KR20150102311A - 명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연조미료의 제조방법 - Google Patents

명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연조미료의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연 조미료의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 천연 조미료는 천연 물질인 명란을 2 종 이상의 단백질 분해 효소를 이용하여 가수분해함으로써, 높은 단백질 용출능을 구현할 수 있으며, 맛과 품질이 우수하면서도 비타민 A, 비타민 B, 비타민 E 및 무기질 등의 함량이 풍부한 조미료를 제조할 수 있다.

Description

명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연조미료의 제조방법{Manufacturing method of natural seasoning agent using protein hydrolysate of roe of a pollack}
본 발명은 명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연조미료의 제조방법에 관한 것이다.
건강과 천연지향에 대한 소비자의 요구가 커지면서 가공식품 전반에 걸쳐서 천연원료의 사용을 늘이고, 화학적 식품첨가물의 사용을 배제하려는 노력이 가속화되고 있다. 특히, 조미료 및 라면 소스로 대표되는 시즈닝(seasoning) 분야에서는 MSG(Monosodium glutamate)의 무첨가 요구 및 천연 조미료의 필요(needs) 증가로 인해 기존의 대표적인 지미 소재로 사용되던 MSG, IMP(inosine mono-phosphate), GMP(guanosine mono-phosphate) 등 합성첨가물의 사용을 배제하고, 천연원료 중에서 소재 자체가 감칠맛을 발현하거나 감칠맛이나 기타 풍미를 증진시키는 소재를 찾기 위한 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 현재까지 합성첨가물을 대체하는 천연계 맛소재로 가장 널리 사용되고 있는 것이 효모추출물(yeast extract)이다. 효모추출물은 효모발효를 통해 배양된 효모를 자가소화시켜 효모자체가 가지고 있는 단백질을 분해하여 맛성분을 지닌 펩타이드(peptide)로 분해한 천연 조미소재이다. 하지만 효모추출물은 효모의 종류에 따라 품질이 천차만별이며 MSG 등의 합성 조미소재의 대체소재로서 최근에 개발된 고품질 효모추출물은 전량 수입산으로서 가격이 너무 높아 사용상의 경제적 제약이 따르고 있다.
한국공개특허 제2014-0003026호
본 발명은 명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연 조미료의 제조방법에 관한 것으로, 상기 가수분해물은 명란에 2 종 이상의 효소를 처리하여 수득할 수 있다.
본 발명은 명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연 조미료의 제조방법에 관한 것으로, 하나의 예로서,
명란에 알칼라제, 플라보르자임, 프로나제 E 및 트립신 중 2 중 이상을 포함하는 단백질 분해 효소를 처리하여 단백질 가수분해물을 수득하는 단계를 포함하는 천연 조미료의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 천연 조미료는 천연 물질인 명란에 직접 2 종 이상의 단백질 분해 효소를 이용하여 가수분해함으로써, 높은 단백질 용출능을 구현할 수 있으며, 맛과 품질이 우수하면서도 비타민 A, 비타민 B, 비타민 E 및 무기질 등의 함량이 풍부한 조미료를 제조할 수 있다.
명란은 명태(Walleye Pollock)의 알을 의미하는 것으로 기능성이 탁월하면서도 맛이 좋아 전통적으로 명란 젓갈의 형태로 식재료로 이용하고 있다.  명란은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 E 및 무기질 함량이 높고, 단백질의 함량이 풍부하며 특히 불포화 지방산인 리놀렌산(linolenic acid)의 함량이 높다고 알려져 있다.
젓갈류는 지역적인 특성을 가진 식품으로 고부가가치 창출이 가능한 바, 조리방법이 다양하고 쉽게 접할 수 있는 명란을 통해 맛과 품질이 우수하면서도 기능성 및 지역 경제에 도움이 되는 경제성이 높은 명란에 대한 연구를 실시하였다.
결과적으로, 본 발명은 명란에 직접 단백질 분해 효소를 처리하여 가수분해함으로써, 단백질 용출능을 증가시키고, 생산된 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 천연 조미료의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 천연 조미료의 제조방법의 하나의 예로서,
명란에 알칼라제, 플라보르자임, 프로나제 E 및 트립신 중 2 중 이상을 포함하는 단백질 분해 효소를 처리하여 단백질 가수분해물을 수득하는 단계를 통한 제조방법을 제공할 수 있다.
