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반응표면분석법(RSM)을 이용한 갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 단백질 가수분해물의 최적화 및 소재화 특성 평가 KCI 등재

Optimization and characterization of protein hydrolysates from Tenebrio molitor and Gryllus bimaculatus using response surface methodology

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/446631
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산업식품공학 (Food Engineering Progress)
한국산업식품공학회 (Korean Society for Food Engineering)
초록

본 연구는 미래의 식품 자원으로 주목받고 있는 갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미에서 유래한 단백질 가수분해물의 생산 조건을 최적 화하고 기능적 특성을 규명하고자 했다. 반응표면분석법(RSM)을 적용하여 효소 가수분해 조건을 최적화하고, 중심합성계획모델을 적용하여 최적의 조건을 도출하였다. 이러한 조건에서 생성된 곤충 단백 가수분해물은 항산화 활성(DPPH, ABTS, FRAP 분석 등)과 용해도, 유지흡착력, 유화력, 시험관 내 소화율 등 물리화학적 특성 을 평가하였다. 갈색거저리 가수분해물의 경우 우수한 소화율과 유 지흡착력을 보였고, 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 경우 높은 항산화 활성을 보였다. 두 가수분해물 모두 넓은 pH 범위에서 높은 용해도 를 보였기에 다양한 식품 소재로 사용될 수 있는 가능성이 높을 것 으로 사료된다. 본 연구는 곤충 유래 단백질 가수분해물을 기능성 식품 재료로 활용할 수 있는 가능성을 강조하며, 전 세계의 식량 불안정을 해결하기 위한 대체 단백질 공급원 개발에 대한 방법을 제공한다. 최적화된 단백질 가수분해물은 기능성 식품의 유망한 성 분으로 작용 가능하므로, 지속 가능한 식품 및 미래의 영양에 대한 올바른 전략을 구성하는 데 기여할 수 있다.

This study aimed to optimize the production conditions and characterize the functional properties of protein hydrolysates derived from Tenebrio molitor and Gryllus bimaculatus, which are emerging as future food resources. Response surface methodology was applied to optimize enzymatic hydrolysis using a Central Composite Design model to determine the optimal conditions. The protein hydrolysates produced under these conditions were evaluated for antioxidant activity (DPPH, ABTS, and FRAP assays) and physicochemical properties, including solubility, oil absorption capacity, emulsifying capacity, and in vitro digestibility. The hydrolysate from T. molitor exhibited superior digestibility and oil absorption capacity, whereas the G. bimaculatus hydrolysate showed remarkable antioxidant activity. Both hydrolysates demonstrated high solubility over a wide pH range, suggesting their potential applications in various food systems. This study highlights the feasibility of using insect-derived protein hydrolysates as functional food ingredients and offers valuable insights into the development of alternative protein sources to address global food shortages. Optimized hydrolysates can serve as promising ingredients in functional foods, contributing to sustainable food systems and future nutritional strategies.

목차
Abstract
서 론
재료 및 방법
    재료 및 시약
    시료 전처리
    항산화능 확인
    물성
    통계 분석
결과 및 고찰
    반응표면분석법(RSM)을 통한 최적 조건 확립
    DPPH를 이용한 갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 라디칼 소거 활성 측정
    ABTS를 이용한 갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 라디칼 소거 활성 측정
    FRAP을 이용한 갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 환원력 측정
    갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 총 폴리페놀(TPC) 함량
    갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 과산화수소소거 활성 측정
    갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 용해도
    갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 유분흡착력및 유화력 측정
    갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 소화율 측정(in vitro)
    갈색거저리 및 쌍별귀뚜라미 가수분해물의 구성/유리아미노산
요 약
ORCID
References
저자
  • 고지윤(삼성웰스토리 식품연구소) | Jiyun Ko (Food R&D Institute, Samsung Welstory Inc., Yongin 16908, Korea)
  • 박찬혁(삼성웰스토리 식품연구소) | Chanhyuk Park (Food R&D Institute, Samsung Welstory Inc., Yongin 16908, Korea)
  • 최준혁(삼성웰스토리 식품연구소) | Junhyuk Choi (Food R&D Institute, Samsung Welstory Inc., Yongin 16908, Korea)
  • 신혜원(삼성웰스토리 식품연구소) | Hyewon Shin (Food R&D Institute, Samsung Welstory Inc., Yongin 16908, Korea) Corresponding author
  • 윤상민(삼성웰스토리 R&D센터) | Sangmin Yoon (Food R&D Center, Samsung Welstory Inc., Seongnam 13638, Korea)