KR900000940B1 - 콩단백질 수용액의 처리방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

콩단백질 수용액의 처리방법
본 발명은 칼슘이 풍부한 콩단백질의 수용액을 처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 콩 단백질 수용액중에 칼슘을 첨가함으로써 발생하는 용액중의 콩단백질의 침전을 방지하기 위해 칼슘이 풍부한 콩단백질의 수용액을 처리함으로써 콩단백질중의 높은 칼슘 농도를 보존하는 방법에 관한 것이다.
콩수프로 나타내는 콩단백질의 수용액은 이 분야에서 풍부한 양의 우수한 식물성 단백질을 함유하는 음료로서 관심이 집중되고 있다. 그러나, 일반적으로 콩단백질의 수용액은 우유보다 작은양의 칼슘을 함유하고, 이러한 불충분한 칼슘 농도는 콩단백질의 수용액의 영양상의 단점으로 지적되고 있다.
콩수프중의 칼슘의 결핍을 보충하기 위해, 밀크에서와 같은 칼슘 농도로, 콩 수프에 칼슘 농도를 증가시키기에 충분한 양의 칼슘염을 콩수프에 가할 때, 콩수프중의 단백질의 약 80퍼센트가 수프에서 침전되는 경향을 나타내는 문제를 일으킨다.
본 발명자들은 이러한 문제를 해결하기 위해 연구를 수행하였고, 연구의 결과, 본 발명자들은 용액에 칼슘염의 첨가로 인한 콩단백질의 수용액중의 단백질의 침전은, 콩 단백질의 수용액을 열처리하거나 또는 알칼리 처리하여 콩단백질의 수용액중의 콩단백질을 변성시키고, 이와 같이 선처리된 콩단백질의 수용액에 엔도펩티다제를 가하여 방지할 수 있음을 발견하였다.
본 발명 은 상기 언급한 발견을 기초로 하여 개발되었고, 본 발명은 필수적으로 콩단백질, 즉 열 또는 알칼리 변성된 수용액중의 콩단백질의 수용액에 엔도펩티다제를 가하고, 얻어진 혼합물의 성분들을 교반하면서 25∼95℃의 온도에서 120분∼1분 동안 서로 반응시키고, 얻어진 반응 생성물에 칼슘염을 가함을 특징으로 하는 콩단백질의 수용액의 처리방법을 제공한다. 바람직하거나 또는 필요하다면, 반응생성물에 칼슘염을 첨가한 후, 오일 및 유화제를 가하여 균질화 처리하고, 적당한 방법으로 처리한다.
본 발명에 따라, 첫 번째로 용액중의 콩단백질이 열 또는 알칼리 변성되어 미리 처리된 콩단백질의 수용액이 제공된다. 콩단백질의 수용액은 다음과 같은 3가지의 대표적인 방법중의 어느 한 방법에 의해 제공된다.
(1) 물에 뜨거나 또는 가라앉는 콩을 분쇄하고 원심 분리 단계를 거쳐 콩으로부터 콩케이크를 적당히 분리, (2) 콩을 곱게 분쇄하고 여기에 물을 가하여 콩단백질의 수용액을 제공 및 (3) 콩케이크가 분리된, 단리된 콩 단백질 분말에 물을 가하여 콩단백질의 수용액을 제공한다. 콩단백질의 얻어진 수용액은 바람직하게는 용액의 전체 중량에 대해 1∼4중량% 의 단백질 농도를 갖는다.
본 발명에 따른 방법에서, 콩단백질의 수용액에 엔도펩티다제를 가하기 전에, 콩단백질의 수용액중의 콩단백질을 열 또는 알칼리 변성 시키는 선 - 처리 단계가 필요하다.
콩단백질의 수용액중의 콩단백질이 열 또는 알칼리 변성 단계를 이미 거쳤을 때, 콩단백질은 다음 단계의 수용액에 가해지는 엔도펩티다제의 효소 활성에 의해 쉽게 분해될 수 있다.