구체적으로, 명란에서 명란에 직접 2 종 이상의 혼합 단백질 분해 효소를 처리하여 단백질 가수분해물을 수득할 수 있다. 이때, 상기 2 종 이상의 혼합 단백질 분해 효소는 알칼라제 및 플라보르자임이 혼합된 단백질 분해 효소일 수 있다. 상기 알칼라제 및 플라보르자임을 포함하는 단백질 분해 효소를 이용하여 단백질 가수분해물을 수득할 경우, 높은 명란 단백질의 용출능을 구현할 수 있으며, 생산 수율을 높일 수 있다. 구체적으로, 상기 방법으로 수득된 명란으로부터 용출된 단백질을 포함하는 단백질 가수분해물을 유효성분으로 하는 천연조미료를 제공할 수 있다.
상기 명란 단백질 가수분해물을 수득하기 위하여 혼합되는 단백질 분해 효소는, 알칼라제와 플라보르자임을 1:0.5 내지 1:1.5 비율로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 알칼라제와 플라보자르임의 비율은 1: 0.5 내지 1:1.2 또는 1:0.8 내지 1:1.1 범위일 수 있다. 상기 범위 내의 비율로 알칼라제와 플라보자르임을 포함하는 단백질 분해 효소를 이용하여 명란 단백질 가수분해물을 수득할 경우, 명란으로부터 단백질 용출능을 높일 수 있다. 상기 알칼라제와 플라보르자임의 비율은 부피를 기준으로 한 비율을 의미할 수 있다.
상기 단백질 분해 효소의 농도는 0.5 내지 3.0%일 수 있다. 예를 들어, 상기 단백질 분해 효소의 농도는 1.0 내지 3.0% 또는 2.0 내지 3.0%일 수 있다. 단백질 분해 효소의 농도를 상기 범위 내로 조절함으로써 단백질 가수분해물의 수득률을 높일 수 있다.
상기 명란으로부터 수득한 단백질 가수분해물의 농도는 15 내지 65%일 수 있다. 예를 들어, 이는 상기 단백질 분해 효소의 기질을 의미할 수 있으며, 상기 명란으로부터 수득한 단백질 가수분해물의 농도는 15 내지 60%, 30 내지 55% 또는 40 내지 50%일 수 있다. 명란으로부터 용출된 단백질의 농도를 상기 범위 내로 조절함으로써 가수분해 속도를 높여 생산 수율을 높일 수 있다.
상기 단백질 분해 효소 및 명란으로부터 수득한 단백질 가수분해물의 농도는 천연 조미료 전체를 기준으로 측정된 것을 의미할 수 있다.
상기 가수분해물을 수득하는 단계에서, 가수분해 시간은 0.5 내지 8 시간일 수 있다. 예를 들어, 상기 가수분해 시간은 2 내지 8 시간 또는 4 내지 6 시간일 수 있다. 가수분해 시간을 상기 범위 내로 조절함으로써 공정 비용을 절약하면서 높은 품질의 제품을 제조할 수 있다.
본 발명에서, 상기 단백질 분해 효소 농도, 단백질의 농도 및 가수분해 조건은 반응표면분석법(Response Surface Methodology, RSM)을 이용하여 산출할 수 있다. 상기 반응 표면 분석법이란 이차 모형을 가정하여 요인수준의 변화에 따른 반응 변수의 변화 패턴으로부터 최적반응 값을 주는 요인들의 최적조건을 찾는 회귀분석방법을 말하는 것으로서, 최근 식품의 제조공정이나 신제품 개발 등에서 많이 사용되고 있다.
상기 초음파 조사 조건, 단백질 분해 효소 농도, 단백질 가수분해물의 농도 및 가수분해 조건을 상기 범위 내로 조절할 경우, 최적의 가수분해 속도를 구현할 수 있어, 제조된 단백질 가수분해물을 유효성분으로 함유하는 천연 조미료의 생산 수율 및 품질을 높일 수 있다.
