KR20100109750A - 오징어육의 효소분해에 의한 기능성소재 및 그 제조방법 - Google Patents
오징어육의 효소분해에 의한 기능성소재 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 오징어 육을 이용한 기능성소재에 관한 것이다. 보다 상세하게는 오징어의 내장을 분리한 오징어 육을 수세 및 탈수하는 전처리공정(1), 오징어육을 가열 및 호화하는 열처리하는 공정(2), 열처리된 오징어육을 마쇄하는 공정(3), 오징어육에 효소를 첨가하여 가수분해시키는 공정(4), 가수분해물의 분리 공정(5)으로 구성된 오징어 육의 효소분해를 이용한 기능성소재 및 그의 제조방법이다.
본 발명은 오징어육에 가열·호화공정을 채택함으로써 종래의 비가열공정 오징어 보다 효소농도 및 반응시간 등 가수분해공정을 효율적으로 대폭 개선하였다. 또한 오징어육은 단백분해효소(Alcalase)에 의하여 저분자량의 펩타이드로 잘 분해되어 있어 항산화 활성, 타이로신저해활성, ACE 저해활성, 콜레스트롤 저감 등의 효과가 입증되어 건강지향형 기능성 소재로 활용이 기대된다. 또한 오징어육 단백가수분해물은 감칠맛 있는 아미노산과 핵산계 뉴클레오티드의 성분이 다량으로 함유되어 있으므로 화학조미료(MSG)사용을 기피하는 소비자에게 천연조미료로 제공할 수 있다. 그 외에도 오징어육은 빵이나 음료수와 같은 오징어육 가공품 뿐만 아니라, 다양한 어류 육의 가공부산물 활용될 수 있다.
오징어육, 가열·호화, 단백분해효소, 효소가수분해물, 기능성소재, 화학조미료
Description
본 발명은 오징어 육을 이용한 기능성소재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 냉동된 오징어육을 해동하여 오징어의 내장을 제거하고 수세 및 세척하여 탈수시킨다. 상기의 냉동상태의 오징어를 저온에서 해동시켜 원료의 신선도를 유지시키고, 채에서 간단히 탈수시켜 원료 자체의 선도를 유지시킨다. 가열은 오징어육에 존재하는 효소저해제를 불능시키고 효소반응을 활성화시키기 위하여 원료육을 Autoclave로 가열하여 호화한다. 호화된 오징어육을 마쇄한 후, 단백분해효소를 첨가하고 가수분해반응시켜 원심분리하여 상층액을 취한 후, 열풍, 동결 또는 분무건조하여 오징어육 효소분해물을 얻는다.
본 발명은 수산물 중 우리나라 연안에서 생산량이 풍부한 오징어육의 효소분해에 의한 오징어육 가수분해물을 이용하여 새로운 형태의 천연조미료 및 빵이나 음료와 같은 식품소재 또는 항산화기능성의 화장품의 원료로 사용되는 기능성 소재에 관한 것이다.
오징어(squid)는 몸체가 머리, 몸통, 다리의 3부분으로 이루어지며, 머리는 다리와 몸통 사이에 있고 좌우 양쪽에 큰 눈이 있다. 2개의 촉완(觸腕)과 8개의 다리가 있고 끝이 가늘어져 안쪽에 짧은 자루가 있는 흡반이 있다. 제3, 제4다리 사이에 촉완이 있는데 다른 다리보다 길며 끝쪽이 약간 넓어져 있고 거기에 흡반이 있다. 보통 때는 주머니 속에 들어 있다가 먹이를 잡을 때에 뻗친다. 오징어류는 모두 바다에서 살며 연안에서 심해까지 살고 있는데, 오징어류는 식용하며 갑오징어, 무늬오징어, 반디오징어, 쇠오징어, 화살오징어, 창오징어, 흰오징어 등은 특히 수산업에서 중요한 종류이다. 날것으로도 먹지만 마른 오징어 등으로 가공하기도 한다. 가장 작은 오징어는 꼬마오징어로 몸길이 겨우 2.5cm이고, 가장 큰 오징어는 대왕오징어의 일종인 대양대왕오징어(Architheutis harveyi)로 대서양에 살며 촉완을 포함하여 15.2m에 이르는 것이 있다. 오징어류는 육식성으로 작은 물고기, 새우, 게 등을 먹으며, 한편 대형 어류, 바다거북류, 해수류 등의 먹이가 된다. 생식시기는 대부분이 4∼6월로서 우리나라 연안에서 대량으로 포획되는 어종으로 생으로 또는 말려서 애용되는 자원이다.
