덱스트린
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1. 개요
덱스트린은 전분의 당화율을 나타내는 척도인 덱스트로스 당량(DE)에 따라 다양한 종류로 분류되는 탄수화물이다. DE 값에 따라 물엿, 말토덱스트린, 덱스트린 등으로 나뉘며, DE가 낮을수록 전분과 유사한 특성을 보인다. 덱스트린은 식품 첨가물, 접착제, 섬유 마감제 등 다양한 산업 분야에서 활용되며, 특히 소화가 덜 되는 특성으로 인해 식이 섬유 보충제나 건강 식품에도 사용된다. 한국에서는 식품, 제약, 섬유 등 다양한 산업에서 덱스트린이 사용되며, 건강기능식품 시장의 성장과 함께 난소화성 덱스트린을 활용한 제품 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
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| 덱스트린 - [화학 물질]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| CAS 등록번호 | 337376-15-5 |
| PubChem 식별자 | 62698 |
| KEGG | C00721 |
| UNII | 2NX48Z0A9G |
| 화학식 | (C₆H₁₀O₅)n |
| 겉모습 | 흰색 또는 노란색 분말 |
| 위험성 | |
| 주요 위험 | 해당 없음 |
| 인화점 | 해당 없음 |
| 자연 발화점 | 해당 없음 |
2. 종류
덱스트린은 DE(덱스트로스 당량, :en:dextrose equivalent)라고 불리는, 전분의 당화율을 나타내는 척도에 따라 분류된다. DE는 포도당의 환원력을 100으로 했을 때의 상대적인 척도로, 0에 가까울수록 전분과 유사한 특성, 100에 가까울수록 포도당과 유사한 특성을 나타낸다. 경험적으로, 120/DE는 전분 분해물의 중합도(DP)를 나타내며, 평균 분자량의 지표로 간주할 수 있다.[1]
덱스트린의 종류는 다음과 같다:
- 아밀로덱스트린: 알파-1,6 글리코시드 결합의 효소적 가수 분해 또는 아밀로펙틴의 탈분지에 의해 생성될 수 있는 선형 덱스트린 또는 짧은 사슬 아밀로스 (DP 20-30)이다. 아밀로덱스트린은 요오드와 함께 파란색을 띈다.
- (베타) 리미트 덱스트린: 베타 아밀라아제로 아밀로펙틴을 효소적으로 가수 분해하여 생성된 잔여 중합체로, 가지점의 알파-1,6 결합을 가수 분해할 수 없다.
- (알파) 리미트 덱스트린: 알파 아밀라아제로 아밀로펙틴을 가수 분해하여 생성된 짧은 사슬 분지된 아밀로펙틴 잔류물이다.
- 고도로 분지된 순환 덱스트린: 아밀로펙틴을 클러스터로 효소적으로 절단하고 분지 효소를 사용하여 큰 순환 사슬을 형성하여 생성되는 덱스트린이다.[9]
2. 1. 물엿
DE 20~40 정도, 중합도 3~6의 덱스트린이다.[1]2. 2. 말토덱스트린
전분의 짧은 사슬 당으로, 식품 첨가물로 사용된다. 젤라틴화된 전분으로부터 효소적 가수 분해에 의해 생성되며, 일반적으로 크림색의 백색 흡습성 분무 건조 분말로 발견된다. 말토덱스트린은 쉽게 소화되며, 포도당만큼 빠르게 흡수되며, 적당히 단맛이 나거나 거의 맛이 없을 수 있다. DE(덱스트로스 당량)는 10~20 정도이며, 중합도는 6~10이다.[9]2. 3. 덱스트린 (일반)
DE 10 이하, 중합도 12 이상인 덱스트린을 말한다. 용해성이 낮고, 냉장 및 냉동 융해 시 백탁 및 침전이 발생할 수 있다.[1]덱스트린을 짧은 시간 저온 가열한 것을 가용성 전분이라고 한다. 환상 구조를 가진 덱스트린은 환상 덱스트린이라고 한다.[1]
2. 4. 가용성 전분
덱스트린을 짧은 시간 저온 가열한 것을 가용성 전분이라고 한다.2. 5. 사이클로덱스트린 (환상 덱스트린)
사이클로덱스트린은 순환 덱스트린이다. 이는 ''Paenibacillus macerans''(바실러스 마세란스)와 같은 특정 세균[8]에 의한 전분의 효소적 분해로 형성된다. 사이클로덱스트린은 6–8개의 포도당 잔기로 형성된 토로이드 구조를 갖는다.2. 6. 기타 덱스트린
- 말토덱스트린
전분의 짧은 사슬 당으로, 식품 첨가물로 사용된다. 젤라틴화된 전분으로부터 효소적 가수 분해에 의해 생성되며, 일반적으로 크림색의 백색 흡습성 분무 건조 분말로 발견된다. 말토덱스트린은 쉽게 소화되며, 포도당만큼 빠르게 흡수되며, 적당히 단맛이 나거나 거의 맛이 없을 수 있다.
