KR20090051945A - 어류 프레임 추출물의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 어류 프레임을 물로 추출하여 추출물을 얻는 단계, 상기 추출물을 가수분해효소로 가수분해 처리하는 단계, 및 비린내 제거를 위해, 상기 가수분해 처리된 추출물에 당과 아미노산을 첨가하여 메일라드 반응을 시키는 단계를 포함하는 어류 프레임 추출물의 제조방법으로서, 메일라드 반응에 의해 연어 등의 어류 프레임 추출물 유래 가수분해물의 비린내를 억제할 수 있으며, 비린내 억제 효과 및 탄내, 맛 등의 소비자 기호도, 갈변도 등을 고려한 메일라드 반응 시간 조건을 제공한다.
어류 프레임 추출물, 비린내, 어골탕 베이스
Description
본 발명은 어류 프레임 추출물의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 추출물을 포함하는 어골탕 베이스에 관한 것이다.
수산가공 폐기물 중 어류 프레임(fish frame, 수산물을 가공하기 위하여 필레로 제조하는 경우 두 편의 근육부와 한편의 근육이 약간 붙어 있는 뼈부분이 분리되는데, 이중 근육부가 일부 붙어 있는 뼈부분을 말함)은 뼈 유래의 콜라겐과 칼슘 및 인 등과 같은 건강 기능성 성분은 물론이고, 근육 유래 엑스분 및 근원섬유 단백질 등이 다량 함유되어 있어 유용 식품 재자원이다.
어류 프레임으로부터 육을 재활용하려는 측면에서 효소를 이용한 가수분해물의 제조 및 기계에 의한 압착 또는 압력이 상당한 강한 샤워식으로 탈육을 하여 수리미 (surimi) 중량제로 이용하려는 연구가 일부 진행된 바 있으나, 가격이 부산물이 아닌 어육 자체로부터 분리하여 얻는 근육과 유사하고, 색소 및 효소 등의 혼입 에 의한 가공 및 저장 중 품질 저하 요인의 존재 및 어취 등에 의해 아직까지 식품 재자원과 같이 효율적으로 이용되지 못하고 있다.
한편, 우리나라는 전통적으로 축육뼈를 장시간 끓여서 그 용출 액을 이용한 탕요리 문화가 발달하여 왔고, 그 대표적인 가공식품이 곰탕 및 설렁탕이다. 이와 같은 곰탕 및 설렁탕은 성장기 어린이, 임산부, 수유부, 노인 등을 막론하고 다양한 연령대에서 섭취가 이루어지고 있다. 이러한 소비자들의 기호로 인해 곰탕 및 설렁탕은 식품분야의 대기업들에 의해 통조림이나 레토르트파우치 식품으로 제조되어 대량 유통되고 있다. 하지만 근년에 대부분의 소비자들은 식품을 식품의 개념을 초월한 약의 개념 즉 건강 기능성 식품을 요구하고 있다. 이와 같은 소비자들의 식품에 대한 기호로 인하여 소비자들은 고농도의 지질과 콜레스테롤이 다량 분포되어 있어 성인병을 야기할 뿐만이 아니라, 광우병 및 조류독감 등의 매개체인 축육뼈 및 이를 원료로 하여 가공되어진 축산가공식품의 섭취를 꺼려하고 있는 실정이다.
이러한 일면에서 건강 기능성 성분이 다량 함유되어 있으면서, 광우병 및 조류독감 등의 위험인자를 함유하고 있지 않은 어류 프레임을 적정시간 가열하고 어취를 제거한 건강 기능성 펩티드 함유 용출액을 이용하여 설렁탕 및 곰탕 유사 제품인 어골탕을 제조할 수 있다면 환경 오염원의 근원적 제거 이외에도 식품산업분야 및 국민건강 유지 분야에서 그 의미가 상당히 크리라 판단된다.
