KR101195789B1 - 고들빼기 가공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고들빼기 가공방법에 관한 것으로, 고들빼기에 함유되어 있는 유효성분인 페놀화합물량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하도록 고들빼기를 추출 가공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 고들빼기 가공방법은, (a) 고들빼기를 소금물에서 데치는 단계; (b) 상기 데쳐진 고들빼기를 건조시키는 단계; 및 (c) 상기 건조된 고들빼기를 분말화하는 단계; (d) 상기 분쇄된 고들빼기를 에탄올과 물의 혼합용매에 넣고 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고들빼기 가공방법은, (a) 고들빼기를 소금물에서 데치는 단계; (b) 상기 데쳐진 고들빼기를 건조시키는 단계; 및 (c) 상기 건조된 고들빼기를 분말화하는 단계; (d) 상기 분쇄된 고들빼기를 에탄올과 물의 혼합용매에 넣고 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고들빼기 가공방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유효성분과 기능성이 높은 고들빼기의 활용도를 높이기 위하여 고들빼기에 함유되어 있는 유효성분인 페놀화합물량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하도록 고들빼기를 추출 가공하는 방법에 관한 것이다.
고들빼기는 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 두해살이풀로 산과 들이나 밭 근처에서 자라며 농가에서 재배하기도 한다. 일반적으로 고들빼기는 맛이 차고(冷) 쓰며(苦), 설사를 멎게 하고 부기를 가라앉히는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 또한 해열, 해독, 건위, 조혈, 소종 등의 효능이 있으며 허파의 열기를 식혀 주는 것으로 알려져 있다.
또한, 고들빼기는 전체 식물에 함유된 유용물질로 익서린 Z(ixerin Z)와 11,13α-디하이드로익서린 Z(11,13α-dihydroixerin Z)의 존재가 보고된(Suh JY 등; Arch, Pharm. Res. 2002,25, p 289-292) 바 있다.
또한, 특허등록 제844161호(명칭: 고들빼기 뿌리와 줄기 및 잎으로부터 분리한 천연 항산화물질 및 그의 분리방법)에는 고들빼기에 함유된 천연 항산화물질인 익서리노사이드에 대하여 개시되어 있다.
본 발명의 발명자는 고들빼기에 관하여 연구하던 중 고들빼기에는 페놀화합물이 다량 함유되어 있고, 또한 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 있음을 알게 되었다.
식물에 널리 존재하는 폴리페놀물질들은 식물체 및 인체의 항산화 효과 및 방어기작 등의 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 페놀화합물은 한 개 또는 두 개 이상의 수산기(hydroxyl group)로 치환된 방향족 링(aromatic ring)을 가지고 있는 물질로서, 페놀산(phenolic acid), 쿠마린(coumarin)류, 플라보노이드(flavonoid)류 및 탄닌류로 나누며, 그 구조에 따라 이화학적 성질 및 생리적 기능이 달리 나타난다. 이러한 페놀물질들은 식물체에 특수한 색깔을 부여하고 산화-환원 반응시 기질로 작용하며 미생물의 공격을 막아 식물자체를 보호하는 기능을 한다.
노화와 성인병 질환의 원인이 생체 내에서 발생하는 하이드록실 라디칼, 수퍼옥사이드 라디칼, 과산화수소 등과 같은 활성산소 종에 의한 산화적 대사 부산물이 중요한 원인이 된다는 학설이 있는데, 인간을 비롯한 모든 생물체들은 공기 중의 산소를 이용하여 생명유지에 필요한 에너지를 발생하는 과정에서 활성산소들의 상해에 대한 근본적인 자기 방어 기구를 가지고 있다. 항산화활성의 측정방법 중 전자공여능 측정은 지질과산화 연쇄반응에 관여하는 산화성 자유 라디칼에 전자를 공여함으로써 자유 라디칼의 생성 억제 정도를 간접적으로 측정할 수 있다.
