KR102161126B1

KR102161126B1 - 마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법 및 이에 따라 제조된 단백가수분해물

Info

Publication number: KR102161126B1
Application number: KR1020200085871A
Authority: KR
Inventors: 전성원
Original assignee: 전성원
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2020-10-05
Anticipated expiration: 2040-07-13

Abstract

본 발명은, 마육을 분쇄하고 불순물을 제거하여 원료육을 준비하는 전처리 단계; 상기 원료육에 물 및 효소를 첨가하고 40~75℃의 온도 범위에서 반응시키는 가수분해 단계; 상기 가수분해 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 85~105℃의 온도 범위에서 열처리하는 후처리 단계; 상기 후처리 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 원심분리하여 액상의 단백질 혼합물을 추출하는 분리 단계; 상기 단백질 혼합물의 이물질을 제거하는 여과하는 여과 단계; 상기 여과 단계를 거쳐 얻어진 여과물을 농축하는 농축 단계; 및 상기 농축 단계를 거쳐 얻어진 농축물을 건조하는 건조 단계;를 포함하는, 마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법에 관한 것으로, 마육 특유의 이취, 단백질 제조시 발생하는 쓴맛이 저감되고, 저분자량의 아미노산을 포함하여 인체 흡수율이 높은 단백가수분해물을 제조할 수 있다.

Description

마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법 및 이에 따라 제조된 단백가수분해물{Extraction method of protein hydrolysate from horsemeat and protein hydrolysate manufactured by the same}

본 발명은 식품 또는 건강식품으로 사용될 수 있는 마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법 및 이에 따라 제조된 단백가수분해물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전처리 단계, 가수분해 단계, 후처리 단계 및 분리 단계를 포함하는 단백가수분해물의 추출 방법에 관한 것이다.

지육은 도축장에서 가축을 실신시켜 방혈하고, 박피와 내장을 적출하여 두부, 사지단, 꼬리 부분을 제거한 것으로, 발골 작업을 거쳐 살코기는 정육용으로, 뼈는 사골 재료로 이용된다.

말고기는 유럽과 일본 등 여러 국가에서 식품자원으로 이용하고 있는 것으로, 허준의 동의보감에서는 “백마의 육(肉)은 성질이 차고 맛은 맵고 쓰며, 힘줄과 뼈를 길러주고, 허리와 등뼈를 튼튼하게 하며, 몸이 건강해지게 한다.”고 소개되어 있다. 말의 지육은 생체의 61% 수준이고, 지육 중 뼈, 지방 등을 제외한 살코기는 생체의 43.3% 주준으로, 부위에 따라 구이, 탕, 조림 등으로 사용된다.

말고기는 소고기와 돼지고기에 비해 단백질이 많고 지방이 적은 특징이 있는데, 구체적으로 수분 68.34-76.83%, 단백질 19.80-22.31%, 근내지방 0.12-6.63%, 미네랄 0.98-4.03%를 포함한다.

이 중 단백질은 근육, 결합조직 등 신체조직의 구성성분으로 효소, 호르몬, 항체의 구성에 필요하며, 체내 필수 영양성분이나 활성물질의 운반과 저장, 체액, 산-염기의 균형 유지 및 에너지, 포도당, 지질의 합성 등에 필요한 필수 영양소로, 단백질은 필수아미노산 및 비필수아미노산으로 분류되는데, 말의 살코기는 필수아미노산과 비필수아미노산이 모두 포함되어 있어 고단백 건강식품으로써의 가치가 증대되고 있다.

말의 살코기에는 소고기, 돼지고기, 닭고기보다 필수아미노산인 라이신, 류신, 아르기닌의 함량이 높은데, 라이신은 성장발육, 근육형성, 골다공증 개선, 면역력 증강을 돕고, 류신은 근육약화 예방, 동백경화 위험을 줄이는데 기여하며, 아르기닌은 발기부전이나 정자운동 개선, 동맹경화 예방, 피로회복, 피부 미용 등에 효과적이다.

