KR100737340B1

KR100737340B1 - 정제 코치닐 색소 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100737340B1
Application number: KR1020027005996A
Authority: KR
Inventors: 이치다카히토; 고다다카토시; 유카와지요키; 사카타마코토; 사토히로유키
Original assignee: 산에이겐 에후.에후. 아이. 가부시키가이샤
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2007-07-09
Also published as: DE60107446D1; ATE283316T1; EP1318178A4; CA2389814A1; ES2232604T3; US20030199019A1; KR20020070433A; US7261904B2; JP4129577B2; CA2389814C; US20030003201A1; JPWO2002022743A1; EP1318178B1; CN1388821A; HK1052716A1; DE60107446T2; US20020058016A1; WO2002022743A1; PE20020618A1; AU2001239553A1

Abstract

원료인 연지 벌레에서 유래하는 알레르기원이 될 수 있는 단백질 및 협잡물을 제거하고, 경구 섭취되는 제품(식품, 의약품 등)에 배합해도 안전한 코치닐 색소 및 상기 색소를 함유하는 색소 제제, 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명은, 실질적으로 분자량 6,000이상의 단백질을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 정제 코치닐 색소에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산 처리, 추출 처리 및 막 분리 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종의 처리 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 코치닐 색소의 제조 방법에 관한 것이다.

코치닐 색소, 단백 분해, 알레르기원, 색소 제제

Description

정제 코치닐 색소 및 그 제조 방법{PURIFIED COCHINEAL PIGMENT AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 고도로 정제되어 실질적으로 알레르기원을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 코치닐 색소, 및 상기 색소를 함유하는 색소 제제에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 정제도가 높고 실질적으로 알레르기원을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 상기 코치닐 색소의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터 의약품이나 식품등의 착색료로서 많이 사용되고 있는 코치닐 색소는, 멕시코, 중앙아메리카 및 남아메리카의 사막 지대에 생산되는 선인장(Cactaceae)과(科)의 베니코이티딕(Nopalea coccinellifera)등에 기생하는 패각충과(科)의 연지 벌레(Coccus cacti L.) 암컷의 체내에 포함되는 적색 색소에서 유래한다. 이 때문에 코치닐 색소는, 상기 연지 벌레를 원료로 하여 그 건조물을 물 또는 알코올로 추출하여 제조되고 있다.

최근에, 상기과 같이 곤충을 원료로 하여 제조되는 코치닐 색소에는, 알레르기원이 되는 협잡(挾雜) 단백이 포함되어 있고 알레르기를 야기하는 요인이 될 가 능성이 있다는 보고가 되고 있다(Ann Allergy Asthma, Vol.84(5), 549-552, 2000.).

또한, 종래의 방법으로 수득하는 코치닐 색소는 상기 원료에서 유래하는 것으로 생각되는 냄새를 갖고 있어, 그것을 적용하는 제품의 종류나 용도 및 사용 농도가 제한된다는 문제가 있다. 또한, 종래의 코치닐 색소는, 상기 원료에 유래하는 단백등의 협잡물을 포함하기 때문에, 시간 경과에 따라 침전이 생기기 쉽다는 문제도 지적되고 있다.

본 발명자 등은, 상기 코치닐 색소에 관한 알레르기원의 문제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 하기의 코치닐 색소를 개발하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 하기 (1)∼(2)에 개시된 정제 코치닐 색소이다.

(1) 실질적으로 연지 벌레에서 유래하는 알레르기원을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 정제 코치닐 색소.

(2) 상기 (1)에 있어서, 실질적으로 분자량 6,000 이상의 단백질을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 정제 코치닐 색소.

또한, 본 발명은 하기 (3)∼(5)에 드는 색소 조성물 및 상기 색소 조성물로 이루어지는 색소 제제이다.

(3) 상기 (1) 기재의 정제 코치닐 색소 및 식품 위생상 또는 약학상 허용되는 담체 또는 첨가물을 함유하는 색소 조성물.

(4) 상기 (3)에 있어서, 코치닐 색소로서 카르민산, 카르민산의 알루미늄 레이크(lake), 카르민산의 칼슘 레이크 및 이들 알루미늄 레이크 또는 칼슘 레이크의 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 색소 조성물.

(5) 상기 (3) 기재의 색소 조성물로 이루어지는 식품, 의약품, 의약부외품 또는 화장품용의 색소 제제.

또한, 본 발명은 하기 (6)∼(16)에 드는 코치닐 색소의 제조 방법이다.

(6) 코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후, 분자량 6,000 이상의 분획을 제거하는 공정을 포함하는 코치닐 색소의 제조 방법.

(7) 코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산처리 및 막(膜)처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종의 처리 공정을 행하는 코치닐 색소의 제조 방법.

(8) 코치닐 추출액을 단백 분해 처리 및 흡착 처리한 후, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산처리 및 막처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종의 처리 공정을 행하는 코치닐 색소의 제조 방법.

(9) 상기 (6)에 있어서, 코치닐 추출액이, 함수 알코올을 이용하여 패각충을 추출 처리하여 수득하는 것인 코치닐 색소의 제조 방법.