한편, 곰탕 및 곰탕 유사 제품의 개발에 관한 연구로는 국외의 경우 동양권과 달리 탕문화권이 아니어서 전혀 이루어진 바 없다. 하지만 곰탕의 유사 제품에 해당하는 스프 스톡 (soup stock) (축산물의 육이나 뼈로 제조하며, 스프 (soup) 제조를 위한 베이스 (basic materials)로 이용됨)은 서구에서도 이용되고 있어, 스프 스톡의 제조시 단백질 용출 및 지질에 대한 가열온도, 속도, 염 및 추출부위의 영향과 스프 스톡의 저장 중 유리아미노산과 핵산관련물질의 변화에 대하여 일부 진행된 바 있다. 그리고, 곰탕의 개발에 관한 국내 연구는 곰탕이 우리나라 전통 식문화에 해당하여 다양한 형태의 곰탕 제조조건 및 영양성분에 대하여 연구가 진행된 바 있다. 하지만, 국외의 스프 스톡 및 국내의 곰탕과 이의 유사 제품 모두 축산물의 육 또는 뼈로부터 추출을 시도하였거나 이의 영양성분에 대하여 살펴보았을 뿐이고, 어류뼈로부터 곰탕 유사 제품인 어골탕의 추출을 시도하거나 이의 영양성분을 검토한 예는 전혀 찾아 볼 수 없다.
본 발명은 연어 등의 어류 가공 중 부산물로 다량 발생하고 있는 연어 등의 어류 프레임으로부터 곰탕 유사 제품인 어골탕을 제조할 목적으로 어류 프레임 추출물의 효율적 이용을 위하여 비린내 차폐를 위해 메일라드 반응을 도입하고, 최적의 특성을 갖는 반응 조건 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 어류 프레임을 물로 추출하여 추출물을 얻는 단계; 상기 추출물을 가수분해효소로 가수분해 처리하는 단계; 및 비린내 제거를 위해, 상기 가수분해 처리된 추출물에 당과 아미노산을 첨가하여 메일라드 반응을 시키는 단계;를 포함하는 어류 프레임 추출물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 한 구현예에 따른 어류 프레임 추출물의 제조방법에 있어서, 상기 당은 자일로스이며, 상기 아미노산은 시스틴일 수 있다.
본 발명의 한 구현예에 따른 어류 프레임 추출물의 제조방법에 있어서, 메일라드 반응을 시키는 단계는 45분 ~ 90분 동안 수행될 수 있다. 바람직한 본 발명의 한 구현예에 따른 어류 프레임 추출물의 제조방법에 있어서, 상기 메일라드 반응을 시키는 단계는 50분 ~ 70분 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 한 구현예에 따른 어류 프레임 추출물의 제조방법에 있어서, 상기 가수분해효소로는 알칼라제, 플라보자임, 뉴트라제 및 프로타맥스 중 적어도 하나 이상이 선택될 수 있다.
본 발명의 한 구현예에 따른 어류 프레임 추출물의 제조방법에 있어서, 상기 어류 프레임은 연어 프레임을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 구현예에 따른 어류 프레임 추출물의 제조방법에 있어서, 상기 어류 프레임으로는 연어 프레임이 50 중량부 이상 사용되고, 가다랑어 프레임, 황다랑어 프레임, 참다랑어 프레임, 붕장어 프레임, 삼치 프레임 및 붉은 메기 프레임 중 적어도 하나 이상이 더 선택되어 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 한 구현예에서는, 어류 프레임 추출물을 포함하여 이루어진 어골탕 베이스를 제공한다.
본 발명의 한 구현예에 따른 어골탕 베이스는, 안지오텐신 Ⅰ 전환효소(angiotensin converting enzyme, ACE) 저해능이 50% 이상인 것일 수 있다.
본 발명은 단가와 가공 및 저장 중 품질 저하 요인의 존재 및 어취 등에 의해 이용에 제한을 받고 있는 어류 프레임을 이용하여 고온가압 처리 등에 의하여 엑스분 등과 같은 유용성분 등을 추출한 다음 어취를 개선하기 위하여 메일라드 (메일라드) 반응 등의 공정을 도입하여 곰탕 유사 제품 즉 어골탕의 베이스로 이용할 수 있어서 수산부산물과 같은 비효율적 이용자원의 고도 이용이라는 측면에서 상당히 의미를 갖는 발명이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
어류 프레임 추출물이 어골탕 베이스로 적합하게 사용되기 위해서는 비린내 제거가 무엇보다 중요한데, 본 발명은 비린내 제거를 함과 동시에 비린내 제거 처리 과정의 부작용을 최소할 수 있는 어류 플레임 추출물의 제조 조건을 후술하는 다양한 실험을 통해 구하였다.
