된 난백은 개발된 바가 없으며 전란제품이었다.
국내에서 난백의 가열처리중 응고현상을 방지하기 위한 노력으로는 "동물성프로테아제에 의한 난백 단백질의 가수분해특성, 한국축산식품학회지 제19권1호 72.1999."과 "식물성 프로테아제에 의한 난백 단백질의 가스분해특성, 한국축산식품학회지 제19권 2호 127.1999."과 " 미생물원 프로테아제에 의한 난백 단백질의 가수분해특성 한국축산식룸학회지 제19권3호 225.1999." 그리고 미생물 원성 효소인 엔도펩티다제만의 사용에 의해 가수분해율이 높을 경우 분해 후 쓴맛이 감지되는 문제점을 안고 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소코자 안출된 것으로 일정이상의 동식물성 및 미생물원성효소의 첨가에 의한 관능적으로 기호성이 떨어지는 쓴맛이 감지되지 않도록 엔도펩티다제(endopeptidase)와 엑소펩티다제(exopeptidase)를 일정비율에 의거 복합적으로 사용함으로써 쓴맛의 발생억제 효과 있으며, 이렇게 쓴맛의 발생억제효과가 나타낸 이유는 엑소펩티다제인 카르복시펩티다제가 펩타이트 말단의 소수성 아미노산인루이신(leucine),페릴알라닌(phenylalanine),이소루이신(isoleucine),발린(valine)등을 분해하기 때문으로 이하 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 난백 단백질은 오보알부민 54%, 오보트랜스페린 12%, 오보뮤신 11% 등 40여중으로 구성되어 있다.
상기와 같은 단백질의 열응고성은 각각 달라 오보트랜스페린이 가장 응고하기 쉽고 (58%), 오보알부민은 60~65℃, 오보뮤코이드는 대단히 안정되어 있어 100℃에서 한시간 정도 가열하여도 응고하지 않는다, 이러한 열응고성이 각각 다른 단백질로 구성되어 있는 난백은 60~65℃에서 굳어지기 시작하여 70℃ 이상에서 딱딱한 젤이 된다, 가열온도가 낮으면 응고하는데 장시간이 소요되며 형성된 젤은 부드럽고, 온도가 높으면 단시간에 젤화하며 생성된 젤도 단단하다, 난백을 희석하면 응고 온도는 높고 젤도 부드럽지만 농축난백에서 응고 온도가 낮고 젤은 단단해진다, 이것은 단백질 농도가 높아지므로 단백질 분자간의 물리적 접촉기회가 늘어 3차원 망상 구조가 조밀하게 되기 때문이다.
난백의 주요단백질은 오보알부민이지만 오보트랜스페린등 40종 가량의 단백질로 구성되어 있다.
난황의 단백질은 주로 지단백질로서 지질과 결합해서 존재한다. 계란을 가열하면 이러한 단백질이 각각 별개로 응집화 하는 것은 아니고 이종 단백질간의 회합이 일어난다는 것으로 사료된다.
여러 가지 단백질의 혼합물인 난백 및 난황을 가열하였을 때 그 안의 개개 단백질의 내열성은 응고온도를 측정함으로써 알 수 있다. 방법은 난백액 및 난황액 소량을 가열하여 생긴 응고물을 원심분리로 제거하고 상등액중의 잔존 단백질을 전기영동에 의하여 분리하여 소실한 단백질을 검출하는 방법으로 난백의 경우 오보트랜스페린과 글로불린 G3A가 56~68℃에서 소실하며 오보알부민은 74~82℃에서 소실한다. 오보뮤코이드는 90℃의 가열에 의해서도 소실하지 않는다.
난황에서는 63~75℃에서 감마(γ)-리베틴이 69~81℃에서 베타(β)-리베틴이 69~75℃에서 알파(α)-리베틴이 소실하며, 리포비테린은 75℃이상에서 소실한다. 10% 가당난황에서는 각 단백질의 내열성은 약3℃, 10% 가염난황에서는 내열성이 6℃씩 상승된다.
