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순물로부터 기능성 물질의 분리, 가공적성 및 이용에 관한 연구 Separation and Utilization of Functional Compounds from Sunmul

순물로부터 기능성 물질의 분리, 가공적성 및 이용에 관한 연구 - 1 -

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세부과제 1. 순물의 분리 방법 및 최적조건 확립 세부과제 2. 기능성 성분분석 및 가공적성 조사 세부과제 3. 순물의 변질 방지 방법 확립 세부과제 4. UF, NF 분리제품의 이용방법 조사 - 3 -

세부과제 1. 순물의 분리방법 및 최적조건확립 - 4 -

세부과제 2. 기능성 성분분석 및 가공적성 조사 - 5 -

세부과제 3. 순물의 변질 방지방법 확립 - 6 -

세부과제 4. UF, NF 분리제품의 이용방법조사 - 7 -

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Research 1. Optimal separation conditions of functional compounds from sunmul by membrane process - 10 -

Research 2. Functional compounds and properties of sunmul powder separated by UF and NF - 11 -

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Research 3. Prevention of sunmul spoilage before membrane process - 13 -

Research 4. Development of functional products using UF and NF retentate powder from sunmul - 14 -

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Research 1. Optimal separation conditions of functional compounds from sunmul by membrane process - 16 -

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Research 2. Functional compounds and properties of sunmul powder separated by UF and NF - 18 -

Research 3. Prevention of sunmul spoilage before membrane process - 19 -

Research 4. Development of functional products using UF and NF retentate powder from sunmul - 20 -

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목 차 세부과제 1. 순물의 분리 방법 및 최적조건확립 - 24 -

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세부과제 2. 기능성 성분분석 및 가공적성 조사 - 26 -

세부과제 3. 순물의 변질 방지 방법확립 - 27 -

세부과제 4. UF, NF 분리제품의 이용방법 조사 - 28 -

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제 1 장 연구개발과제의 개요 - 31 -

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기 - 40 -

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제 2 장 국내외 기술개발 현황 - 42 -

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제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 - 44 -

Microfiltration(MF) Lab-Scale Ultrafiltration(UF) Pilot-Plant Ultrafiltration(UF) Pilot-Plant Nanofiltration(NF) - 45 -

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50 40 Flux(l/m 2 hr) 30 20 10 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 TMP(bar) - 58 -

70 60 10 o C 25 o C 40 o C 50 Flux(l/m 2 hr) 40 30 20 10 0 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 Time(hrs) - 59 -

40 45 50 55 55 60 35 40 45 50 50 30 35 40 45 50 Flux(l/m 2 hr) 40 30 20 20 30 40 50 60 Temp.( o C) 25 20 30 35 35 40 40 45 1.8 TMP(bar) 2.0 2.2 2.4 10 15 20 30 25 Temp.( o C) 35 40 15 10 30 35 25 35 30 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 TMP(bar) - 60 -

0.14 0.12 0.10 10 o C 25 o C 40 o C Fouling index 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0 5 10 15 20 25 Time(min) - 61 -

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50 40 Flux(l/m 2 hr) 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 350 Pressure(psig) - 66 -

50 40 10 o C 25 o C 40 o C Flux(l/m 2 hr) 30 20 10 0 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 Time(hrs) - 67 -

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40 40 35 45 55 50 30 Flux(l/m 2 hr) 45 40 35 30 25 20 160 170 180 190 Pressure(psig) 200 210 10 15 20 25 30 Temp.( o C) 40 35 20 25 30 35 40 45 50 55 Temp.( o C) 40 45 25 40 20 35 40 35 15 30 35 30 10 150 160 170 180 190 200 210 Pressure(psig) - 69 -

0.16 0.14 0.12 10 o C 25 o C 40 o C Fouling index 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0 5 10 15 20 Time(min) - 70 -

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일반성분 분석은 AOAC 방법 83) 에 따라, 수분은 105 상압가열건조법, 조단백 질은 micro-kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법, 회분은 550 에서 직접회화법으로 분석하였다. 탄수화물은 시료에서 수분, 조지방, 조단백질 및 회분의 함량을 빼서 계산하였다. 비단백태질소(non-protein nitrogen, NPN)는 Bertola 등 84) 의 방법 에 따라 trichloroacetic acid로 단백질을 침전시킨 후, 여과하여 여과지에 남은 침전물을 건조시켜 micro-kjeldahl법으로 질소량을 계산하여 순단백질함량을 측 정하였다. NPN 함량은 조단백질함량에서 순단백질 함량을 빼서 계산하였다. - 88 -

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Time (min) Solvent A (%) Solvent B (%) 0 100 0 1.9 100 0 18.1 43 57 18.6 0 100 22.3 0 100 23.2 100 0 26.0 100 0-91 -

