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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정갑섭
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 동명대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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숙성 홍어회 가공공정에서 어육이나 홍어애 등을 선별한 후 홍어 원물의 약 50% 정도에 해당하는 부산물이 발생하고 있다. 이 부산물들은 껍질과 연골 등으로 구성되어 있으나 별도의 처리과정 없이 대부분 폐기되고 있으며, 악취발생과 해충번식 등 환경오염을 초래할 뿐만 아니라 폐기처리 비용을 발생시키고 있다. 따라서 생물자원 재이용과 이를 통한 환경오염 방지 등을 위하여 폐기되는 홍어 연골과 껍질을 회수하여 유효성분인 콘드로이틴 황산과 콜라겐 펩타이드를 추출하고 추출특성을 고찰함으로써 건강기능성 식품이나 향장품 혹은 의약품 소재로 활용하기 위한 기초연구를 하였다.
두 가지 단백질 가수분해 효소를 사용하여 연골로부터 콘드로이틴 황산을 분해추출하고, 껍질로부터 콜라겐 펩타이드를 분해추출하여 추출 조건별 수율과 함량, 유리 아미노산의 함량 및 분자량 등을 측정하였다.
홍어 연골을 분쇄하여 원료대비 3배의 물을 가수하고, 단백질 분해 효소로 alcalase 1%와 protamex 1%를 첨가하여 효소분해한 결과 콘드로이틴 황산의 추출 수율은 약 32.55%로 얻어졌으며, 이를 동결건조하여 분말화하였다.
홍어 연골의 일반성분 중 단백질과 탄수화물의 함량은 각각 63.1%와 34.8%로 측정되었으나 alcalase와 protamex로 효소분해한 분해물 중의 단백질과 콘드로이틴 황산의 함량은 각각 74.42%와 23.85%로 측정되었다. 그리고 홍어의 특성상 어육이나 부산물에는 암모니아나 trimethyl amine (TMA) 등이 함유되어 주요한 냄새성분으로 작용하는데 콘드로이틴 황산 제조 시에 활성탄을 첨가한 탈취과정으로 약 30%의 TMA 감소효과를 얻었다.
한편 홍어 껍질에 2.5배 가수하고 가압추출한 다음 단백질 분해 효소로 alcalase와 flavorzyme을 각각 0.1%씩 첨가하여 가수분해함으로써 콜라겐 펩타이드를 추출하였고, 추출된 콜라겐 펩타이드는 탄수화물이 측정되지 않았고 95.5%의 단백질로 구성되었음을 확인하였다.
콜라겐에는 특정 아미노산이 존재하는데 홍어 껍질에서 추출한 콜라겐 펩타이드에 함유된 유리 아미노산의 함량을 분석한 결과 glycine 19.32% > hydroxy proline 16.25% > proline 12.35% > arginine 10.52% > glutamic acid 7.58%의 순으로 측정되었고, 콜라겐 이외의 단백질에는 함유량이 극히 적은 glycine의 함량이 가장 높게 측정되었으며, 콜라겐에서만 발견되는 hydroxy proline의 함량도 높게 측정되어 전형적인 콜라겐 단백질의 특성을 나타내었으며, arginine을 비롯한 8종의 필수 아미노산을 함유하는 것으로 측정되었다.
GPC분석에 의한 콘드로이틴 황산의 분자량은 약 2.85×105 Da.으로 상어연골 유래 콘드로이틴 황산의 분자량과 유사하게 측정되었으며, 콜라겐 펩타이드의 분자량은 1,015 Da.으로 측정되어 약 3,000 Da.의 분자량을 가진 시판 제품에 비하여 콜라겐 식품 소재로서 경쟁력이 있는 것으로 판단되었으며, 콘드로이틴 황산의 순도는 26.63%, 콜라겐 펩타이드의 순도는 100%로 나타났다.
이러한 결과들로부터 폐기되는 홍어의 연골과 껍질로부터 각각 추출한 콘드로이틴 황산과 콜라겐 펩타이드는 건강 기능성 식품 및 의약품 소재로 활용 가능할 것으로 기대되었다.
두 가지 단백질 가수분해 효소를 사용하여 연골로부터 콘드로이틴 황산을 분해추출하고, 껍질로부터 콜라겐 펩타이드를 분해추출하여 추출 조건별 수율과 함량, 유리 아미노산의 함량 및 분자량 등을 측정하였다.
