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        우렁쉥이 껍질성분 및 색소를 이용한 양식소재 개발 - 3. 우렁쉥이 껍질 유래 황산다당의 기능적 특성

        홍병일 ( Byeong Il Hong ),정병천 ( Byung Chun Jung ),손병일 ( Byung Yil Son ),정우진 ( Woo Jin Jung ),육지희 ( Ji Hee Ruck ),최병대 ( Byeong Dae Choi ),이강호 ( Kang Ho Lee ) 한국수산과학회 2002 한국수산과학회지 Vol.35 No.6

        우렁쉥이 껍질에서 추출한 autoclave 추출구와 neutrase 추출구는 지방흡수력의 경우 대조시료인 chitin과 chitosan에 비해 떨어지는 대략 200~300% 정도이었으나, 포말성은 각각 0.70과 0.67로, 포말안정성은 0.50과 0.38로 우수하였다. Autoclave 추출구 및 neurase 추출구의 유화능은 각각 49.2%와 47.1%, 유화안정성의 경우 각각 48.3%와 44.8% 정도였으며, 특히 색소흡착능은 각각 85.2%와 85.6%로 대조시료에 비해 다소 우수하였다. 항혈액응고능은 모든 시료에서 APTT 저지효과는 나타났으나 PT값은 약 14.5초로 일정하여 혈액응고저지 효과가 거의 없었다. 특히 autoclave 처리구를 DEAE-cellulose ion exchange chromatography하여 얻은 F_4 (획분 4) 는 APTT가 75초로 가장 효과적이었으며, Sephadex G-100의 F_2가 70초 정도였다. ACE저해능은 모든 시료에서 ACE 저해효과가 있었으며, 채택된 실험방법에 따라 동일시료 경우에 있어서도 저해효과 값이 차이가 났으며, 특히 DEAE-cellulose 이온교환 처리한 F_4 (획분 4)가 35.75로 가장 효과적이었다. The present study was conducted to elucidate functional properties of sulfated polysaccharides from ascidian tunics. In physical properties of the crude polysaccharides, emulsion ability and foaminess were more excellent compared with chitin and chitosan, particular dye binding capacity was prominent. Anti-blood coagulation of partially purified sulfated polysaccharides showed with respect to APTT (Activated partial thromboplastin time). Especially, active fraction (F_4) obtained by DEAE-cellulose ion exchange chromatography showed highest activity, which was approximately 20% of the activity of heparin. ACE inhibitory activity also similar to anticoagulant activity. Active fraction (F_4) obtained by DEAE-cellulose ion exchange chromatography showed about 34%, in ACE inhibitory activity.

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        우렝쉥이 껍질성분 및 색소를 이용한 양식소재 개발 - 2. 우렝쉥이 껍질 중 부분정제한 황산다당의 화학적 특성 -

        홍병일(Byeong Il Hong),정병천(Byung Chun Jung),정우진(Woo Jin Jung),육지희(Ji Hee Ruck),최병대(Byeong Dae Choi),이강호(Kang Ho Lee) 한국수산과학회 2001 한국수산과학회지 Vol.34 No.6

