본 연구는 난황 단백질 가수분해를 위한 연속 공정을 개발하고자 효소를 다양한 담체에 고정화하여 그 특성을 조사하고 최적의 담체를 선별하였다. 최적의 조건을 찾기 위해 고정화 효소의 pH, 온도, 열 안정성을 평가하였고, 충진층 반응기를 이용한 연속식 운전을 통해 고정화 효소의 안정성을 장시간 조업으로 평가하였다. 이를 통해 식품, 제약, 생명 분야에서 사용 가능한 고정화 효소의 활용 방안을 제시하였다.
<h1>서 론</h1> <p>식품가공 산업에 널리 사용되고 있는 계란은 난백이 주로 사용되고 있고 난황을 가공하는 수요는 적은 실정이다. 난황은 수분을 제외하고 지질과 단백질로 구성되어 있다. 난황 단백질의 가수분해에 의해 추출된 시알산올리고당 (sialyloligosaccharide)은 항 염증 작용, 바이러스 감염의 예방 및 학습기능의 향상시키는 작용이 있어 의약품 및 기능성 식품의 소재로 연구되고 있다. 효소를 이용한 난황 단백질 가수분해 공정은 회분식으로 인해 생산성의 감소와 효소를 재사용할 수 없는 단점이 있다. 회분식 공정의 단점을 극복하기 위한 효소 고정화에 의한 연속공정은 개발되어있지 않은 상태이다.</p> <p>고정화 효소를 이용한 식품, 제약 그리고 생명 분야의 제품 생산에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. Alkaline protease를 담체에 고정화 시키는 방법도 일반적인 효소의 경우와 같은데 고정화 효소는 불용성 물질에 효소를 흡착하는 방법, 젤 상태의 물질에 효소를 가두는 방법, 고분자의 상태에 따라 sol/gel상태로 고정화 방법, 이중의 작용기를 갖는 시약에 상호 가교하는 방법, 그리고 불용성 담체에 효소를 공유 결합 하는 방법 등이 있다. 일반적으로 상업적인 반응기는 용해 효소를 직접 사용하여 혼합 반응기에서 회분식으로 운전되는 것으로 알려져 있다. 하지만 생산성이 낮은 회분식 공정보다 생산성 및 운전 안정성을 향상시키기 위한 고정화 효소를 이용한 연속식 공정의 개발이 널리 진행되어 왔다. 고정화 효소를 이용한 연속식 공 정은 제품의 회수를 용이하게 하여 분리 정제비용을 감소시킬 수 있고, 고정화에 의해 효소 촉매가 반응하는 좋은 환경을 제공할 수 있고, 그리고 효소를 계속적으로 재사용할 수 있는 여러 가지 장점이 있다. 유기물 또는 무기물 담체를 이용하여 단백질 가수분해 효소의 고정화에 대한 연구가 진행되었지만 다른 효소에 비해 많은 연구가 진행되지는 않았다.</p> <p>본 연구는 난황 단백질의 가수분해를 위한 연속공정을 개발하기 위해 효소를 여러 가지 담체에 고정화하여 그 특성을 조사하여 최적의 담체를 선별하고자 하였다. 고정화 효소에 대한 최적의 조건을 위한 PH, 온도, 그리고 열 안정성을 평가하였다. 충진층 반응기를 사용하여 연속식 운전을 실시하여 공정 변수들에 대한 적절한 조업조건을 평가하고 연속운전에서 장시간 조업을 통한 고정화 효소의 안정성을 평가하였다.</p>