KR100603913B1

KR100603913B1 - 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법

Info

Publication number: KR100603913B1
Application number: KR1020010016111A
Authority: KR
Inventors: 신용철; 전영중; 김종진; 최치만
Original assignee: 아미코젠주식회사
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2006-07-25
Also published as: KR20020076095A

Abstract

본 발명은 활성탄 칼럼 방법을 이용하여 대두가공 부산물인 두부순물이나 탈지대두 또는 대두당밀로부터 제2형 당뇨병환자에게 혈당강화 효과가 있는 피니톨과 카이로이노시톨을 경제적으로 회수하는 방법에 관한 것으로, 활성탄 칼럼에는 피니틀과 카이로이노시톨이 다른 당류들과 함께 흡착이 되는데 에탄올 등의 유기용매의 농도를 순차적으로 올려가면서 용리를 시키면 피니톨 및 카이로이노시톨과 다른 당류들이 분리되어 용출되는 것을 특징으로 하는 바, 이러한 본 발명 방법은 공지의 이온교환수지를 사용하는 방법에 비하여 동일한 용량으로 저농도의 많은 부피의 시료를 처리할 수 있고, 전처리 단계에서 별도의 탈염 공정이 필요없으며, 적절한 용리조건을 부여하면 카이로이노시톨 성분만이 고함유된 분획이 적은 부피로 회수되므로 후속공정에서의 농축 부담이 줄어드는 등 많은 장점이 있다.

카이로이노시톨, 피니톨, 대두, 두부순물

Description

대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법{Method of recovering chiro-inositol and its derivatives from byproducts of soybean processing}

도 1은 대두부산물로 부터 카이로이노시톨 성분을 분리하는 과정을 나타내는 분리정제 공정도이다.

도 2는 활성탄 충진탑에 흡착된 두부순물 성분의 용출 결과를 나타내는 그림이다(충진탑 부피(BV) 500 ㎖, 용리제 에타놀, 에타놀 농도 10 %(v/v) 500 ㎖, 50 %(v/v) 500 ㎖, 용리액 속도 500 ㎖/min: PI = pinitol (10배), CI =카이로이노시톨(10배), OS = 대두올리고당)

본 발명은 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분을 분리하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대두를 사용하여 두부를 제조한 후 폐기되는 두부순물이나 대두단백질을 생산하는 과정에서 발생하는 대두당밀, 탈지대두박을 열수추출한 용액 등(이하, 상기 세가지 물질을 "대두가공 부산물"이라 한다.)으로부터 카이로이노시톨(chiro-inositol)과 피니톨(pinitol) (이하, 상기 두가지 성분을 " 카이로이노시톨 성분"이라 한다.)을 경제적으로 분리하는 공정에 관한 것이다.

근래 기능성 식품에 대한 관심이 증가하면서 기존의 우리 식단에 자주 오르는 식품소재 중에서 건강 기능성에 관점을 두고 그 효과를 체계적으로 평가하고 또한 새로운 건강기능성을 가지는 소재를 발굴하려는 시도가 증가하고 있다. 대두(콩)는 이같은 추세에 부각된 대표적인 건강기능성을 가지는 식품소재라고 할 수 있다.

현재 대두는 그 영양학적인 측면 뿐만 아니라 항암, 항동맥경화, 항산화, 혈당강하, 항균효과 등 다양한 생리활성이 있는 것으로 알려지고 있다. 이같은 생리활성을 가지는 것으로 알려진 대두성분으로는 이소플라본, 사포닌, 레시틴, 트립신저해제 등이 있다. 이소플라본은 항암효과 및 골다공증 예방효과가 있는 것으로 입증되어 미국, 일본 등 선진국에 뿐만 아니라 국내에서도 이미 건강식품 소재로 판매되고 있다. 또한 라피노즈(raffinose), 스타키오즈(stachyose) 등 대두 중의 당성분을 분리한 대두올리고당도 장내 유용세균 활성화 효과가 입증되어 일본에서 제품화된 바 있다.

대두에는 이외에도 다른 생리활성성분들이 포함되어 있는 것으로 예상되어 많은 연구가 이루어지고 있는데, 그 중에서 특히 근래에 많은 관심을 끌고 있는 성분이 제2형(인슐린 비의존형) 당뇨병 환자들에게 투여시 혈당강하 효과가 있는 것으로 알려진 카이로이노시톨과 그 메틸에테르 형인 피니톨이다.