또한, 말의 살코기에는 소고기, 돼지고기, 닭고기보다 비필수아미노산인 글루타민, 아스파르트산, 알라닌이 풍부한데, 글루타민은 근손실 방지, 골격근 형성, 간의 지방대사 촉진에 기여하고, 아스파르트산은 피로회복과 간의 해독활동에 도움을 주며, 알라닌은 피로 회복, 고강도 운동능력 향상에 효과적이다.

또한, 말의 살코기 중 근내지방에는 다른 육류에 비해 불포화지방산의 함량이 높은 특징이 있으며, 인(P)과 철(Fe), 레티놀, 나이아신 등의 무기 영양소, 비타민 등의 함량이 높아 건강기능성 식품으로써 매우 적합하다.

일반적으로 단백질을 포함하는 건강기능식품은 두류, 유류, 난류, 어패류, 육류, 견과류, 곡류, 식용곤충 등에서 단백질을 분리하여 정제하거나, 단백분해효소나 자가분해효소로 분해하여 제조하여야 한다. 그러나, 현재까지 말고기의 이취를 제거하면서 아미노산 함량이 높은 단백질 제품의 제조방법이 개발되지 않아, 이에 대한 개발이 필요한 실정이다.

등록특허 제10-1850064호(2018.04.12 등록)

본 발명에서는 전처리 단계, 가수분해 단계, 후처리 단계 및 분리 단계를 포함하여 이취가 적고, 단백질 함량이 높은 마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법 및 이에 따라 제조된 단백가수분해물을 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 마육을 분쇄하고 불순물을 제거하여 원료육을 준비하는 전처리 단계; 상기 원료육에 물 및 효소를 첨가하고 40~75℃의 온도 범위에서 반응시키는 가수분해 단계; 상기 가수분해 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 85~105℃의 온도 범위에서 열처리하는 후처리 단계; 상기 후처리 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 원심분리하여 액상의 단백질 혼합물을 추출하는 분리 단계; 상기 단백질 혼합물의 이물질을 제거하는 여과하는 여과 단계; 상기 여과 단계를 거쳐 얻어진 여과물을 농축하는 농축 단계; 및 상기 농축 단계를 거쳐 얻어진 농축물을 건조하는 건조 단계;를 포함하는, 마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법에 관한 것이다.

상기 전처리 단계는, 마육을 분쇄하는 분쇄 단계; 및 분쇄된 마육을 물 또는 나트륨 수용액에 소정 시간 동안 침지하는 침지 단계;를 포함한다.

상기 가수분해 단계에서, 효소활성조제가 더 첨가될 수 있다.

상기 효소는, 엔도프로테아제(Endoprotease) 타입 효소와 엑소펩티다아제(Exopeptidase) 타입 효소 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 분리 단계는, 두 번의 원심분리 공정을 포함할 수 있다.

상기 여과 단계에서, 상기 단백질 혼합물은 활성탄 필터를 이용하여 여과될 수 있다.

상기 농축 단계는, 진공 상태에서 가열하는 단계일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 상기 제조방법으로 제조된 단백가수분해물 및 상기 단백가수분해물을 포함하는 식품에 관한 것이다.

본 발명의 단백가수분해물의 추출 방법에 따르면, 마육 고유의 붉은 색상과 비린 냄새, 단백질 제조시 발생하는 쓴맛이 저감되어 소비자의 기호도를 높일 수 있고, 저분자량의 아미노산을 포함하여 인체 흡수율이 높은 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 단백가수분해물은 근육 강화, 골밀도 증가 등의 효과가 있으며, 원활한 신진대사가 필요한 중장년 남성과 여성, 노약자, 운동선수, 유소년 등에 적합하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단백가수분해물의 제조방법 순서도이다.
도 2는 실험예 1에서 촬영된 실시예 1과 비교예 1의 원료육 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단백가수분해물의 분자량 분포 측정 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단백가수물의 사진이다.

청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서 전체에서, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 를 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.

