• 제목/요약/키워드: lipase-catalyzed interesterification

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효소적 공법을 이용한 기능성 modified-butterfat의 향기성분 특성 분석 (Flavor Characteristic of Functional Modified-butterfat Synthesized by Lipase-catalyzed Interesterification)

  • 신정아;이기택
    • 농업과학연구
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    • 제36권2호
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    • pp.219-224
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    • 2009
  • 효소적 공법을 이용하여 합성한 기능성 modified-butterfat들(MF668과 MF866)의 향기성분 분석을 전자코와 SPME-GC/MS를 가지고 수행하였다. 전자코 분석결과, 기질로 사용된 ABF와 FSO, 그리고 생성물인 MF668과 MF866은 제1주성분 값의 95.16%기여율로 서로 다른 향기패턴을 갖음을 확인하였다. 신속하며 간편한 SPME-GC/MS분석결과, MF668과 MF866에서는 기질에서보다 더 다양한 aldehyde류, ketone류, acid류 등이 검출되었다. 이는 반응과정 중 생성될 수 있는 산화물로 추후 항산화제 연구가 필요함을 입증하였다.

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Kinetic Study of the Lipase-Catalyzed Interesterification of Triolein and Stearic Acid in Nonpolar Media

  • Chi, Young-Min
    • BMB Reports
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    • 제30권1호
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    • pp.7-12
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    • 1997
  • The kinetics of the interesterification of triolein and stearic acid catalyzed by immobilized Rhizopus delemar lipase were studied in a batch operation. In order to clarify the mechanisms of this reaction, three models are discussed under various conditions in terms of the ratio of triolein and stearic acid. The rate constants involved in the proposed model were determined by combining the numerical Gauss-elemination method, and the trial-and-error method so as to fit the calculated results with the experimental data. The accuracy of the obtained rate constants was confirmed after they were substituted for simultaneous differential equations and the equations simulated using an adaptive step-size Runge-Kutta method. Finally, the model which agrees with the calculated results and the experimental data was selected.

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PEI(Polyethyleneimine)를 이용하여 음이온계 레진에 고정화된 Lipase AH 제조 및 효소적 Interesterification을 통한 반응 특성 연구 (Immobilization of Burkholderia cepacia Lipase on Weak Base Styrene Resin Using Polyethyleneimine with Cross-linking)

  • 이치우;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권7호
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    • pp.1025-1035
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    • 2014
  • 본 연구는 polyethyleneimine(PEI)을 이용하여 음이온계 레진에 비 고정화 효소인 lipase AH(Burkholderia cepacia)를 고정화한 후 효소적 interesterification을 통해 고정화 효소의 반응 특성을 확인하고자 하였다. 효소적 interesterification에 canola oil, palmitic ethyl ester와 stearic ethyl ester를 기질로 사용하였으며 합성물의 TAG 조성 분석을 통해 특성 연구를 진행하였다. 또한 두 가지 고정화방법(multi layer, mono layer)으로 고정화를 진행하였으며 사용된 lipase solution의 농도와 pH를 달리하여 실시하였다. 먼저 효소와 support 간의 친화력을 확인하기 위하여 단백질 함량을 측정하였다. 그 결과 고정화에 사용된 lipase solution의 농도가 8 mg/mL일 때 친화력이 좋았으며 MUIM의 경우 pH 7.5에서, MOIM의 경우 pH 8.0에서 고정화 효율이 가장 좋았다. 또한 고정화 효소의 활성을 확인하기 위하여 interesterification을 진행하였고 TAG와 sn-2 position 분석을 통하여 활성을 비교하였다. 이러한 결과를 참고하여 가장 친화력이 좋았던 조건에서 고정화를 진행하였다. 그 결과 MUIM의 경우 total saturated fatty acid(${\Sigma}SFA$)의 함량이 16.79 area%였으며 MOIM의 경우는 ${\Sigma}SFA$의 함량이 26.17 area%로 나타났다. 반면에 sn-2 position 분석결과 MUIM과 MOIM 모두 palmitic acid와 stearic acid의 함량이 증가한 경향을 나타내었는데, 이는 기존의 sn-1, 3 특이성을 가지는 lipase AH가 고정화를 통해 무작위 특이성으로 변화한 것으로 생각되었다. 또한 RP-HPLC를 이용하여 TAG의 조성을 확인한 결과, 기질은 canola oil이 주로 OOO와 LOO로 조성되었으나 고정화 효소의 interesterification 반응 후 합성물은 주로 POO/SLO, LPO/LOP와 SOO, SOS 등으로 이루어진 것으로 확인되었다. 위와 같은 결과를 바탕으로 최종 생산된 MUIM과 MOIM을 이용하여 interesterification 반응을 온도, 시간을 달리하여 진행하였다. 전체적으로 MOIM의 활성이 가장 높았으며 lipase AH, MOIM과 MUIM 모두 반응시간이 증가할수록 ${\Sigma}SFA$의 함량은 증가하였으나 12시간 이후로는 시간대비 효율은 크게 증가하지 않았다. 또한 시간이 증가함에 따라 sn-2 position의 ${\Sigma}SFA$ 함량이 높아졌다. 한편 반응온도가 높을수록 ${\Sigma}SFA$의 함량도 증가하였는데, 이는 상온인 $25^{\circ}C$보다 높은 melting point를 가지는 stearic ethyl ester와 palmitic ethyl ester가 semi solid 형태로 존재하여 활성이 저해된 것으로 생각된다. 또한 lipase AH는 재사용이 불가능하였지만 고정화 효소인 MUIM과 MOIM은 5번을 재사용하여도 그 효소의 활성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 음이온계 레진에 PEI를 이용하여 lipase AH를 고정화하였을 경우 비 고정화 효소인 lipase AH보다 MUIM과 MOIM의 활성이 더 높아 산업적으로 이용 가능할 것으로 생각된다.

