KR101386006B1 - 남태평양 자연산 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 이용한 푸코이단 추출과 저분자화 된 푸코이단 제조방법 - Google Patents
남태평양 자연산 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 이용한 푸코이단 추출과 저분자화 된 푸코이단 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 이용한 푸코이단 추출과 저분자화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 남태평양 자연산인 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 이용하여 푸코이단을 추출, 수득 및 저분자화 하는 기술로, 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 세척, 탈염, 마쇄한 다음 효소처리, 가온하여 반응시키고 추출하여 푸코이단을 저분자화 함으로서, 이를 잘 흡수할 수 있는 큰 실말(Limu moui)을 이용한 푸코이단 추출과 저분자화 된 푸코이단의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 이용한 푸코이단 추출과 저분자화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 남태평양 자연산인 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 이용하여 푸코이단을 추출, 수득 및 저분자화하는 기술로, 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 세척, 탈염, 마쇄한 다음 효소처리, 가온하여 반응시키고 추출하여 푸코이단을 저분자화 함으로서, 이를 잘 흡수 할 수 있는 큰 실말(Limu moui)을 이용한 푸코이단 추출과 저분자 화된 푸코이단의 제조방법에 관한 것이다.
푸코이단(Fucoidan)은 톳, 미역, 다시마, 감태, 큰 실말 등에 함유된 미끈미끈한 성분, 즉 점질다당류로 해조류의 건조물량 기준 2∼4％ 섬유질 다당체로 구성되어 있다. 갈조류에는 단백질과 지방은 미약하나 칼슘, 요오드 등 인체에 유익한 필수 미네랄과, 비타민 등의 영양소가 많이 함유되어 있고, 이 밖에도 미끈미끈한 성분 내에 콜레스테롤의 흡수를 억제 작용을 하는 알긴산, 혈압강하 작용으로 주목받고 있는 라미나린(laminarin) 등이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.
푸코이단(fucoidan)은 평균 분자량 15~50만의 황산화 푸코스-함유 다당류의 총칭으로서, 1) 푸코스(fucose)와 황산기만으로 이루어진 황산화푸칸, 2) 글루쿠론산, 만노스, 푸코스 및 황산기를 함유하는 황산화푸코스글루로만난, 예컨대, WO97/26896 공보에 기재된 황산화 푸코스-함유 다당-U(구성당 및 그의 몰비가 푸코스 : 만노스 : 갈락토스 : 우론산 : 황산기 = 약 10 : 7 : 4 : 5 : 20), 3) 푸코스 및 갈락토스로 이루어진 황산화푸코갈락탄, 예컨대, 국제특허출원 제PCT/JP00/00965호에 기재된 황산화푸코갈락탄(구성당 및 그의 몰비가 푸코스 : 갈락토스 = 1 : 1∼6), 및 4) 푸코스 및 만노스로 이루어진 황산화푸코스만난(sulfate ester-fucose-mannose 구성) 등을 포함한다 (Larsen, B., Acta. Chem. Scand.,12:1395, 1970). 상기 푸코이단은 특히 홍조류 또는 다시마 및 미역 등과 같은 갈조류에 다량 함유되어 있다. 천연상태의 푸코이단은 해조류 내에서 알긴산, 단백질 및 푸코이단 등으로 이뤄진 거대분자의 구성성분 중 하나로 존재한다.
푸코이단은 항암 작용, 항종양 작용, 항혈액응고 작용, 면역력 강화 작용, 간세포 성장 촉진 작용 및 항알레르기 작용 등과 같은 다양하고 우수한 활성을 갖는 것으로 알려져 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허 특2003-0020064호에서는 해조류로부터 추출된 푸코이단 함유 추출물에 유산균을 접종·발효시킨 푸코이단 함유 추출물을 포함하는 음료에 대해 기술하고 있다. 그러나 상기 문헌은 고분자량의 푸코이단을 천연상태 그대로 추출하거나 단순히 추출된 것의 기호성을 향상 시키거나 향미를 개선 시켜 음료로 이용하는 정도로, 인체 흡수를 위해서는 저분자화가 먼저 이루어져야 하는 푸코이단의 특성상 그 효용성을 기대하기 어렵다. 또, 갈조류 유래의 푸코이단(Fucoidan)은 현재 시판되고 있기도 하나 시판되는 제품들도 제대로 저분자화 시키지 않은 상태에서 기능성만 강조하는 상태로, 현재로서는 그 효과를 신뢰하기 어렵다. 그리고 푸코이단의 유용성을 인체에 활용하기 위해서는 무엇보다도 먼저 푸코이단의 효율적인 저분자화가 선행되어야한다.