상기 가수분해물을 수득하는 단계 이전에, 명란을 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 명란에 알칼라제, 플라보르자임, 프로나제 E 및 트립신 중 2 중 이상이 혼합된 단백질 분해 효소를 처리하여 명란 단백질 가수분해물을 수득하는 단계 이전에 상기 명란을 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 명란의 예열 온도는 30 내지 60℃일 수 있다. 상기 범위로 명란 단백질을 예열함으로써, 단백질 가수분해물의 수득률을 높일 수 있다.
상기 가수분해물을 수득하는 단계 이후에, 가수분해물을 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 건조 단계는, 동결 건조 방법으로 수행될 수 있다. 상기 동결 건조 방법이란, 수용액이나 다량의 수분을 함유한 재료를 동결시키고 감압함으로써 얼음을 승화시켜 수분을 제거하여 건조물을 얻는 방법을 말한다. 즉 식품을 동결시키고 온도와 압력이 낮은 3중점(三重點, 0.01℃. 0.6113 kPa) 이하에서 동결 상태의 얼음을 승화시켜 건조제품을 얻는 방법이다. 본 발명에서 채용하는 동결 건조 단계를 위하여 사용할 수 있는 동결건조기는 동결 건조를 위해 승화열을 공급하는 가열판, 건조중에 생성된 수증기를 얼음으로 응축시키는 응축기, 진공실 및 진공펌프로 구성되어 있는 건조기라면 특별히 제한되지 않는다. 그런 다음, 상기 동결 건조된 명란 가수분해물을 분쇄하여 파우더 형태의 명란 가수분해물을 제조할 수 있으며, 이를 포함하는 천연 조미료를 제조할 수 있다. 이 방법을 사용하는 경우 상기 수분만을 증발시킬 수 있어 건조과정에서 향을 최대한 보존할 수 있다. 가열하여 건조하는 방법을 통하였을 때 그 향이 30 내지 40% 보존되는 것과 비교하여, 동결건조 방법을 이용하면 약 70%가량의 향을 보존할 수 있다.
이하, 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
1. 명란 단백질 가수분해물 제조
명란에 알칼라제(alcalase) 2.4 L와 플라보르자임(flavourzyme)를 1:1 비율로 혼합한 단백질 분해 효소를 첨가하여, 산출된 단백질 가수분해 최적조건 하에서 단백질 가수분해물을 제조하였다. 그런 다음, 상기 명란 단백질 가수분해물을 동결 건조하여 명란 단백질 가수분해물을 제조하였다. 구체적으로, 명란을 55℃의 항온수조에 넣어 예열시키고, 알칼라제 2.4 L와 플라보르자임을 1:1 비율로 혼합한 단백질 분해 효소를 0.5 내지 3% 농도, 명란의 농도를 7.7 내지 33.3%의 농도로 첨가하고, 0.5 내지 8 시간으로 가수분해하였다.
가수분해 최적조건은 반응표면분석(Response SurfaceMethodology)을 통하여 산출하였으며, 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
횟수 효소/기재(v/w, %) 기재/물(v/w, %) 반응 시간(시간) 가수분해도(%)
1 0.5 33.3 8 27.46
2 1.25 9.5 4.25 57.57
3 0.5 33.3 8 21.37
4 3 33.3 0.5 20.40
5 0.5 33.3 0.5 18.02
6 0.5 7.7 8 52.56
7 0.5 7.7 0.5 30.94
8 0.5 12.5 0.5 33.52
9 2 7.7 0.5 46.43
10 2 12.5 8 58.52
11 2 33.3 4.25 28.70
12 3 33.3 8 23.93
13 3 33.3 0.5 22.19
14 3 12.5 4.25 63.89
15 3 7.7 0.5 41.69
16 3 7.7 8 58.03
17 3 7.7 8 59.84
18 3 33.3 8 23.36
명란의 단백질 분해 효소 농도, 명란 농도, 가수분해 시간에 따른 이차방정식 모델(Quadratic model)은 다음과 같다.
Y(DH%) = 55.94 + 2.98A - 12.91B + 5.56C - 2.94A2 - 10.78B2 - 8.11C2 - 2.16AB - 1.45AC - 3.17BC Where, A = enzyme concentration, (%, v/w), B = substrate concentration (%, w/v), C = hydrolysis time (h)
이를 통해, 명란의 가수분해 최적조건은 단백질 분해 효소 농도는 2.59%이고, 명란 농도는 11.18%이며, 가수분해 시간은 5.84 시간인 것을 확인할 수 있었다.