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Volume after whipping( ml) - before whipping( ml) Volume before whipping( ml) 100-93 -

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SP 1) UF 2) NF 3) Mositure 7.87±1.08 10.08±0.25 5.63±0.11 Ash 24.18±1.16 12.88±1.16 17.5±0.37 Crude fat 2.60±0.11 0.94±0.09 0.62±0.11 Crude protein (NPN 4) ) 15.53±0.71 (8.02±0.75) 30.06±1.41 (20.04±1.04) 5.23±0.08 (5.08±)0.01 Carbohydrate 50.24±1.46 45.59±0.71 71.25±0.37-95 -

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Isoflavones Sunmul UF NF Daidzin 146.25 218.78 396.24 Malonyl Glycitin 32.34 24.63 56.08 Genistin 208.11 105.68 388.40 Daidzin 1.19 N.D. * 2.96 Acetyl Glycitin 0.88 0.24 8.54 Genistin 10.59 7.92 1.06 Daidzin 50.88 36.87 62.23 Glucoside Glycitin 15.78 12.46 25.70 Genistin 8.82 6.94 15.21 Daidzein 35.35 18.45 32.27 Aglycone Glycitein 0.58 0.58 0.57 Genistein 7.84 4.86 0.82 Total 518.61 437.41 990.08-97 -

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Sunmul UF NF Oligosaccharides Sucrose 12.85±0.51 3.61±1.31 15.62±1.02 Raffinose 6.03±0.06 4.19±1.61 5.24±0.16 Stachyose 11.81±0.15 11.60±2.21 19.39±1.95 Total 30.69±0.31 19.29±1.92 39.95±1.20 Saponins 0.097±0.003 0.095±0.001 0.024±0.002 Phytate 0.23±0.01 0.06±0.01 0.09±0.01-99 -

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Amino acid Sunmul UFC NFC Aspartic acid 5.34 7.21 61.08 Glutamic acid 27.33 45.57 54.37 Serine 6.96 1.50 7.04 Histidine 14.13 6.05 27.03 Threonine 2.88 6.45 854.81 Alanine 6.74 6.87 20.14 Arginine 12.59 7.99 486.25 Tyrosine 3.28 3.58 372.84 Glycine 2.21 2.88 104.97 Cysteine 0.64 1.96 - Valine 3.41 2.16 7.94 Methionine 1.97 3.77 29.15 Phenylalanine 0.81 5.19 27.36 Isoleucine 0.84 2.57 14.51 Leucine 1.08 3.88 1.91 Lysine 8.86 24.32 40.70 Total 99.07 131.95 2,110.10-102 -

100 Solubility (%, in water) 80 60 40 20 0 ISP Sunmul UF100 UF80 UF60 NF UF100 : spray dried with UF only UF80 : spray dried with 20% dextrin UF60 : spray dried with 40% dextrin - 103 -

Oil adsorption capacity (g / 100g sample) 140 120 100 80 60 40 20 0 ISP Sunmul UF100 UF80 UF60 NF Water holding capacity (g/100g sample) 600 500 400 300 200 100 0 ISP Sunmul UF100 UF80 UF60 NF - 104 -

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120 100 D.W Protein solubility (%) 80 60 40 20 ISP Sunmul UF100 UF80 UF60 0 2 4 6 8 10 12 120 ph 100 0.1M NaCl Protein solubility (%) 80 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 ph 120 100 0.5M NaCl Protein solubility (%) 80 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 ph - 106 -

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120 100 D.W Protein solubility (%) 80 60 40 20 ISP Sunmul NF 0 2 4 6 8 10 12 120 ph 100 0.1M NaCl Protein solubility (%) 80 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 120 ph 100 0.5M NaCl Protein solubility (%) 80 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 ph - 108 -

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600 Emulsifying activity index 500 400 300 200 100 ISP 4% Sunmul 4% UF60 4% UF80 4% UF100 4% 0 2 4 6 8 10 ph Emulsion activity Index 600 500 400 300 200 100 ISP 6% Sunmul 6% UF60 6% UF80 6% UF100 6% 0 2 4 6 8 10 ph - 111 -

Emusion Stability(%) 100 90 80 70 ISP 4% Sunmul 4% UF60 4% UF80 4% UF100 4% 60 2 4 6 8 10 ph 100 Emulsion Stability(%) 90 80 70 ISP 6% Sunmul 6% UF60 6% UF80 6% UF100 6% 60 2 4 6 8 10 ph - 112 -

Emulsifying activity index 50 45 40 35 30 25 20 NF 4% NF 6% 15 2 4 6 8 10 ph 110 100 NF 4% NF 6% Emulsion stability(%) 90 80 70 60 50 40 2 4 6 8 10 ph - 113 -