최근 푸코이단의 유용성에 주목하고 있는 국내외의 많은 연구기관들이 푸코이단의 저분자화에 대한 연구를 활발히 진행 중이다. 그러나 아직까지 푸코이단 함유 유용 성분의 손실이나 저하 없이 푸코이단을 인체에 흡수 가능한 정도로 충분히 저분자화 할 수 있고 나아가 안전하고 대량생산까지 가능한 효과적인 방법은 없는 실정이다.
한편 대한민국 특허 10-0760815(2007. 9. 14) 갈조류 유래 후코이단의 저분자화 제조방법이 등록되었는데 이는 푸코이단 추출액을 비브리오 하일로티콜리(Vibrio hailoticoli) KCTC 10998BP와 스트렙토코커스 파에칼리스 (Streptococcus faecalis),·바실러스 메젠테리쿠스(Bacillus mesentericus),·클로스트리디움 부티리쿰(Clostridium butyricum)으로 이루어진 프로바이오틱스 및 이들 미생물의 당 전이 효소를 이용하여 저분자화하는 방법을 제공한다고 하고 있는데, 가장 염려되는 것은 제품의 안전성에 대한 보증이며 또한 공장 단위에서 적용함에 복잡하고 시간상으로 효율성이 의심된다. 즉 Vibrio 속은 식중독의 원인균 즉 혈변을 일으키는 Vibrio parahaemolyticus의 병원성(Virulent)이 같은 Vibrio 속이라 전이 될 수도 있고 또 항생제 내성의 플라스미드 진(Gene)의 전이가 어느 단계에서 언제 일어날지 모르는 위험을 내포하고 있는 위에 여러 가지 미생물을 사용 발효를 하면서 저분자화 하는 공정은 개선 및 발전의 여지가 많다.
또한 감마-프로테오박테리아 (Gamma-proteobacteria) DS-01(KCTC-SD1006)를 배양시킨 배양액 또는 상기 배양액에서 분리한 효소액을 해조류에 첨가하고, 30~45℃, pH 5~6에서, 24~48시간동안 반응시키는 단계를 적용하는 등록 특허10-0992527 역시 미생물에 대한 안전에 대한 보장이 문제가 되고 또 효소처리를 24-48시간하는 등에 있어 개선 및 발전의 여지가 많다.
상기와 같은 다양하고 우수한 푸코이단의 활성이 알려지면서 해조류로부터 푸코이단을 분리 및 정제하기 위한 시도가 1980년대 이후 일본을 중심으로 이루어지고 있다. 일반적으로 해조류로부터 푸코이단을 생산하기 위해 사용되는 방법은 열수추출법, 산 가수분해 추출법 및 효소 추출법 등을 포함 한다.
상기 푸코이단 추출 방법들 중 산 가수분해 추출법이 가장 널리 사용되고 있다. 하지만, 산 가수분해 분해법은 중화공정을 반드시 필요로 하고, 중화적정조작이 미비할 경우 최종제품에 강산이 잔재하게 될 우려가 있다.
또한, 종래의 방법들은 푸코이단을 포함하는 수용성 성분의 추출을 용이하게 하기 위하여, 통상적으로 해조류를 미세분말화하는 전처리 과정을 거친다. 하지만, 해조류를 미세하게 분말화하면 그 표면적 확대로 인하여 수분을 과도하게 흡착하므로 추출과정 중 과량의 용매가 필요하게 되는 문제가 있고, 또한 고형분의 함량이 매우 적어져 생산 경비에 비하여 그 수율이 현저히 낮아 비경제적이라는 문제점을 갖고 있다.
그리고, 큰 실말(Limu moui)로 부터 추출한 푸코이단은 푸코스 다당체가 우리 인체 소화효소로 분해가 되지 않는 베타결합으로 폴리머(3백만 에서 5백만 달톤)로 구성되어 있어 일부는 고분자로 흡수된다는 연구논문이 발표되고 있으나 대부분은 흡수되지 않고 배설됨으로 그 효력을 기대하기가 어려운 상태이며 또 한편으로는 저분자화하는데 사용되는 미생물의 안전성이 보장되지 않아 안전한 저분자 푸코이단의 생산이 요구되고 있다.
푸코이단은 사람이 소화시키기에 불가능한 고분자의 난분해성 다당체로 구성되어 있어, 저분자화하지 않고 이용할 경우에는 상기의 유익한 생리활성 성분이 인체에 활용되는 것은 거의 불가능하다는 문제점이 있다.
