KR940000164B1 - 두유 및 두부 제조 공정중 대두 올리고당의 추출방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

두유 및 두부 제조 공정중 대두 올리고당의 추출방법

본 발명은 대두를 사용한 두유 및 두부제조 공정중 부산물로 폐기되는 대두의 침지열수로부터 활성탄을 이용하여 간단하게 올리고당을 분리, 추출하는 방법에 관한 것이다.

최근 올리고당은 새로운 감미료로 각광을 받고 있는데 보통 대두에 약 9% 정도가 함유되어 있다. 대두를 사용하는 두유나 두부의 제조공정중에는 열수침지 공정이 포함되어 있어서 대두내에 함유되어 있는 항영양 인자인 트립신저해제 (Trypsin inhibitor), 적혈구 응집소(Hemagglutinin) 및 콩비린내의 원인인 리폭시게나제(Lipoxygenase)의 불활성 등에 큰 효과를 나타내고 있다. 그러나 이 공정중 대두에 함유되어 있는 수용성 단백질 등의 물질들이 용해되는데 대두의 올리고당도 그러한 물질의 하나이다. 이 공정중에서 대두에 함유된 올리고당중 약 30% 가량이 손실된다. 이 대두 올리고당은 대두중에 소량 존재하므로 추출시 여러가지 어려움이 있다.

현재 이용되는 대두 올리고당의 생산방법은 표 1에 나타낸 바와 같다.

[표 1]

이러한 통상의 방법에서는 대두 올리고당을 추출하기 위하여, 분리 대두 단백을 이용하거나 농축 대두 단백을 이용하는데, 전자의 경우 염산 및 인산사용으로 올리고당 함량이 낮으며 후자의 경우 에탄올을 사용하여 농축하므로 올리고당 함량이 높지만 두가지 방법 모두 막처리 및 이온교화 수지의 사용으로 제품 생산비가 높아진다.

본 발명자들은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 연구한 결과, 대두를 사용한 두유 및 두부의 제조공정중 부산물로 폐기되는 대두의 침지 열수로부터 활성탄을 이용하여 간편하고 저렴하게 대두 올리고당을 추출할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

두유나 두부의 제조중에 부산물로 얻어지는 본 발명에서 이용되는 대두의 침지 열수는 98%의 수분, 약 1%의 당과 1%의 단백질 및 지방 등으로 이루어져 있다.

하기 표 2는 현재 대두 올리고당의 생산에 이용되는 분리대두 단백유청 및 농축 대두 단백 유청, 그리고 침지 열수의 당 조성을 나타내고 있는데, 본 발명에서 사용되는 침지 열수는 약 1%의 올리고당을 함유하고 있어 분리 대두 단백과 거의 같은 조성을 갖는다.

[표 2]

본 발명의 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 대두 침지 열수에 함유된 단백질을 분리하기 위하여 pH가 6.0-6.5인 침지열수를 pH 4.2-4.3으로 조절한다. 침지된 단백질은 원심분리나 필터를 사용하여 제거한다. 이렇게하여 얻어진 청정액을 다시 초기 상태인 pH 6.0-6.5로 조절한 후 활성탄을 사용하여 올리고당을 분리하는데 활성탄을 사용하여 회분식과 연속식 방법을 행하였다.

활성탄은 목재, 갈탄, 무연탄 및 야자껍질 등을 원료로 하여 제조되는데 미세세공이 잘 발달되어 표면적이 큰 흡착제이며, 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 피흡착질의 분자를 흡착하는 성질을 가지고 있다. 또한 공정상에서 취급이 간편하고 가격이 저렴하기 때문에 매우 큰 잇점을 가진다.

이러한 활성탄으로 대두올리고당을 추출하는 경우, 회분식의 경우에는 사용에 앞서 조제된 청정액에 분말상 활성탄(입도 : 200mesh 이하)을 유액양의 약 8-15%이상 첨가하여 잘 혼합하며 1분 이상의 반응시간을 주면 원하는 올리고당은 모두 흡착하게 된다. 이 올리고당이 흡착된 활성탄을 필터에 의하여 채취하여 20-100% 농도의 에탄올로 올리고당을 탈착시킨다.