오징어 내장 또는 오징어 육을 이용한 종래기술로서 한국특허등록 10-0001786(오징어의 가공방법)은 박피한 오징어를 온염수에 침지하여 훈연 처리한 후, 식염, 글리세린등의 조미료와 향신료등의 수용액을 분무하여 건조시킨다. 한국특허등록 10-0130178(오징어의 가공방법)은 오징어육에 산류, 알콜류, 염류 혼합액 을 섞은 다음 침지하여 건조한 후 구워서 압연한다. 한국특허공개 10-1997-0042984(오징어류가공부산물로부터 고도불포화지질의 분리방법)는 오징어내장을 마쇄하여 이소프로필알콜을 넣고 고속교반하여 추출하여 메칠에스테르화시켜 요소침전법 또는 크로마토그래피법으로 분리정제한다. 한국특허등록 10-805918(오징어내장 자가분해물을 포함하는 국수용 비빔장 및 이의 제조방법)은 마쇄한 오징어 내장을 pH 2-5로 조절하고 20-60℃에서 단백질분해효소로 10-30시간 자가분해시킨후, 90-110℃에서 20-30분간 가열하여 오징어내장 자가분해물을 얻는다. 한국특허등록 10-0815118(오징어내장 가수분해물을 포함하는 국수용 장국 조성물)은 오징어내장 가수분해물, 다시마추출물, 간장, 새우추출물, 파추출물, 무추출물, 표고추출물, 미림 및 물을 포함하는 국수용 장국 조성물이다. 한국특허공개 10-2008-37082(오징어를 이용한 연제품의 제조방법 및 오징어를 이용한 연제품)는 오징어육의 다짐공정과, 으깨기공정과, 유기산염 첨가공정으로 구성된다. 지금까지 발표된 종래기술은 오징어 육을 이용한 연구보고는 많이 있으나, 오징어육의 열처리에 의한 효소가수분해물을 이용한 제품이나 소재로 개발한 연구는 지금까지 보고된 바 없는 새로운 기술이다. 또한 본 발명에서 최초로 시도된 오징어육에 존재하는 효소저해제를 불능화시키기 위하여 Autoclave로 가열하여 오징어육을 호화시켜 효소의 가수분해반응을 촉진시키는 오징어육 가수분해물 제조 공정은 이제까지 전혀 보고된 바가 없는 새로운 기술이다.
본 발명의 오징어육은 단백분해효소(alcalase)에 의하여 저분자량의 펩타이드로 잘 분해되어 있어 감칠맛 있는 아미노산과 핵산계 뉴클레오티드의 성분이 다 량으로 함유되어 있어 천연조미료 뿐만 아니라, 기능성 소재로서 항산화 활성, 타이로신저해활성, ACE저해활성, 콜레스테롤 저감 등의 효과가 입증되어 건강지향형의 음료수, 천연조미료, 빵 등의 식품소재와 화장품 소재로 활용이 기대된다.
본 발명은 오징어의 내장을 분리한 오징어 육을 수세 및 탈수하는 전처리공정(1), 오징어육을 가열 및 호화하는 열처리하는 공정(2), 열처리된 오징어육을 마쇄하는 공정(3), 오징어육에 효소를 첨가하여 가수분해시키는 공정(4), 가수분해물의 분리 공정(5)으로 구성된 오징어 육의 효소분해를 이용한 기능성소재 및 그의 제조방법이다.
종래의 오징어 육은 수침하여 훈연 처리한 후 조미하여 건조시키거나, 오징어육에 첨가물을 섞어 건조한 후 구워서 압연하거나, 오징어를 이용한 연제품 또는 오징어포나 오징어젓갈이 대부분이었다. 또한 오징어 부산물은 불포화지질을 분리하여 불포화지방산(EPA, DHA등)을 만들거나, 오징어내장 분해물을 함유하는 장류를 제조하였다.
본 발명은 최근 해수면의 수온 상승으로 동해안뿐만 아니라, 남해안과 서해안에서도 오징어가 대량으로 포획됨으로 인하여 건오징어, 연제품, 오징어포, 젓갈 등 종래의 소비패턴으로는 남아도는 오징어를 소비하는 데 어려움이 있고, 가격이 폭락하여 어민들의 소득이 감소하는 것을 피할 수 없기 때문에 새로운 용도의 개척이 필요하게 되었다.
본 발명은 오징어육에 단백질분해효소를 이용하여 가수분해시켜 얻은 효소가수분해물을 이용하여 인체에 유익한 기능성성분을 제공하는 데 있다.
종래의 가수분해 조건은 효소농도 2.42％, 반응시간 5.9시간(hrs), pH 6.96, 가수분해도(DH)는 60.8％ 이었으나, 본 발명은 오징어육을 Alcalase 2.4L 효소로 55℃에서 가수분해시 최적 조건은 효소농도 1.12％, 반응시간 5 시간, pH 7.26이고, DH는 62.94％ 이었다. 따라서 비가열공정(생오징어육)보다 가열, 호화공정은 효소농도 및 반응시간 등 가수분해공정을 효율적으로 대폭 개선할 수 있다.
