Changes in Functional Properties of Alginic Acid by Enzymatic Degradation

알긴산의 부분적인 효소분해에 의한 특성 변화

In order to expand the utility of alginic acid in the food industry, we have investigated to prepare low viscous alginic acid using a method for degradation of alginic acid with the enzyme system of Vibrio sp. AL-145. The enzyme showed maximum activity at pH 8.0 and $37^{\circ}C$, and was stable in the pH range 7.5 to 8.5 and at temperature up to $30^{\circ}C$, and 0.5M NaCl needed for the enzyme activity. The viscosity of alginic acid decreased with the reaction time courses regardless of alginic acid and enzyme concentration, and 90% of viscosity decreased with 60 min of reaction time, but the changes of reducing sugar not exhibited. The soluble concentration of partially degradated alginic acid(PDA) in water was about 10%(w/v), and adsorption capacity of $Ca^{2+}$ ion increased with increasing the concentration of PDA. The alcohol concentration on precipitation of PDA was higher than Na-alginic acid.

알긴산이 가지는 여러가지 물성적 특성 및 기능적 특성으로 식품에 널리 이용되고 있으나 상핀 점도와 용해도 때문에 그 이용 범위가 제한적이다. 이러한 알긴산을 보다 광범위하게 식품에 이용하기 위해서 알긴산의 특성을 어느 정도 유지하면서 용해도를 높이고, 점도를 저하시킨 부분 분해 알긴산의 제조와 특성을 실험하였다. 사용된 알긴산 분해효소는 pH 8.0, 온도 $37^{\circ}C$, 0.5 M NaCl 첨가 조건에서 최대 분해 활성을 나타내었다. 기질과 반응하는 부분 정제 효소(220.4 g/ml)의 농도는 2%(v/v)가 적절하였다. 반응 알긴산 농도에 관계없이 반응시간 10분으로 알긴산이 가지고 있는 점도 80%정도가 저하되었고, 60분 이내에 90% 이상의 점도가 떨어졌다. 분해에 의한 환원당 생성량을 측정하여 본 결과, 반응 60분까지는 큰 변화가 없었으나, 그 이후에는 환원당이 크게 증가하였다. 분해 시간에 따라 얻어진 알긴산들의 가용 농도는 반응 알긴산의 농도가 1.0%와 1.5%의 경우 10분 정도의 분해만으로도 10% 농도까지 용해할 수 있었고, 반응 알긴산 농도가 2.0%인 경우는 10분간의 분해로 7%까지 녹일 수 있었다. 알코올 침전도를 알아본 결과, 2.5% 시판 알긴산은 알코올 농도 3%일 때 침전을 시작하여 알코올 농도 30%일 때 22%, 알코올 농도 50%에서 대부분의 알긴산이 침전하였다. 부분 분해 알긴산의 경우는 알코올 농도 30%일 때 침전하기 시작하여 알코올 농도 70%일 때 85% 정도의 알긴산이 침전되었다. $Ca^{2+}$이온과의 반응성은 시판 알긴산과 마찬가지로 종류에 관계없이 부분 분해 알긴산의 농도가 높아짐에 따라 반응성도 커지는 것으로 나타났다.