식품부산물 이용에 대한 교육과 새우부산물을 이용한 최적의 항산화효과를 갖는 기능성 식품 첨가물의 개발

Abstract

본 연구는 새우부산물을 이용한 기능성 식품의 소재를 만드는 연구로서 새우분말에 단백질 분해효소(Flavozyme)를 이용하여 단백질 분해물의 반응표면분석법에 의한 실험설계와 통계처리로 최적의 기능성 식품소재를 위한 효소처리조건을 알고자 하였다. 기능성은 항산화성(antioxidative activity on DPPH)과 금속첼레이팅활성(metal chelating activity)과 총 페놀함량 등으로 분석하였다. 실험설계에 의한 pH, 온도, 효소농도에 대한 실험을 행하였고, 효소 반응은 20분으로 하였으며, 효소반응의 시작 전과 반응 후에 각각 효소불활성화를 위해 90℃이상에서 20분을 사용하여 반응을 시켰다. 효소반응물의 degree of hydrolysis 와 Fe에 대한 chelating activity는 95%의 신뢰도를 갖는 항은 pH와 온도의 요소이고 효소농도는 0.5 ～ 4.5 범위에서는 크게 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. Antioxidative activity on DPPH는 1차 항만 모두 포함해야만 타당하다는 통계처리 결과가 나타났다. 그러므로 실험조건의 범위내에서 온도와 pH를 비교한 경우는 pH가 더욱더 많은 영향을 주는 것으로 볼 수 있다. 그리고 온도와 pH가 Flavozyme 효소반응에 많은 영향을 준다고 할 수 있다. 위의 실험 결과를 수업장면에 활용하기 위해 우선 학생들의 부산물 이해정도를 알고자 250명의 경기도 식품계열 학생들을 대상으로 설문지를 통해 식품 부산물 인지도 조사를 실시하였다. 그 결과 식품 부산물에 대해 잘 모르겠다고 응답한 학생이 62% 나되었고, 알고 있다고 응답한 학생은 37%정도였으나 알고 있다고 응답한 학생들에게 구두 질문을 통해 식품 부산물에 대한 인지도를 알아본 결과 정확한 지식이 아니라 대략적으로만 아는 정도였다. 새우 부산물의 종류에 대한 질문에서는 일반적으로 잘 알려진 기능 성분이나, 교과서에서 다루어진 내용에 대해서만 응답률이 높을 뿐이고 대학교나 연구소에서 연구가 활발히 이루어지고 있는 내용에 대해서는 잘 알지 못하였다. 이는 식품계열 교과서 중 식품 과학과 식품 위생 및 식품과 영양 등의 과목을 통하여 알게 된 지식이 영향을 미친 것으로 생각되어진다. 본 연구 실험에 참여한 학생들의 학업관련 실태를 조사해본 결과 전공에 대한 관심도와 만족도가 높으며 전공을 살려서 진학하고자 하는 학생들이 많았다. 이들을 대상으로 새우 항산화성의 연구 내용을 이용하여 수업을 하고, 새우의 항산화성에 대한 인지도 향상여부를 측정했는데, 수업을 활용 하였을 때 학생들의 인지도는 5% 유의수준에서 향상된 것으로 나타났다. 이것은 신기술이나 신이론을 활용한 수업의 가능성을 보여준 것이라고 생각되며 식품 부산물과 관련될 수 있는 환경적 관점과 식품 기능성분과 관련된 지식의 현실성을 제고시킬 수 있는 방안이 필요하다고 볼 수 있다.

This thesis is about an experiment of developing new functional food ingredients from shrimp byproducts. Used shrimp for sample was purchased from a shrimp processing plant in Florida, and then selected, washed and dehydrated by heat before triturated. The shrimp powder was treated with Flavozyme, and the best condition of enzyme treatment for functional food ingredients was found with the surface respsurface response methodology through the decomposed protein. Function was analyzed to antioxitive activity on DPPH, metal chelating activity and total amount of phenol content. Experiment was designed accordingly as pH, temperatures, and enzyme ratings. Reaction time of enzyme was 20 minutes, and the others variables except temperature were reacted in the condition of 90℃ for 20 minutes, for inactivating enzyme before and after the experiment. Since the results ranged between 0.86 and 0.97, it showed that to use of the surface respsurface response methodology was proper. Only pH and temperatueres showed 95% of confidence in the degree of hydrolysis of enzyme interactant and chelating activity of Fe, but enzyme ratings do not affect to them, between 0.5 and 4.5. Antioxidative activity on DPPH has adequacy only in the condition of all the first term contained. Comparing to pH and temperature in the same condition, pH affected stronger than the other. According to the results, pH and temperature have significant effects to Flavozyme's reaction. To use this conclusion on teaching, It was needed to understand how much students knew about byproducts. For this, a survey was taken to the students about their knowledge of byproducts. The result showed that they barely have knowledge about it. Moreover, they knew only well-known substances such as EPA, DHA or chitosan in the functional food ingredients using byproducts. Based on this survey result, It was needed to know how much their understanding of byproducts was changed. Examining before and after to the control group, the two results were compared through t-test. It showed that there is meaningful changes of average score in 95% of significance level. This means the experiment had effect to the students. Therefore new technologies or theories can be introduced to the classes and we should raise the reality of knowledge about functional food ingredients and eco-friendly processing of byproducts.