KR100425377B1 - 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법 및 그 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생약재 추출물의 물과의 혼합물(용액 포함)에 1/3가량의 식용유 또는 인체에 무해하고 물과 혼합되지 않는 계면활성제를 식용유 대신 또는 식용유와 혼합하여 첨가, 혼합, 원심분리함으로써 농약을 식용유층 또는 계면활성제층으로 이행시켜 제거하는 방법에 관한 것으로 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품의 물과의 혼합물에 식용유를 첨가하여 혼합하는 단계와 식용유 층과 물 혼합물 층을 분리하는 단계로 나뉘어진다. 생약재 추출물에 식용유를 첨가, 혼합하는 단계는 생약재의 추출물(예 : 인삼 추출물)에 물을 첨가하여 고형분 함량이 5∼50%, 바람직하게는 6~20%, 더욱 바람직하게는 약 10% 정도의 물 혼합물이 되게 한 다음 식용유(예 : 두유(豆油))를 물 혼합물 양의 20% 이상, 바람직하게는 20~50%, 더욱 바람직하게는 30%, 즉 1/3 가량 첨가하고 충분히 교반한다. 식용유 층과 물 혼합물 층을 분리하는 단계는 생약재 추출물의 물 혼합물과 식용유가 혼합된 용액을 약 1시간 가량 정치하여 두거나 원심분리하여 식품이나 의약품 물 혼합물에서 잔류농약을 식용유층으로 용해, 이행시켜 효율적으로 분리하거나 인체에 무해하고 물과 혼합되지 않는 계면활성제를 식용유 대신 사용 또는 식용유와 계면활성제를 혼합한 혼합물을 첨가하여 농약을 분리 제거하는 방법에 관한 것이다.

Description

생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법 및 그 제품{The method of removing lipid soluble pesticide residues in herb extract and the product thereof}

본 발명은 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품에 함유된 지용성 농약성분을 제거하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 생약재 추출물 등으로 제조된 식품 이나 의약품의 물 혼합물(용액 포함)에 함유되어 있는 지용성 잔류농약을 식용유 또는 계면활성제를 이용하여 제거하는 방법에 관한 것이다.

인삼과 같은 생약재는 재배하는 과정에서 병해충 방지를 위하여 농약을 사용하며 이러한 농약 성분은 자연계에서 쉽게 분해되지 않을 뿐만 아니라 지용성이 강하므로 수확 후 수세과정에 의해 제거되지 않고 잔류되어 있다. 잔류농약에 대한 규제는 자국민의 건강과 수입 농산물로부터 자국 농산물을 보호하기 위한 수단으로 이용되고 있는 것이 주지의 사실이다. 또한, 농약 성분별 허용 기준이 국가별로 상이하여 우리 농산물을 외국에 수출하는데 있어 크나큰 장애요인이 되고 있다. 예를 들면, 독일의 경우 프로시미돈의 허용기준은 0.1 ppm에 불과한 반면 국내 인삼에서는 2-3 ppm이 검출되고 있다. 한국의 특산물인 인삼제품은 해외시장에서 건강식품 또는 의약품으로서 각광을 받고 있으나 유럽시장에서 잔류농약이 검출됨으로 인하여 보약이 아니라 오히려 인체에 해를 미치는 의약품이라는 오명을 쓰게 된 바도 있었다. 또한, 우리나라에서 수입하는 중국산 등 외국산 인삼을 비롯한 생약재에 잔류농약이 기준치를 훨씬 초과하고 있다는 검사결과가 나오고 있어 국민 건강에 경종을 울리고 있다. 그러나 지금까지 개발된 인체에 무해한 농약제거 방법은 고가임에도 불구하고 효율은 40% 미만에 불과하다. 특히, 액상 이산화탄소를 이용한 초임계추출 장치의 경우 장비의 가격은 10억원에 육박하나 잔류농약 제거 효율은 40% 미만이다. 이외에도 미생물 또는 수확기의 농작물에 감광제를 뿌려 잔류 농약의 광분해를 촉진시키는 방법이 보고되고 있으나 미생물을 이용하는 방법은 소요시간이 길며 엔도설판계 농약에 국한되어 있다는 단점을 가지고 있고, 감광제를 이용하는 방법은 토양 속에 잔류되어 있는 농약성분, 즉 뿌리에 잔류되어 있는 농약성분은 제거할 수 없을 뿐만 아니라 감광제 자체도 독성을 가지고 있어 실제로 이용할 수 없다. 또한 핵산이나 사염화탄소 등과 같은 유기용매를 이용하여 생약재 추출물에 잔류되어 있는 농약을 제거할 경우 유기용매 자체의 독성 위험이 있음은 물론 생약재가 함유하고 있는 지용성 유효성분이 함께 다량 소실되므로 사용에 문제점이 있었다.