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Foaming capacity(%) 80 Distilled water ISP Sunmul UF100 UF80 60 UF60 40 20 0 2 4 6 8 10 80 0.1M NaCl Foaming capacity(%) 60 40 20 0 2 4 6 8 10 80 0.5M NaCl Foaming capacity(%) 60 40 20 0 2 4 6 8 10 ph - 115 -

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Foaming stability(%) 80 70 60 50 40 30 20 (A) 80 70 60 50 40 30 20 (B) ph 2 ph 4 ph 6 ph 8 ph 10 10 10 0 0 10 20 30 40 50 60 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) Time(min) 80 70 (C) 80 70 (D) Foaming stability(%) 60 50 40 30 20 10 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 80 70 (E) Foaming stability(%) 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) - 117 -

Foaming stability(%) 80 60 40 20 (A) ph 2 ph 4 ph 6 ph 8 ph 10 80 70 60 50 40 30 20 (B) 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 80 70 (C) 80 70 (D) Foaming stability(%) 60 50 40 30 20 10 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 80 70 (E) Foaming stability(%) 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) - 118 -

Foaming stability(%) 80 70 60 50 40 30 20 (A) ph 2 ph 4 ph 6 ph 8 ph 10 80 70 60 50 40 30 20 (B) 10 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 80 70 (C) 80 70 (D) Foaming stability(%) 60 50 40 30 20 10 60 50 40 30 20 10 Foaming stability(%) 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 80 (E) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) 0 0 10 20 30 40 50 60 Time(min) - 119 -

콩의 단백질 추출물, ISP, 순물과 UF 및 NF 농축분말의 단백질 subunit pattern을 알아보기 위해, SDS-PAGE를 수행한 결과 Fig. 13과 같은 SDS- PAGE profile을 얻었다. Fling과 Gregerson 120) 은 콩단백질의 주요 단백질 분획 이 glycinin (11S)과 β-conglycinin (7S)인데, glycinin은 산성 subunits (38kd) 와 염기성 subunits (20kd)로 구성되어 있고, β-conglycinin은 α (58kd), α (57kd), β (42kd) subunits으로 이루어져 있다고 보고하였는데, 본 실험에서도 콩 추출물 단백질의 경우 유사한 전기영동 pattern을 확인할 수 있었으며, 그 외 에 66kd 이상인 단백질 band와 24kd 가량의 단백질 band도 관찰할 수 있었 다. 97kd 66kd 45kd 31kd 22kd line 1 2 3 4 5 6 Lane 1, MW standards; lane 2, soybean protein extract; lane 3, ISP; lane 4, UF; lane 5, NF. - 120 -

ISP의 전기영동 pattern은 콩단백질의 pattern과 유사하였으나, ISP의 경우 β -conglycinin의 α 와 α subunit이 관찰되지 않았다. 순물의 경우는 38kd인 산성 subnunit band가 상당히 희미하게 나타났고 콩과 ISP에서 관찰되는 분자량 66kd 이상의 밴드들 중 70kd에 해당하는 하나의 band만이 관찰되어 콩단백질 과는 다소 차이가 있었다. 이것은 분자량이 큰 콩의 단백질 분획이 두부 제조 과 정 중 순물로 빠져나가지 않고 두부로 이행되기 때문인 것으로 생각된다. 이것은 이와 황 121) 이 두부순물의 단백질 pattern을 SDS- PAGE로 분석한 결 과, glycinin과 β-conglycinin의 고유한 subunit은 거의 나타나지 않고 glycinin 의 산성 subunit의 위치에 가늘고 흐린 band만이 나타났다고 보고한 바와 일치 한다. 또한 콩단백질의 단백질 전기영동 pattern에서 관찰되는 분자량이 큰 단백 질 band가 순물에서는 관찰되지 않았으므로 두부 제조 시 분자량이 작은 subunit만이 순물로 이동한다고 보고한 이와 황 121) 의 결과와도 일치한다. UF 농 축분말은 β-conglycinin의 α subunit (58kd)으로 추정되는 band와 glycinin의 산성 subunit (38kd)으로 추정되는 band가 희미하게 관찰되었고 NF 농축분말의 경우는 분자량 20kd 이하의 band만이 관찰되었다. 이것은 UF막의 분자량 cut-off가 NF막보다 크기 때문에 UF 농축분말에서는 비교적 분자량이 큰 band 가 관찰된 것이고 NF 농축분말에서는 저분자 단백질 분획의 band만이 관찰된 것으로 생각된다. - 121 -

