대두의 영양 저해인자로 알려진 phytic acid를 pH를 조절하는 각기 다른 방법으로 제거할 low-phytate soy protein isolate(SPI)와 high-phytate SPI를 얻어 이들 분리 대두단백의 용해도와 소화율에 미치는 phytic acid 함량의 영향을 조사하였다. 분리 대두단백의 phytic acid 함량은 high-phytate SPI에서 2.48%이었고, low-phytate SPI에서는 0.72%이었다. 분리 대두단백의 용해도는 모든 pH에서 low-phytate SPI가 high-phytate SPI 보다 높았으며 phytic acid의 첨가량이 많을수록 용해도가 떨어져 침전되었다. 분리 대두단백의 소화율에 미치는 phytic acid의 저해적 영향은 phytic acid 첨가량이 증가할수록 더 컸으며, low-phytate SPI 보다 high-phytate SPI에서 그 저해효과가 약간 크게 나타났다.
Cheese analogs using lipoxygenase-defected soymilk and ${\alpha}$-chymotrypsin modified soy protein isolate (SPI) were prepared. Color, textural properties, sensory attributes and melting spreadability of cheese analogs were evaluated and compared with mozzarella cheese, and relationships between textural properties, sensory attributes and melting spreadability of cheese analogs were analyzed. Off-flavors were not mostly discriminated. Cheese analogs containing 10% SPI untreated and containing 6% and 8% SPI treated by ${\alpha}$-chymotrypsin in ${\Delta}E$ value of color were the most similar to mozzarella cheese. Quality characteristics and melting spreadability of cheese analogs were highly affected and improved by ${\alpha}$-chymotrypsin modification. Sensory attributes and melting spreadability of cheese analogs containing 6% SPI treated by ${\alpha}$-chymotrypsin were the most similar to mozzarella cheese, while in textural properties, cheese analogs containing 10% SPI were the most similar with mozzarella cheese. Hardness in sensory attributes was highly positively correlated with hardness (r>0.65), adhesiveness (r>0.56), chewiness (r>0.77) and gumminess (r>0.76) in textural properties, while it was highly negatively correlated with melting spreadability (r>-0.68).
Soy protein isolate (SPI)-based edible coating, with and without carboxymethyl cellulose (CMC), were used to reduce oxidative degradation of cut pork stored at $4^{\circ}C$ for 5 days. The SPI coating reduced (p<0.05) thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) and peroxide value (PV), compared with controls. The inhibition of TBARS and PV for SPI-coated porks with and without CMC, compared with the control was 19.1 and 23.9, and 25.7 and 37.7%, respectively. The SPI coating prevented loss of $L^*$ and $a^*$ values of porks compared to the control. The ability of the SPI coating to provide a moisture barrier for the porks was reduced (p<0.05). The SPI-coated porks with and without CMC reduced moisture loss by 37.3 and 44.6%, respectively, over the control. However, SPI coating of porks did not inhibit the growth of either total plate counts or L. monocytogenes. The result revealed that SPI can effectively be used as a natural antioxidative coating to extend quality and shelf life of pork.
본 연구에서는 영양음료 base를 제조할 때 단백질 급원으로 분기대두단백질(soy protein isolate; SPI)과 sodium caseinate를 혼합비를 달리하여 5종의 시료를 제작하였고 각각의 유동특성을 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. $20^{\circ}C$에서 전단속도를 $0\;sec^{-1}$에서 $500\;sec^{-1}$까지 변화시킬때, SPI 비율이 커질수록 시료는 newtonian 유동특성에서 pseudoplastic 유동특성으로 변화되고 비율이 더욱 커짐에 따라 항복력을 동반한 bingham pseudoplastic 유동특성으로 전환되었다. 이는 SPI의 농도가 높아질수록 전체 조직 중 progel의 형성이 많아지고 이것이 유동특성에 변화를 주었기 때문이라고 사료된다. 유동특성과 온도의 관계를 알기 위하여 각 시료를 온도변화에 따라서 겉보기 점도 $(log{\eta}_{app})$와 1/T의 관계를 도시한 결과 겉보기 점도는 모든 시료가 $250\;sec^{-1}$의 전단속도에서 온도가 증가함에 따라 감소되는 경향을 보였으며 SPI의 첨가량이 많은 시료일수록 감소폭이 크게 나타났다. Ea (활성화에너지)는 SPI의 비율이 늘어남에 따라 증가하는 $(0.8035{\sim}1.5947{\times}10^4\;J/kg{\cdot}mol)$ 결과가 나타났다. 이는 SPI의 비율이 높은 시료는 열처리 공정 후 progel화 된 SPI의 함량이 상대적으로 많아지고 이에 따라 겉보기 점도가 증가하고 유동 활성화에너지 외에 분자간 회합등을 절단하는데 소요되는 구조 활성화에너지가 필요하였기 때문이라고 사료된다. 겉보기 점도와 시간의존성의 관계에서는 SPI의 비율이 일정수준 이상일 경우 hysteresis loop를 관찰하였고 전단응력의 변화에 따라 조직붕괴가 심해져 결과적으로 시료의 유동특성이 크게 변함을 알 수 있었다.