(10) 상기 (6)에 있어서, 코치닐 추출액을 산성 조건하에서 단백 분해 처리하는 코치닐 색소의 제조 방법.

(11) 상기 (7) 또는 (8)에 있어서, 흡착 처리를 산성 조건하에서 행하는 코치닐 색소의 제조 방법.

(12) 상기 (7) 또는 (8)에 있어서, 흡착 처리가, 코치닐 색소를 담체에 산성 조건하에서 흡착시켜, 함수 알코올을 이용하여 pH 7∼9 조건하에서 용출시키는 것으로 이루어지는 코치닐 색소의 제조 방법.

(13) 상기 (7) 또는 (8)에 있어서, 산처리가 식품 첨가물로서 사용되는 산을 이용한 처리인 코치닐 색소의 제조 방법.

(14) 상기 (7) 또는 (8)에 있어서, 막처리가, 역침투막 처리, 나노여과 (nanofiltration)막 처리, 한외 여과막 처리 및 정밀 여과막 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 1종인 코치닐 색소의 제조 방법.

(15) 상기 (7) 또는 (8)에 있어서, 막 처리가, 역침투(reverse osmosis(RO)) 여과막 처리, 멤브레인 필터(membrane filter)(MF) 여과막 처리, 울트라 필터(UF) 여과막 처리, 및 나노여과(NF) 여과막 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 1종인 코치닐 색소의 제조 방법.

(16) 상기 (7) 또는 (8)에 있어서, 막 처리가 2,000∼8,000의 분획 분자량을 가지는 막을 이용한 처리인 코치닐 색소의 제조 방법.

(17) 상기 (7) 또는 (8)에 있어서, 막 처리에 의해서 분자량 6,000 이상의 분획을 제거하는 코치닐 색소의 제조 방법.

도 1은 실시예 1에 있어서, 각 제조 공정에서 수득하는 처리액을 SDS-폴리아크릴아미드 전기 영동(SDS-PAGE) 처리하여 수득한 전기 영동상을 도시한 도면이다. 레인좌에서, ① 분자량 마커(16950Da, 14410Da, 10704Da, 8167Da, 6217Da, 2512Da), ② 코치닐 추출액, ③ 단백 분해 처리액, ④ 흡착 처리액, ⑤ MF 여과막 처리액, ⑥ NF 여과막 처리액의 영동 결과를 나타낸다.

본 발명은, 원료로서 사용하는 연지 벌레에서 유래하는 알레르기원을 실질적으로 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 코치닐 색소에 관한 것이다.

코치닐 색소는, 일반적으로 안트라퀴논계 색소의 카르민산을 주성분으로 하는 붉은 색소이고, 전술한 바와 같이 패각충과의 연지 벌레(Coccus cacti L.)를 원료로 하여 제조된다.

본 발명의 코치닐 색소는, 상기 목적에 있어서 실질적으로 분자량 6,000 이상의 단백질을 포함하지 않도록 정제되어 이루어지는 것이다.

이러한 본 발명의 코치닐 색소는, 연지 벌레를 적당한 용매로 추출 처리하여 수득하는 코치닐 추출액을 단백 분해 처리하고, 더욱 이온 교환 처리나 막 처리 등의 각종 임의의 정제 처리를 행함으로써, 상기 코치닐 추출액에서 분자량 6,000 이상의 분획을 배제함으로써 조제할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 본 발명의 고도로 정제되어 이루어지는 코치닐 색소는, 코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후의 처리액에 대해, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산 처리, 또는 막 처리중 어느 일종의 처리를 하던지, 또는 이들 처리를 임의로 2종 이상 조합시켜 행함으로써 제조 취득할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 코치닐 추출액은, 연지 벌레의 건조품을 바람직하게는 분쇄한 후, 물, 알코올 또는 함수 알코올로 추출함으로써 수득할 수 있다. 또, 알코올로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올 또는 부탄올 등의 탄소수 1∼4의 저급 알코올을 예시할 수 있다. 바람직하게는 에탄올이다.

추출 방법으로서는, 추출에 일반적으로 이용되는 방법을 채용할 수 있다. 제한되지 않지만, 예를 들면 상기 용매 중에 연지 벌레의 건조 분쇄물을 냉침(冷浸) 온침(溫浸) 등에 의해서 침지하는 방법, 가온 교반하면서 추출을 행하고, 여과하여 추출액을 얻는 방법, 또는 퍼컬레이션(percolation)법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 가온한 용매에 연지 벌레의 건조 분쇄물을 수분에서 수시간, 바람직하게는 수십분에 걸쳐 침지하는 방법을 들 수 있다. 추출에 상용하는 용매의 pH 는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 중성∼알칼리성이며, 구체적으로는 pH 6∼8, 바람직하게는 pH 7∼8, 더욱 바람직하게는 약 pH 7.5를 예시할 수 있다. 이 경우, 추출 용매를 알칼리성으로 조정하기 위해서 사용되는 염기성 화합물로서는, 식품에 배합할 수 있는 것을 크게 들 수 있고, 이에 관한 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 수산화 나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 구연산나트륨 등을 들 수 있다.

