KR101037271B1

KR101037271B1 - 고함량의 리코펜을 함유한 토마토 추출물의 제조방법

Info

Publication number: KR101037271B1
Application number: KR1020047014562A
Authority: KR
Inventors: 앙드레아 지오리
Original assignee: 인데나 에스피아
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2011-05-26
Also published as: DK1487282T3; CA2480337C; NO20044021L; ITMI20020632A0; DE60305459D1; ES2263961T3; CA2480337A1; PL371443A1; CN1642443A; US7582325B2; KR20040101316A; PL203697B1; HK1075182A1; WO2003079816A1; AU2003218777B2; ITMI20020632A1; DE10246770A1; JP2005520532A; NO326876B1; RU2004128462A

Abstract

토마토를 가열 농축시키고 물-포화 에틸아세테이트로 추출하는 토마토 전체로부터 리코펜 추출물의 제조방법.

토마토, 리코펜(lycopene), 고함량.

Description

고함량의 리코펜을 함유한 토마토 추출물의 제조방법{A process for the preparation of tomato extracts with high content in lycopene}

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

[발명의 분야]

본 발명은 고함량의 리코펜을 함유한 토마토 추출물의 제조방법에 관한 것이다.

[종래기술]

리코펜(Lycopene)은, 강렬한 붉은 색상을 갖으며, 특히 토마토와 수박에 풍부히 함유되어 있는 천연색소이다.

이와 같은 특성과 아울러 완전하고 유익한 효과 때문에, 리코펜은 통상 올레오레진(oleoresin) 형태로, 즉 천연지질 중에 현탁액 형태로 색소제로서 식품산업에서 널리 사용되어왔다.

이런 형태에서는 리코펜의 산화(결정형 리코펜은 아주 불안정하다)와 세균에 의한 변화가 방지되고, 대부분이 지질이기 때문이며, 천연 항산화제가 함유되어있 다. 나아가 리코펜은 항산화작용과 화학보호성질이 있어 식품보조제로서 사용되었다.

합성에 의하여 리코펜을 제조할 수 있지만 [카렐등(Karrer et al.), Helv. Chim. Acta 33, 1349 (1950); 아이슬러등(Isler et al.), ibid. 39, 463 (1956)], 토마토(Lycopersicum esculentum)에서 통상적으로 얻어질 수 있는 수준이었다. 리코펜은 결정형태에서는 항상 강렬한 붉은 색상을 갖으므로, 추출공정은 이와 같은 형태의 제품을 얻도록 감안하여야 될 것이다.

지금까지 알려진 방법(WO 95/16363호 및 WO 97/48287호)은 펄프(과육, pulp)로 부터 제름(장액, serum)을 분리하고, 유기용매로 추출하는 것으로 구성되어 있다. WO 97/48287호 방법에서는 토마토를 과육으로부터 분리하기전(pulp-serum) 가열처리와 같은 조절된 조건하에서 수행하였고, 추출 역시 가열상태에서 수행하였다.

이와 같은 공정은 어떤 종류의 토마토이건, 리코펜의 개시함량(starting content)은 50 ppm 이상인 것이 바람직할 것이다.

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 리코펜 함량이 5 % 내지 20 %이고, 글루코스와 같은 당의 함량이 1 % 이하로 감소된 토마토 총추출물(tomato whole extracts)의 제조방법에 관한 것으로, 하기 공정으로 구성된다;

a) 신선한 토마토를 세척(washing), 절단(cutting) 또는 으깨는(crushing) 전처리를 하고;

b) a)단계에서 얻은 절단되고 으깬 토마토를 농축시키기 위하여 가열한 다음;

c) b)단계에서 얻은 농축물을 물이 포화된(water-saturated) 에틸아세테이트로 추출하고;

d) c)단계에서 얻은 추출물을 물로 세척(washing)하며;

e) 추출물을 건조시키기 위하여 감압하 농축시키는 단계로 구성되어 있다.

전처리(a)단계)는 관용의 기술로 수행되며 균질한 절단/으깬 토마토를 제공할 수 있는 방법이라면 적당하다.