본 발명의 어류 프레임 추출물의 제조방법은, 어류 프레임을 물로 추출하여 추출물을 얻는 단계, 상기 추출물을 가수분해효소로 가수분해 처리하는 단계, 및 비린내 제거를 위해, 상기 가수분해 처리된 추출물에 당과 아미노산을 첨가하여 메일라드 반응을 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
어류 프레임으로는 제한되지 않으나 바람직하기로는 영양, 무기질 함량, 비린내 여부, 중금속 함량, 휘발성 염기질소, 엑스분 질소, 관능성 등이 다른 어류 프레임보다 뛰어난 연어 프레임인 것이 좋다. 또는, 상기 어류 프레임으로는 다양한 어종의 어류 프레임을 조합하여 사용할 수 있다. 연어 프레임 이외에는 가다랑어 프레임, 황다랑어 프레임, 참다랑어 프레임, 붕장어 프레임, 삼치 프레임, 붉은 메기 프레임 등을 들 수 있으며, 이들을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 추출하는 단계는 제한되지 않으나 고온가압 조건에서 3 ~ 5 시간 추출하는 것이 좋다. 추출시 사용되는 물의 종류는 제한되지 않으며, 증류수, 정제수 등을 사용할 수 있다. 상기 물은 어류 프레임에 대하여 중량비로 2~4배, 특히 3배로 사용하는 것이 좋으며, 상기 물의 pH는 5~8 범위내의 것을 사용하는 것이 좋다.
다음, 상기 어류 프레임으로부터 추출된 추출물을 가수분해효소를 사용하여 일부 또는 전부를 가수분해처리하는 것이 좋다. 가수분해효소로는 제한되지 않으나 알칼라제, 플라보자임, 뉴트라제 및 프로타맥스 중 적어도 하나 이상의 효소가 사용될 수 있다.
다음, 비린내 제거를 위해, 상기 가수분해 처리된 추출물에 당과 아미노산을 첨가하여 메일라드 반응을 시킨다. 당과 아미노산의 종류는 제한되지 않으나 바람직하게는 자일로스와 시스틴이 좋다. 비린내 제거를 위한 메일라드 반응의 구체적 설명은 후술할 실시예에서 자세히 설명한다.
상기와 같이 비린내가 제거된 추출물을 포함하는 어골탕 베이스는 안지오텐신 Ⅰ 전환효소(angiotensin converting enzyme, ACE) 저해능이 뛰어나며, 저해능이 50% 이상인 것이 특징이다. 이에 대한 구체적 자료는 실시예에서 후술하도록 한다.
이하 본 발명을 도면 및 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 일례인 구체적 실시예로서, 비록 한정적, 단정적 표현이 있더라 하더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하지 않는다. 특히 대조구로 메일라드 반응을 수행하지 않은 가수분해 처리된 추출물을 설정한 것은, 메일라드 반응을 통한 비린내 제거의 효과를 보이기 위한 것으로, 메일라드 반응을 제외한 어류 프레임 추출물의 제조방법이 공지된 것으로 이해되어서는 안된다.
1. 재료
1) 연어 프레임
연어, Oncorhynchus keta, 프레임은 2006년 4월에 부산광역시 사하구 장림동 소재 우영수산에서 연어 (노르웨이 양식산 연어) 훈제품 가공 부산물을 구입하여 실험에 사용하였다.
2) 효소
연어 프레임 추출물의 수율 및 건강 기능성 개선을 위하여 사용한 프로타맥스 1.5 MG (이후 프로타맥스로 명명)는 노보자임 (주) (노보노르디스크 바이오인다스트리얼스 (주), 덴마크)에서 구입하였다.
