KR101731886B1 - 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 오징어 간유 및 대두박에 포함된 지방산 및 시스테인, 당류 등을 혼합 가열하여 멜라노이딘을 생성, 축합함으로써 오징어 고유의 풍미를 증가시킬 수 있는, 종래의 액상 또는 고상 사료에 첨가할 수 있는 형태의 풍미 사료 첨가제의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법{Manufacturing Methods of Enhanced Flavor Feed Additives by using Melanoidin Condensation Reaction from Squid Liver Oil and Soybean Meal}

본 발명은 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 오징어 간유 및 대두박에 포함된 지방산 및 시스테인, 당류 등을 혼합 가열하여 멜라노이딘을 생성, 축합함으로써 오징어 고유의 풍미를 증가시킬 수 있는, 종래의 액상 또는 고상 사료에 첨가할 수 있는 형태의 풍미 사료 첨가제의 제조 방법에 관한 것이다.

종래 사료 산업에서 사용되는 풍미 증진 기술은 풍미유 첨가, 당류 피복, 곡물 첨가 방식 등이 있으며, 이는 단순 배합하여 건조시킴으로써 사료의 풍미를 소폭 증가시킬 수 있는 방식이다. 풍미 사료는 식이 어종의 급이량을 향상시켜 생장과 번식력을 촉진하여 개체수 증대에 그 목적이 있다. 하지만 풍미 사료의 풍미가 약해 풍미사료의 첨가 조성비가 높아야함으로 기존 영양사료의 영양비율이 감소되는 문제점도 안고 있는 실정이다.

또한, 곡물류를 배합하는 통상의 방식으로 제조된 풍미 사료 첨가제는 단순 배합 건조됨으로써 섬유소 함량이 높아 어종 급이 시 소화 흡수율이 낮아 생장발육의 저해성을 초래할 수도 있어 풍미 사료 제조시 첨가되는 곡물류의 섬유소 분해와 풍미증진에 요구되는 휘발성 유기화합물(VOCs)의 생성도 수반할 수 있는 공정이 요구되는 실정이다.

특허문헌 1 : 공개특허공보 제10-2004-0063473호(2004. 07. 14.) 특허문헌 2 : 공개특허공보 제10-2013-0092657호(2013. 08. 21.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래의 문제점인 배합 곡물의 섬유소 분해 및 풍미 증진에 요구되는 VOCs 생성량을 증대시키기 위해 배합 곡물을 알카라인 촉매하에서 저온 가수분해 후 오징어 간유에 첨가하여 멜라노이딘 축합반응을 수행함으로써 액상의 고농도 풍미증진 첨가사료 에멀젼을 제조할 수 있다.

따라서 영양사료에 풍미 사료 첨가시 다량의 첨가 배합을 회피할 수 있으며 풍미 사료에 함유된 섬유소의 소화흡수율 문제도 해결할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면 하기와 같은 단계로 이루어지는 제조방법을 채택함에 따라, 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제를 제공할 수 있게 된다.

(1) 대두박 가수분해 단계

알카라인 촉매하에서 건조된 대두박의 섬유소를 가수분해하여 식이 다당류를 추출하는 단계이다.

(2) 여과 단계

가수분해물과 미반응 잔사를 여과 분리하는 단계이다.

(3) 멜라노이딘 축합반응 단계

대두박 가수분해 식이다당류와 오징어 간유를 배합 교반하면서 멜라노이딘 축합반응을 수행하여 에멀젼을 제조하는 단계이다.

(4) 멜라노이딘 축합물의 분리 단계

상기 제조된 에멀젼의 유상층만을 분리하고, 잔류 수분을 제거하여 멜라노이딘 축합물을 수득하는 멜라노이딘 축합물 에멀젼의 분리 단계이다.

본 발명에 의하면 액상의 고농도 풍미 증진 첨가사료 에멀젼을 제조할 수 있어 영양사료의 형상에 구애받지 않고 첨가 배합이 가능하며 풍미 증진에 요구되는 VOCs의 함량이 높아 첨가량을 높이지 않고도 어종 급이 시 영양사료의 급이량을 증대 시킬수 있으며, 풍미 사료에 함유된 섬유소의 소화흡수율 문제도 해결할 수 있다.

