KR101711410B1 - 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법 - Google Patents

펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101711410B1
KR101711410B1 KR1020140054378A KR20140054378A KR101711410B1 KR 101711410 B1 KR101711410 B1 KR 101711410B1 KR 1020140054378 A KR1020140054378 A KR 1020140054378A KR 20140054378 A KR20140054378 A KR 20140054378A KR 101711410 B1 KR101711410 B1 KR 101711410B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
potato
pectin
solution
enzyme
flow cells
Prior art date
Application number
KR1020140054378A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150127475A (ko
Inventor
김현석
Original Assignee
안동대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 안동대학교 산학협력단 filed Critical 안동대학교 산학협력단
Priority to KR1020140054378A priority Critical patent/KR101711410B1/ko
Publication of KR20150127475A publication Critical patent/KR20150127475A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101711410B1 publication Critical patent/KR101711410B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L19/00—Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof
    • A23L19/10—Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof of tuberous or like starch containing root crops
    • A23L19/12—Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof of tuberous or like starch containing root crops of potatoes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/40—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by drying or kilning; Subsequent reconstitution

Abstract

펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법이 개시된다. 본 발명의 a) 감자를 세척한 후 박피하여 세절한 후 전처리하는 단계; b) 전처리된 감자를 펙틴가수분해효소 처리하는 단계; c) 펙틴가수분해효소 처리된 효소반응 혼합물들을 표준체망으로 통과시켜 감자유세포들을 얻는 단계; 및 d) 상기 c) 단계에 의해 얻어진 감자유세포들을 건조하여 건조감자유세포 소재를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 생 및 동결 처리된 감자조직을 펙틴가수분해 효소 처리함으로써, 감자가루와 감자과립의 가공적성을 개선할 수 있고 식품산업적 활용도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 생산공정이 단순화되어 에너지 및 노동이 절약될 수 있는 생산 제조 방법이 제공될 수 있다. 또한, 이러한 제조방법에 의해 양질의 건조감자유세포 소재를 제공할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법{DEHYDRATED POTATO MATERIALS THROUGH ISOLATION OF INDIVIDUAL POTATO PARENCHYMA CELLS FROM FROZEN POTATO TISSUES BY PECTINASE TREATMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 생 및 동결 처리된 감자조직을 펙틴가수분해 효소 처리를 통하여 천연전분입자 또는 노화된 전분입자를 포함하고 있는 감자유세포를 분리하고 건조하여 식품산업적 활용도를 높일 수 있는 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
감자(Solanum tuberosum L.)는 가지과의 1년생 저온성 작물로서 다양한 토양환경에 적응성이 크며 생육기간이 짧고 단위면적당 생산량이 높아 전 세계적으로 재배되는 세계 4대 작물 중 하나이다(권 등, 2008; Cheigh et al., 2012). 감자의 2011년 전 세계 생산량은 3.7억톤으로 중국, 러시아, 인도, 미국, 우크라이나 등 아시아, 북미, 유럽이 주요 생산지이며 전통적으로 미국과 유럽 등 서구에서는 주식으로 활용되고 있고 최근에는 아시아, 아프리카, 남미 지역에서 그 소비가 증가하고 있다(NPC, 2013). 우리나라의 경우 감자 재배면적은 44,844 ha이며 2011년 약 88만톤 생산되었고 그 소비량은 해마다 증가하고 있다.
감자는 곡류를 포함한 다른 작물에 비해 수분이 많고(75~84%), 전분(14~25%)과 리신, 메티오닌, 트립토판 등 필수아미노산 함량이 높은 양질의 단백질(1.4~2.5%)의 주요공급원이라 할 수 있다(권 등, 2008; Cheigh et al., 2012). 또한 전분과 단백질 이외에 비타민 C, B1, B6, 판토텐산(pantothenic acid) 등의 비타민, 칼슘, 철, 칼륨 등의 무기질, 생리활성 성분인 플라본(flavones) 색소를 풍부하게 함유하고 있는 것으로 알려져 있어 예로부터 우리나라에서 주식 및 주식대용으로 널리 이용되어 오고 있다(Cheigh et al., 2012). 그러나 서구에서 감자는 다양한 가공식품(칩/스낵류, 통조림, 냉동식품) 및 가공식품원료(감자전분, 감자가루, 건조감자가공품)로 활용되며 생식용으로 총 감자 생산량의 약 26%만이 생식용으로 소비되는 서구에 비해(NPS, 2013), 국내에서는 생산량의 90% 이상이 생식 및 조리용으로 활용되고 소량만이 전분, 가루 및 칩용으로 활용되고 있는 실정이다.
한편 미국, 유럽, 중국에서는 감자를 다이스(dice), 후레이크(flake), 과립(granule) 등 다양한 형태로 가공하여 제조한 건조감자가공품을 생산하고 있으며 이들을 활용한 다양한 가공식품들(인스턴트 감자스프, 냉동 및 즉석 으깬감자, 샐러드용 건조감자, 인스턴트 냉동 프랜치프라이, 제빵류, 감자스낵 및 칩 등)이 상업화 되어 있다(PotagrainFoods Co., 1957; Ooraikul, 1978; DeWit, 1989; Emsland Food GMBH, 2005; P & G, 2002; AVEBE, 2000). 국내 식품업체들 또한 감자 칩 제품을 제외한 감자스낵 제조에 이러한 건조감자가공품을 수입하여 사용하고 있다. 이와 같이 수입된 건조감자가공품들이 국내생산 가공식품의 원료로서 활용되고 있지만 국내에서는 감자를 활용한 가공식품원료를 개발하려는 시도가 미미한 실정이다.
건조감자가공식품원료의 개발과 관련해서 국내에서는 대한민국등록특허 제10-0455236호(공고일자 :2004.11.06)에 소금물에 생감자를 침지하여 갈변반응을 억제한 후 원적외선 건조법을 이용하여 감자조직을 건조한 후 분쇄하여 감자분말을 제조한 기술이 제시되었다. 또한, 한국원예과학회지(43(2), 183-186)에는 드럼건조에 의한 감자가루의 제조방법으로서, 스팀으로 열처리한 감자를 드럼건조기를 이용하여 건조 및 후레이킹(flaking)한 후 분쇄하여 감자분말을 제조하였다.
그러나 이와 같은 감자분말 제조 방법들은 감자의 유세포조직을 파괴하였거나 전분입자들을 호화시킨 상태이기 때문에 이들 감자가루를 이용하여 가공식품을 제조할 경우 감자전분들의 유출과 침전으로 다른 원료들과 층분리가 일어나 균일한 원료 혼합을 방해하고 호화된 감자전분 분자들의 과도한 유출로 끈끈한 특성이 부여되어 작업적성의 저하와 다른 원료들과의 균일한 혼합을 달성하기 힘들며 가온하지 않은 상태에서 점도가 발달 되지 않아 가공적성이 낮은 문제점을 나타내었다.
