KR101012612B1 - 녹용 추출물의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 효소분해법을 이용한 녹용 추출물의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 녹용 고유의 생리활성 물질이 파괴되지 않도록 효소분해법만을 사용하면서도 2회 이상으로 나누어진 단백분해반응을 통해 단시간 내 원활한 효소반응을 유도함으로써 유효성분의 함량이 높은 녹용 추출물을 제공한다. 또한, 본 발명에서는 이렇게 얻어진 녹용 추출물을 고순도로 정제하여 식품 및 화장품에 적합한 고순도의 규격을 갖는 녹용 추출물을 제공한다.

녹용, 단백분해효소, 효소분해, 추출물, 활성탄, 아미노산

Description

녹용 추출물의 제조 방법 {A method of preparing antler extract}

본 발명은 녹용 추출물의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 효소분해법을 이용하여 녹용 추출물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

녹용(Cervi Parvum Corun)은 보통 사슴의 뿔을 말하며, 구체적으로 자라기 시작한지 2개월 이내의 아직 각질화가 되지 않아 만져보면 약간 물렁할 정도로 조직이 연하고 털이 골고루 덮여 있는 수컷의 뿔을 말한다. 가을이 되면 물렁거리던 뿔이 단단하게 각질화가 되는데, 이는 발정기에 암컷을 차지하기 위한 싸움을 위한 것으로, 이렇게 각질화된 뿔이 바로 녹용에 비해 효능이 떨어지는 녹각이다. 이 녹각이 채취시기를 놓쳐 칼슘화된 후 단단해져서 저절로 떨어진 것을 낙각이라 한다.

동의보감 등의 문헌에도 녹용은 강장작용, 보혈작용, 강정작용, 진통작용, 조혈작용, 생장발육촉진작용, 심부전증 치료작용 및 기능항진작용 등이 있는 것으로 기록되어 있으며, 이밖에도 피로회복, 신체활력증강 및 신장의 이뇨기능강화효과 등 많은 효능을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.

전통한방에서 사용하는 녹용의 복용방법으로는, 녹용을 여러 종류의 생약제들과 혼합, 분쇄한 후 물을 용매로 하여 가열 추출하여 그 여액을 복용하는 방법과, 생약제들을 분쇄하여 가루로 만든 뒤 환(丸)으로 해서 복용하는 방법이 주로 이용되고 있다. 위의 두 가지 방법은 각기 장단점이 있는데, 추출하여 복용하는 것은 녹용의 유효성분을 흡수하기 쉬운 반면에 추출박에 포함되어 있는 유효성분은 버리게 된다. 그리고 녹용을 추출한 후 농축하여 사용할 경우에는 고형분 함량 20% 이상의 경우에 겔화되는 문제점이 있어 제품에 응용하기 어려운 문제가 있다. 환제형의 경우에는 녹용 자체를 섭취한다는 이점이 있으나 체내에서 유효성분의 완전한 흡수가 어렵다는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2003-0073134호에서는 세절한 녹용에 물을 가하고 가열, 감압 추출한 후 여액을 농축, 분무 건조시켜 분말화하는 녹용 추출 방법을 기술하고 있는데, 이 방법은 전통한방에서 사용하는 열수 추출법을 일부 개선하고 복용이 용이하도록 추출액을 분말화하고 있으나, 추출박에 포함된 상당량의 유효성분이 이용되지 못하고 폐기되는 종래의 문제점을 그대로 가지고 있다. 또, 한국공개특허 제10-2005-0090041호에서는 녹용 또는 녹각을 분쇄한 후 온수추출, 단백분해효소 처리 및 염산 분해 처리를 하는 녹용 추출 방법을 기술하고 있는데, 이 방법에서는 온수추출의 한계를 극복하기 위하여 추가로 단백분해효소 처리 및 염산 분해 처리를 실시하고 있는데, 공정이 여러 단계로 진행되어 복잡하고 시간이 많이 소요되며, 강산의 사용으로 인체에 유용한 생리활성 물질들이 파괴되는 문제점이 있다. 또, 이렇게 얻어진 종래의 녹용 추출물은 대부분 불쾌한 냄새 및 색도를 갖고 있어 식품이나 화장품에 적용하는데 어려움이 있고, 원료로서 극히 미량만이 사용되고 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 종래의 녹용 추출 방법의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명에서는 녹용 고유의 생리활성 물질이 파괴되지 않도록 효소분해법만을 사용하면서도 원활한 효소반응을 유도하여 단시간 내에 충분한 분해가 이루어지도록 함으로써 유효성분의 함량이 높은 녹용 추출물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명에서는 이렇게 얻어진 녹용 추출물을 정제하여 식품 및 화장품에 적합한 고순도의 규격을 갖는 녹용 추출물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는