3) 기타 비린내 개선을 위한 첨가물 (시스틴 및 자일로스)
자일로스와 같은 당과 시스틴와 같은 함황아미노산은 식품 첨가물 회사인 서울특별시 소재 주 지엔에프로부터 2006년 5월에 구입하여 메일라드 반응에 의한 연어 프레임 추출물의 비린내 개선을 위하여 사용하였다.
2. 연어 프레임 추출물 유래 효소 가수분해물의 제조
연어 프레임에 대하여 3배 (w/v)에 해당하는 정제수를 가하고 고온 가압 (121℃, 4시간) 처리한 다음 여과하지 않은 추출물의 단백질 함량에 대하여 1%에 해당하는 효소를 가하고 40℃에서 반응시켰다. 이어서 반응물로부터 고형분의 제거 를 위하여 두겹의 거즈 (cheese cloth)로 여과하였고, 이어서 비린내 전구물질의 하나인 지질을 분리하기 위하여 저온실 (5℃)에서 1시간 동안 방치하여 하층만을 취하여 연어 프레임 유래 효소 가수분해물을 제조하였다. 연어 프레임 유래 효소 가수분해물의 비린내 제거를 위하여 연어 프레임 추출물 100mL에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05 g과 0.10 g을 가한 다음 고온가압 추출기에서 고온가압 (121℃, 20-180분) 처리하여 비린내 개선을 위한 연어 프레임 추출물 시료를 제조하였다.
3. 단백질 및 브릭스
단백질은 에이오에이씨 (AOAC)법에 따라 세미마이크로 킬달 (semimicro Kjeldahl)법으로 측정하였고, 고형물량을 살펴보기 위하여 검토한 브릭스는 0-32% 범위의 굴절환원계 (refractometer) (Atago N1, Atago, Japan)로 측정하였다.
4. 엑스분 질소
엑스분 질소를 측정하기 위한 시료는 추출물에 동량의 20% (w/v) 삼염화아세트산 (trichloroacetic acid, TCA)을 가한 다음 15분간 충분히 혼합한 후 원심분리 (8,000 rpm, 20 min) 하여 상층액으로 하였고, 엑스분 질소 함량은 세미마이크로 킬달법으로 측정하였다.
5. 백색도 및 갈변도
백색도는 연어 프레임 추출물을 시료로 하여 직시색차계 (ZE-2000, Nippon Denshoku Industries Co., Japan)로 L (명도), a (황색도) 및 b (적색도) 값을 측정한 다음 이를 이용하여 아래 식에 따라 백색도 (white index)를 계산하였고, 이 때 표준 백판은 L값이 96.82, a값이 -0.42 및 b값이 0.64이었다.
갈변도는 히라노 (Hirano) 등의 방법에 따라 연어 프레임 추출물을 시료로 하여 분광광도계 (spectrophotometer) (UV-1601, Shimadzu Co., Japan)로 측정 (500 nm)한 흡광도로 나타내었다.
6. 비린내의 강도
비린내의 강도의 측정을 위한 시료는 시료가 분말인 경우 4 g을, 액체인 경우 4 mL를 40 mL 바이알 (vial)에 각각 넣고 테프론으로 코팅된 세프타 (septa)로 봉한 후 50℃로 조정된 항온수조 (water bath)에서 1시간 방치하여 비린내를 휘발시켜 제조하였다. 그리고 비린내 강도의 측정은 제조한 시료를 이용하여 주위의 영향을 줄이기 위해 밀폐된 공간에서 전자코 (odor concenrtration meter, XP-329, New Cosmos Electric Co., LTD, Japan)로 측정하였다. 비린내의 강도는 전자코가 인지한 mV로 나타내었다.
7. 분자량 분포
연어 프레임 추출물의 분자량 분포는 세파덱스 (Sephadex) G-50 칼럼을 사용하여 다음과 같은 방법으로 실시하였다. 겔 여과용 시료는 원심분리 (12,000 x g, 15분)하여 얻어진 추출물 (5 mL)을 밀리포어 필터 (millipore filter) (0.45 μm)로 여과하여 사용하였다. 시료는 세파덱스 G-50 칼럼 (i.d. 1.0 x 60 cm)에 주입하여 유속 0.5 mL/min으로 튜브당 분획량이 3 mL가 되도록 하여 용출시켰고, 용출액은 흡광도 280 nm에서 측정하여 단백질 분자량 분포를 확인하였다. 분자량 측정을 위한 표준 단백질은 인슐린 (insulin) (5,700 Da), 시토크롬 (cytochrome) C (12,400 Da), 카보닉 언하이드라제 (carbonic anhydrase) (29,000 Da) 및 소 혈청 알부민 (bovine serum albumin) (66,000 Da)을 사용하였다.
