KR20110107228A - A process for improving a property of protein or protein hydrolysate - Google Patents

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KR20110107228A
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조성준
박승원
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씨제이제일제당 (주)
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Abstract

본 발명은 농축 단백질, 단백질 슬러리 또는 단백 가수분해물을 완충제 미함유 수중에 1-20 w/w%로 희석하여 단백질 희석액을 제조하는 단계; 상기 단백질 희석액 중의 단백질을 숙시닐화 하는 단계; 상기 숙시닐화된 단백질을 분말화하는 단계를 포함하는, 단백질의 물성을 개선하는 방법을 제공한다. 상기 방법에 따라 얻어진 물성이 개선된 단백질은 식품의 영양 강화제 또는 식품의 물성 개량제로서 이용될 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 보다 효율적이고 경제적으로 물성이 개선된 단백질을 제조할 수 있으며, 그러한 물성 개선 단백질을 식품 개량제 또는 식품의 영양 강화제로서 사용하여 보다 우수한 가공식품을 보다 낮은 원가로 제조할 수 있다.The present invention comprises the steps of diluting the concentrated protein, protein slurry or protein hydrolyzate to 1-20 w / w% in buffer-free water to prepare a protein dilution; Succinylating the protein in the protein dilution; It provides a method for improving the physical properties of the protein, comprising the step of powdering the succinylated protein. The protein with improved physical properties obtained according to the above method can be used as a nutrition enhancer of food or physical property improver of food.
According to the method of the present invention, a protein having improved physical properties can be produced more efficiently and economically, and such a property improving protein can be used as a food improver or a food enhancer to produce better processed foods at a lower cost. .

Description

단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성을 개선하는 방법{A process for improving a property of protein or protein hydrolysate}A process for improving a property of protein or protein hydrolysate

본 발명은 단백질의 물성을 개선하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수용성 및 유화력을 포함한 단백질의 물성(property of matter)을 개선하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for improving the physical properties of a protein, and more particularly to a method for improving the property of matter (protein) including water solubility and emulsification.

식품 산업에 주로 사용하는 단백질은 유단백질, 동물성 단백질, 난황 단백질, 젤라틴, 콩 단백질, 완두 단백질, 어육 단백질, 글루텐, 기타 식물성 단백질이 있다. 이러한 단백질들은 다양한 식품의 영양 보충용이나, 드레싱, 마요네즈, 푸딩, 두부, 이유식, 과자, 또는 빵과 같은 식품 개량제와 관련된 용도로 사용되고 있다. 그러나, 원료로부터 단백질을 추출, 제조하는 공정에서 널리 행해지는 가열 처리나 고알칼리 추출은 단백질의 변성을 야기하게 된다. 단백질의 변성으로 인해 물성이 떨어지는 단백질은 다양한 용도로 적용될 수 없기 때문에, 단백질의 물성을 개선하기 위한 간단하고 효율적인 제조 방법이 요구된다.Proteins used primarily in the food industry include milk proteins, animal proteins, egg yolk proteins, gelatin, soy proteins, pea proteins, fish protein, gluten, and other vegetable proteins. These proteins are used for nutritional supplements in a variety of foods, or for food supplements such as dressings, mayonnaise, puddings, tofu, baby foods, snacks, or bread. However, heat treatment and high alkali extraction, which are widely performed in the process of extracting and manufacturing proteins from raw materials, cause protein denaturation. Due to protein denaturation, proteins having poor physical properties cannot be applied to various uses, and thus a simple and efficient manufacturing method for improving the physical properties of proteins is required.

종래 단백질의 물성 개선 관련 연구는 주로 대두 단백이나 유단백을 대상으로 이루어져 왔으며 수용성, 유화력을 비롯한 물성 개선의 방법으로는 효소 처리, 화학적 처리가 이용되었다.Previous studies on the improvement of physical properties of proteins have mainly been made of soy protein or milk protein, and enzyme treatment and chemical treatment were used as methods for improving physical properties including water solubility and emulsification.

