KR940002938B1 - 식물성 단백 분해액의 정제 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

식물성 단백 분해액의 정제 방법

제1도는 본 발명의 총괄적인 정제공정을 나타낸 것이다.

본 발명은 건조 탈지대두박 또는 활성 글루텐을 산으로 가수분해후, 분리하여 얻은 액에 알카리제로 분해액을 염기성화 하므로서 아미노산 취를 제거한 후, 약산성 양이온 교환수지로 금속 이온 등을 제거하므로서 양질의 식물성 단백 분해액을 제조하는 것을 특징으로하는 정제 방법에 관한 것이다.

식물성 단백 분해액은 단독 또는 장유, 가공식품등 그 이용도가 매우 높은 고단백질원으로서 우리 식생활과 밀접한 관계에 있다.

그러나 이와 같이 용도가 다양하여 많이 이용되고 있지만, 그 용도에 많은 제약을 받고 있는데 그 이유로는 분해 과정중 열에 의해 단백질을 분해시키면, 그 열에 의해 생성한 아미노산의 일부 및 대부분의 당류를 분해하여 제품중에 아미노산 및 당류의 분해물로서 남아 이것이 소위 아미노산 취(臭)의 원인이 되고, 현저하게 제품의 품질을 저하시키는 원인이 되고 있기 때문이다.

식물 단백 분해물의 원료로서는 건조 대두박(大豆粕)과 활성글루텐(Vital Gluten)을 많이 이용하고 있으며, 건조 대두박의 경우, 대두(大豆)에서 기름을 압착 또는 추출법으로 분리하고, 남은 박(粕)을 이용하고 있는데, 조단백(粗蛋白)의 함량이 통상 50% 수준이며, 가장 많이 사용되고 있다.

한편, 활성 글루텐의 경우 글루텐을 활성화한 것으로 최근에 많이 사용하기 시작 하였는데, 이는 조단백의 함량이 약 70%로 매우 높은데 비해 조지방의 함량이 낮아 고단백 함유의 제품을 제조하는데 사용하고 있다.

그러나, 활성 글루텐을 사용하여도 아미노산 취의 함유량은 큰 차이가 없어, 분해 과정 중에 아미노산 취의 발생을 억제하려고 하는 많은 연구가 있었다. 대표적으로 가압 분해법, 저온 장시간 분해법, 저온 연속 분해법, 효소 분해법 등이 개발 되기도 하였다. 그중 특히 일본 특허 공보 소 57-35947호에 의하면, 초기 희석한 염산수(鹽酸水)를 83~88℃로 가열한 후, 여기에 건조 탈지 대두박을 소량씩 연속 첨가 하므로서, 발생되는 반응열을 이용하여 대두박을 분해 하므로서, 이경우 외부의 열원(熱源)이 없어 아미노산과 당의 분해가 어느정도 억제되므로서, 아미노산 취가 어느정도 제어되는, 자기분해열 이용에 의한 분해법이 발표되기도 하였으나, 분해하는데 약 7일간이 소요되므로 많은 설비의 구비 등 경제성이 낮아 실용화되지 못하였다.

그리고, 효소 분해법은 건조 대두박을 자숙한 후, 복합효소 등으로 분해하는 것으로서, 아미노산 취의 발생은 없지만, 효소에 의한 쓴맛과 대두 특유의 비린맛 등이 생성되어 제품의 품질이 떨어진다.

이와같이, 건조 대두박이나 활성 글루텐에 산을 첨가하여 분해하는 과정중 발생하는 아미노산 취의 억제는 난점이 많은 것으로 알려져 있다.

따라서, 식물성 단백질을 산으로 가수 분해한후, 스러리(일명 Humus)를 제거한 식물 단백 분해액에서 아미노산 취를 제거하는 방법이 현재 가장 많이 이용되고 있다.

대표적으로 식물성 단백 분해액중에 아미노산 취를 제거하는 방법으로서는 이온교환 수지에 의한 제거법, 활성탄소 제거법, 수증기 취입법 등이 있으며, 수증기 취입법의 경우 가수분해 후, 분리한 여액을 가열하면서 여기에 가열된 수증기를 연속 3~7시간 주입하여 가열된 아미노산 취를 증발시키는 정제법 이지만 그렇게 큰 효과는 없었다.

