Studies on the Removal of Phytate from Korean Rapeseed(Brassica napus, L) Proteins -Ⅰ. Effects of pH and Salts on Protein and Phytate Solubility of Defatted Rapeseed Flour-

한국산 평지 종실 단백질의 Phytate 제거에 관한 연구 -제1보. 평지 종실 단백질과 Phytate 의 용해도에 대한 pH와 염류의 영향-

Proteins in Korean rapeseeds, as in many other plantseeds, are usually bound to phytate molecules. These phytate-bound proteins are of little value as foodstuffs because of their poor solubility in digestive systems. Therefore it is necessary to remove phytates from proteins in order to convert these proteins io a useful foodstuff. In the work, an efficient procedure for removal of phytates from defatted Korean rapeseed was found. The influence of pH on the solubility of protein and phytate of rapeseed flour showed that the former was the lowest at pH 5.0 and began to increase as pH further raised. Meanwhile, the latter was the highest at pH 6.0, however, it was decreased abruptly at alkaline pH, especially to content of 1.3% at pH 11.5. The solubility cf protein was relatively high in NaCl aqueous solution at $pH\;6.0{\sim}8.0$, and did not male any noticeable difference depending on NaCl concentration. On the other hand, the solubility of phytate was high at pH of below 6.0 showing an abrupt decrease at pH of above 6.0. The solubility of protein in $CaCl_2$ aqueous solution was highest at $pH\;6.0{\sim}8.0$, however, there was no significant change at the whole range of tested pH of the solution. A maximum solubility of phytate was shown at $pH\;3.0{\sim}4.0$. And it was decreased abruptly at a higher pH of the above range and also decreased at a lower pH with higher $CaCl_2$ concentration. The solubility of phytate in $Na_2SO_3$ aqueous solution was highest at $pH\;5.0{\sim}8.0$. As the concentration goes up the maximum value of solubility was found to move to higher pHs. Depending on the concentration of $Na_2SO_3$, the decreasing pattern was changed in an alkaline solution. The solubility of phytate in the solution containing low concentration of $Ca^{2+}$ ion was low in all treatments at pH of above 7.0 and showed the maximum value at low pH as $Ca^{2+}$ ion concentration increases. The solubility of protein at pH 11.5 showed the highest value in $1mM\;Ca^{2+}$ ion solution.

pH를 달리한 수용액 및 농도를 달리한 염류수용액에서 평지 종실의 단백질과 phytate의 용해도를 측정하여 단백질로부터 phytate를 제거할 수 있는 조건을 검토하였다. 1. 평지종실의 단백질과 phytate의 용해도에 미치는 pH의 영향을 측정한 결과 단백질의 용해도는 pH 5.0에저 가장 은 20.9%로 등전점을 보였고, 그 보다 산성 또는 알칼리 쪽으로 갈수록 그 용해도가 증가되어 pH 11.5에서 94.%로 가장 높았다. Phytate의 용해도는 pH 6.0에서 가장 높았으며 (61.0%) 알칼리 쪽에서 더 급격히 감소되어 pH 11.5에서는 그 용해도가 1.3%였다. 2. 단백질과 phytate의 용해도에 미치는 염류의 영향을 보면 NaCl 수용액을 처리하였을 때 단백질의 용해도는 $pH\;6.0{\sim}8.0$ 이상에서 높은 값을 보였고, 염의 농도별 차이는 크지 않았다. Phytate의 용해도는 pH 6.0이하에서는 높았으나 그 이상의 pH에서는 급격히 감소되어 pH 8.0 이상에서 6.0% 이하로 떨어졌다. $CaCl_2$ 수용액 처리에서는 단백질 용해도가 $pH\;6.0{\sim}8.0$ 부근에서 최대치를 보이나 전 pH구간에서 큰 변화를 보이지 않았다. Phytate의 용해도는 $pH\;3.0{\sim}4.0$ 부근에서 최대치를 보이고 그 이상의 pH에서는 급격히 감소되어 $pH\;5.0{\sim}6.0$에서 7% 이하로 떨어졌다. 그리고 염의 농도가 높을수록 더 낮은 pH에서부터 감소를 보였다. $Na_2SO_3$ 처리에서 단백질의 용해도는 pH가 높아짐에 따라 계속 증가되어 pH 11.5에서 84% 이상이었고 phytate의 용해도는 $pH\;5.0{\sim}8.0$의 부근에서 최대치를 보이며 농도가 높을수록 더 높은 pH에서 최대치가 나타났다. 염의 농도에 따라 알칼리 쪽에서의 감소 양상이 달라졌다. 3. 저(低) $Ca^{2+}$이온 처리에서 phytate의 용해도는 pH 7.0 이상에서 $Ca^{2+}$이온의 농도별로 별차이 없이 낮았고 농도가 증가됨에 따라서 더 낮은 pH에서 최대치를 보였다. 단백질의 용해도는 pH 11.5에서 보면 $1mM\;Ca^{2+}$이온 농도에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과에서 증류수 또는 $1mM\;Ca^{2+}$수용액을 용매로 하여 pH 11.5에서 단백질을 추출하고 pH 5.0에서 침전시킬 때 평지종실단백질로부터 Phytate를 제거하는 효과가 가장 좋다는 것을 알 수 있다.