농축(b)단계)은 감압하 증발시켜 수행되며, 40 내지 70 ℃의 온도범위, 바람직하게는 50 ℃에서 수행되며, 절단/으깬 토마토의 무게는 최초수치의 20 ~ 30 %에 해당하는 량이 되도록 한다.

농축물의 추출(c)단계)은 농축물 무게의 물로 포화된 에틸아세테이트 1.0 내지 2.5배 체적, 바람직하게는 2배의 체적으로 반복적으로 수행하여 잔류물이 없는 리코펜을 얻을 수 있다. 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 추출을 4 회 반복하는 것이다.

추출은 실온에서 적어도 1 시간 동안, 불빛은 차단하고 저어주면서 농축물-용매 혼합물을 유지하면서 수행하는 것이다.

각 추출물은 물로 세척하고(d)단계), 바람직하게는 각 단일 추출물당 용매 반체적량으로 세척하고, 다음 추출물을 모으고, 여과한 다음 감압하에서 건조되도록 증발시킨다(e)단계).

물로 세척하는 것은 성공적으로 제조하기 위하여서는 필수적이며; 실제 생략된 경우인, 실시예 3에서 예시된 바와 같이 총추출량은 증대되었으나 리코펜 함유량은 1/3로 감소되었음이 (리코펜 50 ppm 함유 토마토에 대하여, 약 6 % 대신 4 % 였다) 관찰되었다.

나아가, 본 발명의 공정은 올레오레진(oleoresin)으로 제조될 수 있는 50 % 이상의 고순도의 결정형 리코펜을 얻는 것이 가능하다.

이와 같은 목적을 위해서는 a) ~ d)단계를 위에 기재된 바와 같이 수행하고 반면 e)단계에서 추출물을 개시용적에 대해 0.10 내지 0.28 %의 최종 용적범위가 되도록 농축시킨다.

농축된 추출물은 몇 시간 동안 방치시키고 리코펜 결정 침전물을 여과하고 건조시킨다(단계 f). 얻어진 결정 리코펜은 임의로 에탄올 중에 현탁시키고, 이 분야에서 널리 알려진 관용의 방법으로 여과한 다음, 에틸아세테이트로 세척한다. 다음 리코펜 결정에 종자유(seed oil), 바람직하게는 토마토 종자유 또는 소이빈 오일을 첨가하여 올레오레진을 얻는다(단계 g).

유익하게도, 본 발명에 따른 공정에 의하면 저함량의 리코펜 함유 토마토를 사용하여도 좋은 수율로 얻을 수 있으며, 5 내지 20 % 범위의 고함량의 리코펜이 함유된 총추출물을 얻을 수 있는바, 비교예에서 볼 수 있는 바와 같이 WO 97/48287호에 기재된 방법으로 얻을 수 있는 것보다 2배나 높은 수치범위이다.

본 발명은 또한 추출물 중에 감소된 당 함량이 항상 1 % 이하, 통상적으로는 0.5 % 이하로 유리한 점이 있다.

하기 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

실시예 1

본 발명에 따른 추출물의 제조.

리코펜 함량이 50 ppm인 신선한 토마토 52 ㎏을 절단하고, 혼화기(blender)에서 균질화 시켰다. 물(34 L)를 감압하(20 mBar) 60 ℃에서 증발 제거시키고, 경사한 다음, 토마토 농축물 17.8 ㎏을 얻었다.

물-포화 에틸아세테이트 36 L를 농축물에 붓고, 혼합물을 실온에서 2 시간동안 저어주고, 빛을 차단시켰다.

2 시간 후 추출물을 모으고 잔사를 물-포화 에틸아세테이트 36 L로 다시 추출한다. 빛을 차단하면서 혼합물을 실온에서 2 시간동안 저어주었다.

추출물을 여과하고 물 18 L로 분리깔대기중에서 세척하고 제거한 다음 추출물을 모았다.

위의 2번의 추출과 2번의 세척을 반복하였다(총용매 144 L를 사용). 여과후 추출물을 모으고 감압하 건조되도록 농축시키고; 얻어진 토마토 총추출물(38.9 g)을 HPLC한 결과, 리코펜 함량은 6.05 %이었고, 당의 함량은(글루코스로 표현) 0.28 %로 감소되었으며, 인지질의 함량은 12.97 %이었고, 모노-디-글리세라이드 함량은 24.02 % 이었다.