녹용 100 중량부에 대하여 단백분해효소 0.4 내지 0.9 중량부 및 물 100 내지 300 중량부를 가하고 50∼80℃에서 4∼9 시간 반응시키는 1차 단백분해 단계 및

상기 1차 단백분해를 거친 반응물에 단백분해효소 0.2 내지 0.4 중량부를 더 가하고 50∼80℃에서 1∼3 시간 반응시키는 2차 단백분해 단계를 포함하는 녹용 추출물의 제조 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 제조 방법은 고순도로 정제된 녹용 추출물을 얻기 위해, 상기 2차 단백분해반응을 거친 녹용 추출물을 활성탄 2 내지 10 중량부와 접촉시켜 냄새 및 색을 흡착 제거하는 정제 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 단백분해효소를 이용한 효소분해법만으로 단시간 내에 녹용의 유 효성분을 충분히 추출해 냄으로써 종래의 열수추출이나 강산을 이용한 분해법의 문제를 해소할 수 있으며, 본 발명에 따르면 유효성분의 함량이 높은 녹용 추출물을 얻을 수 있다.

본 발명의 녹용 추출물의 제조 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.

1차 단백분해 단계

먼저 녹용을 준비한다. 본 명세서에서 “녹용”은 특별히 한정하지 않는 한 자라기 시작한지 2개월 이내의 각질화되지 않은 녹용과 이미 각질화가 진행된 녹각을 모두 포함하는 의미이다. 건조된 녹용은 파쇄하여 분말화하여 사용하는 것이 바람직하다.

이렇게 준비된 녹용에 단백분해효소 및 물을 가하고 1차 단백분해 반응을 시킨다. 이때, 녹용 100 중량부에 대하여 단백분해효소 0.4 내지 0.9 중량부 및 물 100 내지 300 중량부를 가하고 50∼80℃에서 4∼9 시간 반응시킨다.

단백분해효소는 녹용 100 중량부에 대하여 0.4 내지 0.9 중량부를 사용하며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 0.8, 특히 바람직하게는 0.6 내지 0.7로 사용한다. 단백분해효소를 0.4 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 분해효율이 낮아 바람직하게 않으며, 0.9 중량부를 초과하는 경우에는 초과되는 양에 비해 분해효율이 크게 증가하지 않으므로 비경제적이다.

반응 온도는 50 내지 80℃가 바람직하며, 60 내지 70℃가 보다 바람직 하다. 60℃ 미만으로 반응시키는 경우에는 반응이 제대로 일어나지 않는 문제가 있고, 70℃를 초과하여 반응시키는 경우에는 효소의 불활성화 문제로 가수분해 반응이 완전히 일어나기 어렵고 유효성분이 변성되는 문제가 있다.

반응 시간은 4 내지 9 시간이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 내지 7 시간 반응시키는 것이 좋다. 특히 바람직하게는 하기 2회차 이상의 단백분해와 합쳐 총 7 내지 9시간 반응시키는 것이 좋다. 1차 및 2회차 이상을 합친 총 단백분해효소 반응시간이 7시간 미만인 경우에는 가수분해 반응이 충분히 일어나지 않을 우려가 있다. 또, 본 발명의 방법에 따라 나누어 효소반응을 시킬 경우 9시간 이하로도 충분한 분해반응이 이루어지므로 9시간을 초과하는 것은 경제적으로 바람직하지 않다.

단백분해효소로는 파파인, 프로테아제, 펩티다아제, 펩신 등을 이용할 수 있다.

완전한 단백분해가 이루어졌는지 여부는 뷰렛반응 및 트리클로로 초산 반응으로 확인한다.

2차 단백분해 단계

완벽한 단백분해를 위하여, 상기 1차 단백분해를 거친 반응물에 단백분해효소 0.2 내지 0.4 중량부를 추가로 가하고 반응시킨다.

반응온도는 1차 단백분해와 동일하게 50℃ 내지 80℃가 바람직하며, 60℃ 내지 70℃가 보다 바람직하다. 반응시간은 1∼3 시간 반응시키는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2 내지 2.5 시간 반응시킨다.

