KR101461658B1 - 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법 - Google Patents

초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 관한 것으로써 다주파의 초음파를 발생시켜 프로폴리스 추출물의 유효성분을 효과적으로 추출하며 추출된 추출물에 대해서는 추출물의 용해성, 흡수성, 추출수율 등이 개선되고 플라보노이드계 물질의 함량이 증가되며 이에 더해서 추출공정의 주기시간(Cycle time)의 단축, 생산성 증가, 유틸리티 비용절감 및 생산제조 원가의 절감 효과로 생산성이 향상되도록 한 프로폴리스 제조방법에 관한 것이다.

Description

초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법{FABRICATING PROCESS FOR PROPOLIS USING ULTRASONIC GENERATOR}
본 발명은 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 관한 것으로써 다주파의 초음파를 발생시켜 프로폴리스 추출물의 유효성분을 효과적으로 추출하며 추출된 추출물에 대해서는 추출물의 용해성, 흡수성, 추출수율 등이 개선되고 플라보노이드계 물질의 함량이 증가되며 이에 더해서 추출공정의 주기시간(Cycle time)의 단축, 생산성 증가, 유틸리티 비용절감 및 생산제조 원가의 절감 효과로 생산성이 향상되도록 한 프로폴리스 제조방법에 관한 것이다.
프로폴리스는 벌집에서 얻어지는 지용성 복합체로 식물이 분비하는 왁스와 수지 물질을 모아 벌 자신의 침샘 분비물과 혼합하여 만든 수지성, 점착성, 고무상의 물질로 벌집 출입구에 발라 외부로부터 균의 유입을 막기 위해 사용하며, 주로 벌통 내의 표면틈새에 발라 빗물 및 냉기를 막았으며 벌집 전체 구조를 강화하기 위해 사용한다.
프로폴리스의 구성 물질 분포는 수지 40 ~ 45%, 밀랍 및 지방질 20 ~ 25%, 유성분 10%, 화분 5%, 유기물 및 무기물 5% 정도로 이루어져 있다.
프로폴리스의 플라보노이드계 (Flavonoid) 천연 항균물질 및 항산화에 관여하는 물질은 주요 성분으로는 테르텐류 (Terpene), 케르세친류 (Quercetin), 카페인산 (caffeic acid), 페놀류 (Phenolic acid) 등 약 200여종 이상으로 알려져 있으며 이러한 물질들은 천연 항균 및 항산화, 항암작용 등에 작용하는 물질이다.
프로폴리스 추출물을 추출하는 방법은 크게 에탄올 추출법, 물추출법, 초임계 추출법, 미셀화 추출법의 4가지 종류가 있다. 지용성 물질인 프로폴리스의 추출은 세계적으로 주로 에탄올 추출법이 사용된다.
대한민국 식품의약품안전처의 식품기능공전에 의하면 프로폴리스 추출물의 가공식품 규격에는 총 플라보노이드 (Total flavonoid), p-쿠마르산 (p-coumaric acid), 계피산 (Cinamic acid) 성분이 확인되어야 한다고 규정하고 있다.
현재까지도 지용성 물질인 프로폴리스 에탄올 추출법은 프로폴리스 원괴와 에탄올을 추출 탱크에서 대략 30 ~ 180일 정도 교반(혼합)하여 주면 프로폴리스가 추출되어지는 아주 간단하면서도 단순한 공정이다, 하지만 이러한 추출 방법은 프로폴리스가 가지고 있는 유효 성분인 총 플라보노이드 물질의 함량이 낮을 뿐만 아니라 과도한 추출시간 및 과도한 유틸리티 증가, 인건비 증가 등 시간과 비용이 과다하게 발생되므로 생산성이 낮은 단점이 있다. 또한 프로폴리스의 추출 및 숙성의 기간에 따라 프로폴리스 추출물의 플라보노이드 유효성분 함량이 달라져 일정한 품질을 보장할 수 없는 문제가 있다.