        우렁쉥이 껍질에서 분리한 황산다당을 부분정제하여 몇가지 화학조성과 전기영동을 하였다. 추출된 황산다당의 화학적 조성은 sulfate, uronic acid, protein, chondroitin sulfate, amino sugar, hexosamine 등으로 이루어져 있었다. 전기영동결과 autoclave 처리에 의해 추출된 조다당류는 폭넓은 단일 band를 나타내었으나, neutrase 처리구는 세 개의 band로 구분되었다. Autocalve 처리구의 분자량은 약 40,000 정도로 추정되며, neutrase 처리구의 경우 고분자 band는 100,000 이상, 두 개의 저분자 band 중 하나는 약 22,000 정도, 또 하나의 band는 약 5,000 정도인 것으로 추정되었다. 이온교환수지 및 겔 여과하여 얻은 전당획분의 화학적 조성은 부분정제 전과 거의 유사하였다. Sephadex G-25로 gel 여과한 시료의 조성당은 arabinose, xylose 및 glucose는 흔적량 정도이었으나 galactose는 71.4%로 대부분을 차지하였고, N-acetylgalactosamine 함량이 14.5% 정도이었고, D-glucuronic acid가 6.3% 정도 검출되었다. Sephadex G-100과 G-100-25로 정제한 당의 전기영동 패턴은 거의 유사하게 단일 band의 양상이나 G-25 처리구가 다소 좁은 band를 나타내었다. 부분정제한 황산다당과 표준품인 chondroitin sulfates의 Ff-IR spectrometer 분석 결과, 거의 유사한 결과를 나타내었다. 황산기나 에스테르 등 몇몇 중요한 원자단의 신축 진동수가 IR spectrum의 지문영역 (1,500∼700㎝^(-1)에서 나타났다. 황산기 중의 S=O 신축진동이 1,240 ㎝^(-1)에서, C-O-S 신축진동의 경우 수평향배는 820 ㎝^(-1)에서 나타났다. Components of polysaccharides isolated from ascidian tunic were measuerd by gel filtration, electrophoresis and chemical analyses. The sulfated polysaccharides consisted in sulfate, protein, uronic acid and amino sugars. Hexosamines were composed of arabinose, xylose, glucose, galactose, glucuronic acid, N-acetylgalactosamine and N-acetylglucosamine by gas chromatography analysis. The galactose was predominant hexose after autoclave and nutrase digestion followed by DEAE-cellulose ion exchange chromatography and gel-permeation chromatography on Sephadex G-100 and G-25. FT-IR spectra of isolated polysaccharides from ascidian tunic and standard chondroitin sulfates have similar functional groups of the type of vibration and frequency. Molecular weight of isolated polysaccharides by autoclave represented more than 40 kDa by polyacrylamide gel electrophoresis. But the neutrase treatment group divided into three band. The highest molecular band group was shown more than 100 kDa, and the two low molecular baud group were shown about 22 kDa and 5 kDa, respectively, compare to standard materials.

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        전분가수분해물의 어육단백질 동결변성 방지효과 및 작용기구 1. 옥수수전분가수분해물의 어육단백질에 대한 동결변성 방지효과

        이강호,정병천,홍병일,LEE Kang-Ho,JUNG Byung-Chun,HONG Byung-Il 한국수산과학회 1998 한국수산과학회지 Vol.31 No.6

        명태 actomyosin 용액에 대한 옥수수전분 가수분해물의 동결 보호 효과는 전기영동상 패턴, 용해도 및 $Ca^{2+}$-ATPase 활성 변화로 알아보았다. 먼저 전기영동상 패턴에서 0일차와 저장 30일차를 비교하였을 때, control의 경우 저장온도에 관계없이 각 band들의 변화가 수반되었고, 특히 MHC의 변화가 두드러졌다. Sucrose 첨가구의 경우, 저장온도에 상관없이 band상의 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 전분가수분해물이 첨가된 시료들에서는 온도 의존성이 현저하여 $-5^{\circ}C$에서 저장한 시료들은 MHC band가 나타나지 않았고 반면에 $-20^{\circ}C$에서는 저장 30일 째에도 0일차와 거의 같은 양상을 보였다. 시료들을 $-5^{\circ}C$에서 저장할 때 용해도 변화는 sucrose의 경우 저장 30일 후에도 $90\%$ 이상의 높은 값을 유지한 반면에 나머지 시료들은 저장과 함께 급속히 감소하였다 $-20^{\circ}C$에서는 sucrose, D.E. 10, 15 및 20을 함유한 시료들은 약 $90\%$ 정도를 나타내었다. 잔존 활성 변화에서도 용해도 변화와 거의 유사한 경향을 나타내었다. 이상에서 살펴보았듯이 명태 actomyosin 용액의 동결변성에 대한 옥수수전분가수분해물들의 보호효과는 저장온도에 따라 많은 차이를 나타내었고, 특히 D.E. 10의 경우는 기존의 동결변성 방지제인 sucrose와 비교하여 $-12^{\circ}C$ 이하에서는 거의 같은 효과를 나타내는 것을 알았고, 저감미, 저열량의 동결변성 방지제로서 가능한 것으로 사료된다. The objective of this study is to investigate cryoprotective effects of corn starch enzyme hydrolysates of nonsweet and low-calories on denaturation of frozen fish protein. The cryoprotective effects of were examined in Alaska pollack actomyosin solution by changes in SDS-PAGE pattern, solubility, and $Ca^{2+}$-ATPase activity. When samples stored for 0 and 30 days were compared on SDS-PAGE patterns, severe changes in all bands were shown on the control sample regardless of storage temperature, especially in myosin heavy chain (MHC). Not much difference no appeared the electrophoretic pattern in case of the samples containing sucrose at any storage temperature during 30 days of storage. The cryoprotective effect of the hydrolysates were markedly dependant on storage temperature and no MHC band was found in the samples stored at $-5^{\circ}C$. The SDS-PAGE patterns of sample stored at $-20^{\circ}C$, however, completely maintained after 30 days or storage. When the samples were stored at $-5^{\circ}C$, the solubility of the sample containing sucrose was retained at $90\%$ after 30 days of storage, whereas dramatically decreased in other samples. The samples including sucrose, D.E. 10, 15, and 20 revealed $90\%$ in solubility when stored at $-20^{\circ}C$. The tendency of remaining $Ca^{2+}$-ATPase activity was almost shown the same as that of solubility.

