Change of Hydrolysis Rate on Hydrogenated Palm Kernel Oil and Shea Butter Blendings Using In Vitro Digestion System

In Vitro Digestion에서 팜핵경화유와 시어버터 혼합 비율에 따른 가수분해율 변화

In this study, the hydrolysis rate of palm kernel oil (HPKO) and shea butter were compared by in vitro digestion to develop low-digestible fats. HPKO exhibited a higher hydrolysis rate than shea butter. The initial rate and ${\Phi}max$ value of HPKO were 0.315 mM/s and 78.0%, while the corresponding values for shea butter were 0.117 mM/s and 41.4%. When the two fats were blended at various ratios, the hydrolysis rate, in terms of the ${\Phi}max$ value, was similar to that of shea butter until 2:8 (HPKO : shea butter, w/w). After the analysis of triacylglycerol species and the positional fatty acid composition, the factors that affected the hydrolysis rate were determined. The results suggest that the low hydrolysis rate of shea butter would be due mostly to the stearic acid located at the sn-1,3 positions of triacylglycerol molecules. These properties of shea butter are expected to be the nutritional benefits as a low-digestible fat in foods.

본 실험은 가공식품에서 폭넓게 이용되고 있는 식용유지인 hydrogenated palm kernel oil(HPKO)과 대칭형 triacylglycerol(TAG)로 주로 구성된 shea butter 및 두 유지의 blends를 대상으로 가수분해율을 비교하여 어떤 특성이 가수분해율에 영향을 미치는지를 살펴보고자 하였다. 녹는 온도가 서로 유사한 HPKO와 shea butter의 blending 비율을 다르게 할 경우 in vitro digestion에 의한 가수분해율에 차이가 있는지를 알아보았다. Shea butter의 complete melting point는 $34.5^{\circ}C$였으며, HPKO는 $39.5^{\circ}C$였다. In vitro digestion 실험 결과 shea butter blending 비율이 높아질수록 가수분해율이 낮아졌으며 2:8, 1:9(HPKO : shea butter) blending 유지는 shea butter와 비슷한 가수분해율을 보였다. HPKO에서 유래된 medium chain triacylglycerol(MCT)로 이뤄진 medium-medium-medium(MMM)은 가수분해율과 양의 상관관계를 나타냈으나 shea butter에서 유래하는 long chain fatty acid로 구성된 saturated-unsaturated-saturated(SUS)나 saturated-saturated-unsaturated(SSU)는 유지의 가수분해와 음의 상관관계를 가졌다. 또한, HPKO에서 유래된 lauric acid, myristic acid와 palmitic acid는 TAG 내 위치에 상관없이 함량이 높아질수록 가수분해율이 높아졌으며, shea butter에서 유래되고 비교적 탄소수가 긴 oleic acid의 경우 분포되는 위치에 상관없이 유지 내 함량이 많을수록 가수분해율이 낮아지는 음의 상관관계를 나타내었다. 반면 stearic acid의 경우에는 sn-1, 3에 위치한 함량에 따라 가수분해가 저해되는 경향을 보였다. 인체 내에서의 소화 과정은 매우 복잡하고 많은 요인의 영향을 받기 때문에 단편적으로 어떤 유지 특성들이 가수분해율에 영향을 미치는지 단언할 수 없다. 그런데도 본 실험에서의 결과는 난 소화성 유지 개발의 기초자료로 사용될 수 있고, 식품 산업에 이용될 때 영양학적으로 유익한 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다.