실시예 2

리코펜 함량이 150 ppm인 신선한 토마토 50 ㎏을 절단하고 혼화기(blender)에서 균질화시켰다. 물(31 L)를 감압하(20 mBar) 60 ℃에서 증발 제거시키고, 경사한 다음, 토마토 농축물 18.8 ㎏을 얻었다.

물-포화 에틸아세테이트 40 L를 농축물에 붓고, 혼합물을 실온에서 2 시간동안 저어주고, 빛을 차단시켰다.

2 시간후 추출물을 모으고 잔사를 물-포화 에틸아세테이트 40 L로 다시 추출한다. 빛을 차단하면서 혼합물을 실온에서 2 시간동안 저어 주었다.

추출물을 여과하고 물 20 L로 분리깔때기중에서 세척하고 제거한 다음 추출물을 모았다.

위의 2번의 추출과 2번의 세척을 반복하였다(총용매 160 L를 사용). 여과후 추출물을 모으고 감압하 건조되도록 농축시키고; 얻어진 토마토 총추출물(37.2 g)을 HPLC한 결과, 리코펜 함량은 17.8 %이었고, 당의 함량은(글루코스로 표현) 0.31 %로 감소되었다.

실시예 3

물로 세척 없이 추출물의 제조.

리코펜 함량이 50 ppm인 신선한 토마토를 사용하였다. 토마토 4.5 ㎏을 절단하고 혼화기(blender)에서 균질화시킨 다음 물 3.3 L를 감압하(20 mBar) 60 ℃에서 증발 제거시킨다.

얻어진 농축물(1.17 ㎏)을 빛을 차단하면서 실온에서 2 시간동안 저어주면서 각 2.3 L의 용매로 4 회 추출하였다(총용매 9.2 L).

추출물을 모으고, 여과한 다음 감압하 건조되도록 농축시켰다. 얻어진 총추출액(5.09 g)을 HPLC 하였는바, 리코펜 함량은 4 %이었고, 당 함량(글루코스로서 표현)은 4.46 %으로 감소되었으며, 인지질 함량은 16.51 %이었고, 모노-디-글리세라이드의 함량은 14.47 %이었다.

실시예 4

토마토 오일 중에서 올레오레진(oleoresin)의 제조.

실시예 1의 방법에 따르되, 혼합된 추출물의 체적이 최종 200 ㎖가 되도록 농축시켰다. 농축된 추출물을 하룻밤 방치하고, 빛을 차단시켜 어두운 붉은 침상결정을 얻었으며, 진공하 공기를 차단시켜 여과한 후 에틸아세테이트로 세척하고 진공하 50 ℃에서 건조시켜 51 % 순도를 갖는 결정형 리코펜 4.23 g을 얻었다.

결정 리코펜에 토마토 종자유 6.75 g(헥산추출물로부터 얻었다.)을 가하고, 혼합물을 세차게 저어주어 액상의 균질한 19.8 %의 리코펜 함량이 함유된 어두운 붉은색 제품 10.7 g을 얻었다.

실시예 5

소이빈 오일 중에서 올레오레진(oleoresin)의 제조.

실시예 1의 방법에 따르되, 혼합된 추출물의 체적이 최종 200 ㎖가 되도록 농축시켰다. 농축된 추출물을 하룻밤 방치하고, 빛을 차단시켜 어두운 붉은 침상결정을 얻었으며, 진공하 공기를 차단시키고 여과한 다음 에틸아세테이트로 세척하고 진공하 50 ℃에서 건조시켜 51 % 순도를 갖는 결정형 리코펜 4.23 g을 얻었다.

결정 리코펜에 소이빈 오일(soybean oil) 6.75 g(헥산추출물에서 얻었다)을 가하고, 혼합물을 세차게 저어주어 액상의 균질한 19.8 %의 리코펜 함량이 함유된 어두운 붉은색 제품 10.7 g을 얻었다.

실시예 6

순도 95 %의 리코펜 제조.