질산염은 식물체내, 소화기관 및 식물의 저장과정에서 질산환원효소, 환원세균 등의 작용에 의해 아질산염으로 환원된다. 질산염이 많이 함유된 식품을 다량 섭취하게 되면 아질산염은 단백성 식품이나 의약품 및 잔류농약 등에 존재하는 2급 및 3급 아민과 니트로소(nitroso)화 반응, 위장 내의 낮은 산성조건에서 쉽게 일어나며 발암물질인 니트로사민(nitrosamine)을 생성하여 체내에서 diazolalkane(CnH2nN2)으로 변화, 핵산이나 단백질 또는 세포 내의 성분을 알킬화함으로써 암을 유발하고, 아질산염 자신이 독성을 갖고 있기 때문에 일정한 농도이상 계속 섭취시 혈액 중의 헤모글로빈을 산화시켜 메트헤모글로빈증(methemoglobinemia)을 유발한다.
이에 본 발명의 발명자는 심혈을 기울여 연구한 결과, 고들빼기에 함유되어 있는 유효성분인 페놀화합물량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하도록 고들빼기를 가공하는 방법을 개발하여 본 발명에 이르렀다.
본 발명의 목적은 유효성분과 기능성이 높은 고들빼기의 활용도를 높이기 위하여 고들빼기에 함유되어 있는 유효성분인 페놀화합물량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하도록 고들빼기를 추출 가공하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 고들빼기 가공방법은,
(a) 고들빼기를 소금물에서 데치는 단계;
(b) 상기 데쳐진 고들빼기를 건조시키는 단계;
(c) 상기 건조된 고들빼기를 분말화하는 단계; 및
(d) 상기 분말화된 고들빼기를 에탄올과 물의 혼합용매에 넣고 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 고들빼기 가공방법은 상기 (d)단계에서 추출된 용액을 건조하여 건조물을 수득하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고들빼기 가공방법으로 고들빼기를 가공하면 고들빼기에 함유되어 있는 유효성분인 페놀화합물량을 다량 함유하면서 DPPH radical 소거능 및 아질산염 소거능이 우수하므로 이 가공된 고들빼기를 식품에 넣어 섭취하면 노화를 방지하고 인체 건강을 증진시키는데 도움이 된다.
본 발명의 고들빼기 가공방법은,
(a) 고들빼기를 소금물에서 데치는 단계;
(b) 상기 데쳐진 고들빼기를 건조시키는 단계;
(c) 상기 건조된 고들빼기를 분말화하는 단계; 및
(d) 상기 분말화된 고들빼기를 에탄올과 물의 혼합용매에 넣고 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고들빼기 가공방법을 각 단계별로 자세하게 설명한다.
우선, 고들빼기를 소금물에 데친다. 이때 소금물의 농도는 1 내지 8%가 바람직하다. 소금물의 농도를 1% 미만으로 하면 총페놀화합물 양이 감소하는 문제점이 있으며, 소금물의 농도가 8%를 초과하게 되면 고들빼기의 염도가 너무 높아져 인체에 해로운 문제점이 있다. 본 발명의 고들빼기 가공방법에서 소금물의 농도는 퍼센트 농도를 기준으로 한다. 보다 바람직한 소금물 농도는 3 내지 5%이다.
또한 고들빼기의 데침시간은 1 내지 8분이 바람직하다. 데침시간이 1분 미만이면 플라보노이드 함량이 적은 문제점이 있으며, 데침시간이 8분을 초과하게 되면 고들빼기 잎이 시들게 되는 문제점이 있다. 보다 바람직한 데침시간은 3 내지 5분이다.
이어, 상기 데쳐진 고들빼기를 건조시킨다. 이때 건조는 동결건조, 열풍건조 및 자연건조 모두 가능하나, 가장 바람직한 건조는 동결건조이다.
동결건조는 통상적인 방법으로 가능한 데 영하 60~70℃에서 동결시킨후 동결건조기에서 2~3일 동안 수분을 제거하는 것이 바람직하다. 그러나 건조기의 성능에 따라 건조시간은 달라질 수 있다.
열풍건조는 드라이 오븐이 보통사용되며, 자연건조시에는 그늘에서 건조하는 것이 바람직하다.
이어, 상기 건조된 고들빼기를 분말화한다.
이어, 상기 분말화된 고들빼기를 에탄올과 물의 혼합용매에 넣고 추출한다. 이때 상기 에탄올과 물의 혼합용매는 에탄올 25 내지 50% 및 물 50 내지 75%인 것이 바람직하다. 혼합용매의 혼합비는 부피비를 기준으로 한다. 본 발명에서 사용되는 에탄올은 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 에탄올이다.