프로폴리스 추출방법에 관한 종래기술로는 한국공개특허 제2011-0120116호(발명의 명칭:항산화 활성이 증진된 프로폴리스 추출액의 제조 방법)가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 프로폴리스의 유효 성분인 플라보노이드계 물질을 효과적으로 추출하기 위하여 추출기의 내부에 초음파를 출력하는 초음파 출력부를 설치하고 추출기의 내부로 20KHz ~ 200KHz의 주파수를 갖는 초음파 가해주어 추출 용매의 분자운동을 활성화시킴으로써 프로폴리스 추출 원료를 파쇄시켜 추출물의 분자 구조를 저분자화함으로써 추출 효율이 극대화되고 프로폴리스의 플라보노이드계 물질함량의 증가와 Cycle time 단축, 수율향상 등 초음파에 의한 추출 용매의 수분 분자운동 활성화에 따른 추출효율의 상승효과, 초음파의 캐비테이션에 의한 분산효과 등을 향상시킬 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기한 종래의 에탄올 추출 공정의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 추출기에 초음파 출력부를 형성하여 추출공정에서 원료물질에 초음파를 가해줌으로써 추출비용의 감소, 추출시간의 단축 및 프로폴리스의 유효성분의 추출 효율을 높일 수 있는 프로폴리스 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 과제는 추출기의 내부의 초음파 출력부를 사용하여 원료에 강력한 초음파의 진동 에너지를 가해주어 프로폴리스 원료로부터 유효성분을 효과적으로 추출하고 플라보노이드 물질의 함량을 증가시켜 생산성 및 수율을 높일 수 있도록 한 프로폴리스 제조방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 프로폴리스 제조방법에서 초음파 출력부의 역할은 프로폴리스 원료와 에탄올의 혼합액에 기계적인 압력을 가해주어 혼합물에 진동을 발생시킴으로써 프로폴리스 원료의 파쇄를 증진시키고 이에 따라 프로폴리스 유효성분의 추출성능을 향상시키는 것이다.
본 발명에 따른 초음파 파동 추출기를 이용한 유효성분의 추출 및 수 분산화 성능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 의하면 추출공정에서 강력한 초음파에 의해 원료분자를 진동시킴으로써 혼합액에 수축과 팽창이 교대로 일어나고 초음파에 의한 파동이 혼합액으로 전파되어 프로폴리스의 유효성분의 추출성능이 향상될 수 있다. 여기서 강력한 초음파에 의한 진동 에너지(초음파 진동수 1초당 16,000 Hz 이상)에 의해 혼합액의 분자 간의 응집력이 파괴됨으로써 프로폴리스 기능성 성분인 플라보노이드계 물질(Flavonoid)의 추출성능이 향상되어 유효성분의 함량이 증가되게 된다.
또한 공기방울파동장치를 이용한 수 분산화 공정에서 교반날개에 의한 교반을 통해서 거시적인 수준에서의 혼합을 수행하고 압축공기방울분사기에 의한 압축공기의 분사를 통해서 미시적인 수준에서의 혼합을 가능하게 하므로 거시적 수준의 혼합과 미시적 수준의 혼합이 동시에 이루어지므로 프로폴리스의 수 분산화 성능이 향상된다. 미세 압축공기방울의 분사를 이용한 수 분산화공정을 통해 수지나 왁스 물질이 제거되기 때문에 프로폴리스 추출액에 침전물이 발생하지 않아서 프로폴리스 추출물의 유효성분을 놓치지 않고 섭취하여 인체에서 프로폴리스 유효성분의 흡수율을 크게 향상시킬 수 있고 또한 침전물에 의한 소위 백탁 현상이 없어서 음용 시에 용기나 구강내 목구멍에의 부착이 없기 때문에 잔량 섭취가 가능하고 음용시의 거북함이 줄어들어 남녀 또는 세대의 구분 없이 널리 섭취될 수 있다.
