트레할로스의 기능성

[무정묵향]

트레할로스

1. 생화학적 고찰

1. 정  의 : 트레할로스는 2분자의 글루코스가 α-1, α-1 결합한 비환원성의 이당(二糖)으로 α-D-글루코피라노실 α-D-글루코피라노시드이다. 자연계에서는 트레할로스가 동식물, 미생물에 걸쳐서 폭넓게 유리상태로 존재하고, 특히 빵효모나 맥주효모 등의 효모류에 많이 포함되어 있으며 이전부터 일상적으로 사람들이 섭취해온 당질이다. 곤충류에는 에너지원으로서 이용될 뿐아니라 내한성,특히 동결내성에 중요한 역할을 담당하는 물질로서도 알려져있다.

2. 설  명 : 트레할로스의 제조방법으로서 종래부터 여러가지 방법이 보고되고 있다. 미생물을 이용하는 방법으로서 추출법과 발효법이 있다. 전자는 빵효모나 맥주효모에서 추출하는 방법이고, 후자는 알슬로벡터속(屬)이나 아미노산 발효미생물등의 배양액에서 정제하는 방법이다. 또한 효소를 이용하는 방법으로서 트레할라제에 의한 글루코스로부터의 역반응법이나 트레할로스호스홀리라제와 말토스호스홀리라제에 의한 말토스로부터의 변환법 등이 알려져 있다. 그러나, 앞서 기술한 방법에서는 공업적으로 대량으로 제조하는 것은 곤란하여 의약이나 화장품원료로서 사용되는데 지나지 않았다. 최근 전분을 원료로 새롭게 발견된 2종류의 효소에 의해 직접 트레할로스를 제조하는 방법이 개발되어 고순도 트레할로스를 공업적 규모로 저가로 제조하는 것이 가능하게 되어 식품용 소재로서의 이용확대가 기대되고 있다. 트레할로스는 감미도가 낮고 그 감미질이 양호함에 따라 저감미기호에 적합하다. 또한 그 중요 특징은 비환원성이기 때문에 같은 글루코스 2분자로부터 되어있는 말토스 등에 비교하면, 가열에 따른 착색성이나 메일라드 반응을 일으키지 않는 점이다. 기타 당질 식품소재로서의 필요한 각종 가공적성을 가지고 있기 때문에 새로운 당질로서 그 이용 개발이 시도되고 있다.

3. 비  고 : 1832년에 Wigger에 의해 호밀의 껍질에서 결정(結晶)형태로 분리되었다. 1858년에는 Berthelot에 의해 트레할라만나로부터 분리되어 트레할로스라 명명되었다.

   2. 특징

1. 비환원성 당질로 메이라아드반응을 일으키지 않는다.

2. pH에 대해서 안정적이고 특히 산성측에서 가열해도 분해를 일으키지 않는다.

3. 결정 트레할로스는 매우 흡습하기 어렵고, 상대습도(RH) 90% 이하에서는 거의 흡습을 일으키지 않는다.

4. 감미질이 뛰어나고 그 감미도가 자당의 약 45%이다.

   3. 이용상 특성

1. 용해도 : 트레할로스는 물에 쉽게 녹는다. 그 수용액중의 용해도는 글루코스나 말토스와 거의 동일하다.

2. 감미도와 감미질 : 자당의 감미도를 100으로 한 경우, 트레할로스의 감미도는 45였다. 또한 감미질에 있어서는 칙칙한 맛이 없고 산뜻한 맛이다.

3. 점도특성 : 25℃에 있어서 자당 및 트레할로스의 수용액의 점도를 측정한 결과 양자 모두 낮은 수치로 거의 차이가 없었다. 그리고 이하 각 농도로 W/W로 표시한 수치는 고형분의 농도이다.

4. 삼투압 : 트레할로스의 당농도와 삼투압의 관계에서 그 침투압은 말토스와 거의 같은 수치이다.

5. 내열성 : 트레할로스는 열에 대해서 안정적이고, pH6.0에서 120℃, 90분의 가열로는 거의 분해되지 않는다.

6. pH안정성 : 트레할로스는 pH 3.5-10으로 매우 안정적이고, pH 3-4에서 대부분 분해하는 자당과는 크게 다르다. 따라서 산성 혹은 알칼리성 식품의 제조에 있어서도 분해되는 일이 없고 이용이 가능하다.

7. 메이라아드 반응 : 트레할로스는 비환원성 당질이고, 메이라아드 반응을 전혀 일으키지 않는다. 가열시간이 증가함과 함께 말토스가 확실하게 착색하는데 비해 트레할로스는 전혀 착색하지 않는다. 따라서 단백질을 포함한 식품의 제조에 있어서, 가열해도 착색하는 일이 없고 이용이 가능하다.