난백액에 효소를 첨가하여 가수분해할 경우 쓴맛이 발생하여 관능적으로 기호성이 떨어지는 것이 일반적인 예이며 이것은 난백액을 식품으로 이용하는데 한계성을 부여하기 때문에 본 발명에서는 이를 극복하고자 엔도펩티다제와 엑소펩티다제를 복합적으로 사용하고 특히 그 첨가비율을 조절함으로써 이러한 문제점을 극복한 것이 특징이라고 할 수 있다, 즉 기존에 사용되어 왔던 대부분의 단백질분해효소는 엔도펩티다제이나 본 발명에서는 단백질의 가수분해에 주요 역활을 하는 엔도펩티다제와 함께 말단에 쓴맛을 야기하는 소수성 아미노산인 루이신,페닐알라닌, 이소루이신, 발린 등을 분해하는 엑소펩티다제를 일정비율 병행 처리함으로써 통상의 난백가수분해물이 갖는 쓴맛을 배제한 물질을 얻을 수 있었다.
본 발명을 위하여 실험한 결과를 기술하면 다음과 같다.
가. 실험방법.
1) 시험재료
본 시험에 사용된 계란은 산란된지 48-72시간 이내의 신선한 것으로 선정하였으며 단백질 분해효소로서는 아시퍼질레스 오라이제(Aspergillus oryzae)유래의 프로티아제(protease(p-0384) 카르복실펩티다제(carboxypeptidase)(이상 sigma사 제품)를 사용하였다.
2) 시료의 제조
원료난백을 균질기(Ultra T25,Gemany)를 이용하여 10.000r.p.m. 으로 균질한 후 난백농도가 50%가 되도록 증류수로 희석하였다. 희석된 난백용액에 효소를 난백단백질에 대해서 일정량 용해한 후 수조(water bath)에서 일정시간 동안 반응시킨 뒤 80℃에서 20분간 가열 처리한 후 각 효소의 가수분해 특성을 검토하였다.
3) 조사항목 및 방법
가) 가수분해도(degree of hydrolysis. % DH)
시료 5㎖에 20% 트리콜로아세텍 애시드(trichloroacetic acid(TCA)용액을 5㎖를 가하여 실온에서 30분간 방치시킨 후 2,700 Χｇ에서 10분간 원심분리하여 트리콜로아세텍 애시드(TCA)에 불용성 물질을 침지시켜 제거한 후 얻어진 상징액의 가용성 단백질량을 정량하여 다음과 같이 나타내었다.
가수분해도= 가용성단백질/총단백질 X 100
나)용해도(solubility)
시료를 증류수를 사용해 10배 희석한 후 3분간 균질하여 실온에서 30분간 방치한 후 2,000 Χｇ에서 20분간 원심분리하여 불용성 단백질을 제거한 후 상층액의 단백질함량을 측정하여 시료중의 총단백질함량에 대한 백분율로 나타내었다.
다) 점도(viscosity)
50㎖ 튜브(tube)에 시료를 30㎖씩 준바하여 상온에서 5시간 유지시킨 후 브 록필드-비스코메터(Brookfield-viscometer(Model LV,Brookfiele Engineering Lab, USA)의 LV2 스핀들(Spindie)을 이용하여 6~60r.p.m.에서 수치가 안정될 때까지 약1분간 3회 반복 측정하여 mPa.s으로 점도를 표시하였다.
라) 탁도(turbidity)
시료를 증류수를 사용하여 10배 희석하여 균질한 후 590㎚에서 흡광도(absorbance)를 측정하여 표시하였다.
마) 쓴맛 정도(bitterness)
효소처리한 시료의 쓴맛 생성여부를 알아보기 위하여 훈련된 관응검사요원을 이용하여 (0: 쓰지 않다, 1: 약간 쓰다, 2:쓰다, 3:아주 쓰다)의 평가기준에 따라 평점범으로 관능검사를 실시하였다.
나. 시험결과
산란 된지 48이내의 신선한 계란 15개(중량 850g)를 깨뜨려 난백과 난황을 분리하여 난백 500g을 얻었다. 난백의 농도가 50%가 되도록 원료 난백에 증류수 500g을 첨가한 후 균질기를 이용하여 10.000r.p.m.으로 균질 하였다. 체로 걸러 알끈과 혼입된 난각 등을 제거한 후 0.1규정농도의 염산을 서서히 첨가하여 수소이온농도(pH)를 7.5로 맞춘 후 아시퍼질러스 오라이제 유래의 엔도펩티다제인 단백질분해효소(protease P-0384, 시그마 사(社))와 엑소펩티다제인 단백질분해효소(carboxypeptidase, 시그마 사)를 5:0 내지 0:5의 비율로 난백단백질에 대하여 2% 첨가하여 40℃의 온욕조에서 3시간 가수분해시킨 후 80℃에서 20분간 가열처리하여 효소를 불활성화시켰다. 제조된 가수분해물은 4℃ 이하의 냉장고에 저항하면서 시험에 공시하였다.