특히 초음파 파동의 효과와 미세한 압축공기방울분사의 작용으로 인해 프로폴리스의 유효성분의 추출성능이 향상되므로 프로폴리스의 케르세친, 카페인산, 디테르펜 등 항암작용을 하는 테르페노이드 및 플라보노이드 성분과 같은 유효성분을 효과적으로 추출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법의 공정을 순차적으로 도시한 흐름도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 사용되는 주요 구성들의 관계를 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 사용되는 초음파 파동 추출기의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 사용되는 공기방울파동장치의 구성을 도시한 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기방울파동장치를 이용한 프로폴리스 제조방법의 구성에 대하여 상세히 설명한다. 기재의 간소화를 위해 동일한 기능을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법의 공정을 순차적으로 도시한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 사용되는 주요 구성들의 관계를 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법(이하 '프로폴리스 제조방법'이라 함)을 구성하는 공정은 이하와 같다.
1) 프로폴리스 원괴 70kg과 pH7~8의 약 알칼리수가 74리터에 95%에탄올 주정 206리터를 혼합한 혼합액 280리터를 초음파 파동 추출기에 투입하여 초음파 파동을 가하면서 7 내지 14일 정도에 걸쳐 프로폴리스 유효성분의 추출 및 숙성 공정을 수행한다(S1). 초음파 파동 추출기에 투입되는 프로폴리스 원괴와 혼합액은 중량 기준 약 1:4의 비율을 갖는다. 이 때 초음파 파동을 가하는 시간은 1일 기준 6 내지 10시간 정도가 적절하다. 초음파 파동 추출기에 의한 프로폴리스 유효성분의 추출 및 숙성 공정을 거친 혼합액을 추출액이라고 지칭하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 사용되는 초음파 파동 추출기의 구성을 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면 본 발명의 제조방법에 사용되는 초음파 파동 추출기의 구성은 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 초음파 파동 추출기는 탱크의 내부에 채워진 혼합액으로 초음파를 가해주는 초음파 출력부(7) 및 교반날개(21)가 구비된 탱크(1)이다.
탱크(1)의 상부에는 프로폴리스 원괴와 에탄올을 투입하기 위한 유입관(2)이 형성되며 하부에는 처리가 완료된 혼합액 등과 같은 물질을 배출하는 배출구(3)가 형성된다.
탱크(1)에는 내부의 온도를 측정하는 온도계(4)가 설치되고 탱크(1) 내부를 들여다볼 수 있는 점검창(5)이 형성되어 있다.
또한 탱크(1)의 내부에는 모터(20)에 의해 회전하는 교반날개(21)가 설치되어 있다.
초음파 출력부(7)는 탱크(1)의 내부에서 혼합액의 수위 상한선보다 아래쪽에 설치되어 혼합액으로 초음파를 가해주기 위한 초음파 진동자로서 20KHz ~ 200KHz 주파수를 갖는 초음파를 출력한다. 초음파 출력부(7)는 탱크 외부에 설치된 초음파 발진기(8)와 연결되어 있다.
방해판(9)(baffle)은 탱크의 내측면으로부터 다소 떨어져서 형성되며 교반날개(21)에 의해 회전하는 혼합액이 방해판(9)과 마찰되면서 난류화되어 교반 효율을 높여주는 역할을 한다.
본 발명에 따른 초음파 파동 추출기를 이용한 유효성분의 추출 및 수 분산화 성능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 의하면 추출공정에서 강력한 초음파에 의해 원료분자를 진동시킴으로써 혼합액 및 추출액에 수축과 팽창이 교대로 일어나고 초음파에 의한 파동이 혼합액으로 전파되어 프로폴리스의 유효성분의 추출성능이 향상될 수 있다. 여기서 혼합액속으로 초음파가 전파될 때 초음파의 큰 압력 변화에 의해 미세 기포군이 생성되고 소멸되는 현상으로 매우 큰 압력과 고온을 동반하며 이러한 초음파 파동의 압력과 고온은 강력한 진동 에너지(초음파 진동수 1초당 16,000 Hz 이상)를 혼합액에 가해주게 되어 프로폴리스 원료(원괴)의 분자간의 응집력이 파괴됨으로써 높은 분쇄효과를 발휘하며 이에 따라 프로폴리스 기능성 성분인 플라보노이드계 물질(Flavonoid)의 추출성능이 향상되어 유효성분의 함량이 증가되게 된다.
