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영어

1)Volatile components of crude fucoidan and its raw material, Undaria pinnatifida sporophylls were identified by GC/MSD analysis, and the effects of a combined method of solvent extraction and drying (hot-air drying or spray drying) on deordorization of fucoidans were examined. The major components of seaweed smell (odor) in crude fucoidan and Undaria pinnatifida sporophylls were identified as alkanes (octadecane, heptadecane, tetradecane) and acids (hexadecanoic acid, oleic acid). Solvent extraction and drying were combined for the deordorization of fucoidans: hot-air drying/deordorization process (HDDP) and spray drying/deordorization process (SDDP). The deordorization effects of solvent extraction using solvents including water, ethanol, and acetone were investigated. Among the tested solvents, ethanol was selected as a deordorization solvent, because the seaweed smell and taste were mostly lowered by ethanol extraction followed by drying. In addition, HDDP and SDDP were compared, showing that SDDP gave higher sensory characteristics than HDDP. When the crude fucoidan was treated by ethanol extraction for 30 min followed by SDDP, approximately 60% of off-flavor components of crude fucoidan was removed based on GC/MSD peak area, and the total sugar and sulfate contents and APTT-anticoagulant activity significantly increased compared to crude fucoidan. In conclusion, SDDP after ethanol treatment was proposed and established as a deordorization process for fucoidan preparation.

한국어

해조류는 알칼리성 건강식품으로 널리 알려져 있으며, 최근 에는 변비, 비만, 콜레스테롤 등을 조절하는 기능 등의 다양 한 생리학적 조절기능이 밝혀지면서 해조류 섭취량은 크게 증가하고 있다. 최근들어 해조류로부터 유래되는 다양한 생 리활성 물질들은 항종양성 [1-2], 항바이러스성 [3], 항혈액 응고 [4] 및 면역력 증강 [5-6] 등의 기능을 갖고 있는 것 으로 알려져 있다. 이와 관련하여 한국과 일본 및 중국의 동아시아에서 오랜 기간 섭취하여 온 미역과 다시마 등의 갈조류에 함유된 고분자 다당체인 후코이단 (fucoidan)에 대한 관심이 집중되고 있다 [6]. 후코이단은 특이적으로 갈조류 (미역, 다시마, 톳, 대황, 곰피, 감태 등)의 세포벽 성분인 점질 다당에 함유되어 있는 다당류로서 다시마와 미역포자엽의 건조중량 중 3～4% 정도 의 극소량이 함유되어 있다 [7]. 후코이단은 세포 내 골지체에 서 합성되어 세포간 조직에 존재하며 종에 따라 엽체의 삼 출액 (exudate)에도 존재하는 다당류로서 L-fucose가 주로 α-(1→3) 결합으로 이루어진 골격에 mannose, glucose, galactose, xylose, glucuronic acid, rhamnose 등이 결합된 함황 hetero형 산성 다당이다 [8-11]. 후코이단은 갈조류의 채취시기 및 종에 따라 평균 분자량이 100,000-2,000,000 Da 으로 다양하며, 후코이단의 생리활성에 중요한 영향을 미치는 fucose 함량 및 황산기 함량도 차이가 난다 [12]. 일반적으로 후코이단은 L-fucose의 에스테르화 황산을 주 성분으로 하여 glucuronic acid를 함유한 U-후코이단, 황산 fucose로 구성된 F-후코이단, 그리고 galactose를 함유한 G-후 코이단으로 구분된다. 후코이단은 일반적으로 L-fucose가 α- (1→2) 결합을 하고 있으며, 4번째 탄소에 황산기가 결합되어 있는 구조로 되어 있다. 종에 따라서는 α-(1→2) 대신 α-(1→ 3) 결합이 기본 결합으로 되어 있는 경우가 있으며, α-(1→3) 및 α-(1→4) 결합이 복합적으로 존재하는 경우도 있다 [13]. 이러한 해조류를 건강식품 소재로 하는 다양한 가공 제품 개발이 시도되고 있으며, 실제로 해조분말, 해조분말 환과 같 은 1차 가공제품에서부터 해조면과 같은 해조의 화학적 특성 을 이용한 가공제품까지 시판되고 있다. 미역과 다시마와 같 은 해조류는 특별한 처리공정을 거치지 않는 경우 비린내가 심하여 다양한 용도 개발에 어려움이 있다 [14]. 특히 해조류 를 원료로 하는 건강음료의 개발에는 많은 제한이 있어 왔는 데, 이것은 해조류 특유의 갯내음 때문이다 [15]. 해조류의 갯내음과 같은 이취를 제거하기 위해 다양한 시도들이 있어 왔는데, 이중에는 미역의 유기산 추출물에 유산균 발효를 이용한 방법 [14-16]이 있으며, 해조류를 곡 물류, 과일류, 약초류 등 식물류 분말 등을 혼합하여 식품을 제조하는 방법이 있으나, 해조 특유의 이취가 완전히 제거 되지 않는 문제점이 있다 [15-17]. 해조류를 마쇄한 후 알 칼리 용액에 침지시켜 이취를 제거한 보고 [18]도 있으나 이는 해조의 이취가 완전히 제거되지도 않을 뿐만 아니라 침지되었던 알칼리 용액의 성분이 해조류에 남을 수 있어 식용으로 적합하지 않다. 또한 미역취를 차폐시킬 목적으로 계피 분쇄물을 가열 초기에 첨가하고, 합성향이나 분말을 첨가하여 잼으로 제조한 사례 등이 있다 [19]. 해조류의 냄새성분에 관한 연구로서, 다시마의 향미성분 에 관한 연구로 70% ethanol에 의한 추출과 이에 따른 향 미성분을 분석하여 보고 [20]한 바 있으며, 효소와 열수에 의한 추출 및 한외여과에 의한 알긴산 제거 시 다시마 추 출액의 휘발성 향미성분에 대한 연구 보고 [21], 그 외에 다시마의 향미성분을 분석한 연구 보고 [22] 등이 있다. 본 연구에서는 후코이단의 갯내음 및 비린맛을 효과적으 로 감소시키기 위한 공정으로서 용매탈취 (deordorization by solvent extraction) 및 분무탈취 (deordorization by spray drying)의 복합 공정을 제안하였고 다양한 처리 방법에 의해 제조되는 후코이단의 냄새성분의 변화를 분석하였다.