한편, 국내에서 주로 생산되는 감자분말에 비해 국외에서는 감자분말이나 가루를 대체할 수 있는 감자과립을 제조하여 많은 식품의 원료로 사용하여 오고 있다.
이들과 관련된 국외 선행기술들은 다음과 같다.
유럽특허 EP 1 161 156 B1에는 국내에서 재배되지 않는 아밀로펙틴 감자를 이용한 건조감자후레이크와 과립을 제조하고 스낵식품에 적용가능한 배합비 및 제법을 제시하고 있다.
미국특허 US 2002/0160092에는 감자팬케이크, 감자페티, 으깬감자 프리믹스에 활용될 수 있거나 감자후레이크, 감자과립 등의 건조감자소재들의 원료로 사용가능한 으깬감자 제조법이 개시되어 있다.
미국특허 US 2,798,815에는 증자한 감자로부터 감자과립 제조공정이 개시되어 있다.
미국특허 US 4,007,286 및 US 4,110,478에는 증자한 감자로부터 감자과립 제조공정을 제시하고 있다.
미국특허 US 4,797,292에는 감자과립의 가공적성을 개선하기 위하여 개개의 감자과립을 뭉쳐 감자과립집합체를 제조하는 기술을 제공하고 있다.
상기 특허들에서 제시된 감자과립 제조는 공통적으로 세척박피한 감자를 열처리(증자 및 삶음)를 통하여 익힌 후 기계적으로 으깨고(이 으깸공정에서 유화제를 첨가함) -20 - 30℃에서 냉동한 후 다시 이를 4 - 20℃ 사이에서 해동한 후 30 - 50℃에서 건조하여 수분함량을 35 - 45% 수준까지 낮추고 과립화 공정(granulation 공정 - 이 공정 전에 추가로 으깸처리를 수행)을 통해 입자상으로 제조한 후 60 mesh 체를 통과시킨 것을 열풍건조기나 유동층건조기를 이용하여 건조하여 제조하게 된다.
이와 같은 감자과립 제조는 다양한 열처리(증자, 익힘, 건조)와 냉동처리를 포함하는 다양한 단계들을 거치게 되는 에너지소비형 및 노동집약적 생산공정이다.
또한 이와 같은 제조공정을 통해 제조된 감자과립은 이들 내의 전분입자들이 호화된 후 노화된 상태로 존재하면 감자 특유의 조직학적 특성인 유세포 구조가 파괴되어 있는 상태로 존재하게 되며 이들을 가공제품에 적용 시 다량의 전분분자들의 빠른 유출, 낮은 팽윤력과 점도발달에 실패하는 등 가공적성을 저하시키고 최종제품의 품질에도 좋지않은 영향을 미치는 제한점을 갖는 것이어서 다양한 가공식품의 원료로 사용하는데 제한점을 가지고 있었다.
1. 대한민국등록특허 제10-0455236호(공고일자 :2004.11.06) 2. 유럽특허 EP 1 161 156 B1(2000) 3. 미국특허 US 2002/0160092(2002) 4. 미국특허 US 2,798,815(1957) 5. 미국특허 US 4,007,286(1977) 6. 미국특허 US 4,110,478(1978) 7. 미국특허 US 4,797,292(1989)
본 발명의 목적은, 생 및 동결 처리된 감자조직을 펙틴가수분해 효소 처리를 통하여 천연전분입자 또는 노화된 전분입자를 포함하고 있는 감자유세포를 분리하고 건조하여 기존에 생산되고 있는 감자가루와 감자과립의 가공적성을 개선하고 식품산업적 활용도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 생산공정이 단순화된 에너지 및 노동 절약형 생산 제조 방법을 제공하고, 이를 활용한 건조감자유세포 소재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, a) 감자를 세척한 후 박피하여 세절하는 전처리하는 단계; b) 전처리된 감자를 펙틴가수분해효소 처리하는 단계; c) 펙틴가수분해효소 처리된 효소반응 혼합물들을 표준체망으로 통과시켜 감자유세포들을 얻는 단계; 및 d) 상기 c) 단계에 의해 얻어진 감자유세포들을 건조하여 건조감자유세포 소재를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법에 의해 달성된다.
상기 a) 단계는, a-1) 세절된 감자를 동결한 후 냉동 저장하는 단계; 및 a-2) 냉동 저장된 감자를 아스코르빈산 용액이나 메타중아황산나트륨 용액에 침지하여 해동한 후 체망을 이용하여 감자 조직을 분리하고 흐르는 물에 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 a-1) 단계는, 세절된 감자조직들을 지퍼백에 넣어 -45℃에서 45 - 50시간 동안 동결한 후 -20 - 25℃의 냉동고에서 냉동 저장하고, 상기 a-2) 단계는, 상기 a-1) 단계에서 냉동 저장된 감자를 0.1 - 1.0% 농도의 아스코르빈산 수용액이나, 0.1 - 0.7% 농도의 메타중아황산나트륨 수용액에 침지하여 해동하되, 아스코르빈산 수용액이나 메타중아황산나트륨의 온도 4 - 25℃에서 3 - 24시간동안 침지하여 해동할 수 있다.
상기 b) 단계는, b-1) 효소 원액을 정제수로 50 - 400배 희석하여 펙틴가수분해 효소 희석액을 제조하는 단계; b-2) 효소반응을 위한 완충용액으로서, pH 3.5로 조정된 구연산 함유 수용액을 제조하되, 무수구연산 수용액과 구연산소다 수용액을 각각 제조한 후 무수구연산 수용액과 구연산소다 수용액을 혼합하여 제조하는 단계; 및 b-3) 생감자조직 또는 동결 후 해동된 감자조직과 아스코르빈산을 상기 구연산 함유 수용액에 넣고 상기 효소 희석액을 가한 후 25 - 50℃의 온도에서 100 - 200rpm으로 교반하면서 1- 3 시간 동안 효소반응을 통하여 감자조직으로부터 개별 감자유세포들을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 b-2) 단계는, 무수구연산 수용액 1021중량부를 기준으로, 무수구연산 21.0중량부를 정제수 1000중량부에 용해하여 무수구연산 수용액을 제조하고, 구연산소다 수용액 1029.4중량부를 기준으로, 구연산소다 29.4중량부를 정제수 1000중량부에 용해하여 구연산소다 용액을 제조한 후, 상기 무수구연산 수용액 70 - 80중량%와, 구연산소다 수용액 20 - 30중량%를 혼합하여 구연산 함유 수용액을 제조할 수 있다.
상기 b-3) 단계는, 상기 구연산 수용액 3500중량부에 생감자조직 또는 동결 후 해동된 감자조직 1000중량부와 아스코르빈산 1.4중량부를 넣고, 상기 효소 희석액 10중량부를 가하여 교반할 수 있다.