초음파 파동 추출기에 의한 프로폴리스 유효성분의 추출 및 숙성 공정에 있어서, 초음파 파동 추출기에 내장된 교반날개(21)는 프로폴리스 원료(원괴)에 대하여 거시적인 수준에서의 분쇄를 수행하고 초음파 출력부(7)에 의해 출력되는 초음파는 프로폴리스 원료(원괴)에 대하여 미시적인 수준에서의 분쇄를 수행한다. 따라서 거시적 수준의 분쇄와 미시적 수준의 분쇄가 동시에 이루어지므로 프로폴리스의 유효성분의 추출 성능이 향상된다.
2) 프로폴리스 유효성분의 추출 및 숙성 공정을 통해 얻어진 추출액에 대하여 마이크로 필터(미도시)를 구비한 여과장치를 사용하여 1차 여과공정을 수행하여 추출액으로부터 불순물을 제거한다(S2). 1차 여과공정을 수행하는 여과장치의 마이크로 필터는 필터구멍크기(pore size)가 5 내지 6마이크로미터인 것을 사용한다.
3) 1차 여과공정이 완료된 추출액을 냉동고에서 투입하여 대략 섭씨 영하 20도를 유지하며 48시간 존치시켜 프로폴리스 추출액으로부터 지방, 왁스 및 수지성분 물질을 분리시키는 1차 탈랍공정을 수행한다(S3).
4) 냉동고에서의 1차 탈랍공정을 완료한 추출액을 다시 마이크로 필터(미도시)를 구비한 여과장치를 이용하여 2차 여과공정을 수행한다(S4). 2차 여과를 수행하는 여과장치의 마이크로 필터는 필터구멍크기(pore size)가 3 내지 4마이크로미터인 것을 사용한다. 2차 여과공정을 통해서 앞서 실시한 1차 탈랍공정에서 추출액으로부터 분리된 지방, 왁스 및 수지성분 물질이 제거된다.
5) 2차 여과공정을 수행한 추출액을 공기방울파동장치에 투입하고 추출액의 중량대비 0.5 내지 3% 정도의 탄산나트륨(Na2CO3)을 첨가하여 섭씨 40도로 온도가 유지되는 상태에서 추출액과 탄산나트륨이 균일하게 혼합되도록 압축공기방울 분사 및 교반날개(21)에 의한 교반을 1일 기준 4~6시간 총 2일정도 수행하여 추출액을 분산화시키는 수 분산화공정을 수행한다(S5).
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법에 사용되는 공기방울파동장치의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 공기방울파동장치는 흡입된 공기를 압축하여 장치내로 공급해주는 링블로워(ring blower) 형태의 공기압축기(11)를 포함하는 압축공기방울분사기(10) 및 교반날개(21)가 구비된 탱크(1)로서 탱크(1)의 상부에는 프로폴리스 원괴와 에탄올을 투입하기 위한 유입관(2)이 형성되며 하부에는 처리가 완료된 혼합액 등과 같은 물질을 배출하는 배출구(3)가 형성된다. 탱크(1)에는 내부의 온도를 측정하는 온도계(4)가 설치되고 탱크(1) 내부를 들여다볼 수 있는 점검창(5)이 형성되어 있다. 또한 탱크(1)의 내부에는 압축공기를 분사하는 압축공기방울분사기(10)와 모터(20)에 의해 회전하는 교반날개(21)가 설치되어 있다.
압축공기방울분사기(10)는 외부에서 공기를 흡입하여 압축시키는 링블로워(ring blower) 방식의 공기압축부(11)와 압축된 공기를 탱크(1) 내부로 이송시키는 이송관(12)과 이송관(12)에 연결되고 내부에 공간이 형성된 원판구조의 공기분사부(13) 및 공기분사부(13)의 상부에 설치된 복수의 분사노즐(14)을 포함하여 구성된다. 링블로워(ring blower) 방식의 공기압축부(11)는 전동기가 고속으로 회전하면서 흡입측으로 유입되는 기체가 임펠러의 회전에 의해 압축되고 와류운동이 발생하여 연속적으로 압축된 공기를 토출시키는 장치이다. 여기서 공기압축부(11)에 연결되는 이송관(12)에는 압축된 공기로부터 분진이나 먼지를 제거하고 포집하기 위해 프리필터 및 헤파필터를 구비한 에어필터박스(30)가 설치되어 청정한 압축공기를 탱크(1)안으로 공급한다. 에어필터박스(30)에 설치된 에어필터의 공극크기(pore size)는 0.2마이크로미터이며 공기중에서 분진 및 먼지를 제거하는 효율은 99.97%이다.