한편으로 푸코이단을 농축하고 분말로 만들어 건강기능식품의 원료로 사용하거나 타정하여 정제, 혹은 캡슐에 충진한 제품으로 개발하게 될 때 푸코이단 추출물에 함유된 소량의 비소를 위시하여 중금속이 건강에 지장을 초래할 수 있는 농도에 도달될 수 있어 이를 제거하는 추출기법이 요구된다.
또한, 해조류에서 유용성분을 추출하고 생성되는 화이바(잔사)에 대한 처리가 원활이 이루어지지 않으므로 야기되는 환경오염에 대한 해결책이 요구된다.
이에 따라, 수율 및 생리활성이 우수하고 안전한 저분자화 된 푸코이단을 제조하는 방법이 요구되는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 갈조류 큰 실말(Limu moui)로 부터 푸코이단을 추출하는 효과적인 방법을 개발하기 위하여 연구를 거듭하던 중, 갈조류인 큰 실말(Limu moui)로 부터 푸코이단을 추출, 저분자화 할 수있는 효소; 엔도 베타-1,3 글루카나제 (Endo-β-1,3 Glucanase)를 표고버섯으로 부터 추출, 분리하고, 큰 실말(Limu moui)로 부터 푸코이단 추출과정에 상기 효소를 이용, 반응시켜 갈조류 큰 실말(Limu moui)로 부터 푸코이단의 추출효율을 향상시키는 동시에 저분자화 함으로써 추출 및 저분자화에 적정을 기하고 안전한 저분자 푸코이단을 제조 할 수 있는 큰 실말(Limu moui)을 이용한 추출과 저분자화 된 푸코이단을 제공하기 위한 것이다.
한편 고농도의 푸코이단 혹은 분말 상태의 푸코이단을 얻기 위하여서는 효소처리를 나중에 실시함으로 한외여과막 처리로 야기될 수 있는 저분자 푸코이단의 손실을 방지하고 푸코이단을 추출 후 푸코이단추출액과 식이섬유를 분리한 다음 한외여과막(Ultra filterration)을 사용하여 비소를 비롯하여 중금속을 제거한 다음, 원하는 분무건조에 적합한 농도인 ~10 Brix의 농도로 농축하고 추출액의 pH를 5.0, 온도를 50℃로 조정하여 효소처리를 30분 동안 교반하면서 실시 저분자화 하고 이를 동결 혹은 분무 건조하여 분말 푸코이단을 생산하는 공정도 포함한다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 큰 실말(Limu moui)은 남태평양 자연산으로 이미, 이취가 없어, 큰 실말(Limu moui)을 이용한 추출과 저분자화 된 푸코이단 제조방법에 의하여 보다 효율적인 푸코이단의 추출과 저분자화가 동시에 실시되어져 혈액응고 저지, 항산화 작용 등의 유용한 활성을 지닌 푸코이단을 높은 수율로 얻을 수 있는 효과가 있다.
그리고 고도로 농축한 푸코이단 및 분말 푸코이단에 비소를 포함한 중금속이 인체에 유해한 농도로 존재할 우려가 없는 안전한 푸코이단을 제공하며,
또한, 본 발명은 푸코이단을 저분자화 할 때 효소처리를 함으로써 생리활성에 중요한 역할을 하는 황산기 함량에 별 차이가 없는 등 구조적 변형이 발생되지 않으면서도 저분자화 된 푸코이단을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 항혈전 활성 및 항산화 활성이 더욱 우수한 푸코이단을 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효소처리를 이용하는 경우 종래 산 분해 추출법에 비해 안전성의 향상, 생산 비용의 감소 및 생산 수율의 향상을 가져올 수 있으므로, 식품, 화장품 및 약품 분야에서 주목받는 푸코이단을 대량생산할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 큰 실말(Limu moui)을 주원료로 하여 푸코이단을 추출하고 이를 저분자화하는 작업 흐름도
도 2는 본 발명의 큰 실말(Limu moui)을 주원료로 하여 푸코이단을 추출액의 당농도 측정 그래프
도 2는 본 발명의 큰 실말(Limu moui)을 주원료로 하여 푸코이단을 추출액의 당농도 측정 그래프
본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 통해서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
갈조류인 큰 실말(Limu moui)의 푸코이단 추출과 저분자화 방법
본 발명은 남태평양 자연산인 갈조류 큰 실말(Limu moui)을 이용하여 푸코이단을 추출, 수득 및 저분자화 하는 기술에 관한 것으로,
도 1은 본 발명의 큰 실말(Limu moui)을 주원료로 하여 푸코이단을 추출하고 이를 저분자화하는 작업 흐름도에서 나타낸바와 같이, 채취된 갈조류를 저장 및 운반 시 변질을 방지하기 위하여 염장하여 저장하게 된다.