에탄올의 함량이 25% 미만이면 아질산염 소거능이 미비한 문제점이 있고, 에탄올의 함량이 50%를 초과하면 총페놀화합물량이 감소하는 문제점이 있다.
이때, 추출온도는 35 내지 95℃인 것이 바람직하다. 추출온도가 35℃ 미만이면 DPPH radical 소거능이 떨어지는 문제점이 있고, 추출온도가 95℃를 초과하게 되면 추가되는 이득없이 온도 상승에 따른 비용만 올라가는 문제점이 있다. 보다 바람직한 추출온도는 75 내지 90℃이다.
한편, 본 발명의 고들빼기 가공방법에서, 상기 (d)단계에서 추출된 용액을 건조하여 건조물을 수득하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 고들빼기 가공방법으로 얻어지는 고들빼기 추출용액 또는 추출 건조물은 고들빼기에 함유된 유효성분과 기능성을 갖는 엑기스로 양념류나 음식첨가물로 사용될 수 있다.
이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명의 고들빼기 가공방법을 보다 자세하게 설명한다.
<실시예 1>
전라남도 순천시 별량면의 농가에서 재배한 고들빼기를 준비하고 이를 세척하였다. 3% 농도 소금물을 준비하고 끓여, 이 끓는 물에 세척된 고들빼기를 넣고 5분간 데쳤다. 상기 데쳐진 고들빼기를 건져 영하 70℃에서 동결시킨후 동결 건조기에서 2일간 수분을 제거하여 건조시켰다. 상기 동결건조된 고들빼기를 분쇄기로 분말화하였다. 상기 분말화된 고들빼기를 에탄올과 증류수의 혼합용액(25 : 75)(v/v)에 넣고 75℃에서 6시간 추출하여, 고들빼기 추출용액을 얻었다. 이어 상기 추출용액을 드라이 오븐에서 완전 건조시킨 후 잔여의 건조물을 얻었다.
<실시예 2>
전라남도 순천시 별량면의 농가에서 재배한 고들빼기를 준비하고 이를 세척하였다. 5% 농도 소금물을 준비하고 끓여, 이 끓는 물에 세척된 고들빼기를 넣고 3분간 데쳤다. 상기 데쳐진 고들빼기를 건져 영하 60℃에서 동결시킨후 동결 건조기에서 3일간 수분을 제거하여 건조시켰다. 상기 동결건조된 고들빼기를 분쇄기로 분말화하였다. 상기 분말화된 고들빼기를 에탄올과 증류수의 혼합용액(50 : 50)(v/v)에 넣고 90℃에서 3시간 추출하여, 고들빼기 추출용액을 얻었다. 이어 상기 추출용액을 드라이 오븐에서 완전 건조시킨 후 잔여의 건조물을 얻었다.
<비교예 1>
세척한 고들빼기를 소금을 넣지 않은 물에 넣고 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
<비교예 2>
동결건조된 고들빼기를 에탄올이 혼합되지 않은 증류수에 넣고 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 및 비교예에서 추출된 고들빼기 추출용액을 이용하여 다음의 시험을 실시하고 그 결과를 표에 나타내었다.
<시험예 1> 총 페놀화합물 함량 측정
총 페놀화합물 함량은 폴린-데니스(Folin-Denis) 방법에 따라 분석하였다. 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서의 각 시료 추출물을 1㎎/㎖로 조제한 후, 이 시료액 1㎖에 증류수 3㎖를 넣고 Folin & Ciocalteau's phenol reagent 1㎖를 첨가한 후 27℃ 쉐이킹배스(Shaking bath)에서 혼합하였다. 5분 후 NaCO3 포화용액 1㎖를 넣고 혼합하여 실온에서 1시간 방치한 후 640nm에서 분광광도계(UV-1650PC, SHIMADZU)로 흡광도를 측정하였다. 페놀화합물 함량은 카데킨(catechin), 탄닌산(tannic acid), 클로로겐산(chlorogenic acid)의 농도를 이용하여 검량선을 작성한 다음 정량하였다.
| Total phenol compound contents (㎍/㎖) | |
| 실시예 1 | 99.1 |
| 실시예 2 | 97.7 |
| 비교예 1 | 63.5 |
| 비교예 2 | 55.8 |
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2의 고들빼기 추출물이 비교예 1과 2의 고들빼기 추출물에 비하여 페놀화합물을 많이 함유함을 확인할 수 있었다.