이렇게 해서 수득하는 코치닐 추출액은, 필요에 따라서 여과, 공침 또는 원심 분리에 의해서 고형물을 제거한 후, 그대로 또는 농축하여, 단백 분해 처리되게 된다. 단백 분해 처리는 통상 효소를 이용하여 행할 수 있다.

단백 분해 처리에 사용하는 효소로서는, 단백질 또는 펩티드를 분해하는 작 용을 가지는 효소이면 특별히 제한되지 않는다. 간편하게는 예를 들면 프로테아제, 펩티다아제 등으로써 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다. 효소에 의한 단백 분해 처리는, 사용하는 각 효소에 적합한 소정의 조건으로 실시할 수 있다. 예를 들면 산성 조건하에서 효소 처리하는 경우는, 상기의 코치닐 추출액을 예를 들면 염산, 황산 또는 인산 등의 무기산 또는 구연산, 사과산, 주석산, 유산, 초산 또는 푸마르산 등의 유기산을 이용하여 pH 3∼5, 바람직하게는 pH 3.5∼4.5의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 또한 단백 분해 처리를 행하는 온도 조건은, 특별히 제한되지 않지만, 통상 30∼60℃의 범위를 사용할 수 있다.

이렇게 해서 수득한 단백 분해 처리액은, 필요에 따라서 여과, 공침 또는 원심 분리에 의해서 생긴 침전물을 제거한 후, 그대로 또는 농축하여, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산 처리, 또는 막 처리를 실시한다. 바람직하게는 흡착 처리이다.

또한, 상기 침전물을 비롯하여 본 발명에서 채용하는 처리 공정에서 생기는 침전을 여과하는 경우에는, 예를 들면 규조토나 셀라이트(celite) 등의 여과조제를 이용하여 행할 수 있고, 이들 여과조제를 사용함으로써 미세하여 여과가 곤란한 것까지 제거할 수 있다.

흡착 처리는, 통상적인 방법에 따라서 행할 수 있고, 예를 들면 활성탄, 실리카겔 또는 다공질 세라믹 등의 담체를 이용한 흡착 처리; 스티렌계의 듀오라이트 S-861(상표 Duolite, U.S.A.; Diamond Shamrock사 제, 이하 동일), 듀오라이트 S-862, 듀오라이트 S-863 또는 듀오라이트 S-866; 방향족계의 세파비즈 SSP700(상표, 미쓰비시화학(주)제, 이하 동일), 세파비즈 SP825; 다이아이온 HP10(상표, 미쓰비 시화학(주)제, 이하 동일), 다이아이온 HP20, 다이아이온 HP21, 다이아이온 HP40, 및 다이아이온 HP50; 또는 엄버라이트 XAD-4(상표, 오르가노제, 이하 동일), 앰버라이트 XAD-7, 앰버라이트 XAD-2000 등의 흡착 수지 담체를 사용한 흡착 처리를 들 수 있다.

흡착 처리는, 제한되지 않지만, 산성 조건하에서 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 흡착 처리에 제공하는 시료를 전술하는 무기산 또는 유기산을 사용하여 pH 를 2∼4, 바람직하게는 pH 3 정도로 조정하는 것이 바람직하다.

흡착 처리에 의해서 각종 흡착용 담체에 흡착 담지된 코치닐 색소는, 예를 들면 함수 알코올 등이 적당한 용매로 상기 담체에서 용출함으로써, 코치닐 색소를 회수할 수 있다. 또한, 이러한 용출 처리전에, 흡착용 담체를 코치닐 색소가 탈리하지 않는 예를 들면 물 등의 적당한 용매로 세정하는 것이 바람직하다. 여기서 함수 알코올로서는 통상 10∼60 용량%, 바람직하게는 20∼80 용량%의 알코올을 함유하는 것을 적합한 것으로 예시할 수 있다. 알코올로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올 또는 부탄올 등의 탄소수 1∼4의 저급 알코올을 들 수 있다. 바람직하게는 에탄올이다.

이 경우, 용출 처리용 용매는 중성∼알칼리성, 구체적으로는 pH 7∼9, 바람직하게는 pH 8∼9의 액성을 가지는 것이 바람직하고, 이러한 pH 는 예를 들면 구연산나트륨, 수산화 나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨 등으로 조정할 수 있다.

이렇게 해서 수득한 코치닐 추출액의 흡착 처리액은, 다시 흡착 처리를 실시할 수도 있고, 또는 이온 교환 처리, 막 처리, 또는 산처리 등의 각종의 처리에 제 공할 수 있다.

흡착 처리로서는, 전술한 처리를 들 수 있다.