따라서, 염장된 갈조류를 이용 시에는 세척과 탈염을 실시한 후에 사용하는 것으로, 본 발명에서는 염장된 큰 실말(Limu moui) 2.5 kg을 흐르는 물 또는 수돗물로 3회 세척하여 0.1% 이하의 염도로 탈염한 후, 마쇄기로 이송하고, 큰 실말(Limu moui)의 2배(중량비)의 물을 넣고, 식초 50~60 ml를 넣어 pH 4.5~5.0로 조절하고, 신선한 생 표고버섯 60 g에 pH 5.0의 Potassium acetate 5mM의 완충용액 1 리터(L)를 넣고 마쇄하여 추출, 필터한 효소 엔도 베타-1,3 글루카나아제 (Endo-β-1,3 Glucanase)를 사용하여 효소 처리하고, 반응온도를 45~50℃, pH 4.5~5.0에서 0.5~1시간 교반하면서 반응시켜 저분자화하는 반응단계;
상기 반응시킨 큰 실말(Limu moui)을 80~85℃로 가온하여 효소활성을 불활성화 하고, 2~3시간동안 교반하여 푸코이단을 추출하는 것으로 3~3.5 리터(L)의 푸코이단 추출액을 획득하는 추출단계;
상기 추출단계의 푸코이단 추출액을 필터 혹은 원심분리하여 섬유질(식이섬유) 0.7~1.0 kg를 분리 제거하는 섬유질 분리단계를 포함하여 푸코이단을 얻는 것을 특징으로 하는 큰 실말(Limu moui)을 이용한 추출과 저분자화 된 푸코이단 제조방법을 제공하고자 하였다.
상기 푸코이단 제조방법에서 추출된 푸코이단 추출액의 당도(Brix)는 0.4~0.8로 이를 농축하여 당도를 1.0, 2.0, 혹은 3.0으로 하여 푸코이단 음료 용액으로 사용할 수 있다.
그리고, 상기 추출된 푸코이단 추출액의 당도(Brix)를 1.0으로 농축하고, 오스왈드 점도계를 사용하여 비점도를 측정한 결과 4.9 cp로 나타났다.
한편 상기 섬유질 분리단계에서 고농도의 푸코이단 혹은 분말 상태의 푸코이단을 얻기 위하여서는 효소처리를 나중에 실시함으로 한외여과막 처리로 야기될 수 있는 저분자 푸코이단의 손실을 방지하고 푸코이단을 추출 후 푸코이단추출액과 식이섬유를 분리한 다음 한외여과막(Ultra filterration)을 사용하여 비소를 비롯하여 중금속을 제거하고, 분무건조에 적합한 농도인 ~10 Brix의 농도로 농축하고 푸코이단 추출액의 pH를 5.0, 온도를 50℃로 조정하여 효소처리를 30분 동안 교반하면서 실시하여 저분자화하고 이를 동결 혹은 분무 건조하여 분말 푸코이단을 생산하는 공정도 포함한다.
효소처리에 의한 푸코이단 저분자화
효소처리에 의한 푸코이단 저분자화를 위하여, Viscozyme L (Novozymes)을 담체(알긴산 beads)에 고정화 시키거나, 혹은 그대로 반응시켜 활성을 [실시예 1]에서와 같이,
생 표고버섯에서 추출한 효소와 비교한 결과를 살펴보면 표 1과 같이 확인할 수 있었으며, 버섯에서 추출한 효소의 활성이 훨씬 좋아 오스왈드 점도계를 이용하여 위, 아래 눈금을 통과하는 시간이 짧아 저분자화가 더 진행되어 점도가 낮은 것을 확인할 수 있었다.