카이로이노시톨의 혈당강하 효과는 1990년대 초부터 수많은 연구보고(Ortmeyer et al., Endocrinol. 132:646-651, 1993; Huang et al., Endocrinol. 132:652-657, 1993; Farese et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91:11040-11044, 1994; Fonteles et al., Diabetologia 39:731-734, 1996)를 통하여 입증된 바 있다. 또한 카이로이노시톨은 기존의 경구용 혈당강하제들이 가지고 있는 위장 장애나 간손상, 과사용시의 저혈당같은 부작용이 없으며 천연식품 중에 포함된 성분이므로 안전하게 사용할 수 있는 장점이 있어서 건강보조식품이나 의약품 소재로 개발시 성공 가능성이 높다. 이 외에도 카이로이노시톨은 비만, 다낭포성 난소증 등의 치료에도 효과가 있는 것으로 알려졌다(Nestler J. E. et al., New Eng. J. Med., 340:1314-1320, 1999). 또한 대두 중의 카이로이노시톨 성분 중 주종인 피니톨도 그 자체로 동등한 혈당강하 효과가 있는 것으로 밝혀졌다(미국특허 제 5,827,896호; Narayanan et al., Current Science, 56(3):139-141, 1987).

그런데 카이로이노시톨을 제조하는 방법으로서 식물 잎으로부터 추출한 피니톨(디-카이로이노시톨의 메틸에테르)을 가수분해하는 방법(Anderson ef al., Ind. Eng. Chem., 45:593-596, 1953), 마이오이노시톨(myo-inositol)을 유기화학적인 방법으로 카이로이노시톨로 전환시키는 방법(Shen et al., Tetrahedron Letters, 131: 1105-1108, 1990)이 문헌에 개시된 바 있으나 이러한 공지 제조공정은 길고 수율이 낮아 경제성이 없으며, 카수가마이신(kasugamycin)으로부터 합성하는 방법(미국특허 제 5,091,596호)도 수율이 낮아 제조가격이 상당한 고가인 것으로 판단된다.

따라서, 본 발명자들은 카이로이노시톨을 좀 더 경제적으로 생산하는 방법을 개발하기 위하여 113종의 식용 천연물이나 그 가공품 중의 카이로이노시톨 성분의 함량을 조사해본 결과 대두 및 대두가공품, 솔잎에 특히 많은 양의 카이로이노시톨이 함유되어 있는 것을 발견하고 그러한 내용을 특허출원한 바 있다(대한민국 특허출원 제 10-2000-12881호, 대한민국 특허 출원 제 10-2000-12882호). 상기 특허는 각각 카이로이노시톨이 많이 함유된 식용자원을 혈당강하용 소재로 사용하는 방법과 이 식용자원으로부터 카이로이노시톨 성분을 분리정제해내는 방법으로써 산가수분해법을 이용하는 것을 특징으로 한다.

한편 대두 중의 카이로이노시톨 성분은 약 20∼30%만이 카이로이노시톨 형태로 존재하고 나머지 대부분인 65∼75%는 카이로이노시톨의 메틸에스테르 화합물인 피니톨 형태로 존재하는 것을 발견하였다. 피니톨은 인체 내에서 카이로이노시톨로 전환되므로 그 자체로써 카이로이노시톨과 같은 혈당저하 효능을 가지고 있으나 필요하다면 산분해 방법 등으로 카이로이노시톨 형태로 바꿀 수도 있다.

이노시톨(주로 마이오이노시톨)을 다른 당이나 당알코올 성분을 함께 포함한 용액으로부터 분리하는 방법으로는 지올라이트(zeolite)를 사용하는 방법 (미국특허 제 4,482,761호), 양이온교환수지를 사용하는 방법(미국특허 제 5,096,594), 음이온교환수지를 사용하는 방법(미국특허 제 5,482,631호) 등이 알려져 있다. 그러나, 이러한 공지 방법들은 이온교환 수지의 기능을 보호하기 위하여 복잡한 전처리과정을 거쳐야 하며 또한 처리 후에도 중화 및 탈염 과정을 거쳐야 하는 등 공정이 복잡해지는 문제점이 있어 경제적으로 상당히 부담이 된다.