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Amino acid ISP Sunmul UF NF Aspartic acid 26.61 11.98 27.62 2.14 Glutamic acid 86.92 20.42 43.02 4.86 Serine 16.7 5.27 12.08 0.3 Histidine 56.63 5.5 14.23 2.77 Threonine 98.15 5.5 11.42 trace Alanine 18.35 5.25 13.17 0.73 Arginine 22.74 3.82 7.8 0.27 Tyrosine 77.44 1.2 9.0 9.61 Glycine 12.2 trace trace trace Cystine trace 2.45 3.65 2.36 Valine 28.45 5.22 11.87 0.88 Methionine 8.2 2.6 6.51 0.24 Phenylalanine 48.55 2.62 4.32 2.16 Isoleucine 25.91 1.99 2.62 2.3 Leucine trace 3.39 4.67 0.46 Lysine 24.97 9.62 24.71 0.94 Total 551.82 86.83 196.69 30.02 RVA는 밀가루나 전분의 호화특성을 측정하기 위하여 amylograph를 대신하 여 쓰여지고 있으며 적은 양의 시료를 사용할 수 있고 기계 작동 시간이 빠르다 는 이점을 가지고 있다. 순물분말과 UF 농축분말을 밀가루 양의 1, 3 및 5% 씩 첨가하여 호화패턴의 변화를 RVA로 측정한 결과는 Fig. 14 및 Table 7과 같다. - 123 -

200 200 Viscosity (RVU) 150 100 50 150 100 50 1 % addition 3 % addition 0 3 6 9 12 15 Time (min) 0 3 6 9 12 15 Time (min) 200 200 Viscosity (RVU) 150 100 50 5 % addition 150 100 50 5 % addition + 3 % salt 0 3 6 9 12 15 0 3 6 9 12 15 Time (min) Time (min) Fig. 14. Viscograms of wheat flour with various concentrations of SP, UFC and ISP by RVA. Control. ISP SP UF-100 UF-80 UF-60-124 -

Table 7. Effects of addition of ISP, summul and UF on RVA viscogram properties Amount of addition Peak (RVU) Trough (RVU) Final viscosity (RVU) Peak time (min) Control (0%) 180.42 111.67 208.33 5.67 ISP 176.25 104.75 197.67 5.60 SP 170.58 103.92 197.92 5.67 1 % UF-100 1) 162.17 98.17 192.42 5.53 UF-80 2) 169.33 103.25 196.17 5.67 UF-60 3) 169.50 101.75 196.33 5.73 ISP 170.00 104.42 198.83 5.67 SP 166.92 102.17 194.92 5.60 3 % UF-100 165.25 97.83 191.83 5.53 UF-80 162.25 97.58 190.92 5.60 UF-60 158.25 95.50 185.92 5.60 ISP 167.92 103.25 188.17 5.47 SP 162.75 96.25 182.08 5.53 5 % UF-100 153.67 90.75 178.33 5.53 UF-80 152.17 90.08 177.33 5.53 UF-60 152.92 91.92 179.25 5.47 5 % + 3 % salt ISP 178.25 103.17 191.08 5.67 SP 170.83 98.92 186.92 5.60 UF-100 164.58 93.75 181.75 5.67 UF-80 165.25 94.92 184.08 5.60 UF-60 165.50 92.83 179.75 5.60 1) UF-100 : spray dried with UF only 2) UF-80 : spray dried with 20% dextrin 3) UF-60 : spray dried with 40% dextrin ISP, 순물 및 UF 농축분말 모두 밀가루에 첨가시, 무첨가구에 비해 최고점도와 최종점도가 감소하였다. 감소정도는 UF 농축분말>순물>ISP의 순이었으며, UF - 125 -