본 발명은 마육을 가공하여 저분자량의 아미노산 함량이 높은 단백가수분해물을 제조하는 방법 및 이에 따라 제조된 단백가수분해물에 관한 것이다. 본 발명에서 사용되는 마육은 말의 살코기를 포함하고, 도축 부산물이나 정육 부산물을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단백가수분해물의 제조방법 순서도이다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 단백가수분해물의 제조방법은, 마육을 분쇄하고 불순물을 제거하여 원료육을 준비하는 전처리 단계; 상기 원료육에 물 및 효소를 첨가하고 40~75℃의 온도 범위에서 반응시키는 가수분해 단계; 상기 가수분해 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 85~105℃의 온도 범위에서 열처리하는 후처리 단계; 상기 후처리 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 원심분리하여 액상의 단백질 혼합물을 추출하는 분리 단계; 상기 단백질 혼합물의 이물질을 제거하는 여과하는 여과 단계; 상기 여과 단계를 거쳐 얻어진 여과물을 농축하는 농축 단계; 및 상기 농축 단계를 거쳐 얻어진 농축물을 건조하는 건조 단계;를 포함한다.

상기 전처리 단계는 마육에 포함되어 있는 이물질과 마육의 이취를 제거하고, 가수분해를 용이하게 하도록 마육을 전처리하는 단계로, 마육을 분쇄하는 분쇄 단계; 및 분쇄된 마육을 물 또는 나트륨 수용액에 소정 시간 동안 침지하는 침지 단계;를 포함한다.

상기 분쇄 단계는, 마육의 표면적을 증가시켜 이후 처리 단계에서 처리 효율을 높이기 위해 수행되는 단계로, 마육을 소정 크기로 절단한 뒤 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 단계이다.

상기 침지 단계는 분쇄된 마육의 이취를 감소시키고, 이물질을 제거하며, 색상을 밝게 하기 위해 수행되는 단계로, 마육을 침지액인 물 또는 나트륨 수용액에 소정시간 침지하는 단계이다.

이때 침지액은 마육이 완전히 잠길 수 있는 정도로 사용되는 것이 바람직하고, 침지액으로 나트륨 수용액을 사용하는 경우에는 나트륨 함량이 마육 100 중량부에 대하여 0.1~0.5 중량부인 것이 바람직하며, 침지 시간은 1분 내지 1시간일 수 있다.

침지 단계에서의 이취, 이물질 제거 효율을 높이기 위해 침지 중 교반이 함께 이루어지는 것이 바람직하며, 상부로 떠오른 이물질은 제거해주어야 하고, 침지액은 적어도 2회 이상 교체되는 것이 바람직하다.

이와 같이 전처리 단계를 통해 얻어진 원료육은 가수분해 단계를 통해 아미노산 수준으로 분해된다.

가수분해 단계는, 원료육에 물 및 효소를 첨가하고 40~75℃의 온도 범위에서 반응시키는 단계이다. 이때 물은 분쇄된 마육 100 중량부에 대하여 50~150 중량부로 첨가되고, 효소는 0.1~4.0 중량부로 첨가된다.

효소의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 가수분해 효율이 미미하고, 4.0 중량부를 초과하는 경우에는 추가된 효소의 양에 따른 가수분해 효율 향상 효과가 미미하므로, 상술한 중량 범위 내에서 첨가되는 것이 바람직하다.

이때 효소로는 엔도프로테아제(Endoprotease) 타입 효소와 엑소펩티다아제(Exopeptidase) 타입 효소 중 적어도 어느 하나 이상이 포함될 수 있다. 바람직하게는 두 타입의 효소를 모두 포함할 수 있는데, 엔도프로테아제 타입 효소는 단백질을 무작위로 분해하는 효소로 가수분해 효율이 높은 장점이 있으나, 엔도프로테아제만 사용하는 경우 단백질 분해에 따른 쓴맛이 발생하는 문제가 있으므로, 이를 방지하기 위해 단백질 말단에서 아미노산 단위로 분해하는 엑소펩티다아제 타입 효소를 함께 사용하는 것이 바람직하다.

일 예로, 엔도프로테아제 타입 효소로는 알카라제(Alcalase)가 사용될 수 있고, 엑소펩티다아제 타입 효소로는 플라보자임(Flavozyme)이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 종류의 엔도프로테아제 타입 효소와 엑소펩티다아제 타입 효소가 사용될 수 있다.

이 단계에서 효소의 가수분해 효율을 높이기 위해 바람직하게는 원료육, 물 및 효소가 포함된 혼합물에 효소활성조제가 더 첨가될 수 있다.