본 발명자들은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하고 대두가공 부산물로 부터 카이로이노시톨 성분을 회수함에 있어서 경제성을 더욱 높힐 수 있는 공정을 연구 시험한 결과, 두부순물이나 대두당밀, 또는 탈지대두의 열수추출물로부터 활성탄 칼럼을 핵심 공정으로 하여 카이로이노톨 성분을 회수하는 기술을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 혈당강하 효과가 있는 카이로이노시톨 성분을 생산하는 가장 경제적인 방법으로써 카이로이노시톨 성분을 대두가공부산물로부터 효과적으로 회수하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

본 발명은 활성탄 칼럼 방법을 이용하여 대두가공 부산물로부터 제2형 당뇨병환자에게 혈당강화 효과가 있는 피니톨과 카이로이노시톨을 경제적으로 회수하는 방법에 관한 것으로, 두부순물이나 대두당밀, 또는 탈지대두의 열수추출물로부터 카이로이노톨 성분을 회수하기 위하여 활성탄 칼럼을 핵심공정으로 하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

두부순물이나 탈지대두 열수추출물에는 피니톨과 카이로이노시톨 이외에 다량의 올리고당 성분이 포함되어 있는데 본 발명자들은 피니톨과 카이로이노시톨을 다른 당으로부터 분리하는 방법으로서 활성탄 칼럼을 이용하는 방법을 발명하였다. 활성탄 칼럼에는 피니톨과 카이로이노시톨이 다른 당류들과 함께 흡착이 되는데 에탄올 등의 유기용매의 농도를 순차적으로 올리면서 용리를 시키면 피니톨 및 카이로이노시톨과 다른 당류들이 분리되어 용출된다.

공지의 이온교환수지를 사용하는 공정과 비교하여 본 발명의 활성탄 공정의 장점은 1) 카이로이노시톨 성분이 강하게 흡착되어 별도의 용리 조건을 주기 전에는 탈착이 되지 않으므로 두부순물과 같이 저농도의 많은 부피의 시료를 처리할 수 있고, 2)시료에 포함되어 있는 염성분들은 흡착되지 않고 그냥 통과되므로 전처리단계에서 별도의 탈염 공정이 필요없으며, 3) 적절한 용리조건을 부여하면 카이로 이노시톨 성분만이 고함유된 분획이 적은 부피로 회수되므로 후속공정에서의 농축부담이 줄어드는 효과가 있다는 것이다.

본 발명에서 완성한 기본적인 제조공정은 대두가공 부산물 중의 불용성 성분 및 단백질 등 고분자물질을 제거하는 전처리공정, 활성탄 흡착공정, 활성탄 칼럼으로부터의 용출공정, 카이로이노시톨을 분말상태로 회수하는 후처리공정으로 나누어져 있다.

본 발명 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분을 분리하는 방법은

(a) 대두가공 부산물 중의 불용성 물질과 고분자 물질을 원심분리나 여과를 통해 제거시키는 전처리 공정;

(b) 상기 (a) 전처리공정을 통해 불용성 성분과 고분자물질이 제거된 시료를 활성탄이 충진된 칼럼에 통과시켜 카이로이노시톨 성분을 흡착시키는 활성탄 충진탑 흡착 공정; 및

(c) 상기 (b)흡착 공정을 거친 활성탄 충진탑을 증류수로 세척하여 비흡착성분을 제거하고 5∼20 %(v/v) 농도 범위의 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 또는 아세톤 등의 유기용매를 연속적 또는 단계적으로 농도를 높여가며 공급하여 활성탄에 흡착된 카이로이노시톨 성분을 용출시키는 공정을 포함하며, 이러한 분리방법은 이소플라본이나 대두올리고당 등 대두 부산물 중의 다른 성분을 회수하는 공정과 결합하여 대두 부산물로부터 원하는 유효성분을 분리할 수도 있다.

도 1에 도시된 분리정제 공정도를 참조하여 대두부산물로 부터 카이로이노시톨 성분을 분리하는 본 발명 공정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제 1공정: 전처리공정

전처리공정은 핵심공정인 활성탄 공정의 효율을 높이기 위하여 두 가지 기능을 수행한다. 첫째, 원심분리기나 일반 여과기를 사용하여 대두가공부산물 중의 불용성 물질을 제거한다. 불용성 물질을 제거하지 않으면 활성탄 칼럼의 막힘현상으로 정상적인 운전에 장해가 된다. 둘째는 한외여과를 통하여 대두가공 부산물 중에 포함된 단백질 등 고분자물질을 제거한다. 단백질 성분은 활성탄에 흡착된 후 잘 제거가 되지 않기 때문에 활성탄의 수명을 현저히 떨어뜨리는 역할을 하게된다.

