KR101389471B1 - 엽록소 함량 및 항산화 활성이 증진된 클로렐라 분말의 제조방법 - Google Patents
엽록소 함량 및 항산화 활성이 증진된 클로렐라 분말의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 (a) 클로렐라 분말에 에탄올을 첨가하여 추출한 후 여과하고 감압 농축한 후 동결건조하는 단계; 및 (b) 상기 동결건조한 클로렐라 분말에 물을 첨가하여 용액으로 제조하고, 상기 제조된 용액에 말토덱스트린을 첨가하여 혼합한 혼합물을 분무건조기를 이용하여 분무건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 클로렐라 분말의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 클로렐라 분말에 관한 것으로, 본 발명의 방법으로 제조된 클로렐라 분말은 기능성 물질인 엽록소를 효율적으로 추출하면서 항산화 활성 및 저장안정성이 우수한 클로렐라 분말을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 (a) 클로렐라 분말에 에탄올을 첨가하여 추출한 후 여과하고 감압 농축한 후 동결건조하는 단계; 및 (b) 상기 동결건조한 클로렐라 분말에 물을 첨가하여 용액으로 제조하고, 상기 제조된 용액에 말토덱스트린을 첨가하여 혼합한 혼합물을 분무건조기를 이용하여 분무건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 클로렐라 분말의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 클로렐라 분말에 관한 것이다.
현대인은 산소에 의한 산화적 스트레스(oxidative stress)에 항상 노출이 되어 있으며, 이러한 산화적 스트레스는 정상적인 경우 생체 내에 존재하는 항산화계에 의해 제거되지만 산업화 이후 계속적으로 증가한 각종 환경 오염물질, 흡연, 알콜 및 방사선 등은 산화적 스트레스를 가중시키고 있다. 인체는 산화촉진물질(prooxidant)과 산화억제물질(antioxidant)이 균형을 이루고 있으나 여러 가지 요인들에 의하여 이런 균형상태가 불균형을 이루게 되고 산화촉진 쪽으로 기울게 되면, 산화적 스트레스(oxidative stress)가 유발되어 잠재적인 세포손상 및 병리적 질환을 일으키게 된다. 이러한 산화적 스트레스의 직접적인 원인이 되는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 불안정하고 반응성이 높아 여러 생체 물질과 쉽게 반응하고, 체내 고분자들을 공격하여 세포와 조직에 비가역적인 손상을 일으키거나 돌연변이, 세포독성 및 발암 등을 초래하게 된다. 이런 관계로 활성산소를 소거하기 위한 항산화성 물질은 식품이나 천연물에서 찾고자 하는 노력이 많이 시도되고 있다.
조류(algae)는 분류학상 다양한 기원을 갖는 무리들을 포함하며 그 형태는 단세포형, 군체형, 사상형, 엽상형, 다세포형으로 다양하며, 크기도 매우 작아 현미경으로 관찰되는 미세조류에서부터 미역, 다시마 등의 대형조류로 구분된다. 대형조류는 식용으로 오랫동안 사용되어 왔으나 미세조류는 최근 생명공학의 새로운 분야로 인식되어 연구가 이루어지고 있다. 클로렐라는 녹조류에 속하며 담수 중에 증식하는 단세포 식물로 필수 아미노산 조성이 좋은 고 단백질 식품으로 총 아미노산 함량은 쇠고기에 비하여 월등히 높으며 단백질, 지질, 식이섬유, 비타민류와 무기질에 관하여 다른 식품과 비교할 수 없을 만큼 영양학적으로도 우수하다. 헤모글로빈과 유사한 구조를 가지며 구조식 내에 있는 마그네슘의 금속치환 성질에 의한 중금속 배출능력과 자외선에 대한 생체막 보호 및 항상성 유지에 도움을 주는 엽록소관련 화합물 및 지용성 항산화제로 널리 알려진 카로틴이 풍부하게 함유되어 있다. 또한, 동식물의 성장 촉진 및 유아와 성장기 어린이의 성장을 촉진함과 더불어 면역증강, 항균, 항암효과, 세포부활 등의 효과가 검증되어 보고되어 왔다. 클로렐라에 함유되어 있는 지용성 색소인 엽록소는 유용한 생리활성을 보유하고 있으나, 추출 후 단기간에 엽록소 색깔이 산화되어 문제점으로 부각되는 관계로 이를 해결하기 위한 연구가 선행되어야 하나 미흡한 실정이다.