- 사이클로덱스트린
순환 덱스트린은 사이클로덱스트린으로 알려져 있다. 이는 ''Paenibacillus macerans'' (''Bacillus macerans'')와 같은 특정 세균[8]에 의한 전분의 효소적 분해에 의해 형성된다. 사이클로덱스트린은 6–8개의 포도당 잔기로 형성된 토로이드 구조를 갖는다.
- 아밀로덱스트린
아밀로덱스트린은 알파-1,6 글리코시드 결합의 효소적 가수 분해 또는 아밀로펙틴의 탈분지에 의해 생성될 수 있는 선형 덱스트린 또는 짧은 사슬 아밀로스 (DP 20-30)이다. 아밀로덱스트린은 요오드와 함께 파란색을 띈다.
- (베타) 리미트 덱스트린
베타 아밀라아제로 아밀로펙틴을 효소적으로 가수 분해하여 생성된 잔여 중합체로, 가지점의 알파-1,6 결합을 가수 분해할 수 없다.
- (알파) 리미트 덱스트린
알파 아밀라아제로 아밀로펙틴을 가수 분해하여 생성된 짧은 사슬 분지된 아밀로펙틴 잔류물이다.
- 고도로 분지된 순환 덱스트린
아밀로펙틴을 클러스터로 효소적으로 절단하고 분지 효소를 사용하여 큰 순환 사슬을 형성하여 생성되는 덱스트린이다.[9]
3. 성질
덱스트린은 구조 중에 다수의 수산기를 가지고 있어 수용성이다. 단, 분자량이 증가하면서 물에 대한 용해성은 낮아진다(난용성 덱스트린). 요오드-녹말 반응에서는 적색, 팥색으로 발색한다. 생체 내에서는 아밀레이스에 의해 말토스로 분해되어 최종적으로 글루코스가 되지만, 일부는 아밀레이스에 의해 분해되기 어려운 성분(난소화성 덱스트린)이 있으며 정장 작용과 식후 혈당 상승 억제 작용이 있는 것으로 보고되고 있다[12]。
4. 이용
덱스트린은 다양한 산업 분야에서 활용된다. 황색 덱스트린은 재습윤 가능 봉투 접착제 및 종이 튜브의 수용성 접착제[6], 광산업에서 부유선광 첨가제, 주물 산업에서 사형 주조에 쓰이는 생형 강도 첨가제, 바틱 방염 염색을 위한 날염 증점제, 구아슈 페인트 및 가죽 산업의 바인더 등으로 사용된다. 백색 덱스트린은 섬유 직물의 무게와 강성을 증가시키는 섬유 마감 및 코팅제, 특정 폭발성 금속 아자이드, 특히 아질산납의 안정제로 사용된다.
