Characterization of Wheat Germ Oil Converted by Immobilized Lipase Ethanolysis

Abstract

현재 밀배아는 제분 과정에서 얻어지는 부산물로 대부분의 밀배아는 저렴한 사료로 이용되고 있어 밀배아의 활용도는 극히 낮은 실정이다. 그러나 밀배아에는 천연항산화제의 역할을 하는 비타민 E 등이 많이 함유되어 있고, tocopherol과 phenolic류 등의 천연기능성 물질들이 많이 함유되어 있어, 식물유의 산패를 억제하기 위해 이용되기도 한다. 이산화탄소는 낮은 임계점과 무독성, 그리고 용매의 사용량이 적고 부식성이 없이 친환경적이기 때문에 가장 널리 이용되는 초임계 유체이며 기존의 추출법이 가지는 어려움을 해결할 수 있는 새로운 혁신기술로서 주목받고 있다. 본 논문에서는 초임계 이산화탄소를 이용하여 밀배아를 추출하였고, 추출된 밀배아유에서 효소적 에탄올화 반응을 실시하였고 그 기능성에 대하여 연구하였다. 고도불포화 지방산 함유 diglyceride, monoglyceride 및 fatty acid methyl ester를 생성하기 위해 고정화 효소인 lipozyme TL-IM과 lipozyme RM-IM을 사용하여 밀배아유의 효소적 에탄올화 반응을 수행하였다. 반응은 에탄올, 온도, 효소량, 반응시간에 따른 밀배아유의 전환율을 실험해 보았고, 초임계 이산화탄소를 이용하여 추출한 오일과 일반 유기용매를 이용하여 추출한 오일의 전환율을 비교하였다. 초임계 유체 추출은 200 bar 40℃에서 2시간 동안 추출한 오일을 이용하였다. 오일의 지방산 및 밀배아의 분자량을 계산하기 위하여 gas chromatography를 이용하여 분석하였으며 TLC나 HPLC를 이용하여 지질의 정성분석을 하였다. 상압에서 반응된 밀배아 오일의 전환율을 비교해보았을 때 60℃에서 최대 반응전환율을 보였으며 초임계 이산화탄소 상태에서 반응해 보았을 때는 10 MPa, 50℃에서 최대 반응 전환율을 보였다. 본 연구에서 가압 조건에서 반응하였을 때 비가압에서의 반응에 비해 더 높은 수율을 얻었음을 확인 할 수 있었다. 반응 후 생성된 소재의 안정성을 확인하기 위해 산가, 과산화물가, 유리지방산 함량, 산화안정성 (thiocynate method, DPPH 라디칼 소거능, rancimat test)을 통하여 확인한 결과 40℃ 반응조건에서 생성된 소재가 가장 안정성이 높았으며 이는 반응온도가 높을수록 소재의 산화가 빨리 진행됨을 추측 할 수 있다. 또한 반응 후 생성물에 함유되어 있는 리파아제의 활성을 측정한 결과 가압 상태에서 회수된 생성물과 비가압에서 회수된 생성물의 리파아제 활성은 큰 차이가 없음을 확인 할 수 있었다.