Characterization of Anchovy (Engraulis japonica) Oil and De-oiled Protein Using Supercritical Carbon Dioxide

Abstract

멸치는 우리나라에서 가장 대중적으로 섭취되고 있는 식품이다. 하지만 자숙멸치를 이용하여 사용되고 있는 것이 대부분이며, 그 이용가치는 높지 않다. 수산가공산업에 있어서 멸치에 함유되어 있는 유용한 물질들의 이용은 경제적으로나 환경적 측면으로 볼 때, 많은 이익을 창출하게 해줄 수 있다. 본 연구에서는 멸치 육에서 친환경 공정인 초임계 이산화탄소 (SCO2) 추출법과 hexane을 이용한 유기용매 추출법을 이용해 오일을 추출하였다. SCO2 추출은 온도 범위 40 - 60℃, 압력 15 – 25 MPa 범위에서 실행하였으며 CO2 유량은 22 g/min로서 총 추출 시간인 1시간 30분동안 지속적으로 흐르게 하였다. 오일의 최대 추출 수율은 온도와 압력이 높을수록 높았다. 오일의 지방산 분석을 위해 gas chromatography (GC)를 이용하였고, 그 결과 SCO2를 이용하여 추출한 오일에 고도불포화지방산 (PUFAs)의 함량이 높았으며, 그 중 특히 eicosapentaenoic acid (EPA) 와 docosahexaenoic acid (DHA) 의 함량이 우수한 것을 확인하였다. SCO2를 이용하여 추출한 멸치오일과 hexane을 이용한 유기용매 법으로 추출한 멸치오일의 품질을 비교해 본 결과 SCO2 를 이용하여 추출한 오일이 유기용매를 이용하여 추출한 오일보다 높은 산화 안정성을 보였다. 그리고 일반 시중 멸치 분말, SCO2 추출법으로 지질 제거한 멸치 단백질과 핵산으로 지질을 제거한 멸치 단백질을 이용하여 효소정제체계에 대한 적용가능성과 관능성을 확인해보았다. 회수된 단백질에 함유되어 있는 3가지 주요 소화효소인 프로테아제, 리파아제, 아밀라아제의 특성에 대한 연구를 수행하였다. 가장 많은 오일이 추출된 25 MPa, 45ºC 조건에서 추출 후 회수된 단백질에 함유되어 있는 소화효소들의 특성을 알아본 결과, SCO2 처리된 추출물 멸치 추출물의 프로테아제, 리파아제, 아밀라아제 활성이 우수하였으며, 이중 아밀라아제의 활성이 가장 높음을 확인하였다. hexane을 이용한 멸치 추출물의 활성은 낮은 수치를 나타냈으며 소화효소의 최적 pH와 pH안정성은 SCO2와 hexane을 이용한 멸치 추출물에 유의적인 차이가 없었다. 또한 단백질의 이취제거 및 색도를 통한 관능적인 특성을 확인한 결과 SCO2 를 이용하여 처리한 단백질이 핵산을 이용하여 처리한 단백질 보다 냄새성분 및 색에 대한 관능성이 우수하였다. SDS-PAGE를 이용하여 단백질 변성도를 측정하였을 때, 동결 건조 된 시료와 SCO2, hexane을 이용하여 추출 후 회수한 단백질에서 단백질 패턴의 큰 차이가 없었고, 이는 단백질 변성이 일어나지 않았음을 입증할 수 있었다. 마지막으로 회수된 단백질의 미생물 안전성과 용해도를 확인해 본 결과 시중의 자숙멸치보다 우수한 품질을 나타내는 것을 확인할 수 있었다