이온 교환 처리는, 특별히 제한되지 않고 관용의 이온 교환 수지를 이용하여 통상적인 방법에 따라서 양이온 교환 처리 또는 음이온 교환 처리를 행할 수 있다. 예를 들면 양이온 교환 수지로서는, 제한되지 않지만, 다이아이온 SK1B(상표, 미쓰비시화학(주)제, 이하 동일), 다이아이온 SK102, 다이아이온 SK116, 다이아이온 PK208, 다이아이온 WK10, 다이아이온 WK20 등의 강한 양이온 교환 수지나 약한 양이온 교환 수지 등이, 또한 음이온 교환 수지로서는, 제한되지 않지만, 다이아이온 SA10 A(상표, 미쓰비시화학(주)제, 이하 동일), 다이아이온 SA12A, 다이아이온 SA20A, 다이아이온 PA306, 다이아이온 WA10 ,다이아이온 WA20 등이 예시된다.

또한 본 발명에서 말하는 막 처리란, 막에 의한 여과 처리를 크게 의미하는 것이며, 예를 들면 멤브레인 필터(MF) 여과막, 울트라필터(UF) 여과막, 나노필터(NF) 여과막, 역침투(reverse osmosis (RO)) 여과막 및 전기 투석막 등의 기능성 고분자 막을 이용한 여과 처리를 들 수 있다.

또한 막 처리법으로서는 이들 막을 이용한 UF 여과막 방법이나 RO 여과막 방법 등 이외에, 이온 선별막에 의한 농도 구배(gradent)를 이용한 투석법, 격막으로서 이온 교환막을 이용하여 전압을 인가하는 전기 투석법 등이 알려져 있다. 공업적으로는 NF 여과막에 의한 막 처리법이 바람직하다. 이러한 막 처리법에 사용하는 막재료로서는, 천연, 합성, 반합성의 구별없이, 예를 들면 셀룰로오스, 셀룰로오스-디아세테이트 또는 트리아세테이트, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리스티 렌, 폴리이미드, 폴리아크릴로니트릴 등을 들 수 있다.

본 발명의 막 처리에는, 분획 분자량이 예를 들면 10,000∼1,000,000의 범위에 있는 막을 이용하여 고분자 화합물을 분리 제거하는 처리 방법과, 분획 분자량이 약 2,000∼8,000정도, 바람직하게는 6,000정도, 더욱 바람직하게는 3,000정도의 막을 이용하여 저분자 화합물을 분리 제거하는 처리 방법이 포함된다.

전자의 방법으로서 구체적으로는 NTU-3150막, NTU-3250막, NTU-3550막, NTU-3800UF막(이상, 니토덴코제); Cefilt-UF(니뽕가이시제); AHP-2013막, AHP-3013막, AHP-1010막(이상, 아사히화성제); 등을 이용한 UF 여과막 처리를 들 수 있고, 또한 후자의 방법으로서 구체적으로는 NTR-7250막, NTR-7410막, NTR-7430막, NTR-7450막 (이상, 니토덴코제), AIP-3013막, ACP-3013막, ACP-2013막, AIP-2013막, AIO-1010막 (이상, 아사히화성제) 등의 막을 이용한 역침투막(NF 여과막, 분획 분자량 3,000정도) 처리를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 행해도 또한 2종을 조합하여 실시해도 좋다.

또한 산 처리는, 코치닐 추출액의 단백 분해 처리액 또는 상기의 각종 처리가 실시된 처리액을 pH 1∼6, 바람직하게는 pH 1.5∼4로 조정하고, 산성 조건하에 방치됨으로써 실시할 수 있다. 산 처리는, 구체적으로는 상기 처리액에 산을 첨가 배합함으로써 간단히 행할 수 있다. 이러한 산으로서는, 식품 첨가물로서 통상 사용되는 산이면 특별히 제한되지 않고, 이러한 것 중에서 임의로 선택 사용할 수 있다. 예를 들면 구연산, 초산, 사과산, 유산 등의 유기산 또는 황산, 염산, 인산, 질산등의 무기산 등을 예시할 수 있다. 바람직하게는 식품 첨가물로서 통상 사용되 는 무기산을 사용한 산 처리이다.

이러한 산 처리를 행하는 온도 조건은 특별히 제한되지 않고, 통상 5∼100℃의 범위에서 적절히 선택 사용할 수 있다. 예를 들면 20∼100℃나 40∼100℃의 범위를 예시할 수 있다. 산 처리 시간도 특별히 제한되지 않고, 통상 1∼300분의 범위에서 적절히 선택할 수 있다. 일반적으로 고온하에서의 처리이면 더욱 짧은 처리시간으로 충분하며, 이에 따라 예를 들면 40∼100℃에서의 처리의 경우는 5∼60분의 범위에서 처리 시간을 채택할 수 있다. 또한 이 때, 처리액은 교반해도 좋고, 또한 하지 않아도 좋고, 특별히 제한되지 않는다.

또한, 임의 처리로서, 탄산 가스, 에틸렌, 프로판 등을 코치닐 추출액의 단백 분해 처리액 또는 흡착 처리액에 임계점 이상의 온도, 압력하의 밀폐계 장치내에서 접촉시키는 처리를 행할 수도 있다.