냉동된 오징어육을 해동하여 오징어의 내장을 제거하고 수세 및 세척하여 탈수시키고, 냉동상태의 오징어를 해동시켜 원료의 신선도를 유지시키고, 채에서 탈수시켜 오징어육 원료의 선도를 유지시킨다. 오징어육 또는 가열호화 오징어육을 마쇄한 후, 단백분해효소를 첨가하여 반응시킨 후, 원심분리기를 이용하여 상층액을 취한 후, 열풍, 동결 또는 분무건조하여 오징어육 효소분해물을 얻는다.
본 발명의 오징어육 가수분해물은 오징어육에 가열·호화공정을 채택함으로써 종래의 비가열공정(생오징어육)보다 효소농도 및 반응시간 등 가수분해공정을 효율적으로 대폭 개선하였다. 또한 항산화 활성, 타이로신저해활성, ACE저해활성 등의 효과가 입증되어 건강지향형의 음료수, 빵 등의 식품소재와 화장품 소재로 활용할 수 있다. 또한 오징어육 가수분해물은 단백분해효소에 의하여 저분자량의 펩타이드로 잘 분해되어 있어 감칠맛 있는 아미노산과 핵산계 뉴클레오티드의 성분이 다량으로 함유되어 있어 천연조미료로 이용이 기대된다. 그리고 아미노산 중 phenylalanine 함량이 낮아 어린이의 Phenylketonuria(PKU)용 환자식 소재로도의 이용도 가능하다.
본 발명은 오징어육의 효소분해를 이용한 기능성소재의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 오징어의 내장을 분리한 오징어육을 수세, 탈수 및 절단하는 전처리공정(1), 오징어육을 가열 및 호화하는 열처리하는 공정(2), 열처리된 오징어육을 마쇄하는 공정(3), 오징어육에 효소를 첨가하여 가수분해시키는 공정(4), 가수분해물의 분리 공정(5)으로 구성된 오징어육의 효소분해를 이용한 기능성소재의 제조방법을 나타낸다.
상기에서 전처리는 오징어육을 2∼4×2∼4cm로 절단하여 채 위에 걸쳐 실온에서 10∼30분간 탈수시킬 수 있다.
상기에서 열처리는 신선한 오징어육을 오토클레이브 또는 열기구에서 120∼125℃에서 13∼18분간 가열살균 및 호화시킬 수 있다.
상기에서 열처리된 오징어육을 마쇄한 후, 효소분해시킬 수 있다.
상기에서 효소분해는 오징어육 중량당 정제수 1.5∼2.5배, 효소로 Alcalase를 원료 중량당 1.1∼1.5％를 첨가하여 55℃에서 pH 7.0∼7.5로 4.5∼5.5시간 동안 반응시킬 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 오징어육 가수분해물을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 오징어육 가수분해물을 건강기능성식품으로 사용하는 방법을 나타낸다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 오징어육 가수분해물을 건강기능식품법상 허용되는 부형제와 혼합하여 건강기능성식품으로 사용하는 방법을 나타낸다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 오징어육 가수분해물을 식품으로 사용하는 방법을 나타낸다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 오징어육 가수분해물을 식품위생법상 허용되는 부형제와 혼합하여 식품으로 사용하는 방법을 나타낸다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 오징어육 가수분해물을 기능성화장품으로 사용하는 방법을 나타낸다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 오징어육 가수분해물을 화장품법상 허용되는 부형제와 혼합하여 기능성화장품으로 사용하는 방법을 나타낸다.
본 발명은 오징어의 내장을 분리한 오징어 육을 수세 및 탈수하는 전처리공 정(1), 오징어육을 가열 및 호화하는 열처리하는 공정(2), 열처리된 오징어육을 마쇄하는 공정(3), 오징어육에 효소를 첨가하여 가수분해시키는 공정(4), 가수분해물의 분리 공정(5)으로 구성된 오징어 육의 효소분해를 이용한 기능성소재를 제조한다.
본 발명의 효소가수분해물은 항산화 활성, 타이로신저해활성, ACE저해활성 등의 효과가 입증되어 건강기능성의 식품소재와 화장품 소재로 활용될 수 있다.
이하 본 발명을 각각의 공정에 의해 보다 상세히 설명하고자 한다.