Objective: The objective of this study was to evaluate effects of heat treatment and soybean oil inclusion on protein oxidation of soy protein isolate (SPI) and of oxidized protein on redox status of broilers at an early age. Methods: SPI mixed with soybean oil (SPIO) heated at $100^{\circ}C$ for 8 h was used to evaluate protein oxidation of SPI. A total of two hundred and sixteen 1-day-old Arbor Acres chicks were divided into 3 groups with 6 replicates of 12 birds, receiving basal diet (CON), heat-oxidized SPI diet (HSPI) or mixture of SPI and 2% soybean oil diet (HSPIO) for 21 d, respectively. Results: Increased protein carbonyl, decreased protein sulfhydryl of SPI were observed as heating time increased in all treatments (p<0.05). Addition of 2% soybean oil increased protein carbonyl of SPI at 8 h heating (p<0.05). Dietary HSPI and HSPIO decreased the average daily gain of broilers as compared with the CON (p<0.05). Broilers fed HSPI and HSPIO exhibited decreased glutathione (GSH) in serum, catalase activity and total sulfhydryl in liver and increased malondialdehyde (MDA) and protein carbonyl in serum, advanced oxidation protein products (AOPPs) in liver and protein carbonyl in jejunal mucosa as compared with that of the CON (p<0.05). Additionally, broilers receiving HSPIO showed decreased glutathione peroxidase activity (GSH-Px) in serum, GSH and hydroxyl radical scavenging capacity in liver, GSH-Px activity in duodenal mucosa, GSH-Px activity and superoxide anion radical scavenging capacity in jejunal mucosa and increased AOPPs in serum, MDA and protein carbonyl in liver, MDA and AOPPs in jejunal mucosa (p<0.05). Conclusion: Protein oxidation of SPI can be induced by heat and soybean oil and oxidized protein resulted in redox imbalance in broilers at an early age.
The effects of hydrolysis times and calcium source additions (calcium lactate, calcium carbonate), on the qualify characteristics of soy ice cream prepared with soy protein isolate(SPI), were studied. Increasing the hydrolysis time decreased the viscosity and overrun of soy ice creams, but increased the melt-down property. The addition of calcium lactate increased the viscosity of the soy ice cream mix, but no changes were observed from the calcium carbonate addition. The overrun of calcium lactate samples was higher than on addition of calcium carbonate. The addition of calcium lactate and calcium carbonate resulted in decreased melt-down properties, although these effects were more evident in the calcium lactate samples. However, calcium carbonate addition resulted in higher scores in the overall quality of the soy ice creams. In conclusion, better soy ice cream could be prepared by treating the SPI with Flavorzyme for 50 min, along with calcium fortification in the form of calcium carbonate.
Ye Eun Kim;Su Jin Kim;Yong-Il Chung;Chae Hwa, Kim;Tae Hee Kim;In Chul Um
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제48권1호
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pp.25-32
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2024
Soy protein isolate (SPI) has garnered researchers' attention due to its abundance, costeffectiveness, excellent biocompatibility, hemo-compatibility, and biodegradability. However, SPI faces limitations in application due to poor processability and weak mechanical strength. Substantial efforts have been made to address these challenges. In this preliminary study, glycerol and biofibers were added to SPI to improve the mechanical properties and film forming, and glyoxal was employed to crosslink SPI molecules. The microstructure and mechanical properties of the resulting SPI/composite films were evaluated. A 15% addition of glycerol proved sufficient for good film formation. Among the biofibers, short SF microfibers were the most effective in enhancing breaking strength, while TEMPO-oxidized CNF (cellulose nanofiber) excelled among CNFs. Crosslinking with glyoxal significantly enhanced the mechanical properties, with the type of biofiber minimally affecting the mechanical properties of the crosslinked SPI composite films.