대두 단백질의 물성을 개선하기 위한 화학적 처리로서, 아세틸화 및 숙시닐화(succinylation)를 통해 용해도와 유화력을 향상시키는 방법이 개발되었다(Kay L.Franzen et al. Functional properties of succinylated and acetylated soy protein, J.Agric.Food Chem, 24(4)). 또한, 귀리 단백질의 물성을 개선하기 위한 방법으로서, 숙시닐화나 탈아미드화 (deamidation)시켜 용해도 및 유화력을 증가시키는 방법이 제안되었다(Leila Mirmoghtadaie et al, Effects of succinylation and deamidation on functional properties of oat protein isolate, J.FOOD CHEM. 114(1)). As a chemical treatment to improve the properties of soy protein, a method of improving solubility and emulsification through acetylation and succinylation has been developed (Kay L. Franzen et al. Functional properties of succinylated and acetylated soy protein, J Agric Food Chem, 24 (4)). In addition, as a method for improving the properties of oat protein, a method of increasing solubility and emulsification by succinylation or deamidation has been proposed (Leila Mirmoghtadaie et al, Effects of succinylation and deamidation on functional properties of oat protein isolate, J.FOOD CHEM. 114 (1)).

그러나, 상기와 같은 단백질을 숙시닐화 하는 방법은 대조군에 비해 물성이 향상되는 효과는 있으나 완충제의 사용, 대량생산에는 적합하지 않은 투석(dialysis)과 같은 복잡한 처리, 숙시닐화를 위한 시약(예: 무수 숙신산)을 단백질의 약 50 ~ 100 w/w% 정도로 다량으로 사용하여야 한다. 따라서, 상기 방법들은 완충제 사용으로 인해 인체에 해로울 수 있으며, 노력 및 비용이 많이 소요되는 비경제적인 방법이라고 할 수 있다.However, the method of succinylating the protein as described above has the effect of improving the physical properties compared to the control, but the use of buffers, complex treatments such as dialysis (suitable for mass production), reagents for succinylation (eg anhydrous) Succinic acid) should be used in large amounts, about 50-100 w / w% of protein. Therefore, the methods may be harmful to the human body due to the use of a buffer, and can be said to be an uneconomical and expensive method.

단백질의 숙시닐화(succinylation)와 관련된 특허는 주로 바이오, 화장품 분야에 존재한다. 한국특허공개 1984-0003648는 숙시닐화된 단백질을 철염과 반응시킴으로써 철의 체내 이용률을 높이고자 하였다. 그러나, 이 방법은 철의 생체 이용율을 높이기 위해 숙시닐화된 단백질을 이용하는 것과 관련된 것일 뿐이며, 단백질의 물성을 개선시키면서도 노력 및 비용이 많이 소요되지 않는 경제적인 단백질의 숙시닐화 방법에 대해서는 연구되어지지 않았다. Patents relating to succinylation of proteins exist mainly in the bio and cosmetics fields. Korean Patent Publication No. 1984-0003648 attempts to increase the utilization of iron in the body by reacting succinylated protein with iron salt. However, this method is only related to the use of succinylated proteins to increase the bioavailability of iron and has not been studied for economical methods of succinylation of proteins that improve the properties of the protein and which are not expensive and laborious. .

이에 본 발명자들은 보다 안전하고, 노력 및 비용이 많이 소요되지 않으면서도 단백질 또는 단백질 가수분해물을 숙시닐화함로써 단백질의 물성을 향상시킬 수 있는 방법에 대해 연구한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have completed the present invention as a result of research on a method for improving the physical properties of proteins by succinylating a protein or a protein hydrolyzate without being safer and requiring no effort and cost.

따라서, 발명의 목적은 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성 개선 효과가 우수하면서도 보다 안전하고 간편하며 경제성이 높은 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성 개선 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for improving the physical properties of a protein or protein hydrolyzate, which is excellent in the physical properties of the protein or protein hydrolyzate, and is safer, simpler and more economical.

본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명에 따른 물성 개선 방법에 의해 처리된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a protein or protein hydrolyzate treated by the property improvement method according to the present invention.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 본 발명에 따른 물성 개선 방법에 의해 처리된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품의 영양 강화제을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a nutrition enhancer for a food comprising the protein or protein hydrolyzate treated by the property improvement method according to the present invention.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 본 발명에 따른 물성 개선 방법에 의해 처리된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품의 물성 개량제를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a physical property improving agent of a food comprising the protein or protein hydrolyzate treated by the physical property improving method according to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은In order to achieve the above object,

농축 단백질, 단백질 슬러리 또는 단백질 가수분해물을 완충제 미함유 수중에 1-20 w/w%로 희석하여 단백질 희석액을 제조하는 단계;Preparing a protein dilution by diluting the concentrated protein, protein slurry or protein hydrolyzate to 1-20 w / w% in buffer free water;

상기 단백질 희석액 중의 단백질을 숙시닐화 하는 단계; Succinylating the protein in the protein dilution;

상기 숙시닐화된 단백질을 분말화하는 단계를 포함하는, Powdering the succinylated protein,

단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성을 개선하는 방법을 제공한다. Provided are methods for improving the physical properties of proteins or protein hydrolysates.