실시예 1의 방법에 따르되, 혼합된 추출물의 체적이 최종 200 ㎖가 되도록 농축시켰다. 농축된 추출물을 하룻밤 방치하고, 빛을 차단시켜 어두운 붉은 침상결정을 얻었으며, 진공하 공기를 차단하면서 여과하였다.

고체를 에틸아세테이트 80 ㎖중에 현탁시키고 20 분간 저어주면서 45 ℃로 가열시켰다. 다음 혼합물을 실온에서 냉각으로 방치하고 진공하에서 공기를 차단하면서 여과하였다. 고체를 에탄올 200 ㎖중에 현탁시키고 10분간 저어주면서 45 ℃로 가열시켰다. 다음 더웁게한 상태에서 진공하, 공기를 차단하면서 여과하였다. 이 절차를 한번더 수행하였다. 그 다음 고체를 냉각된 에틸아세테이트 40 ㎖로 여과장치 중에서 세척하고 50 ℃에서 진공하 건조시켜 95 % 순도를 갖는 결정형 리코펜 2.05 g을 얻었다.

비교실시예

WO 95/16363호에 기재된 방법에 따른 추출물.

리코펜 함량이 50 ppm인 신선한 토마토를 사용하였다.

토마토 5.14 ㎏을 절단하고 혼화기(blender)에서 균질화시킨 다음, 불용성 분획물(1.315 ㎏)로부터 제름(serum)을 분리하기 위하여 15분간 3000 회전으로 원심분리시켰고, 각 에틸아세테이트 2.65 L로 4회 추출(용매총량 10.6 L) 하였다. 각 추출은 2 시간동안 저어주면서 60 ℃ 온도에서 빛이 차단된 상태에서 수행되었다.

추출물을 모으고 감압하 건조되도록 농축시켰다. 얻어진 토마토 총추출물(6.07 g)을 HPLC한 결과, 리코펜 함량은 3.5 %이었고, 당 함량(글루코스로 표현)은 8.74 %로 감소되었으며, 인지질 함량은 35.57 %이었고, 모노-디-글리세라이드 함량은 12.44 %이었다.

[발명의 효과]

본 발명에 따르면 리코펜 함량이 5 % 내지 20 %으로 고함량이고 글루코스로 표현된 당 함량이 1 % 이하인 토마토 추출물을 얻을 수 있다는 특장점이 있다.

Claims

하기 단계로 구성된 리코펜 함량이 5 % 내지 20 %이고 글루코스로 표현된 당 함량이 1 % 이하인 토마토 총추출물(tomato whole extracts)의 제조방법.

( 하 기 )

a) 신선한 토마토를 세척(washing), 절단(cutting) 또는 으깨는(cruching) 전처리를 하고;

b) a)단계에서 얻은 절단되고 으깬 토마토를 농축시키기 위하여 가열한 다음;

c) b)단계에서 얻은 농축물을 물-포화된 에틸아세테이트로 추출하고;

d) c)단계에서 얻은 추출물을 물로 세척(washing)하며;

e) 추출물을 건조시키기 위하여 감압하 농축시키는 단계로 구성된다.
청구항 1에 있어서, e)단계에서의 농축은 최초 개시체적에 대하여 0.10 내지 0.28 % 범위의 최종체적이 될 때까지 수행하며, 하기 단계로 구성된 제조방법.

( 하 기 )

f) 농축물로부터 침전된 리코펜을 여과하고 건조시킨 다음;

g) f)단계에서 얻은 리코펜에 종자유(seed oil)를 첨가하는 단계로 구성된다.
청구항 2에 있어서, 종자유(seed oil)가 토마토 종자유인 제조방법.
청구항 2에 있어서, 종자유(seed oil)가 소이빈 오일(soybean oil)인 제조방법.
제1항의 공정에 따라 제조된 리코펜 함량이 5 % 내지 20 %이고 글루코스로 표현된 당 함량이 1 % 이하로 감소된 토마토 총추출물(tomato whole extracts).
삭제
삭제
삭제
청구항 2에 있어서, f)단계에서 추가하여 에탄올 또는 에틸아세테이트 중에 리코펜을 현탁시키고, 다음 여과하고 에틸아세테이트로 세척하는 공정으로 구성된 제조방법.