미세캡슐화 기술은 불안정한 물질을 외부환경, 즉, 빛, 산소, 수분으로부터 보호하여 손실을 줄이고 반응성이 큰 물질을 격리시키고 독성, 냄새, 맛을 은폐시키며 고형화시켜 취급을 간편하게 하고, 내용물의 용출 속도를 조절하는 등의 목적으로 이용되고 있다.
한국등록특허 제0428732호에는 고도 불포화지방산 함유 클로렐라의 제조방법이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제0523241호에는 항염증 활성을 갖는 클로렐라 추출물을 함유하는 화장료 조성물이 개시되어 있으나, 본 발명의 엽록소 함량 및 항산화 활성이 증진된 클로렐라 분말의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엽록소 등의 기능성 물질을 효율적으로 추출하면서 항산화 활성이 증진되도록 클로렐라를 추출하고, 상기 추출된 클로렐라 추출물의 저장안전성을 높이고 가공소재로 사용이 용이하도록 부형제를 적정량 첨가한 후 분무건조하여 제조된 클로렐라 분말을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 클로렐라 분말에 에탄올을 첨가하여 추출한 후 여과하고 감압 농축한 후 동결건조하는 단계; 및 (b) 상기 동결건조한 클로렐라 분말에 물을 첨가하여 용액으로 제조하고, 상기 제조된 용액에 말토덱스트린을 첨가하여 혼합한 혼합물을 분무건조기를 이용하여 분무건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 클로렐라 분말의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 클로렐라 분말을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 클로렐라 분말을 이용한 가공식품을 제공한다.
본 발명의 방법으로 제조된 클로렐라 분말은 엽록소를 효율적으로 추출하면서 항산화 활성이 증진되고, 저장안전성이 좋고 흐름성이 우수할 뿐만 아니라 해조류 특유의 풍미나 냄새를 감소시켜 식품 및 화장품 등의 가공소재로 적당한 클로렐라 분말을 제공할 수 있다.
도 1은 건조조건에 따른 클로렐라 분말의 입자모양을 보여준다.
FD: 동결건조, A: 말토덱스트린 10% 첨가 후 분무건조, B: 말토덱스트린 20% 첨가 후 분무건조, C: 말토덱스트린 30% 첨가 후 분무건조
도 2는 건조조건에 따른 클로렐라 분말의 색도 변화를 보여준다.
Freeze drying: 동결건조, MD10%: 말토덱스트린 10% 첨가 후 분무건조, MD20%: 말토덱스트린 20% 첨가 후 분무건조, MD30%: 말토덱스트린 30% 첨가 후 분무건조
(A)는 상온에 보관, (B)는 암소에 보관하면서 5주간 7일 간격으로 측정한 것이다.
도 3은 건조조건에 따른 클로렐라 분말의 엽록소 함량 변화를 보여준다.
Control: 동결건조, Maltodextrin 10%: 말토덱스트린 10% 첨가 후 분무건조, Maltodextrin 20%: 말토덱스트린 20% 첨가 후 분무건조, Maltodextrin 30%: 말토덱스트린 30% 첨가 후 분무건조
(A)는 상온에 보관, (B)는 암소에 보관하면서 5주간 7일 간격으로 측정한 것이다.
FD: 동결건조, A: 말토덱스트린 10% 첨가 후 분무건조, B: 말토덱스트린 20% 첨가 후 분무건조, C: 말토덱스트린 30% 첨가 후 분무건조
도 2는 건조조건에 따른 클로렐라 분말의 색도 변화를 보여준다.
Freeze drying: 동결건조, MD10%: 말토덱스트린 10% 첨가 후 분무건조, MD20%: 말토덱스트린 20% 첨가 후 분무건조, MD30%: 말토덱스트린 30% 첨가 후 분무건조
(A)는 상온에 보관, (B)는 암소에 보관하면서 5주간 7일 간격으로 측정한 것이다.
도 3은 건조조건에 따른 클로렐라 분말의 엽록소 함량 변화를 보여준다.
