<h2>열처리 효과</h2><p>참기름의 제조공정에서 참기름의 수율을 향상시키고 부수적으로 풍미를 보완하기 위하여 참깨를 볶는 공정과 압착에 의한 채유 공정이 일반적이다. 그러므로 탈지 참깨박의 단백질은 열과 압력으로 인하여 변성되어 탈지 대두박과 유사하게 단단한 형태로 존재하므로 효소처리의 효율을 향상시키기 위하여는 시료의 전처리가 필요하다. 참깨박 현탁액을 \( 90-120^{\circ} \mathrm{C} \) 로 각각 \( 10 \) 분간 열처리한 후 단백질 분해효소인 Protamex를 본 연구에서 확립된 조건으로 처리하여 단백질 함량의 변화를 조사하였다. 또한 식물성 원료로부터 추출물을 제조하는 경우 세포벽 분해효소의 사용이 효과적이라는 보고에 따라 단백질 분해효소와 함께 세포벽 분해효소의 사용을 조사하였다. 본 연구에서는 Arthrobacter sp. ATCC \( 21712 \) 기원의 \( \beta \)-glucanase 활성을 갖는 상업용 세포벽 분해효소인 Tunicase를 사용하였다. 그 결과(Fig. \( 2 \)), 열처리 온도가 증가할수록 추출되는 단백질 함량은 증가하였으며 \( 110^{\circ} \mathrm{C} \) 이상에서는 미미하게 증가하였다. \( 110 ^{\circ} \mathrm{C} \) 로 \( 10 \) 분간 가열 후 Protamex와 Tunicase를 각각 처리한 결과 단백질 함량은 \( 26.98 \) 와 \( 26.57 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 로 가열 없이 효소처리한 결과(Protamex, \( 15.39 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \); Tunicase, \( 11.24 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) ) 보다 크게(Proramex, 75\%: Tunicase, 136\%) 향상되었다. 이때 가열 처리만으로는 단백질 함량이 \( 9.85 \) 에서 \( 15.58 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 로 \( 58 \% \) 향상되었다. 또한 가열 전처리에 의한 고형분 함량의 변화도 단백질 함량의 변화와 유사한 경향이었다(데이터 제시는 생략함). 따라서 탈지 참깨박의 전처리로 \( 110^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 10 \) 분간 가열하는 것이 적당하였다. 이러한 결과는 탈지 대두박의 효소분해에서 가수분해도를 향상시키기 위한 \( 120^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 10 \) 분간 가열처리하는 보고와 매우 유사하였다.</p><h2>세포벽 분해효소와 단백질 분해효소의 처리</h2><p>복수의 효소를 사용하는 경우 효소들의 반응 조건이 비슷한 경우 효소를 동시에 처리하는 것이 효과적일 수 있다. 그러나 본 연구에서 Protamex \( \left(50^{\circ} \mathrm{C}, \mathrm{pH} 6.0 \right.)\)와 Tunicase \( \left(40^{\circ} \mathrm{C}\right., \mathrm{pH} 8.0 )\) 는 반응 온도와 \( \mathrm{pH} \) 가 상이하여 두 효소를 동시에 처리하는 것보다 순차적으로 처리하는 것이 바람직하였다. 열처리한 참깨박을 원료로 참깨박 \( 10 \% \) 현탁액( \( \mathrm{pH} \quad 6.0) \) 에 \( 1 \) 차로 Protamex를 \( 1 \% \) 첨가하여 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 3 \) 시간 반응시킨 후 반응조건 \( \left(\mathrm{pH} \mathrm{8.0}, 40^{\circ} \mathrm{C}\right) \) 을 조절하여 Tunicase를 \( 1 \% \) 첨가하고 \( 3 \) 시간 추가로 처리한 후 상등액의 단백질 함량을 분석하였다. 또한 Tunicase, Protamex의 순서로 반응시킨 결과와 Protamex와 Tunicase만을 각각 처리한 결과도 정리하였으며, 열처리 없이 효소로만 반응시킨 결과도 함께 제시하였다(Table \( 2 \)). 그 결과, Protamex, Tunicase의 순서로 \( 2 \) 단 반응 결과는 Protamex로 반응시킨 결과보다 단백질 함량이 약 \( 32 \%(26.98 \rightarrow 35.58 \mathrm{mg} / \mathrm{mL}) \) 증가하였다. 또한 Tunicase를 먼저 사용하는 \( 2 \) 단 반응에서 단백질 함량은 \( 32.26 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 로 Protamex를 먼저 사용하는 것보다 다소 낮은 결과를 보였다. 가열과 효소처리를 하지 않은 대조구(control \( 1 \))의 기준으로 단백질 함량은 단순한 열처리에 의하여 \( 1.61 \) 배, 열처리 후 Protamex 처리에 의하여 \( 2.74 \) 배, 그리고 Tunicase를 추가로 반응시키면 \( 3.61 \) 배 향상되었다. 따라서 탈지 참깨박을 열처리 한 후 Protamex와 Tunicase를 순차적으로 처리하는 것이 단백질 추출에 매우 효과적이었다. 본 연구 결과를 스피루리나 추출물의 제조에서는 \( 1 \) 차 세포벽 분해효소, \( 2 \) 차 단백질 분해효소의 순차적 처리가 효율적이라는 보고와 비교하면 본 연구와 상이하게 스피루리나에서 세포벽 분해효소의 우선 사용이 효과적인 것은 건조한 스피루리나 세포와 착유 과정에서 세포벽의 물리적인 손상이 발생된 참깨박의 시료 차이에 기인하는 것으로 사료된다.</p>
참깨박 현탁액을 어느 온도에서 \( 10 \)분간 열처리하는가?
\( 90-120^{\circ} \mathrm{C} \)