KR101375052B1 - 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로폴리스 원괴 및 95v/v% 농도의 에탄올을 교반하는 제1추출단계, 상기 제1추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 85v/v%로 조절한 후에 교반하는 제2추출단계, 상기 제2추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 70v/v%로 조절한 후에 교반하는 제3추출단계, 상기 제3추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 55v/v%로 조절한 후에 가열하는 가열단계 및 상기 가열단계를 거친 혼합물을 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수하여 여과하는 정치여과단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 이루어지는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법은 추출공정이 간단하며, 유효성분의 수율이 높다.
또한, 상기의 과정을 통해 추출된 프로폴리스의 유효성분은 수지나 왁스 성분 등의 제거를 통해 수분산성이 개선되어 부유물의 발생이나 고형물의 용기 내 부착이 억제되기 때문에 식품이나 화장품 등의 원료로 사용할 수 있다.

Description

수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법 {PROCESS FOR EXTRACTING PROPOLIS EFFICIENCY ELEMENT HAVING IMPROVED DISPERSIBILITY IN WATER}

본 발명은 정제수와 에탄올을 이용하기 때문에 추출공정이 간단하며, 유효성분의 수율이 높고, 수지나 왁스 성분 등이 제거되어 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법에 관한 것이다.

본 발명은 정제수와 에탄올을 이용하기 때문에 추출공정이 간단하며, 유효성분의 수율이 높고, 수지나 왁스 성분 등이 제거되어 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법에 관한 것이다.

프로폴리스는 꿀벌이 벌집을 보수 및 방어하고 내부를 청결하게 유지하기 위해서 사용하는 물질로 프로폴리스 추출액에는 수지, 방향유 물질, 밀납, 화분 및 각종 유·무기물질로 구성되어 있으며, 프로폴리스의 주요 성분으로는 플라보노이드군, 미네랄, 비타민 및 아미노산 등의 풍부한 영양 성분이 다량 함유되어 있다.

프로폴리스의 주된 효과로는 항바이러스, 항염증, 항균, 항산화, 국소마취 및 세포조직의 재생 등이 있으며, 그 중 프로폴리스의 유효성분인 플라보노이드군의 케르세틴은 암세포의 증식을 멈추고 암세포를 죽이는 작용을 하는 등 그 뛰어난 효과에 대한 연구결과가 많이 발표되고 있으며 건강기능식품의 원료로 사용되고 있다.

일반적으로 프로폴리스는 벌집으로부터 채취하여 주정 또는 물 등을 사용하여 추출하나 주정의 에탄올 농도에 따라 추출되는 성분의 종류나 함량이 달라진다는 결과가 여러 문헌(J. Korean Soc . Food Sci . Nutr .32(4),501~505(2003)을 통해서 알려져있다.

그러나, 종래에 에탄올 추출법으로는 다당류와 미네랄 성분 등의 추출량이 적으며, 정제수만을 이용한 추출법은 프로폴리스 주요성분 중에 하나인 제암작용을 하는 테르페노이드가 추출되지 않고, 플라보노이드 성분도 완전히 추출되지 않는다는 단점도 보고되고 있다.

또한, 프로폴리스는 지용성분이 많아 물에 대한 용해도가 극히 낮으며 에탄올 추출물을 물이나 음료 등과 혼합하면 수지 성분 등이 석출하여 음료의 표면에 뜨거나 용기의 바닥이나 측면에 붙어 사용하는데 많은 불편이 있으며 기타 식품이나 화장품 등에 첨가하는데도 어려움이 있다.

이러한 문제점 등을 해결하여 프로폴리스의 수분산성을 향상하고자 대한민국 특허공보(등록번호 10-0282013)에서는 식용 유화제를 이용한 방법이 제시되어 있는데, 프로폴리스 원료를 5∼10배의 95% 에탄올에 용해시키고 원료 중량의 10배의 물을 가한 다음 식용 유화제를 전체 중량의 10∼20% 첨가하여 균질이 되도록 혼합한 다음 20℃의 저온에서 700∼760mmHg로 진공 감압농축하여 제조한 에탄올 함량 1% 이하의 수용성 프로폴리스추출물을 얻은 방법이 기재되어 있으나, 지방성분의 유화제를 사용할 경우 음용시 소화 흡수율이 낮고 소화장애의 발생 가능성이 대두되고 있다.