상기 c) 단계는, 펙틴가수분해효소 처리된 효소반응 혼합물들을 20 메쉬와 140메쉬 표준체망에 연속적으로 통과시켜 감자유세포 세포막 파편들과 감자 전분입자들을 제거하고, 상기 140메쉬 표준체망 위에 선별된 감자유세포들을 상기 140메쉬 표준체망 위에서 흐르는 물로 세척하여 감자유세포들을 얻을 수 있다.
상기 d) 단계는, 상기 c) 단계로 얻어진 감자유세포들을 45 - 55℃의 열풍건조기에서 수분함량 5 - 15%로 건조할 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 전술한 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재에 의해 달성된다.
본 발명에 의하면, 생 및 동결 처리된 감자조직을 펙틴가수분해 효소 처리함으로써, 감자가루와 감자과립의 가공적성을 개선할 수 있고 식품산업적 활용도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 생산공정이 단순화되어 에너지 및 노동이 절약될 수 있는 생산 제조 방법이 제공될 수 있다. 또한, 이러한 제조방법에 의해 양질의 건조감자유세포 소재를 제공할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법을 설명하기 위한 개략적 순서도이다.
도 2a, 2b는 상업적 펙틴 가수분해 효소의 펙틴 및 셀룰로오스 가수분해 효소 활성들에 대한 반응용액의 pH와 반응온도의 영향을 도시한 그래프이다.
도 3a,3b,3c,3d는 실시예 4에 제시된 조건에서 제조된 건조감자유세포들의 콩고레드(Congo red) 용액 염색을 통한 광학현미경 관찰을 도시한 사진이다.
도 4a,4b는 대서 품종으로부터 제조된 감자가루(비교예)와 건조감자유세포의 전계방출전자주사현미경 관찰 사진이다.
도 5는 대서 품종으로부터 제조된 생 및 찐 감자가루와 건조감자유세포의 페이스팅 점도특성을 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법을 설명하기 위한 개략적 순서도이다.
도 1을 토대로 생 및 동결감자조직으로부터 건조감자유세포 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
a) 감자를 세척한 후 박피하여 세절한 후 전처리하는 단계(S1)는, 전처리 단계로서, 원료감자를 세척하여 감자표면의 흙, 이물질 및 미생물들을 제거하고 박피한다. 박피한 감자는 프렌치프라이용 감자세절기를 이용하여 스틱형으로 성형한 후 1cm × 1cm × 1cm 크기로 성형한다. 세절된 감자조직의 모양과 크기는 다양하게 할 수 있으나 높은 수율로 건조감자유세포를 생산하기 위해서는 1cm × 1cm × 1cm 크기로 성형하는 것이 바람직하다.
성형된 감자조직은 흐르는 물을 이용하여 세척하여 감자조직 표면에 유출된 감자전분 입자들을 제거한다. 이때, 성형된 감자조직을 세척 없이 사용할 수 있으나 이 경우 감자조직 표면에 유출된 감자전분들이 최종 생산품에 포함될 수 있어 건조감자유세포 소재의 성분과 물리화학적 특성을 표준화하기 어려운 문제점을 나타낼 수 있으므로 성형된 감자조직은 세척하여 사용한다.
이어서, a-1) 세절된 감자를 동결한 후 냉동 저장하는 단계와, a-2) 냉동 저장된 감자를 아스코르빈산 용액이나 메타중아황산나트륨 용액에 침지하여 해동한 후 체망을 이용하여 감자 조직을 분리하고 흐르는 물에 세척하는 단계를 진행한다.
전술한 a-1) 단계는, 세절된 감자조직들을 지퍼백에 넣어 -40 - 50℃에서 45 - 50시간 동안 동결한 후 -20 - 25℃의 냉동고에서 냉동 저장하여 건조감자유세포 제조원료로 사용한다. 이때, 생감자를 저온(4 - 8℃)에서 저장하며 사용할 수 있으나 저장기간이 길어지면서 표면건조 및 저온장해로 인한 감자의 중량손실과 저온당화현상으로 인한 감자의 총 전분함량의 감소현상이 발생하여 건조감자유세포의 생산수율 저하 및 품질 표준화를 일정하게 유지하는데 어려운 문제점을 가지고 있다. 따라서 건조감자유세포 소재를 제조하기 위한 원료감자들은 동결처리하는 것이 가장 바람직하다.
전술한 a-2) 단계는, a-1) 단계에서 냉동 저장된 감자를 0.1 - 1.0% 농도의 아스코르빈산 수용액이나, 0.1 - 0.7% 농도의 메타중아황산나트륨 수용액에 침지하여 해동하되, 아스코르빈산 수용액이나 메타중아황산나트륨의 온도 4 - 25℃에서 3 - 24시간동안 침지하여 해동한다.
전술한 과정으로 해동된 감자는 표준체망을 이용하여 감자조직을 분리하고 흐르는 물로 빠르게 세척하여 펙틴가수분해 효소처리를 위한 원료로 사용한다. 전술한 아스코르빈산과 메타중아황산나트륨은 냉동감자조직을 해동하면서 갈변되는 현상을 방지하기 위해 사용되며 메타중아황산나트륨은 최종제품에서 식품첨가물공정에서 규정하는 잔류규격을 초과할 경우 규제대상이 될 수 있어 냉동감자조직의 해동 시 갈변현상의 방지를 위해서는 아스코르빈산 용액을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
여기서 아스코르빈산 용액은 제시된 농도범위(0.1 - 1%)에서 다양하게 사용가능하나 0.1% 이하로 사용할 경우에는 감자조직의 부분적인 갈변현상이 발생할 수 있으며 1.0%를 초과할 경우 최종제품에 신미를 부여할 수 있어 0.2% 아스코르빈산 용액을 냉동감자 해동 시 사용하는 것이 가장 바람직하다.
해동조작은 제시된 온도와 시간 범위에서 다양하게 선택할 수 있으나 해동온도가 낮을수록 긴 해동시간이 요구되며 25℃를 초과하여 해동할 경우 30분 - 2시간 사이에 해동이 완료될 수 있으나 이러한 급격한 해동은 감자의 유세포 조직에 손상을 줄 수 있어 최종제품의 수율을 저하의 원인이 된다. 따라서 25℃에서 3시간 동안 해동하는 것이 가장 바람직하다.
b) 전술한 바와 같은 전처리과정을 통하여 전처리된 감자를 펙틴가수분해효소 처리하는 단계(S2)는, 전술한 공정에서 전처리되고 성형된 생감자조직이나, 냉동 후 해동된 동결감자조직들에 공통적으로 적용될 수 있다.
이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
b-1) 효소 원액을 정제수로 50 - 400배 희석하여 펙틴가수분해 효소 희석액을 제조하는 단계를 수행한다.
