Electron Microscopical Observation of Transglutaminase-treated Ultra High Temperature Milk Sedimiment

Ultra high temperature treated (UHT) skim milk and colloidal calcium phosphate-free skim milk were treated with microbial transglutaminase (TGase), ultracentrifuged at various rates, lyophilized, and observed for morphological properties with a scanning electron microscope (SEM). UHT skim milk showed small holes of associated micelles at lower centrifugal rates, and became thick and irregular, and fine particles were associated regularly at higher centrifugal rates. When UHT skim milk with TGase was incubated for 1 hour, casein micelles aggregated and broadened as centrifugation rate increased. When UHT skim milk with TGase was incubated for 8 hours, casein micelles were associated irregularly to large aggregates and widened. Colloidal calcium phosphate-free skim milk with TGase incubated for 1 hour and separated by two-step centrifugation showed aggregated lump, while the milk incubated for 8 hours with TGase was associated with broadened, compact, and regular layers as the centrifugation rate increased. Such phenomena were caused by heat treatment, protein crosslinking reaction catalyzed by TGase and conformational changes of casein molecules, and could be dependent on reaction time, temperature and ultracentrifugation rate.

Transglutaminase로 처리한 초고온 살균유 침전물의 전자현미경적 관찰

초고온-살균 우유를 이용하여 탈지유와 콜로이드성 인산칼슘이 제거된 우유에 TGase를 첨가하여 반응시킨 다음 초고속 원심분리를 실시하고 침전된 카제인 입자들을 동결건조하여 조직의 성상에 대해 주사 전자 현미경을 이용해 관찰, 비교하였다 탈지유는 카제인 입자들이 원심분리 초기(5,000${\times}$g)에는 규칙적으로 회합하였으며 원심분리 속도가 증가하면서 홈을 형성하였고(10,000∼20,000${\times}$g), 40,000${\times}$g에서 다시 회합하였다. 그리고, 100,000${\times}$g에서는 카제인 입자 수의 증가와 함께 규칙적인 회합층을 이루었다. 탈지유에 TGase를 처리하고 1시간 반응시킨 경우에 카제인 입자들의 성상은 입자들끼리 엉켜져서 회합을 하였으며 초고속 원심 분리 속도 증가에 따라 규칙적으로 혹은 불규칙적으로 변형되면서 입자들이 넓어지다가 다시 규칙적으로 카제인 입자들이 회합층을 이루었다. 탈지유에 TGase를 처리하고 8시간 반응시킨 경우 카제인 입자들의 성상은 1시간 반응시킨 경우보다 카제인 입자들이 미세해지면서 규칙적인 층을 형성하였으며, 초고속 원심분리 속도가 증가함에 따라 카제인입자들의 조직이 홈을 형성하면서 불규칙적으로 회합하여 분산된 형태를 나타내다가 다시 비교적 규칙적으로 회합하였다. 콜로이드성 인산칼슘이 유리된 우유에서는 카제인 입자들이 침전되지 않았다. TGase가 첨가되어 1시간 반응시킨 후 콜로이드성 인산칼슘이 유리된 우유에서는 20,000${\times}$g 속도에서부터 카제인 입자들이 침전하였고 그 양상은 작은 낙엽처럼 미세하게 회합층을 형성하였으며, 속도 증가에 따라 카제인 입자들의 조직은 개방되었다. TGase가 첨가된 후 8시간 반응시킨 다음 콜로이드성 인산칼슘이 유리된 시료의 경우 카제인 입자들은 대부분 넓게 회합층을 이루고 불규칙적이었으며 원심분리 속도 증가에 따라서도 큰 변화가 없었다. TGase가 첨가된후 1시간 혹은 8시간 반응시킨 다음 콜로이드성 인산칼슘을 제거하고 원심분리한 현탁액(유청 단백질)을 pH 4.6으로 조정 후 2단계 원심 분리한 침전물의 경우 카제인 입자들은 1시간 반응시킨 시료에서는 대부분의 카제인 입자들끼리 엉켜져 불규칙적인 회합층을 이루고 있는 반면에 8시간 반응시킨 시료에서는 입자들이 미세한 형태로 분산되어 규칙적인 층을 형성하였다.