또한 에어필터박스(30)의 이후의 이송관(12)에는 압축공기에 음이온을 발생시키기 위한 음이온발생기(40)가 설치된다.
공기압축부(11)와 에어필터박스(30) 및 음이온발생기(40)를 통과하면서 압축되고 음이온화된 공기는 탱크(1)의 내부로 이송되어 공기분사부(13)의 분사노즐(14)을 통해 탱크(1)의 내부로 분사된다. 이 때 압축된 공기의 압력은 4 내지 6kgf/cm2이고 공기분사량은 1 내지 3 m3/min의 범위를 유지한다.
수 분산화공정에서 섭씨 20 내지 40도의 온도가 유지되는 상태에서 압축공기방울분사기(10)에서 분사되는 미세한 압축공기방울이 프로폴리스 추출액에 기계적인 타격을 가하는 동시에 추출액을 미세한 수준에서 요동시키고 갈라서 분리시키며 휘저어주고 이와 동시에 압축공기방울이 터질 때(파열시)의 파동력에 의해 추출액이 타격을 받아서 추가적인 프로폴리스의 유효성분의 추출 및 탄산나트륨의 분산이 효과적으로 이루어진다.
수 분산화공정에서 압축공기방울분사기(10)에서 분사되는 미세 압축공기방울이 추출액에 기계적인 타격을 가하는 동시에 추출액을 미세한 수준으로 요동, 분리 및 휘저어주는 효과가 있으며 공기방울이 터질 때의 파동력에 의해 추출액이 타격을 받아서 추출액에 대한 탄산나트륨의 분산화가 매우 효과적으로 이루어지고 따라서 탄산나트륨이 추출액에 매우 균일하게 분산된다.
특히 압축 공기방울의 분사는 무작위적인 방향으로 추출액에 타격을 가하고 동시에 추출액을 요동, 분리 및 휘저어주는 작용을 하기 때문에 유효성분의 추출 효과 및 탄산나트륨의 분산 효과가 우수하게 된다. 이러한 압축공기방울분사에 의한 특정방향이 아닌 무지향성으로 타격 및 파동력을 가해주는 효과는 교반날개(21)에 의한 교반이 일정한 방향성을 가지는 것과 비교하여 탄산나트륨을 추출액에 혼합시키고 분산시키는 효과가 우수하다. 또한 본 발명에 따른 프로폴리스 제조방법은 공기방울파동장치에 구비된 교반날개(21)를 통해 거시적인 수준에서의 혼합을 수행하고 압축공기방울분사기(10)에 의한 압축공기방울분사는 미시적인 수준에서의 혼합을 가능하게 하므로 거시적 수준의 혼합과 미시적 수준의 혼합이 동시에 이루어지므로 프로폴리스의 유효성분의 추출 성능이 향상되는 것이다. 교반날개(21)에 의한 혼합액의 교반은 혼합액을 거시적인 수준에서 휘저어주는 작용을 하고 이에 반해 압축공기방울분사는 혼합액을 미시적인 수준에서 타격하고 요동, 분리 및 휘저어주는 작용을 한다. 즉 압축공기방울분사는 미세한 압축공기방울이 혼합액에 물리적인 타격을 가하여 혼합액을 갈라서 분리시키는 작용을 하기 때문에 혼합액을 미세한 수준에서 갈라주어 잘게 쪼개어주거나 휘저어주는 것과 동일한 작용을 하여 짧은 시간에 상이한 대상물을 혼합시키는 효과가 뛰어나게 되는 것이다. 이러한 미세 압축공기방울의 분사에 의한 우수한 혼합 효과는 동일한 양의 물질을 큰 교반날개 1개를 사용하여 교반을 하는 것과 매우 작은 교반날개 100개를 사용하여 교반을 하는 것을 비교할 때 작은 교반날개 100개를 사용하여 교반하는 것이 혼합의 성능이 훨씬 더 우수하게 된다는 것으로부터 쉽게 추측할 수 있다.