Control: 동결건조, Maltodextrin 10%: 말토덱스트린 10% 첨가 후 분무건조, Maltodextrin 20%: 말토덱스트린 20% 첨가 후 분무건조, Maltodextrin 30%: 말토덱스트린 30% 첨가 후 분무건조
(A)는 상온에 보관, (B)는 암소에 보관하면서 5주간 7일 간격으로 측정한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 클로렐라 분말에 에탄올을 첨가하여 추출한 후 여과하고 감압 농축한 후 동결건조하는 단계; 및
(b) 상기 동결건조한 클로렐라 분말에 물을 첨가하여 용액으로 제조하고, 상기 제조된 용액에 말토덱스트린을 첨가하여 혼합한 혼합물을 분무건조기를 이용하여 분무건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 클로렐라 분말의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 클로렐라 분말의 제조방법에서, 상기 (a)단계는 구체적으로는 클로렐라 분말과 40~60%(v/v) 에탄올을 0.5~1.5:18~22 중량비율로 혼합한 혼합물을 45~55℃에서 3~5시간 동안 추출한 후 여과하고 감압 농축한 후 동결건조할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 클로렐라 분말과 50%(v/v) 에탄올을 1:20 중량비율로 혼합한 혼합물을 50℃에서 4시간 동안 추출한 후 여과하고 감압 농축한 후 동결건조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 클로렐라를 추출하는 것이 기능성 물질인 엽록소를 효율적으로 추출하면서 항산화 활성이 우수한 추출물을 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 클로렐라 분말의 제조방법에서, 상기 (b)단계는 구체적으로는 동결건조한 클로렐라 분말에 물을 첨가하여 3~4 Brix의 용액으로 제조하고, 상기 제조된 용액 중량대비 말토덱스트린을 10~30%(w/v) 첨가하여 혼합한 혼합물을 송풍 온도 160~180℃, 분무속도 500~700 L/시간 및 시료공급속도 6~10 mL/분으로 설정된 분무건조기를 이용하여 분무건조할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 동결건조한 클로렐라 분말을 3.5 Brix의 용액으로 제조하고, 상기 제조된 용액 중량대비 말토덱스트린을 10~30%(w/v) 첨가하여 혼합한 혼합물을 송풍온도 170℃, 분무속도 600 L/시간 및 시료공급속도 8 mL/분으로 설정된 분무건조기를 이용하여 분무건조할 수 있다. 상기와 같이 부형제인 말토덱스트린을 적정량 혼합하여 분무건조된 클로렐라 분말은 저장안전성이 증진되면서 품질 및 흐름성이 양호하여 가공소재로 활용이 적당한 분말로 제조할 수 있었다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 클로렐라 분말을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 클로렐라 분말을 이용한 가공식품을 제공한다. 상기 가공식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 클로렐라 분말을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 가공식품을 모두 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 실험재료
실험재료로 사용한 클로렐라(Chlorella sp.) 원말은 대상(주) 군산공장(한국)으로부터 구입하여 본 실험에 사용하였으며, 시료는 -20℃ 이하의 암소에 보관하면서 추출용 시료로 사용하였다.
2. 시료 추출방법
(1) 추출조건
(가) 용매추출
시료와 추출 용매비를 1:20으로 하여 증류수와 50% 에탄올로 50℃에서 4시간 동안 각각 환류냉각(CA-1112, Eyela Co., Japan) 추출하였다. 50℃ 조건에서 추출한 이유는 50℃ 이상의 추출조건에서 엽록소가 갈색화된 관계로 상기와 같은 조건에서 추출하였다. 추출물은 불순물을 제거하기 위해 Whatman No.2(Whatman International Ltd, UK)를 이용하여 여과시켰다. 여과된 용액은 감압농축기(Model N-1N, Eyela Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 감압 농축한 뒤, 동결건조(FreeZone 2.5, Labconco Co, USA)하여 70℃ 이하의 암소에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.
(나) 가압추출
시료와 추출 용매비를 증류수로 1:20으로 하여 가압 추출장치(Han Baek autoclave, Korea)를 이용하여 150 kPa에서 5분간 추출하였다. 얻어진 추출물을 감압여과장치로 여과하여 농축 및 동결건조한 후 실험에 사용하였다.