<오징어육의 수세/탈수 전처리 공정>
냉동 상태의 오징어를 냉동고에서 꺼내어 10℃이하의 냉수에 넣고 해동시키면서 개체를 분리하여 내장을 제거하고 2∼3회 세척한 후, 오징어를 2∼4×2∼4cm로 절단하여 채(sieve)에서 10∼30분간 자연 탈수시켜 원료 자체의 선도를 유지시킨다. 생오징어를 2∼4×2∼4cm로 절단하는 이유는 이 보다 사이즈가 크면 고르게 가열 및 호화가 안되는 단점이 있고, 너무 적으면 호화는 잘 되지만 작업성이 떨어지는 단점이 있으므로 가로 세로 크기를 2∼4cm로 절단한다.
<오징어육의 열처리 공정>
절단된 오징어 육을 Autoclave에서 120∼125℃에서 13∼18분간 가열살균 및 호화한다. 온도가 낮으면 시간이 오래 걸리고, 온도가 높으면 단백질이 변성할 우려가 있으므로 바람직하게는 121℃에서 15분간 열처리하는 것이 좋다.
<열처리된 오징어육의 마쇄 공정>
상온으로 냉각한 오징어육을 마쇄기(Warning blender)에 넣고 최대강도(2: Hi)로 1∼3분간 마쇄한다.
<효소분해에 의한 가수분해물의 제조공정>
상업적 단백분해효소인 알칼라아제(Alcalase) 2.4L를 사용하여 반응표면분석법 (Response Surface Methodology)에 의한 최적 가수분해 조건설정실험을 한 결과는 도 2과 같다. Alcalase의 반응 온도는 효소활성이 최적온도인 55℃로 고정하여 실험하였다. 가수분해도는 반응시간, pH, 효소농도가 증가할수록 증가하였다. Alcalase 2.4L의 농도, 반응 및 pH에 따른 이차방정식 모델(2FI Model)은 다음과 같다.
DH = 37.141613 + 3.78293Z + 3.84017Y + 2.62655X - 0.34540ZY - 0.40797XY(R2 = 0.8596)
where, DH = Degree of hydrolysis (％), X = pH
Y = Hydrolysis time, Z = Enzyme concentration
본 발명은 상기와 같은 방법에 따라 오징어 육을 Alcalase 2.4L 효소로 55℃에서 최적조건의 가수분해시 효소농도는 종래 2.44％이었으나 1.12％로서 효소사용이 절반으로 줄어들고, 반응시간은 종래 5.9시간이었으나 5시간으로 단축되었고, pH는 종래 6.96이었으나 7.26이었다. 또한 가수분해도(DH)는 종래 60.8이었으나 62.94％로 2.14％가 증가되었다. 본 발명의 가열·호화공정은 종래의 생오징어육 효소처리 공정 보다도 효소농도 54％ 절감 및 반응시간 15％ 절감, 가수분해도 2.14％ 증가 등 가수분해공정이 효율적으로 대폭 개선되었다.
<효소 가수분해물의 분리 공정>
오징어육을 효소로 가수분해한 후, 원심분리기를 이용하여 8,000∼12,000×g에서 15∼30분간 원심분리하여 상층액을 취한다. 원심분리물을 열풍, 동결 혹은 분무건조하여 수분을 제거한 후 분말화한다.
<일반성분>
일반성분 측정은 AOAC (2000)에 의해 실시하였으며, 결과는 표 1과 같다. 즉, 효소가수분해물의 조단백질 함량은 55.17％, 조지방 0.72％, 수분 23.13％, 회분 4.39％, 탄수화물 함량은 16.59％이었다. 동결건조 오징어 시료에 비해 수분함량이 많았는데, 식품첨가제로서의 효율성(Net weight 증가)이 뛰어나다고 할 수 있다.
표 1. 오징어 가수분해물의 성분 (％)
| 시료 | 조단백 | 조지방 | 수분 | Ash | 탄수화물 |
| 신선오징어 | 77.2±0.28 | 2.5±0.31 | 2.2±0.65 | 5.7±0.01 | 12.4±0.51 |
| 가수분해 오징어 |
55.2±0.24 | 0.7±0.18 | 23.1±0.87 | 4.4±0.41 | 16.6±0.08 |
<가수분해물의 용해도 측정>
가수분해물의 다양한 pH와 시간에 따른 용해도를 측정한 결과는 도 2와 같다. 넓은 pH 범위에서 용해도는 75％이상으로 높게 나타났다. pH 3과 알칼리 범위인 pH 10 이상에서는 용해도는 감소하였다. 이는 펩타이드의 등전점인 pH 3 부근인 펩타이드의 함량이 많기 때문에 용해도의 감소를 초래하였을 것으로 생각된다. 이 결과로 넓은 범위(pH 3-10)에서의 높은 용해도는 식품 산업 뿐 만 아니라 화장품 산업에서도 널리 이용될 것으로 생각되어 진다.