| 년.월.일 | 버섯량 (g) | 효소, 추출액(L) |
Brix
(당도) |
pH |
점도
(유속) |
비 고 |
| 2013.05.17 | 0 | 물 | - | - | 12초63 | |
| 2013.05.17 | 0 | Fucoidan 추출액 | 1.0 | 5.0 | 5분20초18 | 효소처리 없이 |
| 2013.05.17 | 0 | Viscozyme | 1.0 | 5.0 | 4분30초50 | 대종상사제품 |
| 2013.05.17 | 0 | 고정화 효소 | 1.0 | 5.0 | 4분40초84 | Viscozyme을 알긴산 beads에 고정화 |
| 2013.05.17 | 30 | 버섯 효소 | 1.0 | 5.0 | 2분34초32 | 신선한 표고 |
| 2013.05.21 | 30 | 추출액 3.7 |
0.7 | 6.3 | 6분49초00 | 버섯과 효소추출액을 분리하지 않은 상태 |
| 2013.05.22 | 185(동결) 동결 건조한 표고버섯 185g을 사용 | 추출액 3.3 | 0.8 | 6.1 | 2분05초00 | 화이바 700g |
| 2013.05.24 | 90(363/4) 동결 건조한 표고버섯 363g을 약1/4 분량인 90g을 사용 | 추출액 3.1 | 1.0 | 5.5 | 2분15초00 | 화이바 850g |
| 2013.05.31 | 60 | 추출액 3.2 | 0.5 | 4.7 | 2분04초00 | 화이바 700g |
| 2013.06.12 | 60 | 추출액 3.3 | 0.7 | 5.3 | 2분46초00 | 화이바 1,040g |
| 2013.06.25 | 60 | 추출액 3.4 | 0.5 | 4.7 | 화이바 700g | |
| 2013.08.06 | 60 | 추출액 3.6 | 0.4→1.0 | 4.7 | 1분11초00 | 화이바 650g |
| 2013.08.07 | 30 | 추출액 3.5 | 0.5→1.0 | 5.1 | 2분00초00 | 효소반응시간 30분, 추출시간 2시간으로 단축 |
상기 표 1의 큰 실말(Limu moui) 2.5 kg 추출과 효소처리 및 추출액 점도 비교표에서 큰 다당체는 점도가 크고 적은 다당체는 점도가 낮아 빨리 흘러 내는 점을 이용하여 점도를 오스왈드 점도계를 사용하여 온도 20℃에서 측정한 표를 나타낸 것으로,
1). 상기 표 1에서, 맨 위란의 물의 점도는 오스왈드 점도계 눈금 상단에서 하단 눈금에 흘러내리는 시간을 측정한 결과 12초 63이었다. 그리고 푸코이단 추출액을 효소 처리하지 않은 상태 즉 고분자인 상태에서 점도를 측정한 결과 5분 20초 18이였고, 시판하는 Viscozyme을 처리한 다음에 점도를 측정한 결과 4분 30초 50으로 저분자화가 어느 정도 일어났다는 증거라고 할 수 있다. 그리고 이 효소를 알긴산 Beads에 고정화시켜 (계속 사용하기 위하여) 그 활성과 반응 결과를 측정한 결과 4분 40초 84로 효소 활성이 고정화로 인하여 조금 낮게 된다는 것을 확인 할 수 있었다.
다음 표고버섯으로 부터 효소를 추출하여 사용한 결과 2분 34초 32로 시판하는 효소보다 활성이 좋아 저분자화가 더 진행 된 것을 확인할 수 있었다.
2). 상기 표 1에서, 마지막 란(2013.08.07) 및 그 바로 위의 것(2013.08.06)은 신선한 표고를 농협공판장에서 구매하여 바로 실험에 사용한 결과로 효소를 1시간 반응하였을 때 1분11초00로 저분자화가 과도하게 진행된 것을 추정할 수 있어, 다음(2013.08.07)은 버섯을 반인 30g으로 줄이고 반응시간을 30분으로 줄여 처리한 결과 2분00초00로 신선한 표고를 사용하면 효소활성이 좋아 표고버섯의 구매 사용량을 줄이고 반응 시간을 줄여서 소기의 목적을 달성할 수 있다는 것을 확인 하였습니다.
표 1에서 보시다시피 표고버섯을 첨가하고 열수추출을 하였을 때, 점도(유속)이 많게는 2분에서 1분 사이로 측정이 되었으나, 후코이단과 고정화 효소를 사용 하였을 때에는 훨씬 오랜 시간이 걸렸음을 확인할 수 있었으며,
상기 표 1의 추출액은 큰 실말(Limu moui) 2.5kg에 버섯효소와 열수추출을 통하여 얻은 액체(L)의 용량입니다.
그리고, 시간의 단축이 저분자화를 나타내는 것으로, 점성이 클수록(고분자) 점도계에서 떨어지는 시간은 길어지고, 점성이 적을수록(저분자) 떨어지는 시간을 짧아지게 되는 경과를 얻었다.