Docosahexaenoic acid 함유 재구성지질의 효소적 합성 연구 (Lipase-Catalyzed Synthesis of DHA-Enriched Structured Lipid)

  • 조은진;조경현;이기택
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.709-712
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    • 2005
  • 조류(microalgae, from Schizochytrium sp.)로부터 DHA가 풍부하고 이취가 적은 지질을 획득하고 이를 옥수수유와 함께 반응기질로 이용하여 재구성지질을 합성하였다. 본 실험에 사용된 합성조건으로 oleic(17.3 mol%), linoleic(31.8 mol%), 그리고 docosahexaenoic acid(14.9 mol%)가 함유된 재구성지질을 합성하였다. ${\alpha}-,\;{\gamma}-$, 및 ${\delta}-tocopherol$의 총 함량은 0.059%로 분석되었고, 비누화 가(183.8) 및 요오드 가(201.8)를 측정하였다. 한편, 수행된 반응조건 및 반응시간동안 대부분의 반응은 6시간 내에 이루어 졌고, 그 상승폭은 3-6시간 사이에서 약 2.3배의 증가를 보이며 가장 크게 나타났다.

Detection and Determination of Lipase Activity

  • Lee, Seoung-Yong;Rhee, Joon-Shick
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제4권2호
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    • pp.85-94
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    • 1994
  • Lipase (triacylglycerol hydrolase, EC 3.1.1.3) is able to catalyze the hydrolysis of ester bonds of triacylglycerols at the interface between aqueous phase and organic phase containing substrate. With the rapid development of lipid biotechnology, lipase-catalyzed hydrolysis of lipids has a great concern from the industrial point of view. Owing to the reversible nature of the lipase, the reactions are also applied for glyceride synthesis, interesterification and resolution of racemic mixtures into optically active alcohols or acids. For all applications of the lipases, a reliable method for the determination of enzyme activity is required. Precise quantitative determination of its activity is essential as the basis of research and development of the bioprocess involving the enzyme. This article reviews the existing literature on the detection and determination of lipase activity from microbial, mammalian and plant sources.

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야자경화유를 이용한 Interesterification 반응 중의 고체지 함량 변화 (Change of solid fat index during interesterification of hydrogenated coconut oil)

  • 신정아;배상균;이기택
    • 농업과학연구
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    • 제37권1호
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    • pp.69-72
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    • 2010
  • This study explored the solid fat index (SFI) of structured lipids (SLs) synthesized by lipase-catalyzed (Lipozyme TLIM) interesterification using hydrogenated coconut oil (HCO), palm oil (PO) and palm stearin solid (PSS). SLs were produced using three blends of HCO/PO (60:40, w/w), HCO/PSS (40:60 and 60:40, w/w), and HCO/PO/PSS (32:48:18, w/w/w) to find a desirable confectionary fat by monitoring melting and crystallization behaviors of SFI of SLs using differential scanning calorimetry (DSC). SFI of HCO/PSS (60:40) and HCO/PO/PSS (32:48:18) at $25^{\circ}C$ were 70% and 68%, respectively. These results suggest that HCO/PSS (60:40) and HCO/PO/PSS (32:48:18) may be useful as potential SLs of a confectionary fat.

Camellia Oil로부터 1(3)-Palmitoyl-2-Oleoyl-3(1)-Stearoyl Glycerol을 함유한 효소적 합성반응물의 최적화 연구 (Optimization of 1(3)-Palmitoyl-2-Oleoyl-3(1)-Stearoyl Glycerol Produced via Lipase-catalyzed Esterification Using the Response Surface Methodology)

  • 황윤익;신정아;이정희;홍순택;이기택
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.721-728
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    • 2011
  • Camellia oil과 palmitic, 그리고 stearic ethyl ester를 기질로 하고 Lipozyme TLIM을 촉매로 이용하여 interesterification을 통한 POS를 많이 함유한 반응물을 합성하고자 하였다. 반응 조건(반응효소비율, 반응시간, 기질의 비율)을 독립변수로 하여 중심 합성 계획에 의한 반응 표면 분석을 통하여 POS의 함량은 높이고, sn-2 position의 acyl migration을 낮추어 합성하는 최적화 조건을 얻었다. POS를 많이 함유한 반응물의 합성 최적화 조건은 반응 효소양($X_1$)= 5.9%, 반응시간($X_2$)= 60 min, 그리고 기질비율($X_3$)= 1:3(1 mole의 camellia oil: 3 mole의 palmitic ethyl ester + 3 mole의 stearic ethyl ester)이었다. 이와 같은 조건으로 획득된 실재 효소반응 합성물의 TAG-P/O/S(palmitic, stearic과 oleic 지방산을 각각 1 분자씩 어느 위치이던지 함유한 TAG, 즉 POS 및 PSO/OSP/OPS/SPO)의 합성율($Y_1$)은 20.19%이었고, 이때 acyl migration 등에 의하여 sn-2 위치에 결합(이동)한 palmitic과 stearic acid의 양(P/S-sn-2)인 $Y_2$는 12.71% 이었다.

