KR20160105687A - 고순도 미강 단백질 추출물 제조방법 - Google Patents
고순도 미강 단백질 추출물 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160105687A KR20160105687A KR1020150028685A KR20150028685A KR20160105687A KR 20160105687 A KR20160105687 A KR 20160105687A KR 1020150028685 A KR1020150028685 A KR 1020150028685A KR 20150028685 A KR20150028685 A KR 20150028685A KR 20160105687 A KR20160105687 A KR 20160105687A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- rice bran
- protein
- rice
- solution
- supernatant
- Prior art date
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 87
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 87
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims abstract description 74
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 title 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title 1
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims abstract description 73
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 13
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 12
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 70
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 3
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 3
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 235000019774 Rice Bran oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 description 2
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 239000008165 rice bran oil Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 1
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 108010082495 Dietary Plant Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 description 1
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 description 1
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 1
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 239000010724 circulating oil Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N d-alpha-tocopherol Natural products OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000021245 dietary protein Nutrition 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 1
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 description 1
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 235000021003 saturated fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229960001295 tocopherol Drugs 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 235000010384 tocopherol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 description 1
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A23L1/3053—
-
- 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
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
- A23L33/18—Peptides; Protein hydrolysates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
- A23V2300/14—Extraction
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Mycology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
미강 단백질 추출물 제조에 있어 산과 염기의 반복 처리를 배제하여 이에 따른 순도 저하 및 단백질 구조 변성 문제를 해결할 수 있는 새로운 미강 단백질 추출물 제조방법이 개시된다. 본 발명은 (a) 미강 원료를 추출하여 지방 성분이 제거된 탈지 미강을 제조하는 단계; (b) 상기 탈지 미강에 약알칼리 용액을 가하여 수용성 단백질을 추출하는 단계; (c) 상기 추출된 단백질을 포함하는 용액을 원심분리하여 침전물과 상등액을 분리하는 단계; (d) 상기 상등액을 정밀여과막(microfilter membrane)에 통과시켜 미강 단백질을 회수하는 단계; 및 (e) 상기 회수된 미강 단백질을 약알칼리 용액으로 재분산 후 건조하여 미강 단백질 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 미강 단백질 추출물 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 미강 단백질 추출물 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈지 미강으로부터 고순도의 미강 단백질을 추출하는 방법에 관한 것이다.
미강(rice bran)은 우리라나의 주요 식량 자원인 벼의 외피로, 식이섬유, 식물성 단백질, 기타 유용 성분이 다량 함유되어 있으나, 왕겨층에 다량의 지방을 함유하고 있기 때문에 저장 중 리파아제에 의한 산패로 미강의 품질을 급속히 저하시켜 식품 소재로는 적합하지 않았다. 이러한 지질 산패 문제를 해결하기 위해 도정 직후 생산된 미강에 함유된 리파아제가 비활성되는 상태를 유지하고자 이를 가열하거나 내부 수분을 제거하여 안정화하는 과정을 거쳐 헥산으로 탈지 후 사용함으로써 식품 소재로서의 충분한 부가가치를 높일 수 있다.
한편 미강은 혈중 콜레스테롤 저하 효과, 항산화 효과, 혈압상승 억제 효과가 우수한 것으로 보고되고 있고(Nicolsi et al., 1993; Capro et al., 1997), 항산화력 등 생리활성이 우수한 토코페롤, 피틱산, 석탄산, 오리자놀, 페룰린산 등을 함유하고 있다는 연구 결과가 보고되기도 하였다(Andreason et al., 1999; Kikuzaki et al., 2002).
또한 미강의 식물성 단백질은 동물성 단백질과 비교하여 가용성 섬유소나 마그네슘 이온 등 다른 주요 영양소들을 제공하여 콜레스테롤이 없고, 포화지방산 함량이 낮으며, 식이섬유소가 많아 에너지 밀도가 낮아, 동물성 단백질을 대체할 수 있는 건강식품으로 주목받아 왔다.
