추출 방법이 미역 추출액의 물리 화학적 특성에 미치는 영향 = Studies on the effects of extraction methods on physicochemical properties of sea mustard extract
저자
발행사항
서울: 淑明女子大學校, 1992
학위논문사항
학위논문(박사)-- 숙명여자대학교 대학원: 식품영양학과 식품학전공 1992
발행연도
1992
작성언어
한국어
주제어
KDC
594.1
DDC
664.5 판사항(19)
발행국(도시)
서울
형태사항
xi,93장: 삽도; 26cm
소장기관
본 연구에서는 미역을 이용한 천연 조미료의 제조에 선행되어야 하는 추출 방법의 개발을 위하여 추출 온도, 다당류 분해 효소 및 산에 의한 분해, 설탕, 소금, Na₂EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt), SHMP(sodium hexametaphosphate)의 첨가, 그리고 이들 방법의 병용이 미역 추출액의 물리화학적, 관능적 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 미역 추출액은 100 mesh의 미역 분말을 물로 끓여 추출한 뒤 원심분리시켜 제조 하였으며 추출액의 품질은 고형분과 단백질의 수율 및 농도, 상징액을, 색, 탁도, 아미노태 질소의 양 그리고 유리 아미노산 조성 등 화학적 및 물리적 특성과 맛, 냄새 등 관능적 생질을 비교 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
미역 분말에 13배의 물을 첨가한 후 50-100℃의 범위에서 열수 추출하였을 때 온도와 추출 시간이 증가할수록 고형분과 단백질의 추출 수율, 상징액율, 탁도, 점도는 추출 2시간까지는 급격히 증가하다가 그 이후에는 완만하였고 23.2%의 고형분 수율을 보인 100℃ 2시간 추출을 대조구로 하였다. 0.1-0.5N HCl을 첨가 후 100℃에서 2시간 열수 처리하였을 때 상징액율, 고형분 농도와 수율은 0.3N 까지는 차츰 증가하여 각각 87.7, 4.1, 52.14% 되었다가 완만해지는 경향을 보였으며 단백질 농도와 수율은 산 농도가 증가할수록 계속 증가하는 반면 탁도, 점도, 색 등은 대조구에 비하여 급격히 감소하였다. 고형분의 수율은 50% 내외로 대조구에 비해 2배 이상의 높은 수율을 보인 0.1N HCl로 선정하였다. Sequestrants, 염 또는 당의 농도를 0.5-3.0%로 하고 100℃에서 2시간 가열하였을 때 고형분 농도 및 수율, 상징액율은 Na₂EDTA, SHMP가 현저히 높았으며 Na₂EDTA 3% 첨가시 고형분 수율은 55.0% 까지 도달하여 대조구에 비하여 2.4배의 수율 향상이 있었다. 점도와 탁도에서 가장 낮은 것부터의 순위는 Na₂EDTA-SHMP-소금-설탕의 순으로 놓았으며 단백질 농도와 수율은 첨가 농도가 증가할수록 Na₂-EDTA 첨가구는 계속 급격히 증가하였으나 SHMP 첨가구는 감소하여 당 및 염 첨가는 고형분 및 단백질 수율이 좋은 0.5% Na₂EDTA로 선정하였다.
효소 처리의 경우, 분말 미역 무게의 0.1%, 분해시간은 40분으로 하였을때 Ultrazyme과 Celluclast 처리구는 수율과 상징액율변에서 Viscozyme보다 유리하였으며 끓임 과정없이 이 조건에서 고형분 수율은 17% 정도였다. 이상의 추출 결과에서 추출할 때 끓임은 2시간, HCl은 0.1N, Na₂EDTA는 0.5%, 효소는 0.1% 첨가하여 40분간 분해의 조건들을 병용한 방법은 Na₂EDTA-끓임(방법 A), HCl-끓임 (방법 B), Na₂EDTA- HCl-끓임 (방법 C), Celluclast-Na₂EDTA-HCl-끓임 (방법 D), Ultrazyme- Na₂EDTA-HCl-끓임 (방법 E)으로 비교하였다. 그 결과는 방법 D가 고형분 수율 63.14%로 가장 높았으며 단백질 수율도 26.39%로 대조구의 4.87%에 비하여 4.7배 향상되어 방법 D가 수율과 물리적 특성을 고려할 때 미역의 천연 조미료 제조를 위한 추출 방법으로 가장 적절하다고 판정되었다. 맛과 관계가 있는 아미노태 질소의 회수량은 870 ppm의 아미노태 질소농도를 보인 방법 C가 가장 높았고 총 아미노태 질소량도 94.8 mg으로 17.6 mg인 대조구보다 5.4배 많았으며 방법 D-E-B-A-대조구 순으로 병용 처리 방법이 유효한 것으로 밝혀졌다. 미역 추출액의 유리 아미노산 총량은 대조구의 경우 1.7 mg%였으며 방법 A는 8.9 mg%로 대조구보다 5배 많은 양이었으며 추출액의 정미 성분은 alanine, aspartic acid, glutamic acid로 나타났다.