본 발명은 또한, 상기 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 제공한다. The present invention also provides a protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to the method of the present invention.

본 발명은 또한, 상기 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품의 영양 강화제를 제공한다. The present invention also provides a nutritional enhancer for food comprising a protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to the method of the present invention.

본 발명은 또한, 상기 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품의 물성 개량제를 제공한다.The present invention also provides a physical property improving agent of a food comprising a protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to the method of the present invention.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성을 개선하기 위한 보다 효과적인 방법에 대해 연구한 결과, 단백질의 숙시닐화를 위한 단백질 또는 단백질 가수분해물의 희석 시 완충제를 사용하지 않고 물만을 사용할 경우, 숙시닐화를 위한 시약의 양을 현저히 감소시키면서도 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성 개선 효과는 종래의 완충제를 사용하고 과량의 숙시닐화 시약을 사용하는 방법에 비해 동등 이상으로 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 투석과 같은 번거로운 작업이 필요하지 않다는 것을 밝혀내었다. In the present invention, a more effective method for improving the properties of a protein or protein hydrolyzate was studied. When diluting a protein or protein hydrolyzate for protein succinylation, only succinylation is used when water is used without a buffer. The effect of improving the properties of the protein or protein hydrolyzate, while significantly reducing the amount of reagents, can be obtained more than equivalent to the method using a conventional buffer and using an excess of succinylation reagent, as well as cumbersome operations such as dialysis. It turns out that it is not necessary.

따라서, 본 발명의 일 측면은Thus, one aspect of the present invention

농축 단백질, 단백질 슬러리 또는 단백질 가수분해물을 완충제 미함유 수중에 1-20 w/w%로 희석하여 단백질 희석액을 제조하는 단계; 상기 단백질 희석액 중의 단백질을 숙시닐화 하는 단계; 및 상기 숙시닐화된 단백질을 분말화하는 단계를 포함하는, 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성을 개선하는 방법을 제공한다. 이하에서는, 단백질이 단독으로 기재될 경우 단백질 및 단백질 가수분해물을 포괄하는 의미로서 사용되었다. Preparing a protein dilution by diluting the concentrated protein, protein slurry or protein hydrolyzate to 1-20 w / w% in buffer free water; Succinylating the protein in the protein dilution; And it provides a method for improving the physical properties of the protein or protein hydrolyzate, comprising the step of powdering the succinylated protein. Hereinafter, when the protein is described alone, it is used as a meaning encompassing the protein and protein hydrolysate.

상기 본 발명의 방법에 따라 개선할 수 있는 단백질의 물성은 단백질의 이용에 바람직한 임의의 단백질 특성을 의미하며, 수용성 또는 유화력을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 개선 방법에 이용될 수 있는 단백질은 물성의 개선이 필요한 다양한 분야에 사용될 수 있는 단백질이 사용될 수 있으며, 예를 들어 쌀 또는 미강 단백질, 콩 단백질, 완두 단백질 등을 포함하는 식물성 단백질과 유단백질, 난 단백질 등을 포함하는 동물성 단백질이 이용될 수 있다. 단백질 가수분해물은 단백질을 탄수화물 분해 효소 또는 단백 분해 효소로 분해하여 제조될 수 있으며, 두 종류의 효소를 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 사용 가능한 탄수화물 분해효소로는 셀룰레이즈(cellulase), 펙티네이즈(pectinase), 헤미셀룰레이즈(hemicellulase), 비스코엔자임 엘(viscoenzyme L), 자일레이즈(xylase) 등이 있다. 상기 단백질 분해효소(protease)로는 endo-type과 exo-type이 있으며 위의 효소는 필요에 따라 적절히 혼합하여 사용할 수 있다. 효소반응은 가수분해 정도에 따라 1 단계로 끝낼 수 있고 경우에 따라서는 다단계 반응을 거칠 수 있다. 이러한 단백질 가수분해물의 제조방법은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. The physical properties of the protein that can be improved according to the method of the present invention means any protein property desirable for the use of the protein, including but not limited to water solubility or emulsification. The protein that can be used in the improvement method may be a protein that can be used in a variety of fields that need improvement of physical properties, for example, plant protein, milk protein, egg, including rice or rice bran protein, soy protein, pea protein, etc. Animal proteins including proteins and the like can be used. Protein hydrolysates may be prepared by decomposing proteins with carbohydrate or protease, or may be used by mixing two types of enzymes. Carbohydrate degrading enzymes that can be used include cellulase, pectinase, hemicellulase, biscoenzyme L, and xylase. The protease includes endo-type and exo-type, and the above enzymes may be appropriately mixed as necessary. The enzymatic reaction may be completed in one step depending on the degree of hydrolysis and in some cases may be a multi-step reaction. Methods of preparing such protein hydrolysates are well known to those of ordinary skill in the art.