효소활성조제는 엔도프로테아제 타입 효소와 엑소펩티다아제 타입 효소가 모두 활성화 되도록 상기 혼합물의 pH를 높이기 위해 첨가되며, 효소활성조제로는 폴리인산칼륨, 메타인산나트륨, 폴리인산나트륨, 포리믹스-CS 및 피로인산나트륨 중 적어도 어느 하나 이상의 인산염이 사용될 수 있다.

효소활성조제는 분쇄된 마육 100 중량부에 대하여 0.01~1.5 중량부로 포함될 수 있으며, 0.01 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 pH 향상 효과가 미미하여 효소 활성이 향상되지 않고, 1.5 중량부를 초과하는 경우에는 추가적인 pH 향상 효과가 없어 제조 비용이 향상되는 문제가 있을 뿐만 아니라 효소활성조제의 함량 증가에 따른 짠맛, 이취가 과도하게 증가하여 단백가수분해물의 섭취를 곤란하게 할 수 있으므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.

상기 가수분해 단계는 40~75℃의 온도 범위에서 4시간 내지 16시간 동안 수행될 수 있으며, 가수분해 효율을 높이기 위해 필요에 따라 교반해 주는 것이 바람직하다. 가수분해 온도 및 시간이 상기 범위 미만인 경우에는 충분한 가수분해가 일어나지 않아 단백질 추출 효율이 떨어지고, 상기 온도 및 시간 범위를 초과하는 경우에는 추가적인 가수분해가 일어나지 않아 작업 시간만 연장시키는 문제가 있으므로, 상술한 조건 범위 내에서 가수분해가 진행되는 것이 바람직하다.

상기 후처리 단계는 상기와 같은 가수분해 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 고온으로 가열하여 마이야르 반응(Maillard reaction)을 유도하는 단계로, 이 때 가열 온도는 85~105℃이고, 가열 시간은 5분 내지 30분일 수 있다.

마이야르 반응은 아미노산과 환원당 사이의 화학 반응으로, 후처리 단계는 마이야르 반응을 통해 단백질 제품의 풍미를 높이기 위해 수행된다.

다음으로, 상기 분리 단계는 후처리 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 원심분리하여 액상의 단백질 혼합물을 추출하는 단계이다. 이 단계는 30~80℃에서 진행될 수 있다.

일 예로, 이 단계는 3상 원심분리를 통해 가수분해물을 고형분, 액상 단백질 혼합물 및 부유물로 분리하여 액상 단백질 혼합물만을 추출하는 단계일 수 있다.

다른 예로, 이 단계는 두 번의 원심분리 공정을 포함하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 2상 원심분리를 수행하는 1차 분리 단계; 및 3상 원심분리를 수행하는 2차 분리 단계;를 포함할 수 있다. 상기 가수분해물은 고형분을 약 10~50%로 다량 포함하고 있기 때문에 이와 같이 두 번의 원심분리 공정이 수행되는 경우, 1차 분리 단계에서 고형분의 상당량이 제거되어 2차 분리 단계에서의 분리 효율이 현저히 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

상기 2차 분리 단계를 통해 원심분리기 하부에서부터 고형분, 액상의 단백질 혼합물 및 부유물이 서로 분리되며, 마이오글로빈은 고형분과 함께 제거되고, 근내지방에서 추출된 기름은 부유물로 제거되어 액상의 단백질 혼합물을 획득할 수 있다.

마육에는 불포화지방산이 풍부하여 원료 운반, 저장, 가공 및 유통 과정에서 불포화지방산의 산화에 의한 불쾌취가 유발될 수 있는데, 불포화지방산의 어는점은 -49~0℃까지 다양하게 분포하므로, 냉각방식을 통해 지방 성분을 완전히 제거하기 곤란하므로, 이와 같은 3상 원심분리를 통해 지방 성분을 제거하는 것이 바람직하다.

이와 같이 두 단계의 원심분리 공정을 통해 분리 단계가 수행되는 경우, 1차 분리 단계에서 1,800~3,500 rpm의 속도로 원심분리가 수행될 수 있고, 2차 분리 단계에서 4,000~24,000 rpm의 속도로 원심분리가 수행될 수 있다.

