KR101539380B1 - 초음파 및 pH 조절을 이용한 수용성 프로폴리스의 추출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하는 단계 (a); 상기 단계 (a) 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 10~12로 조정하는 단계 (b); 상기 단계 (b) 후, 초음파를 1차로 가하여 초음파 추출하는 단계 (c); 상기 단계 (c) 후, 산을 첨가하여 pH를 5~7로 조정하는 단계 (d); 및 상기 단계 (d) 후, 초음파를 2차로 가하여 초음파 추출하는 단계 (e);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스의 추출방법을 제공하는데, 본 발명에 의할 경우, 밀랍으로부터 수용성 프로폴리스를 고수율로 추출할 수 있고, 추출 시간이 현저히 줄어들어 생산성이 매우 증가하는 효과가 발휘된다.

Description

초음파 및 pH 조절을 이용한 수용성 프로폴리스의 추출방법{Method for extracting water soluble propolis with ultrasonic wave and pH control}

본 발명은 수용성 프로폴리스의 추출방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 초음파와 pH 조절을 이용한 수용성 프로폴리스의 추출방법에 관한 것이다.

프로폴리스(propolis)는 꿀벌이 자신의 생존과 번식을 위해 여러 식물에서 뽑아낸 수지(樹脂)와 같은 물질에 자신의 침과 효소 등을 섞어서 만든 물질이다.

프로폴리스는 고유의 독특한 향을 발생하는 특성이 있고, 항균, 항진균 및 항바이러스 효과 등이 밝혀짐에 따라, 암 종양의 증식억제, 당뇨병 체질개선, 각종 염증성 질환, 알레르기성 질환, 동맥경화증, 고혈압증, 전립선, 갑상선 기능장애, 부인질환, 류마티스, 뇌혈관 부전, 정신불안, 치질환, 피부질환 등의 광범위한 질환에서 적용되고 있다.

프로폴리스는 꿀벌에서 채집한 원료, 즉 프로폴리스 원괴로부터 추출된다. 프로폴리스 원괴는 밀랍, 모래가루 등의 불순물이 함유되어 있는데, 대체적으로 수지 50%, 밀랍 30%, 유성성분 10%, 화분(花粉) 5%, 유기물 및 미네랄물질 5%로 이루어져 있으며, 그 중의 주성분은 플라보노이드로 알려져 있다.

현재, 원괴로부터 프로폴리스를 추출하기 위해서 다양한 방법들이 개발되고 있는데, 일반적인 프로폴리스 추출방법은 아세톤, 아세트산 및 저급알코올(메탄올, 에탄올, 이소프로판올) 등의 친수성 유기용매를 이용하여 추출하는 것이다. 그러나, 이와 같은 방법은 프로폴리스의 추출 수율이 낮고, 추출물 내 유익한 성분의 함량이 낮으며, 추출시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1237607호(발명의 명칭: 적외선을 이용한 프로폴리스 추출방법)에는 벌집에서 채취한 미가공된 프로폴리스를 기공이 형성된 자루에 담는 과정과, 적외선램프가 장착된 추출조에 상기 자루를 넣고 물을 채우는 과정과, 상기 적외선램프를 작동시켜 상기 프로폴리스에 적외선을 조사시키는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 프로폴리스 추출방법에 대해 기재되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-0601395호(발명의 명칭: 수용성 프로폴리스 추출물 및 분말의 제조방법)에는 (i) 프로폴리스 원괴를 추출용매로서 알콜 또는 주정으로 추출하는 단계; (ii) 상기 단계 (i) 에 의해 제조된 추출물을 L-리신 모노히드레이트로 분해하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스 추출물의 제조방법에 대해 기재되어 있다.