농축분말에 첨가한 dextrin양의 영향은 받지 않았다. 특히, 각 시료 5%를 밀가 루에 첨가했을 경우에 점도가 가장 많이 감소하였고, UF 분말 5%를 밀가루에 첨가한 경우, 대조구의 최고점도보다는 약 20% 정도, 최종점도보다는 약 10% 정도 감소하였다. 따라서 UF 농축분말 첨가 시 나타나는 점도의 감소를 보완하 기 위해 밀가루 양의 3%에 해당하는 소금과 UF 농축분말 5%를 밀가루에 첨가 하여 호화패턴을 조사한 결과, 대조구 보다는 작았지만 최고점도가 1% 시료첨가 구와 비슷하게 증가하였다. NF 농축분말을 밀가루에 1, 3, 및 5% 첨가하여 호화패턴을 분석한 결과는 Fig. 15와 Table 8에 나타내었다. NF 농축분말을 첨가한 경우도 UF 농축분말 을 첨가한 경우와 마찬가지로, 그 첨가량이 증가할수록 최고점도과 최종점도 모 두 감소하였다. 그러나, UF 첨가구는 5% UF 농축분말의 첨가로 인해 발생하는 점도의 감소를 3%의 소금을 첨가함으로써 어느 정도 완화시킬 수 있었지만, NF 첨가구는 소금을 첨가하더라고 점도의 회복이 이루어지지 않았다. 이는 UF 농축 분말이 NF 농축분말에 비해 반죽에 영향을 미치는 단백질의 분자량이 크고 함량 이 더 많기 때문인 것으로 생각되며, 아울러 NF 농축분말에 다량 존재하는 무기 염류들이 소금의 반죽촉진 작용을 방해하기 때문인 것으로 생각된다. 김 126) 은 발아 콩가루를 4, 6, 8, 10 및 12% 씩 밀가루에 첨가하여 RVA로 호 화패턴을 비교하였는데, 발아 콩가루의 함량이 많아질수록, 최고점도, 최저점도, 최종점도, setback 및 peak time이 낮아져서 이를 개선하기 위해 3%의 소금을 첨가해 호화패턴을 측정한 결과, 전체적인 모든 점도에 대해 5% 정도의 상승효 과가 나타났다고 보고하였는데, 이는 본 실험의 결과와 일치한다. 또한 정과 김 127) 도 소금이 밀가루 반죽의 리올로지 특성에 미치는 영향을 파악하기 위해 밀가 루 양의 1.7%에 해당하는 소금을 반죽에 첨가한 후, farinograph와 extenso -graph 및 amylograph의 최고점도를 비교하였는데, 그 결과 역시 본 실험의 결 과와 마찬가지로 소금의 첨가가 gluten 형성을 촉진시킴으로써 점도의 상승효과 를 나타내었다고 보고하였다. - 126 -

200 200 Viscosity (RVA) 150 100 150 100 50 50 1% addition 3% addition 0 0 3 6 9 12 Time (min) 0 0 3 6 9 12 Time (min) 200 200 150 150 Viscosity (RVA) 100 100 50 50 0 5% addition 0 3 6 9 12 Time (min) 5% addition + 3% s alt 0 0 3 6 9 12 Time (min) Control ISP UF NF - 127 -

Table 8. Effects of addition of ISP, summul and NFC on RVA Added amount viscogram properties Peak (RVU) Trough (RVU) Final viscosity (RVU) Peak time (min) Control (0%) 154.75 98.50 185.33 5.93 1 % 3 % 5 % 5 % + 3 % salt ISP 148.83 104.08 185.75 6.00 SP 146.88 104.25 185.42 6.07 NF 146.42 93.17 173.08 5.87 ISP 149.17 103.54 187.59 6.04 SP 143.17 93.58 174.00 5.93 NF 147.25 90.25 174.09 5.80 ISP 140.96 97.00 174.63 5.93 SP 137.54 89.30 167.29 5.93 NF 135.08 82.04 161.96 5.77 ISP 143.42 83.29 158.71 5.77 SP 136.04 79.96 160.80 5.84 NF 134.96 78.84 161.08 5.84-128 -

- 129 -

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9 8 Log CFU/mL 7 6 5 4 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1 2 4 2 7 T i m e ( h r ) - 133 -

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적정산도(%) = 시료(g) 100-139 -

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Groups Incubation time (hour) 0 6 12 18 24 UF-0 6.53±0.03 a 4.61±0.29 3.89±0.01 3.75±0.00 3.68±0.00 UF-6.25 6.42±0.04 ab 4.54±0.21 3.91±0.02 3.77±0.01 3.70±0.01 UF-12.5 6.29±0.06 b 4.49±0.15 3.91±0.03 3.78±0.03 3.70±0.03 UF-25.0 6.06±0.06 c 4.46±0.13 3.91±0.02 3.75±0.00 3.67±0.02 Groups Incubation time (hour) 0 6 12 18 24 UF-0 0.20±0.01 a 0.95±0.14 1.55±0.02 1.84±0.06 2.02±0.05 UF-6.25 0.21±0.01 a 1.00±0.84 1.53±0.07 1.79±0.04 2.01±0.06 UF-12.5 0.24±0.01 b 1.02±0.04 1.52±0.04 1.77±0.00 2.06±0.07 UF-25.0 0.28±0.01 c 1.01±0.07 1.54±0.06 1.86±0.03 2.06±0.06-149 -