상기 단백질의 물성을 개선하는 방법에서는 종래의 단백질의 숙시닐화 방법에서는 반응 시 인산염 완충제를 사용하는데 반해, 본 발명에서는 완충제를 사용하지 않고 물을 이용하여 반응시킴으로써 절차를 보다 간소하게 하였다. 따라서, 상기 방법에서는 농축 단백질 또는 단백질 슬러리를 완충제 미함유 수중에 희석한 다음 숙시닐화 반응을 수행한다. 희석 시 단백질을 수중에 1~20 w/w %, 바람직하게는 10~20 w/w%로 희석할 수 있다. 희석에 의해 적절한 농도로 함으로써 이후에 수행하게 될 단백질의 숙시닐화 반응이 충분히 이루어질 수 있다. In the method of improving the physical properties of the protein, while the succinylation of the conventional protein uses a phosphate buffer during the reaction, in the present invention, the procedure is simplified by reacting with water without using a buffer. Thus, the process involves diluting the concentrated protein or protein slurry in buffer free water followed by succinylation. When diluted, the protein may be diluted to 1-20 w / w%, preferably 10-20 w / w% in water. By adjusting the concentration to an appropriate concentration, the succinylation reaction of the protein to be performed later can be sufficiently performed.

상기 숙시닐화 하는 단계에서는 상기 제조된 단백질 희석액의 pH를 7 ~ 10으로 유지하면서 단백질 중량 대비 1 ~ 25 w/w%의 무수 숙신산을 가하여 반응시킬 수 있다. 상기 무수 숙신산은 바람직하게는 단백질 중량 대비 5 ~ 20 w/w%일 수 있으며, 약 1 ~ 5 시간 동안 상기 반응을 수행할 수 있다. 상기 숙시닐화 반응 시 단백질 희석액의 pH 범위가 상기 범위보다 크거나 작을 경우 숙시닐화 반응이 충분히 이루어지지 않을 수 있다. 상기 pH 조절을 위해서는 단백질 물성 개선에 불리한 영향을 주지 않는 임의의 염기가 사용될 수 있으며, 예를 들어 수산화나트륨, 탄산수소나트륨 등이 이용될 수 있다. 또한, 종래 단백질의 물성 개선을 위한 단백질의 숙시닐화 반응 시, 숙시닐화제를 단백질의 50~100 w/w% 정도로 다량으로 사용하는데 반해, 상기 본 발명의 방법에 따르면 단백질 중량 대비 1 ~ 25 w/w%의 양으로도 단백질의 물성 개선을 효과적으로 수행할 수 있다. In the step of succinylation, while maintaining the pH of the prepared protein dilution 7 to 10 can be reacted by adding 1 to 25 w / w% anhydrous succinic acid relative to the weight of the protein. The succinic anhydride may preferably be 5 to 20 w / w% based on the weight of the protein, and the reaction may be performed for about 1 to 5 hours. When the pH range of the protein dilution solution is larger or smaller than the above range in the succinylation reaction, the succinylation reaction may not be sufficiently performed. In order to adjust the pH, any base that does not adversely affect protein properties may be used, and for example, sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, or the like may be used. In addition, in the succinylation reaction of the protein for improving the properties of the conventional protein, while using a succinylation agent in a large amount of about 50 ~ 100 w / w% of the protein, according to the method of the present invention 1 ~ 25 w compared to the weight of the protein The amount of / w% can effectively improve the physical properties of the protein.