본 발명은 프로폴리스의 추출 수율이 증가되고, 추출 시간이 단축된 수용성 프로폴리스의 추출방법을 개발하여 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하는 단계 (a); 상기 단계 (a) 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 10~12로 조정하는 단계 (b); 상기 단계 (b) 후, 초음파를 1차로 가하여 초음파 추출하는 단계 (c); 상기 단계 (c) 후, 산을 첨가하여 pH를 5~7로 조정하는 단계 (d); 및 상기 단계 (d) 후, 초음파를 2차로 가하여 초음파 추출하는 단계 (e);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스의 추출방법을 제공한다.

이하에서는 본 발명의 수용성 프로폴리스의 추출방법에 대해 자세히 설명하고자 한다.

단계 (a): 프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하는 단계

본 단계는 프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하는 단계이다. 알코올 수용액은 수용성 프로폴리스를 원괴로부터 용출시켜 추출하기 위한 용매로서, 프로폴리스 중 수용성 성분이 알코올 수용액으로 용출된다.

한편, 본 단계에서 사용하는 알코올 수용액은 바람직하게 알코올 함량이 70~100v/v%인 것을 사용하는 것이 좋다.

단계 (b): 상기 단계 (a) 후, 알칼리를 첨가하여 pH 를 10~12로 조정하는 단계

본 단계는 상기 단계 (a) 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 10~12로 조정하는 단계이다. 프로폴리스를 원괴로부터 대량 추출하기 위해서는 원괴에 존재하는 밀랍을 분해시킬 필요가 있는데, 알칼리를 첨가하여 현탁액을 알칼리 상태로 만들면 밀랍이 분해된다. 이를 통해 밀랍 내에 존재하는 프로폴리스가 더 용출될 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 알칼리는 특별히 한정된 것은 아니고, 본 기술분야에서 통상적으로 쓰이는 알칼리를 사용할 수 있다.

단계 (c): 상기 단계 (b) 후, 초음파를 1차로 가하여 초음파 추출하는 단계

본 단계는 상기 단계 (b) 후, 초음파를 1차로 가하여 초음파 추출하는 단계이다. 초음파를 가하면 프로폴리스를 원괴로부터 용출시키는 반응이 본격 시작되는데, 초음파를 가하면 물리적 에너지가 현탁액에 전달되어 밀랍 내 프로폴리스가 밀랍으로부터 많이 용출되어 나온다.

한편, 초음파를 가하면 열이 발생하는데, 열은 수용성 프로폴리스 내 유용성분을 변성시킬 수 있으므로, 30℃ 이하의 얼지않는 온도를 유지하면서 수행하는 것이 좋다. 이때, 초음파는 원괴의 양 등에 따라 처리 강도가 다양해 질 수 있는데, 일 예로 10~100 kHz 강도로 처리하는 것이 좋다.

단계 (d): 상기 단계 (c) 후, 산을 첨가하여 pH 를 5~7로 조정하는 단계

본 단계는 상기 단계 (c) 후, 산을 첨가하여 pH를 5~7로 조정하는 단계이다. 본 단계를 수행함으로써 원괴로부터 용출된 프로폴리스 중 수용성 프로폴리스가 에탄올 수용액에 용해된다. pH 5 이하에서는 수용성 프로폴리스가 잘 용해되지 않으며, pH 7 이상에서는 추출물의 착색이 많고, 품질이 불량해진다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 산은 특별히 한정된 것은 아니고 본 기술분야에서 통상적으로 쓰이는 산을 사용할 수 있다.

단계 (e): 상기 단계 (d) 후, 초음파를 2차로 가하여 초음파 추출하는 단계

본 단계는 상기 단계 (d) 후, 초음파를 2차로 가하여 초음파 추출하는 단계이다. 본 단계와 같이 초음파를 가하면 수용성 프로폴리스의 용해 속도가 빨라져 추출 속도가 증가한다. 이때, 초음파는 일 예로 10~100 kHz 조건으로 처리하는 것이 좋다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 수용성 프로폴리스의 추출방법은 바람직하게 상기 단계 (e) 후, 원심분리하여 상등액만 취하는 단계 (f)를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 의할 경우, 밀랍으로부터 수용성 프로폴리스를 고수율로 추출할 수 있는 효과가 발휘된다.