본 발명은 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품으로부터 지용성 농약성분을 제거하기 위한 것으로서 식용유를 이용하여 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품의 물 혼합물(용액 포함)에 함유되어 있는 지용성 농약 성분을 유효성분의 소실을 최소화 하면서 인체에 유해한 지용성 농약성분을 선택적으로 제거하는 위생적 방법을 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 생약재 추출물로 제조된 제품의 고형분 함량이 5∼50%, 바람직하게는 6~20%, 더욱 바람직하게는 약 10% 정도의 물 혼합물이 되게 한 다음 물 혼합물 양의 20% 이상, 바람직하게는 20~50%, 더욱 바람직하게는 약 30%정도 즉 1/3 가량의 식용유 또는 인체에 무해하고 물과 혼합되지 않는 계면활성제를 식용유 대신 또는 식용유와 혼합하여 첨가, 혼합, 원심분리함으로써 농약을 식용유층 또는 계면활성제층으로 이행시켜 제거하는데 발명의 특징이 있다.

도 1은 식용유를 이용한 생약재 추출물의 물 혼합물(용액 포함)에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법의 개략도이다.

도 2는 식용유 층에 함유된 잔류 농약 검사법의 순서도이다.

도 3은 수용액 층에 함유된 BHC외 12종의 농약 잔류량 검사법의 순서도이다.

도 4는 수용액 층에 함유된 싸이퍼메쓰린, 톨크로포스메칠 농약 잔류량 검사법의 순서도이다.

도 5는 식용유와 증류수 혼합액에서의 잔류 농약 제거율을 나타낸 표이다.

도 6은 식용유와 고형분 10% 인삼 추출액에서의 잔류 농약 제거율을 나타낸 표이다.

본 발명은 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품에 함유된 농약성분 제거방법으로서, 본 발명의 농산물, 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품의 물 혼합물(용액 포함)에 함유된 잔류 농약 제거방법을 설명하면 다음과 같다.

현재 농산물에 사용하고 있는 농약성분의 대부분은 지용성 화합물로서 물에 녹지 않는 물리, 화학적 특성을 가지고 있다. 따라서, 인삼과 같은 생약재는 물로 세척하더라도 농약을 제거할 수 없다. 그러나 지용성이라는 농약 등 유해화합물의 화학적 성질을 이용, 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 가하여 물 혼합물로 한 후 식용유를 상기 물 혼합물에 첨가, 혼합한 다음 식용유 층과 물 혼합물 층을 분리하면 농약 성분과 같은 지용성 유해물질은 식용유 층으로 용해, 이행되므로 농약 등 지용성 유해물질이 깨끗이 제거된 액상 추출물을 얻을 수 있다.

본 발명은 도 1에서와 같이 생약재의 추출물로 제조된 식품이나 의약품의 물 혼합물(용액 포함)에 식용유를 첨가하여 혼합하는 단계와 식용유 층과 수용액 층을 분리하는 단계로 나뉘어진다.

생약재 추출물의 물 혼합물(예 : 인삼의 물 추출액)에 식용유(예 : 두유(豆油))를 첨가, 혼합하는 단계는 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 첨가하여 생약재 추출물의 고형분 함량이 5∼50%, 바람직하게는 6~20%, 더욱 바람직하게는 약 10% 정도의 물 혼합물로 한 다음 식용유를 상기 생약재 추출물의 물 혼합물 양의 20% 이상, 바람직하게는 20~50%, 더욱 바람직하게는 30%, 즉 1/3 가량 첨가하고 충분히 교반한다.

다음, 생약재 추출물의 물 혼합물로부터 농약을 분리하는 단계는 생약재 추출물의 물 혼합물과 식용유가 혼합된 용액을 약 1시간 가량 정치하여 두면 식용유층(상층)과 물 혼합물층(하층)이 자연적으로 나누어지나 원심분리하면 보다 신속하고 효율적으로 층 분리를 할 수 있다.

이 때, 식용유는 액상 식용유이면 두유(豆油) 등 어느 것이나 사용가능하고 상온에서 고체인 지방(Fat)이라도 가온하여 액상으로 하였을 때는 농약성분이 지용성이므로 액상유(Oil)에 용해되어 생약재 추출물의 물 혼합물로부터 농약성분을 분리, 제거할 수 있다.

본 발명의 농약제거 가능 여부를 확인하기 위하여 사용한 시료는 인삼시험장에서 재배한 농약에 오염되지 않은 인삼이며 추출용 용매는 증류수를 사용하였다.