이렇게 본 발명에서는 단백분해반응을 2회 이상으로 나누어 수행한다. 그 이유는 기존의 효소분해법에서 단백분해반응이 원활하게 진행되지 않아 공정에 장시간이 소요되고, 또한 과량의 단백분해 효소가 사용되는 단점이 있었다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 단백분해반응을 2회 이상으로 나누어준 것으로, 이렇게 단백분해반응을 나누어주면 새로운 활성화된 효소표면을 제공하여 주기 때문에 공정시간을 크게 줄일 수 있으며, 적은 양의 효소를 사용하더라도 생산성 및 안정성을 증대시킬 수 있다. 단백분해반응은 2회 내지 3회로 나누어 실시하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2회로 나누어 반응시키는 것이 좋다. 3회 이상에서는 효율은 크게 증가되지 않으면서 효소의 사용량이 늘어나고 공정도 번잡해지므로 경제적으로 바람직하지 않다. 그러나 필요에 따라서는 단백분해반응을 3회 이상으로도 나누어 실시할 수 있다.

정제 단계

녹용 고유의 냄새와 색을 완전히 제거하여 화장품 및 식품에 적합한 고순도 녹용 추출물을 얻기 위해, 상기 2차 단백분해반응을 거친 녹용 추출물을 활성탄과 접촉시켜 흡착 정제한다. 즉, 활성탄 2 내지 10 중량부를 상기 2차 단백분해반응을 거친 녹용 추출물에 가하고 교반시켜 냄새 및 색을 흡착 제거하도록 한 후 사용된 활성탄을 여과 등의 방법으로 제거한다.

활성탄은 수분 함량 1% 내지 5%로 건조된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 수분 함량 3% 이하로 건조된 것을 사용한다.

본 단계의 활성탄을 이용한 고순도 정제는 진공압에서 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 이는 녹용에 동물성 산폐취가 잔재하고 있기 때문에 상압에서는 활성탄 정제를 실시하더라도 냄새가 완벽하게 제거되지 않고 잔류할 수 있기 때문이다. 따라서 녹용에 함유된 카르보닐기나 저급지방산을 완전히 흡착, 제거하기 위해서는 진공압에서 활성탄 정제를 실시하여 것이 바람직하며, 바람직한 진공압은 0.5 기압 내지 0.1 기압이며, 가장 바람직하게는 0.3 내지 0.2 기압이다.

정제 단계를 거친 후 사용된 활성탄 및 추출물에 함유된 고형물질을 제거하기 위한 여과를 실시할 수 있다. 여과는 0.1 내지 3 ㎛ 필터를 사용하여 1회 이상 여과를 수행하는 것이 바람직하다. 필터의 기공 사이즈가 0.1 ㎛ 미만인 경우에는 필터가 초정밀하여 초고가이므로(한외여과법) 경제성이 떨어지는 문제가 있고, 3 ㎛ 를 초과하는 경우는 제균력이 없어 진균이나 세균이 최종 추출물에 포함되어 유통 중 오염될 가능성이 높다는 문제가 있다. 본 발명의 실시예에서는 1차 여과는 2 ㎛ 필터로, 2차 여과는 0.45 ㎛ 필터로, 3차 여과는 0.2 ㎛ 필터를 사용하여 3회 수행하였다.

이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 다음의 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특 허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 물론이다.

[ 실시예 1]

효소를 이용한 녹용 가수분해물의 제조

(1) 건조된 녹용 1kg을 파쇄기를 이용하여 파쇄한 후 파쇄된 녹용분말 1 ㎏ 에 파파인 7 g 및 증류수 2 ㎏ 을 첨가하여 60℃에서 5시간 반응시켜 녹용분말을 물에 완전히 용해시켰다.

(2) 완벽한 분해를 위해 파파인 3 g 을 분해된 용액에 더 첨가한 후, 70℃에서 2시간 교반하여 2차 효소반응을 시켰다. 뷰렛반응 및 트리클로로 초산반응으로 단백질이 완전히 가수분해 되었음을 확인하였다.

(3) 식품이나 화장품의 원료에 적합한 색도와 냄새를 갖도록 하기 위해 활성화된 활성탄 50 g 을 넣고 교반기의 진공압을 0.2 기압, 반응온도 70℃에서 30분간 교반하며 색과 냄새를 제거하였다. 이때 사용된 활성화된 활성탄은 수분 함량 30∼50%의 활성탄을 진공오븐에서 12시간 건조시켜 수분함량 3% 이하가 되도록 한 것을 사용하였다.