원심분리는 회전체의 반지름, 회전수, 질량이 침강분리를 가속화시키는 핵심요소이다. 1차 분리 단계를 통해 원심분리된 마육 가수분해물은 미세미립자이므로 2차 분리 단계에서 회전체의 직경이 75mm에서 300mm인 경우 회전 속도가 4,000 rpm 미만이면 1차 분리 단계에서 미처 분리되지 못한 고형분, 액상 단백질 혼합물 및 부유물의 3상 분리가 완전히 이루어지지 않아 액상 단백질 혼합물 내 이물질이 증가되고, 아미노산 함량이 감소하는 문제가 있으므로, 회전 속도 4,000 rpm 이상의 고속을 유지해주는 것이 바람직하다.

다음으로, 분리 단계를 통해 얻어진 액상 단백질 혼합물에 포함되어 있는 이물질을 제거하는 여과 단계가 수행된다.

이 단계는 소정 크기의 기공을 갖는 필터에 단백질 혼합물을 통과시켜 여과하는 단계일 수 있으며, 이때 사용되는 필터로 바람직하게는 활성탄 필터가 이용될 수 있다. 활성탄 필터를 사용하는 경우 단백질 혼합물의 이취가 추가적으로 제거되며, 이색을 제거함으로써 단백질 혼합물의 색상을 일정하게 유지시킬 수 있다.

다음으로, 농축 단계를 통해 상기 여과 단계를 거쳐 얻어진 여과물을 농축한다.

이 단계는 상기 여과물을 농축하여 이후 건조를 보다 용이하게 하기 위한 단계로, 진공 상태에서 여과물을 38~65℃로 가열하는 단계일 수 있다. 이 단계를 통해 고형분 40~90 중량%가 되도록 농축되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 농축 단계를 거쳐 얻어진 농축물을 건조하는 건조 단계가 수행되며, 건조 단계는 분무 건조 혹은 동결 건조 방식을 이용하여 수행될 수 있다.

이와 같은 단계를 거쳐 얻어진 단백가수분해물은 900Da 이하 저분자 단백질 비율이 99% 이상이고, 500Da 이하 비율이 85% 이상으로 이루어져 소장 흡수율이 우수하다. 뿐만 아니라 각종 이물질과 이취 제거 단계를 여러 번 거치고, 마이야르 반응 단계를 통해 풍미가 향상되므로 소비자의 기호도를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 상기 제조방법에 따라 제조된 단백가수분해물에 관한 것으로, 이러한 단백가수분해물은 그 자체로 식품으로써 사용될 수 있고, 또는 식품 첨가물로 이용되어 정제, 분말, 과립, 캡슐, 액상, 겔, 젤리 등의 형태로 음료, 바(BAR), 파우더, 제과, 제빵 등에 사용될 수 있으며 동물용 사료로 사용되는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

[ 제조예 ]

먼저 마육을 준비하고, 5~10cm 크기로 절단한 뒤 이를 분쇄하였다. 다음으로, 분쇄된 마육을 100g을 물에 3분간 침지하여 교반한 뒤 물 위에 떠오른 부유물과 핏물을 제거하였다. 이후 물을 추가하여 분쇄된 마육과 물의 총 중량을 200g으로 맞추고, 알카라제 0.6g, 플라보자임 1.2g을 첨가한 뒤 pH 5.7 조건 및 대기압하에서 50℃로 10시간 동안 가열하여 가수분해를 진행하고, 동일 압력하에서 온도를 95℃로 높여 15분간 가열하여 마이야르 반응을 실시하였다.

이후, 가수분해물을 45℃에서 3,000rpm로 4분간 원심분리하여 고형분을 제거하고 상층액만 획득하고, 상층액을 5,250rpm로 5분간 원심분리하여 잔여 고형분 및 상층액 상부의 부유물인 지방을 분리하여 단백가수분해물을 포함하는 액상 성분을 수거하였다.

이후, 활성탄 필터를 이용하여 수거된 액상 성분을 여과하고, 여과액을 진공에서 50℃로 가열하여 고형분 75 중량%가 되도록 농축하였다. 이후, 동결 건조를 통해 파우더 형태의 실시예 1의 단백가수분해물을 수득하였다.