Groups Incubation time (hour) 0 6 12 18 24 NF-0 6.53±0.03 a 4.61±0.29 3.89±0.01 3.75±0.00 3.68±0.01 NF-6.25 6.40±0.02 b 4.27±0.16 3.87±0.02 3.75±0.04 3.67±0.04 NF-12.5 6.33±0.01 b 4.25±0.17 3.88±0.04 3.75±0.03 3.69±0.04 NF-25.0 6.23±0.04 c 4.24±0.16 3.86±0.00 3.73±0.01 3.67±0.01 Groups Incubation time (hour) 0 6 12 18 24 NF-0 0.20±0.01 0.95±0.14 1.55±0.02 1.84±0.06 2.02±0.05 NF-6.25 0.20±0.00 1.16±0.17 1.59±0.02 1.84±0.00 2.05±0.04 NF-12.5 0.21±0.00 1.18±0.17 1.57±0.09 1.81±0.03 2.02±0.02 NF-25.0 0.22±0.01 1.14±0.12 1.62±0.01 1.86±0.05 2.03±0.04-150 -

Groups Incubation time (hour) 0 6 12 18 24 UF-0 9.75 620.50 2453.50 3366.25 3196.34 UF-6.25 10.00 592.67 2344.92 3209.75 3189.75 UF-12.5 10.33 548.42 2273.09 3041.42 2965.75 UF-25.0 10.04 432.84 1912.34 2624.25 2623.00 NF-0 9.75 620.50 2453.50 3366.25 3196.34 NF-6.25 9.27 434.84 2392.17 3062.09 3574.92 NF-12.5 10.09 541.92 2334.92 2963.09 3456.34 NF-25.0 9.45 530.00 2193.84 2750.67 3097.25-151 -

Groups Color value L a b UF-0 77.69±0.08 a -0.12±0.92 a 5.81±0.39 a UF-6.25 77.47±0.01 a -0.11±0.86 a 6.08±0.28 a UF-12.5 77.37±0.27 a -0.05±0.75 a 6.45±0.57 ab UF-25.0 76.95±0.23 a -0.12±0.59 a 6.82±0.57 b NF-0 77.69±0.08 a -0.12±0.92 a 5.81±0.39 a NF-6.25 77.70±0.17 a -0.05±1.05 a 6.58±0.14 b NF-12.5 77.56±0.01 ab -0.05±1.12 a 6.88±0.23 bc NF-25.0 77.30±0.01 b -0.06±1.16 a 7.48±0.11 c - 152 -

- 153 -

16 14 Viable cells x 10 8 CFU/ml 12 10 8 6 4 2 control UF-6.25 UF-12.5 UF-25 0 0 6 12 18 24 Incubation tim e(hr) 14 12 Viable cells x 10 8 CFU/ml 10 8 6 4 2 0 control NF-6.25 NF-12.5 NF-25 0 6 12 18 24 Incubation time(hr) - 154 -

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Peak Peak R.T. Area % Compounds Peak R.T. Area % Compounds 1 1.95 1.40 ethylene diamine 10 7.93 0.40 2-heptanone C 2 2.38 2.74 1-butanol 11 10.84 18.73 hexanoic acid o 3 2.55 4.68 acetaldehyde 12 12.90 0.48 cylcotissoloxane n 4 3.48 18.91 acetic acid 13 13.36 2.77 undecane t 5 4.27 16.83 1,4-dioxane 14 15.45 7.02 benzoic acid r 6 5.06 0.23 2-butenal 15 18.63 1.63 cyclotetrasiloxane o 7 5.85 12.89 butanoic acid 16 21.73 0.84 cyclopentasiloxane l 8 6.02 6.08 butanoic acid 17 25.92 0.47 2-amino-2-oxo-acet ic acid 9 7.63 3.89 2-heptanone 1 1.94 1.15 diethyl oxide 12 8.07 0.99 2-heptanone U 2 2.35 2.87 diacetyl 13 8.17 0.79 2-heptanone F 3 2.52 3.98 EtoH acetaldehyde 14 8.28 0.61 2-heptanone 4 3.45 15.83 acetic acid 15 10.96 19.04 hexanoic acid 2 5 4.25 15.53 1,4-dioxane 16 13.35 2.48 dihexyl 5 6 5.05 0.24 2-butenal 17 15.46 7.70 benzoic acid % 7 5.80 11.77 butanoic acid 18 18.63 1.48 cyclotetrasiloxane 8 7.10 1.43 hexanoic acid 19 19.74 0.18 decanoic acid 9 7.40 0.24 1-hexanol 20 21.73 0.67 cyclopentasiloxane 10 7.63 4.70 2-heptanone 21 25.92 0.33 2-amino-2-oxo-acet ic acid 11 7.90 1.62 2-heptanone 1 1.94 1.02 diethyl oxide 11 7.62 7.72 2-heptanone N 2 2.38 3.41 1-butanol 12 8.12 0.94 2-heptanone F 3 2.52 4.05 acetaldehyde 13 8.17 0.72 2-heptanone 4 3.35 17.46 hydrazine 14 8.25 1.20 2-heptanone 2 5 3.60 0.62 butylamine 15 10.99 20.69 hexanoic acid 5 6 4.13 13.23 diethylene ether 16 13.35 2.99 2-nonanone % 7 5.72 7.48 butanoic acid 17 15.45 10.24 benzoic acid 8 5.89 5.95 butanoic acid 18 18.63 0.64 cyclotetrasiloxane 9 7.01 0.72 furfuryl alcohol 19 21.73 0.29 cyclopentasiloxane 10 7.11 0.62 cyclopentane - 157 -

