한국식품위생안전성학회지 Vol.35 No.1 (p.83-92)

|Article|
쌀가루로부터 이소말토올리고당 제조를 위한 효소반응 최적 조건

Optimum Conditions of Enzymatic Reactions for Production of Isomaltooligosaccharides from Rice Flour
키워드 :
Isomaltooligosaccharides,Rice flour,Enzymatic reaction,HPLC

목차

ABSTRACT
Materials and Methods
   재료
   쌀가루의 액화 반응
   이소말토올리고당(IMO)의 제조
   환원당 측정
   HPLC-CAD를 이용한 올리고당 분석
   통계처리
Results and Discussion
   쌀가루의 액화반응 최적 조건
   HPLC-CAD를 이용한 말토올리고당 및 이소말토올리고당의 동시분석
   당화효소의 선정
   당화효소와 전이효소의 농도에 따른 IMO의 생산
   당화효소와 전이효소의 최적 반응시간
국문요약
References

초록

쌀 소비 촉진과 쌀가공품의 다양화를 위해 쌀가루를 이용한 이소말토올리고당 제조에 대해 연구하였다. 최적 반응 조건을 확립하기 위해서 상업용 효소인 Termamyl 2X, Maltogenase L, Promozyme D2, Fungamyl 800L, Trnasglucosidase L을 사용하였고, 당류는 HPLC-CAD를 이용하여 말토올리고당과 이소말토올리고당을 동시분석하여 제조 조건별로 당의 구성 및 함량을 확인하였다. 액화반응의 최적화 조건을 탐색하기 위해 효소의 농도 (0.025%, 0.05%, 0.075%, 0.1%)와 시간(1 h, 2 h)에 변화를 주어 반응시켰으며, 가수분해 정도를 확인하기 위해 액화액의 환원당 함량을 측정하였다. 그 결과 Termamyl 2X 를 0.075% 첨가하여 2시간 동안 반응하였을 때 환원당 함량이 138.26 g/L로 가장 높았다. 당화·전이반응의 최적화 조건을 확인하기 위해 효소의 종류, 효소농도, 효소반응시간을 달리하여 이소말토올리고 당을 제조하였다. Maltogenase L, Promozyme D2, Transglucosidase L을 동시에 첨가하여 반응시켰을 때 isomaltose와 panose를 많이 생산하면서 총 이소말토올리 고당의 함량이 가장 높게 나타났다. 그리고 효소의 첨가량을 결정하기 위해 각각 농도에 변화를 주어 시간별로 당 함량을 검토하였다. 그 결과, Maltogenase L은 0.0015%, Promozyme D2는 0.05-0.1%, TransglucosidaseL은 0.1%를 첨가하였을 때, glucose의 함량은 감소되고 중합도가 높은 이소말토올리고당의 함량은 증가하는 효과가 있었다. 최적 효소반응시간 결정을 위해 6시간마다 생성물의 변화를 관찰한 결과, 36시간에 총 이소말토올리고당이 75.36 g/L로 가장 높은 것으으로 확인되었다. 최적 조건으로 제조된 이소말토올리고당은 18 brix였고, isomaltose 35.11 g/L, panose 11.97 g/L, isomaltotriose 19.95 g/L, isomaltotetraose 7.46 g/L, isomaltopentaose 1.05 g/L 이 생성되었으며, 총당 중 이소말토올리고당의 비율은 56.37%였다.
This study investigated the optimal conditions of enzymatic reaction for production of isomaltooligosaccharides (IMO) using rice flour. To manufacture IMO, commercial enzymes (Termamyl 2X, Maltogenase L, Promozyme D2, Fungamyl 800L and Transglucosidase L) were used. The sugar composition and amount of IMO were examined by HPLC with charged aerosol detector (HPLC-CAD) in each manufacturing process. Liquefaction reaction was performed according to different Termamyl 2X concentrations (0.025%, 0.05%, 0.075%, 0.1%) and reaction times (1 h, 2 h). As a result, the reducing sugar content was the highest at 138.26 g/L when 0.075% Termamyl 2X was added for 2 hours. In order to optimize simultaneous saccharification and transglucosylation, experiments on enzyme selection, enzyme concentration and enzyme reaction time were conducted. Reaction with 0.0015% Maltogenase L, 0.05-0.1% Promozyme D2 and 0.1% Tansglucosidase L was effective in decreasing glucose content and increasing content of IMO with a high degree of polymerization. A change in sugar content was observed every 6 hours to determine the optimal reaction time, and the highest IMO was produced after 36 hours of reaction (75.36 g/L). The IMO prepared under optimal conditions showed isomaltose, 35.11 g/L; panose, 11.97 g/L; isomaltotriose, 19.95 g/L; isomaltotetraose, 7.46 g/L; isomaltopentaose, 1.05 g/L at 18 brix and the ratio of IMO in the total sugar was 56.37%.