미역 추출액의 관능적 성질 비교는 대조구에 비해 병용 처리한 방법인 A-E가 전체적인 맛과 해조류의 맛에서 그 강도가 현저히 높았다. 냄새에서는 비린 냄새와 느끼한 냄새와 맛에서 방법 간에 유의적인 차이를 보였으며 특히 Celluclast 처리구인 방법 D가 적은 비린 냄새와 느끼한 냄새를 나타내었고 방법 A가 가장 많이 느낀다고 하였다. 기호도는 방법 D가 가장 좋은 것으로 평가되었으며 갈색의 경우도 방법 D가 가장 강하였다. 미역 추출액의 유동 특성은 2시간 열수 추출한 미역 추출액의 전단속도에 따라 전단응력이 빠르게 증가하였으며 전단속도가 증가할수록 점도가 감소하여 전형적인 pseudoplastic 성질을 보여주는 유체임을 알 수 있었다. 전단속도 9.3sec^-1에서 점도는 온도가 증가할수록 빠르게 반비례적으로 감소하는 경향으로 온도의 의존성을 나타내었으며 미역 추출액의 측정 온도에 따른 정도 변화에서 유동에 대한 활성화에너지는 1.51 kcal/mole이었다.
An attempt was made to develop a natural flavoring agent from sea mustard(Undaria pinnatifida) which is one of the most favorable seaweeds in Korea as a soup stock. Effective aqueous extration methods including acid, enzyme, salt, sugar and sequestrant were explored as a means of producing aqueous extract from sea mustard, and physicochemical and sensory characteristics were compared among extraction methods.
In the first study, water boiling subsequent to seperate addition of acid, enzyme. salt, sugar and sequestrant was studied to find the optimum extraction conditions. For the water extraction in the temperature from 50 to 100℃, the higher temperature resulted in the higher yields of solids and protein, and increased during the first 1-2 hour extraction. The solids and protein recoveries extracted at 100℃ for 2 hours were 23.2% and 4.9%, respectively. Addition of HCl at 0.1-0.5N significantly improved the solids and protein yields, and that increased the amount of aqueous extracts. The maximum solids and protein yields were obtained 52.1% and 4.1%, respectively with not much increase above 0.3N HCl. When NaCl, sucrose, sodium salt of ethylenediaminetetraaceticacid (Na₂EDTA) or sodiumhexametaphosphate (SHMP) were added in the range of 0.5 to 3.0% prior to boiling, solids yield and concentration in extracts significantly improved with the highest effect with 3.0% addition of Na₂EDTA being 55.0% solid yield. However, 0.5% addition of Na₂EDTA was selected as desirable due to allowance concern. Commercial enzyme, such as Ultrazyme, Celluclast, added but a little more effect on improvement in recoveries of solids and protein at 0.1% (v/w), and did not affect hydrolysis after 40 minutes. Consequently, addition of 0.1% Ultrazyme or Celluclast, 0.1N HCl, 0.5% Na₂EDTA prior to boiling was optimally conditioned to be the most effective extraction.
In the second study, a further investigation was carried to compare physicochemical and sensory characteristics among the combined extracting methods, such as 0.5% Na₂EDTA-boiling for 2 hours (Method A), 0.1N HCl-boiling (Method B), 0.5% Na₂EDTA-0.1N HCl-boiling (Method C), Celluclast-0.5% Na₂EDTA-0.1N HC1-boiling (Method D), and Ultrazyme-0.5% Na₂EDTA-0.1N HCl-boiling (Method E). It was found that Method D was the most effective for solids and protein yields extracting 63.1% and 26.4%, respectively. The total nitrogen in acqueous extracts was the highest in Method C (94.8 mg), followed by method D, E, B, and A that were significantly higher as compared with water extraction only. Amino nitrogens in Method C extract showed 870 ppm against 270 ppm as water extraction only. Total free amino acids, mainly alanine, gutamic, and aspartic acids were found that highest in Method A extracts (8.87mg%). which was 5 times higher than water extraction only. Rheological behavior of aqueous extract showed pseudo plastic property and viscosity was rapidly decreased with temperature increase. The sensory characteristics showed that method D or E extracts were significantly higher in intensity of total seaaweedly taste. However, Method D extract showed lower in fishy and oily odors, and thus was mostly preferred in overall acceptability, followed by Method B, C, E, and A.
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