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- 주제어 : 생전분 (검색결과 18 건)
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생전분과 전분가공품의 특성이 α- amylase의 반응성에 미치는 영향
생전분과 돼지췌장 알파 아밀라제(porcine pancreatic α-amylase)의 반응성은 기질농도보다 기질 표면적의 함수로 나타났다. 세 종류(감자전분, 옥수수전분, 쌀전분)의 효소적 가수분해에 있어 기질농도에 대해 겉보기 K_(m)값은 감자전분이 가장 큰 것으로 나타났으며 V_(max)값은 일정하였다. Lineweaver-Burk plots의 기울기 비율 값은 쌀전분에 대한 옥수수전분, 감자전분의 비율이 각각 2.58과 7.77이였다. 이 값은 쌀전분을 기준으로 한 옥수수전분과 감자전분의 비표면적의 비율과 연관성이 아주 깊었다. 초기가수분해 속도의 역수는 각각의 전분입자의 표면적의 역수에 비례적인 관계를 나타내었고, 이의 상관관계 곡선은 직선관계를 나타내었다. 쌀전분의 입자크기가 옥수수전분 입자보다 작음에도 불구하고 옥수수전분 전분입자 내부에 존재하는 다공성(hole)으로 인하여 전체 가수분해에서는 옥수수전분이 쌀전분보다 반응성이 더 크게 나왔는데, 이는 분해가 어느 정도 진행되면, 입자 내부에 존재하는 구멍으로 인하여 옥수수전분의 표면적이 쌀 전분보다 상대적으로 증가하는 것에서 기인하는 것으로 보인다. 쌀 가공품인 가래떡, 백설기, 밥의 밀도는 각각 1.22, 1.12 and 1.14g/mL로 나타났으며, 알파 아밀라제(porcine pancreatic)에 의한 가수분해에서는 분쇄 시간이 증가함에 따라서 가수분해 속도도 또한 빨라지는 경향을 나타내었다. 호화 된 전분가공품 사이에서도 입자크기가 작을수록(분쇄비율이 증가할수록) 알파 아밀라제에 의해 가수분해되는 속도도 빠르게 나타났다. Porcine pancreatic α -amylase activity on native starch granule is more accurately described as a function of surface area of substrate rather than of substrate concentration. The apparent K_(m) of α -amylosis of native starch from potato, corn and rice expressed as a function of substrate concentration was largest for potato with a single value of V_(max). However, the ratio of the slope of a Lineweaver-Burk plot to that of rice for enzymatic hydrolysis of native potato and corn starch was 7.77 and 2.58, respectively, which were very close to the ratio of surface area per mass of the two starch granules to that of rice. Therefore, the reciprocal of initial velocity was linear function of reciprocal of surface area for each starch granule. Surface area was calculated assuming the starch granule were spherical. The values obtained by this calculation was in good agreement with the value obtained by the photomicrographic method. Comparing enzymatic digestion of native corn granules to that of rice granules, it was concluded that presence of pores in corn granules appeared to significantly affect overall rate of digestion after sufficient reaction time, but not at the initial stage of hydrolysis. Density of garaeduk, bagsulgi, and cooked rice was 1.22, 1.12 and 1.1 lg/mL, respectively, while moisture content of garaeduk, bagsulgi, and cooked rice was 47.9, 44.7 and 66.4%(wt.), respectively. The highest initial rate of in vitro hydrolysis by porcine pancreatic α-amylase was observed in bagsulgi followed by cooked rice and garaeduk. However, time for complete hydrolysis seemed to reach a plateau value.