이러한 미강의 식물성 단백질을 추출하는 방법으로 등록특허 제10-0912054호에 개시된 미강 단백질 추출물의 제조방법이 개시되고 있다. 이 특허에서는 유청단백 또는 카제인나트륨을 대체할 수 있는 미강 단백질을 분리하여 식용 단백질로 제조하는 기술로서, 탈지미강에 pH 9 이상의 알칼리 용액을 첨가하여 단백질을 추출 후 추출액을 원심분리하고, 원심분리된 상등액에 강산을 첨가하여 pH 4 정도로 pH를 떨어뜨려 단백질을 응고 침전시킴으로써 단백질을 분리해내고, 이후 단백질에 다시 알칼리를 가해 pH 7에서 재분산시키고 다시 산을 가해 응고 침전하는 방식으로, 단백질을 정제한 후에 살균 공정을 거쳐 분무건조 방법으로 분말상 단백질을 얻는 방법을 제시하고 있다.
그러나 전술한 방법으로 미강 단백질을 추출할 경우 산과 염기의 반복 처리에 의한 염 생성으로 80% 이상의 고순도로 정제된 단백질을 얻는 것이 어렵고, 단백질이 응고 침전, 재분산 과정을 거치면서 구조 변성이 진행되어 최종적으로 생성되는 단백질은 불용성으로 바뀐다는 문제가 있고, 결국 변성된 단백질은 소화흡수율이 떨어지는 등 식품용 단백질로서 단점을 가질 수 밖에 없다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 미강 단백질 추출물 제조에 있어 산과 염기의 반복 처리를 배제하여 이에 따른 순도 저하 및 단백질 구조 변성 문제를 해결할 수 있는 새로운 미강 단백질 추출물 제조방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, (a) 미강 원료를 추출하여 지방 성분이 제거된 탈지 미강을 제조하는 단계; (b) 상기 탈지 미강에 약알칼리 용액을 가하여 수용성 단백질을 추출하는 단계; (c) 상기 추출된 단백질을 포함하는 용액을 원심분리하여 침전물과 상등액을 분리하는 단계; (d) 상기 상등액을 정밀여과막(microfilter membrane)에 통과시켜 미강 단백질을 회수하는 단계; 및 (e) 상기 회수된 미강 단백질을 약알칼리 용액으로 재분산 후 건조하여 미강 단백질 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 미강 단백질 추출물 제조방법을 제공한다.
또한 상기 (b) 단계의 약알칼리 용액은 pH 9 이하인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한 상기 정밀여과막은 미세공의 크기가 직경 0.1~10㎛인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한 상기 (e) 단계의 약알칼리 용액은 pH 7.5~8.5인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한 상기 (e) 단계에서 재분산된 용액의 농도는 굴절당도계 기준으로 20~40Brix인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 탈지 미강에 알칼리 용액을 가해 단백질을 추출해낸 후 분리 정제 시 반복식 침전 응고 방식이 아닌 1회적인 정밀여과막 방식을 사용하여 단백질 구조 변성이 없는 고순도의 미강 단백질을 추출하면서도, 전체 공정을 단순화함으로써 제조 비용과 시간을 절약하여 보다 경제성 있는 미강 단백질 추출물 제조방법을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명에 따른 미강 단백질 추출물 제조방법은 (a) 미강 원료를 추출하여 지방 성분이 제거된 탈지 미강을 제조하는 단계; (b) 상기 탈지 미강에 약알칼리 용액을 가하여 수용성 단백질을 추출하는 단계; (c) 상기 추출된 단백질을 포함하는 용액을 원심분리하여 침전물과 상등액을 분리하는 단계; (d) 상기 상등액을 정밀여과막(microfilter membrane)에 통과시켜 미강 단백질을 회수하는 단계; 및 (e) 상기 회수된 미강 단백질을 약알칼리 용액으로 재분산 후 건조하여 미강 단백질 추출물을 수득하는 단계;를 포함한다.