또한, 대한민국 특허공보(등록번호 10-0523746)에서는 주정과 베타싸이클로덱스트린을 사용하여 수용성 프로폴리스를 제조하는 방법을 제시하였으나 지방성분의 유화제를 사용하지 않는 장점은 있으나 5단계의 추출, 농축, 분말화 등 공정이 복잡하여 경제성이 낮으며, 대한민국 특허공보(등록번호 10-0514123)에서는 에탄올이 함유된 용매를 이용하여 추출하고 농축과 냉각을 반복하여 수지 성분을 고형화 시키고 알루미나를 사용하여 정제하는 공정을 제시하였으나 반복되는 농축 공정 등이 사용되어 효율성이 낮다.

상기와 같이 종래에는 다양한 방법을 통해 수분산성이 향상된 프로폴리스 추출물을 회수하고자 하고 있으나 대부분 농축 및 분말화하는 과정이 진행되어 공정이 복잡하며, 화학첨가제 등을 사용하여 식품용으로는 적합하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 추출공정이 간단하며, 수율이 높은 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수지나 왁스 성분 등이 제거되어 우수한 수분산성을 나타내기 때문에, 식품이나 화장품의 원료로 적합한 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 프로폴리스 원괴 및 95 v/v% 농도의 에탄올을 교반하는 제1추출단계, 상기 제1추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 85 v/v%로 조절한 후에 교반하는 제2추출단계, 상기 제2추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 70 v/v%로 조절한 후에 교반하는 제3추출단계, 상기 제3추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 55 v/v%로 조절한 후에 가열하는 가열단계 및 상기 가열단계를 거친 혼합물을 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수하여 여과하는 정치여과단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1추출단계는 프로폴리스 원괴 100 중량부 및 95 v/v% 농도의 에탄올 150 중량부를 추출기에 투입하고 24시간 동안 교반하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제2추출단계 및 상기 제3추출단계는 24시간 동안 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 가열단계는 45 내지 55℃의 온도로 30 내지 90분 동안 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 정치여과단계는 상기 가열단계를 거친 혼합물을 12 내지 24 시간 동안 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수한 후에 여과지로 여과하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법은 추출공정이 간단하면서도 프로폴리스의 유효성분을 높은 수율로 추출할 수 있는 탁월한 효과를 나타낸다.

또한, 수지나 왁스 성분 등이 제거되어 식품이나 화장품의 원료로 적용할 수 있는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 프로폴리스 추출물과 30 내지 90v/v%의 에탄올이 첨가된 7개의 시험관 내부에서 백탁의 발생 유무를 관찰하여 나타낸 사진이다.
도 3은 프로폴리스 추출물에 정제수를 첨가하여 30 내지 90v/v%의 에탄올 농도로 조절된 7개의 시험관을 50℃에서 1시간 가열처리하고 12시간 동안 정치시킨 후에 시험관 내에 수지,왁스 및 색소 등의 침전 유무를 관찰하여 나타낸 사진이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법은 프로폴리스 원괴 및 95 v/v% 농도의 에탄올을 교반하는 제1추출단계(S101), 상기 제1추출단계(S101)를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 85 v/v%로 조절한 후에 교반하는 제2추출단계(S103), 상기 제2추출단계(S103)를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 70 v/v%로 조절한 후에 교반하는 제3추출단계(S105), 상기 제3추출단계(S105)를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 55 v/v%로 조절한 후에 가열하는 가열단계(S107) 및 상기 가열단계(S107)를 거친 혼합물을 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수하여 여과하는 정치여과단계(S109)로 이루어진다.

상기 제1추출단계(S101)는 프로폴리스 원괴 및 95 v/v% 농도의 에탄올을 교반하는 단계로, 추출기에 프로폴리스 원괴 100 중량부 및 95 v/v% 농도의 에탄올 150 중량부를 투입하고 24시간 동안 교반하여 프로폴리스 원괴에 함유되어 있는 유효성분을 추출하는 단계다.

이때, 상기 프로폴리스 원괴는 S.I.F의 인정을 받은 브라질산 원괴를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제2추출단계(S103)는 상기 제1추출단계(S101)를 거친 혼합물에 정제수17.5 내지 18 중량부를 투입하여 에탄올의 농도를 85 v/v%로 조절한 후에 교반하는 단계로, 상기 제1추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 상기 추출기에 함유되어 있는 에탄올의 농도를 85 v/v%로 조절한 후에 24시간 동안 교반하여 프로폴리스에 함유되어 있는 유효성분을 추출하는 단계다.

상기 제3추출단계(S105)는 상기 제2추출단계(S103)를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 70 v/v%로 조절한 후에 교반하는 단계로, 상기 제2추출단계(S103)를 거친 혼합물에 정제수 35.5 내지 36 중량부를 투입하여, 상기 추출기에 함유되어 있는 에탄올의 농도를 70 v/v%로 조절한 후에 24시간 동안 교반하여 프로폴리스에 함유되어 있는 유효성분을 추출하는 단계다.