연속식의 경우 이온교화수지 탑에 입상 활성탄(입도 : 150mesh~50mesh)을 채워 흡착탑을 제작한 후 활성탄의 약 10배 정도의 청정액을 흘려보내 올리고당이 흡착되게 한다. 흐름의 방향은 상·하의 양방향에서 가능하며 하측에서의 흐름이 상측에서의 흐름보다 흡차이 잘된다.

그 다음 흡착탑 부피만큼의 세척수를 통과시켜 미흡착 물질을 씻어낸다. 이 흡착탑에 20-100% 농도의 에탄올을 흘려 올리고당을 탈착시킨다. 이 탈착된 올리고당액을 진공 농축하여 대두 올리고당을 얻어내며, 진공농축의 정도에 따라 순도를 결정할 수 있다.

이 과정에서 에탄올의 순도에 따라 탈색정도가 좌우되며 흡착속도는 느릴수록 많은 올리고당이 흡착되며, 탈착 속도는 올리고당 추출에 큰 영향이 없었다.

이렇게 하여 사용된 활성탄은 에탄올이 흡착되어 있어 재사용이 어려운데, 이 활성탄을 재사용하기 위하여 먼저 100% 에탄올을 흡착탑에 흘려보재 활성탄에 붙어 있는 불순물을 제거한 후 물로 씻어낸다. 그 다음, 흡착탑에 1-3기압의 고압증기를 붙어넣어 에탄올을 제거한 후 에탄올을 제거한 후 재사용이 가능하다.

이하, 비제한적인 실시예를 들어 본 발명을 설명한다.

[실시예 1]

pH를 조절하여 단백질을 제거한 침지 열수 100ml에 활성탄 8-15g을 첨가하여 1분 30초간 반응 시킨 후, 부흐너 깔대기로 활성탄을 채취하여 활성탄에 40%의 에탄올을 첨가하여 탈착시킨 후 다시 부흐너 깔대기로 시료액을 분리시켰다. 분리시킨 시료액을 회전증발 농축기로 진공 농축하여 대두 올리고당을 얻었다.

[실시예 2]

활성탄 충진높이 1m, 직경 6.6cm 탑에 ph를 조절한 침지열수 10ℓ를 1.5ℓ/ hr의 속도를 흘려 올리고당을 흡착시킨 후 충진탑의 부피와 같은 약 2ℓ의 tcjr수를 흘려보내 흡착이 안된 물질을 씻어 주었다. 40%의 에탄올을 2.5ℓ/hr의 속도로 탈착을 시켰다. 약 1.8ℓ 정도의 에탄올을 흘린 후 400ml 정도의 시료액을 채취하여 회전 증발 농축기에서 농축을 행하여 대두 올리고당을 얻었다.

[실시예 3]

(1) 탑 높이 1m, 탑 직경 16cm의 흡착탑에 활성탄을 채운 후 단백질을 제거하고 pH를 조절한 침지열수 약 200ℓ를 60ℓ/hr의 속도를 흘려보내 흡착시킨 후 세척수로 씻어주고 100%의 에탄올을 사용하여 60ℓ/hr 속도로 흘려보내 탈착하여 10℃의 시료액을 채취하여 회전증발농축기에서 농축시켜 대두 올리고당을 얻었다.

(2) 상기(1)에서 대두 올리고당을 추출, 분리한 후 활성탄을 재 사용하기 위하여 상기 (1)의 탑에 100% 에탄올을 흘려보내 활성탄을 씻어주고 다시 세척수를 통과시킨 후 1-3기압의 고압증기를 약 10분간 주입시켜 에탄올을 제거한다. 이렇게 하여 재생시킨 활성탄을 실시예 1), 2), 3)의 (1) 실시방법에 재 사용하여 대두 올리고당을 얻었다.

Claims (5)

1. 두유 및 두부 제조시에 부산물로 생산되는 침지열수에 활성탄을 이용하여 대두 올리당을 흡착 및 탈착시킴을 특징으로 하는 대두 침지 열수로부터 올리고당을 추출하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 활성탄을 침지 열수량의 8-15% 이상의 양으로 사용하여 회분식으로 수행함을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 활성탄 흡착탑을 이용하여 연속식으로 수행함을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 흡착된 대두 올리고당을 에탄올 농도 20-100%로 하여 탈착시키는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 사용된 활성탄을 100% 농도의 에탄올로 씻은 후 1-3기압의 고압 증기로 처리하여 재생시킨 재생 활성탄을 이용함을 특징으로 하는 방법.