상기 (a) 단계는 미강을 전처리 및 탈지하는 단계로, 불안정한 미강에 함유된 단백질의 변성을 최소화하면서 미강유를 추출 제거하여 잔유분 함량을 원하는 수준까지 낮추어 단백질 추출 원료로 사용하는데 적합한 탈지 미강을 제조하는 단계이다. 본 발명에서 미강의 전처리 및 탈지 단계는 잔유분 함량을 최소화할 수 있는 방법이라면 특별히 한정되지 아니하며, 예컨대 등록특허 제10-0912054호에 제시된 방법, 즉 건조된 미강 펠릿 중량 대비 2~4배의 n-헥산을 가하여 순환 유추출을 시행하여 잔유분 함량이 5중량% 이하가 될 때까지 추출을 하고, 60℃ 이하의 조건에서 잔류 헥산을 제거하는 공정을 적용할 수 있다.
상기 (b) 단계는 탈지 미강으로부터 수용성 단백질을 추출하는 단계로, 상기 탈지 미강에 약알칼리 용액을 가하여 추출하는 방식이 사용되며, 이 단계 역시 상기 특허에 제시된 방법이 사용될 수 있다. 즉 탈지 미강 중량 대비 4~8배의 물을 가수하여 30~60분간 교반하면서 수화시켜 분산시킨 후 20~50℃의 온도 조건에서 1~5N 수산화나트륨 용액을 주입하면서 최종 pH 8~10, 바람직하게는 pH 9 이하로 유지하여 약 30~60분간 단백질을 추출하는 방식으로 수행될 수 있다.
상기 (c) 단계는 미강 단백질 정제의 첫 단계로, 상기 추출된 수용성 단백질을 포함하는 용액을 원심분리하여 상등액을 취하는 방식으로 수행되며, 이 단계 역시 상기 특허에 제시된 방법이 사용될 수 있다. 즉 상기 추출된 수용성 단백질을 포함하는 용액을 상온에서 5,000g 이상의 조건에서 원심분리하여 상등액과 침전물을 분리할 수 있다.
상기 (d) 단계는 침전물과 분리된 상등액으로부터 고순도의 미강 단백질을 회수하면서 제균하는 단계로, 상등액을 정밀여과막에 통과시켜 수행된다. 이 단계는 상기 특허에서 제시된 종래 방식, 즉 상기 상등액에 염산 등의 강산을 가하여 pH를 4 정도까지 낮추어 단백질의 용해도를 낮추고 침전시킴으로써 단백질 회수 후 알칼리를 다시 가해 재분산하고, 다시 산을 가해 단백침전 및 수세하는 과정을 거치는 방식과는 다른 방식이다. 종래 방식에 따르면 산, 염기 용액을 반복적으로 사용함에 따라 단백질에 중화된 염이 불순물로서 잔류하는 문제가 있고, 공정 중 발생하는 산, 염기 폐수를 처리해야 하기 때문에 이에 따른 추가 비용이 발생하며, 공정 중 제균 공정이 없기 때문에 식품용으로 사용하기 위해서는 별도로 제균 공정이 추가되어야 하는 문제가 있다.
이에 반해 본 발명은 상등액을 정밀여과막에 통과시킴으로써 세균 등을 제거하여 추가 제균 공정이 필요 없고, 산, 염기 반복 처리에 따른 염 발생이 없기 때문에 단백질 순도를 85% 이상까지 극적으로 증가시킬 수 있으며, 기존 산, 염기 반복 공정에 소요되는 공정이 최소 3단계에 달하는 비해 여과장치에 1회적으로 통과시켜 단백질을 회수할 수 있으므로, 공정 효율 면에서도 우수하다고 할 수 있다.
