Soy-oligosaccharide Production from Yeast Fermented Bean Cooking Water: Effects of Ultrafiltration and Reverse Osmosis

효모발효한 대두침출액으로부터의 대두올리고당 생산: 한외여과 및 역삼투 처리효과

Ultrafiltration and reverse osmosis were applied to produce soy-oligosaccharides from yeast fermented bean cooking water (BCW). The recovered total sugar by the ultrafiltration of bean cooking water on a cutoff molecular weight membrane of 20,000 and 5,000 was over 80%. The protein was removed up to 38% from the non-fermented BCW, 31% by S. cerevisiae KCTC 7039 and 21% by H. anomala KFRI 626. The recovery of oligosaccharides was above 70%, although fermented or non fermented bean cooking water was different on the recovery of oligosaccharides. The ultrafiltrated BCW was concentrated by reverse osmosis with respect to the volume concentration ratio (VCR). Total solid, total sugar, ash and protein contents increased up to VCR of 3.5 and then levelled off, showing that the optimum VCR was 3.5.

대두침출액(bean cooking water, BCW)을 효모처리 하지 않은 대조구와 선발된 효모(S. cerevisiae KCTC 7039, H. anomala KFRI 626)로 발효시킨 효모처리구로 나누어 비교한 결과 한외여과 후 보유액(retentate)은 원료로 사용한 각각의 BCW보다 높은 함량을 보였으며, 여과 후 회수된 투과액(permeate)은 고형분은 약간 감소되었으나, 총당 함량의 $80{\sim}100%$가 회수되었다. 회분함량은 한외여과 처리와 관계없이 원료인 BCW와 거의 같은 수준이었으나, 단백질의 경우는 한외여과(cutoff MW 20,000)처리에 의해 대조구는 원료의 약 38%, S. cerevisiae KCTC 7039처리구는 31%, H. anomala KFRI 626처리구는 약 21%의 제거효과를 보였다. 따라서 2단계의 한외여과 처리를 적용할 경우, 대두 침출액에 존재하는 단백질의 $20{\sim}40%$를 제거할 수 있었으며 총당 및 스타키오스를 포함한 올리고당의 회수율을 높일 수 있었다. 대두침출액에 역삼투공정을 적용하여 용질농축비율(VCR, volume concentration ratio)별로 농축한 결과 고형분 및 회분 단백질은 용적농축비율 3.5까지 급격히 증가하다가 완만하게 증가하였고, 최적 용적 농축비는 농축시 요구되는 에너지 양과 투과액으로 손실되는 양을 고려하여 3.5라 여겨진다.