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Groups Color Odor Sour taste Mouthfeel Aftertaste UF Overall desirability UF-0 4.75 a 4.50 a 5.44 a 4.88 a 1.38 a 4.94 a UF-6.25 4.81 a 4.69 a 5.25 a 4.94 a 1.38 a 5.13 a UF-12.5 4.75 a 4.75 a 5.31 a 4.94 a 1.57 a 4.88 a UF-25 4.94 a 4.69 a 5.81 a 4.75 a 2.19 b 4.59 a NF NF-0 4.56 a 4.75 a 5.06 a 4.75 a 1.44 a 5.38 a NF-6.25 4.75 a 4.70 a 5.25 a 4.81 a 1.56 a 5.06 ab NF-12.5 4.81 a 5.30 a 5.63 ab 5.00 a 1.69 a 4.75 b NF-25 5.19 b 5.29 a 6.06 b 5.06 a 2.31 a 4.00 c - 159 -

30 29.5 79 Weight(g) 29 28.5 28 27.5 27 26.5 26 25.5 25 UF-0 UF-3 UF-5 UF-7 Volume (ml) 77 75 73 71 69 67 65 UF-0 UF-3 UF-5 UF-7-160 -

Height(cm) 6 5 4 3 2 1 Specific volume(ml/g) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 UF-0 UF-3 UF-5 UF-7 0 UF-0 UF-3 UF-5 UF-7 Weight(g) 30 29.5 29 28.5 28 27.5 27 26.5 26 25.5 25 NF-0 NF-3 NF-5 NF-7 Volume(ml) 74 72 70 68 66 64 62 60 NF-0 NF-3 NF-5 NF-7-161 -

6 3 Height(cm) 5 4 3 2 1 Specific volume(ml/g) 2.5 2 1.5 1 0.5 0 NF-0 NF-3 NF-5 NF-7 0 NF-0 NF-3 NF-5 NF-7-162 -

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a) control UF-3 b) UF-5 UF-7 contorl NF-3 NF-5 NF-7-166 -

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NF(3% salt) UF(3% salt) 180 180 160 160 140 140 120 120 Viscosity(RVU) 100 80 Viscosity(RVU) 100 80 60 40 20 0% 1.0% 1.5% 3.0% 5.0% 60 40 20 0% 1.5% 3.0% 5.0% 7.0% 0 0 2 5 7 9 12 7.0% 0 0 2 5 7 9 12 Time(mins) Time(mins) Fig. 9. Effect of addition of UF and NF on RVA viscogram of wheat flour. UF(w/o salt) NF(w /o salt) 180 180 160 160 140 140 120 120 Viscosity(RVU) 100 80 Viscosity(RVU) 100 80 60 40 20 0% 1.5% 3.0% 5.0% 7.0% 0 0 2 5 7 9 12 Time(mins) 60 40 20 0% 1.0% 1.5% 3.0% 5.0% 7.0% 0 0 2 5 7 9 12 Time(mins) Fig. 10. Effect of addition of UF and NF on RVA viscogram of wheat flour and 3% salt. - 171 -

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r a w c o o k e d Hardness Cohesiveness Springiness Gumminess Brittleness Groups (g/cm 2 ) (%) (%) (g) (g) UF-0 972.06 a 33.63 a 50.90 a 61.94 a 31.60 a UF-1.5 614.92 b 43.98 ab 54.88 a 49.29 a 27.95 a UF-3.0 524.52 b 48.35 b 58.42 a 46.48 a 27.31 a UF-5.0 538.08 b 47.21 b 56.95 a 47.70 a 27.25 a UF-7.0 468.95 b 53.01 b 62.69 a 46.03 a 29.16 a UF-0 1019.99 a 57.82 a 88.03 a 114.14 a 100.66 a UF-1.5 886.93 a 63.86 a 85.57 a 108.49 a 94.09 a UF-3.0 831.48 a 61.85 a 86.88 a 94.31 a 85.59 a UF-5.0 644.87 a 64.47 a 84.40 a 79.54 a 67.41 a UF-7.0 710.00 a 65.82 a 87.06 a 90.70 a 79.51 a Hardness Cohesiveness Springiness Gumminess Brittleness Groups (g/cm 2 ) (%) (%) (g) (g) NF-0 1065.08 a 35.86 a 52.58 a 69.23 a 37.25 a r a w NF-1.5 1108.03 a 41.00 a 54.69 a 80.47 a 44.34 a NF-3.0 812.43 b 44.40 a 56.28 a 68.30 a 38.86 a NF-5.0 713.07 c 40.52 a 52.33 a 54.16 b 28.59 a c o o k e d NF-0 977.91 a 62.51 a 90.47 a 110.29 a 100.08 a NF-1.5 847.17 b 63.17 a 86.87 ab 99.29 b 86.30 b NF-3.0 743.46 c 63.28 a 82.25 b 91.23 b 74.95 b NF-5.0 586.25 d 62.09 a 81.00 b 66.95 c 54.28 c - 176 -