펙틴가수분해 효소는 과일주스 가공에서 청징과 과일즙 추출수율 향상을 위해 사용되는 식품첨가물 등급의 산업용 효소를 사용한다. 산업용 펙틴가수분해 효소들은 셀룰로오스 가수분해 효소를 포함하고 있기 때문에 효소원액을 정제수로 50 - 400배로 희석하여 사용한다. 효소원액을 50배 미만으로 희석하여 사용할 경우 감자 유세포 세포벽의 셀룰로오스 계열의 조직들이 붕괴 되어 감자 전분입자들의 과도한 유출이 발생하며 건조감자유세포 소재의 생산수율을 저하시킬 수 있으며 400배를 초과하여 희석할 경우 감자조직으로부터 감자유세포의 분리효율이 급격히 낮아져 역시 건조감자유세포 소재의 생산수율 저하의 원인이 될 수 있다. 따라서, 감자유세포 조직의 손상을 최소화하며 감자유세포 분리효율 극대화를 달성하기 위해 효소원액은 200배 희석(효소원액 1g과 정제수 199g 혼합)하는 것이 가장 바람직하다.
b-2) 효소반응을 위한 완충용액으로서, pH 3.5로 조정된 구연산 함유 수용액을 제조하되, 무수구연산 수용액과 구연산소다 수용액을 각각 제조한 후 무수구연산 수용액과 구연산소다 수용액을 혼합하여 제조하는 단계를 수행한다. 즉, 무수구연산 수용액 1021중량부를 기준으로, 무수구연산 21.0중량부를 정제수 1000중량부에 용해하여 무수구연산 수용액을 제조하고, 구연산소다 수용액 1029.4중량부를 기준으로, 구연산소다 29.4중량부를 정제수 1000중량부에 용해하여 구연산소다 용액을 제조한 후, 상기 무수구연산 수용액 70 - 80중량%와, 구연산소다 수용액 20 - 30중량%를 혼합하여 구연산 함유 수용액을 제조한다.
예를 들면, 무수구연산 수용액(무수구연산 21.0g을 정제수 1000 g에 용해)과 구연산소다 수용액(구연산소다 29.4g을 정제수 1000g에 용해)을 각각 제조하고 무수구연산 수용액 750g과 구연산소다 수용액 250g을 혼합하여 1000g의 구연산 함유 수용액을 제조할 수 있는 것이다.
이와 같이 제조된 구연산 함유 수용액은 pH는 3.45 - 3.52 사이의 범위를 나타낸다. 산업용 펙틴가수분해 효소들은 셀룰로오스 가수분해 효소들을 포함하고 있고 이 효소들은 pH 3.5 부근에서 낮은 활성을 나타내지만 펙틴 가수분해 효소들은 여전히 상대적으로 높은 활성을 보유한다. 그러나 구연산 함유 수용액의 pH가 3.5를 초과할 경우 펙틴 및 셀룰로오스 가수분해 효소들의 활성은 높아지나 셀룰로오스 가수분해 효소의 활성이 급격히 증가하기 때문에 감자조직으로부터 손상되지 않은 감자유세포를 분리하는 것이 불가능하다. 한편 구연산 함유 수용액의 pH를 3.5 미만으로 할 때 펙틴 및 셀룰로오스 가수분해 효소들의 활성이 급격히 저하되기 때문에 셀룰로오스 가수분해 효소에 의한 감자유세포의 손상을 최소화 하면서 감자유세포를 분리효율을 높이기 위해서는 구연산 함유 수용액의 pH는 3.5가 가장 바람직하다.
b-3) 생감자조직 또는 동결 후 해동된 감자조직과 아스코르빈산을 상기 구연산 함유 수용액에 넣고 상기 효소 희석액을 가한 후 25 - 50℃의 온도에서 100 - 200rpm으로 교반하면서 1- 3 시간 동안 효소반응을 통하여 감자조직으로부터 개별 감자유세포들을 분리하는 단계를 수행한다. 즉, 전술한 구연산 함유 수용액 3500중량부에 생감자조직 또는 동결 후 해동된 감자조직 1000중량부와 아스코르빈산 1.4중량부를 넣고, 상기 효소 희석액 10중량부를 가하여 교반하는 것이다.
예를 들면, 생감자조직 또는 동결 후 해동된 감자조직 1kg과 아스코르빈산 1.4g을 전술한 과정으로 제조된 구연산 함유 수용액 3.5kg에 넣고, 전술한 과정으로 제조된 효소 희석액 10g을 가한 후 25 - 50℃의 온도에서 100 - 200rpm으로 교반하면서 13시간 동안 효소반응을 통해 감자조직으로부터 개별 감자유세포들을 분리하는 것이다.
여기서, 효소반응은 25 50℃의 온도범위에서 다양하게 설정할 수 있으나 온도가 증가하면서 감자조직으로부터 개별 감자유세포의 분리효율은 증가한다. 그러나 50℃ 이상으로 효소반응을 수행할 경우 감자조직 및 분리된 감자유세포 내의 감자전분들이 호화되고 25℃ 미만이나 50℃를 초과할 경우 펙틴 가수분해 효소의 활성이 저하되어 감자유세포의 생산수율이 저하된다. 따라서 감자조직으로부터 감자유세포의 분리효율을 향상시키며 가장 높은 생산수율을 나타내는 효소반응 온도는 50℃가 가장 바람직하다. 효소반응시간은 13시간 범위에서 조작이 가능하나 3시간 이상으로 효소반응을 수행할 경우에는 분리된 감자유세포의 셀룰로오스 계열의 세포벽이 손상되거나 붕괴되어 감자유세포 내의 감자 전분입자들이 유출되어 감자유세포 생산수율 및 가공적성을 저하시키게 된다. 그래서 효소반응 시간은 펙틴 가수분해효소의 종류에 따라 다르나 2시간 동안 반응하는 것이 가장 바람직하다. 그리고 효소반응 동안 100 - 200rpm 범위의 교반속도로 교반하는 것이 가장 바람직하다. 100rpm 미만으로 교반할 경우 감자조직들이 침전하여 감자유세포 분리효율이 낮으며 200rpm을 초과할 경우 반응용액 및 감자조직들이 반응기 외부로 유출될 수 있는 문제점이 있다.
c) 펙틴가수분해효소 처리된 효소반응 혼합물들을 표준체망으로 통과시켜 감자유세포들을 얻는 단계(S3)는, 펙틴가수분해효소 처리된 효소반응 혼합물들을 20 메쉬와 140메쉬 표준체망에 연속적으로 통과시켜 감자유세포 세포막 파편들과 감자 전분입자들을 제거하고, 140메쉬 표준체망 위에 선별된 감자유세포들을 140메쉬 표준체망 위에서 흐르는 물로 세척하여 감자유세포들을 얻는다.
