풍미소스류 제조를 위한 간장박 효소가수분해물의 최적화
차용준․왕문봉 창원대학교 식품영양학과
Optimal Conditions of Enzymatic Hydrolysate of Soy Sauce Residue for Making Savory Sauce
Yong-Jun Cha and Wenfeng Wang
Department of Food and Nutrition, Changwon National University
ABSTRACT This study was performed to determine the optimal hydrolysis conditions for production of soy flavoring from soy sauce residue (SSR) as a by-product of soy sauce with commercial proteases. Using three variables (substrate concentration, enzyme/substrate ratio, reaction time), response surface methodology (RSM) based on a five level central composite design was applied to evaluate the degree of hydrolysis as the dependent variables. A model equation obtained from RSM showed an R-square value of 0.81 with a lack of fit of 0.10 (P<0.05). Optimal hydrolysis conditions for making SSR hydrolysate were obtained as follows: 8.79% (w/v) substrate concentration (pH adjusted to 7.0), 2 h reaction time with 0.4% (v/w) of AlcalaseTM 2.4 L, followed by 0.43% (w/w) Protamex® plus FlavourzymeTM 500 MG (1:1 ratio), and a reaction time of 4.43 h. The hydrolysis ratio obtained under these optimal conditions was 41.86%, which was lower than the predicted value (43.83%). The total amount of free amino acids in the hydrolysate of SSR was 5.6 times higher than that of SSR on a dry basis.
Key words: soy sauce residue, by-product, enzymatic hydrolysate, response surface methodology
Received 10 August 2017; Accepted 25 October 2017
Corresponding author: Yong-Jun Cha, Department of Food and Nutrition, Changwon National University, Gyeongnam 51140, Korea E-mail: [email protected], Phone: +82-55-213-3513
서 론
양조간장은 식품공전에서 대두, 탈지대두 또는 곡류 등에 누룩균 등을 배양하여 식염수 등을 섞어 발효･숙성시킨 후 그 여액을 가공한 것으로 정의하고 있다(1). 이러한 양조간 장은 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로도 즐겨 애용하고 있으며, 한국인의 식탁에 없어서는 안 되는 조미료이다. 간 장박은 양조간장의 압착 공정에서 부산물로 발생하나 식염 함량이 높아 국내 장류공장에서는 적절한 처리방법이 없어 사료로 이용되거나 기타 용도로 폐기되고 있는 실정이다.
그러나 간장박은 관능적으로는 양조간장의 aroma-active 성분인 4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone(4- HDMF)(카라멜향) 등과 같은 퓨란류를 많이 함유하고 있으 며(2), 비린내를 masking 하는 것으로 알려진 3-methyl- 1-butanol과 2-phenylethanol 등의 휘발성 화합물(3)도 검출되고 있다. 또한, 간장박은 양조간장과 매우 유사한 냄 새를 가지므로 거부감이 적으며, 단백질 함량이 매우 높아 식품학적인 소재로서의 가치가 충분하다(2,4).
양조간장의 국내시장 생산량 64,500톤(2014년 기준)(5)
을 기준으로 유리(13~15%)되는 간장박을 환산하면 대략 9,000톤 정도가 되며, 국가적으로 큰 손실이 되는 자원량이 라 생각된다. 따라서 간장박의 유효이용을 통한 부가가치성 제품으로 개발된다면 우리나라 장류산업뿐만 아니라 가공 부산물의 재활용화로 환경적인 문제 해결에도 크게 기여할 것이라 생각된다.
간장박에 대한 연구는 간장박의 휘발성 향기성분에 대한 연구(2)와 멸치액젓 잔사로부터 효소분해간장 제조에 부원 료로 사용된 연구(4)가 유일하다. 반면에 어피 효소가수분해 물로부터 천연조미료의 개발(6), 시판간장의 항산화성 증진 을 목적으로 어육가공부산물의 가수분해물 첨가(7) 및 홍게 가공부산물로부터 게향 제조를 위한 효소가수분해물 조건 (8) 등 가공부산물로부터 단백질분해효소를 이용하여 부산 물에 존재하는 단백질을 유효자원으로 활용하려는 연구는 다수 보고되었다. 또한, 당과 아미노산을 일정온도에서 반응 시켜 생성된 savory 반응향(reaction flavor) 물질을 적용 한 소스류의 개발(9), 게향미제의 개발(10,11) 및 홍게부산 물을 활용한 데리야끼소스(12)도 보고되었다.