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Groups Color Odor Softness Stickiness Overall desirability UF-0 3.69 a 3.81 a 4.44 a 4.06 a 5.63 ab UF-1.5 4.81 b 4.38 b 4.88 ab 5.00 b 5.19 a UF-3.0 5.62 c 5.25 bc 5.50 bc 5.19 b 5.44 ab UF-5.0 6.56 d 6.63 c 5.81 c 5.75 bc 4.19 c UF-7.0 7.38 e 7.25 c 5.75 c 6.06 c 3.63 c NF-0 4.06 a 4.50 a 5.00 a 4.13 a 5.38 ab NF-1.5 5.25 b 4.88 b 5.31 a 4.81 b 5.56 a NF-3.0 5.56 b 5.75 bc 4.94 a 5.00 b 5.88 a NF-5.0 6.62 c 6.56 c 4.81 a 5.38 b 4.06 b - 178 -

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Volume(ml) 160 140 120 100 80 60 UF-0 UF-0.5 UF-1.0 UF-2.0 UF-3.0 40 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Time(hr) 3.0 3.5 4.0-180 -

Volume(ml) 140 120 100 80 NF-0 NF-0.5 NF-1.0 NF-2.0 NF-3.0 60 40 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Time(hr) 3.0 3.5 4.0-181 -

30 50 Weight(g) Volume(ml) 40 20 UF-0 UF-0.5 UF-1.0 UF-2.0 UF-3.0 30 UF-0 UF-0.5 UF-1.0 UF-2.0 UF-3.0 2 Specific volume(ml/g) 1.5 1 0.5 0 UF-0 UF-0.5 UF-1.0 UF-2.0 UF-3.0-182 -

Weight(g) 28.2 28.1 28 27.9 27.8 27.7 27.6 27.5 NF-0 NF-0.5 NF-1.0 NF-2.0 NF-3.0 Volume(ml) 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 NF-0 NF-0.5 NF-1.0 NF-2.0 NF-3.0 Specific volume(ml/g) 1.85 1.8 1.75 1.7 1.65 1.6 1.55 1.5 NF-0 NF-0.5 NF-1.0 NF-2.0 NF-3.0-183 -

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제 4 장 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 세부과제 및 주용 내용 세부과제 1. UF를 이용한 순물의 분리방법 및 최적조건 확립 - 분리 및 농축조건 조사 - 최적 건조조건 확립 NF를 이용한 순물의 분리방법 및 최적조건 확립 - 분리 및 농축조건 조사 - 최적 건조조건 확립 1차 년도 2차 년도 3 6 9 12 3 6 9 12 세부과제 2. 기능성 성분 분석 및 가공적성 조사 - UF 분리 농축액의 일반 및 기능성 성분 조사 - UF 분말의 식품가공 및 반죽 특성 조사 기능성 성분 분석 및 가공적성 조사 - NF 분리 농축액의 일반 및 기능성 성분 조사 - NF 분말의 식품가공 및 반죽 특성 조사 세부과제 3. 순물의 변질 방지 방법 확립 - 순물의 변질 방지 온도조사 및 미생물의 호기적, 혐기적 배양 - 순물변질에 관여하는 미생물의 분리 및 동정 - 부패가 일어나지 않는 최적 온도에서의 저장성 시험 및 isoflavone 분해여부 확인 세부과제 4. UF, NF 분리 제품의 이용방법 조사 - 기능성 성분 분말의 식품에의 이용 - 첨가량 설정 당초계획 진도 - 188 -

1. UF를 이용한 순물의 분리방법 및 최적조건 확립 2. NF를 이용한 순물의 분리방법 및 최적조건 확립 - 189 -

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제 5 장 연구개발결과의 활용 계획 - 195 -

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제 6 장 참고문헌 - 197 -

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