(다) 효소 추출
시료와 추출 용매비를 1:20으로 하여 0.1N HCl과 0.1N NaOH를 사용하여 pH 4.8로 조정하고 세포벽 분해효소인 Celluclast 1.5 L(Novozyme Co., Denmark)를 시료 중량 대비 2%의 농도로 첨가하였고, 50℃에서 1시간 동안 1차 가수분해하였다. Celluclast 1.5 L 처리 후 pH 8.0으로 재조정한 후 단백질분해효소인 Alcalase (Novozyme Co., Denmark)를 시료 중량 대비 2%의 농도로 첨가하여 50℃에서 1시간 동안 2차 효소분해 하였다. 효소 처리가 끝난 추출액은 95℃에서 20분간 처리하여 효소를 실활시킨 다음 감압여과장치로 여과하여 농축 및 동결건조 한 후 실험에 사용하였다.
(2) 미세캡슐화
클로렐라 에탄올 추출물에 함유된 엽록소의 안정화를 위해 피복물질로 식품가공용으로 주로 사용되는 말토덱스트린(maltodextrin, MD)을 이용하였다. 추출물 3.5 °Brix 100 mL에 말토덱스트린을 10%, 20%, 30%로 혼합하고 Homogenizer (X360, Human Co., Seoul, Korea)를 이용하여 10,000 rpm으로 5분간 균질화 하였다. 미세캡슐화를 위한 분무건조 조건은 송풍온도 170℃, 분무속도 600 L/hr, 시료공급속도 8 mL/min의 조건으로 Atomizer 타입의 분무건조기(Pilot spray dryer KL-8, Korea)를 사용하여 분말화 하였다.
3. 실험방법
(1)
전자공여능
측정
전자공여능(electron donating ability, EDA)은 1,1 diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)의 환원력을 이용하여 측정하였다. 즉, 추출물 1 mL에 4×10-4 M DPPH 용액(99.9% 에틸 알코올에 용해) 1 mL를 가하여 총액의 부피가 2 mL가 되도록 하였다. 이 반응액을 약 10초간 혼합하고 실온에서 30분간 방치한 후 분광광도계(Ultraspec 2100pro, Amersham Co., Sweden)를 사용하여 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여효과는 추출물의 첨가 전과 후의 차이를 백분율로 나타내었다.
EDA(%) = (1 - sample absorbance/control absorbance) × 100
(2)
ORAC
(
Oxygen
Radical
Absorbance
Capacity
) 측정
추출물의 항산화 활성은 ORAC(Oxygen Radical Absorbance Capacity) 분석법을 이용하였다. 본 실험에서 검액 및 표준액의 농도별 희석과 실험용 시료의 제조에는 중성 phosphate buffer(61.6:38.9 v/v, 0.75 M K2HPO₄와 0.75 M NaH2PO4)를 사용하였다. 검량 곡선을 작성하기 위하여 항산화 활성 비교 표준액으로 Trolox(Water soluble analogue of vitamin E, 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethlychroman-2-carboxylic acid, Aldrich Chem, Inc., USA)를 인산 완충액을 가해 각각 0.0, 1.65, 3.125, 6.25, 12.5, 25.0, 50.0 μM 농도로 희석하고 fluorescent stock(Sigma, St, Louis, MO, USA) 10 ㎕를 인산완충액(phosphate buffer) 50 mL에 용해하여 제조하였고 측정기기는 fluorescent microplate reader(Infinite M200 PRO, Tecan Co., Austria)를 사용하여 485 nm에서 전자가 여기 되고 538 nm에서 방출되게 조절하여 본 실험에 적용되었다.
(3) 총 엽록소함량 측정
총 엽록소함량 측정은 Kim 등의 방법에 의해 다음과 같이 측정하였다. 건조분말 0.05 g을 증류수 10 mL에 녹인 후 30분간 초음파 처리를 한 다음 현탁액 2 mL를 취하여 차광한 원심분리관에 넣고 알카리성 피리딘(pyridine) 용액 5 mL를 가한 후 60℃ 수욕 상에서 15분간 초음파 처리를 하였다. 3분간 4℃에서 3000 rpm으로 원심분리한 다음 상층액을 10 mL 갈색 m-플라스크에 옮긴 후 남아 있는 잔사는 반복 처리하여 최종 10 mL가 되도록 하였다. 알카리성 피리딘 용액을 대조군으로 하여 액층 1 cm, 파장 419 nm와 454 nm에서 흡광도를 측정하였다.