| 구분 | 프로티아제 P-0384와 카르옥실펩티다제의비율 | |||||
| 5:0 | 4:1 | 3:2 | 2:3 | 1:4 | 0:5 | |
| 가수분해도(%) | 11.7 | 12.8 | 11.8 | 10.6 | 9.8 | 8.5 |
| 용해도(%) | 39.5 | 48.5 | 43.5 | 38.8 | 37.5 | 36.7 |
| 탁도 | 2.50 | 1.84 | 2.65 | 2.77 | 3.63 | 4.12 |
| 점도(mPa.s) | 12.4 | 6.5 | 8.2 | 34.9 | 58.3 | 111.0 |
| 쓴맛 정도 | 0.9 | 0.0 | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 0.8 |
그 결과는 표1에서 나타난 바와 같이 엔도펩티다제인 프로티아제 P-0384와 엑소펩티다제인 카프옥실펩티다제의 혼합비율이 4:1일 경우 가수분해도와 용해도가 가장 높았으며 탁도와 점도는 가장 낮았다. 쓴맛은 4:1의 비율로 혼합하여 첨가한 처리구에서는 전혀 느껴지지 않았으며 3:2의 첨가구 에서는 미약하게 느껴졌다. 따라서 4:1의 비율로 첨가할 경우 가장 효과적일 것으로 판단되었다.
(실시 예)
산란 된지 48-72시간 이내의 신선한 계란 15개(중량 850g)를 깨뜨려 난백과 난황을 분리하여 난백 500g을 얻었다. 난백의 농도가 50%가 되도록 원료 난백에 증류수 500g을 첨가한 후 균질기를 이용하여 균질 하였다. 채로 걸러 알끈과 혼입된 난각 등을 제거한 후 0.1규정농도의 염산을 서서히 첨가하여 수소이온농도(pH)를 7.5로 맞춘 후 0.8g의 아시퍼질러스 오라이제 유래의 엔도펩티다제인 단백질분해효소(protease P-0384 시그마 사)와 0.2g의 엑소펩티다제인 단백질분해효소(carboxypeptidase 시그마 사)를 함께 첨가하여 40℃의 온욕조에서 3시간 가수분해 시킨 후 80℃에서 20분간 가열처리하여 효소를 불활성화시켰다 제조된 가수분해물은 물 100%를 첨가하여 희석된 가수분해물을 만들고 여기에 올리고당 5%와 폴리덱스트로스 3%를 첨가하여 난백음료를 만들어 용기에 담고 10분간 살균처리한 후 냉각하여 난백음료 제품을 완성한다.
본 발명에서 난백의 열응고 방지 기술은 새로운 형태를 갖는 계란음료제품등 계란가공제품을 생산할 수 있는 기초기술로 사용 가능하며 다이어트 미용음료 및 보디빌더 등 특수한 계층을 대상으로 하는 기능성음료는 물론 유아용이유식, 노인식 및 환자식등 특수영양식품의 원료로 이용가능성을 제시할 수 있다.
이는 난백이 갖는 영양적 특수성을 유지한 상태에서 물성만을 변화시켜 새로운 가공제품을 개발할 수 있는 새로운 소재의 개발 기술로서 위의 특성을 활용한다면 여러 가지 독창적이고 차별화된 제품의 개발이 가능함은 물론 경제적인 면에서도 경쟁력이 있을 것으로 판단된다. 위의 가공제품 개발이 성공적으로 수행되는 경우 새로운 음료시장의 창출을 통한 국민 건강 및 양계산업의 부양효과를 거둘 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 예로서만 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것이다.
Claims (7)
- 신선한 계란의 난백액에 증류수를 50~150% 첨가하고 균일하여 알끈과 혼입된 난각 등을 제거한 후 엔도펩티다제와 엑소펩티다제의 단백질 분해효소를 4:1~3:2의 비율로 난백단백질에 대하여 0.1~3.0%를 첨가하여 온욕조에서 가수분해 및 고온에서 효소를 불활성화시키는 과정을 통해 가열 후 응고되지 않고 쓴맛이 제거된 것을 특징으로 하는 가열시 쓴맛이 제거된 응고 방지용 난백액의 제조방법.
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