먼저 식용유층의 잔류농약 검사법(『식품공전』 방법)은 도 2와 같이 핵산 포화 아세토니트릴로 3회 추출한 후 아세토니트릴 층만을 모아 아세토니트릴 포화 핵산으로 1회 세척한 다음 감압 농축, 질소 퍼징을 하여 가스 크로마토그래피를 수행하였다.

다음, 물 혼합물(용액 포함) 층의 농약 잔류량 검사법(『식품공전』 방법)은 농약의 종류에 따라 방법을 달리하여 수행하였다. 즉, BHC외 12종의 농약은 도 3과 같이 물과 아세토니트릴로 추출한 다음 에테르 분배 크로마토그라피를 수행, 에테르 추출 분획을 얻었다. 에테르 분획은 농축하여 플로리실(Florisil, 60-100 mesh) 컬럼을 이용하여 정제한 다음 가스 크로마토그래피를 수행하였다. 한편, 사이퍼메쓰린과 토르클로포스메칠은 도 4와 같이 물과 아세토니트릴로 추출하고 추출액에 염화나트륨을 첨가한 후 아세토니트릴 층을 회수, 농축하여 플로리실(Florisil, 60-100 mesh)로 정제한 다음 가스 크로마토그래피를 수행하였다.

증류수와 식용유 혼합액에 여러 종류의 농약성분을 일정량 첨가, 혼합, 원심분리한 다음 식용유 층과 증류수 층의 농약 잔류량을 측정한 결과는 도 5에서 보는 바와 같이 증류수 층에서는 농약성분이 검출되지 않았으며, 고형분 10% 인삼의 물 추출액과 식용유 혼합액에 일정 농도의 농약 성분들을 첨가한 다음 상기 방법으로 식용유와 혼합, 원심분리하여 각 층에 함유된 농약 함량을 조사한 결과 도6에서 보는 바와 같이 인삼의 물 추출물 층(하층, 물 혼합물 층)에서는 농약 성분이 검출되지 않았다.

이상의 결과로부터 식용유를 이용한 농약성분 분리에서 농약성분은 증류수나 인삼의 물 혼합물에 잔류하지 않고 대부분 식용유 층으로 이행된다는 사실을 확인할 수 있었다.

또한, 본 방법을 이용함에 있어 액상 추출물의 적정 고형분 농도를 결정하기 위하여 인삼을 물로 추출한 추출액(Extract)의 농도에 따른 식용유 층으로의 프로시미돈(Procymidone) 이행율을 조사한 결과, 고형분 함량에 따라 약간 차이는 있으나 5~40% 농도 범위에서 거의 동일한 양의 프로시미돈이 이행되었으므로 인삼 추출물 50% 농도까지는 적용할 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 그러나, 일반적으로 인삼의 물 추출액은 농축하지 않았을 경우 고형분 함량 약 6%이므로 본 실험에서는 추출액의 농도가 낮을 때 식용유와의 혼합이 보다 용이하게 되므로 10% 농도로 만들어 본 실험을 수행하였다. 최종적으로 인삼 추출물의 고형분 함량 10%의 물 혼합물과 식용유 혼합액에 일정량의 농약성분을 첨가, 분리한 경우에도 대부분의 농약은 거의 식용유 층으로 이행된다는 사실을 확인할 수 있었다.

한편, 식용유 대신 인체에 무해하고 물과 혼합되지 않는 계면활성제(예: 실리콘 오일)를 이용하거나 식용유와 상기 계면활성제를 어떤 비율로라도 혼합한 식용유와 계면활성제의 혼합물을 이용하더라도 식용유를 이용할 때와 같이 생약재 추출물로 제조된 물 혼합물의 식품 또는 의약품으로부터 농약성분을 분리 제거할 수 있다.

가스크로마토그라피에 의한 농약 정량시험법의 회수율은 매트릭스에 따라 상이하나 70~110%이면 정확하다고 국제적으로 인정되고 있으며(Kadenxzki, L., Apprad, Z. and Gavr야, I.: Column extraction of residues of several pesticides from fruits and vegetables: A simple multiresidue analysis. J. AOAC International 75 (1), 53-61 (1992). 참조), 본 실험 방법에 있어 식용유 층으로의 농약 회수율은 증류수와 혼합액의 경우 평균 99.2%, 인삼 추출물과 혼합액의 경우 102.3%로서 매우 효율적이었다.