(4) 상기 사용된 활성탄과 고형분을 제거하기 위해 여과를 실시하였다. 이때, 1차 여과는 2 ㎛ 필터로, 2차 여과는 0.45 ㎛ 필터로, 3차 여과는 0.2 ㎛ 필터로 수행하였다. 최종적으로 고형물이 제거된 고순도의 녹용 추출물을 얻었다.

[ 비교예 1]

산촉매를 이용한 녹용 가수분해물의 제조

건조된 녹용 1 ㎏ 을 파쇄기를 이용하여 파쇄한 후 파쇄된 녹용분말 1 ㎏에 진한 염산 10 g 및 증류수 2 ㎏ 을 첨가하여 100℃에서 5시간 반응시켜 녹용분말을 물에 완전히 용해시켰다. 뷰렛반응 및 트리클로로 초산반응으로 완전한 단백질 가수분해를 확인한 후 용액을 여과시켜 미반응물을 제거하였다. 이 때, 1차 여과는 2 ㎛ 필터로, 2차 여과는 0.45 ㎛ 필터로, 3차 여과는 0.2 ㎛ 필터로 수행하였다.

[ 비교예 2]

열수추출후 효소를 이용한 녹용 가수분해물 제조

건조된 녹용 1 ㎏ 을 파쇄기를 이용하여 파쇄한 후 파쇄된 녹용분말 1 ㎏을 증류수 3 L 에 넣고 100℃에서 3시간 추출한 후 여과시켰다. 여과된 액에 파파인 10 g 을 첨가하여 100℃에서 5시간 반응시켜 투명한 용액 상태의 녹용 추출액을 얻었다. 이후 뷰렛반응 및 트리클로로 초산반응으로 완전한 단백질 가수분해를 확인한 후 이 용액을 여과시켜 미반응물을 제거하였다. 이 때, 1차 여과는 2 ㎛ 필터로, 2차 여과는 0.45 ㎛ 필터로, 3차 여과는 0.2 ㎛ 필터로 수행하였다.

[ 실시예 2]

성분분석

상기 실시예 및 비교예에서 최종적으로 얻어진 녹용 추출물의 질소 총량을 확인하고, HPLC를 통하여 아미노산 분석을 실시하였다. 결과는 다음 표 1과 같다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 녹용 추출물은 종래의 방법으로 얻어진 녹용 추출물에 비해 아미노산 함량이 수배 내지 수십 배 증가된 것을 알 수 있다.

본 발명은 2회 이상으로 나누어 실시하는 효과적인 효소반응으로 녹용을 분해함으로써 생리활성 물질의 파괴를 줄이고 유효성분의 함량을 증가시키며 생산성 또한 높일 수 있어, 다양한 분야에서 사용되는 녹용 추출물의 제조 방법으로 유용하게 이용될 수 있다. 특히 본 발명의 정제단계를 거친 녹용 추출물은 무색, 무취의 고순도를 가지므로 식품, 화장품 등에 사용하기에 적합하다.

Claims (6)

1. 녹용 100 중량부에 대하여 단백분해효소 0.4 내지 0.9 중량부 및 물 100 내지 300 중량부를 가하고 50∼80℃에서 4∼9 시간 반응시키는 1차 단백분해 단계 및

   상기 1차 단백분해를 거친 반응물에 단백분해효소 0.2 내지 0.4 중량부를 더 가하고 50∼80℃에서 1∼3 시간 반응시키는 2차 단백분해 단계를 포함하는 녹용 추출물의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 1차 단백분해와 2차 단백분해를 합친 총 반응시간이 7∼9 시간인 것을 특징으로 하는 녹용 추출물의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 1차 단백분해 단계 및 2차 단백분해 단계의 반응은 60∼70℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹용 추출물의 제조 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 단백분해효소는 파파인; 프로테아제; 펩티다아제 및 펩신으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 녹용 추출물의 제조 방법.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 2차 단백분해반응을 거친 녹용 추출물을 활성탄 2 내지 10 중량부와 접촉시켜 냄새 및 색을 흡착 제거하는 정제 단계를 더 포함하는 녹용 추출물의 제조 방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 활성탄 접촉은 0.5 기압 내지 0.1 기압의 진공압에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹용 추출물의 제조 방법.