상기의 각종 처리는, 코치닐 추출액의 단백 분해 처리액 또는 흡착 처리액에 대해 1종 단독으로 행해도, 또한 임의의 2종 이상의 처리를 임의의 순번으로 조합해서 행해도 좋고, 또한 동일 처리를, 동일 또는 다른 조건으로, 반복 실시해도 좋다.

바람직한 처리 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 단백 분해 처리액에 대해, 흡착 처리를 행하고, 흡착용 담체에서 탈리 처리한 탈흡착 처리액에, 막 처리를 행하는 방법이다. 또한, 필요에 따라서 상기 흡착 처리후에 이온 교환 처리를 더 행할 수도 있다. 또한, 여기서 막 처리는, 바람직하게는 MF 여과막 처리, UF 여과막 처리 또는 NF 여과막 처리이며, 더욱 바람직하게 는 MF 여과막 처리 또는 NF 여과막 처리이다. 또한, 해당 막 처리는, 분획 분자량이 2,000∼8,000, 바람직하게는 6,000부근, 더욱 바람직하게는 3,000부근인 막을 이용하여 고분자량의 화합물, 바람직하게는 분자량 6,000이상, 더욱 바람직하게는 분자량 3,000이상의 화합물을 포함하는 분획을 배제하는 것이 바람직하다.

이렇게 해서 수득하는 본 발명의 코치닐 색소는, 알레르기원이 되는 연지 벌레 유래의 단백질을 비롯한 각종 협잡물이 효과적으로 제거되어 이루어지는 것이며, 이에 따라 경구 섭취되는 또는 그 가능성이 있는 식품, 의약품, 의약부외품 또는 화장품 등에 배합해도 그 알레르기 증상을 유발하지 않는 코치닐 색소를 제공할 수 있다. 또한, 상기 방법에 의해서 수득하는 본 발명의 코치닐 색소는, 침전물을 시간 경과에 따라 거의 발생시키지 않고, 보존 안정성이 우수한 것이다.

또한, 코치닐 색소란 주로 카르민산을 의미하는 것이지만, 본 발명의 코치닐 색소의 범주에는, 해당 카르민산에 첨가하여, 카르민산에 알루미늄 이온 또는 칼슘 이온 등의 금속 이온이 결합하여 이루어지는 카르민(착물 및 그 폴리머를 포함함)이 포함된다. 카르민에는, 구체적으로는 카르민산과 알루미늄 이온과의 착물 및 그 중합체(알루미늄 레이크)또는 카르민산과 칼슘 이온과의 착물 및 그 중합체(또는 칼슘 레이크)를 예시할 수 있다.

이렇게 해서 수득하는 본 발명의 코치닐 색소는, 더욱 식품 위생상 또는 약학적으로 허용되는 담체나 첨가제를 배합하여 색소 조성물로서 조제할 수 있다. 이러한 색소 조성물은, 음료를 포함하는 식품, 의약품, 의약부외품 또는 화장품 등의 착색, 특히 경구적으로 섭취되던지 또는 그 가능성이 있는 제품의 착색에 사용되는 색소제제로서 적합하게 사용할 수 있다.

색소제제의 형태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 물, 에탄올 등의 알코올 또는 그 밖의 용매(예를 들면 프로필렌글리콜, 글리세린 등)을 담체로서 이용하여, 그것에 코치닐 색소를 용해 또는 분산시켜 이루어지는 용액 상태, 또는 예를 들면 덱스트린, 유당, 분말 물엿 등을 담체(부형제)로서 이용하여, 그것을 코치닐색소에 배합하여 분상(粉狀), 과립상, 정제상 또는 환제상 등으로 성형하여 이루어지는 건조(고형) 상태의 색소 제제로서 조제할 수 있다.

해당 색소제제에 배합되는 첨가제로서는, 특별히 제한되지 않지만, 색소나 색소제제에 통상 사용되는 보존제(초산나트륨, 프로타민 등), 안정제(아라비아 고무, 겔랑(gellan) 고무, 카라게닌, 트레할로오즈, 수용성 헤미셀룰로오즈, 인산나트륨, 메타인산나트륨 등), 유화제(레시틴, 자당지방산에스테르, 폴리글리세린 지방산에스테르 등) 또는 산화방지제(차 추출물, 생커피 추출물, 해바라기 종자 추출물, 소귀나무(myrica) 추출물, 루틴 추출물, 로즈마리 추출물, 효소처리 루틴, 루틴 분해물(케르세틴(quercetin)), 효소처리 이소퀘르시트린(isoquercitrin), 토코페롤류, 아스코르빈산류 등) 등의 식품 첨가물을 들 수 있다.

또, 후술하는 실시예 3에서 언급하는 바와 같이 본 발명의 제조 방법에 의하면, 의미있게 탈취된 코치닐 색소를 조제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 코치닐 색소의 제조 방법은, 코치닐 색소의 탈취 방법이라고 바꿔 말할 수 있다. 이러한 관점에서 본 발명에는 하기의 양태가 포함된다:

(a). 코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후, 분자량 6,000 이상의 분획을 제 거하는 공정을 포함하는 코치닐 색소의 탈취 방법.