8. 항산화능 및 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소 저해능
항산화능은 철 시오시안에이트 (ferric thiocyanate, Mitsuda H, Yasumoto K and Iwami K. 1996. Antioxidative action of indole compounds during the autoxidation of linoleic acid. Eiyoto Shokuryo. 19: 210-214.)로 측정하였다. 자동산화물은 5 mL 튜브에 가수분해물 0.25 mL, 증류수 0.25 mL, 0.1 M 소듐 포스페이트 완충액 (sodium phosphate buffer) (pH 7.0) 1 mL, 그리고 에탄올을 용매로 하는 50 mM 리노래익산 (linoleic acid) 1 mL를 각각 넣어 혼합하여 제조한 후 60℃로 조정된 항온기에서 24시간동안 자동산화시켜 제조하였다. 과산화물의 생성량은 산화시료 50 μL, 75% 에탄올 2.35 mL, 30% 암모니움 시오시안에이트 (ammonium thiocyanate) 50 μL, 그리고 20 mM 염화철 용액 (ferrous chloride solution) 50 μL를 각각 시험관에 넣어 3분 동안 혼합한 후 분광광도계 (spectrophotometer) (UV-1601, Shimadzu Co., Japan)로 측정 (500 nm)한 흡광도로 나타내었다. 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소 (ACE) 저해능은 정제 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소를 이용하여 호리우치 (Horiuchi) 등(Horiuchi M, Fujimura KI, Terashima T and Iso T. 1982. Method for determination of angiotensin converting enzyme activity in blood and tissue by high-performance liquid chromatography. J. Chromatogr. 233: 123-130.)의 방법으로 전처리한 후 조르박스 (Zorbax) 300SB C8 칼럼 (Hewlett Packard Co., 4.6×150 mm)이 장착된 에이치피엘씨 (HPLC) (LC-10Avp, Shimadzu Co, Japan)로 분석하였다.
9. 관능검사 및 통계처리
관능검사는 잘 훈련된 관능요원 (panel member) 10인을 통하여 외관, 향 및 맛에 대하여 대조구 (연어 프레임 추출물 유래 프로타맥스 가수분해물)를 기준점인 5점으로 하여 대조구의 비린내 개선을 위하여 메일라드 반응시킨 시료가 이보다 열악한 경우 4-1점을, 이보다 우수한 경우 6-9점을 주는 9점 척도법으로 평가한 다음 평균값으로 나타내었다. 데이터의 통계처리는 아노바 테스트 (ANOVA test)를 이용하여 분산분석한 후 던컨 (Duncan)의 다중위검정 (Steel RGD and Torrie JH. 1980. Principle and Procedures of Statistics. 1st ed. Tokyo. McGraw-Hill Kogakusha. p 187-221.)으로 최소유의차 검정 (5% 유의수준)을 실시하였다.
결과 및 고찰
1. 연어 프레임 추출물의 비린내 개선을 위한 반응시간 설정
연어 프레임 추출물 유래 효소 가수분해물 (이하 효소 가수분해물)의 비린내 개선을 목적으로 효소 가수분해물에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05% 및 0.10%를 가한 다음 고온가압 (121℃, 20-180분) 처리하여 메일라드 반응을 시도하였다.