제 2공정: 활성탄 충진탑 흡착공정

전처리공정을 통하여 불용성 성분과 고분자물질이 제거된 시료를 활성탄이 충진된 칼럼에 통과시켜 주로 카이로이노시톨 성분과 대두올리고당을 흡착하는 공정이다. 먼저 흡착능력을 높이기 위하여 가성소다를 사용하여 pH를 6∼8의 중성으로 조정한다. 1회에 총 고형분 농도 25 g/ℓ 인 두부순물을 기준으로 활성탄 충진탑의 약 5∼10배 부피의 시료를 처리할 수 있으며 적정한 통과유속은 시간당 1∼2 충진탑부피(Bed Volume; 이하 BV로 표시함)이다.

제 3공정: 활성탄칼럼으로 부터의 용출공정

먼저 활성탄 충진탑에 남아있는 비흡착성분을 제거하기 위하여 1∼2 BV의 증류수로 세척을 한다. 적정한 세척속도는 시간당 1∼2 BV이다. 이어서 활성탄에 흡착된 카이로이노시톨 성분 만을 용출시키기 위하여 5∼20 %(v/v) 농도의 유기용매를 함유한 용리액을 1∼2 BV만큼 공급한다. 유기용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 또는 아세톤 등을 사용할 수 있으나 작업의 효율성과 안전성 및 경제성을 고려할 때 에탄올이 가장 적합한 용매로 밝혀졌다. 용리액의 pH는 카이로이노시톨 성분의 평형상수가 낮아지는 3∼4가 적당하며 적정한 공급속도는 시간당 0.5∼2 BV이다. 이어서 40∼80 % 농도의 동일한 용매를 함유한 재생액 1 BV를 통과시켜 올리고당류 등 활성탄에 강하게 흡착된 성분을 제거한다. 이 단계의 적정한 공급속도도 시간당 0.5∼2 BV이다. 용출액을 적당한 부피단위로 분획시킨 후, 고속액체크로마토그라피(HPLC)를 이용하여 분석하고, 카이로이노시톨 성분이 함유된 분획물을 함께 모은다. 용출작업에 대한 경험이 축적되면 용출액 중 용매의 농도만을 굴절계(refractometer)를 이용하여 측정함으로써 별도의 분획작업 없이도 카이로이노시톨 성분이 고함유된 분획만을 모을 수 있다. 용리조건 하에서 활성탄에 대한 흡착력이 약한 순서에 따라 피니톨 분획은 용출 개시 후 0.6∼2.2 BV에서 제일 먼저 나오고, 카이로이노시톨 분획은 2.0∼3.0 BV에서, 올리고당 분획은 2.6∼4.0 BV에서 나온다. 피니톨 분획은 50∼60 %의 피니톨과 2∼10 %의 카이로이노시톨이 포함되어 있어서 전체 카이로이노시톨 성분의 함량이 55∼70 %에 이르며, 카이로이노시톨 분획에는 5∼10 %의 피니톨과 10∼15 %의 카이로이노시톨이 포함되어 있고 올리고당 피크와 완전히 분리가 되지 않으므로 상당량의 올리고당류가 들어있다. 이 두 분획을 합쳤을 때 당초 대두가공 부산물 중에 포함된 카이로이노시톨 성분의 총량에 대비한 수율은 75∼85 % 수준이다. 3.0∼4.0 BV 분획을 모은 올리고당 분획에는 총고형분 대비 0.1∼0.5 %의 카이로이노시톨 성분만이 포함되어 있다. 재생액 통과 후 활성탄에 잔류하고 있는 용매 성분은 3∼6 BV의 증류수로 세척함으로써 충분히 제거가 되고 활성탄은 다음 흡착작업에 재사용할 수 있다.

제 4공정: 용출액의 농축 및 용매회수 공정

각각의 용출액분획을 60℃ 이하의 온도에서 감압증류를 함으로써 분획 중의 용매도 회수하고 후속공정을 위한 농축작업을 수행한다. 농축은 고형분 함량이 10% 이상이 될 때까지 수행한다. 회수된 용매는 농도를 조절한 후 다음 작업에 재사용할 수 있다.