[실험 결과]
효소량과
반응시간에 따른
푸코이단의
저분자화
변화
상기 [실시예 1]에서와 같은 조건하에서, 푸코이단을 추출하는데 신선한 생 표고버섯 60g에서 30g으로 절반을 사용하여 이로부터 효소를 추출하여 사용하고, 반응시간을 1시간에서 30분간으로 단축하고, 추출시간을 3시간에서 2시간으로 단축하여 반응하여 추출한 결과, 3.6리터(L)의 푸코이단 추출액을 획득하였으며,
이의 당도(Brix)를 1.0으로 조절하고 비점도를 측정한 결과 9.0 cp로 효소량과 반응시간에 따라 저분자화가 적게 일어나는 결과를 확인할 수 있었다.
또한, 상기 [실시예 1]에서와 같은 조건하에서, 추출한 푸코이단 추출액을 농축하여 DEAE Sepharose Column Chromatography를 실시하여 유리튜브에 10 ml 씩 분획(fraction)을 수집하여 Phenol-Sulfuric acid 분석법을 적용하여 당을 검사한 결과를 도 2에 나타낸 것으로,
도 2는 본 발명의 큰 실말(Limu moui)을 주원료로 하여 푸코이단을 추출액의 당농도 측정 그래프를 나타낸 것으로, 흡광도 측정 결과와 같이,
4개의 피크(peaks)가 나타났으며 첫 번째가 23%, 두 번째가 가장 많은 58%의 당이 용출되었으며, 3번째가 가장적은 5%, 마지막이 14%로 나타났다. 각 피크(Peak)에 해당되는 fraction tube를 통합하여 투석막(5000 dalton)을 사용 4℃에서 투석한 결과 대부분의 푸코이단이 막 밖으로 나와서[Brix: 5→0] 저분자화 된 푸코이단의 크기가 5000 달톤 이하임을 예측하게 되었다.
저분자화로 추출된 푸코이단을 활용한 제품
1) 푸코이단 음료
상기 [실시예 1]에서와 같은 조건하에서, 추출한 푸코이단을 사용하여 표 2에서와 같이, 아로니아, 로즈마리, 솔순, 차가버섯 추출물, 올리고과당, 황금과 같은 부재료를 첨가하여 음료로 조제하여 관능검사를 실시한 결과에서, 아로니아, 차가버섯 추출물, 올리고과당, 황금 복합물을 적절히 첨가한 부분에서는 우수한 음료로 부각되었는데 반하여,
로즈마리, 솔순, 블루베리 추출물은 상당한 실험에서 검토되고 시험에 동원되었으나 결과적으로 부재료에서 탈락되고 다음과 같은 사양(표 2)으로 마무리되었으며 이에 함유된 푸코이단 함량은 미국 Atlas Bioscience에 의뢰하여 확인한 결과 다음 표 3과 같은 결과를 획득하였다.
| 순위 |
푸코이단
함량 |
아로니아 | 로즈마리 | 솔순 | 차가버섯 | 올리고당 | 황금 |
당도
( brix ) |
| 1 | 91 | (베리1) | - | - | - | 7.95 | 0.05 | 1 |
| 2 | 91 | 1 | - | 2.5 | 5.45 | 0.05 | 1 | |
| 3 | 91 | 1 | 2.5 | 5.45 | 0.05 | 1 | ||
| 4 | 91 | 1 | 2.5 | 5.45 | 0.05 | 2 | ||
| 5 | 91 | 1 | 2.5 | 5.45 | 0.05 | 3 | ||
| 6 | 91 | 1 | 1 | - | 6.95 | 0.05 | 1 | |
| 7 | 91 | 1 | 1 | - | 6.95 | 0.05 | 1 | |
| ⑧ | 95 | 1 | 1 | 2,95 | 0.05 | 1 | ||
| 주기: 1. 로즈마리 1ml을 증류수로 5ml로 희석하여 사용 2. ⑧ 관능검사 결과 선택된 사양 |
||||||||
상기 표 3. 미국 Atlas Bioscience 푸코이단 분석결과를 나타낸 것으로 푸코이단은 43.34 mg /ml이 분석된 결과를 나타내었다.