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        우렁쉥이 이용에 관한 연구 -2. 계절 및 서식지에 따른 우렁쉥이의 지질성분-

        이강호,박천수,홍병일,정우진,LEE Kang-Ho,PARK Chun-Soo,HONG Byeong-Il,JUNG Woo-Jin 한국수산과학회 1993 한국수산과학회지 Vol.26 No.2

        우리나라 전통수산식품의 식품성분에 관한 연구로서 우렁쉥이의 계절별, 서식지에 따른 지질성분의 차이를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 각 시료 총지질 획분별 성분의 계절변화를 보면 주요 성분은 중성지질과 인지질이었으며, 봄부터 여름사이에 중성지질은 증가 경향을, 극성지질은 감소하는 경향을 보였다. 중성지질, 당지질 및 인지질의 함량은 중량비로 평균하여 53.88, 10.09, $36.04\%$였고, 우렁쉥이 간장지질의 경우는 27.21, 20.61, $52.18\%$로 어류에 비하여 중성지질의 함량이 낮은 반면 인지질을 위주로한 극성지질의 함량은 상당히 높은 것으로 나타났다. 2. 우렁쉥이 중성지질은 모두 triglyceride($54.35\%,\;50.40\%$), 유리 sterol($21.64\%,\;24.78\%$)이 주성분이였고, 이외에 diglyceride, monoglyceride, esterified sterol, hydrocarbon, free fatty acid 등이 존재하고 있었고, 인지질 중에는 phosphatidyl choline($54.8\%,\;56.2\%$), phosphatidyl ethanolamine($28.2\%,\;27.4\%$)가 주체를 이루고 있었고, phosphatidyl inositol, phosphatidyl serine 및 미확인물질이 소량 존재하고 있었다. 3. 지방산조성은 총지질, 중성지질, 당지질 및 인지질에서 각 서식지별로는 큰 차이는 없었으며, 총지질의 주요지방산 조성은 $C_{20:5},\;C_{22:6},\;C_{16:6}$ 및 $C_{18:1}$이었다. 특히 EPA 및 DHA가 전체의 약 $35\%$ 이상을 차지하여 이들을 주체로 하는 w-3계 고도불포화지방산이 $40\%$ 이상을 차지하였다. 중성 및 인지질의 지방산조성은 총지질의 지방산조성과 비슷하였으며, 당지질의 주요지방산 조성은 총지질과 달리 $C_{16:0},\;C_{20:1},\;C_{18:0}$ 및 $C_{18:1}$의 순이었다. 한편 이들 지방산의 계절적 변화는 수온의 상승에 수반하여 $C_{16:0},\;C_{18:1}$을 주체로 하는 포화산 및 monoene산의 함량은 높아지는 반면 polyene산의 함량은 낮아지는 경향을 보였다. The seasonal variation of lipid content was mostly attributed to diet, water temperature and period of reproduction etc. The lipid mainly consisted of neutral lipid and phospholipid. Nonpolar lipid content was higher in between late spring and summer, while polar lipid content lower during the period. The composition of neutral, glyco, and phospholipid of the total lipid: in average was 53.88, 10.09 and $36.03\%$, respectively. The neutral lipids were composed of triglycride($51.88\%$) and free sterol($23.21\%$) as major component and a little quantity of diglycerides, monoglycerides, esterified sterols and hydrocarbon, free fatty acid were also identified. The phospholipids of each fraction were mainly occupied by phosphatidyl choline($55.5\%$), followed by phosphatidyl ethanolamine($27.8\%$), phosphatidyl inositol($8.65\%$) and phosphatidyl serine($4.85\%$). The major fatty acids of the total lipid in ascidian were $C_{20:5},\;C_{22:6},\;C_{16:6}\;and\;C_{18:1}$, respectively. The fatty acid composition of phospholipid and neutral lipid showed a similar tendency to that of the total lipid. The major fatty acids in the fraction of glycolipid, however, appeared $C_{16:0},\;C_{20:1},\;C_{18:0}\;and\;C_{18:1}$ in order.