총 엽록소(mg/100 g)=C / S × 100
C: 엽록소(mg/L)= 8.970 × (7.19 E419 nm + 3.33 E454 nm)
S: 시료채취 mg 수/ 5
E419 nm: 419 nm의 흡광도
E454 nm: 454 nm의 흡광도
(4)
슈퍼옥사이드
라디칼
(
superoxide
radical
) 소거활성 측정
슈퍼옥사이드 라디칼 소거활성은 Nishikimi M 등의 방법에 따라 측정하였다. 희석한 시료 20 ㎕에 62 μM nitro blue tetrazolium(NBT)와 98 μM β-nicotinamide adenine dinucleotide(NADH)를 함유한 20 mM Tris 용액(pH 8.0) 800 ㎕를 혼합한 다음, 20 mM Tris 용액 80 ㎕와 33 μM phenazine methosulfate(PMS) 100 ㎕를 각각 첨가하였다. 즉, 비효소적으로 PMS/NADH로 유발된 슈퍼옥사이드 라디칼은 포르마잔을 측정하기 위해 560 nm에서 10분 동안 반응물의 흡광도를 측정하였고 아래 식으로 계산하였다.
슈퍼옥사이드 라디칼 소거능(superoxide radical scavenging ability) = [(AB)/A]×100
A : 시료를 첨가하지 않은 반응물의 흡광도
B : 시료를 첨가한 반응물의 흡광도
(5) 입자크기 및 입자모양 측정
클로렐라 추출물 분무건조 분말의 평균 입자크기를 알아보기 위해서 Laser particle size analyzer(LS-320, Backman Coulter Co., USA)를 이용하여 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)에 분산시켜 측정하였다.
또한, 분말의 입자모양은 표면 구조를 자세히 관찰하기 위해서 금이온 코팅(gold ion coating)한 후 주사전자현미경(Scanning electron microscope 160A, Shimazu, Japan)을 이용하여 3.0 kV에서 500배로 관찰하였다.
(6) 분무건조 분말의 저장안정성 분석
분무건조된 클로렐라 분말의 저장기간에 따른 색도 변화를 측정하기 위하여 분말을 페트리디쉬에 담아 색차계(Color difference meter, model JC 801, Color techno system Co., Japan)를 사용하여 7일 간격으로 5주간 상온에 보관하면서 L(명도)값, a(적색도)값, b(황색도)값을 측정하였으며, 미세캡슐화된 엽록소에 대한 저장 안정성은 분무건조 분말을 페트리디쉬에 담아 7일 간격으로 5주간 상온 또는 암소에 보관하면서 총 엽록소 함량을 측정하였다. 저장안정성 평가를 위한 대조구로는 50% 에탄올 추출조건에서 추출된 클로렐라 동결건조 분말을 사용하여 비교평가하였다.
(7) 통계 처리
실험결과는 SPSS 12.0 package로 통계처리 하였으며, 각 시료에 대한 평균±표준편차로 나타내었다. 각 시료에 대한 유의성 검정은 분산분석을 한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple test에 따라 분석하였다.
실시예
1: 항산화 활성
전자 공여능은 활성 라디칼에 전자를 공여하고 식품 중의 지방질 산화를 억제하는 목적으로 사용되며, 인체 내에서는 활성 라디칼에 의한 노화를 억제시키는 작용으로 이용되고 있으며 라디칼 소거작용은 인체의 질병과 노화를 방지하는데 대단히 중요한 역할을 한다. 추출방법에 따른 클로렐라 추출물의 전자공여능(Electron donating ability)을 하기 표 1에 나타내었다. 50% 에탄올 추출조건에서 클로렐라 추출물의 전자공여능은 29.19%로 가장 우수하였으며 효소분해 추출물이 11.47%로 가장 낮게 나타났다.