효소 가수분해물의 메일라드 반응 시간에 따른 단백질 함량 및 브릭스는 <도 1>과 같다. 단백질 함량은 메일라드 반응 전 효소 가수분해물이 4.3%이었고, 메일라드 반응 처리 후 반응물들의 경우도 4.2-4.4% 범위로 메일라드 반응 처리 유무 뿐만 아니라 반응 처리물 간에도 5% 유의수준에서 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 반응을 위하여 첨가한 질소물이 효소 가수분해물에 0.05%를 첨가하는 시스틴 한 종이었고, 당의 경우도 단지 0.1%로 첨가하는 자일로스 한 종이어서 전체 조단백질 함량에 영향을 미치지 못하였기 때문이라 판단되었다. 고형물의 함량을 나타내는 브릭스는 메일라드 반응 전 효소 가수분해물이 4.5˚이었고, 메일라드 반응 처리 후 반응물들의 경우도 4.5-4.7˚ 범위로 메일라드 반응 처리 유무 뿐만 아니라 반응 처리물 간에도 5% 유의수준에서 차이가 없어 단백질과 유사한 경향이었다.
효소 가수분해물의 메일라드 반응 시간에 따른 투과도 및 갈변도는 각각 <도 2> 및 <도 3>과 같다. 투과도는 20분간 메일라드 반응처리한 반응물이 87.9%를 나타내었고, 이후 반응시간을 경과시켜도 생성물들의 투과도는 87.4-89.3% 범위로 차 이가 없었다. 한편, 갈변도는 20분간 메일라드 반응처리한 반응물이 0.155로 상당히 갈변도가 낮았으나, 반응시간이 경과할수록 유의적으로 증가하여 120분 반응시킨 반응물의 경우 0.565를 나타내었다. 하지만 그 이상 반응시키는 경우 반응 생성물의 갈변도에는 차이가 없었다. 이와 같이 시스틴과 자일로스의 반응시간에 따른 갈변도의 증가는 메일라드 반응 특유의 갈색을 나타내기 때문이라 판단되었다.
최적 연어 프레임 추출물 유래 효소 가수분해물의 비린내 개선을 위한 메일라드 반응시간에 따른 반응 생성물의 엑스분 질소 함량 변화는 <도 4>와 같다. 반응 생성물의 엑스분 질소는 반응 시간에 관계없이 360.1-377.2 mg/100 g 범위로 반응 시간에 따른 차이 (5% 유의수준)가 없었다. 이와 같은 결과는 최적 연어 프레임 추출물 유래 효소 가수분해물의 비린내 차폐를 위하여 실시한 메일라드 반응에 의해 10% 삼염화아세트산에 가용화할 정도의 고단백 물질은 생성되지 않았기 때문으로 판단되었다.
효소 가수분해물의 메일라드 반응 시간에 따른 전자코로 측정한 휘발성 성분의 강도는 <도 5>와 같다. 휘발성 성분의 강도는 메일라드 무반응 제품이 204 mV를 나타내었고, 비린내 차폐를 위하여 시스틴과 자일로스를 가하고 20분간 반응시킨 제품은 288 mV를 나타내었으며, 반응시간을 이보다 경과시킨 제품들의 경우 휘발성 성분의 강도도 함께 증가하여 180분 반응시킨 제품의 경우 355 mV를 나타내었다. 이와 같이 메일라드 반응 생성물의 대부분이 반응 향미물질이라고 고려하는 경우 메일라드 반응 시간의 경과와 함께 어취의 차폐 효과는 증가하리라 판단되었다.
효소 가수분해물의 메일라드 반응 시간에 따른 색조, 비린내 및 맛에 대한 관능검사의 결과는 다음 표 1과 같다. 표 1은 비린내 개선을 목적으로 실시한 메일라드 반응 (가수분해물에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05% 및 0.10%를 첨가한 다음 121℃에서 반응)시간에 따른 연어 프레임 추출물 유래 효소가수분해물의 관능검사 결과를 나타낸 것이다.