즉, 효소반응이 종료된 효소반응 혼합물들은 20메쉬(mesh)와 140메쉬(mesh) 표준체망으로 연속적 통과시킨다. 20메쉬 표준체망 위의 잔류물들은 효소반응으로부터 감자유세포들이 분리되지 않고 남아있는 감자조직들이고, 140메쉬 표준체망 위에 있는 것들은 개발 감자유세포들과 감자유세포 집합체들이며, 효소반응 시 손상된 감자유세포 세포막 파편들과 감자유세포 붕괴로부터 배출된 감자 전분입자들은 140메쉬 표준체망을 통과하여 여액과 존재한다.
본 발명에서 목적으로 하는 감자유세포들은 20메쉬 표준체망은 통과하면서 140메쉬 표준체망은 통과하지 않을 것을 말한다.
한편 140메쉬 표준체망 위에 선별된 감자유세포들은 감자 전분입자들 및 감자유세포 파면들과 혼합되어 있어 흐르는 물을 이용하여 140메쉬 표준체망 위에서 회수된 감자 유세포들의 세척을 통해 감자 전분입자들과 감자유세포 파편들을 제거한다.
d) 전술한 c) 단계에 의해 얻어진 감자유세포들을 건조하여 건조감자유세포 소재를 제조하는 단계(S4)는, 건조단계로서 건조감자유세포들을 45 - 55℃의 열풍건조기에서 수분함량 5 - 15%로 건조하여 건조감자유세포 소재를 제조하되, 바람직하게는 수분함량이 7.5 - 10% 범위에 있도록 건조한다.
생감자의 유세포 조직 내에는 전분가수분해효소들을 일부 포함하고 있고 생감자를 동결처리하여도 이들 효소들의 활성은 부분적으로 감소하나 여전히 감자전분입자를 가수분해하기에 충분한 활성을 보유하고 있다. 따라서 생 및 동철처리 후 해동한 감자조직을 이용하여 상기의 방법에 따라 감자유세포를 분리하고 이를 건조하여 건조감자유세포를 제조하였을 때 수분함량이 10%를 초과할 경우 건조감자유세포의 유통 및 재고관리를 위해 저장하는 동안 부분적으로 건조감자유세포 내의 감자전분이 부분적으로 가수분해되어 건조감자유세포 제조 당시의 품질특성의 변화를 초래할 수 있다. 그러나 건조감자유세포의 수분함량을 10% 이하로 유지할 경우 전술한 건조감자유세포 내의 전분가수분해효소들의 활성을 억제할 수 있어 건조감자유세포의 품질특성을 유지할 수 있는 장점이 있다. 또한 제조된 건조감자유세포는 다량의 탄수화물과 단백질 및 미네랄 등을 함유하고 있어 수분함량이 10%를 초과할 경우 미생물 및 곰팡이에 의한 오염이 용이할 수 있다. 한편 건조감자유세포의 수분함량이 7.5% 미만으로 할 경우 상기의 발생가능한 문제점들을 해결할 수 있으나 과도한 에너지를 소비하게 되어 건조감자유세포의 원가상승의 원인이 될 수 있다. 따라서 전술한 문제점들을 해결하고 원가상승요인을 배제할 수 있는 건조감자유세포의 수분함량은 7.5 - 10.0% 범위에 있도록 하는 것이 가장 바람직하다.
여기서 건조감자유세포 생산수율(%)은 아래와 같은 식에 의해 구해질 수 있다.
Figure 112014043024574-pat00001
전술한 과정으로 제조된 건조감자유세포 100mg을 15mL 원심분리관에 넣고 증류수 2mL를 가하여 분산시키고 무수에탄올 8mL을 가한 후, 건조감조유세포 분산액 0.5mL를 취하여 전자현미경 시편을 위한 알루미늄 트레이에 떨어뜨리고 40℃에서 18시간 건조한 다음 gold : palladium(60:40)을 20nm 두께로 코팅한다. 코팅된 분석시료는 전계방출주사전자현미경(JSM-6700F, Jeol Ltd., Tokyo, Japan)을 이용하여 가속전압 5kV와 600배율에서 관찰하였다. 대서 품종으로부터 제조된 감자가루와 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 건조감자유세포가 확연히 다름을 알 수 있다.
즉, 대서 품종으로부터 제조된 감자가루의 경우 거칠은 표면을 나타내는 전분입자들과 유세포 세포벽 파편들이 빈번히 관찰되었으며 유세포 세포벽 파편들과 감자전분들이 집합체를 형성하고 있는 거대입자들도 관찰되었다. 그러나 본 발명에 따른 건조감자유세포의 경우 감자전분입자들은 감자유세포 내에 존재하였으며 유세포 세포벽들은 감자전분들에 밀착한 구조를 나타내고 있었다.
한편, 건조감자유세포 100mg을 15mL 원심분리관에 넣고 증류수 2mL를 가하여 분산시키고 1.0% (w/v) Congo red 수용액 2mL를 추가로 가한다. 상온에서 5분동안 방치하여 감자유세포 막을 염색한 후 증류수를 이용하여 과량의 Congo red 용액을 제거한다. 염색된 시료는 역상광학현미경(Axiovert 100, Carl Zeiss Microimaging, Inc., Thornwood, NY, USA)을 이용하여 40배 또는 100배 배율로 관찰하였다.
상업적 펙틴가수분해 효소의 활성을 측정하였다.
2% (w/v) 펙틴 용액 및 0.5% (w/v) 카르복시메틸셀룰로오스 용액 각 9mL에 1M 구연산 용액 1mL를 가하여 혼합한 후 효소원액 0.02mL를 가하여 반응혼합물을 제조하였다. 효소반응은 반응혼합물의 pH 3.5, 4.5, 5.5와 반응온도 25, 40, 50℃에서 1시간 동안 수행한 후 끓는 물 수욕조에서 15분간 효소를 불활성화 시켰고 반응혼합물 내에 새롭게 생성된 환원당 양을 DNS법을 이용하여 정량하여 펙틴 및 셀룰로오스 가수분해 효소들의 활성으로 하였다.
전분유출량과 팽윤력을 측정하였다.
건조감자유세포(0.5 g, d.b)와 탈이온수(25mL)를 15-mL 원심분리관에서 혼합하고 30분 동안 5분 간격으로 vortexing하면서 95℃에서 가열하였다. 30분 후 원심분리관을 15℃의 냉 수욕조에서 20분간 냉각한 후 2,500g에서 20분간 원심분리하였다. 상등액은 100-mL 정용플라스크로 옮기고 침전물이 들어있는 원심분리관은 뒤집어 10분 동안 여분의 용매를 제거한 후 무게를 측정하여 팽윤력을 아래 식에 의해 계산하였다.
Figure 112014043024574-pat00002
전분유출량을 결정하기 위하여 위에서 100-mL 정용플라스크로 옮긴 상등액에 탈이온수를 가하여 100mL로 정용하여 철저히 혼합한 후 상등액 희석액 0.1mL를 취하여 0.5% 삼염화초산용액 5mL와 혼합한 후 요오드용액 0.1mL를 가하여 발색시킨 후 620nm에서 흡광도를 측정하였다. 희석된 상등액 안의 전분분자의 양은 감자 아밀로오스를 이용하여 작성된 표준곡선에 의해 계산되었다.