(b). 코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산처리, 및 막 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 처리 공정을 행하는 코치닐 색소의 탈취 방법.

(c). 코치닐 추출액을 단백 분해 처리 및 흡착 처리한 후, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산 처리, 및 막 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 처리 공정을 행하는 코치닐 색소의 탈취 방법.

(d). 코치닐 추출액이, 함수 알코올을 이용하여 패각충을 추출 처리하여 수득하는 것인 (a) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

(e). 코치닐 추출액을 산성 조건하에서 단백 분해 처리하는 (a) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

(f). 흡착 처리를 산성 조건하에서 행하는 (b) 또는 (c) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

(g). 흡착 처리가, 코치닐 색소를 담체에 산성 조건하에서 흡착시켜, 함수 알코올을 이용하여 pH 7∼9조건하에서 용출시키는 것으로 이루어지는 (b) 또는 (c) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

(h). 산 처리가 식품 첨가물로서 사용되는 산을 이용한 처리인 (b) 또는 (c) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

(i). 막 처리가, 역침투 여과 막 처리, 막 여과기 여과 막 처리, 울트라필터 여과막 처리, 및 나노 여과 여과막 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어 느 1종인 (b) 또는 (c) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

(j). 막 처리가 2,000∼8,000 분획 분자량을 가지는 막을 이용한 처리인 (b) 또는 (c) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

(k). 막 처리에 의해서 분자량 6,000 이상의 분획을 제거하는 (b) 또는 (c) 기재의 코치닐 색소의 탈취 방법.

실시예

이하, 실시예를 들어, 본 발명을 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

(1) 코치닐 색소 및 색소제제의 조제

연지 벌레 건조 분말 35kg에 가성(苛性) 소다로 pH 7.5로 조정한 물 800L을 첨가하여 90∼100℃에서 20∼30분간 교반하면서 코치닐 색소를 추출했다. 추출 후, 60메쉬 철망으로 고체-액체 분리한 액(코치닐 추출액)에 구연산을 첨가하고, 코치닐 추출액을 pH 4로 조정하고, 약 50℃까지 냉각한 시점에서, 단백 분해 효소 0.1%를 첨가하여 상기 온도로 3시간 교반했다. 이어서, 수득한 단백 분해 처리액을 구연산으로 pH 3으로 조정한 후, 여과 보조제 및 규조토를 배합하고 여과지로 여과하여, 단백 분해처리액 약 250L을 얻었다. 이 코치닐 단백 분해 처리액을 수지탑에 충전한 흡착 수지 앰버라이트(amberlite) XAD-7(150L)에 통과시켜 코치닐 색소를 흡착시키고, 이어서 상기 수지를 그 8배량의 물로 잘 세정한 후, 50% 에탄올 수용 액 130L(pH 7.5)을 이용하여 코치닐 색소를 용출하고, 용출액 82L을 얻었다. 이어서 수득한 흡착 처리액을 MF 여과막(세라믹 필터, 일본 가이시(NGK Insulators)제, 0.2㎛)을 이용하여 2kg/cm², 20℃로 처리하여 MF 여과 처리액 82L을 얻었다.

NF 여과막(CF30-S, 니토덴코사제, 분획 분자량 6,000)을 이용하여 3 kg/cm², 20℃로 더 처리하여 NF 여과막 처리액 80L을 얻었다. 이어서 이 NF 여과막 처리액을, 감압하에서 농축하여 색가 E^10% _1㎝ = 200의 의미있게 정제된 색소액 20kg을 얻었다. 이 색소액 20kg에 물 32.4kg과 에탄올 13kg, 구연산(결정) 600kg을 첨가하여 색가 E^10% _1㎝ = 60의 코치닐 색소 제제 66kg를 조제했다.

또한, 여기서 색가(E^10% _1㎝)란, 상기 대상의 코치닐 색소를 함유하는 용액(0.1 N 염산수)의 가시부(可視部)에서의 극대 흡수 파장(410nm 부근)에서의 흡광도를 측정하고, 상기 흡광도를 10w/v% 용액의 흡광도로 환산한 수치이다.

(2) SDS-폴리아크릴아미드겔 전기 영동(SDS-PAGE)에 의한 분석

각 제조 공정에서 수득한 처리액(코치닐 추출액, 단백 분해 처리액, 흡착 처리액, MF 여과막 처리액, 및 NF 여과막 통과액)을 그대로 전기 영동에 제공하면 코치닐 색소 중에 존재하는 색소, 염류 등의 영향에 의해 단백질을 분석하는 것이 어렵다. 그래서, 액체크로마토그래피 장치를 이용하여, 각 처리액 중에서 단백질만을 분리하여 전기 영동으로 분석했다. 방법으로서는, 색가 E^10% _1㎝= 80 농도의 각 처리액 5㎕을 Symmetry C18; ODS 칼럼(φ0.46mm ×250mm)을 이용하고, 전개 용매: 70% MeOH, 유속: 1 ml/min, 검출 파장: 280 nm의 조건으로 색소, 염류와 단백을 분리하여, 단백 분획을 분리 획득했다. 이 조작을 10회 반복하여 모은 단백 분획액을 농축 건조하여, 100㎕의 물로 용해한 것을 샘플로 하여 전기 영동을 행했다. 전기 영동 조건은 Laemmli법(Nature, 227, 680 (1970))에 따라서 행하고, 이어서 수득한 전기 영동겔을 통상적인 방법에 따라서 은 염색했다. 또한, 전기 영동에는, 상기 샘플 105㎕에 2-메르캅토에탄올 10㎕, 0.5M Tris-HCl(pH 6.8) 25㎕, 10중량% SDS 40㎕ 및 70중량% 글리세린 20㎕을 혼합하여, 3분간 끓여 조제한 시료를 사용했다.