즉, 열 또는 알칼리 변성 처리는 콩단백질이 엔도펩티다제의 효소활성에 의해 분해될 수 있다면 선택적으로 사용할 수 있다. 더 특히, 열변성처리가 사용될 때, 콩 단백질의 열 선 - 처리된 또는 변성된 수용액은 85∼140℃의 범위의 온도에서 1시간∼5초의 시간동안, 바람직하게는 90℃에서 2분∼1시간의 시간동안 및 140℃에서 10초∼2분의 시간동안 가열한다. 한편, 콩을 증기로 처리한 후, 증기쐬인 콩에 물을 가하여 상기 언급한 방법으로 콩단백질의 수용액을 제공한다.
후자의 경우에 얻어진 콩단백질의 수용액은 본 발명의 범위내에서 더욱 열 처리할 수 있다.
콩 단백질의 수용액을 알칼리 처리할 때, 콩단백질의 알칼리 처리된 수용액은 수용액의 pH를 약 pH10, 바람직하게는 pH10∼11정도로 조절하기 위해 수산화 나트륨 또는 수산화칼륨과 같은 알칼리군으로 처리한다.
그 다음, 열 또는 알칼리 변성된 콩단백질의 수용액에 엔도펩티다제를 가하거나, 수용액에 엔도펩티다제를 첨가하기 전에 콩단백질 수용액의 pH를 그의 중성 평형의 근처, 특히 pH6∼8 정도로 조절하는 것이 바람직하다.
콩단백질의 수용액에 가해지는 엔도펩티다제는 브로멜레인(Bromelain) 및 픽신(Ficin)으로 나타내는 식물성원 및 스트랩토미시스 그리세우스(Streptomyces griceus)와 같은 방선균(actinomycete), 아스페르길루스 오리재(Aspergillus oryzae)와 같은 곰팡이 및 바실루스 써브릴리스(Bacillus subutilis)로 나타내는 미생물원을 포함한다. 콩단백질의 수용액에 가해지는 엔도펩티다제의 양은 용액의 전체 중량에 대해 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 용액의 전체중량에 대해 0.4∼3중량%이다. 콩단백질의 수용액에 엔도펩티다제를 가한 후, 얻어진 혼합물 속의 성분들은 심하게 교반하면서 25∼95℃에서 120분 내지 1분 동안 서로 반응시킨다.
온도가 상기 온도 범위이하이면, 반응시간은 상기 시간의 상한선을 초과하고, 한편 온도가 상기온도 범위 상한선을 초과하면, 엔도펩티다제는 완전히 그의 활성을 잃게 된다. 즉, 콩단백질의 수용액에 상기 언급한 양의 범위에서 엔도펩티다제를 가할 때, 및 얻어진 혼합물의 성분들이 상기 언급한 시간동안 상기 언급한 온도 범위에서 서로 반응할 때, 엔도펩티다제의 첨가로 인한 콩단백질 수용액내의 콩단백질의 침전은 실질적으로 방지할 수 있다.
이러한 이유는 충분히 밝혀지지는 않았지만, 콩단백질의 수용액중의 콩단백질이 10000∼20000(분자량)정도의 펩티드로 부분적으로 분해되므로, 칼슘과 콩단백질의 반응성이 약화되기 때문인 것으로 추측된다.
콩과 효소의 반응이 콩단백질의 수용액을 교반하는 동안 수행된다는 것이 매우 중요하다. 반응이 교반없이 수행된다면, 콩과 효소는 반응하여 겔을 형성하므로 본 발명의 목적을 달성하기가 불가능하다.
상기 언급한 방법으로 콩단백질을 변성시킨 후, 변성된 콩 단백질에 칼슘염을 가한다. 바람직하게는, 칼슘염은 심하게 교반하면서 콩단백질에 가한다. 본 발명에 사용할 수 있는 칼슘염으로는 염화칼슘, 칼슘락테이트, 칼슘 글루코네이트 및 칼슘 글리세로포스페이트를 포함한다.
칼슘염은 콩단백질의 수용액이 우유내에서와 실질적으로 같은 농도인 10 내지 50mM 의 농도로 칼슘을 함유하는 양으로 콩단백질의 수용액에 가해진다.
상기 언급한 방법에 따라, 칼슘을 다량 함유하는 콩단백질 수용액이 제공된다. 필요하거나 또는 바람직하다면, 얻어진 콩단백질의 수용액에 오일, 유화제 및 적당한 풍미제를 가하여 콩단백질의 수용액을 균질화시킬 수 있다. 균질화 처리는 장기간 동안 단백질 용액의 저장 결과로서 발생하는 수용액 중에 콩단백질의 침전을 방지하는데 상당히 효과적이다.