홍어 연골을 분쇄하여 원료대비 3배의 물을 가수하고, 단백질 분해 효소로 alcalase 1%와 protamex 1%를 첨가하여 효소분해한 결과 콘드로이틴 황산의 추출 수율은 약 32.55%로 얻어졌으며, 이를 동결건조하여 분말화하였다.
홍어 연골의 일반성분 중 단백질과 탄수화물의 함량은 각각 63.1%와 34.8%로 측정되었으나 alcalase와 protamex로 효소분해한 분해물 중의 단백질과 콘드로이틴 황산의 함량은 각각 74.42%와 23.85%로 측정되었다. 그리고 홍어의 특성상 어육이나 부산물에는 암모니아나 trimethyl amine (TMA) 등이 함유되어 주요한 냄새성분으로 작용하는데 콘드로이틴 황산 제조 시에 활성탄을 첨가한 탈취과정으로 약 30%의 TMA 감소효과를 얻었다.
한편 홍어 껍질에 2.5배 가수하고 가압추출한 다음 단백질 분해 효소로 alcalase와 flavorzyme을 각각 0.1%씩 첨가하여 가수분해함으로써 콜라겐 펩타이드를 추출하였고, 추출된 콜라겐 펩타이드는 탄수화물이 측정되지 않았고 95.5%의 단백질로 구성되었음을 확인하였다.
콜라겐에는 특정 아미노산이 존재하는데 홍어 껍질에서 추출한 콜라겐 펩타이드에 함유된 유리 아미노산의 함량을 분석한 결과 glycine 19.32% > hydroxy proline 16.25% > proline 12.35% > arginine 10.52% > glutamic acid 7.58%의 순으로 측정되었고, 콜라겐 이외의 단백질에는 함유량이 극히 적은 glycine의 함량이 가장 높게 측정되었으며, 콜라겐에서만 발견되는 hydroxy proline의 함량도 높게 측정되어 전형적인 콜라겐 단백질의 특성을 나타내었으며, arginine을 비롯한 8종의 필수 아미노산을 함유하는 것으로 측정되었다.
GPC분석에 의한 콘드로이틴 황산의 분자량은 약 2.85×105 Da.으로 상어연골 유래 콘드로이틴 황산의 분자량과 유사하게 측정되었으며, 콜라겐 펩타이드의 분자량은 1,015 Da.으로 측정되어 약 3,000 Da.의 분자량을 가진 시판 제품에 비하여 콜라겐 식품 소재로서 경쟁력이 있는 것으로 판단되었으며, 콘드로이틴 황산의 순도는 26.63%, 콜라겐 펩타이드의 순도는 100%로 나타났다.
이러한 결과들로부터 폐기되는 홍어의 연골과 껍질로부터 각각 추출한 콘드로이틴 황산과 콜라겐 펩타이드는 건강 기능성 식품 및 의약품 소재로 활용 가능할 것으로 기대되었다.
목차
Ⅰ. 서론 ···············································································································1Ⅱ. 재료 및 방법 ······························································································51. 실험 재료·······································································································52. 연골을 이용한 콘드로이틴 황산 제조 ···················································52.1 콘드로이틴 황산의 추출·······································································52.2 콘드로이틴 황산 정량 ···········································································82.2.1 시액의 조제······················································································82.2.2 정량조작 ····························································································82.3 콘드로이틴 황산 분자량 측정 ·····························································92.4 냄새 저감 실험 ·····················································································123. 껍질을 이용한 콜라겐 펩타이드 제조 ···················································133.1 콜라겐 펩타이드 추출 ·······································································133.2 콜라겐 펩타이드의 유리 아미노산 분석 ·······································153.3 콜라겐 펩타이드의 분자량 측정 ·····················································17Ⅲ. 결과 및 고찰 ···························································································191. 콘드로이틴 황산 제조 ·············································································191.1 홍어 연골의 일반성분 ·········································································191.2 콘드로이틴 황산 수율 및 함량 ·······················································211.3 콘드로이틴 황산 분자량 ···································································251.4 냄새 저감 효과 ···················································································282. 콜라겐 펩타이드 제조 ···············································································302.1 콜라겐 펩타이드 일반성분 ·······························································302.2 콜라겐 펩타이드의 유리 아미노산 ·················································322.3 콜라겐 펩타이드의 분자량 ·······························································34Ⅳ. 결론 ·············································································································36참고문헌 ·········································································································38Abstract ··········································································································40
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