본 연구에서는 분리대두단백질에 단백질 가수분해효소를 처리하여 대두단백질에 가수분해적 변성을 야기하여 그 기능성을 변화 고찰하고 실제 식품에의 이용방법으로 효소처리된 두유로 두부를 만들어 물성실험과 관능평가를 실시하였다. 장엽에서 SPI를 제조한 후 15분간 bromelain으로 처리하여 2.7% 가수분해된 MSPI를 만들어 기능특성을 측정 비교하였다. MSPI는 전 pH범위에서 용해도가 증가하였고, 특히 등전점에서 15% 정도 증가하였다. 유화형성력과 기포팽창력은 증가하였으나 이들의 안정성은 감소하였는데, 특히 기포안정성은 알칼리쪽에서 급격히 감소하였고, 등전점에서는 가장 큰 것으로 나타났다. 표준두유와 변형두유를 혼합하여 제조한 두부로 물성실험과 관능평가를 실시하였을 때 압착실험에서는 변형두부I이 연하고 탄력성 있는 두부를 형성하는 것으로 나타났다. 각 두부의 물성모형은 spring 한개와 Maxwell 모형 세개를 가진 7요소모형으로 동일한 물성모형을 나타내었다. 관능평가에서는 표준두유와 변형두유를 3 : 1의 비율로 혼합하여 제조한 두부의 품질이 가장 우수한 것으로 평가되었다.
본 연구는 흰쥐에게 대두단백질과 그 가수분해물을 고지방식이와 함께 섭취시켜 지질대사와 식욕 조절 호르몬에 미치는 영향을 검토하고자 수행하였다. 실험동물로는 4주령 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐를 사용하였으며, 모든 실험동물에게 AIN-93 M식이를 기본으로 하여 18% 고지방과 10%의 저단백질을 첨가한 식이를 4주 동안 공급하여 동일한 실험조건을 설정한 후, 4개 군 (n = 8)으로 나누어 실험 식이를 공급하였다. 4개의 실험군은 질소급원과 수준에 따라, 10% 대두단백질군 (10% Soy Protein Isolate; 10SPI), 25% 대두단백질군 (25% Soy Protein Isolate; 25SPI), 25% 대두단백질 가수분해물군 (25% Soy Protein Hydrolysate; 25SPH), 25% 대두 macro-peptide fraction군 (25% soy macro-peptide fraction; MW $\geq$ 10,000 Da: 25SPP)으로 나누고 6주 동안 실험식이를 급여한 후 희생시켰다. 그 결과, 실험군 간에 식이섭취량은 차이를 보이지 않았으나 체중은 단백질 섭취 수준의 증가에 따라 증가하였으며, 대두단백질과 비교하여 가수분해물 및 펩타이드 분획물에 따른 유의적인 차이는 없었다. 신장과 비장조직의 무게는 저단백질 섭취군 보다 고단백질 섭취군에서 유의적으로 높았으나 25SPP군은 오히려 저단백질 섭취군 (10SPI)과 비슷하였다. 혈청지질 농도는 단백질 수준에 상관없이 25SPP에서 유의적으로 낮았다. 간의 지질함량은 저단백질 섭취군 (10SPI)에 비해 고단백질 섭취군 (25SPI, 25SPH, 25SPP)에서 유의적으로 감소하였다. 식욕조절 호르몬의 분비에 미치는 영향으로는 25SPP군이 25SPI군에 비해 인슐린은 유의적으로 높았고, 렙틴의 경우는 유의적으로 낮았다. 그러나, 그렐린은 실험군간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과에서, 대두단백질과 비교하여 가수분해물이 혈청지질 농도 개선에 더 큰 영향을 미쳤고 특히, 분자량이 큰 펩타이드의 경우 식욕조절 관련 호르몬에 보다 긍정적인 효과를 나타냈다. 따라서, 대두단백질 고분자 펩타이드 분획물이 체내지질 함량의 감소에 기여할 수 있으며, 단백질의 종류별로 식욕조절 호르몬의 분비에 다른 영향을 줄 수 있음을 시사하였다, 그러나 고지방 식이로 유도된 비만 상태에서는 렙틴 저항이나 인슐린 저항 등이 발생하는 것을 고려할 때, 단백질 가수분해물의 식욕조절효과에 대한 면밀한 연구가 앞으로 더 진행되어야 할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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