상기 가열단계(S107)는 상기 제3추출단계(S105)를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 55 v/v%로 조절한 후에 가열하는 단계로, 상기 제3추출단계(S105)를 거친 혼합물에 정제수 55 내지 55.5 중량부를 투입하여, 상기 추출기에 함유되어 있는 에탄올의 농도를 55 v/v%로 조절한 후에, 45 내지 55℃의 온도로 30 내지 90분 동안 가열하여 이루어진다.

상기 정치여과단계(S109)는 상기 가열단계(S107)를 거친 혼합물을 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수하여 여과하는 단계로, 상기 가열단계(S107)를 거친 혼합물을 12 내지 24 시간 동안 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수한 후에 여과지로 여과하여 이루어진다.

이때, 여과지는 여과지를 통과할 수 있는 물질의 크기가 1 내지 10 마이크로미터인 여과지를 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 정치여과단계(S109)를 거치면, 수지나 왁스 성분 등이 제거되어 식품이나 화장품의 원료로 적용할 수 있으며, 농도가 약 1 v/v% 정도인 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분이 추출된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법과 그 추출방법을 통해 추출된 유효성분의 종류 및 수율을 실시예를 들어 설명한다.

<실험예 1>

에탄올 농도에 따른 프로폴리스의 용해 정도를 확인하기 위해 시험관 7개에 프로폴리스 추출물을 0.5㎖씩 투입하고 각각의 시험관에 에탄올과 정제수의 혼합물을 첨가하되, 시험관에 따라 에탄올 농도를 30 내지 90v/v%로 구분하여 투입한 후에 관찰하여 아래 도 2에 나타내었다.

아래 도 2에 나타낸 것처럼 70 내지 90v/v%의 에탄올 농도에서는 프로폴리스가 잘 용해되었으나, 에탄올의 농도가 30 내지 60v/v%에서는 프로폴리스의 용해도가 낮아져 용액에 백탁 현상이 발생한 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 추출공정에서는 초기 에탄올의 농도를 95v/v%로 시작하여 70v/v%까지 변화시키는 것이 바람직하다고 판단되었다.

<실시예 1>

프로폴리스 원괴 300g 및 농도가 95v/v%인 에탄올 600㎖를 추출기에 투입하고 통상에 방법에 따라 상온에서 24시간 교반한 후에 정제수 70.6㎖를 추가하여 추출기 내에 에탄올 농도를 85v/v%로 조절한 후에 다시 24시간 교반하고, 교반이 완료되면 추출기 내에 정제수 89.4㎖를 투입하여 추출기 내에 에탄올의 농도를 75v/v%로 조절한 후에 24시간 동안 교반하고, 교반이 완료되면 추출기 내에 정제수 54.3㎖를 다시 투입하여 추출기 내에 에탄올의 농도를 70v/v%로 조절한 후에 24시간 동안 교반하여 추출된 추출액을 여과지(5㎛) 여과하여 670㎖의 프로폴리스 추출액을 추출하였다.

<비교예 1>

프로폴리스 원괴 300g 및 농도가 95v/v%인 에탄올 814.3㎖를 추출기에 투입하고, 통상에 방법에 따라 상온에서 4일간 교반하여 추출된 추출액을 여과지(5㎛)로 여과하여 670㎖의 프로폴리스 추출액을 추출하였다.

<비교예 2>

프로폴리스 원괴 300g 및 농도가 70v/v%인 에탄올 814.3㎖를 추출기에 투입하고, 통상에 방법에 따라 상온에서 4일간 교반하여 추출된 추출액을 여과지(5㎛)로 여과하여 670㎖의 프로폴리스 추출액을 추출하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 추출된 프로폴리스 추출액에 함유되어 있는 유효성분을 비교하기 위해서 HPLC로 유리당 조성 및 ICP로 무기성분 함량을 분석하였으며 건강기능식품공전의 플라보노이드 함량 분석법으로 총 플라보노이드 함량과 추출액의 고형분 함량 등을 분석하여 아래 표 1에 나타내었다.

<표 1>

위에 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예 1에 의한 추출방법으로 추출된 프로폴리스 추출물에서 중요 성분인 총플라보노이드 및 고형분 함량이 가장 높았으며, 무기물 성분 중에서 마그네슘, 망간, 아연, 철, 인 등의 성분이 단일 에탄올 농도 추출시보다 높게 나왔고, 유리당의 추출도 95v/v%의 단일 농도에서 추출하는 것보다 Fructose와 Glucose가 높은 함량을 나타내었다.