<가수분해물의 아미노산 조성>
Alcalase 2.4L 단백분해효소를 이용하여 가수분해한 오징어 육 가수분해물의 아미노산 조성 결과는 표 2와 같다. 가수분해물의 아미노산 함량을 살펴보면 Aspartic acid (12.3％), Glutamic acid (11.5％), Leucine (10.1％), Lysine (10.0％), Arginine (8.0％)의 순으로 함량이 많았으며, 이들 아미노산 조성이 전체 아미노산 함량에 약 50％ 정도를 차지하였다. 또, 맛과 아미노산 조성의 연관성을 살펴보면 단맛을 내는 Gly, Pro, Ala, Ser의 함량이 약 24％, 감칠맛과 신맛을 내는 아미노산인 Glu, Asp의 함량이 약 24％로 전체 아미노산 함량의 48％가 맛과 관련하여 양호하였으며, 쓴맛과 관련된 Val, Met, Leu, Ile, Phe 및 Arg 등의 소수성 아미노산의 함량은 29％였다. 유리아미노산에는 단맛을 내는 Proline 및 Glycine 아미노산이 많아 조미료 제조의 원료로서 뛰어나다고 볼 수 있다.
표 2. 오징어육 가수분해물의 아미노산 조성 (％)
| 아미노산 | 신선오징어 | 가수분해물 | ||
| Free | Composition | Free | Composition | |
| Asp | 1.2 | 8.9 | 6.2 | 12.3 |
| Thr | 1.9 | 5.9 | 2.1 | 5.8 |
| Ser | 2.0 | 5.9 | 1.8 | 3.3 |
| Glu | 3.5 | 3.4 | 6.3 | 11.5 |
| Gly | 5.8 | 6.1 | 11.2 | 6.9 |
| Ala | 10.9 | 6.0 | 8.2 | 6.8 |
| Val | 2.8 | 5.9 | 1.1 | 6.8 |
| Cys | 6.6 | 1.5 | 2.2 | 0.1 |
| Met | 2.0 | 3.8 | 3.1 | 2.0 |
| Ile | 1.9 | 6.3 | 0.9 | 5.9 |
| Leu | 3.7 | 10.4 | 2.4 | 10.1 |
| Tyr | 1.3 | 4.1 | 2.5 | - |
| Phe | 1.7 | - | 4.3 | 1.4 |
| Trp | 0.5 | 5.1 | 0.2 | 1.3 |
| Hylys | 0.4 | 0.1 | 1.6 | 0.2 |
| Lys | 2.2 | 9.9 | 3.4 | 10.0 |
| His | 5.1 | 2.7 | 4.2 | - |
| Arg | 5.2 | 9.0 | 3.4 | 8.0 |
| Pro | 41.3 | 4.4 | 30.5 | 7.0 |
| Hypro | - | 0.6 | 4.4 | 0.6 |
| Total | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
<가수분해물의 핵산관련물질 함량>
효소가수분해물의 핵산관련물질 함량은 표 3에 나타내었다. 가수분해물의 핵산관련물질을 분석한 결과 정미성분인 IMP 함량이 높게 나타나, 맛에 기여하는 물질이 다량 함유되어 있음을 알 수 있다.
표 3. 오징어가수분해물의 핵산계물질 함량
| 핵산계물질 | 농도(μmole/g) |
| ATP | - |
| ADP | - |
| AMP | 3.47 |
| IMP | 23.75 |
| Inosine | 9.07 |
| Hypoxanthine | 1.89 |
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그 러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 오징어육의 효소분해물 제조
오징어육의 전처리 공정은 냉동 상태의 오징어 5kg를 10℃이하의 냉수에 넣고 해동시키면서 개체를 분리하여 내장을 제거하고 수차 세척한다. 세척한 오징어를 열처리하기에 적합한 크기로 절단하였다. 바람직하게는 2∼4×2∼4cm로 절단하여 채(sieve) 위에 걸쳐 실온에서 10∼30분간 자연적으로 탈수시켜 원료 자체의 선도 유지와 적당한 수분 함량을 유지시킨다.
오징어육의 열처리 공정은 절단된 오징어 육을 Autoclave에서 121℃에서 15분간 열처리하였다. 바람직하게는 119∼123℃에서 13∼18분간 가열살균 및 호화한다.
열처리된 오징어육을 마쇄하는 공정은 상온으로 냉각한 오징어육을 마쇄기(Warning blender)에 넣고 최대강도(2: Hi)로 2분간 마쇄하였다. 바람직하게는 1∼3분간 마쇄한다.