또한, 본 발명에 의할 경우, 초음파의 사용으로 말미암아 추출 시간이 현저히 줄어들어 생산성이 매우 증가하는 효과가 발휘된다.

이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

실시예 1: 수용성 프로폴리스 추출

프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 70v/v% 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하였다. 그 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 11로 조정한 다음 20℃를 유지하며, 70 kHz 초음파를 1차로 가하여 1차 초음파 추출을 하였다. 그 후, 산을 첨가하여 pH를 6으로 조정한 다음 70 kHz 초음파를 2차로 가하여 2차 초음파 추출을 하여 수용성 프로폴리스를 추출하였다.

비교실시예 1: 수용성 프로폴리스 추출

프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 70v/v% 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하였다. 그 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 11로 조정하여 수용성 프로폴리스를 추출하였다.

비교실시예 2: 수용성 프로폴리스 추출

프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 70v/v% 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하였다. 그 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 11로 조정한 다음 20℃를 유지하며, 70 kHz 초음파를 가하여 수용성 프로폴리스를 추출하였다.

비교실시예 3: 수용성 프로폴리스 추출

프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 70v/v% 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하였다. 그 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 11로 조정한 다음 20℃를 유지하며, 70 kHz 초음파를 1차로 가하여 1차 초음파 추출을 하였다. 그 후, 산을 첨가하여 pH를 6으로 조정하여 수용성 프로폴리스를 추출하였다.

실험예 1: 수율 측정

본 실험예에서는 상기 실시예 1 및 비교실시예 1 내지 3에서 추출된 프로폴리스의 수율을 비교 측정하고자 하였다.

상기 실시예 1 및 비교실시예 1 내지 3에서 추출된 프로폴리스 추출액 100 g을 감압 농축하여 용매를 완전히 제거하였다. 그 후, 100℃ 건조 오븐에 넣고, 건조한 후, 방냉하여 시료를 준비하였다. 그 후, 하기 수학식 1을 이용하여 수율을 측정하였다.

A: 건조 후, 시료의 무게 (g)

B: 건조 전, 시료의 무게 (g)

시료	건조 전 시료의 무게(g)	건조 후 시료의 무게(g)	수율(%)
실시예 1	100	58.8	58.8
비교실시예 1	100	28.7	28.7
비교실시예 2	100	30.4	30.4
비교실시예 3	100	35.3	35.3

실험결과, 상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 추출방법에 따라 추출된 실시예 1의 고형분 함량(수용성 프로폴리스 함량)이 비교실시예 1 내지 3보다 높게 나타났는데, 본 발명의 실시예 1 방법이 비교실시예 1 내지 3보다 프로폴리스의 추출 수율이 높음을 의미하는 것이다.

Claims (5)

1. 프로폴리스 원괴를 분쇄한 후, 알코올 수용액에 현탁시켜 현탁액을 제조하는 단계 (a);
   상기 단계 (a) 후, 알칼리를 첨가하여 pH를 10~12로 조정하는 단계 (b);
   상기 단계 (b) 후, 초음파를 1차로 가하여 초음파 추출하는 단계 (c);
   상기 단계 (c) 후, 산을 첨가하여 pH를 5~7로 조정하는 단계 (d); 및
   상기 단계 (d) 후, 초음파를 2차로 가하여 초음파 추출하는 단계 (e);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스의 추출방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단계 (c)와 단계 (e)의 초음파 추출은,
   30℃ 이하이되, 얼지 않는 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스의 추출방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 단계 (c)와 단계 (e)의 초음파 추출은,
   초음파를 10~100 kHz 조건으로 가하는 것을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스의 추출방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 단계 (a)의 알코올 수용액은,
   알코올 함량이 70~100v/v%인 것을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스의 추출방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 수용성 프로폴리스의 추출방법은,
   상기 단계 (e) 후, 원심분리하여 상등액만 취하는 단계 (f)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 프로폴리스의 추출방법.