제 5공정: 건조

제4공정에서 얻어진 농축액은 동결건조나 분무건조를 통하여 백색 또는 황색의 분말 제품을 얻는다.

상기 기본공정을 응용한 예는 다음과 같다.

응용공정 1: 이소플라본 회수공정과의 결합

제 2공정에 앞서서 대두가공 부산물 중에 함유되어 있는 또다른 유용성분인 이소플라본 회수를 실시할 수 있다. 이소플라본의 회수는 흡착수지(HP수지, 삼양사)를 사용하거나(대한민국 특허 공개번호 특2000-0055133), 알파-갈락토시다제 효소를 처리함으로써 이소플라본 배당체 성분의 당을 분리시킬 때 얻어지는 이소플라본 침전물을 회수하는 방법이 있다(대한민국 특허 공개번호 특1998-032766). 이소 플라본 회수를 위한 흡착수지 처리시 카이로이노시톨 성분은 거의 흡착되지 않고 반면에 단백질 성분은 상당량 제거가 되므로 전처리 효과도 있다.

응용공정 2: 대두올리고당 회수공정과의 결합

제4공정에서 발생하는 올리고당 분획에는 대두가공 부산물에 포함되어 있던 대부분의 올리고당류들이 회수되고 올리고당 이외의 염이나 단백질 등 많은 불순물들이 제거가 되어 있는 상태이므로 약간의 추가적인 정제공정만 부가하면 우수한 품질의 대두올리고당 제품을 획득할 수 있다.

응용공정 3: 카이로이노시톨 분획의 재처리

별도의 활성탄 칼럼을 이용하여 카이로이노시톨 분획을 재처리함으로써 카이로이노시톨 함량을 높일 수 있다. 제4공정을 통하여 농축된 카이로이노시톨 분획을 pH 3∼4로 조정하고 활성탄 칼럼에서 크로마토그래피작업을 수행하면 이 PH조건에서 흡착력이 약한 카이로이노시톨만이 먼저 용출이 된다. 이 카이로이노시톨 분획을 모아서 순도 50 % 이상의 카이로이노시톨 제품을 획득한다. 또한 기존의 음이온교환수지를 사용하는 방법(미국특허 제 5,482,631호)으로 재처리하는 방법도 가능하다.

응용공정 4: 고순도 피니톨 제품의 제조

제 4공정을 통하여 얻어진 피니톨 분획의 농축액을 추가로 고형분 함량이 50 % 이상이 될 때까지 농축하고 냉각한 후 아세톤을 1:1부피만큼 가하고 10℃이하의 저온 상태에서 12시간 이상 방치한다. 이 침전물을 원심분리나 진공여과로 회수하여 감압건조하여 95 % 이상의 순도를 가진 피니톨 제품을 획득한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 하기 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 목적일 뿐, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다.

실시예 1 : pH별 활성탄에 대한 흡착평형상수 조사

카이로이노시톨 성분을 시료 중의 다른 당성분과 분리하기 위한 목적으로의 활성탄의 적합성을 조사하기 위하여 먼저 활성탄 존재 하에서 pH별로 카이로이노시톨, 피니톨 및 설탕의 흡착평형상수를 구하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 여기서, 흡착 평형상수란 주어진 조건 하에서 어떤 성분이 흡착제에 흡착된 농도와 흡착되지 않고 용액에 잔류하는 농도의 비율을 의미한다.

상기 결과를 보면 pH 중성 부근에서는 카이로이노시톨, 피니톨 및 설탕이 모두 활성탄에 대하여 높은 평형상수를 보이고 있으므로 이 조건에서 흡착을 시킨 후, pH 산성 조건에서 용리를 하면 카이로이노시톨 및 피니톨이 먼저 용리가 되어 나오므로 이 두 성분을 용이하게 설탕으로부터 분리해낼 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 2 : 두부순물의 구성성분 조사

본 발명에서 사용된 두부순물은 진주지역에 있는 두부공장에서 입수하여 사용하였으며, 상기 두부순물 중의 일반성분 및 카이로이노시톨 성분은 표 2와 같다.