| 순위 | 푸코이단함량 (중량%) | 색상 | 냄새 | 맛 | 종합평가 | 비 고 |
| 1 | 91 | 5.8 | 6.7 | 6.6 | 6.7 | |
| 2 | 91 | 5.7 | 6.9 | 6.5 | 6.5 | |
| 3 | 91 | 5.5 | 6.6 | 6.7 | 6.6 | |
| 4 | 91 | 5.6 | 6.8 | 6.6 | 6.6 | |
| 5 | 91 | 5.6 | 6.7 | 6.6 | 6.6 | |
| 6 | 91 | 5.7 | 6.8 | 6.7 | 6.8 | |
| 7 | 91 | 5.8 | 6.8 | 6.7 | 6.8 | |
| ⑧ | 95 | 6.1 | 6.9 | 8.6 | 8.4 | |
| 주기: 1. 로즈마리 1ml을 증류수로 5ml로 희석하여 사용 2. ⑧ 관능검사 결과 선택된 사양 3. 선발된 50명 관능검사요원들의 평가를 산술평균한 수치 |
||||||
상기 표 2의 푸코이단 음료 사양서에 대하여 실시한 관능검사는 표 4의 푸코이단 음료 관능검사에 나타낸 것으로, 선발된 50명 관능검사요원들의 평가를 기준으로 하여 산술평균한 수치를 나타내었으며, 그 결과 푸코이단 함량이 95중량% 일 때가 색상, 냄새 맛의 종합평가에서 가장 좋은 결과를 나타내었다.
상기 관능검사는 아래의 표 8의 큰 실말 관련제품 [음료 및 과립] 관능 검사표에 의하여 실시하였으며, 검사대상 항목은 1.색상( 5색, 맑음, 탁함), 2. 냄새(향긋한 냄새, 신선한 냄새, 풀냄새, 흙냄새, 역한냄새, 기타), 3. 맛(짠맛, 신맛, 단맛, 매운맛, 쓴맛, 고소한맛, 기타), 4. 관능평가 종합(시원함, 뒷맛, 기타) 등으로 나누어 실시하였고, 평가 수치는 1에서 9까지로 별로(1)인 경우, 중간(5)인 경우, 아주 좋음(9)인 경우로 나누어 실시하였다.
2) 푸코이단 추출 후, 분리 제거한 식이섬유를 이용한 식이섬유 제품
상기 [실시 예 1]에서와 같은 조건하에서, 큰 실말(Limu Moui)로 부터 유용한 푸코이단을 추출한 푸코이단 추출액에서 섬유질을 분리 제거하는 단계에서 얻어지는 섬유질(식이섬유)을 이용하여 식이섬유 제품을 다음의 표 5, 표 6과 같이 제조하였다.
표 5의 식이섬유 과립 사양서 1 및 표 6의 식이섬유 과립 사양서 2에서와 같은 사양으로 과립을 제조하여, 관능검사와 아울러 시식하여 효능을 확인한 바 식이섬유 과립 사양서 1 이 식이섬유 과립 사양서 2 보다 나은 것으로 평가되었다.
| 원료 명 | 비율(중량%) | 비고 |
| 1. 큰 실말 식이섬유 | 80 | 수분 함량 10% 이하로 건조된 것 |
| 2. 미숫가루(보리 및 찹쌀가루) | 20 | |
| 합계 | 100 |
| 원료 명 | 비율(중량 %) | 비고 |
| 1. 큰실말 식이섬유 | 23 | 수분 함량 10% 이하로 건조된 것 |
| 2. 발아메밀분말 | 22 | |
| 3. 발아 현미분말 | 22 | |
| 4. 차전자피 | 15 | |
| 5. 가루시아 캄보디아 | 7 | |
| 6. 함초 분말 | 4 | |
| 7. 야콘 분말(이누린) | 4 | |
| 8. 계피 가루 | 3 | |
| 합 계 | 100 % |
상기 표 5의 식이섬유 과립 사양서 1 및 표 6의 식이섬유 과립 사양서 2에 대하여 실시한 관능검사는 표 7의 푸코이단 식이섬유 제품 관능검사결과에 나타낸 것으로 선발된 50명 관능검사요원들의 평가를 기준으로 하여 산술평균한 수치를 나타내었다. 그 결과 식이섬유 과립 사양서 1(표 5), 식이섬유 과립 사양서 2(표 6)에 대하여 색상, 냄새, 맛의 종합평가에서 모두 좋은 결과를 나타내었다.