상기 최적조건을 적용하여 명란 단백질 가수분해물을 수득하고, 7,000 rpm에서 30 분간 원심분리하여 고형분을 제거한 뒤, -80℃에서 동결 건조하여 명란 단백질 가수분해물을 제조하였다.
2. 천연 조미료 제조
상기 제조한 명란 단백질 가수분해물에 각종 부재료를 첨가하여 천연 조미료를 제조하였다. 구체적으로, 명란 단백질 가수분해물 15 g에 부재료로는 천일염 10g, 핵산 2.5g, 포도당 5g, 고춧가루 2.5g, 양파분말 0.5g, 생강분말 0.25g, 마늘분말 1g, 된장분말 1.5g을 혼합하여 천연 조미료를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 제조하되, 단백질 분해 효소를 1 종의 효소를 사용하여 제조하였다.
실험예 1
상기 실시예 1에서 제조된 단백질 가수분해물의 아미노산 분석을 수행하였다.
유리 아미노산은 향미에 가장 중요한 영향을 미치는 단백질의 분해산물로써, 중요한 품질 지표로 활용되고 있기 때문에 명란 단백질 가수분해물의 구성 및 유리아미노산의 구성을 분석하였다.
구체적으로, 단백질 가수분해물 100 mg에 6 N HCL 20 mL를 가하여 105℃ 정온 건조기에서 24 시간 분해한 후, 감압 농축기(R-114, Buchi, Flawil, Swiss)로 농축한 다음, 25 mL로 정용하여 아미노산 자동분석기((L-8800, Hitachi, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였다. 이때, 단백질 가수분해물 시료 1 g에 75% 에탄올 40 mL를 가하여 24 시간 교반 뒤, 원심분리(10,000×g, 15 분)하여 상층액과 고형분을 분리하였고 이 과정을 3회 반복하였다. 3회째부터는 상층액이 무색에 가까워질 때까지 1 시간 단위로 교반, 원심분리 과정을 반복하였다. 그런 다음, 상층액을 감압 농축기로 농축한 증류수 25 mL로 정용한 다음 아미노산 자동분석기로 분석하였으며, 구성 및 유리 아미노산의 조성은 하기 표 2와 같다.
아미노산 조성(%)
명란
구성 아미노산 유리 아미노산
Aspatic acid 7.4 1.8
Threonie 4.7 1.2
Serine 5.7 1.7
Glutamic acid 15.6 78.2
Glycine 3.2 1.2
Alanine 10.2 2.7
Cystein 1.7 0.1
Valine 5.4 1.4
Methionine 1.9 0.8
Isoleucine 4.7 1.2
Leucine 8.7 2.3
Tyrosine 4.5 1.1
Phenylalanin 4.1 1.1
Lysine 6.8 2.3
Histidine 2.0 0.5
Arginine 5.2 1.5
Proline 8.2 0.9
상기 표 2를 참조하면, 상기 제조된 단백질 가수분해물의 구성 아미노산은 Glutamic acid (15.6%), Alanine (10.2%), Proline (8.2%), Aspatic acid (7.4%) 순으로 함량이 많은 것을 확인할 수 있었다.
또한, 유리 아미노산 중 단맛을 내는 트레오닌, 프롤린, 세린, 글리신, 알라닌, 리신의 함량은 명란 가수분해물에서 10.7% 였으며, 감칠맛 및 짠맛을 내는 아스파르트산, 글루탐산, 시스테인 의 함량은 80.1%로써, 전체 아미노산의 90.8%가 맛과 관련하여 양호하였으며, 쓴맛을 나타내는 발린, 메티오닌, 이소류신, 류신, 페닐알라닌, 히스티딘의 아미노산 함량은 8.3%인 것을 확인할 수 있었다.
일반적으로 단백질의 효소적 가수분해 과정에서 발생되는 쓴맛은 소수성 아미노산의 함량과 깊은 관계가 있는데, 제조된 명란 단백질 가수분해물의 소수성 아미노산의 함량은 전체 아미노산의 10% 이하로 쓴맛을 내는데 큰 영향을 미치지 않았다.
이를 통해, 본 발명에 따른 명란 단백질 가수분해물은 조미료의 맛 원료로서 사용하기에 적합한 것을 확인하였다.