본 연구에서 사용한 ORAC 방법은 라디칼 연쇄반응(radical chain reaction)의 가장 핵심적인 단계인 수소전자 전달과 연관하여 AAPH(2,2'-azobis-2-methyl-propanimidamide, dihydrochloride)에 의해 생성된 자유 라디칼에 대한 항산화 물질의 소거 능력, 즉 라디칼 연쇄 절단형 항산화 물질 수용량(radical chain breaking antioxidant capacity)을 측정함으로써, 식품 내에 존재하는 소수성(hydrophobic) 성분과 친수성(hydrophilic) 성분 모두에 반응하기 때문에 응용범위가 넓은 장점을 가지고 있다. 추출방법에 따른 클로렐라 추출물의 ORAC 결과는 표 1과 같다. 열수 추출물의 ORAC값은 62.39 μmoles TE/g, 50% 에탄올 추출물이 150.44 μmoles TE/g이었고 가압 추출물이 120.43 μmoles TE/g, 효소 추출물이 134.04 μmoles TE/g로 분석되어 ORAC 측정에서는 효소분해 추출물과 50% 에탄올 추출물에서 높은 값을 나타내었다.
비효소적인 방법인 PMS/NADH로 유발된 슈퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical) 생성계인 경우 NBT는 자주색의 포르마잔(formazan)으로 환원된다. 시료 내 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 활성이 존재하는 경우, 시료첨가에 의해 포르마잔의 생성이 억제되며 흡광도가 감소하게 된다. 추출방법에 따른 클로렐라 추출물의 농도별 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 활성은 표 1과 같다. 그 결과, 50% 에탄올 추출물에서 48.91%로 가장 높은 활성을 보여주었고 열수 추출물에서 28.46%로 가장 낮은 활성을 보여 전반적으로 50% 에탄올 추출조건에서의 항산화 활성이 가장 우수함을 확인하였다.
| 추출조건 | 전자공여능(%) | ORAC(μmoles TE/g) | 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능(%) |
| 열수 추출(H2O) | 17.39±0.30b | 62.39±7.15c | 28.46±3.37c |
| 50% 에탄올 추출 | 29.19±0.37a | 150.44±4.45a | 48.91±0.84a |
| 가압(pressurization) 추출 | 14.58±0.95c | 120.43±11.64b | 32.96±4.84b |
| 효소분해(enzyme) 추출 | 11.47±0.64d | 134.04±11.57b | 35.86±4.14b |
실시예
2: 총 엽록소 함량 측정
추출방법에 따른 클로렐라 추출물의 총 엽록소 함량을 표 2에 나타내었다. 총 엽록소 함량은 50% 에탄올 추출물이 542.89 mg/100 g로 가장 많이 함유되어 있었고 열수 추출물이 93.88 mg/100 g으로 가장 적었다. Kim 등은 시중에 판매되고 있는 클로렐라 제품의 엽록소 함량 연구에서 시럽 타입에서 엽록소 함량이 30.8 mg/100 g, 타블렛 제품에서 123.7 mg/100 g 함유되어 있다고 보고하였는데 본 발명에서 선정한 추출조건의 경우 시중 제품에 비해 엽록소 함량이 우수하다 판단되었다. 따라서 50% 에탄올 추출조건은 클로렐라의 유용성분인 엽록소를 다량 추출할 수 있는 추출 방법이라 판단되며 식품의 추출용매로 사용가능하여 산업적 이용이 기대된다 하겠다.
| 추출조건 | 총 엽록소 함량(mg/100 g) |
| 열수 추출(H2O) | 93.88±0.03c |
| 50% 에탄올 추출 | 542.89±15.91a |
| 가압(pressurization) 추출 | 110.61±7.35b |
| 효소분해(enzyme) 추출 | 150.58±3.91b |
실시예
3: 분무건조 분말의 입자크기 및 입자모양
50% 에탄올 추출조건에서 추출된 클로렐라 추출물과 말토덱스트린(maltodextrin) 농도별 분무건조된 분말의 입자크기 및 모양은 표 3 및 도 1에 나타내었다. 분말의 입자크기는 동결건조 분말이 454.47 ㎛로 가장 입자가 컸으며,말토덱스트린(MD) 10%, 20% 및 30% 첨가구가 각각 24.15 ㎛, 28.10 ㎛, 32.49 ㎛를 나타내어 대조구인 동결건조 분말에 비해 상대적으로 입자크기가 작았으며, 부형제로 사용한 말토덱스트린 농도가 증가함에 따라 입자크기도 증가하였다. 또한, 입자모양은 동결건조의 경우 다공성의 형태를 보여주어 흡습에 따른 저장성이 나쁠 것으로 판단되었으며 분무건조된 분말의 경우 모두 구형의 형태로 흐름성이 양호할 것으로 사료되었다(도 1).