페이스팅 점도 특성을 분석하였다.
페이스팅 점도특성은 신속점도분석기(RVA-3D, Newport Scientific, NSW, Australia)를 이용하여 분석하였다. 건조감자유세포 2.25g을 신속점도분석기용 알루미늄 캔에 직접 칭량하고 탈이온수를 가하여 최종무게 28g으로 하여 분석시료를 제조하였다. 분석시료는 50℃로 유지되는 신속점도분석기에 넣고 플라스틱 패들을 160rpm으로 일정하게 회전하면서 미리 결정된 온도프로파일에 따라 온도를 조정하면서 점도변화를 측정하였다. 온도프로파일은 50℃에서 1분간 유지한 후 12/min의 가열속도로 95℃까지 상승시킨 후 95℃에서 2.5분간 유지한 후 12/min으로 50℃까지 냉각하고 50℃에서 2분간 유지하였다.
전술한 바와 같은 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법에 의하면, 생 및 동결 처리된 감자조직을 펙틴가수분해 효소 처리를 통하여 감자유세포를 분리하고 건조함으로써, 기존에 생산되고 있는 감자가루와 감자과립의 가공적성을 개선할 수 있고, 식품산업적 활용도를 높일 수 있게 된다. 또한, 생산공정이 단순화되어 에너지와 노동 절약형 생산 제조 방법이 제공될 수 있는 것이다.
[실시예 1]
상업적 펙틴 가수분해 효소의 펙틴 및 셀룰로오스 가수분해 활성에 대한 반응 pH와 온도의 영향을 도 2a,2b에 나타내었다. 주어진 반응온도에서 반응혼합물의 pH가 5.5에서 3.5로 낮아지면서 펙틴 및 셀룰로오스 가수분해 활성은 증가하였으며, 주어진 pH에서 반응온도가 25℃도에서 50℃도로 증가하면서 펙틴 및 셀룰로오스 가수분해 활성은 증가하였다. 그러나 상업적 펙틴가수분해효소에 의한 셀룰로오스 가수분해 활성은 극히 낮은 수준을 나타내었다. 따라서 이 발명에서 감자조직으로부터 감자유세포 조직을 분리하기 위한 조건은 펙틴 가수분해 활성이 가장 높으면서 셀룰로오스 가수분해 활성이 낮은 수준을 나타내는 pH 3.5와 50℃도에서 수행하는 것이 가장 바람직한 것으로 판단되었다.
[실시예 2]
상업적 펙틴 가수분해 효소처리를 이용하여 대지품종의 감자조직으로부터 건조감자유세포 생산 수율에 대한 감자의 동결처리에 대한 효과를 조사하여 표 1에 나타내었다. 펙틴 가수분해 효소를 이용하여 동결처리 후 해동한 감자조직으로부터 제조한 건조감자유세포는 생(무처리) 감자조직을 이용하였을 때보다 약 2.6배 높은 생산수율을 나타내었다. 따라서 감자로부터 건조감자유세포 소재를 제조하기 위해서는 감자조직을 동결처리하는 것이 생산수율 향상과 저장 중 감자조직의 품질저하를 방지하는 측면에서 바람직하였음.
대지품종의 감자조직으로부터 건조감자유세포 생산 수율에 대한 감자의 동결처리에 대한 효과
감자조직
처리
 감자유세포 분리조건 건조감자유세포 생산수율(%)
효소종류 효소액 희석배수(배) pH 반응온도
(℃)		 반응시간
(h)
무(생) Pectinase A 200 3.5 50 3 22.3±2.6
동결 Pectinase A 200 3.5 50 3 58.4±2.3
여기서,
Pectinase A : 효소의 주요성분은 pectin lyase이며 cellulase와 hemicellulase가 소량 함유됨.
효소원액은 탈이온수를 이용하여 희석하였으며 350mL 반응용액에 1mL를 가한 것임.
[실시예 3]
상업적 펙틴 가수분해 효소처리를 이용하여 동결 후 해동한 대지품종의 감자조직으로부터 건조감자유세포 생산수율에 대한 펙틴 가수분해 효소의 종류와 반응시간에 대한 영향을 조사하여 표 2에 나타내었다.
동결 후 해동한 대지품종의 감자조직으로부터 건조감자유세포 생산 수율에 대한 펙틴 가수분해 효소의 종류와 반응시간에 대한 영향
반응
No.		 감자
조직
처리
 감자유세포 분리조건 건조감자유세포 생산수율(%)
효소종류 효소액 희석배수
(배)		 pH 반응온도
(℃)		 반응시간
(h)
1 동결 Pectinase A 200 3.5 50 1 28.0±6.9
2 동결 Pectinase A 200 3.5 50 2 58.6±4.6
3 동결 Pectinase A 200 3.5 50 3 58.4±2.3
4 동결 Pectinase B 200 3.5 50 1 22.6±3.4
5 동결 Pectinase B 200 3.5 50 2 54.6±3.4
6 동결 Pectinase B 200 3.5 50 3 58.1±5.2
여기서,
Pectinase A : 효소의 주요성분은 pectin lyase이며 cellulase와 hemicellulase가 소량 함유함.
Pectinase B : 효소의 주요성분은 polygalacturonase(endo-type)이며 cellulase와 hemicellulase가 소량 함유함.
효소원액은 탈이온수를 이용하여 희석하였으며 350 mL 반응용액에 1 mL를 가한 것임.
주어진 반응시간에서 Pectinase A가 Pectinase B보다 더 높은 건조감자유세포 생산수율을 나타내었다. Pectinase A를 사용할 경우 반응시간 2시간에서 건조감자유세포 생산수율 최대치에 도달하였으며 3시간까지 반응시간의 증가는 건조감자유세포 생산수율에 큰 영향을 미치지 않았다. 그러나 Pectinase B를 사용할 경우에는 반응시간이 증가하면서 증가하는 양상을 나타내었으며 3시간 반응에서는 Pectinase A를 사용한 경우와 유사한 수준을 나타내었다. 따라서 동결 후 해동한 감자조직으로부터 건조감자유세포를 생산하기 위해서는 Pectinase A를 이용하여 2시간 동안 반응하는 것이 가장 효율적이었다.
[실시예 4]
상업적 펙틴 가수분해 효소처리를 이용하여 동결 후 해동한 대지품종의 감자조직으로부터 건조감자유세포 생산수율에 대한 펙틴 가수분해 효소액의 희석배수에 대한 영향을 조사하여 표 3에 나타내었다.