실험예 2
상기 실시예 1에서 제조된 천연 조미료를 이용하여 관능 검사를 실시하였다.
구체적으로, 관능 검사는 물 70 mL에 명란 천연 조미료를 30 g 첨가하여 5 분 간 끓는 물에 조리한 뒤 사용하였으며, 식품학을 전공하는 대학원생 및 학부생 중 20대 남자 5인, 여자 5인 총 10인의 관능 검사 요원을 구성하여 맛, 냄새, 색 및 전체적 기호도의 4가지 항목에 한하여 5단계 평점법(5점: 매우 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통이다, 2점: 나쁘다, 1점: 매우 나쁘다)으로 측정하였다. 대조구로는 시판 소고기 조미료, 멸치 조미료, 해물 복합조미료를 같은 조건으로 조리하여 비교평가 하였으며, 모든 실험은 3회 반복하여 실시하였다.
관능검사 결과에 대한 통계적인 유의성 검정은 Statistical Package for Social Science(SPSS, Chicago, IL, USA)를 이용하여 Duncan’s multiple range test로 유의수준 5% 이내(p<0.05)로 각 평균값에 대한 유의적 차이를 평가하였다. 데이터는 각 실험치의 평균값과 표준편차로 나타내었다.
그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
천연 조미료 조성 냄새 전체적 기호도
명란 3.2±0.6a 3.4±0.6 a 3.2±0.5 a 3.2±0.3 a
소고기 3.8±0.7 a 3.7±0.8 a 3.6±0.7 a 3.6±0.4 a
멸치 3.5±0.4 a 3.5±0.6 a 3.3±0.7 a 3.3±0.3 a
해산물 3.0±0.7 a 3.2±0.8 a 3.1±0.4 a 3.1±0.5 a
상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 천연 조미료와 시판되는 천연 조미료를 맛, 냄새, 색 및 전체적 기호도를 척도로 비교한 결과 비슷하거나 높은 결과를 보였다.
이를 통해, 본 발명에 따른 명란 단백질 천연 조미료는 전체적으로 유의적인 차이(p<0.05)가 없어 천연 조미료 등의 식품 정미소재로 이용하는 것이 가능하다고 판단된다.

Claims (7)

  1. 명란에 알칼라제, 플라보르자임, 프로나제 E 및 트립신 중 2 중 이상을 포함하는 단백질 분해 효소를 처리하여 단백질 가수분해물을 수득하는 단계를 포함하는 천연 조미료의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단백질 분해 효소는 알칼라제와 플라보르자임을 1:0.5 내지 1:1.5 비율로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 천연 조미료의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단백질 분해 효소의 처리 농도는 0.5 내지 3%인 것을 특징으로 하는 천연 조미료의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    명란으로부터 수득한 단백질 가수분해물의 농도는 15 내지 65%인 것을 특징으로 하는 천연 조미료의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    단백질 가수분해물을 수득하는 단계에서, 가수분해 시간은 0.5 내지 8 시간인 것을 특징으로 하는 천연 조미료의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    단백질 가수분해물을 수득하는 단계 이전에, 명란을 예열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 조미료의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    단백질 가수분해물을 수득하는 단계 이후에, 수득된 단백질 가수분해물을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 조미료의 제조방법.
KR1020140024040A 2014-02-28 2014-02-28 명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연조미료의 제조방법 KR20150102311A (ko)

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KR1020140024040A KR20150102311A (ko) 2014-02-28 2014-02-28 명란의 단백질 가수분해물을 포함하는 천연조미료의 제조방법

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190018122A (ko) 2017-08-12 2019-02-21 신라대학교 산학협력단 다시마 추출물을 이용하는 조미 명란 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 조미 명란
KR20190018123A (ko) 2017-08-12 2019-02-21 신라대학교 산학협력단 구이 명란 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 구이 명란
KR20200063426A (ko) 2018-11-27 2020-06-05 신라대학교 산학협력단 과열증기를 이용한 구이 명란 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 구이 명란
KR20220010146A (ko) * 2020-07-17 2022-01-25 주식회사 로나스코스메틱 용암해수를 이용하여 추출한 어란 추출물, 이를 포함하는 화장료 조성물 및 그 추출물의 제조방법

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