오징어육을 Alcalase 2.4L 효소로 55℃에서 가수분해시 효소농도는 1.12％, 반응시간은 5시간, pH는 7.26으로 효소분해 한 바, 가수분해도(DH)는 62.94％ 이었다.
오징어육을 효소로 가수분해한 후, 원심분리기를 이용하여 8,000∼12,000×g에서 15∼30분간 원심분리하여 상층액을 취한다. 바람직하게는 원심분리기를 이용 하여 10000×g에서 20분간 원심분리하여 상층액을 취한다. 원심분리물을 열풍, 동결 혹은 분무건조하여 수분을 제거한 후 분말화한다.
<시험예 1>; 오징어육 가수분해물의 기능성 시험
(1) 가수분해물의 항산화 활성
① DPPH radical 저해 활성(scavenging activity)
오징어 육의 효소 가수분해물을 이용하여 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과를 표 4에 나타내었다. 인체 내에서 노화를 억제하는 척도로 이용될 수 있는 DPPH를 이용하여 오징어 육의 효소가수분해물 0.4-2mg/mL의 농도에서 전자공여능을 측정한 결과 높은 활성을 나타내었다. 추출물의 농도가 증가함에 따라 전자공여능 활성 또한 증가하였다. 현재 시판 중인 천연항산화제인 Tocopherol 0.2mg의 활성은 효소가수분해물 1.6mg의 농도에서 유사한 활성을 나타내었다. 따라서 오징어육의 효소가수분해물 또한 천연항산화제로서의 역할을 할 수 있을 것으로 판단되어진다.
표 4. 오징어가수분해물의 DPPH radical 저해 활성
| 농도(mg) | DPPH radical 저해활성(％) |
| 0.4 | 50.20 |
| 0.8 | 61.12 |
| 1.2 | 82.07 |
| 1.6 | 91.83 |
| 2.0 | 92.09 |
| α-Tocopherol (0.2) | 89.64 |
② 히드록실기 저해 활성(Hydroxyl radical scavenging activity)
히드록실기 저해 활성 측정 결과는 표 5에 나타내었다. Hydroxy radical은 반응성이 강하여 생체 내 각종 조직 및 세포막 등의 산화에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 오징어육 효소가수분해물은 어느 정도의 히드록실기 저해 활성을 나타내었으나 천연항산화제인 tocopherol의 활성보다는 낮았다. 즉 오징어 효소가수분해물은 3.2-4mg 농도에서 Tocophenol의 약 50％ 정도의 저해율을 나타내었다.
표 5. 오징어육 효소가수분해물의 히드록실기 저해 활성
| 농도mg) | 히드록실기 저해 활성(％) |
| 0.8 | 15.09 |
| 1.6 | 29.47 |
| 2.4 | 38.88 |
| 3.2 | 46.92 |
| 4.0 | 56.36 |
| α-Tocopherol (0.2) | 78.89 |
③ 과산화수소 저해능(Hydrogen peroxide scavenging activity)
과산화수소 저해능은 표 6에 나타내었다. 천연항산화제인 tocopherol과 동일한 농도에서 실험한 결과 유사한 저해능을 나타내었다. 이를 통해 오징어 육 효소가수분해물의 경우 천연조미료로서 개발을 하게 되면 천연항산화제로서의 가치도 높을 것으로 판단된다.
표 6. 오징어육 효소가수분해물의 과산화수소 저해능
| 농도(㎍) | Hydrogen peroxide scavenging activity(％) |
| 100 | 51.02 |
| 200 | 64.27 |
| 400 | 89.53 |
| α-Tocopherol (200) | 64.11 |
(2) 티로신 억제 활성(Tyrosinase inhibitory activity)
L-DOPA를 이용한 tyrosinase 저해능 결과는 표 7에 나타내었다. Ascorbic acid와 비교 실험을 한 결과 효소가수분해물은 Ascorbic acid에 비해 낮은 활성을 나타내었다.
표 7. 오징어육 효소가수분해물의 타이로신 억제활성
| 농도(mg/mL) | 타이로신 저해활성 (％) | |
| 가수분해물 | 아스콜빈산 | |
| 1.0 | 34.27 | 94.67 |
| 1.5 | 35.46 | 97.87 |
| 2.0 | 35.97 | 98.48 |
| 4.0 | 36.38 | 99.39 |
(3) ACE(Angiotensin converting enzyme) 억제활성(inhibitory activity)
ACE 저해 활성을 측정한 결과는 표 8에 나타내었다. ACE 저해 활성은 4mg에서 90％ 이상의 활성을 나타내었으며, IC50은 100㎍ 이었다.