즉 처리된 콩단백질의 수용액은 그 자체로 음료로서 사용가능하고, 더욱더 여기에 여러 가지를 가미하여 음료로서 사용할 수 있다. 또한, 콩단백질의 수용액에 겔화제를 가하여 젤리형태의 콩단백질 생성물을 얻는다.
[실험 1]
콩을 콩의 양의 9배의 물속에 24시간동안 담그고, 물속에서 분쇄한 후, 원심분리하여 콩수프를 얻는다, 콩수프는 콩수프의 전체 중량에 대해 3중량%의 농도로 콩단백질을 함유한다. 그다음 콩수프를 다음과 같은 처리 단계중의 어느 한 방법으로 처리한다 : (A) 콩수프에 효소 처리 없이 칼슘염을 가한다. (B) 선 - 가열 없이, 콩수프에, 물에 용해된 브로멜레인(SIGMA)을 가하고, 콩단백질 및 브로멜레인을 심하게 교반하면서 35℃에서 1시간 동안 서로 반응시키고, 가해진 브로멜레인을 갖는 콩단백질의 수용액에 칼슘 클로라이드를 더욱 가하여 콩수프를 얻는다. (C) 콩단백질의 수용액을 95℃에서 15분간 선 가열하고, 여기에, 물에 용해한 브로멜라인을 가하고, 콩단백질 및 브로멜라인을 86cm 직경의 교반날을 갖고, 600r.p.m의 속도로 회전하는 더빈 타입 교반기를 사용하여 교반하면서 35℃에서 1시간 동안 서로 반응시키고, 그 다음, 처리된 콩단백질의 수용액에 염화칼슘을 가하여 콩수프를 얻는다. 상기 언급한 3개의 다른 방법에 의해 얻어진 각각의 콩수프를 3000r.p.m의 속도로 원심분리하고, 상충액에 남아있는 콩단백질의 양은 켈다알(Kjeldahl) 방법으로 결정한다. 결정된 결과는 다음 표1에 제시하였다. 콩단백질의 수용액의 가해진 염화칼슘의 양은 각각 (A), (B) 및 (C)에서 25mM 이다. (B) 및 (C)에 사용된 효소의 양은 단백질의 전체 중량에 대해 1.0중량%이다.
[표 1]
Figure kpo00001
표 1에 제시한 단백질의 양은 전체 콩수프 중에 단백질의 전체 양에 대한 상충액에 용해된 단백질 양의 비를 나타낸다.
표 1의 (A), (B) 및 (C)를 서로 비교할 때, 실질적으로 효소처리는 염화 칼슘의 첨가로 인한 콩수프 중에 단백질의 침전을 방지하는 것은 명백하다. (B) 및 (C)와 다른 것을 비교할 때, 콩수프의 효소처리, 선-가열은 콩수프에 염화칼슘의 첨가로 인한 콩수프 중에 단백질의 침전을 방지하는 상당한 효과가 있음은 명백하다.
상기에 언급한 것처럼, 본 발명의 방법에 따라, 심지어 염화칼슘을 콩단백질의 수용액에 가할때도, 염화칼슘의 첨가로 인한 용액중에 콩단백질의 침전은 효과적으로 방지할 수 있다.
그 결과, 콩이 밀크보다 작은양의 칼슘을 함유하는 콩수프의 영양상태의 단점을 제거할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 밀크와 실질적으로 같은 영양값을 갖는 콩단백질의 수용액을 제공한다.
본 발명은 다음 실시예로 상세히 설명될 것이나, 어떤 방법으로든지 본 발명의 범위는 제한되지 않는다.
[실시예 1]
물 1l 에 콩단백질 분말 30g을 가하고, 물에 분산되도록 물속에서 교반한 다음 120℃에서 2분간 가열하여 콩 단백질의 수용액을 얻는다. 이 용액을 5℃로 냉각시키고, 물 10ml에 용해된 프로나제[Pronase(Kaken)Seiyaku Co., Ltd.)] 0.3g을 가한다. 얻어진 혼합물을 150kg/㎠의 압력하에서 15분간 균질화기를 통과시켜 서로 반응하는 혼합물의 성분들을 얻는다. 그 다음 혼합물을 100℃에서 30초간 가열하여 활성인 효소를 제거하고, 여기에 칼슘 락테이트 4.4g을 가하여 혼합물에 용해시킨다. 얻어진 혼합물에 옥수수유 10g 및 당 에스테르 0.5g을 가하고 150㎏/㎠에서 상기 언급한 균질화기를 통과시켜 균질화하여 칼슘이 풍부한 콩수프를 얻는다.
