17-2전분을 포도당으로 바꾸는 당화 공정에서는 액화가 끝난 전분액에 … | 2017년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

가지가 갈라지는 $\alpha$-1,6 결합에서 분해가 막혀 당화에 걸리는 시간이 길어지고, 같은 조건에서 얻는 포도당의 수율(DE)도 낮아진다.

[해설]

전분은 포도당이 $\alpha$-1,4 결합으로 곧게 이어진 아밀로스와, 여기에 $\alpha$-1,6 결합으로 가지가 붙은 아밀로펙틴으로 되어 있다. 곡류 전분은 대개 아밀로펙틴이 70~80 %를 차지하므로 가지 결합의 처리가 당화 속도를 좌우한다.

포도당 제조 공정은 두 단계다.

· 액화 — $\alpha$-아밀레이스로 전분 사슬을 무작위로 끊어 점도를 낮추고 덱스트린 상태로 만든다.

· 당화 — 글루코아밀레이스로 덱스트린을 포도당까지 분해한다.

글루코아밀레이스는 사슬의 비환원성 말단에서 포도당을 한 개씩 차례로 떼어내는 말단(exo)형 효소다. 주로 $\alpha$-1,4 결합에 작용하고 $\alpha$-1,6 결합도 끊기는 하지만 속도가 매우 느려, 가지가 갈라지는 지점에 이르면 사실상 그 앞에서 멈춘 것처럼 반응이 지체된다.

풀루라네이스는 $\alpha$-1,6 결합만 골라 끊는 탈분지효소다. 가지를 미리 잘라 주면 아밀로펙틴이 직쇄 조각들로 풀리면서 글루코아밀레이스가 물고 들어갈 비환원성 말단의 수가 늘어난다.

그래서 두 효소를 함께 쓰면 당화 시간이 짧아지고, 분해되지 않고 남는 한계덱스트린이 줄어 포도당 순도와 수율이 높아지며, 효소 사용량과 반응조 체류시간도 줄일 수 있다. 반대로 글루코아밀레이스만 넣으면 가지 부분이 병목이 되어 같은 전화율에 도달하는 데 훨씬 긴 시간이 걸린다.