하지만 간장박의 단백질을 유효자원으로 활용하려 한 시 도는 거의 보고되지 않았다. 본 연구에서는 간장박을 부가성 이 높은 소재로 재활용하기 위해 단백질 분해효소를 이용하여 효소가수분해물의 최적 조건을 규명하여 이를 소스류와 같 은 부가성 제품의 제조를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.
Table 1. Experimental design levels expressed in coded and natural units1)
Coded units
Independent variables S
(%, w/v) E/S ratio2)
(%, w/w) Time (h)
−2
−1 0 1 2
4.5 6.0 7.5 9.0 10.5
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
2 3 4 5 6
1)The conditions, 0.4% (v/w) of AlcalaseTM 2.4 L to substrate (soy sauce residue), 2 h of reaction time, 7.0 of pH were fixed in advance.
2)Commercial proteases (FlavozymeTM 500 MG : Protamex®=1:1, w/w) to substrate.
재료 및 방법
재료
간장박은 경남 창녕군 소재 성심마스타푸드로부터 2016 년 2월부터 수시로 제공받았으며, 시료는 폴리에틸렌필름 (두께 0.03 mm)으로 2중 포장하여 저온실(5~8°C)에 저장 하여 두고, 필요시마다 분쇄하여 실험에 사용하였다. 상업용 단백질 가수분해효소인 FlavourzymeTM 500 MG, Prota- mex® 및 AlcalaseTM 2.4 L은 Novozymes(Copenhagen, Denmark)의 제품으로 바이오시스(Busan, Korea)에서 제 공받았다.
일반성분, 아미노질소, 염도 및 pH
간장박의 일반성분은 AOAC법(13)에 따라 수분은 상압 가열건조법, 조단백질은 semi micro-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법, 조회분은 건식회화법으로 분석하였다. 아미노 질소는 Formol법(14)으로 분석하였다. 그리고 pH 및 염도 의 측정은 시료 5 g을 증류슈 30 mL에 넣어 10분간 잘 교반 한 다음, 여과한 여액을 취하여 pH는 pH meter(Pinacle 530, Corning Incorporated, Corning, NY, USA)로, 염도 는 염도계(YM-30D, Takemura Electric Work, Tokyo, Japan)로 측정하였다.
구성아미노산 및 유리아미노산 분석
간장박(5 g) 및 간장박 효소가수분해물(10 mL)의 아미노 산 분석을 위한 전처리는 Jeong과 Cha의 방법(15)에 따랐 다. 즉 구성아미노산의 경우는 6 N HCl로 110°C에서 24시 간 가수분해, 여과 및 농축한 다음 citric buffer(pH 2.2)로 용해하였고, 유리아미노산의 경우는 ethanol로 탈색처리 및 sulfosalicylic acid를 가하여 녹이고 원심분리 후 정용하였 다. 최종적으로 membrane filter(0.2 µL)로 여과한 후 아미 노산분석기(Amino acid analyzer S433-H, Sykam GmbH, Eresing, Germany)로 정량분석 하였다.
가수분해 및 가수분해율 측정
환류순환이 가능한 pyrex 재질의 이중자켓 반응조(500 mL 용량, 자체제작)에 분쇄한 일정량의 간장박과 증류수를 넣고 교반하면서 일정 온도를 유지시킨 다음, 상업용 효소 (Novozymes)를 첨가하여 가수분해시켰다. 가수분해율은 Kim 등(4)의 방법에 따라 다음 식으로 계산하였다.
Hydrolysis ratio (HR, %)＝(NH－NS)/(NT－NS)×100 NH: 가수분해물의 아미노질소 함량(mg%)
NS: 가수분해 전 기질의 아미노질소 함량(mg%) NT: 기질의 총질소량(mg%)
최적 가수분해조건 설정
최적 가수분해조건을 결정하기 위하여 기질(S, 간장박)의 농도(w/v%), 효소의 농도(E/S, %) 및 반응시간(Time(T),
h) 등 3개의 독립변수를 설정하였고, 실험영역은 Table 1과 같이 5수준(-2~+2)으로 코드화하였다. 단백질분해효소의 적용은 예비실험 결과 2단 가수분해조건이 좋았다. 따라서 기질용액을 먼저 pH 7.0으로 조정하여 AlcalaseTM 2.4 L을 기질농도에 대해 0.4%(v/w)를 첨가하여 2시간 동안 가수분 해시킨 다음, 그 가수분해액을 pH 조정 없이 그대로 E/S 농 도에 적용하였다. 여기서 E/S의 기질에 대한 효소는 Fla- vourzymeTM 500 MG와 Protamex®를 1:1 비율(w/w)로 섞 은 혼합효소를 적용하였다.