상기 숙시닐화 단계를 수행한 다음에는 단백질을 분말화 하는 단계를 수행한다. 단백질의 분말화 단계는 당해 기술분야에 공지된 임의의 분말화 방법이 이용될 수 있으나, 단백질의 변성을 유발하거나 단백질의 개선된 물성을 손상시키지 않는 방법이어야 한다. 이러한 단백질의 분말화 방법으로는 분무건조법, 진공건조법, 또는 동결 건조법 등이 이용될 수 있다. After the succinylation step is performed to powder the protein. The powdering step of the protein may be any powdering method known in the art, but should be a method that does not cause denaturation of the protein or impair the improved physical properties of the protein. As the protein powdering method, spray drying, vacuum drying, or freeze drying may be used.

상기 본 발명에 따른 단백질 물성 개선방법에 의해, 단백질의 용해도 및 유화력이 현저히 상승될 수 있으며, 이는 종래에 단백질의 물성 개선을 위한 단백질의 숙시닐화 반응 시 완충제를 사용하고 무수 숙신산의 양을 다량을 사용하는 경우에 비해 수용해도는 더 우수한 것으로 나타났고 유화력은 그에 미치지 못하지만 대조군에 비해 현저히 상승되는 것으로 확인되었다(하기 실험예 1 참조). By the protein properties improving method according to the present invention, the solubility and emulsification of the protein can be significantly increased, which is conventionally used in the succinylation reaction of the protein for improving the physical properties of the protein using a large amount of succinic anhydride The water solubility was found to be superior to that used, and the emulsifying power was found to be less than that of the control group (see Experimental Example 1 below).

따라서, 상기 본 발명에 따른 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성을 개선하는 방법은 종래의 단백질의 숙시닐화 방법에 비해, 반응 매질 중에 완충제를 사용하지 않음으로써 무수 숙신산의 양을 현저히 감소시킬 수 있으며, 투석 과정을 생략할 수 있어, 반응물질의 양 및 반응과정을 줄이면서도 원하는 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성 개선 효과는 동등 이상으로 이루어져 매우 바람직한 방법이라고 할 수 있다. Therefore, the method of improving the physical properties of the protein or protein hydrolyzate according to the present invention can significantly reduce the amount of succinic anhydride by using no buffer in the reaction medium, compared to the conventional method of succinylation of protein, dialysis Since the process can be omitted, the effect of improving the physical properties of the desired protein or protein hydrolyzate while reducing the amount of the reactant and the reaction process can be said to be a very preferred method.

본 발명은 다른 측면에 있어서, 상기 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to the method of the present invention.

상기 방법에 의해 처리되어 수용성 및 유화력의 개선으로 차별화된 품질의 단백질 또는 단백질 가수분해물은 각종 식품의 영양 강화, 및 식품의 물성 개량 또는 품질 개량을 위한 첨가제 분야로 적용이 가능하다. The protein or protein hydrolyzate of the quality which is processed by the above method and differentiated by the improvement of water solubility and emulsification capacity can be applied to the field of additives for enhancing nutrition of various foods and improving the properties or quality of foods.

따라서, 본 발명은 또 다른 측면에 있어서, 상기 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품의 영양 강화제를 제공한다. Thus, in another aspect, the present invention provides a nutrition enhancer for food comprising a protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to the method of the present invention.

본 발명은 또 다른 측면에 있어서, 상기 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품 개량제를 제공한다. In another aspect, the present invention provides a food improving agent comprising a protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to the method of the present invention.