실시예 3 : 탈지대두박의 열수추출

탈지대두박을 분쇄하여 20 매쉬를 통과시킨 분말 200 g에 물 800 ㎖을 첨가하여 교반하면서 80 ℃에서 2시간 동안 열수 추출하였다. 전기 추출물을 10,000 rpm에서 원심분리 하여 탈지대두 수용액 600 ㎖(고형분 8.3 %, w/v)을 수득하였다. 이 용액 중의 일반성분 및 카이로이노시톨 성분을 측정한 결과 표 3과 같았다.

실시예 4 : 대두당밀의 구성성분

여러 공급원으로부터 입수한 대두당밀 중에 포함된 일반 성분과 카이로이노시톨 성분을 분석한 결과 표 4와 같은 결과를 얻었다.

실시예 5 : 두부순물 중의 카이로이노시톨 성분의 회수

실시예 2와 같은 성분으로 구성된 두부순물 4 ℓ를 거름종이로 여과하여 불용성 고형분을 제거한 후, pH를 8.0으로 조정하고 500 ㎖의 활성탄을 충진한 유리칼럼(내경 5 cm x 길이 30 cm)에 시료를 시간당 500 ㎖의 유속으로 주입하여 카이로이노시톨 성분이 활성탄에 흡착되도록 하였다. 활성탄은 30∼80 메쉬 크기의 입상활성탄을 사용하였다. 시료의 흡착을 완료한 후에 증류수 500 ㎖를 통과시켜 흡착되지 않은 불순물을 세척하였다. 그 다음에 각각 500 ㎖씩의 10 %(v/v) 에탄올 용액과 50 %(v/v) 에타놀용액을 시간당 500 ㎖의 유속으로 흘러 보내어 활성탄에 흡착된 성분들을 용출시켰다. 이어서 2 ℓ의 증류수로 세척하여 활성탄에 잔류한 에타놀을 제거한 후 다음 흡착작업에 재사용하였다. 에타놀용액에 의한 용리작업을 시작할 때부터 세척이 끝날 때까지 용출되는 시료를 100 ㎖씩 분취하였다. 각 분획 중에 들어있는 피니톨 및 카이로이노시톨 성분과 당성분(sucrose, stachyose, raffinose, fructose 및 glucose)은 HPLC를 이용하여 분석하였다. 분석칼럼은 다이오넥스 카보팩 MA-1(Dionex Carbopak MA-1, Dionex사 U.S.A)이고, 펄스 전자화학 검출기(Pulsed electrochemical detector)로 확인하였다. 사용한 완충용액은 60 mM NaOH이었으며 분당 0.4 ㎖의 유출속도로 90분간 용출시켰다. 각 분획 중의 에타놀의 농도는 가스크로마토그라피를 이용하여 분석하였다. 분획별로 측정된 각 성분의 함량을 도표로 나타낸 것이 도 2이다. 피니톨은 0.6∼2.2 BV 분획에서 용출되었으며 1.6 BV에서 최고치를 보였다. 카이로이노시톨은 2.0∼3.2 BV 분획에서 용출되었으며 2.6 BV에서 최고치를 나타내었다. 올리고당류는 2.4∼4.2 BV 분획에서 용출되었으며 3.4 BV에서 최고치를 나타내었다. 피니톨의 피크가 포함된 0.8∼2.2 BV의 분획을 모두 모아서 구성성분을 분석해 본 결과 2.03 g/ℓ 피니톨과 0.11 g/ℓ 의 카이로이노시톨 및 0.20 g/ℓ의 올리고당류가 포함된 피니톨 분획 800 ㎖을 획득하였다. 피니톨 분획 건조중량 중의 카이로이노시톨 성분의 함량은 61.2%이었다. 카이로이노시톨 피크가 포함된 2.4∼2.8 BV분획을 모아서 구성성분을 분석해본 결과 총고형분 중 0.1 g/ℓ 의 피니톨과 1.22 g/ℓ 의 카이로이노시톨 및 4.10 g/ℓ 의 올리고당류가 포함된 카이로이노시톨분획 300 ㎖을 획득하였다. 카이로이노시톨 분획 건조중량 중 카이로이노시톨 성분의 함량은 16.0 % 이었다.

실시예 6 : 탈지대두박 열수추출물의 중의 카이로이노시톨 성분의 회수

실시예 3과 같은 성분으로 구성된 탈지대두박 열수추출물 1.5 ℓ를 실시예 5와 동일한 방법으로 처리하여 총고형분 중 카이로이노시톨 성분의 농도가 각각1.92 g/ℓ 와 1.10 g/ℓ 인 피니톨 분획 900 ㎖와 카이로이노시톨 분획 300 ㎖을 획득하 였다.

