[식품첨가물] 대두다당류란? / 대두다당류 용도와 단백질 안정화 메커니즘

 

대두 다당류는 pH 산성 영역에서의 단백질의 침전과 응집 방지를 통한 단백질 안정성 향상 또는 국수, 쌀밥 등의 부착 방지(이형성 향상) 용도로 식품 분야에서 폭넓게 이용되고 있습니다. 이 글에서는 대두다당류란 무엇이며 식품에서 어떻게 사용하는지에 대해 알아보겠습니다.

 

[목차]

 

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1. 대두 다당류란?

 대두 다당류는 탈지 대두로부터 대두 단백질을 제조할 때 얻어지는 불용성 식이섬유로 만들어집니다. 구체적으로는 불용성 식이섬유를 열수추출→정제 → 살균 → 건조의 과정을 거쳐 제조됩니다.

 

대두 다당류는 수용성 다당류로 여러 종류의 당으로 구성되어 있습니다. 주성분은 갈락토스(Galactose), 아라비노스(Arabinose), 갈락투론산(Galacturonic acid)이며, 이외에 람노스(Rhamnose), 포도당(Glucose), 자일로스(Xylose)를 포함합니다.

 

대두 다당류의 구조는 람노갈락투로난과 갈락투로난으로 이루어진 주쇄 골격에 갈락토스(Galactose)와 아라비노스(Arabinose)로 이루어진 비교적 긴 사슬 길이의 중성당 측쇄가 결합되어 있는 구조로 이루어져 있습니다.

 

대두 다당류는 물에 잘 용해되며 다른 다당류에 비해 수용액 점도가 낮은 특징이 있습니다. 다만 대두 다당류를 물에 가용화 시킬 때 한 번에 투입하게 되면 덩어리를 형성하며 잘 녹지 않기 때문에 소량씩 나눠서 투입하거나 부형제와 함께 투입하는 것을 추천드립니다.

 

이전 다당류 가용화시 덩어리가 형성되는 것을 방지하는 방법에 대해 한 번 다룬 적이 있습니다.

관련 내용에 대해서는 아래의 글을 참고 부탁드립니다.

 

[식품첨가물/증점안정제] 증점안정제 덩어리 원인 / 덩어리 생성 방지 방법

[식품첨가물/증점안정제] 증점안정제 덩어리 원인 / 덩어리 생성 방지 방법

 

 

 

2. 식품에서의 대두 다당류의 이용 : 산성 유음료

 일반적으로 대두 다당류는 산성 유음료의 단백질 안정 목적으로 사용됩니다.

 

중성 상태의 우유는 우유 단백질 간의 전기적 반발로 인해 단백질이 응집되지 않고 우유에 분산되어 있습니다. 그러나 우유에 산을 첨가하게 되면 pH가 낮아져 단백질의 등전점인 pH 4.6에 가까워지게 됩니다. 등전점 부근에서는 단백질 분자의 전기적 반발이 사라지고 단백질끼리의 정전기적 인력으로 인해 응집과 침전이 발생하게 됩니다.

 

단백질의 응집이 발생할 경우 보기에 좋지 않으며 식감, 맛의 열화가 발생하게 됩니다. 따라서 산성 유음료 또는 이와 유사한 제품의 경우 단백질을 안정화 시키는 첨가물이 필요합니다.

 

그리고 이러한 첨가물로 대두 다당류, 고메톡실펙틴(HM 펙틴), 카르복시메틸셀룰로오스나트륨(CMC)를 원료로 사용하는 것이 일반적입니다.

 

대두다당류의 경우 적용하고자 하는 제품의 pH와 점도가 낮은 경우에 주로 사용되며, 고메톡실펙틴(HM 펙틴)과 카르복시메틸셀룰로오스나트륨(CMC)은 pH가 높고 바디감을 필요로 하는 경우에 주로 사용됩니다.

pH는 낮으나 점도와 바디감이 필요한 경우는 대두 다당류와 HM 펙틴을 혼합하여 사용하는 것이 일반적입니다.

 

 

 

 

3. 산성 유음료에서 단백질 안정화 메커니즘

 대두 다당류의 주쇄 골격에 있는 갈락투론산의 음전하 부분은 단백질의 양전하 부분에 정전기적으로 흡착하여 단백질을 보호합니다. 

 

또한, 대두 다당류의 긴 측쇄를 구성하고 있는 중성당은 수화층을 형성합니다. 이 수화층에 의한 반발 효과 및 측쇄에 의한 쿠션 효과로 인해 단백질의 응집과 침전을 억제하는 것으로 추정되고 있습니다.

 

 

 

4. 대두 다당류 사용 용도

앞서 말했듯 대두 다당류는 산성 유음료의 단백질 안정 목적으로 사용됩니다. 그 외에도 쌀밥이나 면류에 소랑 첨가하여 노화 개선, 이형성 증가, 빵류 등에서의 유화제와 유사한 역할, 유화 향료, 드레싱 등에서의 유화 목적과 기포 안정제의 목적으로 사용되기도 합니다.

 

아래는 대두 다당류의 사용 목적에 따른 주요 적용 카테고리를 표로 나타낸 것입니다.

기능	적용 예시
산성 영역에서의 단백질 안정화	산성 유음료, 산성 디지트, 산성 냉동 식품
밥/면류의 풀림성 개선, 부착성 저하(이형성 증진)	각종 쌀류, LL면, 조리면, 냉동면 등
전분의 물성 개량	카레, 화이트 소스, 스폰지 케이크, 분말 스프 등
정장작용, 난소화성	식이 섬유 함유 제품
유화, 유화 안정성	유화 향료, 분말 향료, 드레싱, 소스류 등
접착성, 필름형성성	코팅, 가식필름
기포안정성	머랭 과자
산화방지	분말 향료
겔화 억제	축육, 수리미 물성 조정

 

 

 

 

이해를 돕기위해 대두다당류가 적용된 제품을 소개해보자면 롯데칠성음료의 밀키스와 하이트진로의 하이트 제로가 있습니다.

 

밀키스의 제품 원재료 구성은 아래 그림과 같습니다.

밀키스 제품 원재료

 

<하이트 제로>의 제품 원재료 구성은 아래 그림과 같습니다.

 

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산성 유음료의 단백질 안정 목적으로 주로 사용되는 대두다당류에 대해 소개했습니다.
아래는 오늘 소개한 내용들과 연관되는 글들입니다.

 

▶ 대두다당류와 비슷하게 단백질 안정화 목적으로 사용되는 원료에 관한 글

[식품첨가물/증점안정제] 카복시메틸셀룰로스나트륨(CMC)란? / 특징, 사용 주의 사항

[식품첨가물/증점안정제] 펙틴의 종류 및 특성 : 고메톡실 펙틴, 저메톡실 펙틴

 

▶ 증점안정제 전반에 대한 사용팁

[식품첨가물/증점안정제] 증점안정제 용해 시 응어리 발생 최소화 하는 방법

[식품첨가물] 증점안정제의 사용법, 선택법

 

 

 

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