상기 식품 개량제란 식품에 첨가함으로써 식품 가공상의 문제점을 해결하고, 더 좋은 가공식품을 만들기 위하여 사용하는 첨가물을 의미한다. 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물은 드레싱, 마요네즈, 푸딩, 두부, 이유식, 과자, 및 빵으로 이루어진 군에서 선택된 식품의 식품 개량제로서 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물은 음료와 같이 고용해도가 요구되는 식품의 영양강화용에 사용될 수도 있고, 육가공 및 기타 가공품의 식품 개량제로 사용함으로써 유화제로 작용하여 식품 가공을 보다 용이하게 할 수 있다. The food improver means an additive used to solve food processing problems by adding to foods and to make better processed foods. The protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to the method of the present invention may be used as a food improving agent for food selected from the group consisting of dressing, mayonnaise, pudding, tofu, baby food, snack food, and bread, but is not limited thereto. . According to the method of the present invention, the protein or protein hydrolyzate having improved physical properties may be used for nutritional enhancement of foods requiring high solubility, such as beverages, or as food emulsifiers for meat processing and other processed products, thereby acting as an emulsifier to process food. Can be made easier.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성을 개선하는 방법은 종래의 단백질의 숙시닐화 방법에 비해, 반응 매질 중에 완충제를 사용하지 않고, 무수 숙신산의 양을 현저히 감소시킬 수 있고, 투석 과정을 생략할 수 있어, 반응물질의 양 및 반응과정을 줄이면서도 원하는 단백질의 효과적인 물성 개선 효과를 얻을 수 있으며, 특히 수용성 증가는 종래 방법에 비해 더 향상시킬 수 있는 보다 간편하고, 효율적이며 경제적인 방법이라고 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법에 의해 보다 효율적이고 경제적으로 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 제조할 수 있으며, 그러한 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물을 식품 개량제 또는 식품의 영양 강화제로서 사용하여 보다 우수한 가공식품을 보다 낮은 원가로 제조할 수 있다. As described above, the method of improving the physical properties of a protein or protein hydrolyzate according to the present invention can significantly reduce the amount of succinic anhydride without using a buffer in the reaction medium, as compared to the conventional method of succinylation of proteins. In addition, the dialysis process can be omitted, thereby reducing the amount of reactants and the reaction process, and achieving an effective physical property improvement effect of the desired protein. Particularly, the increase in water solubility is simpler, more efficient, and more improved than the conventional method. It's an economic way. Therefore, the protein or protein hydrolyzate having improved physical properties can be produced more efficiently and economically by the method of the present invention, and the protein or protein hydrolyzate having improved physical properties can be used as a food improver or food enhancer. Good processed foods can be produced at lower cost.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples are only for the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by them in any sense.

실시예 1: 단백질의 물성 개선 방법(1)Example 1: Method of improving physical properties of protein (1)

1) 단백질 희석 단계 1) Protein Dilution Step

농축 미강 단백질은 한국특허공개 2007-0092391의 실시예 1에 제시된 방법으로 제조한 것으로 20 w/w% 용액이 되도록 물을 가하여 30 분간 교반하면서 수화시켜 입자가 고르게 분산되도록 하였다. 그런 다음, 실내 온도 조건 하에서 1 N 수산화나트륨 수용액을 천천히 주입하면서 최종 pH를 7 ~ 9로 조정하였다. Concentrated rice bran protein was prepared by the method given in Example 1 of Korean Patent Publication No. 2007-0092391. Water was added to a 20 w / w% solution, followed by hydration with stirring for 30 minutes, so that the particles were evenly dispersed. The final pH was then adjusted to 7-9 while slowly injecting 1 N aqueous sodium hydroxide solution at room temperature.

2) 단백질의 숙시닐화 (succinylation)2) Succinylation of Proteins

상기 제조된 단백질 희석액에 단백질 중량 대비 10 w/w%의 무수 숙신산(succinic anhydride)을 첨가한 뒤 교반하면서, 실내 온도 조건 하에서 1 N의 수산화나트륨 용액을 천천히 주입해 pH 7 ~ 9를 유지하며 약 4 시간 반응시켰다.
To the protein dilution prepared above, 10 w / w% succinic anhydride (succinic anhydride) relative to the weight of the protein was added and stirred, while slowly injecting 1 N sodium hydroxide solution at room temperature to maintain pH 7-9. The reaction was carried out for 4 hours.

실시예 2: 단백질 가수분해물의 물성 개선 방법(1)Example 2: Method of improving physical properties of protein hydrolyzate (1)

1) 단백질 가수분해 단계 1) Protein Hydrolysis Step

농축 미강 단백질은 한국특허공개 2007-0092391의 실시예 1에 제시된 방법으로 제조한 것으로 10w/w% 용액이 되도록 물을 가하여 90℃에서 감균 처리 후 탄수화물 분해효소인 셀룰레이즈(cellulase)로 가수분해하였다. Concentrated rice bran protein was prepared by the method described in Example 1 of Korean Patent Application Publication No. 2007-0092391, and water was added to a 10w / w% solution and sterilized at 90 ° C., followed by hydrolysis with a cellulase, a carbohydrate degrading enzyme. .