4. 1. 식품 산업
백색 덱스트린은 식품 가공에서 바삭함을 더하고, 식품 반죽, 코팅 및 글레이즈 (INS 번호 1400)에 사용된다.[7] 소화 불가능한 덱스트린은 가용성 단독 식이 섬유 보충제로 개발되었으며 가공 식품에 첨가하기 위해 개발되었다.[7] 덱스트린은 재분지화 특성으로 인해 다른 탄수화물보다 소화가 덜 된다. 덱스트린은 음료의 점도 조정이나, 변비 해소를 목적으로 한 건강 식품에도 이용되고, 분말 화장품의 고형화나, 엑기스의 과립화, 점도의 조정, 피부 흡착제, 불꽃놀이의 결합제로도 사용된다.4. 2. 제약 산업
백색 덱스트린은 제약 및 지류 코팅의 증점 및 결합제로 사용된다.4. 3. 섬유 산업
황색 덱스트린은 재습윤 가능 봉투 접착제 및 종이 튜브의 수용성 접착제[6], 부유선광 첨가제, 주물 산업에서 사형 주조에 쓰이는 생형 강도 첨가제, 바틱 방염 염색을 위한 날염 증점제, 구아슈 페인트의 바인더, 가죽 산업 등에 사용된다.4. 4. 기타 산업
황색 덱스트린은 재습윤 가능 봉투 접착제 및 종이 튜브의 수용성 접착제[6], 부유선광 첨가제로서 광산업, 주물 산업의 생형 강도 첨가제로서 사형 주조, 바틱 방염 염색을 위한 날염 증점제, 구아슈 페인트의 바인더, 가죽 산업 등에 사용된다.백색 덱스트린은 다음과 같이 사용된다.
- 식품 가공에서 바삭함 증진제, 식품 반죽, 코팅 및 글레이즈 (INS 번호 1400)
- 섬유 직물의 무게와 강성을 증가시키는 섬유 마감 및 코팅제
- 제약 및 지류 코팅의 증점 및 결합제
- 불꽃놀이 결합제 및 연료; 이는 불꽃놀이 효과 또는 색상 조성물에 첨가되어 펠릿(별 또는 혜성)으로 고화되도록 하며, 손잡이를 담그는 불꽃 조성물에 첨가된다.
- 특정 폭발성 금속 아자이드, 특히 아질산납의 안정제
덱스트린은 재분지화 특성으로 인해 다른 탄수화물보다 소화가 덜 된다. 소화 불가능한 덱스트린은 가용성 단독 식이 섬유 보충제로 개발되었으며 가공 식품에 첨가하기 위해 개발되었다.[7]
덱스트린의 종류에 따라 용도는 다르지만, 분말 화장품의 고형화, 엑기스의 과립화, 점도 조정, 피부 흡착제, 불꽃놀이 결합제 등으로 사용되고 있다. 식품에도 사용되며, 음료의 점도 조정이나, 변비 해소를 목적으로 한 건강 식품에도 이용되고 있다.
참조
[1]
서적
An Introduction to the chemistry of plants - Vol II: Metabolic processes
Longmans, Green & Co.
1913
[2]
서적
Medical Biochemistry at a Glance
Blackwell Publishing
2006
[3]
서적
Brewing
Kluwer Academic
2002
[4]
간행물
Edme-Jean-Baptiste Bouillon-Lagrange
https://www.research[...]
2013-05
[5]
서적
Food polysaccharides and their applications 2nd edition
CRC Press, Taylor & Francis Group
2006
[6]
서적
Industrial uses of starch and its derivatives
Applied Science Publ
1976
[7]
웹사이트
Types of Fiber and Their Health Benefits (on WebMD)
http://www.webmd.com[...]
[8]
논문
Cyclodextrins, Natural Compounds, and Plant Bioactives—A Nutritional Perspective
2021-03-09
[9]
간행물
Industrial Production of Branching Enzyme and Its Application to Production of Highly Branched Cyclic Dextrin (Cluster Dextrin)
http://sciencelinks.[...]
2006
[10]
서적
An Introduction to the chemistry of plants - Vol II: Metabolic processes
Longmans, Green & Co.
1913
[11]
서적
Medical Biochemistry at a Glance
Blackwell Publishing
2006
[12]
논문
難消化性デキストリンの開発
日本応用糖質科学会
2006-01-20
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