추출액에 균일하게 분산된 탄산나트륨의 효과는 프로폴리스 추출물의 pH를 약산성(pH 5.2 ~5.4)에서 알카리성(pH 9.0~10.0)으로 변화시키며 이러한 알칼리성으로의 변화는 프로폴리스 추출물을 소수성에서 친수성으로 변화시킨다.
즉, 프로폴리스 추출물이 갖는 친수성은 프로폴리스 추출물을 수용성으로 만드는 역할을 하게 되고 그 결과 프로폴리스 추출물의 유효성분들은 추출액에 매우 높은 수준으로 분산될 수 있다.
이러한 분산화공정을 통해 추출액에 탄산나트륨의 균일한 분산이 이루어지면 프로폴리스 추출물이 수용화되어 추출액에 지용성 물질들이 침전되지 않게 된다.
또한 압축공기는 음이온발생기(40)를 통과하면서 음이온화되기 때문에 프로폴리스 추출물의 플라보노이드계 물질의 유효성분을 더욱 효과적으로 추출할 수 있다. 압축공기의 음이온은 수용성물질에 포함된 칼슘, 나트륨, 칼륨 등의 이온화율을 상승시켜 알칼리화를 증진시키는 역할을 하여 그 결과 프로폴리스 추출액을 알칼리성으로 변화시키고 친수성으로 변화되는 것을 돕는다. 따라서 프로폴리스의 유효성분이 친수성이 되어 에탄올(또는 정제수와 에탄올)에 대한 프로폴리스 유효성분의 추출성능이 향상된다.
6) 공기방울파동장치에 의한 수 분산화공정을 완료한 추출액을 다시 냉동고(미도시)에 투입한 후 냉동고에서 대략 영하 20도를 유지하며 48시간 존치시켜 프로폴리스 추출액으로부터 지방, 왁스 및 수지성분 물질을 분리시키는 2차 탈랍공정을 수행한다(S6).
7) 2차 탈랍공정을 완료한 추출액을 다시 마이크로 필터(미도시)를 구비한 여과장치를 이용하여 3차 여과공정을 수행한다(S7). 3차 여과공정을 수행하는 여과장치의 마이크로 필터는 필터구멍크기(pore size)가 2 내지 3마이크로미터인 것을 사용한다. 3차 여과공정을 통해서 앞서 실시한 2차 탈랍공정에서 추출액으로부터 분리된 지방, 왁스 및 수지성분 물질이 제거된다. 3차 여과공정을 마치면 침전물에 의한 백탁 현상이 거의 없는 최종적인 프로폴리스 추출액이 얻어진다.
본 발명에 따른 초음파 파동 추출기를 이용하여 유효성분 추출 및 수 분산화 기능을 향상시킨 프로폴리스 제조방법의 작용효과는 다음과 같다.
본 발명에 따른 제조방법에 의하면, 초음파의 강력한 파동과 미세한 압축공기방울분사의 작용으로 인해 프로폴리스의 유효성분의 추출성능이 향상되어 프로폴리스의 케르세친, 카페인산, 디테르펜 등 항암작용을 하는 테르페노이드 및 플라보노이드 성분과 같은 유효성분을 효과적으로 추출할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 프로폴리스 제조방법에 의하면, 압축공기방울의 분사를 통해 프로폴리스 추출액에 탄산나트륨이 매우 높은 수준으로 분산되기 때문에 프로폴리스 추출액의 왁스나 수지 성분 등이 친수성으로 변화되어 추출액에 분산되어 버리기 때문에 침전물이 발생하지 않게되어 음용시에 용기 또는 구강내 목구멍에의 부착이 없어서 프로폴리스 추출물의 유효성분을 놓치지 않고 전부 섭취할 수 있고 인체에서 프로폴리스 유효성분의 흡수율을 크게 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 프로폴리스 제조방법은 초음파 파동 추출기에 내장된 교반날개(21)가 프로폴리스 원료(원괴)에 대하여 거시적인 수준에서의 분쇄를 수행학 초음파 출력부(7)에 의해 출력되는 초음파는 프로폴리스 원료(원괴)에 대하여 미시적인 수준에서의 분쇄를 수행하므로 거시적 수준의 분쇄와 미시적 수준의 분쇄가 동시에 이루어지므로 프로폴리스의 유효성분의 추출 성능이 향상되는 것이다.