비 용매계에서 DHA가 함유된 Diacylglycerol의 효소적 반응에 의한 합성연구 (Synthesis of Diacylglycerol-Enriched Functional Lipid Containing DHA by Lipase-Catalyzed in Solvent-Free System)

  • 김남숙;이기택
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.584-589
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    • 2005
  • 지방산 TAG 분자의 sn-1,3 위치에서 특이적으로 반응하는 Lipozyme RM IM(from Rhizomucor meihei)을 촉매로 이용, 비용매계(solvent-free system)조건에서 glycerolysis를 통하여 조류유(from Schizochytrium sp.)와 대두유로부터 DAG, MAG 함유 기능성 유지를 합성하였다. 합성된 유지는 DHA(16.0mol%)와 linoleic acid(32.4mol%), palmitic acid(18.2 mol%), oleic acid (14.0mol%), EPA(6.7mol%) 및 myristic acid(4.9mol%) 등을 함유하고 있었으며, 유지 내 TAG 분자의 sn-2 위치에는 DHA(21.0 mol%)와 linoleic acid(29.2 mol%)가 높은 분포로 함유되어 있었다. 48시간의 효소 반응 후 DAG의 지방산 조성은 DHA(13.3mol%)와 linoleic acid(34.3 mol%), palmitic acid(20.0 mol%), oleic acid(13.2mol%), myristic acid(5.8mol%) 및 EPA(5.5 mol%) 등으로 조사되었고, MAG의 경우는 DHA(8.6mol%)와 linoleic acid(34.0mol%), palmitic acid(23.9mol%), oleic acid (15.1mol%) 및 EPA(4.1mol%) 등으로 분석되었다. 효소적 glycerolysis 반응 완료(48hr) 후 총 지질 내 약 60%의 DAG 및 MAG 함유하는 기능성 유지는 19.2area%의 1,3-DAG와 22.2 area%의 1,2-DAG, 16.0area%의 MAG 및 TAG(42.3area%), FFA(0.2area%)와 같은 중성 지질로 구성되어 있었다. 이러한 기능성 유지의 요오드가는 208.8, 비누화가는 179.6으로 측정되었으며, 산가(조류유, 대두유; <0.3)는 3.4이하를 나타내어 합성 중 생성, 잔류 가능한 유리 지방산 제거(산가 저하)를 위한 정제 과정이 필요할 것으로 사료된다. 또한, 기능성 유지는 Hunter $L^*(+/-,\;lightness/darkness;\;77.9),\;a^*(+/-,\;redness/greenness;\;15.9)$$b^*(+/-,\;yellowness/blueness;\;54.6)$와 같은 색도를 나타내었다.

Coconut Oil 분별유와 Palm 분별유로부터 효소적 Interesterification에 의한 코코아 버터 대체유지 합성 (Synthesis of Cocoa Butter Alternative from Coconut Oil Fraction and Palm Oil Fractions by Lipase-Catalyzed Interesterification)

  • 배상균;이경수;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.1487-1494
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    • 2010
  • 본 연구는 coconut oil 분별유를 사용하여 코코아 버터 대체유지를 개발하고자 하였으며, RP-HPLC 및 지방산 분석을 수행하여 그 결과를 commercial CBR와 비교하였다. TAG의 PN 분석결과, 코코아 버터 대체유지에서 전체 TAG의 93.08%가 PN=40~48에 포함되었고, commercial CBR는 94.11%이었다. 지방산조성 분석결과, commercial CBR와 코코아 버터 대체유지의 불포화지방산이 차지하는 비율은 각각 18.68%와 17.39%로 유사하였다. 두 유지 모두 지방산 중 가장 높은 비율을 차지하는 지방산은 palmitic acid로 코코아 버터 대체유지에서 46.03%, commercial CBR에서 47.75%이었으며, TAG의 sn-2 위치에서 불포화지방산의 비율은 각각 23.22%와 16.06%로 코코아 버터 대체유지가 높았다. 두 유지 모두 $30{\sim}45^{\circ}C$ 온도 구간에서 급격한 용융곡선을 가짐으로써 코코아 버터 대체유지로서의 특성을 가지고 있었다. Polymorphic form 분석결과, 제조된 코코아버터 대체유지와 commercial CBR에서 $4.24{\AA}$$3.83{\AA}$에서 short spacing을 나타내며, ${\beta}'$ 형태의 결정형을 나타내었다.