| 제품구분 | 색상 | 냄새 | 맛 | 종합평가 |
| 식이섬유 과립 사양서 1 | 7.4 | 8.3 | 8.7 | 8.7 |
| 식이섬유 과립 사양서 2 | 7.5 | 8.0 | 8.2 | 8.2 |
| 평 균 | 7.5 | 8.2 | 8.5 | 8.5 |
※ 선발된 50명 관능검사요원들의 평가를 산술평균한 수치
상기 관능검사는 아래의 표 8의 큰 실말 관련제품 [음료 및 과립] 관능 검사표에 의하여 실시하였으며, 검사대상 항목은 1.색상( 5색, 맑음, 탁함), 2. 냄새(향긋한 냄새, 신선한 냄새, 풀냄새, 흙냄새, 역한냄새, 기타), 3. 맛(짠맛, 신맛, 단맛, 매운맛, 쓴맛, 고소한맛, 기타), 4. 관능평가 종합(시원함, 뒷맛, 기타) 등으로 나누어 실시하였고,
평가 수치는 1에서 9까지로 별로(1)인 경우, 중간(5)인 경우, 아주 좋음(9)인 경우로 나누어 실시하였다.
| 큰 실말 관련제품 [음료 및 과립] 관능 검사표 성명:_________________ 표본(번호)명:________________ 표본 형태:________________ 일시: _______________________ 관능검사 대상: 1. 색상( 5색, 맑음, 탁함), 색깔:____________________ 1____________________________5___________________________9 별로 중간 아주 좋음 2. 냄새(향긋한 냄새, 신선한 냄새, 풀냄새, 흙냄새, 역한냄새, 기타) 냄새: _______________________ 1___________________________5___________________________9 별로 중간 아주 좋음 3. 맛(짠맛, 신맛, 단맛, 매운맛, 쓴맛, 고소한맛, 기타), 맛; _______________ 1__________________________5____________________________9 별로 중간 아주 좋음 4. 관능평가 종합(시원함, 뒷맛, 기타) 평가: ____________________ 1__________________________ 5___________________________9 불가 중간 아주 좋다 5. 검사하시는 님의 의견: 6. 판매 할 대상과 판매 장소에 대한 의견 |
Claims (5)
- 갈조류인 큰 실말(Limu moui)을 수돗물로 세척하고, 0.1% 이하의 염도로 탈염한 후, 마쇄기로 마쇄하여 큰 실말(Limu moui)의 2배(중량비)의 물을 넣고 식초를 넣어 pH 4.5~5.0로 조절 준비하는 단계;
상기 준비된 큰 실말(Limu moui)에 생 표고버섯에 함유된 효소를 추출, 필터 하여 이를 사용하여 pH 4.5~5.0, 온도 45~50℃, 0.5~1시간 교반에 의해 저분자화 효소처리하는 반응단계;
상기 반응시킨 큰 실말(Limu moui)을 80~85℃로 가온하여 효소를 불활성화하고, 2~3시간동안 교반에 의해 푸코이단의 추출과 저분자화가 동시에 실시, 추출되어지는 추출단계;
상기 추출단계의 푸코이단에서 섬유질을 분리 제거하는 섬유질 분리단계를 포함하여 푸코이단을 얻는 것을 특징으로 하는 큰 실말(Limu moui)을 이용한 추출과 저분자화 된 푸코이단 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
생 표고버섯에 함유된 효소는 엔도 베타-1,3 글루카나아제 (Endo-β-1,3 Glucanase) 효소인 것을 특징으로 하는 큰 실말(Limu moui)을 이용한 추출과 저분자화 된 푸코이단 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
섬유질 분리단계에서 푸코이단 추출액과 섬유질을 분리한 다음 한외여과막(Ultra filterration)을 사용하여 비소를 비롯하여 중금속을 제거하고, 분무건조에 적합한 농도인 ~10 Brix로 농축한 후, 푸코이단 추출액의 pH를 5.0, 온도를 50℃로 조정하여 효소처리를 30분 동안 교반하면서 실시하여 저분자화 하고 이를 동결 혹은 분무 건조하여 분말 푸코이단을 얻는 것을 특징으로 하는 큰 실말(Limu moui)을 이용한 추출과 저분자화 된 푸코이단 제조방법.
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| CN109705232A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-03 | 金耀仑 | 一种低分子量褐藻糖胶的提取工艺及其在化妆品中的应用 |
| KR20210025252A (ko) * | 2019-08-27 | 2021-03-09 | (주)모아캠 | 효소처리를 통한 고순도 후코이단의 대량 제조 방법 |
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| KR20100004529A (ko) * | 2008-07-04 | 2010-01-13 | 호서대학교 산학협력단 | 초고압 효소처리를 이용한 푸코이단 제조방법 |
| KR20100138440A (ko) * | 2009-06-25 | 2010-12-31 | 주식회사 한립생명공학 | 푸코이단 분해 효소 및 이의 제조방법 |
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| KR102324675B1 (ko) | 2019-08-27 | 2021-11-11 | (주)모아캠 | 효소처리를 통한 고순도 후코이단의 대량 제조 방법 |
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