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아임계수에 의한 식품성분의 기능성 및 물성 개선

전문가 제언: ○ 물은 지구상에 존재하는 모든 물질을 녹일 수 있는 화학 용매이다. 수소결합으로 이루어진 물 분자는 비슷한 수소화합물에 비해 융점이나 비점이 대단히 높은 특성이 있다. 물은 상온 상압에서는 고체, 액체, 기체의 세 가지 형태로서, 식품가공은 세 가지 상태의 변화를 활용하는 산업이다.

○ 물은 임계점인 374℃, 22.064 MPa 이상은 초임계수(supercritical water))라 하고, 그 이하의 고온 고압수, 일반적으로 200℃ 20기압 상태의 물을 아임계수(subcritical water)라 한다. 유전비율(permittivity)은 상온 상압의 메탄올이나 아세톤의 유전비율과 비슷하고, 소수성 물질을 용해하는 특성이 있어 매우 유용한 추출용매이다.

○ 아임계수는 해리도가 커서 ?H+ ion 및 -OH- ion의 농도가 높고, 물이 산이나 염기의 촉매로서 작용한다. 이 특성을 이용하여 아임계수로 식품 폐기물을 분해하거나, 특수 성분을 추출하여 자원화하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 아임계수를 이용한 추출법은 전통적인 추출보다 빠르고, 높은 수율과 유기 용매의 사용을 억제할 수 있는 친환경적인 이점이 있다.

○ 아임계수 처리는 고온고압의 물리적 작용과 가수분해의 화학적 작용을 동시에 활용하는 것이다. 지금까지 아임계수 처리는 분해를 주목적으로 하여, 폐기물 처리나 유용물질의 회수 등에 국한하여 연구되어 왔다.

○ 본고에서 아임계수 처리로써 대두 사포닌과 대두 이소플라본의 배당체를 가수분해하여 아글리콘을 효율적으로 유리하는 아글리콘화의 메커니즘이 밝혀졌다. 또한, 아임계수 처리로써 옥수수전분을 식물섬유처럼 작용하는 난소화성 전분(resistant starch)의 함유율과 회수율을 높이고 전분 입자의 구조를 변화시킨 새로운 활용 사례를 보고하였다.

○ 안전성, 경제성, 친환경 등 장점이 많은 아임계수 처리는 식품의 물성변화, 기능성 강화, 수율 향상 등의 목적으로 세부 공정별 최적조건의 적용에 활용도가 높은 유망한 분야이다

저자: Yousuke Isobe et al
자료유형: 학술정보