이러한 독립변수들과 코드를 이용하여 반응표면 실험계 획을 중심합성계획에 따라 작성하였다(10,16). 즉 frac- tional 23 factorial design(8개), star points(6개) 및 cen- tral points(5개)로 총 19개의 실험을 무작위로 수행하였으 며 종속변수는 가수분해도(DH, %)로 하였다.
통계처리
중심합성계획에 따른 반응표면분석은 SAS ver. 19(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 사용하였고, 3차원 반응 표면도를 SAS/GRAPH의 G3GRID와 G3D 절차를 사용하여 zero level에서 두 독립변수 간의 상관성을 검토하였다. 모 든 실험의 결과는 SPSS ver. 12(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 분산분석(ANOVA)으로 5% 유의수준에 서 수행하였다.
결과 및 고찰
간장박 및 효소가수분해물의 일반성분, 아미노질소, 염도 및 pH
원료인 간장박의 일반성분은 Table 2와 같다. 간장박의 조단백질은 23.09%, 아미노질소는 788.00 mg%, 염도 및 pH는 각각 10.00% 및 4.51로서(2), 간장박의 질소화합물 함유량은 식품학적 가치가 매우 높았으나 염도가 높아 사용 용도가 매우 제한적임을 알 수 있었다. 그러나 이를 단백질 분해효소로 가수분해한 결과 조단백질이 0.50%, 아미노질 소는 88.37%였다. 이를 건물량으로 환산하면 조단백질의
0 10 20 30 40 50
1 2 3 4 5
Hydrolysis time (h)
Degree of hydrolysis (%) .
Commercial proteases
Control
Fig. 1. Hydrolysis ratio in hydrolysates with commercial pro- teases and without (control) during hydrolysis at 50°C. Condi- tion of commercial protease were as follows: first, adding 0.4%
(v/w) of AlcalaseTM 2.4 L to substrate for 2 h and then adding 0.43% (w/w) of the mixture of FlavourzymeTM 500 MG and Protamex® (1:1 ratio).
Table 2. Proximate composition, amino-N, salinity, and pH of soy sauce residue (SSR) and enzyme hydrolysate of SSR (SSEH) Sample Moisture
(%) Crude protein
(%) Crude lipid
(%) Crude ash
(%) Amino-N
(mg%) Salinity
(%) pH
SSR1) SSEH
32.91±0.35 96.94±0.02
23.09±0.19 0.50±0.29
7.68±0.08 0.23±0.07
8.85±0.04 0.91±0.06
788.00±18.17 88.37±0.49
10.00±0.00 0.97±0.01
4.51±0.01 6.15±0.04
1)Referred from Cha et al. (2).
Table 3. Response of dependent variables to the hydrolysis con- ditions of soy sauce residue with commercial proteases
Design point
Independent variables1) Dependent variables S E/S Time Degree of
hydrolysis (%) 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
−1 1
−1 1
−1 1
−1 1 2
−2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
−1
−1 1 1
−1
−1 1 1 0 0 2
−2 0 0 0 0 0 0 0
−1
−1
−1
−1 1 1 1 1 0 0 0 0 2
−2 0 0 0 0 0
40.95±0.66 37.42±2.02 48.90±0.11 44.11±2.60 30.29±0.21 41.14±1.11 37.42±0.58 48.11±1.60 52.45±1.23 36.40±1.10 39.36±0.46 31.24±1.01 43.53±0.46 36.59±2.47 37.03±0.72 35.24±0.52 37.17±0.46 36.54±0.76 41.08±0.44
1)The coded levels of independent variables are same as repre- sented in Table 1.
경우 간장박의 34.42%에서 효소가수분해물의 16.34%로 감소하였고, 아미노질소에서는 1,174.54 mg%에서 2,887.90 mg%로 증가하여 효소가수분해 반응을 통하여 조단백질이 아미노산 등과 같은 저분자 물질로 전환되었음을 알 수 있었 다.