[ 실험예 1]

제조예와 동일한 방법을 이용해 단백가수분해물을 제조하되, 전처리 단계 중 침지 단계를 생략하여 비교예 1의 단백가수물을 수득하였다. 실시예 1과 비교예 1 제조 과정 중 가수분해 반응 전에 각 원료육을 촬영하여 도 2에 도시하고, 수득된 단백 가수물의 단백질 함량을 건강기능식품공전에 따라 킬달 정량법으로 시험하였다.

시험 결과, 비교예 1의 경우에는 마육 100g당 14.5g, 실시예 1의 경우에는 마육 100g당 11.2g으로 침지 단계를 거치는 경우 단백질 수득량이 감소되는 것으로 나타났다.

그러나, 침지 단계를 거치는 경우 색상이 밝아지고 불순물로 인한 이취는 현저히 저감되는 효과가 있었다.

[ 실험예 2]

제조예와 동일한 방법을 이용하여 단백가수분해물을 제조하였다.

이때 가수분해 단계에서 알카라제 0.1g, 플라보자임 0.1g 및 피로인산나트륨을 0.44~1.7g으로 첨가하였으며, 이들 첨가물을 첨가한 뒤 11시간 동안 pH를 측정하여 그 결과를 표 1에 기재하였다. 이후, 제조예와 동일한 방법으로 가수분해 단계를 포함한 나머지 단계를 진행하였다. pH 측정은 HANNA edge를 사용하여 1시간 단위로 수행하였다.

		pH
피로인산 나트륨 함량(g)		-	0.44	0.87	1.30	1.70
경과시간	0h	5.64	7.21	7.43	7.82	7.84
	1h	5.57	6.02	6.22	6.48	6.50
	2h	5.56	5.86	6.01	6.26	6.28
	3h	5.55	5.86	5.89	6.16	6.17
	4h	5.53	5.84	5.89	6.13	6.14
	5h	5.52	5.73	5.76	6.10	6.11
	6h	5.51	5.66	5.75	6.07	6.08
	7h	5.51	5.65	5.74	6.06	6.07
	8h	5.50	5.64	5.73	6.04	6.05
	9h	5.50	5.63	5.72	6.00	6.01
	10h	5.50	5.62	5.71	5.99	6.00
	11h	5.49	5.61	5.70	5.96	5.98

상기 표 1을 살펴보면, 피로인산 나트륨이 포함되지 않은 경우 pH는 약 5.7 이하로 낮게 나타났고, 피로인산 나트륨이 0.44~1.30g으로 포함되는 경우에는 초기 pH가 약 7.2~7.8로 높게 나타나고 시간이 경과할수록 낮아지는 것으로 확인되었다.

가수분해에 사용되는 효소인 알카라제의 최적 pH는 7~8이고, 플라보자임의 경우에는 5.5~7.5로, 알카라제는 상대적으로 높은 pH에서 활성을 갖고, 플라보자임은 약산성~중성의 산성도에서 활성을 나타낸다.

또한, 가수분해시 알카라제가 먼저 반응하고, 플라보자임은 느리게 반응하는 특징이 있으므로, 가수분해 반응 초기에는 pH를 높게 유지해주어야 한다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 피로인산 나트륨이 포함되는 경우 반응 초기 반응물의 pH가 약 6 이상으로 높게 나타나는 것으로 보아 피로인산 나트륨이 효소 활성에 도움을 주는 것을 확인할 수 있다.

그러나, 피로인산 나트륨의 함량이 1.7g인 경우에는 1.3g일 때에 비하여 pH 변화폭이 미미하고, 오히려 피로인산 나트륨의 함량 증가로 인해 단백가수분해물에 짠맛과 같은 불필요한 맛이 증가하여 단백가수분해물의 섭취를 곤란하게 할 수 있으므로, 피로인산 나트륨의 함량은 분쇄된 마육 100중량부에 대하여 1.5중량부 이하로 포함되는 것이 바람직하다.