이와 같은 연구 결과를 종합하여 볼 때 본 발명은 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품에 함유된 지용성 유해물질을 물 혼합물 상태로 하여 위생적으로 간단히 제거할 수 있는 효율적인 방법으로서 식용유를 이용한 인삼의 잔류 농약 제거 방법은 미생물 또는 감광제를 이용하는 방법에 비해 광범위한 농약 성분의 제거에 유용하고 처리단계가 간단하여 시설 투자비용이 적을 뿐만 아니라 식용이 가능한 식물성 기름 또는 인체에 무해한 계면활성제를 이용하기 때문에 인체에 대한 독성이 없으며, 핵산(Hexane)이나 사염화탄소(CCl₄) 등을 용매로 사용할 경우 식품 또는 의약품의 유효성분(예 : 인삼의 경우 사포닌)의 상당량이 유기용매 층으로 이행되나 본 발명에서와 같이 식용유나 계면활성제를 사용할 경우 유효성분이 소실되지 않으므로 쉽게 산업화 할 수 있다.

한편, 본 방법으로 생약재 추출물로 제조된 제품에 잔류되어 있는 지용성 농약 성분을 효과적으로 제거함으로써 국내뿐만 아니라 국산 농산물을 외국으로 수출할 때에도 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대한다.

Claims (12)

1. 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품 등의 제품에 잔류되어 있는 농약성분 등 지용성 유해물질을 제거함에 있어서, 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 가하여 물 혼합물로 한 후 식용유를 상기 물 혼합물에 첨가, 교반, 정치 또는 원심분리하여 생약재 추출물의 물 혼합물에 함유된 농약성분과 같은 지용성 유해물질을 식용유 층으로 이행시킨 다음 식용유 층을 분리, 제거하는 하는 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법.
2. 제 1항에 있어서, 생약재 추출물의 물 혼합물은 고형분 함량이 5~50%인 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 잔류 농약 제거 방법.
3. 제 1항에 있어서, 생약재 추출물의 물 혼합물은 고형분 함량이 20~50%인 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거방법.
4. 제 1항에 있어서, 식용유는 두유(豆油)인 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법.
5. 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품 등의 제품에 잔류되어 있는 농약성분 등 지용성 유해물질을 제거함에 있어서, 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 가하여 물 혼합물로 한 후 인체에 무해하고 물과 혼합되지 않는 계면활성제를 상기 물 혼합물에 첨가, 교반, 정치 또는 원심분리하여 생약재 추출물의 물 혼합물에 함유된 농약성분과 같은 지용성 유해물질을 계면활성제 층으로 이행시킨 다음 식용유 층을 분리, 제거하는 하는 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법.
6. 생약재 추출물로 제조된 식품이나 의약품 등의 제품에 잔류되어 있는 농약성분 등 지용성 유해물질을 제거함에 있어서, 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 가하여 물 혼합물로 한 후 식용유와 인체에 무해하고 물과 혼합되지 않는 계면활성제를 상기 물 혼합물에 첨가, 교반, 정치 또는 원심분리하여 생약재 추출물의 물 혼합물에 함유된 농약성분과 같은 지용성 유해물질을 식용유와 계면활성제의 혼합물 층으로 이행시킨 다음 식용유 층을 분리, 제거하는 하는 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 계면 활성제는 실리콘 오일인 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약 제거 방법.
8. 생약재 추출물로 제조된 제품에서 농약성분 등 지용성 유해물질이 제거된 생약재 추출물 제조에 있어서, 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 가하여 물 혼합물로 한 후 식용유를 첨가하여 생약재 추출물의 물 혼합물에 잔류된 농약성분과 같은 지용성 유해물질을 식용유층으로 이행시키고 분리 제거하여 제조된 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약이 제거된 제품.
9. 제 8항에 있어서, 식용유는 두유(豆油)인 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약이 제거된 제품.
10. 생약재 추출물로 제조된 제품에서 농약성분 등 지용성 유해물질이 제거된 생약재 추출물 제조에 있어서, 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 가하여 물 혼합물로 한 후 인체에 무해하고 물과 섞이지 않는 계면활성제를 첨가하여 생약재 추출물의 물 혼합물에 잔류된 농약성분과 같은 지용성 유해물질을 계면활성제 층으로 이행시키고 분리 제거하여 제조된 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약이 제거된 제품.
11. 생약재 추출물로 제조된 제품에서 농약성분 등 지용성 유해물질이 제거된 생약재 추출물 제조에 있어서, 생약재의 물 추출물 또는 생약재 추출물에 물을 가하여 물 혼합물로 한 후 식용유와 인체에 무해하고 물과 섞이지 않는 계면활성제를 첨가하여 생약재 추출물의 물 혼합물에 잔류된 농약성분과 같은 지용성 유해물질을 식용유와 계면활성제의 혼합물 층으로 이행시키고 분리 제거하여 제조된 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약이 제거된 제품.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 계면 활성제는 실리콘 오일인 것을 특징으로 하는 생약재 추출물로 제조된 제품에 함유된 지용성 잔류 농약이 제거된 식제품.