8. 흡습성 : 트레할로스는 상대습도(RH) 90% 이하에서는 거의 흡습하지 않는다. 더욱이 각종 당질과 “트레하오스”(트레할로스의 시판품. 고순도 함수결정 트레할로스)의 단독 및 트레하오스와의 혼합계를 상대습도 90%에 보존한 경우의 당질에 의한 차이가 보였는데, “선 말토”(순도 87% 이상의 정제말토스)와의 혼합계에서는 거의 흡습을 일으키지 않았다.

   ※ 트레할로스의 새로운 용도

   (주)林原생물화학연구소(본사:岡山市 下石井1-2-3, 사장:林原 健氏)에서는 트레하로스의 전혀 새로운 용도·기능으로서 야채, 과실, 허브류 등이 지닌 생체활성효소를 소거하는 능력을 거의 잃지 않고 식품소재화하는 새로운 기술의 개발, 확립에 성공했다. 이미 관계된 특허출원도 세계적으로 완료했다. 이 기술개발에 의해 트레하로스의 새로운 용도가 더욱 급속하게 확대됨과 동시에 이러한 식품소재를 사용한 전혀 새로운 개념의 식품개발이 가능해졌다. 

   몸의 노화 및 이에 따른 많은 질환(암, 심근경색, 뇌졸중, 알츠하이머성 치매증등)의 발생기구는 아직 명확하지 않은 점이 많고 해명되어 있지 않지만 이러한 질환발생기구의 하나로서 체내의 활성효소가 단백질이나 DNA 등을 산화하는 산소장해를 일으키며 그 결과로서 각종 질환을 초래한다고 생각되고 있다. 한편, 야채나 과실에는 비타민이나 미네랄 등의 성분에 근거한 영양기능 또는 식물섬유성분 등의 정장작용기능과는 별도로, 건강의 유지증진, 노화방지, 성인병의 예방, 발암억제 등에 깊이 관여하고 있는 활성산소를 소거하는 기능이 있으며, 그 기능을 담당하는 성분이 최근 세계적으로 주목을 모으고 있다.

   전부터 이와 같은 기능을 지니는 야채나 과실을 가공식품의 소재로서 이용하기 위해 그러한 것을 잘게 부수어 페이스트상태로 만들거나, 엑기스나 쥬스 등을 분무건조나 동결건조 등에 의해 분말상으로 하는 등의 방법이 이루어져 왔다. 그러나 세균을 사멸시킬 목적으로 가열이나 건조 등의 가공이 이루어지므로 야채나 과실이 원래 가지고 있는 활성산소 소거기능〔SOD(슈퍼·옥사이드·디스마타아제) 등의 효소, β-카로틴이나 비타민 등의 항산화물질이 지닌 활성〕이 현저하게 손실되며 경우에 따라서는 완전히 없어져버리는 결점이 있었다.

   이번 트레하로스의 특질중 하나를 살린 새로운 기능개발의 성공은 이 결점을 대폭으로 해결하는 것으로, 이 회사가 세계에서 선두로 대량생산의 기술을 확립하여 현재 적극적으로 판매활동을 진행하고 있는 비환원성당질 트레하로스(상품명「트레하로스))의 특성을 이용함으로써 비로서 가능하게 되었다. 트레하로스는 생명의 보존이나 재생에 깊이 관여하고 있으며, 최근 어지럽게 시장에 나돌고 있는 합성적 또는 인공적 감미료와 달리, 폭 넓은 특성을 지닌 것으로 상당히 주목을 모으고 있는 천연당질이다.

   이를테면 사막에 생육하는 곤충인 구마무시는 하루종일 50℃ 이상이나 되는 가혹한 조건하에서는 건조되어 생리학적으로 가사상태가 되지만, 강우 등에 의해 수분을 보급하면 수시간만에 소생한다. 이러한 부활현상에는 체내에 고농도로 존재하는 트레하로스가 깊이 관여하여 세포를 보호하고 있다고 일컬어지고 있다.

   이 트레하로스가 지닌 뛰어난 여러가지 특징을 살려 폭넓은 용도개발이 이루어져 현재는 월간 1,000톤에 가까운 량이 생산, 사용되고 있다. 그러나 세계적으로도 이 회사에 의해 싼 가격으로 대량 공급되기 시작한 것은 최근 2∼3년의 일로 식품분야에서의 이용은 당질의 일부를 트레하로스로 치환하거나, 소량의 트레하로스를 병용하는 등 식품의 물성을 개선할 목적으로 사용되는 것이 대부분이며, 트레하로스 성분의 거의 대부분을 사용하는 것은 아직 본격적으로 시장에 도입되지 않았다.