단백질분해효소의 특징 및 자가소화효소의 영향
본 연구에서는 pH 7.0으로 조정한 기질(간장박)에 대하 여 0.4%(v/w)의 AlcalaseTM 2.4 L을 2시간 동안 반응시킨 다음, 계속해서 FlavourzymeTM 500 MG와 Protamex® 효 소(1:1 비율로 혼합) 0.43%(w/w)를 첨가하여 대조구와 함 께 50°C에서 총 5시간 동안 반응시켰다(Fig. 1). 예비실험에 서 중성의 AlcalaseTM 2.4 L(endopeptidase)은 가수분해율 은 높은 반면에 쓴맛을 가지고 있어, 약산성의 Flavour- zymeTM 500 MG와 Protamex®로 쓴맛을 가지는 peptide류 를 분해하는 2단계 분해법을 시도하였다. Baek 등(8)도 홍 게가수분해물에서 AlcalaseTM 2.4 L에 처리에 의한 쓴맛을 문제라고 하였는데, 이는 쓴맛을 가지는 소수성 아미노산들 이 절단 부위에 다수 노출되었기 때문이라고 알려져 있다 (17).
효소가수분해물에서는 반응 1시간 이후부터 서서히 증가 하여 3시간 경에는 42.91%로 가장 분해율이 높았으며, 그 후로는 일정수준(42.91~41.65%)을 유지하였다. 반면에 대 조군(control)에서는 반응 3시간에서 10.85%를 나타내었 고 그 후로는 9.11~11.04% 범위였다. 이러한 결과는 양조 간장 제조에 이용된 Koji가 간장박에도 일부 잔존하였기 때
문이라 추정된다. 굴 가수분해물(16) 및 키조개 부산물의 가수분해물(18)에서 자가소화효소의 활성은 3% 미만의 가 수분해도를 보인 반면에 홍게 자숙부산물에서는 14.64%의 분해율을 나타내었다(8). 자가소화효소는 반응 기질에 의존 하고 반응시간에 따른 변화는 일정하므로, 본 실험의 효소 최적 활성조건을 규명하는 데 대조구의 가수분해율은 큰 영 향을 받지 않을 것으로 생각되었다.
반응표면분석법에 의한 최적 가수분해조건 설정
Table 1의 중심합성계획법에 따라 19개의 실험을 무작위 로 수행하여 얻어진 가수분해율을 Table 3에 나타내었다.
가수분해도는 30.29~52.45%의 범위로 측정되었으며, 이 러한 값을 SAS 통계분석하여 Table 4와 같은 결과를 얻었 다. 1차항(linear)에서는 기질농도[S]와 기질에 대한 효소 농도비[E/S]만 유의(P<0.05)하였고, 이차항(quadratic)에 서는 기질농도 제곱승[S]2, 교차항(crossproduct)에서는 기질과 반응시간 [S]×[Time]만이 유의하였다(P<0.05).
전체반응은 결정계수(R2)가 0.807로 나타나 신뢰성이 있었 고, 적합결여 검증(lack of fit)이 0.102로서 0.05보다 높게 나타나 본 실험의 디자인은 적합하였다. 따라서 가수분해율
Table 4. Model coefficients estimated by multiple linear re- gression for the hydrolysis ratio of soy sauce residue (SSR)
Factor Coefficient
Constant Linear [S]
[E/S]
[Time]
Quadratic [S]2 [E/S]2 [Time]2 Crossproduct [S]×[E/S]
[S]×[Time]
[E/S]×[Time]
37.789 2.833 2.811
−0.034 1.895
−0.387 0.803
−0.178 3.733
−0.068
**
*
*
*
*
Model Linear Quadratic Crossproduct R-Square Total model Lack of fit
0.012 0.093 0.092 0.807 0.022 0.102
*P<0.05, **P<0.01.
B C
A
Fig. 2. Response surface plots for the effect of two independent variables on the degree of hydrolysis. A, time (T) and protease to substrate (E/S); B, protease to substrate (E/S) and substrate (S); C, time (T) and substrate (S).
(hydrolysis ratio, %)은 37.789+2.833[S]+2.811[E/S]
+1.895[S]2+3.733[S][Time]과 같은 식을 얻을 수 있었 다(P>0.05).
또한, 3변수 중에서 두 독립변수 상호 간의 관계를 비교분 석하고자 나머지 변수는 zero level로 두고 3차원 반응표면 도를 나타내었다(Fig. 2). 기질[S]에 대한 효소농도[E/S]의 증가보다는 반응시간[T]의 증가에 따른 가수분해율(DH)이 지배적임을 알 수 있었다(Fig. 2A). 또한, 기질[S]에 대한 효소농도[E/S]보다는 기질[S]의 함량이 증가할수록 가수 분해율(DH)이 매우 급격하게 증가하는 것을 알 수 있었고 (Fig. 2B), 기질 함량[S]과 반응시간[T]의 교차에 따라 가 수분해율(DH)이 매우 의존적임을 알 수 있었다(Fig. 2C).