본 발명에 사용되는 정밀여과막은 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 나이트레이트, 폴리아크릴로니트릴/폴리비닐클로라이드 공중합체, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리비닐리텐플루오르, 지방족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르 케톤, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 소재로 제조된 여과막이 사용될 수 있으며, 세균 및 미세한 불용성 물질 여과와 함께 카제인나트륨을 대체할 수 있도록 하기 위해 중량평균분자량 30,000 이상, 바람직하게는 30,000~300,000, 더욱 바람직하게는 50,000~100,000, 가장 바람직하게는 60,000~70,000의 미강 단백질만을 선택적으로 회수할 수 있도록 미세공의 크기가 직경 0.1~10㎛, 바람직하게는 0.2~2㎛, 더욱 더 바람직하게는 0.3~1㎛, 가장 바람직하게는 0.4~0.6㎛인 정밀여과막이 사용될 수 있다. 미세공 크기가 상기 범위를 벗어날 경우 크기에 따라 필터링되는 성분(세균, 세포, 당류, 단백질 등)의 차이로 인해 미강 단백질 순도가 저하될 수 있고 또한, 수율 면에서도 바람직하지 않다.
상기 (e) 단계는 정제된 미강 단백질 추출물을 제품화하기 위해 후처리하는 단계로, 정밀여과막을 통과한 미강 단백질 추출물을 약알칼리 용액을 재분산 후 건조 과정을 거쳐 수행된다.
이때 상기 재분산 및 건조 시 미강 단백질 추출물의 순도 저하 없이 균일한 크기의 분말을 얻기 위해, 사용되는 약알칼리 용액은 상기 (b) 단계에서 사용된 방법으로 pH 7.5~8.5, 바람직하게는 pH 7.8~8.2가 되도록 하고, 재분산된 용액의 농도는 굴절당도계 기준으로 20~40Brix, 바람직하게는 25~35Brix가 되도록 재분산시킨 후 분무건조 방식을 이용하여 수행될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
실시예
수분 함량 12~16중량%의 미강을 2~10mm 크기로 펠릿화하고, 수분 함량 10중량% 이하가 되도록 건조하였다. 건조된 미강 펠릿을 중량 대비 3배의 n-헥산을 가하여 순환 유추출을 실시하여 잔유분 함량이 3중량% 수준이 될 대까지 미강유를 추출하고, 60℃ 이하의 온도 조건에서 잔류 헥산을 제거하여 탈지 미강을 제조하였다. 이후 탈지 미강 중량 대비 6배의 물을 가하여 40분간 교반하면서 수화시켜 입자가 고르게 분산되도록 처리하고, 30℃ 온도 조건에서 3N 수산화나트륨 용액을 주입하면서 최종 pH를 8~9로 유지시켜 40분간 단백질을 추출하였다. 이후 추출된 단백질을 포함하는 용액을 5,000g 이상의 조건으로 원심분리하여 상등액과 침전물을 분리하고, 분리된 상등액을 취하여 미세공 크기가 직경 0.5㎛인 폴리설폰 정밀여과막이 탑재된 분리막 모듈에 통과시켜 미강 단백질을 회수하였다. 이후 회수된 미강 단백질에 1N 수산화나트륨 용액을 주입하여 최종 pH를 8이 되도록 하고 용액의 농도가 30Brix가 되도록 재분산한 후 재분산된 용액을 주입 공기 온도 150~190℃, 배풍 온도 80~100℃, 노즐 압력 1.2~1.8bar 조건으로 분무 건조시켜 최종 건조된 미강 단백질 추출물을 제조하였다.
비교예 1
실시예에서 정밀여과막 대신 미세공 크기가 직경 0.05㎛인 한외여과막을 사용한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 미강 단백질 추출물을 제조하였다.
비교예 2
실시예에서 정밀여과막 대신 미세공 크기가 직경 20㎛인 세라믹 필터를 사용한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 미강 단백질 추출물을 제조하였다.