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        전분가수분해물의 어육단백질 동결변성 방지효과 및 작용기구 2. 옥수수전분가수분해물의 어육단백질에 대한 동결변성 방지 기구

        이강호,정병천,홍병일,LEE Kang-HO,JUNG Byung-Chun,HONG Byung-Il 한국수산과학회 1998 한국수산과학회지 Vol.31 No.6

        옥수수 전분가수분해물의 용해도는 D.E. 값이 높을수록 증가하였고, 10 이상에서는 거의 차이가 없었다. $T_g^{'}$ 값은 D.E. 값이 증가함에 따라 감소하는 직선적인 관계를 나타내었다. Alkaline phosphatase의 동결계에서 거동은 glass cynamic mechanism, 즉 효소의 가수분해 속도는 첨가된 물질의 $T_g^{'}$ 이하의 온도에서 지연되거나 억제되었다. 옥수수전분 가수분해물은 동결계에서 유리전이온도를 높임으로서 동결계가 유리상태로 되고 따라서 점도는 높아지고 단백질은 분자간 접촉의 기회가 줄어들어 단백질이 보호된다는 cryostabilization mechanism으로 설명 가능하였다. It is well known that the native conformation of many proteins can be stabilized by carbohydrates or polyalcohols. However, the mechanism of the stabilization still remains unclear. In the present studies, to characterize the cryoprotective mechanism of corn starch enzyme hydrolysates on fish protin, solubility of hydrolysates, thermal behavior of hydrolysates and actomyosin solution, and enzyme kinetics in frozen system were investigated. The solubility of the hydrolysates increased with the increase in D.E. value. The $T_g^{'}$ of the hydrolysates were linearly correlated with D.E. value and the T-g value of the hydrolysates (D.E. 5,10,15,20) were reported to be $-7.2^{\circ}C\;-8.8^{\circ}C\;-11.9^{\circ}C$, and $-14.3^{\circ}C$, respectively. The results of enzyme experiments showed that the higher the D.E. value, the higher was the rate of reaction in frozen storage ($-12^{\circ}C$). It is found to support the cryostabilization mechanism that the hydrolysats act to enmesh the protein in a glass state where all deteriorative processes are greatly slowed down.

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        우렁쉥이 이용에 관한 연구 -4. 우렁쉥이 육의 갈변 및 그 방지-

        이강호,조호성,김동수,홍병일,박천수,김민기,LEE Kang-Ho,CHO Ho-Sung,KIM Dong-Soo,HONG Byeong-Il,PARK Cheon-Soo,KIM Min-Gi 한국수산과학회 1993 한국수산과학회지 Vol.26 No.3