따라서, 본 발명자들은 이러한 식물성 단백 분해물중의 아미노산 취를 제거하여 아미노산 취가 거의 없는 양질의 식물성 단백 분해액을 제조할 수 있는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명에 의한 식물성 단백 분해액의 정제 방법은, 일반적으로 사용하고 있는 식물성 단백 분해액을 염기성화 하여 아미노산 취를 제거한 후, 활성탄등으로 정제하는 제1공정과, 이온교환 수지에 의하여 금속이온 등을 제거하는 제2공정으로 구성된 것으로서, 이를 좀더 상세히 설명하면 제1공정으로서, 건조 대두박에 화염산을 가하고 약 100~105℃에서 12시간 가열 분해하여 얻은 액을 여과기를 이용하여 스러리(HUMUS)를 제거한 다음, 여기에 당량비만큼 수산화칼슘 또는 생석회에 탄산나트륨 또는 탄산 수소 나트륨 등을 혼용하여 첨가한 이후에 9.0~11.0으로 조정한 후, 95℃이상에서 약 3시간 가열 교반하여 아미노산 취를 제거한 후, 이액을 55~65℃로 냉각한 다음 여기에 통상적인 방법으로 적당량의 활성탄을 첨가하여 탈색과 탈취를 동시에 한다.

한편, 제2공정에서는 다공성(多孔性)의 폴리페놀계 약산성 양이온 교환수지에 탈취 및 탈색한 식물성 단백 분해액을 통액시켜, 식물성 단백 분해물에 존재하는 철(Fe), 구리(Cu) 이온을 제거 하므로서 식물성 단백분해물내에 존재하는 치미(齒味 : 치아에 자극을 주는 좋지 않은 맛)를 제거한다.

일반적으로 건조 대두박을 분해하여 얻은 식물성 단백 분해액에는 철이온의 함량이 70~100ppm, 구리이온이 5~30ppm정도 함유되어 있으며, 활성 글루텐의 경우에는 철이온이 30~50ppm, 구리이온이 5~20ppm 함유되어 있으므로 이로 인하여 조단백의 분해 과정에서 생성한 다량의 아미노산(Amino acid)의 정미력을 반감시키는 원인이 된다. 따라서, 식물성 단백 분해물에 함유 되어있는 치미(齒味)의 주 원인인 금속이온을 제거하기 위하여 일본 호꾸에쓰(北越)사 제품인 폴리 페놀계통의 다공성의 약산성 양이온 교환수지에 제1공정에서 정제한 식물성 단백 분해액을 유속(SV) 2~3으로 통액 시키므로서, 식물성 단백 분해액의 철이온 5ppm이하, 구리이온은 2ppm이하로 제거하였다.

이와 같이 금속이온을 제거한 후, 액을 희염산을 사용하여 pH 중성부근인 5.6~7.0으로 조정하므로서 본 발명을 완성하였다.

이하, 다음 표에서 정제 방법별 실험비교 결과를 기록하였다.

표 1에서는 건조 대두박을 희염산으로 가수분해하여 얻은 식물성 단백 분해액을 사용하여 표 1과 같이 정제한 후, 비교한 결과이다.

[표 1]

건조 대두박 분해액의 정제방법별 아미노산 취의 비교

* 아미노산 취 비교 : +++ ; 강하다. ++ ; 약하다. + ; 거의 안난다.

* 상기 결과는 잘 교육된 패널원 50명을 이용하여 비교하 결과이다.

다음은 활성 글루텐(Vital Gluten)을 희석 염산으로 가수분해하여 식물성 단백 분해액을 표 1과 같이 동일한 방법으로 정제하여 비교하였다.

[표 2]

활성 글루텐 분해액의 정제 방법별 아미노산 취의 비교

다음은 식물성 단백 분해액중의 금속이온 함유량별 치미(齒味)의 정도를 관능으로 비교한 결과이다.

[표 3]

식물성 단백 분해액중의 금속이온 함유량별 치미의 비교

* 치미의 정도 : +++ ; 강하게 느낀다. ++ ; 느낀다. + ; 거의 느낄수 없다.