제1도는 본 발명의 제조공정도를 나타내는 도면이다.

이하에서는 구체적인 구현예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 예들은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(1) 대두박 가수분해 단계

알카라인 촉매하에서 건조된 대두박의 섬유소를 가수분해하여 식이 다당류를 추출하는 단계로서, 알카리 촉매하 1기압, 80~100℃에서 1~3시간 가수분해를 수행하는 단계이다. 상기 반응온도가 80℃미만일 경우, 원료 내부로의 물의 확산속도가 느려 가수분해 반응속도가 감소된다. 또한, 반응온도가 100℃초과일 경우, 물의 유전상수가 낮아 염기촉매의 이온 교환능이 감소하여 가수분해 반응속도가 감소된다.

그리고, 상기 반응시간이 1시간 미만일 경우, 가수분해 진행도가 낮아 가수분해 수율이 저감될 수 있다.또한, 반응시간이 3시간 초과일 경우, 원료의 장시간 가열 노출에 의한 과산화 반응 및 탄화반응이 진행되어 과산화물 또는 탄화물의 발생 우려가 있다.

상기 알카라인 촉매로서, 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)₂) 등 다양하나 실제 제품 생산 공정에서 운전시 생산성과 안정성을 고려할 경우, 특히 수산화칼륨(KOH)이 바람직하다.

또한, 상기 알카라인 촉매로서 염기 가수분해시 첨가되는 염기로서, 특히 수산화칼륨(KOH)으로써의 첨가량은 원료량 대비 3~5wt% 범위 내에서 첨가될 수 있으며, 3wt%미만일시 가수분해반응에 참여하는 섬유소의 팽윤화 진행속도가 느려 가수분해 수율이 저감될 수 있으며, 5wt% 초과시 가수분해반응에 참여하는 섬유소외 단백질 및 지질의 과산화가 진행되어 과산화물이 생성될 우려가 있다.

(2) 여과 단계

가수분해물과 미반응 잔사를 여과 분리하는 단계로서, 가수분해물 내 잔존하는 미반응 잔사를 제거하는 단계이다.

(3) 멜라노이딘 축합반응 단계

대두박 가수분해 식이다당류와 오징어 간유를 배합 교반하면서 멜라노이딘 축합반응을 수행하여 에멀젼을 제조하는 단계로서, 상기 가수분해 추출 여과물에 오징어 간유를 배합 교반하면서 100~140℃ 범위 내에서 가열하여 멜라노이딘 축합반응을 수행하는 단계이며, 상기 온도가 100℃ 미만일 경우, 멜라노이딘 축합반응이 진행되지 않게 되며, 상기 온도가 140℃ 초과일 경우, 탄화물의 발생 및 다환방향족의 발생을 초래할 수 있게 된다.

(4) 멜라노이딘 축합물의 분리 단계

상기 제조된 멜라노이딘 축합 에멀젼을 완전 용해시킨 후 정치하여 수상층(하층)과 유상층(상층)으로 분리하고, 상층액만 회수하여 멜라노이딘 축합물을 수득하고, 상기 회수한 멜라노이딘 축합물로부터 잔류 수분을 제거하여, 잔류 수분이 제거된 멜라노이딘 축합물을 여과하여 풍미사료 첨가제 에멀젼을 수득한다.

상기 멜라노이딘(melanoidin)는, amino-carbonyl 반응에 의한 갈변에서 반응의 최종 생성물인 갈색색소를 의미하며, 이와 같은 갈변과정은 효소적인 것과 비효소적인 것으로 크게 나눌 수 있는데, 비효소적 갈변의 중심이 되는 것은 아미노카르보닐반응이며, 이 반응에서는 아미노화합물(아미노산, 펩티드, 단백질, 아민류 등)과 카르보닐화합물(알도오스와 케토오스와 같은 환원당, 올리고당이나 다당류의 환원성말단 및 카르보닐화합물로 쉽게 변화되는 물질 등)이 반응하여 최종적으로는 멜라노이딘(melanoidin)이라고 하는 착색중합물을 생성한다.