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포괄고정화법은 미생물세포를 고정화한 gel beads 자신이 산소나 영양물질 의 이동을 저해하기 때문에 발효속도를 억제시키는 큰 결점을 갖고 있다. 특히, 호기성 미생물을 고정화했을 경우는 균체 증식이 gel beads 표면부에만또한 혐기성 미생물을 고정했을 경우는 균체증식이 gel beads중심부에만 제한된다. 따라서 본 연구에서는 gel beads 의 전체를 적극적으로 이용하는 것에착안하여 호기성 곰팡이 (Aspergillus awamori(A))와 혐기성 세균 (Zymomonasmobilis(Z))으로 구성된 혼합고정화 배양계 (A-Z계)를 개발하고, 이 系에서 발생하는 문제점을 해결하기 위해서 산소요구성이나 효소의 성질이 서로 다른3균주로 구성된 새로운 혼합고정화 배양계의 개발을 확립하여 생전분으로부터직접 ethanol 생산을 행하는데 응용하였다. 먼저, A-Z系를 사용하여 기질을 생전분 및 가용성전분으로 했을 경우의 배 양결과를 상호 비교하면 생전분의 경우는 ①배양시간이 길고 ②배양액의 pH 가 4.0이하로 낮아져 Zymomonas mobilis의 ethanol 생산활성이 떨어지고 ③ gel beads로부터 곰팡이 균사의 누출이 관찰되었다. 그래서 우선 배양시간을단축시키기 위해 시판되고 있는 미생물 기원의 여러가지 amylase를 A-Z에 첨 가하여 배양한 결과 곰팡이 유래의 glucoamylase 첨가가 배양시간을 24∼36 시간 단축시켰다. 따라서 시판효소 대신에 glucoamylase 활성이 높은 Rhizopus japonicus(R)를 Z. mobilis와 혼합고정화한 R-Z계를 작성하고 배양한 후 A-Z계와 비교한 결과, 기질의 가수분해속도는 R-Z계가 A-Z계보다 훨씬 빠르지만, ethanol의 생산량은 A-Z계의 약 1/2이었다. 효소활성의 경우 R-Z계는 glucoamylase, A-Z계는 α-amylase활성이 높은 것으로 나타났다. 또 생전분 에 대한 가수분해도는 양효소를 1:1로 혼합하여 반응시키는 것이 효소의 상승작용에 의해서 가장 효과적이었다. 이러한 결과를 기초로 A.awamori와 R.japonicus와 Z.mobilis로 구성된 새로운 혼합고정화 배양계 (A-R-Z계)를 개발하여 생전분으로부터 직접 ethanol생 산을 행할 때, 배양 18시간 째에 호기적 조건을 본 실험에서 특수 가공한 역류방지 실리콘栓을 대체하여 혐기적 조건으로 배양한 A-R-Z18계에서는 gel beads로부터 균사의 누출도 없이 pH가 4.8정도로 유지되어 배양 96시간째에 대조구의 4배에 해당하는 8.2g/ℓ의 ethanol이 생산되어졌다. 이 값은 수율 (Y p/s)로서의 0.48이고, 전분을 기질로 했을 경우 이론 수율 0.51의 94%에 해당된다. Biomass로부터 물질생산을 행할 때 최대의 문제점으로 대두되고 있는 에너 지수율을 높이기 위해서 A-R-Z18계의 특징을 이용함과 동시에 천연식품첨가물인 Neupectin-L (Asama Co. Ltd.,Tokyo)을 0.1%첨가하여 비가열살균 배양을 행한 결과, 회분배양 및 fed-batch 배양액에서도 대조구와 동등한 ethanol수 율 (Y p/s: 0.48)을 얻었다. 이러한 결과로 보아 본 연구에서 개발한 새로운 혼합 고정화 배양장치는 비가열 살균 발효법 및 발효공업에 유익할 것으로 생각된다.
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생전분 및 열처리 전분이 in vitro 소화율과 in vivo 혈당반응에 미치는 영향
This study wes designed to evaluate the effects of dietary raw and heat-treated rice and potato starches on in vitro digestibility and in vivo post-prandial blood glucose response. The levels of blood glucose were measured during 2 hours after feeding seventeen healthy volunteers with 50g starch portion. The rate of in vitro digestion was higher in group with feeding roasted rice than that of group with feeding pressure cooked, boiled, and raw rice. In potato starch, the rate of in vitro digestion was lower in raw potato fed group than that of other cooked potato fed groups. The glycemic index(GI) of raw rice fed group was 62.5% and significantly lower than that of other cooked starches fed group (P< 0.05). The GI of raw potato starch was also significantly lower (4.8%, P< 0.05) than that of other groups. There was a positive correlation between GI and in vitro digestibility through Pearson correlation coefficient test. In summary, raw rice and potato starches are beneficial for diabetes mellitus and obesity patients for their weight control and blood glucose response after feeding moderate diets.
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