KR100509787B1 - 마늘유의 추출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마늘유의 추출 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 마늘에 소량 존재하는 알리신 (allicin)을 주성분으로 하는 마늘유 (Garlic oil)를 효소분해법, 임계적

Description

마늘유의 추출 방법 {Method for extracting garlic oil}

본 발명은 마늘유의 추출 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 마늘에 소량 존재하는 알리신 (allicin)을 주성분으로 하는 마늘유 (Garlic oil)를 효소분해법, 임계적 추출법 및 분자 증류법을 통해 마늘로부터 추출하여, 그의 순도를 식품 및 약품에 사용할 수 있는 순도로 정제하는 마늘유의 추출 방법에 관한 것이다.

마늘은 나리과의 구근 식물로서, 이미 의학 및 약학 분야에 알려진 바와 같이, 탁월한 소염, 해독, 살균 등의 효과를 갖고 있다. 이러한 유익한 효과는 마늘에 함유된 알리신의 광범위한 항균 작용에 의한 것으로, 알리신이 항균 작용을 나타내는 세균으로는 포도구균 (Staphylococcus), 이질간균 (Bacillus Dysenteriae), 홀레라비 보리오 (Vibrio Cholerae), 결핵간균 (Tubercule Bacillus), 티푸스균 (Typhoid Bacillus) 및 기타 여러가지 진균이 포함된다. 또한, 알리신은 역시 마늘 내 함유된 셀레늄과 함께 암 세포의 유전 캐리어의 구조를 파괴하고, 암 세포의 분화 및 성장을 억제하며, 암세포를 직접 및 간접적으로 사멸시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.

마늘의 주성분인 알리신은 의 분자식 (분자량 178: 미량의 S-프로필 및 S-S-프로필을 포함함)으로 나타낼 수 있으며, 명명법에 따라 디프로필 트리설파이드 (Dipropyl trisulfide)로도 불리어지고, 하기 화학식 1의 구조를 갖고 있다.

CH₂=CH-CH₂-S-S-S-CH₂-CH=CH₂

황색 내지 적황색의 유성 액체인 마늘유는 자극적인 매운 향과 마늘 고유의 맵고 알싸한 맛을 갖고 있다. 그러나, 이러한 맛과 향은 가열할 경우 소멸되며, 알칼리에 불안정한 것이 특징이다. 또한, 피부를 자극할 수 있으며, 물에 잘 용해되지 않는다. 광학적 특성은 없는 것으로 밝혀졌다.

원산지와 품종에 따라 다르지만, 생마늘의 경우 일반적으로 약 0.1 내지 0.5% 의 알리신을 함유한다. 따라서, 그 함량이 매우 작기 때문에, 앞서 언급한 바와 같이 유익한 항균 작용을 나타내는 마늘유를 고순도 및 고수율로 추출할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 생마늘 알 (garlic bulb)로부터 고순도의 마늘유를 고수율로 추출하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면,

마늘의 줄기 및 뿌리를 절단하여 구근 부위를 얻고, 상기 구근을 탈피하여 마늘 알을 얻은 후, 상기 마늘 알을 세척하는 단계;

세척한 마늘 알을 분쇄기를 이용하여 0.1 내지 1.0 cm의 크기로 분쇄하는 단계;

상기 분쇄된 마늘에 일정 양의 물을 가하여 약 50℃의 온도에서 2시간 동안 반죽하는 단계;

상기 반죽물로부터 수분을 제거하는 단계;

상기 탈수한 반죽물을 추출기에 넣는 단계;

임계 상태의 를 추출기에 공급하는 단계;

추출기의 압력을 조절하는 단계;

추출기 내의 가압 상태를 해제하고, 분리된 마늘 추출액 (물과의 혼합물)을 회수하는 단계; 및

얻어진 마늘 추출액을 분자 증류법을 포함한 후속 공정에 의해 가공하는 단계

를 포함하는 마늘 알로부터 마늘유를 추출하는 방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 일면에 따르면,

마늘의 줄기 및 뿌리를 절단하여 구근 부위를 얻고, 상기 구근을 탈피하여 마늘 알을 얻은 후, 상기 마늘 알을 세척하는 단계;

세척한 마늘 알을 분쇄기를 이용하여 0.1 내지 1.0 cm의 크기로 분쇄하는 단계;

상기 분쇄된 마늘에 일정 양의 물을 가하여 반죽하는 단계;

상기 반죽물로부터 수분을 제거하는 단계;

상기 탈수한 반죽물을 추출기에 넣는 단계;

임계 상태의 를 추출기에 공급하는 단계;

추출기의 압력을 조절하는 단계;

추출기 내의 가압 상태를 해제하고, 추출액이 분리된 마늘 잔류물을 회수하는 단계; 및

얻어진 마늘 잔류물을 탈수, 저온 건조 및 분쇄를 통해 마늘 분말로 제조하는 단계

를 포함하는 마늘 알로부터 마늘 분말을 제조하는 방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 밭에서 수확된 마늘은 줄기부와, 각각의 마늘알이 통마늘 형태를 이루고 있는 구근부 및 실뿌리로 이루어진 뿌리부로 이루어져 있다. 본 발명에 따르면, 자동화된 전문 설비를 이용하여 줄기 부분과 실뿌리 부분을 절단하여 통마늘 형태의 구근부만을 얻는다. 상기 구근부는 다시 절단 및 탈피 과정을 거쳐 각각의 마늘 알로 얻어진다. 이후, 상기 마늘 알들을 위생적이고 자동화된 전문 설비를 이용하여 물로 세척함으로써, 마늘유를 추출할 수 있는 상태로 만든다.