        최근 과잉생산단계에 이르고 생식이외의 소비방법이 없는 우렁쉥이는 봄부터 여름 사이에 집중적으로 대량출하되므로서 선도의 보존과 소비에 한계가 들어나고 있다. 또한 젓갈 등의 제품가공시에는 처리중에 일어나는 변색 즉 갈변으로 인한 품질의 저하가 문제가 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 (1)갈변의 원인을 밝히고, (2)그에 관여하는 여러가지 반응요인, 그리고 (3)갈변을 방지하기 위한 처리방법 등에 관해서 검토하였다. 1. 우렁쉥이 육과 내장에서 추출한 조효소액을 L-tyrosine과 catechol을 기질로 하여 polyphenol oxidase 활성을 측정한 결과 L-tyrosine의 경우 육과 내장에서 20.6 및 63.5 unig/mg의 비활성도를 각각 나타냈으며 특히 내장의 경우가 육보다도 3배정도 높았다. 이 결과 보아 갈변의 주된 원인이 tyrosinase의 작용이 아닌가 추정된다. 2. 우렁쉥이 조효소액의 tyrosinase활성 최적 pH는 6.0, 최적온도는 $30^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$였으며, 열안정성은 $70^{\circ}C$에서 9분, $80^{\circ}C$에서 3분 그리고 $90^{\circ}C$와 $100^{\circ}C$에서 1분 처리로 완전히 실활하였다. 3. 효소활성 저해효과에 있어서 육의 경우 0.5mM의 농도에서는 ascorbic acid, sodium bisulfite, cystein, citric acid, cyanide 등이 효과가 있었고, 0.1mM의 농도에서 ascorbic acid, sodium bisulfite, cystein만이 유효하였다. 그러나 내장의 경우와 같이 효소활성이 클 때는 sodium bisulfite만이 tyrosinase활성을 저해했다. 4. 갈변방지를 위하여 산, buffer, sulfite, 기타 갈변억제처리 효과를 검토한 결과 0.2M citric acid에 5분, 또는 $0.2\%\;NaHSO_3$에 1분 침지한 것이 갈변방지에 좋은 효과를 나타내어 젓갈 등의 가공제품의 개발에 있어서도 유용한 전처리 방법이라 생각되었다. 또 $0.2\%\;NaHSO_3$에 1분 침지한 경우의 잔존 $SO_2$양은 100 ppm 이하였으며 $NaHSO_3$에 침지후 상온숙성의 경우는 약 30일 정도, 저온숙성의 경우는 50일까지 갈변발생을 억제할 수 있었다. Browning of ascidian, Halocynthia roretzi, meat occurres very rapidly when skinned off or cut during processing and it resulted the quality loss of fresh frozen, dehydrated or fermented products. In this study, the causes of color development and prevention of browning were experimented. The browning of ascidian meat may be occurred enzymatically by a tyrosinase contained in meat and viscera which acted specifically on L-tyrosine as a substrate rather than on catechol. Activity of the enzyme in viscera was three times higher than in meat. The optimum pH and temperature on the tyrosinase activity of crude enzyme obtained from ascidian was 6.0 and $30{\sim}35^{\circ}C$, respectively. The enzyme was inactivated heating at $80^{\circ}C$ for 3 minutes or $90{\sim}100^{\circ}C$ for 1 minute and it was inhibited by $0.1{\sim}0.5mM$ solutions at ascorbic acid, sodium hydrogen sulfite, cystein, citric acid, cyanide but only sodium hydrogen sulfite treatment was effective to retard such a high content of enzyme as in case of viscera. In practical use for processing of ascidian meat browning was retarded by dipping the viscera removed ascidian meat in 0.2M citric acid for 5 minutes or $0.2\%$ sodium hydrogen sulfite solution for 1 minute resulting in sulfur dioxide residue less than 100 ppm.

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        우렁쉥이 이용에 관한 연구 : 1 . 계절 및 서식지에 따른 우렁쉥이의 화학성분조성 1 . Chemical composition of Ascidian and its seasonal and regional variation

