초음파에 의해 제조된 저분자 $\lambda$-carrageenan의 특성

Properties of Lower Molecular Weight of $\lambda$-Carrageenan Manufactured by Ultrasound

초음파를 이용하여 저분자 $\lambda$-carrageenan을 제조한 다음 그 특성을 조사한 결과 가용한계농도에 있어서는 대조구 $\lambda$-carrageenan는 $3\%$에서 가용한계농도를 나타내었고, 초음파 처리에 의해 저분자화가 많이 될수록 가용한계농도는 더 높게 나타났다. 알콜 침전도는 대조구에 비해 초음파 처리구가 낮게 나타났다. 유화능은 대조구에 비하여 처리구가 낮게 나타났으며, 분자량이 낮을 수록 유화능은 낮게 나타났다. 점도는 예상하였던 대로 초음파 처리에 의해 저분자화된 $\lambda$-carrageenan (P-1, P-2)이 대조구에 비해 낮았으며, 초음파 처리가 많이 될수록 점도는 낮게 나타났다. $\lambda$-carrageenan이 갈변반응에 대하여 크지는 않으나 어느 정도 갈변억제효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 저분자화가 많이 될수록 갈변억제효과는 전반적으로 떨어지는 것으로 나타났다. 전기영동을 이용하여 $\lambda$-carrageenan 및 저분자화된 $\lambda$-carrageenan의 분자량을 조사한 결과 대조구 $\lambda$-carrageenan의 분자량은 약 250,000이었으며 초음파 처리에 따른 저분자화 된 $\lambda$-cariageenan의 분자량은 각각 184,000(P-1) 및 67,000 (P-2)정도 이었으며, GPC 결과도 이와 비슷하였다.

Carrageenan are sulfated polymers containing galactose and anhydrogalctose units, and is used for its gelling, thickening, stabilizing, emulsifying, and suspending properties. However, carrageenan is limited to use beyond $0.03\%$ as food additives because of its high degree of gelling and viscosity with low solubility. The use of ultrasound significantly reduced the viscosity of $\lambda$-carrageenan solutions. The optimal parameters of ultrasound for reduction of carrageenan molecular weight were temperature, $10^{\circ}C$ ultrasound intensity, 114.7 $W/cm^2$ ; carrageenan concentration, $2\%$; treatment time, 10 min. The molecular weights of control, ultrasound peak 1, and peak 2 were approximately 250,000, 184,000, and 67,000 daltons, respectively. The lower molecular weight of $\lambda$-carrageenan showed the higher solubility, the lower alcohol precipitation ratio and the lower emulsifying capacity. Browning degree of both control and lower molecular $\lambda$-carrageenans was not significantly different.