상기 표 1로부터 알 수 있듯이, 관능검사의 결과는 외관, 향 및 맛에 대하여 대조구 (연어 프레임 추출물 유래 프로타맥스 가수분해물)를 기준점인 5점으로 하여 대조구의 비린내 개선을 위하여 메일라드 반응을 시킨 시료가 이보다 열악한 경우 4-1점을, 이보다 우수한 경우 6-9점을 주는 9점 척도법으로 평가한 다음 평균값으로 나타내었다. 대조구에 비하여 메일라드 반응 생성물은 색조의 경우 메일라드 반응 90분까지는 개선 효과가 있었으나, 120분과 180분 사이에는 처리효과가 인정되지 않았다. 또한 색조의 개선 효과가 있는 메일라드 반응을 90분까지 처리한 반응물 간에는 5% 유의 수준에서 차이가 인정되지 않았다. 비린내 개선 효과는 메일라드 반응 생성물의 경우 반응시간 180분을 제외하고는 전 반응시간에서 개선 효과가 인정되었다. 반응시간 180분의 경우도 비린내 개선 효과는 인정되었으나 메일라드 반응의 과도한 진행으로 인해 다소 탄 냄새가 감지되어 좋은 결과를 얻지 못한 것으로 판단되었다. 한편, 비린내 개선에 대한 메일라드 반응 효과가 나타난 반응 물 간에도 60분 처리한 반응물이 가장 좋았으나, 40% 처리한 반응물과는 5% 유의수준에서 차이가 없었다. 맛에 대한 개선 효과는 대조구에 비하여 60분 처리한 반 응물이 가장 우수하였고, 다른 반응물에 비하여도 5% 유의 수준에서 차이가 있었다.
이상의 휘발성 성분의 강도와 색조, 비린내 및 맛에 대한 관능검사의 결과로 미루어 보아 연어 프레임 추출물 유래 곰탕 베이스를 제조하기 위한 최적 메일라드 반응시간은 60분으로 판단되었다.
2. 비린내 개선 연어 프레임 추출물의 분자량 분포
연어 프레임에 3배 (w/v)의 정제수를 가하고 고온가압하여 제조한 연어 프레임 추출물 (C), 연어 프레임 추출물의 수율 및 기능성 개선을 목적으로 프로타맥스로 2시간 (P2) 및 4시간 (P4) 동안 가수분해한 효소 가수분해물 및 효소 가수분해물 (P4)의 비린내 개선을 위하여 시스틴과 자일로스를 이용한 메일라드 반응 (60분) 생성물 (CX)의 분자량 분포는 <도 6>과 같다. 연어 프레임 추출물 (C)의 분자량 분포는 획분 18-30사이의 고분자 획분과 29 kDa을 최대 피크로 하는 획분 30-60 사이의 저분자 획분으로 구성되어 있었다. 그러나 이를 프로타맥스로 2시간 및 4시간 가수분해함에 따라 두 효소 가수분해물 모두 고분자 획분의 크기가 감소되면서 저분자 획분도 늘어나 P2의 경우 12.4 kDa을 최대로 하는 획분 24-76 사이의 저분자 획분으로, P4의 경우 6.5 kDa을 최대로 하는 획분 24-80 사이의 저분자 획분으로 변화하였다. 연어 프레임 추출물에 비하여 저분자화 경향은 프로타맥스 처리 시간이 경과할수록 뚜렷한 경향을 나타내었다. 한편 프로타맥스 4시간 처리 효소 가수분해물의 비린내를 개선하기 위하여 시스틴과 자일로스를 가하고 메일라드 반응을 진행시킨 (CX)의 분자량 분포는 프로타맥스 4시간 가수분해물과 차이가 없었다. 이와 같은 경향은 본 실험에서 비린내 개선을 위하여 진행시킨 메일라드 반응의 경우반응 생성물이 주로 시스틴과 자일로스에 의해 생성되어 분자량 분포에 있어 거의 차이가 없었기 때문이라 판단되었다.
3. 비린내 개선 연어 프레임 추출물 유래
가수분해물의
건강 기능 특성
효소 가수분해물의 메일라드 무반응물과 반응물의 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소 (ACE)을 비교하여 나타낸 결과는 <도 7>과 같다. 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소 저해능은 연어 프레임 추출물을 프로타맥스로 4시간 가수분해한 가수분해물이 61.7% (IC50 value = 0.78 mg/mL)이었고, 이의 비린내 개선을 위하여 시스틴과 자일로스를 이용하여 메일라드 반응을 시킨 반응물이 56.9% (IC50 value = 0.96 mg/mL)로 약 5% 감소하였다. 이와 같이 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소 저해능의 경우 비린내 개선 처리 효소 가수분해물이 비린내 개선 무처리 효소 가수분해물에 비하여 다소 낮아진 것은 일부 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소 저해능을 나타내는 펩티드가 메일라드 반응에 의해 일부 봉쇄되었기 때문이라 판단되었다. 하지만, 효소 가수분해물의 비린내 개선을 목적으로 메일라드 반응 처리에 의한 안지오텐신 Ⅰ 전환 효소 저해능의 감소폭이 크지 않아 메일라드 반응물의 경우도 건강 기능성을 기대할 수 있으리라 판단되었다.