        이강호,정우진,박천수,홍병일 한국수산학회 1993 한국수산과학회지 Vol.26 No.1

        우리나라 전통수산식품의 성분에 관한 연구로서 우렁쉥이의 성장기인 4∼9월 사이에 화학성분의 변화를 측정하고, 또한 서식장소에 따른 화학조성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 성상의 변화를 측정한 결과, 월례산 우렁쉥이는 8월, 충무산 우렁쉥이는 7월이 채취적기라고 생각되었다. 2. 수분은 실험기간동안 감소하여 월례산은 9월에 80.2%로 최저치를 나타내었으며, glycogen은 서서히 증가하여 8월에 3.7%로 최고치를 나타내었고, 충무산의 수분함량은 8월에 80.7%로 최저치를 보였고 glycogen은 7월에 4.1%로 최고치를 나타내었다. 한편, 서식지에 관계없이 단백질과 지방은 8월에 최고치를 보였으며, 회분은 전 실험기간동안 2.2∼3.8%로 대체로 일정한 경향을 보였다. 3. 구성아미노산의 함량은 충무산 우렁쉥이(8.32g/100g)가 월례산(6.56g/100g) 우렁쉥이에 비하여 높았으며 asparagine, glutamic acid, taurine, aspartic acid, proline, lysine 등이 주요 아미노산으로 이들 6종의 아미노산이 전체의 50% 이상을 차지하였으며 이에 비하여 histidine, methionine, cystine의 함량은 적었다. 4. 무기질함량은 모든 시료가 Na, K, Mg, Ca의 순으로 높았으며 이들이 무기질분석총량의 96.14∼99.10%를 차지하였다. 껍질의 경우도 가식부와 대체로 비슷한 경향을 보였으나 Na, Mg, K, Ca의 순으로 높게 나타났고, 특히 K의 함량은 가식부보다 약 3배 정도 적은 것으로 나타났다. Ascidian, Halocynthia roretzi, mainly inhabiting the subtidal rocky bottom as a sessile form, has been favored a tasty sea food in abundance along the east and south coast of Korea. The study was attempted to establish the basic data for evaluating the processing suitability of ascidian. The height, width, total weight, integument weight and edible portion of the ascidian were 9.2∼12.2㎝, 4.7∼6.l㎝, 100.2∼163.0g, 18.2∼41.4g and 20.2∼62.0g, respectively. The moisture content, which showed a minimum value as low as 80.0% in October. On the contrary, glycogen content of edible portion revealed the maximum value, 3.1∼4.1% from July to August. The protein and fat showed a similar change to glycogen. The level of ash was rather constant throughout the period, being 2.2∼3.8%. Among the 7 kinds of mineral analyzed in all the samples of edible portion and integument, Na, K, Mg and Ca contents were predominent in order being more than 96. 14∼99.10% , of the total ash. In the amino acid composition of ascidian, the predominent ones were asparagine, glutamic acid, taurine, aspartic acid. proline, and lysine in order and the sum of these amino acids occupied 85.0% of the total free amino acid while methionine and arginine were poor.

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        우렁쉥이 껍질성분 및 색소를 이용한 양식소재 개발 1 . 우렁쉥이 껍질 다당류의 추출방법

        이강호(Kang Ho Lee),홍병일(Byeong Il Hong),최병대(Byeong Dae Choi),강석중(Seok Joong Kang),육지희(Ji Hee Ruck),정병천(Byung Chun Jung) 한국수산과학회 1998 한국수산과학회지 Vol.31 No.3

        The effective extraction methods and chemical components of crude polysaccharides of ascidian tonics were investigated. Tew extraction conditions, autoclaving or enzyme treatment, were applied. The proximate composition of ascidian tunics was not much different between those dried in raw (containing pigments) and those acetone treated and dried (decolorized), showing 50% of carbohydrate and 40% of protein. It was possible to extract up to 10% of crude polysaccharides from ascidian tunics regardless of the extraction methods, autoclaving or enzyme treatment. In case of the latter the extraction yield by neutrase was higher than that with alkalase (Novo co.) or mixture 2000 (Pacific chemical co.), The mast effective enzyme concentration and extraction time appeared to be 24 hrs of extraction with 3% neutrase. On the other hand, in autoclave treatment, 6 hrs extraction showed mast desirable extraction yield, about 7.7%. The compositions of amino acid of decolorized ascidian tunic (acetone treated group) and the crude polysaccharide from the autoclaving (water solubles) or neutrase treatment (enzyme digestibles) were similar to each other. Histidine was the highest both in the neutrase and autoclave treatment group and the yield were 29.2%, 20.4%, respectively, followed by aspartic acid and glutamic acid. Among the minerals, the content of Ca was significantly high, followed by Mg and Na.

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