| Power Sample | Particle size (μm) |
| Freeze drying | 454.47±11.96a |
| MD 10% | 24.15±0.50b |
| MD 20% | 28.10±1.30b |
| MD 30% | 32.49±0.03b |
실시예
4:
분무건조
분말의 저장안전성
동결건조 및 분무건조 분말의 저장기간에 따른 색도 변화는 도 2에 나타내었다. 전반적으로 미세캡슐화된 분말의 색도는 빛에 노출된 것(상온보관)과 차단한 것(암소보관)과의 차이가 L, a 및 b값 모두 거의 나타나지 않았으나 대조구로 사용한 동결건조 분말은 빛을 차단하지 않았을 경우 L값은 40.73~43.48로 분무건조 분말에 비해 어두운 색깔을 보여주었고 a값은 -2.80에서 -2.65로 약간 증가하였으며, b값은 10.13에서 8.73으로 감소하여 엽록소가 감소함을 알 수 있었다. 이러한 결과는 부형제를 첨가하여 분무건조된 분말의 엽록소는 저장안전성이 증가함을 확인하였다.
동결건조 및 분무건조 분말의 저장기간에 따른 총 엽록소 함량 변화는 도 3에 나타내었다. 대조구인 동결건조 분말의 경우 5주간 저장기간 중 지속적으로 엽록소가 감소하였으며 빛에 노출된 실험구가 차단된 실험구에 비해 감소폭이 증가함을 알 수 있었다. 분무건조 분말의 경우는 저장기간동안 빛에 노출된 실험구와 차단된 실험구에서 뚜렷한 엽록소 함량의 변화가 나타나지 않아 식품 및 화장품 가공용 기능성 소재로 활용가능할 것으로 판단된다.
Claims (4)
- (a) 클로렐라 분말과 40~60%(v/v) 에탄올을 0.5~1.5:18~22 중량비율로 혼합한 혼합물을 45~55℃에서 3~5시간 동안 추출한 후 여과하고 감압 농축한 후 동결건조하는 단계; 및
(b) 상기 동결건조한 클로렐라 분말에 물을 첨가하여 3~4 Brix의 용액으로 제조하고, 상기 제조된 용액 중량대비 말토덱스트린을 10~30% 첨가하여 혼합한 혼합물을 송풍 온도 160~180℃, 분무속도 500~700 L/시간 및 시료공급속도 6~10 mL/분으로 설정된 분무건조기를 이용하여 분무건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 클로렐라 분말의 제조방법. - 삭제
- 제1항의 방법에 의해 제조된 클로렐라 분말.
- 제3항의 클로렐라 분말을 이용한 가공식품.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120128762A KR101389471B1 (ko) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 엽록소 함량 및 항산화 활성이 증진된 클로렐라 분말의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020120128762A KR101389471B1 (ko) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 엽록소 함량 및 항산화 활성이 증진된 클로렐라 분말의 제조방법 |
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|---|---|
| KR101389471B1 true KR101389471B1 (ko) | 2014-04-28 |
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ID=50658771
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| KR1020120128762A KR101389471B1 (ko) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 엽록소 함량 및 항산화 활성이 증진된 클로렐라 분말의 제조방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101389471B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101816115B1 (ko) | 2016-03-22 | 2018-01-08 | 대구가톨릭대학교산학협력단 | 미숙 무화과를 이용한 프로테아제 활성 및 저장안정성이 우수한 육류 연화제의 제조방법 |
| KR101880953B1 (ko) * | 2016-11-11 | 2018-08-24 | 경희대학교 산학협력단 | 엽록소 미세캡슐 및 이의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090032413A (ko) * | 2007-09-28 | 2009-04-01 | 광주과학기술원 | 안정화된 클로로필 ａ 조성물 |
-
2012
- 2012-11-14 KR KR1020120128762A patent/KR101389471B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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| KR101880953B1 (ko) * | 2016-11-11 | 2018-08-24 | 경희대학교 산학협력단 | 엽록소 미세캡슐 및 이의 제조방법 |
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