Preparation of Edible Films from Soybean Meal

대두박을 이용한 가식성 필름의 제조에 관한 연구

Effect of extraction pH on mechanical properties such as tensile strength (TS) and elongation (E) and on water vapor permeability (WVP) of soybean protein isolate (SPI) edible films extracted from soybean meal was investigated. Five pHs, acidic range (pH 2.0 and pH 3.0), neutral range (pH 7.0) and alkalic range (pH 10.0 and 12.0), were used to extract SPI. TS of the film extracted at pH 7.0 was the lowest, and WVP of $SPI_3$ (SPI extracted at pH 3) film was the lowest value among the films. The WVP of $SPI_3$ films was $3.349\;{\times}\;10^{-10}\;g{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$ and increased to $3.871\;{\times}\;10^{-10}\;g{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$ as film thickness increased from $55\;{\mu}m$ to $72\;{\mu}m$ thickness. Three different plasticizers (glycerol, polyethylene glycol and propylene glycol) were used for $SPI_2$ (SPI extracted at pH 2) film. TS of $SPI_2$ films was 12.297 MPa and decreased to 1.356 MPa for glycerol and showed the same trend in other two plasticizers. The SPI films extracted at acidic range were shown higher mechanical properties and lower water vapor permeabilities than those of extracted at neutral and alkalic ranges. The difference of SPI film properties seemed to be attributed by 11S/7S ratio as well as protein content.

본 연구는 추출 pH가 분리 대두 단백질 필름의 인장 강도, 신장률 및 수증기 투과도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 산성(pH 2.0, pH 3.0), 중성(pH 7.0) 및 알칼리성(pH 10.0, pH 12.0)에서 분리 대두 단백질을 추출하고 이로부터 가식성필름을 제조하였을 때, 산성에서 추출한 단백질로 제조한 $SPI_2$와 $SPI_3$ 필름의 인장 강도가 각각 2.881 MPa, 2.804 MPa로서 중성이나 알칼리성 영역에서 추출하여 제조한 가식성 필름보다 높게 나타났으며, $SPI_3$ 필름의 수증기 투과도는 필름의 두께가 $55\;{\mu}m$에서 $72\;{\mu}m$로 증가함에 따라 $3.349\;{\times}\;10^{-10}{\sim}3.871\;{\times}\;10^{-10}\;g{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 증가하여 다른 중성이나 알칼리성에서 추출한 분리 대두 단백질 필름에 비해 낮은 수증기 투과도를 보여, 산성에서 추출한 분리단백질로 제조한 가실성 필름이 다른 pH영역에서 추출한 SPI로 제조한 필름보다 강한 인장강도와 우수한 수분차단력을 보였다. 가소제의 농도가 증가함에 따라 $SPI_2$로 제조한 가식성 필름의 인장 강도는 가소제의 농도가 0.2 g plasticizer/g $SPI_2$에서 0.8 g plasticizer/g $SPI_2$로 증가함에 따라 가소제가 glycerol인 경우 12.297 MPa에서 1.356 MPa로, propylene glycol인 경우 7.408 MPa에서 2.147 MPa로, polyethylene glycol인 경우 10.579 MPa에서 2.987 MPa로 감소하여 가소제의 종류 및 농도를 달리함으로써 필름의 기계적물성을 조절하는 것이 가능하였다. 산성 영역에서 추출한 분리 대두 단백질($SPI_2$, $SPI_3$)이 다른 것들에 비해 단백질 함량과 11S/7S의 함량비가 높게 나타났으며, 이는 가식성 필름의 물리적 성질의 변화의 주요한 인자로 생각되고 있다.