상기 오징어 간유는, 말린 오징어 제조, 기타 오징어 가공에서 얻어지는 간 및 기타 내장으로부터 소화식채유법에 의해서 제조되며, 오징어 간유의 성상은 비중 d₄ ¹⁵ 0.929~0.934, 굴절율 n_D ²⁰ 1.480~1.485, 검화가 176~188, 요오드가 179~207, 불검화물가 2.5~6.9이며, 지방산 조성은 C_16:0, C_18:1, C_22:6을 주요 성분으로 하고 고도불포화지방산이 풍부하다.

실시예

오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조

(1) 대두박 가수분해 단계

대두박을 건조 후 분쇄하여 분말 형태로 100g을 준비하였다. 이 대두박 100g에 수산화칼륨(KOH) 3g 및 정제수 1000g을 첨가하고 100℃에서 1시간 가수분해하여 식이 다당류의 가수분해물을 추출하였다.

(2) 여과 단계

상기 대두박 가수분해 단계에서 생성된 가수분해물에 대하여, 가수분해물 내 잔존하는 미반응 잔사를 여과 분리하여 600g의 대두박 알카리 가수분해물을 수득하였다.

(3) 멜라노이딘 축합 반응 단계

상기 여과단계에서 수득한 대두박 알카리 가수분해물 600g에 3.6g의 구연산을 첨가하고 중화시켜 600g의 대두박 가수분해 중화물을 수득하였다. 이어서 상기 가수분해 중화물을 농축하여 25 Brix 농도의 중화물 100g을 수득하였다. 상기 가수분해 중화 농축물 100g에 600g의 오징어 간유를 첨가하여 130℃에서 100rpm으로 교반하며 10분간 반응시켜 멜라노이딘 축합 반응이 수행된 연갈색의 에멀젼 700g을 제조하였다.

(4) 멜라노이딘 축합물의 분리 단계

상기 제조된 멜라노이딘 축합 에멀젼에 염화칼슘 21g을 첨가하고 80℃에서 10분간 가열하여 완전 용해시킨 후 정치하여 수상층(하층)과 유상층(상층)으로 분리하고, 상층액만 회수하여 590g의 멜라노이딘 축합물을 수득하였다. 상기 회수한 멜라노이딘 축합물 590g에 무수황산나트륨 18g을 첨가하여 상온에서 10분간 100rpm으로 교반하여 잔류 수분을 제거하고, 잔류 수분이 제거된 멜라노이딘 축합물을 여과하여 550g의 풍미사료 첨가제 에멀젼을 수득하였다.

Claims (7)

1. 하기 단계로 이루어진 풍미 사료 첨가제 제조 방법으로서,
   (1) 알카라인 촉매하에서 건조된 대두박의 섬유소를 가수분해하여 식이 다당류를 추출하는 대두박 가수분해 단계;
   (2) 상기 (1) 단계의 가수분해물과 미반응 잔사를 여과 분리하는 여과 단계;
   (3) 상기 (2) 단계의 여과 분리된 가수분해물를 중화 농축하고, 오징어 간유를 배합 교반하면서 멜라노이딘 축합반응을 수행하여 에멀젼을 제조하는 멜라노이딘 축합반응 단계;
   (4) 상기 (3) 단계에서 제조된 에멀젼의 유상층만을 분리하고, 잔류 수분을 제거하여 멜라노이딘 축합물을 수득하는 멜라노이딘 축합물 에멀젼의 분리 단계
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, (1) 단계에서 알카리 촉매하 1기압, 80~100℃에서 1~3시간 가수분해를 수행하는 것을 특징으로 하는 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서, (1) 단계에서 가수분해시 첨가되는 알카라인 촉매의 첨가량은 원료량 대비 3~5 wt% 인 것을 특징으로 하는 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법.
4. 제 3항에 있어서, 알카리인 촉매가 수산화칼륨(KOH)인 것을 특징으로 하는 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서, (3) 단계에서 가수분해물에 오징어 간유를 배합 교반 시 100~140℃ 범위 내에서 가열하여 멜라노이딘 축합반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법.
6. 제 1항에 있어서, (4) 단계에서 잔류 수분의 제거를 위하여 무수황산나트륨을 첨가하는 것을 특징으로 하는 오징어 간유 및 대두박의 멜라노이딘 축합반응을 이용한 풍미 사료 첨가제 제조 방법.
7. 삭제

Images