도 1은 비린내 개선을 목적으로 실시한 메일라드 반응(가수분해물에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05% 및 0.10%를 첨가한 다음 121℃에서 반응) 시간에 따른 연어 프레임 추출물 유래 효소가수분해물의 단백질 및 브릭스 그래프,
도 2는 비린내 개선을 목적으로 실시한 메일라드 반응(가수분해물에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05% 및 0.10%를 첨가한 다음 121℃에서 반응)시간에 따른 연어 프레임 추출물 유래 효소가수분해물의 갈변도,
도 3은 비린내 개선을 목적으로 실시한 메일라드 반응 (가수분해물에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05% 및 0.10%를 첨가한 다음 121℃에서 반응)시간에 따른 연어 프레임 추출물 유래 효소가수분해물의 투과도,
도 4는 비린내 개선을 목적으로 실시한 메일라드 반응 (가수분해물에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05% 및 0.10%를 첨가한 다음 121℃에서 반응)시간에 따른 연어 프레임 추출물 유래 효소가수분해물의 엑스분 질소 그래프,
도 5는 비린내 개선을 목적으로 실시한 메일라드 반응 (가수분해물에 대하여 시스틴과 자일로스를 각각 0.05% 및 0.10%를 첨가한 다음 121℃에서 반응)시간에 따른 연어 프레임 추출물 유래 효소가수분해물의 전자코의 강도 그래프,
도 6은 연어 프레임 추출물 (C), 추출물을 프로타맥스로 2시간 (P2) 또는 4시간 가수분해한 분해물 (P4)들 및 프로타맥스 4시간 가수분해물의 비린내 개선을 위한 메일라드 반응 생성물 (CX) 그래프,
도 7은 연어 프레임 추출물을 프로타맥스로 4시간 가수분해한 분해물 (P4) 및 이의 비린내 개선을 위한 목적으로 실시한 메일라드 반응 생성물 (CX) 그래프이다.
Claims (9)
- 어류 프레임을 물로 추출하여 추출물을 얻는 단계;상기 추출물을 가수분해효소로 가수분해 처리하는 단계; 및비린내 제거를 위해, 상기 가수분해 처리된 추출물에 당과 아미노산을 첨가하여 메일라드 반응을 시키는 단계;를 포함하는 어류 프레임 추출물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 당은 자일로스이며, 상기 아미노산은 시스틴인 것을 특징으로 하는 어류 프레임 추출물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 메일라드 반응을 시키는 단계는 45분 ~ 90분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 어류 프레임 추출물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 메일라드 반응을 시키는 단계는 50분 ~ 70분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 어류 프레임 추출물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 가수분해효소는 알칼라제, 플라보자임, 뉴트라제 및 프로타맥스 중 선택된 적어도 하나 이상의 것임을 특징으로 하는 어류 프레임 추출물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 어류 프레임은 연어 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 어류 프레임 추출물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 어류 프레임은 연어 프레임 50 중량부 이상과; 가다랑어 프레임, 황다랑어 프레임, 참다랑어 프레임, 붕장어 프레임, 삼치 프레임 및 붉은 메기 프레임 중 선택된 적어도 하나 이상의 것의 혼합물인 것을 특징으로 하는 어류 프레임 추출물의 제조방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 어류 프레임 추출물을 포함하여 이루어진 어골탕 베이스.
- 제8항에 있어서, 안지오텐신 Ⅰ 전환효소(angiotensin converting enzyme, ACE) 저해능이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 어골탕 베이스.
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