표 8. 오징어육 효소가수분해물의 ACE 억제 활성
| 농도(㎍) | ACE 억제 활성(％) |
| 40 | 21.2 |
| 80 | 25.0 |
| 120 | 68.7 |
| 160 | 71.4 |
| 200 | 71.7 |
| 240 | 74.8 |
| 280 | 78.9 |
| 320 | 90.5 |
| 360 | 91.1 |
<실시예 2> 오징어육 가수분해물 복합조미료 제조
복합조미료 제조는 예비실험을 통해 설정된 조건에 따라 다음과 같이 제조하였다. 오징어육 가수분해물 30g에 식염 20g, 핵산계조미료 5g, 포도당 10g, 고추분말 5g, 된장분말 3g, 양파분말 1g, 생강분말 0.5g, 마늘분말 2g과 잘 혼합하여 마 쇄한 후 오징어육 가수분해물 복합조미료를 제조하였다.
<시험예 2>; 오징어육 가수분해물 복합조미료의 관능검사
관능검사는 10인의 관능검사요원을 구성하여 5단계 평점법 (5점: 매우 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통이다, 2점: 나쁘다, 1점: 매우 나쁘다)으로 실시하였다. 가수분해물을 이용하여 제조한 오징어가수분해물 복합조미료(hydrolysates complex seasoning, HCS)에 대한 대조구로서 시판되는 멸치복합조미료(anchovy complex seasoning, ACS), 조개복합조미료(shellfish complex seasoning, SCS) 및 쇠고기 복합조미료(beef complex seasoning, BCS)와 함께 맛, 냄새, 및 색 등 3가지 항목으로 구분하여 실시하였다. 그 결과 시판되어지는 멸치복합조미료보다 우수한 맛, 향, 색을 나타내었으며, 조개 및 쇠고기복합조미료와는 유사한 결과를 표 9에 나타내었다.
표 9. 오징어가수분해물 복합조미료의 관능검사
| 복합조미료 | 맛 | 냄새 | 색깔 | 전체적인맛 |
| HCS | 3.50 ± 0.33 | 3.80 ± 0.18 | 3.40 ± 0.22 | 3.70 ± 0.21 |
| ACS | 3.10 ± 0.18 | 3.00 ± 0.26 | 2.70 ± 0.21 | 3.00 ± 0.26 |
| SCS | 4.00 ± 0.33 | 3.80 ± 0.20 | 3.50 ± 0.22 | 3.80 ± 0.13 |
| BCS | 3.70 ± 0.30 | 4.10 ± 0.31 | 3.70 ± 0.26 | 3.90 ± 0.23 |
ACS(CJ제품), SCS(시중제품),BCS(CJ제품)
<실시예 3> 오징어빵 제조
오징어육 가수분해물을 이용한 오징어빵 제조는 예비실험을 통해 설정된 조건에 따라 다음과 같이 제조하였다.
(1) 조성물 배합비율
오징어효소가수분해물(5％), 오징어분말(15％), 밀(68％), 대두유(1％), 버터(1％), 마가린(1％), 분유(3％), 계란(10％), 설탕(2％), 물엿(1％), 꿀(0.5％), 먹물(0.5％), 팥(5％)
(2) 제조공정
조성물(분말10kg+물500g+청주200g)을 혼합한 다음 8시간 동안 상온에서 숙성한다. 숙성한 조성물을 오징어빵 자동 기계에 투입하여 120℃에서 5분간 가열하여 제조한다. 완성된 빵은 자동포장기로 포장한다.
<시험예 3> 오징어육 가수분해물 빵의 관능검사
관능검사는 10인의 관능검사요원을 구성하여 5단계 평점법 (5점: 매우 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통이다, 2점: 나쁘다, 1점: 매우 나쁘다)으로 실시하였다. 가수분해물을 이용하여 제조한 오징어가수분해물을 이용한 오징어빵(S사)에 대한 대조구로서 시판되는 만두빵(A사), 찐빵(B사) 및 치즈빵(D사)와 함께 맛, 냄새 및 색 등 3가지 항목으로 구분하여 실시하였다. 그 결과 시판되는 빵 보다 우수한 맛, 향, 색을 나타내었으며, 그 결과를 표 10에 나타내었다.
표 10. 오징어가수분해물 복합조미료의 관능검사
| 복합조미료 | 맛 | 냄새 | 색깔 | 전체적인맛 |
| S | 3.60 ± 0.32 | 3.86 ± 0.21 | 3.50 ± 0.28 | 3.80 ± 0.24 |
| A | 3.21 ± 0.21 | 3.06 ± 0.16 | 2.67 ± 0.22 | 3.10 ± 0.16 |
| B | 4.08 ± 0.34 | 3.90 ± 0.28 | 3.56 ± 0.23 | 3.80 ± 0.32 |
| D | 3.76 ± 0.23 | 4.08 ± 0.12 | 3.84 ± 0.24 | 3.96 ± 0.34 |
<실시예 4> 오징어육 가수분해물 음료
오징어육 가수분해물(추출물) 1∼5wt％, 당류 3∼5wt％, 유기산 0.5∼3.0wt％, 정제수 85∼95wt％, 적량의 향 및 식품위생법상 허용되는 첨가물을 섞어 오징어육 가수분해물 음료를 제조하였다.
