Production of Enzymatic Hydrolysate Including Water-soluble Fiber from Hemicellulose Fraction of Chinese Cabbage Waste

This study was performed to determine the optimal hydrolysis conditions for the production of hydrolysates, including water-soluble dietary fiber from Chinese cabbage, with commercial enzymes. The optimal pH and temperature for hydrolysis of the hemicellulose fraction were pH 5.0 and $40^{\circ}C$, and optimal enzyme concentrations were 45 units and 21 units for Shearzyme plus and Viscozyme L, respectively. The yields of the hydrolysate including the water-soluble dietary fiber from the hemicellulose fraction by Shearzyme plus and Viscozyme L were 22.64 and 24.73%, respectively, after a 72 h reaction. The molecular weight distribution of alcohol-insoluble fiber was characterized by gel chromatography; degradation of hemicellulose increased with increasing reaction time. Our results indicate that the hemicellulose fraction was degraded to water-soluble dietary fiber by enzymatic hydrolysis, and its hydrolysate could be utilized as new watersoluble food materials.

효소적 분해에 의한 배추부산물 hemicellulose 분획으로부터 수용성 식이섬유소 함유 가수분해물의 생산

본 연구에서는 농산부산물인 배추 겉잎의 이용성을 증진시키기 위하여 배추의 불용성 식이섬유인 hemicellulose를 분획한 후 효소 처리하여 수용성 식이섬유를 함유한 가수분해물을 생산하고자 하였다. 이를 위해 다양한 pH, 온도, 기질농도 및 효소농도에서 hemicellulose 분획을 효소 처리한 후 환원당 함량을 측정한 결과, pH 5.0, $40^{\circ}C$, 효소농도 45 unit (Shearzyme plus), 21 unit Viscozyme L)의 조건으로 가수분해 했을 때 가장 높은 분해율을 나타내었다. 선정된 조건으로 72시간 가수분해하여 수율을 측정한 결과, Shearzyme plus 및 Viscozyme L 처리 시 각각 22.64%와 24.73%의 수율을 보였다. 또한 알코올 불용성 식이섬유의 겔크로마토그래피에 의한 분자량 분포를 확인한 결과, Shearzyme plus 및 Viscozyme L에 의해 생성된 식이섬유는 반응 시간이 증가함에 따라 저분자화 되는 것을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과에서 배추 부산물 hemicellulose 분획을 효소로 가수분해함으로써 불용성 식이섬유가 저분자화 되어 수용성 식이섬유로 전환됨을 확인하였으며, 생산된 식이섬유소 함유 가수분해물은 기능성 식품 및 식품가공 분야에 다양하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.