2) 단백 가수분해물의 숙시닐화 (succinylation)2) Succinylation of Protein Hydrolysates

상기 제조된 단백질 가수분해액에 단백질 중량 대비 10 w/w%의 무수 숙신산(succinic anhydride)을 첨가한 뒤 교반하면서, 실내 온도 조건 하에서 1 N의 수산화나트륨 용액을 천천히 주입해 pH 7 ~ 9를 유지하며 약 4 시간 반응시켰다.
10 w / w% succinic anhydride (succinic anhydride) relative to the weight of the protein is added to the prepared protein hydrolyzate and stirred, while slowly injecting 1 N sodium hydroxide solution under room temperature to maintain pH 7-9. And reacted for about 4 hours.

비교예 1: 인산염 완충제를 이용한 단백질의 숙시닐화Comparative Example 1: Succinylation of Protein with Phosphate Buffer

하기 표 1에 제시된 조건을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 숙시닐화된 단백질을 제조하였다.A succinylated protein was prepared in the same manner as in Example 1 except for the conditions shown in Table 1 below.

Figure pat00001

Figure pat00001

비교예 2: 농축 미강 단백질Comparative Example 2: Concentrated Rice Bran Protein

숙시닐화하기 전의 농축 미강 단백질로서, 한국특허공개 2007-0092391의 실시예 1에 기재된 방법으로 제조하였다.
As a concentrated rice bran protein before succinylation, it was prepared by the method described in Example 1 of Korean Patent Publication No. 2007-0092391.

실험예 1: 숙시닐화된 단백질의 물성 측정Experimental Example 1: Measurement of physical properties of succinylated protein

1) 수용성 (Water Solubility Index) 측정1) Water Solubility Index

실시예 1,2 및 비교예 1,2에서 얻어진 단백질에 대해 수용성(WSI)을 측정하기 위해 하기 표 2와 같은 방법을 수행하였다. In order to measure the water solubility (WSI) for the proteins obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the same method as in Table 2 was performed.

Figure pat00002

Figure pat00002

2) 유화력(Emulsifying Activity Index) 측정 2) Emulsifying Activity Index

실시예 1,2 및 비교예 1,2에서 얻어진 단백질에 대해 유화력(EAI)을 측정하기 위해 Pearce and Kinchella(1978) 방법에 따라 하기 표 3과 같은 방법을 수행하였다. In order to measure the emulsifying power (EAI) for the proteins obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the method as described in Table 3 was carried out according to the method of Pearce and Kinchella (1978).

Figure pat00003

Figure pat00003

(3) 결과(3) results

상기 실시예 1,2 및 비교예 1에서 얻어진 숙시닐화한 단백질과 숙시닐화 하기 전 상태인 비교예 2의 단백질의 수용성 및 유화력 측정결과를 하기 표 4에 나타내었다. Table 4 shows the results of measuring the water solubility and emulsifying power of the succinylated protein obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and the protein of Comparative Example 2 before succinylation.

Figure pat00004
Figure pat00004

실시예 1의 미강 단백질은 물성을 개선하는 과정을 수행하지 않은 비교예 2의 미강 단백질에 비해 수용성(Water Solubility Index) 및 유화력(Emulsifying capacity)이 현저히 향상되었다. 종래 방법에 의해 숙시닐화된 미강 단백질인 비교예 1의 결과와 비교해 볼 때, 실시예 1의 미강 단백질은 비교예 1에 비해 더 높은 용해성을 나타내었다. 비교예 1에 비해 무수 숙신산 첨가량이 1/10 이하 수준인 것을 고려하면, 물성 개선 효과가 매우 뛰어나다고 할 수 있으며, 매우 경제적인 방법이라고 할 수 있다. 또한, 실시예 1의 방법은 비교예 1에서의 방법과 달리 투석 과정을 추가로 수행하지 않아 공정이 간편해 대량생산을 위한 단백질의 물성 개선 제조 방법으로 우수하다고 할 수 있다. 실시예 2를 통해 단백질뿐만 아니라 단백 가수분해물을 숙시닐화 할 경우 용해도 및 유화력이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있다.
The rice bran protein of Example 1 was significantly improved in water solubility index and emulsifying capacity compared to the rice bran protein of Comparative Example 2, which did not perform the process of improving physical properties. Compared with the results of Comparative Example 1, which is succinylated rice bran protein by the conventional method, the rice bran protein of Example 1 showed higher solubility than Comparative Example 1. Considering that the amount of succinic anhydride added is 1/10 or less compared to Comparative Example 1, it can be said that the effect of improving physical properties is very excellent, and it is a very economical method. In addition, unlike the method of Comparative Example 1, the method of Example 1 may be said to be excellent as a method for improving the physical properties of proteins for mass production since the process is simple because no additional dialysis process is performed. When succinylating protein hydrolyzate as well as protein through Example 2, it can be seen that the solubility and emulsification power is greatly improved.