   이번 신기술은 사용하는 당질의 대부분을 트레하로스로 바꿈으로써 비로서 가능해진 것으로, 트레하로스 분자 속이나 주변에 다른 소재를 상당한 비율로 넣어 안정화된 성질을 최대한 살린 독특한 새로운 용도로, 지금까지 알려져 있지 않았던 트레하로스의 새로운 특징중 하나가 밝혀진 것이라고도 말할 수 있다. 이를테면 시금치를 통째로 갈아 그것을 트레하로스와 혼합하여 어떠한 조건하에서 관리하면 트레하로스분자가 시금치 페이스트속에 들어있는 유효성분을 끌어당기는 상태로 고화(固化)한다. 그 고화물에 소정의 건조, 분말화공정을 거치면 시금치의 유효성분이나 섬유질을 유지한 분말제품을 쉽게 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 분말제품의 활성산소 소거능력은 생야채에 비해 약 8할이나 보존되어 있으며, 이것은 트레하로스를 첨가하지 않았던 분말제품의 약 3.5배에 해당한다. 이러한 점으로부터 트레하로스가 활성산소 소거능력을 잃지 않고 안정화되어 있다는 사실이 확인되었다. 그리고, 보존성에 관해서도 60일 경과후(25℃에서 보존) β-카로틴의 잔존율은 트레하로스를 무첨가한 것보다 약 20배나 높아 확실하게 트레하로스가 시금치분말의 유효성분을 안정화시킨다는 결과가 나왔다. 이러한 것은 기타 야채, 이를테면 인삼, 양파, 무, 양배추, 가지, 호박, 오이, 그리고 레몬, 키위후르츠, 산사나무 등의 과실류, 마늘, 파슬리, 쑥, 차 등의 허브류 등에서도 동일한 결과가 나타난다.  또, 트레하로스가 지닌 마스킹효과 등에 의해 생야채가 지닌 풋내나 독특한 쓴맛, 떫은 맛, 아린 맛 등도 거의 없어지며 이러한 신소재를 식품에 사용하여 가공함으로써 야채 먹는 것을 꺼리는 사람이나 좋아하고 싫어하는 많은 어린이, 노인이라도 무리없이 야채의 유효성분을 섭취할 수 있다. 그리고 목적에 따라서는 분말화 공정대신 얇게 펴서 판상으로 건조시켜 큼직하게 분쇄함으로써 칩상이나 후레이크상의 「야채, 과실, 허브류의 후레이크」가 만들어진다. 또는 분말상이나 후레이크상으로 가공하지 않고 수분을 일정량 유지한채 말랑하게 반죽한 페이스트상으로 만들어 식품가공상에도 적합한 광범위한 용도의 「소재」를 제공하는 것도 가능하다. 트레하로스를 이용함으로써 야채, 과일, 허브류가 지닌 유효성분을 거의 잃지 않고 소재화하여 안정된 보존이 가능해진 것은 기후불순이나 수확시기, 소비량의 증가등으로 야채나 과실이 부족한 경우라도 안정된 가격으로 필요로하는 수량을 식품가공원료로서 공급할 수 있으며, 나아가서는 얻은 소재를 전혀 새로운 식품, 제과원료로서 공급할 수 있는 등, 각 방면에서 커다란 가능성을 나타낸 것이라고 말할 수 있다. 한편, 트레하로스의 보급면에서 보면, 이번의 신기술개발은 트레하로스에 내장된 수많은 새로운 가능성 가운데 우선 한가지를 발견한 것이라고 말할 수 있으며, 林原에서는 겨우 조금씩 트레하로스 용도개발의 제2단계로 착수한 것이라고 생각하고 있다. 그리고 트레하로스가 지금 이상으로 사람들의 식생활을 풍요롭게 하고, 건강유지, 증진에 많은 영향을 끼칠 것으로 여겨 식품뿐만 아니라 의약품, 화장품 등 폭넓은 분야에서 트레하로스 시장을 확대하고자 계속 노력해 나갈 것이라고 밝히고 있다.

[카페즉효식품들여활선]

1. 잘 안알려진 내용 인데 미백 작용이 탁월 한것 같습니다!
2. 하지만 복용시 체내 흡수 문제가 있고 대장균을 변종 시킨다는 설이 있네요!
3. 그러나 체내에 고스란히 들어만 가면 무지 좋은 것으로 들었습니다!
4.추출물 농축시 분체화 소재로 좋을 듯 합니다!