동결 후 해동한 대지품종의 감자조직으로부터 건조감자유세포 생산 수율에 대한 펙틴 가수분해 효소의 희석배수에 대한 영향
반응
No.		 감자
조직
처리
 감자유세포 분리조건 건조감자유세포 생산수율(%)
효소종류 효소액 희석배수
(배)		 pH 반응온도
(℃)		 반응시간
(h)
1 동결 Pectinase A 50 3.5 50 2 69.8±1.1
2 동결 Pectinase A 100 3.5 50 2 63.8±1.6
3 동결 Pectinase A 200 3.5 50 2 58.6±4.6
4 동결 Pectinase A 400 3.5 50 2 47.0±1.5
여기서,
Pectinase A: 효소의 주요성분은 pectin lyase이며 cellulase와 hemicellulase가 소량 함유함.
효소원액은 탈이온수를 이용하여 희석하였으며 350mL 반응용액에 1mL를 가ㅎ한 것임.
Pectinase A 효소원액을 탈이온수를 이용하여 50 - 400배까지 희석하고 이를 이용하여 동결 후 해동한 감자조직으로부터 건조감자유세포를 제조하였다. 효소원액의 희석배수가 작을수록 반응혼합물에 가해지는 효소의 양은 증가하였다. 효소원액의 희석배수가 400배에서 50배로 작아질수록 건조감자유세포의 생산수율은 증가하였다. 그러나 제조된 건조감자유세포의 형태학적 특성과 분포를 광학현미경으로 관찰하였을 때 효소원액을 50배로 희석하여 사용한 경우 빈 감자유세포와 자유로운 감자전분 입자들이 빈번하게 관찰되었다(도 3). 따라서 건조감자유세포를 생산하기 위해서는 효소원액을 100 - 200배로 희석하여 사용하는 것이 가장 적절하였다.
[비교예]
건조감자유세포의 형태학적 및 물리적 기능성을 비교하기 위해 국내에서 생산되는 감자가루의 보편적인 제조법에 따라 대조군을 제조하였다. 즉 3종의 국내산 감자품종들(수미, 대서, 두백)으로부터 세척박피한 감자들을 1cm 두께로 세절하고 발효주정에 3시간 침지하여 탈수한 후 50℃의 곡물건조기에서 24시간 동안 건조하여 분쇄하고 60mesh 표준체망을 통과시켜 감자가루를 제조하였다.
[실시예 5]
전술한 실시예 1 - 4에서 결정된 건조감자유세포의 최적 생산조건을 이용하여 동결 후 해동된 대서 품종의 건조감자유세포와 대서 품종의 감자로부터 제조된 감자가루의 형태학적 특성을 전계방출주사전자현미경을 이용하여 관찰하여 도 4a,4b에 나타내었다. 감자가루의 경우 거칠은 표면을 나타내는 전분입자들과 유세포 세포벽 파편들이 빈번히 관찰되었으며 유세포 세포벽 파편들과 감자전분들이 집합체를 형성하고 있는 거대입자들도 관찰되었다. 그러나 건조감자유세포의 경우 감자전분입자들은 감자유세포 내에 존재하였으며 유세포 세포벽들은 감자전분들에 밀착한 구조를 나타내고 있었다. 이와 같은 전계방출주사전자현미경 관찰들은 광학현미경으로 관찰된 건조감자유세포들의 사진들(도 3a,3b,3c,3d)에서도 역시 관찰되었다.
[실시예 6]
대서, 수미, 및 두백 품종의 감자조직으로부터 제조된 감자가루와 건조감자유세포의 전분유출량과 팽윤력을 조사하여 표 4에 나타내었다.
대서, 수미, 및 두백 품종의 감자조직으로부터 제조된 감자가루와 건조감자유세포의 전분유출량과 팽윤력
감자품종 감자소재 전분유출량
(%, 건조전분대비)		 팽윤력
(g/g 건조감자소재)
대서
 감자가루 31.1±0.4 17.7±0.1
건조감자유세포 14.8±0.3 13.7±0.3
수미
 감자가루 30.3±0.3 17.4±0.7
건조감자유세포 17.5±0.5 14.2±0.5
두백
 감자가루 24.8±0.4 16.4±0.1
건조감자유세포 15.4±0.6 12.8±0.0
여기서, 전분유출량은 95℃에서 측정한 것이다.
주어진 감자 품종 하에서 감자가루에 비해 건조감자유세포의 전분유출량은 낮은 수준을 나타내었다. 이와 같은 결과는 건조감자유세포에 존재하는 손상되지 않은 감자유세포의 세포벽이 전분입자들을 둘러싸고 있어 감자전분의 호화로부터 유출되는 전분분자들의 외부환경으로 누출되는 것을 억제하기 때문인 것으로 보인다. 또한 주어진 감자 품종 하에서 팽윤력은 감자가루에 비해 건조감자유세포가 낮은 수준을 나타내었으며 이는 감자전분입자들이 호화과정 중 최대 팽윤 수준에 도달하는 것을 손상되지 않은 감자유세포가 억제하기 때문으로 생각된다.