한편 반응 모형식에서 얻어진 정상점(stationary point) 은 안장점(saddle point)을 나타내고 있어, 능선분석(ridge
analysis)을 통하여 반경(radius) 1.0에서의 예측치는 43.83
±(1.59)2% 가수분해율을 나타내었다. 따라서 이 조건 값에 서 실제 실험을 한 결과 41.86±1.30%의 값을 얻어 예측치 보다는 약간 낮은 가수분해율을 얻었다. 이러한 최적의 가수 분해 조건은 기질농도=8.79%(w/v; 간장박 무게/증류수), 기질에 대한 효소농도[E/S]=0.43%(w/v, Flavourzyme 500 MG : Protamex=1:1 ratio), 반응시간[Time]=4.43시 간으로 나타났다.
간장박 효소가수분해물의 유리아미노산 함량
간장박의 구성아미노산 함량은 Table 5와 같다. 총 구성 아미노산은 22,217.59 mg%를 차지하고 있었으며, 건물량 으로 환산하였을 경우 33,254.89 mg%로 개발할 원료로서 의 가치가 충분히 있었다. 함량면에서는 정미성분에 크게 관여하는 glutamic acid가 2,862.34 mg%로 가장 많았고, 다음으로 leucine(2,217.24 mg%), aspartic acid(2,062.94 mg%), tyrosine(1,575.64 mg%), phenylalanine(1,489.81 mg%)의 순이었으며, 이들 함량이 전체의 45.95%를 차지하 였다.
한편 간장박 및 반응표면분석법을 통한 최적 가수분해조 건에서 효소처리 하여 얻어진 가수분해물의 유리아미노산 함량은 각각 2,764.51 및 570.86 mg%였다. 즉 간장박에서 는 간장박 구성아미노산(22,217.59 mg%)의 12.4%만이 유 리아미노산으로 존재하였으나 단백질분해효소로 2단가수 분해한 결과 570.86 mg%가 생성되었다. 이를 건물량 기준 으로 환산하면 간장박(4,137.87 mg%)에서 효소가수분해 (23,205.77 mg%)로 인하여 유리아미노산 함량이 5.6배가 증가한 것을 알 수 있었다. 참치가공부산물에 단백질분해효 소를 처리한 가수분해물에서는 6.4배의 함량이 증가하였으 며(19), 홍게자숙액의 단백질분해효소 처리에 의한 가수분 해물에서 21.6배(건물량 기준)나 증가하였다고 보고하였다 (20). 유리아미노산은 정미에 관여하는 물질로서 이러한 결 과는 효소가수분해물을 건조시킬 경우 부가성이 매우 있다 는 것을 의미한다.
유리아미노산은 간장박에서는 aspartic acid(121.49 mg
Table 5. Composition of amino acids (AAs) and free amino acids (FAAs) in soy sauce residue (SSR) and enzymatic hydrolysate of SSR (EHSSR) (mg%)
Amino acids (AAs) AAs of SSR FAAs of SSR FAAs of EHSSR
Phosphoserine Taurine
Phosphoethanolamine Urea
Aspartic acid Hydroxyproline Threonine Serine Asparagine Glutamic acid Sarcosine
α-Aminoadipic acid Proline
Glycine Alanine Citrulline
α-Aminobutyric acid Valine
Cystine Methionine Cystathionine Isoleucine Leucine Tyrosine Phenylalanine β-Alanine
β-Aminoisobutyric acid γ-Amino n-butyric acid Histidine
1-Methylhistidine 3-Methylhistidine Carnosine Anserine Tryptophan Hydroxylysine Ornithine Lysine Ethanolamine Arginine
2,062.94 (3,087.77)2) 996.23 (1,491.14) 1,165.95 (1,745.17) 2,862.34 (4,284,30)
983.66 (1,472.32) 1,028.64 (1,539.65) 1,246.46 (1,865.68)
1,345.57 (2,014.02) 277.65 (415.58) 436.66 (653.58) 1,256.44 (1,880.62) 2,217.24 (3,318.72) 1,575.64 (2,358.39) 1,489.81 (2,229.92)
1,301.21 (1,947.63)
1,009.64 (1,511.21) 961.51 (1,439.17)