또한, 전기영동(SDS-PAGE) 조건은 하기와 같다.

·분석 시료: 10㎕/레인

·Buffer :Tris-glycin(pH 6.8), 0.1% SDS

결과를 전기영동상으로 하여 도 1에 도시한다. 도 1에서, 레인 왼쪽으로부터, ① 분자량 마커(16950Da, 14410Da, 10704Da, 8167Da, 6217Da, 2512Da), ② 코치닐 추출액, ③ 단백 분해 처리액, ④ 흡착 처리액, ⑤ MF 여과막 처리액, ⑥ NF 여과막 처리액의 영동 결과를 나타낸다.

최근, M.T.Lizaso 등에 의해, 코치닐 색소 중에 포함되는 알레르기원은 분자량이 17,000, 28,000 및 50,000의 단백질임이 보고되었다(Ann Allergy Asthma, Vol. 84(5), 549-552 2000.). 일반적으로 알레르기를 야기하는 단백질은 분자량 이 10,000 이상의 비교적 큰 단백질이라고 하지만, 단백질과 다른 성분이 결합하여 알레르기원이 된다는 보고도 있다.

도 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 방법에 의하면, 코치닐 추출액으로부터, 상기 분자량 17,000, 28,000 및 50,000 인 단백질은 물론이고, 가능성으로서 알레르기원이 된다고 생각되는 분자량 6,000 이상의 단백질까지가, 은 염색으로 확인할 수 없을 정도(약 100 ppb 이하)까지 배제되어 있다. 또한, 본 발명의 방법에 의하면 NF 여과막 처리후의 시료중에 단백질을 거의 검출할 수 없을 정도로 고도로 정제되고, 매우 안정성이 높은 코치닐 색소를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 2

실시예 1에서 제조한 색가 E^10% _1㎝ = 60의 코치닐 색소제제 24kg에 물 156kg을 첨가하고, 이 색소액에 주석산 8kg, 소명반(燒明礬) 9.3kg, 소석회(消石灰)(수산화칼슘) 0.6kg을 첨가하여 용해(색소 용해액)한다. 이어서, 교반하면서 온도를 80℃로 올려 5시간 유지함으로써, 비수용성의 코치닐 알루미늄 레이크(카르민)를 제조했다. 이어서, 물에 현탁 상태가 되어 있는 카르민을 여과기(필터프레스; 야브타(주)제)를 이용하여 케이크상의 카르민 케이크를 회수하고, 그 후, 50℃하에 진공 건조하고, 분쇄하여 분말 카르민를 제조했다.

이렇게 해서 수득한 카르민를 실시예 1와 같이 전기 영동법으로 단백 분석한 결과, 단백질은 검출되지 않았다. 이것으로부터, 실시예 1의 방법을 사용함으로써 알레르기원이 될 가능성이 있는 단백질이 거의 존재하지 않는 카르민이 제조됨을 알았다.

또한, 본 발명자의 견해에 의하면, 카르민산의 알루미늄 레이크물이나 칼슘 레이크물(카르민)이 중합하여 폴리머를 형성하는 경우에는, 저분자의 단백질을 공존시키는 것이 더욱 아름답게 레이크화하여 색조가 빨갛게 되는 경향이 있다. 따라서, 알레르기원을 제거한 상기 색소 용해액에 알레르기원이 되지 않는 비교적 저분자의 단백질을 첨가함으로써, 더욱 빨간 색조의 상품 가치가 높은 코치닐 색소(카르민)를 조제할 수 있다고 생각된다.

실시예 3

실시예 1에서 제조한 색가 E^10% _1㎝ = 60의 코치닐 색소 제제에 대해, 냄새의 유무를 확인했다. 구체적으로는, 상기 코치닐 색소 제제 5g를 물로 희석하여 색가 E^10% _1㎝ = 0.3의 수용액 1L을 조제하고, 이것을 50℃로 가온하여, 그 냄새를 잘 훈련된 10명의 악취 판정의 전문 패널리스트에 의한 판정에 기초하여 평가했다. 이 때의 비교 대조 표본으로서는, 실시예 1 기재의 방법에 따라서 연지 벌레 건조 분말로부터 조제한 코치닐 색소의 추출액(pH 7.5)(비교 색소 1), 또한 상기 추출액을 더욱 흡착 수지 처리하여 조제한 코치닐 색소(비교 색소2)를 사용했다. 비교 대조표본도, 상기와 같은 방법으로 색가E^10% _1㎝= 0.3의 수용액을 조제하고, 50℃로 가온 한 상태로 냄새의 평가 판정에 사용했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