[실시예 7]
대서 품종의 감자조직으로부터 제조된 생 및 찐 감자가루와 건조감자유세포의 페이스팅 점도특성을 신속점도분석기를 이용하여 분석하고 도 5에 나타내었다. 생감자가루의 경우 건조감자유세포에 비해 높은 수준의 페이스팅 점도 수준을 나타내었으며 찐감자가루의 경우는 건조감자유세포에 비해 급격히 낮은 수준의 페이스팅 점도 수준을 나타내었다. 그러나 대부분의 상업적 감자가루는 열처리한 후 건조한 후 분쇄하여 제조하고 이와 같이 제조된 찐감자가루는 페이스팅 점도가 발달하지 않는다. 따라서 이 발명에서 제조된 건조감자유세포는 상업적인 감자가루의 점도 특성을 개선할 수 있는 소재일 것이다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
S1 : 전처리단계
S2 : 펙틴가수분해효소 처리
S3 : 체망통과 및 세척하여 감자유세포들을 얻는 단계
S4 : 건조단계

Claims (9)

  1. a) 감자를 세척한 후 박피하여 세절하고, 세절된 감자를 동결한 후 냉동 저장하며, 냉동 저장된 감자를 아스코르빈산 용액이나 메타중아황산나트륨 용액에 침지하여 해동한 후 체망을 이용하여 감자 조직을 분리하고 흐르는 물에 세척하여 전처리하는 단계;
    b) 효소 원액을 정제수로 50 - 400배 희석하여 펙틴가수분해 효소 희석액을 제조하고, 효소반응을 위한 완충용액으로서, pH 3.5로 조정된 구연산 함유 수용액을 제조하되, 무수구연산 수용액 1021중량부를 기준으로, 무수구연산 21.0중량부를 정제수 1000중량부에 용해하여 무수구연산 수용액을 제조하고, 구연산소다 수용액 1029.4중량부를 기준으로, 구연산소다 29.4중량부를 정제수 1000중량부에 용해하여 구연산소다 용액을 제조한 후, 상기 무수구연산 수용액 70 - 80중량%와, 구연산소다 수용액 20 - 30중량%를 혼합하여 구연산 함유 수용액을 제조하고, 상기 구연산 함유 수용액 3500중량부에 생감자조직 또는 동결 후 해동된 감자조직 1000중량부와 아스코르빈산 1.4중량부를 넣고, 상기 효소 희석액 10중량부를 가한 후 25 - 50℃의 온도에서 100 - 200rpm으로 교반하면서 1- 3 시간 동안 효소반응을 통하여 감자조직으로부터 개별 감자유세포들을 분리하여 전처리된 감자를 펙틴가수분해효소 처리하는 단계;
    c) 펙틴가수분해효소 처리된 효소반응 혼합물들을 표준체망으로 통과시켜 감자유세포들을 얻는 단계; 및
    d) 상기 c) 단계에 의해 얻어진 감자유세포들을 건조하여 건조감자유세포 소재를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    세절된 감자조직들을 지퍼백에 넣어 -45℃에서 45 - 50시간 동안 동결한 후 -20 - 25℃의 냉동고에서 냉동 저장하고,
    냉동 저장된 감자를 0.1 - 1.0% 농도의 아스코르빈산 수용액이나, 0.1 - 0.7% 농도의 메타중아황산나트륨 수용액에 침지하여 해동하되, 아스코르빈산 수용액이나 메타중아황산나트륨의 온도 4 - 25℃에서 3 - 24시간동안 침지하여 해동하는 것을 특징으로 하는,
    펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    펙틴가수분해효소 처리된 효소반응 혼합물들을 20 메쉬와 140메쉬 표준체망에 연속적으로 통과시켜 감자유세포 세포막 파편들과 감자 전분입자들을 제거하고, 상기 140메쉬 표준체망 위에 선별된 감자유세포들을 상기 140메쉬 표준체망 위에서 흐르는 물로 세척하여 감자유세포들을 얻는 것을 특징으로 하는,
    펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 c) 단계로 얻어진 감자유세포들을 45 - 55℃의 열풍건조기에서 수분함량 5 - 15%로 건조하는 것을 특징으로 하는,
    펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 제조방법.
  9. 제1항, 제3항, 제7항, 제8항 중 어느 한 항에 따라 제조된 것을 특징으로 하는,
    펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재.

KR1020140054378A 2014-05-07 2014-05-07 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법 KR101711410B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140054378A KR101711410B1 (ko) 2014-05-07 2014-05-07 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140054378A KR101711410B1 (ko) 2014-05-07 2014-05-07 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150127475A KR20150127475A (ko) 2015-11-17
KR101711410B1 true KR101711410B1 (ko) 2017-03-02

Family

ID=54786090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140054378A KR101711410B1 (ko) 2014-05-07 2014-05-07 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101711410B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106539009B (zh) * 2016-11-04 2021-06-01 霍树德 一种马铃薯颗粒全粉的生产方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002541873A (ja) 1999-04-26 2002-12-10 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 乾燥製品の製造方法
KR100873015B1 (ko) * 2007-08-17 2008-12-09 고려대학교 산학협력단 나노 전분입자의 제조방법
JP2010004866A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Sato Shokuhin Kogyo Kk 澱粉貯蔵植物粉末の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US479729A (en) 1892-07-26 Half to w
US2798815A (en) 1954-08-04 1957-07-09 Potagrain Foods Refining Corp Method of preparing a granular food product from potatoes
US4007286A (en) 1974-06-03 1977-02-08 Canadian Patents And Development Ltd. Production of potato granules
GB2347840B (en) 1999-03-15 2003-10-01 United Biscuits Ltd Improvements in and relating to snack foods
US20020160092A1 (en) 1999-04-26 2002-10-31 The Procter & Gamble Company Potato mash
KR100455236B1 (ko) 2002-08-17 2004-11-06 박인근 감자 분말 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002541873A (ja) 1999-04-26 2002-12-10 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 乾燥製品の製造方法
KR100873015B1 (ko) * 2007-08-17 2008-12-09 고려대학교 산학협력단 나노 전분입자의 제조방법
JP2010004866A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Sato Shokuhin Kogyo Kk 澱粉貯蔵植物粉末の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150127475A (ko) 2015-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Berg et al. The role of cotyledon cell structure during in vitro digestion of starch in navy beans
Murthy et al. Improvement of robusta coffee fermentation with microbial enzymes
CN103005299A (zh) 一种米粉制备方法
CN104543846A (zh) 一种速溶南瓜粉的制备方法
Acquistucci et al. Italian buckwheat (Fagopyrum esculentum) starch: Physico‐chemical and functional characterization and in vitro digestibility
Milán‐Noris et al. Physicochemical, functional properties, and digestion of isolated starches from pigmented chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars
NL8204924A (nl) Verbeteringen in en met betrekking tot een enzym voor de ontleding van een koolhydraat met groot molecuulgewicht, het geisoleerde koolhydraat met groot molecuulgewicht, een werkwijze voor het selecteren van een microoerganisme, dat een dergelijk enzym voortbrengt en een werkwijze voor de bereiding van een dergelijk enzym.
KR101711410B1 (ko) 펙틴가수분해효소 처리에 의한 동결감자로부터 감자유세포 분리를 통한 건조감자소재 및 그 제조방법
JP4874191B2 (ja) 組成物の製造方法
Lee et al. Isolation and physicochemical property of individual parenchyma cells from mealy sweet potato
Soedjatmiko et al. The effect of fermentation process on physical and chemical characteristics of pitaya (Hylocereus polyrhiuzus [FAC Weber] Britton & Rose) stem flour
Wang et al. Interaction of starch and non-starch polysaccharides in raw potato flour and their effects on thickening stability
Haros et al. Pseudocereal dry and wet milling: processes, products and applications
Yadav et al. Cell wall metabolism of two varieties of ber (Ziziphus mauritiana Lam.) fruit during ripening
Indrastuti et al. Physicochemical characteristics and In vitro starch digestibility of spontaneously combined submerged and solid state fermented cassava (Manihot esculenta Crantz) flour
Shavakhi et al. Enzymatic maceration and liquefaction of pumpkin (Cucurbita moschata L.) flesh for the preparation of a suitable base feed for spray drying
CN109349600A (zh) 一种豆豉酱的制作方法
CN105146503A (zh) 酶解化香菇柄超微粉及制备方法
CN109275845A (zh) 一种小麦粉加工方法
CN108085123A (zh) 一种椰子油的提取工艺
CN107136270A (zh) 一种活性藜麦全株袋泡茶及制备方法
CN116744802A (zh) 棕榈芯果泥
US20220007693A1 (en) A process for preparation of cereal fractions
NL2019034B1 (en) Process for producing a cassava product
JP2009153480A (ja) 乾燥食品の酵素処理法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 4