Physicochemical and Sensory Properties of Water Soluble Chitosan

수용성 Chitosan의 이화학적 및 관능적특성

Although the chitosan has many functional properties due to its cationic amino groups, the application of chitosan in foods is limited by its poor water solubility, bitter taste and astringency. This study was conducted to investigate physicochemical and sensory properties of chitosan hydrolysates in various molecular weights obtained by ultrafiltration after enzymatic hydrolysis. As molecular weight decreased, the solubility of chitosan hydrolysates increased, while the viscosity and emulsion stability decreased. High molecular weight chitosan hydrolysates (>30 kDa) exhibited 800% of fat binding capacity, while low molecular weight ones $(3{\sim}30\;kDa)$ showed 500% of fat binding capacity. Water soluble chitosan hydrolysates exhibited no color differences. Freeze-thaw stability of chitosan hydrolysates was good, without variations among fractions. Cholesterol binding capacity of chitosan hydrolysates was changed from 24% to 36% with increasing molecular weights. From sensory evaluation of chitosan hydrolysates, it was found that bitterness, astringency, chemical flavor and fish flavor of chitosan hydrolysates were very weak.

천연 고분자 물질인 chitosan을 효소 가수분해시켜 수용성이며, 이미 이취가 없고 점성이 낮은 chitosan 분해물을 제조하여 식품첨가물로서의 이용가능성을 평가하고자 하였다. Chitosan의 효소적 분해 반응조건을 chitosan : enzyme이 1 : 0.3, $40^{\circ}C$, 20hr으로 정하였을 때 56%의 각 분획별$(M.W.\;3{\sim}100\;kDa)$ 수율을 얻을 수 있었다. 수용성 chitosan의 용해도는 작은 분자량(3 kDa 이하)일수록 증가하였으며, 점도는 분자량이 클수록 증가하였고, 고분자량(100 kDa 이상)에서는 pH가 높을수록 점도가 증가하였다. 지방 결합능력은 저분자$(3{\sim}30\;kDa)$ chitosan에서는 약 500%의 지방결합능력을 나타내었고, 30 kDa 이상의 고분자량에서는 약 800%의 지방결합능력을 나타내었다. 유화 안정성은 저분자의 수용성 chitosan일수록 낮은 유화안정성을 나타내었고, 냉동-해동 안정성은 분자량에 관계없이 안정적으로 나타났다. 표면색도는 각 분자량대별로 별 차이가 나타나지 않았다. Cholesterol 결합능력은 $3{\sim}0.2\;kDa$의 chitosan 분해물질이 가장 작은 결합력(24.7%)을 보였고, 나머지 chitosan 분해물질은 비슷한 결합력을 보였다. 수용성 chitosan의 관능적 특성은 분자량$(3{\sim}100\;kDa)$이 작을수록 쓴맛과 떫은맛의 강도가 현저히 낮게 나타났고, 큰 분자량(100 kDa 이상)에서는 비린내가 감지되었다.