이와 같이 깨끗이 세척된 마늘알은 분쇄기를 이용하여 약 0.1 내지 1.0 cm로 분쇄하고, 분쇄물에 약 1 내지 6 배 부피의 물을 가한다. 얻어진 혼합물을 약 30 내지 60℃ 온도에서 약 2 내지 5 시간 동안 교반한다. 이로써, 마늘 중에 함유된 마늘 효소가 작용하여 알리신이 보다 잘 추출될 수 있도록 분해시킨다.

교반을 마친 후, 효소분해액을 여과에 의해 제거한다. 탈수된 결과물은 추출기에 공급되어 다음의 추출 단계에 그대로 사용될 수 있다.

다음으로, 마늘 정유의 추출 단계를 보다 상세히 설명할 것이다.

식품 등급의 액화된 를 초임계 상태로 하여, 탈수된 마늘 반죽이 공급되어 있는 추출기에 공급한다. 이때, 추출기는 약 5 내지 35 MPa의 압력 및 30 내지 50℃ 온도로 유지한다. 추출이 진행되면, 추출기의 압력을 5 내지 10 MPa로 가압한다. 마늘 반죽으로부터 추출된 알리신을 함유한 추출액은 분리기로 수집된다.

약 2 내지 6 시간 동안 추출 공정을 진행한 후, 압력을 해제하고, 분리기로부터 마늘 추출물 (물-오일 혼합물)을 회수하여, 마늘유 가공 공정에 사용한다.

마늘 추출물 (물-오일 혼합물)을 분자증류법에 의해 수성 물질과 유성 물질로 분리한다. 알리신이 함유된 유성 물질은 농도 조절, 캡슐화, 포장 등의 후속 공정을 마늘유 캡슐로 제조될 수 있다.

한편, 마늘유가 추출되고 남은 고체 잔류물 (마늘 분쇄물 등)은 추출기로부터 회수하여, 역시 이후의 마늘 분말 가공 공정에 사용한다.

추출 잔류물 (마늘 잔류물)을 추가로 탈수하고, 저온에서 건조시키고, 분쇄한 후, 저온 살균시킨다. 이어서, 품질검사를 거친 후 포장하여 마늘 분말로 제조될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 방법에 따르면, 얻어진 마늘유내 유효성분의 함량이 40 내지 70%이다. 또한, 마늘유의 추출율은 0.2 내지 0.4%이며, 이는 기존의 방법에 따른 추출율 0.1 내지 0.18% 및 유효성분 함량 20 내지 35%에 비해 상당히 증가된 수치이다.

또한, 본 발명에 의해 마늘유와 마늘 잔류물로 분리된 생성물들은 다양한 후속 공정을 거쳐 여러가지 형태의 마늘 건강식품에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다.

실시예 1

수확한 마늘로부터 줄기부 및 실뿌리를 절단하여 마늘 구근부 2 kg를 얻었다. 껍질을 벗겨 마늘알을 얻은 후, 흙이나 검불 등을 제거하고, 깨끗이 세척하였다. 세척한 마늘알을 분쇄기를 이용하여 1.0 mm로 분쇄하고, 여기에 물 4 l를 첨가하였다. 결과된 혼합물을 50℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이후, 혼합물을 여과하여 물을 제거하고, 얻어진 잔류물을 원심분리하여 건조시켰다. 얻어진 건조물을 초임계 추출 단계에 사용하였다.

초임계 추출 공정에 요구되는 조건은 다음과 같다.

추출기내 압력: 20 MPa,

추출기내 온도: 35℃

분리기내 압력: 6 MPa

추출 진행 시간: 3 시간

초임계 추출후 얻어진 물-오일 혼합물을 분자 증류법에 의해 처리하여 황색의 투명한 휘발성 오일 7.533 g을 얻었다. 상기 오일은 톡쏘고 매운 마늘향이 났다. 상기 오일은 성분 비율을 조절한 후 캡슐 형태에 포장할 수 있다.

한편, 추출후 얻어진 잔류물 (마늘 잔류물)은 탈수, 건조, 분쇄 및 저온 살균 과정을 거쳐 마늘 분말 610 g으로 만들었다.