<시험예 2> DPPH radical 소거능 시험
각 추출물을 Choi 등의 방법에 의한 수소전자공여능에 의해 항산화 활성을 측정하였다. 여러 농도의 시료를 메탄올(or DMSO) 용매로 용해하여, 900μL의 DPPH 용액(100μM)과 각 시료 100μL를 혼합하여 교반한다. 이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 수소전자공여능은 각 실험을 3회 반복하여 평균을 낸 다음 대조구에 대한 흡광도의 감소정도를 다음식에 의하여 계산하였다.
An = (A0-A)/A0 * 100
An : DPPH radical 소거능에 대한 항산화 활성(%)
A0 : 시료가 첨가되지 않은 DPPH 용액의 흡광도
A : 반응용액 중의 DPPH와 시료의 반응한 흡광도
| DPPH radical-scavenging activity, % of control |
|
| 실시예 1 | 53.5 |
| 실시예 2 | 50.8 |
| 비교예 1 | 25.8 |
| 비교예 2 | 36.3 |
표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2의 고들빼기 추출물이 비교예 1과 2의 고들빼기 추출물에 비하여 DPPH radical 소거능에 있어 활성이 증가됨을 확인할 수 있었다.
<시험예 3> 아질산염 소거능 시험
시료 추출물의 아질산염 소거작용의 측정은 1mM NaNO2 20㎕에 시료의 추출액 40㎕와 0.1N HCl(pH 1.2) 또는 0.2M citrate buffer(pH 4.2) 또는 0.2M citrate buffer(pH 6.0)을 140㎕ 사용하여 부피를 200㎕로 맞추었다. 이 반응액을 37℃ 항온수조에서 1시간 반응시킨 후 2% 아세트산 1000㎕, Griess 시약(30% 아세트산으로 조제한 1% 설파닐산(sulfanilic acid)과 1% 나프틸아민(naphthylamine)을 1:1 비율로 혼합한 것, 사용 직전에 조제) 80㎕를 가하여 잘 혼합시켜 빛을 차단한 상온에서 15분간 반응시킨 후 520nm에서 흡광도를 측정하여 아래와 같이 아질산염 소거능을 구하였다.
N(%) = [1-(A-C)/B]×100
N : nitrite scavenging ability
A : absorbance of 1mM NaNO2 added sample after standing for 1hour
B : absorbance of 1NaNO2
C : absorbance of control
| Nitrite scavenging activity, % of control | |
| 실시예 1 | 71.8 |
| 실시예 2 | 65.8 |
| 비교예 1 | 27.6 |
| 비교예 2 | 29.9 |
표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2의 고들빼기 추출물이 비교예 1과 2의 고들빼기 추출물에 비하여 아질산염 소거능에 있어 활성이 높음을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 구체예가 제시되어 있지만 본 발명이 상기에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양하게 변형 가능하고 이러한 변형은 하기한 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.
Claims (6)
- 고들빼기 가공방법에 있어서,
(a) 고들빼기를 3 내지 5% 농도의 소금물에서 3 내지 5분 동안 데치는 단계;
(b) 상기 데쳐진 고들빼기를 동결건조시키는 단계;
(c) 상기 건조된 고들빼기를 분말화하는 단계; 및
(d) 상기 분쇄된 고들빼기를 에탄올과 물의 혼합용매에 넣고 75 내지 90℃에서 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 (b)단계에서 상기 동결건조는 영하 60~70℃에서 동결시킨후 동결건조기에서 2~3일 동안 수분을 제거하는 것이고,
상기 (d)단계에서 상기 혼합용매는 부피비 기준으로 에탄올 25 내지 50% 및 물 50 내지 75%인 것을 특징으로 하는 고들빼기 가공방법. - 청구항 1에 있어서,
(e) 상기 (d)단계에서 추출된 용액을 건조하여 건조물을 수득하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고들빼기 가공방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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