또한 본 발명에 따른 프로폴리스 제조방법은 공기방울파동장치에 구비된 교반날개(21)를 통해 거시적인 수준에서의 혼합을 수행하고 압축공기방울분사기(10)에 의한 압축공기방울분사는 미시적인 수준에서의 혼합을 가능하게 하므로 거시적 수준의 혼합과 미시적 수준의 혼합이 동시에 이루어지므로 프로폴리스의 유효성분의 추출 성능이 향상되는 것이다.
또한 압축된 공기가 음이온발생기에 의해 음이온화되어 압축공기의 음이온효과에 의해 프로폴리스의 유효성분의 추출성능이 향상된다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1 탱크
2 유입구
3 배출구
4 온도계
5 점검창
7 초음파 출력부
8 초음파 발진기
9 방해판(baffle)
10 압축공기방울분사기
11 공기압축부
12 이송관
13 공기분사부
14 분사노즐
20 모터
21 교반날개
30 에어필터박스
40 음이온발생기

Claims (3)

  1. 프로폴리스 원괴와 알칼리수가 포함된 주정을 중량기준 1:4의 비율로 혼합한 혼합액을 초음파 파동 추출기에 투입하고, 상기 초음파 파동 추출기에서 1일을 기준으로 6 내지 10시간에 걸쳐 상기 혼합액에 대하여 초음파를 방사하는 공정을 총 7 내지 14일에 걸쳐 수행하여 프로폴리스의 유효성분을 추출 및 숙성하는 단계;
    상기 프로폴리스의 유효성분의 추출 및 숙성단계를 거쳐 생성된 추출액을 마이크로 필터를 구비한 여과장치를 사용하여 1차 여과를 수행하는 단계;
    상기 1차 여과를 완료한 상기 추출액을 냉동고에 투입하여 영하 20도를 유지하며 48시간 존치시켜 상기 추출액으로부터 지방, 왁스 및 수지성분 물질을 분리시키는 1차 탈랍공정을 수행하는 단계;
    상기 1차 탈랍공정을 완료한 상기 추출액에 대하여 2차 여과를 수행하는 단계;
    상기 2차 여과를 완료한 상기 추출액을 탄산나트륨(Na2CO3)을 첨가하여 공기방울파동장치에 투입하여 섭씨 40도로 온도가 유지되는 상태에서 압축공기방울을 분사하는 동시에 교반날개에 의한 교반을 수행하여 상기 추출액을 분산화시키는 수 분산화공정을 수행하는 단계;
    상기 수 분산화공정을 완료한 완료한 상기 추출액을 냉동고에 투입하여 영하 20도를 유지하면서 48시간 동안 존치시키는 2차 탈랍공정을 수행하는 단계;
    상기 2차 탈랍공정을 완료한 상기 추출액에 대하여 마이크로 필터를 구비한 여과장치를 이용하여 3차 여과를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로폴리스 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로폴리스의 유효성분을 추출 및 숙성하는 단계에 있어서,
    상기 초음파 파동 추출기는 교반날개를 구비하며,
    상기 초음파를 방사하는 공정은 상기 초음파 파동 추출기에 구비된 상기 교반날개를 회전시켜 상기 혼합액을 교반하는 공정과 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로폴리스 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수 분산화 공정에서 상기 탄산나트륨의 첨가 비율은 상기 추출액의 중량대비 0.5 내지 3중량%인 것을 특징으로 하는 프로폴리스 제조방법.
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