[ 실험예 3]

제조예와 동일한 방법을 이용하여 단백가수분해물을 제조하되, 가수분해 반응 단계시 피로인산 나트륨 0.44g을 함께 사용하였으며, Minolta chromameter (Model CR-400, Minolta Camera co. Osaka., Japan)를 이용하여 제조 과정 중 분쇄된 마육, 후처리 단계를 거친 가수분해물 및 여과 단계를 거친 여과물의 L*값인 명도(Lightness), a*값을 나타내는 적색도(Redness) 및 b*값을 나타내는 황색도(Yellowness)를 측정하고, 그 결과를 표 2에 기재하였다.

	분쇄된 마육	후처리 단계를 거친 가수분해물	여과 단계를 거친 여과물
L*(lightness)	38.60±0.90	52.54±0.80	59.33±0.44
a*(redness)	22.86±0.31	10.37±0.42	6.68±0.13
b*(yellowness)	10.88±0.39	22.84±0.84	17.05±0.30

분쇄된 마육은 각 단계를 거칠수록 명도(Lightness)가 높아지고, 적색도(Redness)은 줄어들었으며 연한 미색을 띠는 것으로 확인되었다. 또한, 후처리 단계를 거쳐 마이야르 반응이 수행되는 경우 황색도(Yellowness)가 증가하는 것으로 나타났다.

[ 실험예 4]

Q-TOF(Quadrupole time of flight) mass spectrometer를 이용하여 실험예 3에서 제조된 단백가수분해물의 분자량 분포를 측정하고, 그 결과를 도 3에 도시하였으며, 제조된 단백가수분해물을 촬영하여 도 4에 도시하였다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단백가수분해물은 99% 이상이 1 kDa 미만의 분자량 분포를 보였고, 500Da 이하 분자량은 87.61%를 나타냈다. 이러한 결과로부터 본 발명의 실시예에 따른 단백가수분해물에는 주로 저분자량의 아미노산이 포함되어, 인체 흡수율이 높을 것으로 예측할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

Claims

마육을 분쇄하고 불순물을 제거하여 원료육을 준비하는 전처리 단계;
상기 원료육에 물 및 효소를 첨가하고 40~75℃의 온도 범위에서 반응시키는 가수분해 단계;
상기 가수분해 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 85~105℃의 온도 범위에서 열처리하는 후처리 단계;
상기 후처리 단계를 통해 얻어진 가수분해물을 원심분리하여 액상의 단백질 혼합물을 추출하는 분리 단계;
상기 단백질 혼합물의 이물질을 제거하는 여과하는 여과 단계;
상기 여과 단계를 거쳐 얻어진 여과물을 농축하는 농축 단계; 및
상기 농축 단계를 거쳐 얻어진 농축물을 건조하는 건조 단계;를 포함하고,
상기 효소는, 엔도프로테아제(Endoprotease) 타입 효소인 알카라제(Alcalase)와 엑소펩티다아제(Exopeptidase) 타입 효소인 플라보자임(Flavozyme)를 포함하며,
상기 가수분해 단계에서, 폴리인산칼륨, 메타인산나트륨, 폴리인산나트륨, 포리믹스-CS 및 피로인산나트륨 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 효소활성조제가 마육 100 중량부에 대하여 0.01~1.5 중량부 더 첨가되는 것을 특징으로 하는, 마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법.
제1항에 있어서, 상기 전처리 단계는,
마육을 분쇄하는 분쇄 단계; 및
분쇄된 마육을 물 또는 나트륨 수용액에 소정 시간 동안 침지하는 침지 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마육을 이용한 단백가수분해물의 추출 방법.
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제1항에 있어서,
상기 분리 단계는, 두 번의 원심분리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 단백가수분해물의 추출 방법.
제1항에 있어서,
상기 여과 단계에서, 상기 단백질 혼합물은 활성탄 필터를 이용하여 여과되는 것을 특징으로 하는, 단백가수분해물의 추출 방법.
제1항에 있어서,
상기 농축 단계는, 진공 상태에서 가열하는 단계인 것을 특징으로 하는, 단백가수분해물의 추출 방법.
제1항, 제2항 및 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 단백가수분해물.
제8항의 단백가수분해물을 포함하는 식품.