비교예 3
종래 산, 염기 반복 처리에 따른 방법으로 미강 단백질 추출물을 제조하였다. 즉 상기 실시예에 따라 원심분리하여 취한 상등액을 20℃ 온도 조건에서 2N 염산 용액으로 pH 3.5~5로 맞추어 30분 이내로 반응시켜 상등액 중 단백질을 등전점 침전시킨 다음, 5,000g 이상의 조건으로 다시 원심분리시켜 침전 단백질을 얻었다. 수득된 침전 단백질에 약 3배의 물을 가하여 수세를 한 후 재차 원심분리하여 씻어진 침전 단백질을 수득하고, 수세가 완료된 침전 단백질에 다시 약 1.5배의 물을 가한 후 용액 상태로 만들고, 이 용액에 1N 수산화나트륨 용액을 가하여 pH 6~7로 중화시켰다. 중화된 단백질 용액을 실시예와 동일한 방법으로 분무 건조시켜 최종 건조된 미강 단백질 추출물을 제조하였다.
실험예
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 미강 단백질 추출물의 수율 측정 및 킬달(Kjeldahl) 정량법(SpeedDigester K-436)을 이용한 단백질 함량 분석을 실시하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 수율은 약알칼리 추출액의 건조 분말의 중량 대비 최종 건조된 미강 단백질 추출물의 중량비로 측정되었다.
표 1을 참조하면, 본 발명에 따라 산, 염기 반복 처리를 배제하고 적정 미세공 크기를 갖는 정밀여과막을 이용하여 미강 단백질 추출물을 제조할 경우 종래 대비 공정의 단순화를 꾀하면서도 순도 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상으로 고순도의 단백질 함량을 갖고, 80% 이상의 우수한 수율을 나타내는 미강 단백질 추출물을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
이에 대하여 한외여과막을 사용할 경우 상대적으로 고순도로 제조할 수는 있으나 정밀여과막을 사용할 경우에 미치지 못하고, 미세공 크기가 과도하게 작아 수율이 떨어지는 것을 알 수 있다. 또한 세라믹 필터를 사용할 경우에는 미세공 크기가 과도하여 수율 및 순도 모두 현저히 저하된 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- (a) 미강 원료를 추출하여 지방 성분이 제거된 탈지 미강을 제조하는 단계;
(b) 상기 탈지 미강에 약알칼리 용액을 가하여 수용성 단백질을 추출하는 단계;
(c) 상기 추출된 단백질을 포함하는 용액을 원심분리하여 침전물과 상등액을 분리하는 단계;
(d) 상기 상등액을 정밀여과막(microfilter membrane)에 통과시켜 미강 단백질을 회수하는 단계; 및
(e) 상기 회수된 미강 단백질을 약알칼리 용액으로 재분산 후 건조하여 미강 단백질 추출물을 수득하는 단계;
를 포함하는 미강 단백질 추출물 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 약알칼리 용액은 pH 9 이하인 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 정밀여과막은 미세공의 크기가 직경 0.1~10㎛인 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 (e) 단계의 약알칼리 용액은 pH 7.5~8.5인 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 (e) 단계에서 재분산된 용액의 농도는 굴절당도계 기준으로 20~40Brix인 것을 특징으로 하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150028685A KR101724118B1 (ko) | 2015-02-28 | 2015-02-28 | 고순도 미강 단백질 추출물 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150028685A KR101724118B1 (ko) | 2015-02-28 | 2015-02-28 | 고순도 미강 단백질 추출물 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160105687A true KR20160105687A (ko) | 2016-09-07 |
| KR101724118B1 KR101724118B1 (ko) | 2017-04-06 |
Family
ID=56949844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150028685A KR101724118B1 (ko) | 2015-02-28 | 2015-02-28 | 고순도 미강 단백질 추출물 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101724118B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108208308A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-06-29 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种提取热变性米糠蛋白的方法 |
| CN113943769A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-18 | 合肥工业大学 | 一种糯米糠蛋白、多肽及可溶性膳食纤维的联产提取方法 |
| KR20240029908A (ko) | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 농업회사법인 유한회사 별곡 | 미강 단백질 추출 방법 및 이에 의해 제조되는 미강 단백질 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060071867A (ko) * | 2004-12-22 | 2006-06-27 | 카오카부시키가이샤 | 용기에 담은 우롱차 음료 |