실시예 7 : 대두당밀로부터의 카이로이노시톨 성분의 회수

실시예 4의 표 4와 같은 성분을 가진 미국산 대두당밀 200 g을 취한 후 증류수로 희석하여 1.5 ℓ 의 부피로 만들었다. 이 용액을 실시예 5와 동일한 방법으로 처리하여 총고형분 중 카이로이노시톨 성분의 농도가 각각 1.88 g/ℓ 와 1.40 g/ℓ인 피니톨 분획 800 ㎖과 카이로이노시톨 분획 300 ㎖를 획득하였다.

실시예 8 : 용출액의 농축 및 건조

실시예 5에서 획득한 피니톨 분획 800 ㎖을 증발관 내부온도 50 ℃ 이하에서 진공농축을 하였다. 진공농축은 농축액의 부피가 40 ㎖이 될 때까지 행하였으며 이 시료를 모아서 동결건조를 한 결과 옅은 황색의 분말 3.0 g을 획득하였다. 이 건조분말 중 카이로이노시톨 성분의 함량은 63.1 %이었다. 카이로이노시톨 분획 300 ㎖도 동일한 방법으로 30 ㎖까지 농축하였으며 동결건조 결과 옅은 황색의 분말 2.4 g을 획득하였다. 이 건조분말 중 카이로이노시톨 성분의 함량은 16.5 %이었다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명 방법은 공지의 이온교환수지를 사용하는 방법에 비하여 동일한 용량으로 저농도의 많은 부피의 시료를 처리할 수 있고, 전처리 단계에서 별도의 탈염 공정이 필요없으며, 적절한 용리조건을 부여하면 카이로 이노시톨 성분만이 고함유된 분획이 적은 부피로 회수되므로 후속공정에서의 농축부담이 줄어드는 등 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims

대두가공 부산물인 두부순물이나 탈지대두박 또는 대두당밀 중 어느 하나이거나 이들의 혼합물로부터 카이로이노시톨 성분을 pH 6∼8로 조정한 활성탄에 흡착시켜 분리하는 것을 특징으로 하는 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법.
제1항에 있어서, 상기 카이로이노시톨 성분은 카이로이노시톨 또는 피니톨인 것을 특징으로 하는 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법.
제1항에 있어서, 상기 활성탄에 흡착된 카이로이노시톨 성분을 유기용매 수용액을 사용하여 용리시키는 것을 특징으로 하는 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법.
제3항에 있어서, 상기 카이로이노시톨 성분을 용리시키기 위한 유기용매가 에탄올, 이소프로판올, 메탄올 또는 아세톤인 것을 특징으로 하는 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법.
제3항에 있어서, 상기 카이로이노시톨 성분을 용리시키기 위한 유기용매의 농도를 연속적 또는 단계적으로 높여줌으로써 카이로이노시톨 성분을 기타 당성분 으로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법.
제 5항에 있어서, 상기 카이로이노시톨 성분을 용리시키기 위한 유기용매의 농도가 초기에는 1∼20 %이고 말기에는 20∼100 %인 것을 특징으로 하는 대두가공부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법.
(a) 대두가공 부산물 중의 불용성 물질과 고분자 물질을 원심분리나 여과를 통해 제거시키는 전처리 공정;

(b) 상기 (a) 전처리공정을 통해 불용성 성분과 고분자물질이 제거된 시료를 활성탄이 충진된 칼럼에 통과시켜 카이로이노시톨 성분을 흡착시키는 활성탄 충진탑 흡착 공정; 및

(c) 상기 (b)흡착 공정을 거친 활성탄 충진탑을 증류수로 세척하여 비흡착성분을 제거하고 5∼20 %(v/v) 농도 범위의 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 또는 아세톤 등의 유기용매를 연속적 또는 단계적으로 농도를 높여가며 공급하여 활성탄에 흡착된 카이로이노시톨 성분을 용출시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 대두가공 부산물로부터 카이로이노시톨 성분의 분리방법.
제1항 내지 제8항의 어느 한 항에 따른 분리방법을 이소플라본이나 대두올리고당 등 대두 부산물 중의 다른 성분을 회수하는 공정과 결합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 대두 부산물 성분의 분리방법.