ND1) ND ND ND 121.49 (181.85) 20.31 (30.41) 68.24 (102.15) 102.06 (152.77) ND 233.11 (348.91) 52.91 (79.20) ND 140.53 (210.34) 50.56 (75.67) 127.41 (190.70) ND ND 127.32 (190.57) 1.92 (2.88) 23.19 (34.70) ND 127.32 (190.57) 254.89 (381.52) 755.63 (1,131.01) 259.23 (388.11) ND ND 7.02 (10.51) 1.64 (2.45) 0.64 (0.95) ND 3.52 (5.27) ND 8.24 (12.34) 3.35 (5.01) 65.51 (98.05) 117.13 (175.32) ND 74.48 (111.48)
ND ND ND ND 24.20 (983.70) 4.18 (169.72) 22.23 (903.74) 23.56 (957.80) 5.22 (212.28) 38.23 (1,553.94) 4.50 (183.09)
ND 24.68 (1,003.25) 10.89 (442.80) 34.55 (1,404.27)
ND 0.80 (32.60) 43.64 (1,774.02) 1.17 (47.40) 10.91 (443.33) 0.92 (37.40) 43.50 (1,768.21) 86.75 (3,526.42) 0.07 (2.68) 71.52 (2,907.32) 0.87 (35.28) 16.65 (676.75) 2.99 (121.59) 8.54 (347.24)
ND ND 1.37 (55.73)
ND 15.79 (641.91) 1.70 (68.94) 13.85 (563.09) 29.17 (1,185.77) 0.10 (4.02) 28.34 (1,152.20) Total 22,217.59 (33,254.89) 2,764.51 (4,137.87) 570.86 (23,205.77)
1)Not detected. 2)The value in parenthesis is dry basis.
%), glutamic acid(233.11 mg%), leucine(254.89 mg%), tyrosine(755.63 mg%), phenylalanine(259.23 mg%), pro- line(140.53 mg%), alanine(127.41 mg%), valine(127.32 mg%), isoleucine(127.32 mg%) 및 lysine(117.13 mg%) 등 10종의 함량이 전체의 81.90%를 차지할 정도로 많았으며, 효소가수분해물에서는 glutamic acid(38.23 mg%), valine (43.64 mg%), alanine(34.55 mg%), isoleucine(43.50 mg
%), leucine(86.75 mg%), phenylalanine(71.52 mg%), aspartic acid(24.20 mg%), threonine(22.23 mg%), serine (23.56 mg%), proline(24.68 mg%), lysine(29.17 mg%) 및 arginine(28.34 mg%) 등 12종의 아미노산 함량이 전체 의 82.40%로 지배적이었다. 특히 arginine은 가수분해 후
10.34배(건물량 기준)로 함량이 가장 많이 증가하였고, 다 음으로 valine(9.31배), isoleucine(9.27배), leucine(9.24 배) 및 threonine(8.85배) 순이었다. 감칠맛(umami taste) 성분으로 알려진(21) glutamic acid와 aspartic acid는 각 각 4.45배 및 5.41배 증가하였다.
요 약
양조간장 가공부산물인 간장박을 부가성이 높은 소재로 재 활용하기 위해 단백질 분해효소를 이용하여 효소가수분해 물의 최적 조건을 규명하였다. 반응표면분석법을 통하여 얻 어진 가수분해율(%)은 37.789+2.833[S]+2.811[E/S]+
1.895[S]2+3.733[S][Time]과 같은 식을 얻을 수 있었다.
그러나 반응 모형식에서 얻어진 정상점(stationary point) 은 안장점(saddle point)을 나타내고 있어, 능선분석(ridge analysis)을 통하여 반경(radius) 1.0에서의 예측치는 43.83
±(1.59)2%의 가수분해율을 나타내었다. 이 조건 값에서 실 제 실험을 한 결과 41.86±1.30%의 값을 얻어 예측치보다 는 약간 낮은 가수분해율을 얻었다. 이러한 최적의 가수분해 조건은 기질농도=8.79%(w/v; 간장박 무게/증류수), 기질에 대한 효소농도[E/S]=0.43%(w/v, FlavourzymeTM 500 MG : ProtamexⓇ=1:1 ratio), 반응시간[Time]=4.43시간으로 나타났다. 간장박의 유리아미노산 함량은 2,764.51 mg%
(건물량 기준: 4,137.87 mg%)에서 효소가수분해 후에는 570.86 mg%(건물량 기준: 23,205.77 mg%)로 건물량 기 준으로 5.6배가 증가하였다.
감사의 글
본 논문은 중소기업청에서 지원하는 2015년도 산학연협력 기술개발사업(과제번호: C0364364)의 연구수행으로 인한 결과물이며 이에 감사드립니다.
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