실시예 2

수확한 마늘로부터 줄기부 및 실뿌리를 절단하여 마늘 구근부 3 kg를 얻었다. 껍질을 벗겨 마늘알을 얻은 후, 흙이나 검불 등을 제거하고, 깨끗이 세척하였다. 세척한 마늘알을 분쇄기를 이용하여 0.5 cm로 분쇄하고, 여기에 물 9 l를 첨가하였다. 결과된 혼합물을 40℃에서 5시간 동안 교반하였다. 이후, 혼합물을 여과하여 물을 제거하고, 얻어진 잔류물을 원심분리하여 건조시켰다. 얻어진 건조물을 초임계 추출 단계에 사용하였다.

초임계 추출 공정에 요구되는 조건은 다음과 같다.

추출기내 압력: 25 MPa,

추출기내 온도: 40℃

분리기내 압력: 6.5 MPa

추출 진행 시간: 3.5 시간

초임계 추출후 얻어진 물-오일 혼합물을 분자 증류법에 의해 처리하여 황색의 투명한 휘발성 오일 12.2 g을 얻었다. 상기 오일은 톡쏘고 매운 마늘향이 났다. 상기 오일은 성분 비율을 조절한 후 캡슐 형태에 포장할 수 있다.

한편, 추출후 얻어진 잔류물 (마늘 잔류물)은 탈수, 건조, 분쇄 및 저온 살균 과정을 거쳐 마늘 분말 950 g으로 만들었다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 생마늘알로부터 고순도의 마늘유를 고수율로 추출할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 마늘의 효소 반응을 통해 마늘유의 수율을 높힐 수 있다. 또한, 공정 중에 유기 용매를 사용하지 않기 때문에 인체에 유해한 성분이 생성물에 포함될 가능성을 배체할 수 있고, 값싸고 위생적인 를 이용하여 보다 경제적으로 공정을 수행할 수 있다. 더욱이, 본 발명에서 마늘유를 정제하는데 사용된 분자증류 정제법은 기존의 증류법에 비해 낮은 온도와 단시간의 가열을 요하기 때문에, 열에 민감한 마늘유를 분리하는데 적합하다. 그 밖에도, 본 발명에서는 전체적으로 저온 처리 공정에 의해 마늘을 가공하기 때문에 마늘 내 성분들이 손상되지 않는다.

도 1은 마늘알을 얻는 과정을 설명하기 위한 수확한 마늘의 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 마늘유 추출 방법의 수행을 예시하는 공정 흐름도.

Claims (5)

1. (a) 마늘의 줄기 및 뿌리를 절단하여 구근 부위를 얻고, 상기 구근을 탈피하여 마늘 알을 얻은 후, 상기 마늘 알을 세척하는 단계;

   (b) 세척한 마늘 알을 분쇄기를 이용하여 0.1 내지 1.0 cm의 크기로 분쇄하는 단계;

   (c) 상기 분쇄된 마늘에 일정 양의 물을 가하여 반죽하는 단계;

   (d) 상기 반죽물로부터 수분을 제거하는 단계;

   (e) 상기 탈수한 반죽물을 추출기에 넣는 단계;

   (f) 임계 상태의 를 추출기에 공급하는 단계;

   (g) 추출기의 압력을 조절하는 단계;

   (h) 추출기 내의 가압 상태를 해제하고, 분리된 마늘 추출액 (물과의 혼합물)을 회수하는 단계; 및

   (i) 얻어진 마늘 추출액을 분자 증류법을 포함한 후속 공정에 의해 가공하는 단계

   를 포함하는 마늘 알로부터 마늘유를 추출하는 방법
2. (a) 마늘의 줄기 및 뿌리를 절단하여 구근 부위를 얻고, 상기 구근을 탈피하여 마늘 알을 얻은 후, 상기 마늘 알을 세척하는 단계;

   (b) 세척한 마늘 알을 분쇄기를 이용하여 0.1 내지 1.0 cm의 크기로 분쇄하는 단계;

   (c) 상기 분쇄된 마늘에 일정 양의 물을 가하여 반죽하는 단계;

   (d) 상기 반죽물로부터 수분을 제거하는 단계;

   (e) 상기 탈수한 반죽물을 추출기에 넣는 단계;

   (f) 임계 상태의 를 추출기에 공급하는 단계;

   (g) 추출기의 압력을 조절하는 단계;

   (h) 추출기 내의 가압 상태를 해제하고, 추출액이 분리된 마늘 잔류물을 회수하는 단계; 및

   (i) 얻어진 마늘 잔류물을 탈수, 저온 건조 및 분쇄를 통해 마늘 분말로 제조하는 단계

   를 포함하는 마늘 알로부터 마늘 분말을 제조하는 방법
3. 제 1 항 또는 2 항 에 있어서, 상기 단계 (d)에서 마늘 반죽물로부터 물을 제거하는 방법은 저온 탈수 방법에 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 단계 (g)에서 추출기의 압력을 5 내지 10 MPa로 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 방법으로부터 얻어지는 마늘유내 알리신의 함량은 40 내지 70%인 방법.