chapter 2. functional carbohydrate - knuland.knu.ac.kr/~app-mic/resources/lecture/functional... ·...

Chapter 2. Functional Carbohydrate

1. 전분가공효소

- Amylase : 전분의 가수분해효소를 총칭, α-1,4, α-1,6을 가수분해

- α-amylase : 사슬 내부 무작위 절단 -> glucose, maltose, maltotriose 생산

- β-amylase : 비환원성말단에서 순차적 분해 –> maltose 생산, α-1,6 분해 못함

- glucoamylase : starch 외부로부터 α-1,4, α-1,6, α-1,3 분해 -> 고순도 포도당 생산

- isoamylase : α-1,6 특이적 분해 -> linear dextrin 생산

- pullulanase : pullulan(α-1,6 결합 maltotriose 단위체로 구성)에 특이적인 isoamylase

- CGTase(cyclodextrin glucosyltransferase) : α-1,4 분해 -> 6-8 cyclodextrin 생산

- glucose isomerase : aldose<-> ketose isomerization


2. 전분가공

1) 이성화당 (異性化糖)

- 전분 분해물에 glucose isomerase 처리하여 fructose 혼합물(HFCS, high-fructose corn syrup) 제조

- 특성 : 단맛(55% HFCS는 동일한 고형분에서 설탕과 동일한 당도),

* 상대감미도 : glucose (70%), fructose(175%)

높은 용해도, 저분자량, 높은 삼투압 (미생물에 대한 안정성)

- 용도 : 설탕대용, 잼,젤리의 저장안정성


3. 기능성당

1) 분지올리고당(branched oligosaccharidea)

- 올리고당 :단당류의 숫자가 2 -10개 이내의 polysaccharide 형태

- 분지올리고당 : α-1,4 외에 α-1,6 결합을 가진 올리고당, isomaltose, pantose

(1) 높은 흡습성 : 210g/100g -> 당류의 결정화 방지

(2) 낮은 수분활성도 : 0.75(설탕, Aw=0.85) -> 미생물 생육억제

☞ Aw = P/Po = 용액의 수증기압 / 용매의 수증기압

(3) 난충치성 : 미생물에 의한 분해 어려움

(4) bifidus factor


2) 기능성 올리고당

-기능성올리고당 : 건강상의 단점을 개선하기 위한 당류

-> 1) 난소화성, 2) 난충치성, 3) bifidus factor, 4) 식이섬유 유사성(보습성, 흡착성)


3) 알긴산(alginate,해초산)

- 2종류 uronic acid(gluronic acid, mannuronic acid)의 중합체- 용도: 점성 증가제, 칼슘공급원(Ca-alginate salt), 유해물질(중금속)제거


4) 키틴, 키토산

- 자연계에 풍부, D-GA 와 NAG 가 주성분, 양전하

- 글루코사민 : 체내 섬유, 수분과 결합 관절의 강도

유연성, 탄력성 증진, 당단백질 전구체

- 다양한 기능

(1)흡착력 : 콜레스테롤 제거 ->동맥경화예방

(2)혈압강하 : 혈중 염소이온 흡착

(3)면역력증강 :

(4)Bifidus factor : 장내 유효균 증식

(5)비만예방 : 당, 지질 흡착제거, 포만감

(6)유독물질제거 : 중금속, 독성물질 제거

(7)노화방지 : 세포활성 증진

(8)간기능회복 : 필수아미노산 공급

(9)잡균증식억제 : 절임야채 저장성증가


5) 당알코올

- 당류의 카보닐기가 환원되면서 얻어진 다가의 알코올-> -itol- 설탕 대비 유리한 점

(1)화학적, 열역학적으로 안정, 가공성 높음(2)낮은 칼로리 생산(3)난충치성 -> 어린이용 캔디 감미료(4)저흡습성(만니톨) : 탈습에 의한 식품품질변화 방지(5)금속제거 : metal ion(Fe, Cu) chelation 효과 -> 항산화효과(6)낮은 소화흡수율 : 혈당치, 인슐린수치를 증가시키지 않음 -> 당뇨환자용


6) 식이섬유 (dietary fiber)

- 식품중 난소화성 탄수화물류

- 불용성 : cellulose, hemicellulose, pectin, chitin, chitosan

- 수용성 : 구아검, carragenan, polydextrose

- 영양적가치 없음 -> 난소화성 -> 비만예방

- 보수성, 양이온교환성, gel 형성력, 흡착성

(1) 콜레스테롤 상승억제 -> 고혈압, 동맥경화 예방

콜레스테롤 ---> DF에 흡착 -> 장내흡수 저지 -> 체외 배설

(2) 수분 흡착 팽창 -> 포만감 --> 위장관 자극 -> 위장운동자극

영양분흡수 속도 완화 -> 혈당치 급속 상승 억제

(3) 독성물질 흡착 배설 -> 대장암예방

(4) 변비예방 : 변비->동물성섭취로 인한 대장 내 지나친 수분흡수

- DF의 보수성이 변비문제 해결

ex) 희랍 히포크라테스 변비환자에 밀기울투여

(5) bifidus factor : 배변활동 자극, 면역력 증강, 장내 유해세균 억제, 암예방


6) 식이섬유 (dietary fiber)

Ex) Polydextrose(화이브미니) (glucose:sorbitol=9:1)

- 낮은 점도성 -> drink류에 이용 ☞ 일반식이섬유는 점성이 높음 ->아이스크림 점성제

Ex) Cyclodextrin (CD) : 환상형 glucose -> 6~12

- α-CD : 6각형, β-CD : 7각형, γ-CD : 8각형

- G1, G2 : CD에 branch로 연결된 Glc 숫자 -> G1-α-CD, G2-α-CD

- 고리외부 : 친수성, 고리내부 : 소수성 -> 양친매성 -> 분자, 반응기의 포집제

(1)안정제기능 : 지용성 vit, PUFA, 천연색소 등의 안정화

식품중 향, 색소 안정화 -> 소시지 첨가물

(2)불휘발성화 : 향료, 정유, 향신료 등의 휘산방지 -> 화장품, 의약품, DDS

(3)물성개선 : 용해성, 경화성, 흡습성 개선 -> 풍미 조직감 개선

chapter 2. functional carbohydrate - knuland.knu.ac.kr/~app-mic/resources/lecture/functional... ·...

Documents