상기 표 3에서 패널원 대부분이 치미의 정도를 구분하였으며, 철이 온 5ppm이하 및 구리이온이 미량 함유된 경우에는 치미를 느낄 수 없다고 대답하였다.

이하, 본 실험을 위하여 하기와 같이 식물성 단백 분해액을 제조하였다.

즉, 건조 대두 단백 1,000g에 대하여 25% 염산 860g과 정제수 350g을 혼합, 분해용 플라스크에 넣고, 냉각관을 설치하여 분해액의 증발을 방지하여, 100~102℃로 12시간 가열 분해한 후, 스러리를 제거한 후, 본 실험에 사용 하였으며, 이액의 전질소(Total Nitrogen) 함량 2.65%, 철이온 91ppm, 구리이온 9ppm이 였다.

한편, 활성 글루텐도 상기와 동일한 방법으로 분해하여 전질소 함량 3.2%, 철이온 37ppm, 구리이온 5ppm의 식물성 단백 분해액을 얻어 실시예의 시료로 하였다.

한편, 내경 20㎜, 높이 100㎜의 유리컬럼(Column)에 폴리페놀계 다공성의 약산성 양이온 교환수지 200㎖로 충전한 후 재생 및 세정하여 본 실험에 사용하였다.

이하 실시예에서 상세히 설명한다.

[실시예 1]

건조 대두박 분해액 500g을 취한 후, 70℃로 가열하고, 여기에 수산화칼슘 50g을 가하여 용해해서 1차 중화한 후 여기에 탄산소다(Na₂CO₃)를 소량씩 첨가하여 pH를 9.5로 조정 후 95℃ 이상에서 3시간 가열 교반하여 아미노산 취를 제거하였다. 다음에 이 액을 60℃로 냉각한 후 여기에 분말 활성탄 25g을 (식물단백 분해액 중량의 5%) 가하여 3시간, 60℃로 온도를 유지하면서 교반한 후 분리하여 얻은 액을 20~30℃로 냉각한다.

이 액을 약산성 이온 교환수지에 유속 2로 정량적으로 통일시켜 금속이온을 제거하고 얻은 액을 20% 염산으로 pH 6.0으로 조정하여 정제하였다.

이 제품의 전질소 함량 2.55%, 철이온 함량 5ppm, 구리이온 함량 1ppm이하 이었다.

[실시예 2]

활성글루텐 분해액 500g을 취하여 70℃로 가열하고, 이하 실시예 1과 동일하게 정제하여 철이온 함량 1ppm, 구리이온 함량 1ppm 이하의 식물성 단백 분해액을 얻었다.

[실시예 3]

건조 대두박 분해액 1000g을 70℃로 가열하고, 여기에 수산화칼슘 대신 생석회 80g을 가하여 용해하고 탄산수소나트륨(NaHCO₃)을 사용 pH를 11.0으로 조정한 후, 95℃ 이상에서 3시간 가열 교반하여 아미노산취를 제거하고, 이하 실시예 1과 동일하게 하여 철이온 함량 1ppm, 구리이온 함량 1ppm 이하의 정제된 식물성 단백 분해액을 얻었다.

[실시예 4]

활성글루텐 분해액 1000g을 70℃로 가열한 후, 이하 실시예 3과 동일하게 하여 철 및 구리이온 함량 1ppm 이하의 정제된 식물성 단백 분해액을 얻었다.

Claims (2)

1. 식물성 단백 분해액을 수산화 칼슘 또는 생석회에 탄산나트륨 또는 탄산수소 나트륨을 혼합한 것을 알칼리제로 하여 pH 9.0~11.0으로 조정하여 염기성화 한후, 95℃이상으로 가열하여 아미노산 취를 제거하는 제1공정과 금속이온을 제거하는 제2공정으로 구성되는 식물성 단백 분해액의 정제 방법.
2. 제1항에 있어서, 아미노산 취를 제거한 식물성 단백 분해액을 약산성 양이온 교환수지에 통액하여 처리하므로서 철 및 구리 이온 등 금속이온을 제거하여 주는 식물성 단백 분해액의 정제 방법.