<실험예 2>

프로폴리스 원괴 100g 및 95v/v% 에탄올 200㎖를 추출기에 투입하고 통상에 방법에 따라 상온에서 12시간 이상 교반하여 유효성분 추출액을 추출하고, 추출액 을 10㎖씩을 7개의 시험관에 각각 나눠서 투입하고, 각각의 시험관에 정제수를 첨가하되, 에탄올의 농도가 30 내지 90v/v%를 나타내도록 각각 다르게 첨가하고, 각 시험관을 50℃에서 1시간 가열처리하고 12시간 동안 정치시킨 후 수지 및 왁스, 색소 등의 침전 유무를 관찰하여 아래 도 3에 나타내었다.

또한, 정제수 100㎖를 넣은 유리컵에 각 시험관에서 채취된 상등액 1㎖를 적하하고 잘 저은 후에 부유물의 발생 유무를 관찰한 뒤에, 유리컵 내에 액을 버리고 유리컵을 건조시킨 후에, 유리컵의 무게 변화를 측정하여 프로폴리스추출의 수분산성 개선 정도를 확인하여 아래 표 2에 나타내었다.

<표 2>

위에 표 2 및 아래 도 3에 나타낸 것처럼 에탄올의 농도가 60v/v%이하에서는 수지, 왁스 등 점착성 성분의 침전이 발생하였으며, 상등액을 정제수 및 음료 등과 혼합시 부유물 및 용기 내벽 부착이 없었으며, 상등액의 총 플라보노이드 성분이 가장 높게 유지되는 50v/v% 초과 내지 60v/v% 미만이 가장 적절하여, 본 발명에서는 가열단계를 실시하기 전에 에탄올의 농도를 55v/v%로 조절하였다.

<실시예 2>

프로폴리스 원괴 150g에 농도가 95v/v% 에탄올 225㎖를 추출기에 투입하고, 통상에 방법에 따라 상온에서 24시간 교반한 후 정제수 26.5㎖를 추가하여 추출기 내에 에탄올 농도를 85v/v%로 조절한 후에 다시 24시간 동안 교반하고, 교반이 완료되면 추출기에 정제수 53.9㎖를 투입하여 추출기 내에 에탄올 농도를 70v/v%로 조절한 후에 다시 24시간 동안 교반하고, 교반이 완료되면 추출기에 정제수 83.2㎖을 투입하여 에탄올의 농도를 55v/v%로 조절하고, 농도가 조절된 추출기 내에 혼합물을 50℃에서 1시간 동안 가열시킨 후에 12시간 동안 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액 회수하여 5㎛여과지로 여과하여 정제된 총 플라보노이드 농도가 1v/v%인 프로폴리스추출액 240㎖를 추출하였다.

상기 실시예 2를 통해 추출된 프로폴리스 추출물은 실시조건 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 추출된 프로폴리스 추출물과는 달리 정제수 및 음료와 혼합시 침전물이 발생하지 않았으며, 용기 등의 내벽에 부착되는 현상이 발생하지 않았다.

따라서, 본 발명에 따른 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법은 추출공정이 간단하면서도 프로폴리스의 유효성분을 높은 수율로 추출할 수 있으며, 수지나 왁스 성분 등이 제거되어 식품이나 화장품의 원료로 적용할 수 있는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.

S101 ; 제1추출단계
S103 ; 제2추출단계
S105 ; 제3추출단계
S107 ; 가열단계
S109 ; 정치여과단계

Claims (5)

1. 프로폴리스 원괴 및 95 v/v% 농도의 에탄올을 교반하는 제1추출단계;
   상기 제1추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 85 v/v%로 조절한 후에 교반하는 제2추출단계;
   상기 제2추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 70 v/v%로 조절한 후에 교반하는 제3추출단계;
   상기 제3추출단계를 거친 혼합물에 정제수를 투입하여 에탄올의 농도를 55 v/v%로 조절한 후에 가열하는 가열단계; 및
   상기 가열단계를 거친 혼합물을 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수하여 여과하는 정치여과단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1추출단계는 프로폴리스 원괴 100 중량부 및 95 v/v% 농도의 에탄올 150 중량부를 추출기에 투입하고 24시간 동안 교반하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2추출단계 및 상기 제3추출단계는 24시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가열단계는 45 내지 55℃의 온도로 30 내지 90분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 정치여과단계는 상기 가열단계를 거친 혼합물을 12 내지 24 시간 동안 정치하고, 정치된 혼합물의 상등액을 회수한 후에 여과지로 여과하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수분산성이 개선된 프로폴리스의 유효성분 추출방법.

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