<실시예 5> 기능성화장품의 제조
오징어육 가수분해물(추출물) 1∼3wt％, 글리세린2∼4wt％, 식물성 경화유 1∼2wt％, 스테아린산 0.5∼1.0wt％, 알코올 4∼6wt％, 액상파라핀 5∼8wt％, EDTA 적량, TEA 적량, 방부제/향/색소 적량, 정제수 75∼85wt％를 넣고 항산화용 화장품을 제조하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 오징어의 효소가수분해에 있어 가열·호화공정을 도입함으로써 종래의 생오징어육 효소처리 공정 보다도 효소농도 54％ 절감 및 반응시간 15％ 절감, 가수분해도 2.14％ 증가 등 가수분해공정이 효율적으로 대폭 개선되었다. 따라 서 본 발명의 오징어육 가수분해물을 이용한 기능성식품, 조미료, 빵, 음료, 화장품으로 사용시 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 오징어의 효소가수분해물(저분자 peptide 함유)을 이용한 건강지향형 기능성 소재 개발로 천연조미료 및 빵 등의 제품을 개발하며,
둘째, 오징어 육을 이용하여 조미료 및 제빵 등의 다양하고 새로운 가공식품을 개발함으로써 제품의 다양화로 판매 신장이 되어 회사의 이윤추구에 이바지할 것이며,
셋째, 오징어 소재를 활용한 고 부가가치의 제품 개발로 제품의 다양화 및 고급화를 통한 고부가가치 창출이 가능하며,
넷째, 새로운 제품인 오징어 조미료를 개발, 생산함으로서 화학조미료(MSG)를 기피하는 소비자들의 욕구에 부응하며,
여섯째, 천연조미료를 공급함으로서 국민건강에 이바지 할 것이며,
일곱째, 오징어육 이외에도 다양한 어류의 육 등 가공부산물의 활용에도 응용되어 질 수 있다.
도 1은 본 발명의 제조공정의 일예를 나타낸 제조공정도이다.
도 2는 신선 오징어의 pH, 시간, 효소농도에 따른 효소가수분해 정도를 나타낸 것이다.
도 3은 열처리 오징어의 pH, 시간, 효소농도에 따른 효소가수분해 정도를 나타낸 것이다.
Claims (8)
- 오징어의 내장을 분리한 오징어육을 수세, 탈수 및 절단하는 전처리공정(1), 오징어육을 가열 및 호화하는 열처리하는 공정(2), 열처리된 오징어육을 마쇄하는 공정(3), 오징어육에 효소를 첨가하여 가수분해시키는 공정(4), 가수분해물의 분리 공정(5)으로 구성된 오징어육의 효소분해를 이용한 기능성소재의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 전처리는 오징어육을 2∼4×2∼4cm로 절단하여 채 위에 걸쳐 실온에서 10∼30분간 탈수시키는 것을 특징으로 하는 오징어 육의 효소분해를 이용한 기능성소재의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 열처리는 신선한 오징어육을 오토클레이브 또는 열기구에서 120∼125℃에서 13∼18분간 가열살균 및 호화시키는 것을 특징으로 하는 오징어육의 효소분해를 이용한 기능성소재의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 열처리된 오징어육을 마쇄한 후, 효소분해시키는 것을 특징으로 하는 오징어육의 효소분해를 이용한 기능성소재의 제조방법
- 제 1항에 있어서, 효소분해는 오징어육 중량당 정제수 1.5∼2.5배, 효소로 Alcalase를 원료 중량당 1.1∼1.5％를 첨가하여 55℃에서 pH 7.0∼7.5로 4.5∼5.5 시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 오징어육의 효소분해를 이용한 기능성소재의 제조방법
- 오징어육 가수분해물을 건강기능식품법상 허용되는 부형제와 혼합하여 건강기능성식품으로 사용하는 방법
- 오징어육 가수분해물을 식품위생법상 허용되는 부형제와 혼합하여 식품으로 사용하는 방법
- 오징어육 가수분해물을 화장품법상 허용되는 부형제와 혼합하여 기능성화장품으로 사용하는 방법
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| WO2019198872A1 (ko) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | 미래농업개발연구소 주식회사 | Vitamin c를 이용한 오징어 단백질로부터 아미노산 제조방법 |
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