평가	정제코치닐제제	비교색소 1	비교색소2
+++	0명	7명	3명
++	0명	3명	6명
+	0명	0명	1명
±	2명	0명	0명
-	8명	0명	0명

<평가 기준>

연지 벌레 유래의 냄새가 꽤 강함: +++

연지 벌레 유래의 냄새가 남: ++

연지 벌레 유래의 냄새가 약간 남: +

연지 벌레 유래의 냄새가 거의 나지 않음: ±

연지 벌레 유래의 냄새가 전혀 없음: -

이 결과로부터, 본 발명의 코치닐 색소는, 무취이던지 또는 약간 냄새가 있더라도 거의 신경이 쓰이지 않을 정도이며, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 의미있게 탈취된 상태로 코치닐 색소를 제조할 수 있음을 알았다.

실시예 4

실시예 1에서 제조한 색가 E^10% _1㎝ = 60의 코치닐 색소 제제에 관해서, 시간 경과에 따른 침전의 유무를 확인했다. 구체적으로는, 상기 코치닐 색소 제제를 용해 상태로 5℃에서 6개월간 보존하고, 침전의 발생 상황을 육안으로 관찰했다. 그 결과, 본 발명의 색소 제제는 침전을 발생시키지 않고, 시간 경과적으로 안정했다.

이 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 장기 보존에 있어서도 침전의 발생이 의미있게 억제되어 이루어지는 코치닐 색소를 제조할 수 있음을 알았다.

본 발명의 코치닐 색소는, 원료로서 사용하는 연지 벌레에서 유래하는 단백질이나 그 밖의 협잡물이 의미있게 배제되어 고도로 정제됨으로써, 실질적으로 알레르기원을 포함하지 않는 안정성이 높은 색소이다. 이 때문에, 본 발명의 색소 또는 해당 색소를 함유하는 색소 제제는, 음료 그 밖의 식품류, 의약품, 의약부외품 또는 화장품 등, 특히 경구적으로 섭취되거나 그러한 가능성이 있는 제품의 착색료로서, 알레르기의 문제 없이 안심하고 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 코치닐 색소는, 의미있게 탈취되어 있고 거의 냄새가 없기 때문에, 냄새가 상품 가치에 영향을 주는 식품이나 화장품 등의 제품의 착색에 유용하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 코치닐 색소는, 시간 경과에 따라 침전물이 발생하는 일이 매우 적기 때문에, 사용시에 여과 처리하지 않고, 음료, 과자 등의 식품을 비롯한 각종의 제품을 균일하게 착색할 수 있다.

Claims

연지 벌레에서 유래하는 정제 코치닐 색소로서,

알레르기원인 분자량 6,000 이상의 단백질을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 색소.
삭제
제 1 항에 기재된 정제 코치닐 색소 및 식품 위생상 또는 약학상 허용되는 담체 또는 첨가물을 함유하는 색소 조성물.
제 3 항에 있어서,

상기 코치닐 색소로서 카르민산, 카르민산의 알루미늄 레이크(lake), 카르민산의 칼슘 레이크 및 이들 알루미늄 레이크 또는 칼슘 레이크의 중합체로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는

색소 조성물.
제 3 항에 기재된 색소 조성물로 이루어지는 식품, 의약품, 의약부외품 또는 화장품용의 색소 제제.
코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후, 분자량 6,000 이상의 분획을 제거하는 공정을 포함하는 코치닐 색소의 제조 방법.
코치닐 추출액을 단백 분해 처리한 후, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산 처리 및 막 처리로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 처리 공정을 행하는 코치닐 색소의 제조 방법.
코치닐 추출액을 단백 분해 처리 및 흡착 처리한 후, 흡착 처리, 이온 교환 처리, 산 처리, 및 막 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 처리 공정을 행하는 코치닐 색소의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 코치닐 추출액이, 수성 알코올을 이용하여 패각충을 추출 처리하여 수득되는 것인

코치닐 색소의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 코치닐 추출액을 산성 조건하에서 단백 분해 처리하는

코치닐 색소의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 흡착 처리를 산성 조건하에서 행하는

코치닐 색소의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 흡착 처리가, 코치닐 색소를 담체에 산성 조건하에서 흡착시켜, 수성 알코올을 이용하여 pH 7∼9조건하에서 용출시키는 것으로 이루어지는

코치닐 색소의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 산처리가 식품 첨가물로서 사용되는 산을 사용한 처리인

코치닐 색소의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 막 처리가, 역침투 여과막 처리, 멤브레인 필터 여과막 처리, 울트라필터 여과막 처리, 및 나노여과 여과막 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인

코치닐 색소의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 막처리가 2,000∼8,000 분획 분자량을 가지는 막을 이용한 처리인

코치닐 색소의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 막 처리에 의해서 분자량 6,000이상의 분획을 제거하는

코치닐 색소의 제조 방법.