실시예 3: 물성이 개선된 단백질 분말의 제조Example 3: Preparation of Protein Powder with Improved Physical Properties

상기 실시예 1에서 반응이 완료된 단백질 액을 주입 공기 온도 150~190℃, 배풍 온도 80~100℃, 노즐 압력 1.2~1.8bar로 분무 건조하여 물성이 개선된 단백질 분말을 얻었다. The protein solution in which the reaction was completed in Example 1 was spray dried at an injection air temperature of 150 to 190 ° C., an air blowing temperature of 80 to 100 ° C., and a nozzle pressure of 1.2 to 1.8 bar to obtain a protein powder having improved physical properties.

Claims (10)

농축 단백질, 단백질 슬러리 또는 단백질 가수분해물을 완충제 미함유 수중에 1-20 w/w%로 희석하여 단백질 희석액을 제조하는 단계;
상기 단백질 희석액 중의 단백질을 숙시닐화 하는 단계;
상기 숙시닐화된 단백질을 분말화하는 단계를 포함하는,
단백질 또는 단백질 가수분해물의 물성을 개선하는 방법. Preparing a protein dilution by diluting the concentrated protein, protein slurry or protein hydrolyzate to 1-20 w / w% in buffer free water;
Succinylating the protein in the protein dilution;
Powdering the succinylated protein,
A method of improving the physical properties of a protein or protein hydrolyzate. 제 1 항에 있어서, 상기 물성은 수용해도 또는 유화력인 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the physical property is water solubility or emulsifying power. 제 1 항에 있어서, 상기 단백질은 쌀 또는 미강 단백질, 콩 단백질, 완두 단백질, 유 단백질, 또는 난 단백질이며, 상기 단백질 가수분해물은 상기 단백질을 탄수화물 분해 효소 또는 단백 분해 효소로 분해한 것임을 특징으로 하는 방법. The protein of claim 1, wherein the protein is rice or rice bran protein, soy protein, pea protein, milk protein, or egg protein, and the protein hydrolyzate is obtained by digesting the protein with carbohydrate or protease. Way. 제 1 항에 있어서, 상기 숙시닐화 하는 단계는 단백질 희석액을 pH 7 ~ 10으로 유지하면서 단백질 중량 대비 1 ~ 25 w/w%의 무수 숙신산을 가하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the succinylating is performed by adding 1-25 w / w% succinic anhydride to the protein weight while maintaining the protein dilution at pH 7-10. 제 4 항에 있어서, 1 ~ 5 시간동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 4, wherein the reaction is carried out for 1 to 5 hours. 제 1 항에 있어서, 상기 분말화하는 단계는 분무건조에 의한 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the powdering step is characterized in that by spray drying. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 물성이 개선된 단백질 또는 단백질 가수분해물.A protein or protein hydrolyzate having improved physical properties according to any one of claims 1 to 6. 제 7 항의 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품의 영양 강화제. A nutrition enhancer in foods comprising the protein or protein hydrolyzate of claim 7. 제 7 항의 단백질 또는 단백질 가수분해물을 포함하는 식품 개량제.A food improving agent comprising the protein or protein hydrolyzate of claim 7. 제 9 항에 있어서, 상기 식품은 드레싱, 마요네즈, 푸딩, 두부, 이유식, 과자, 및 빵으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 식품 개량제. The food improving agent according to claim 9, wherein the food is selected from the group consisting of dressings, mayonnaise, puddings, tofu, baby foods, sweets, and breads.
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