[실시예 2]
껍질을 벗긴 콩 200g을 물로 씻고 100℃에서 10분간 증기를 쐰다. 증기를 쐰 콩에 85℃의 뜨거운 물 1.2l, 탄산칼슘 1g 및 수소화나트륨 1.2g을 가한다. 그다음 혼합물을 분쇄하고 원심분리하여 콩수프 1kg을 얻는다. 콩수프를 100℃에서 30초간 가열한 후, 95℃로 냉각한 다음 심하게 교반하면서 30ml에 용해된 브로멜라인(SIGMA) 1g을 가하고, 1분 동안 방치한다. 처리한 콩수프에 염화칼슘 2.2g을 가하여 용해시키고, 여기에 말토오스 10g 및 소금 1g을 가하여 용해시킴으로써 칼슘이 풍부한 콩수프 음료를 얻는다.
[실시예 3]
실시예 2의 방법에 따라 얻어진 칼슘이 풍부한 콩수프 1kg에 수소화나트륨을 가하여 pH11로 조절하고 5시간 방치한다. 그 다음 콩수프에 염산을 가하여 pH7로 조절한다. 콩수프를 심하게 교반하면서 30ml의 물에 용해된 프로테아제 ＂아미노＂ A(Amano Pharmaceutical Co., Ltd) 3g을 가하고, 이 혼합물을 35℃에서 30분간 유지한다. 처리된 콩수프에 염화칼슘 2.2g을 가하여 콩수프 음료를 얻는다.
[실시예 4]
실시예 2의 방법에 따라 얻어진 칼슘이 풍부한 콩수프 1kg에 당 200g 및 저급 메톡실펙틴 15g을 함유하는 수용액 1kg을 혼합하여 겔화된 칼슘이 풍부한 식품을 얻는다.
[실시예 5]
실시예 1의 방법에 따라 얻어진 콩단백질 음료 1kg을 젤라틴 40g 및 당 200g이 용해되어 있는 수용액 1kg 에 가하고 80℃로 유지한다. 콩단백질 음료 및 수용액을 충분히 혼합하고 얻어진 혼합물을 5℃로 냉각하여 칼슘이 풍부한 콩단백질을 함유하는 젤리를 얻는다.
본 발명의 여러 가지 특정한 예들을 상기에 제시하였지만, 이 분야의 통상의 지식을 갖는 자들에 의해 다양한 변화 및 수정이 가해질 수 있다. 상기 실시예들은 단지 본 발명을 설명할 목적으로 선택되었다. 그러므로 본 발명은 선택된 실시예로 제한되지 않을 것이고, 본 발명의 정확한 범위는 수반된 청구범위로 한정된다.

Claims (8)

  1. (a) 변성된 콩단백질 수용액에 엔도펩티다제를 가하여 혼합하고, (b) 상기 혼합물의 성분들을 25∼95℃의 온도에서 120분∼1분간 서로 반응시키고, (c) 상기 반응생성물에 칼슘염을 가하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 변성된 콩단백질 수용액의 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 칼슘염 첨가후 상기 반응생성물에 오일 및 유화제를 가하여 반응생성물을 균질화시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 콩단백질을 열변성시킴을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 콩단백질을 알칼리 변성시킴을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 오일 및 유화제를 가한 후 가공하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 엔도펩티다제는 브로멜레인(Bromelain) 및 픽신(Ficin)과 같은 식물성원, 및 방선균, 곰팡이 또는 바실루스 써브틸리스(Bacillus subtilis)와 같은 미생물원으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 칼슘염은 염화칼슘, 칼슘 락테이트, 칼슘 글루코네이트 및 칼슘 글리세로포스페이트로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 칼슘염을, 수용액이 10∼50mM 의 콩농도를 갖는 양으로 상기 변성된 콩단백질의 수용액에 가함을 특징으로 하는 방법.
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