| KR20090027289A (ko) * | 2007-09-12 | 2009-03-17 | 씨제이제일제당 (주) | 미강 단백질 추출물의 제조 방법 |
| KR20120006223A (ko) * | 2010-07-12 | 2012-01-18 | 주식회사 엠에이치투 바이오케미칼 | 가바(감마 아미노 부틸산)가 강화된 쌀겨추출물의 제조방법 |
-
2015
- 2015-02-28 KR KR1020150028685A patent/KR101724118B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060071867A (ko) * | 2004-12-22 | 2006-06-27 | 카오카부시키가이샤 | 용기에 담은 우롱차 음료 |
| KR20090027289A (ko) * | 2007-09-12 | 2009-03-17 | 씨제이제일제당 (주) | 미강 단백질 추출물의 제조 방법 |
| KR20120006223A (ko) * | 2010-07-12 | 2012-01-18 | 주식회사 엠에이치투 바이오케미칼 | 가바(감마 아미노 부틸산)가 강화된 쌀겨추출물의 제조방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108208308A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-06-29 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种提取热变性米糠蛋白的方法 |
| CN113943769A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-18 | 合肥工业大学 | 一种糯米糠蛋白、多肽及可溶性膳食纤维的联产提取方法 |
| CN113943769B (zh) * | 2021-10-22 | 2024-03-26 | 合肥工业大学 | 一种糯米糠蛋白、多肽及可溶性膳食纤维的联产提取方法 |
| KR20240029908A (ko) | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 농업회사법인 유한회사 별곡 | 미강 단백질 추출 방법 및 이에 의해 제조되는 미강 단백질 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101724118B1 (ko) | 2017-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4680989B2 (ja) | タンパク質単離処理におけるフィチン酸の低減 | |
| JP4913806B2 (ja) | キャノーラタンパク質の生成 | |
| EP2826382B1 (en) | Soluble canola protein isolate production | |
| RU2006129908A (ru) | Изолят белка канолы и способ его получения | |
| JP6118723B2 (ja) | 大豆からのタンパク質溶液の改良された生成 | |
| KR102541158B1 (ko) | 두류 단백질 제품 및 그 제조방법 | |
| JP5819981B2 (ja) | 米タンパク質組成物とその製造方法 | |
| TW201400497A (zh) | 來自豆類可溶性蛋白產品之改良製法 | |
| KR101724118B1 (ko) | 고순도 미강 단백질 추출물 제조방법 | |
| CN104286856B (zh) | 无异味、高纯度大豆低聚肽的生产方法 | |
| EP3790888A1 (en) | Integrated precipitation and membrane filtration processes for isolation of potato proteins | |
| CA2579632A1 (en) | Method of deflavoring soy-derived materials using electrodialysis | |
| CN105440087B (zh) | 一种大豆深加工过程中低聚糖的提取方法 | |
| JP4768142B2 (ja) | フコイダンの簡易製造方法 | |
| KR20120079100A (ko) | 상청액으로부터의 카놀라 단백질 제품 | |
| KR20120079021A (ko) | 열처리 없는 카놀라 단백질 제품 및 그 제조방법 | |
| CN109369775B (zh) | 低嘌呤海洋鱼类低聚肽及其制备方法 | |
| US6265555B1 (en) | Method of manufacturing compositions with high ganglioside content | |
| US20120101259A1 (en) | Counter-current extraction of oil seed protein source | |
| CN104672299B (zh) | 一种玉米淀粉工艺水蛋白回收工艺 | |
| CN103435680A (zh) | 从豆类中提取蛋白肽的方法 | |
| Dendukuri et al. | Oil-free protein isolates from full-fat, dehulled mustard flour by microfiltration | |
| JP4886358B2 (ja) | エンドウホエー由来の可溶性ポリペプチドを有効成分とする起泡剤およびこれを含む炭酸飲料 | |
| JP5795426B1 (ja) | タウリンの製造方法 | |
| JP2005336230A (ja) | 脂肪球皮膜物質中の脂質の分離回収方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |