KR101607165B1 - 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 찻잎분말과 산화칼슘분말을 이용하여 세정력과 향균력이 향상된 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 찻잎과 메주를 혼합해 발효 및 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 카테킨추출단계; 패각을 분쇄하여 얻은 패각분말과 정제수를 혼합한 후 1000~1300℃에서 소성시켜 산화칼슘분말을 얻는 산화칼슘분말제조단계; 및 상기 카테킨추출물과 상기 산화칼슘분말이 1:2~3의 중량비로 혼합된 혼합물을 발효 및 추출하여 천연추출물을 제조하는 천연추출단계;를 포함하되,
상기 카테킨추출단계는, 상기 찻잎을 분쇄하여 찻잎분말을 형성하는 분쇄단계; 상기 찻잎분말을 멸균처리하는 멸균처리단계; 상기 멸균처리된 찻잎분말 100중량부에 메주분말 1~3중량부를 혼합해 70~100℃에서 8~12일 동안 발효하여 1차발효물을 얻는 제1차발효단계; 상기 1차발효물을 여과한 후 상기 여과된 1차발효물을 감압농축하여 농축물을 얻는 농축단계; 및 상기 농축물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 20~24시간 동안 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 카테킨추출물제조단계;를 포함하고,
상기 천연추출단계는, 상기 혼합물에 메주분말을 첨가하여 상온에서 20~24시간 동안 발효하여 2차발효물을 얻는 제2차발효단계; 및 상기 2차발효물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 2~3일 동안 추출하여 천연추출물을 제조하는 천연추출물제조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법을 기술적 요지로 한다.

Description

카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법{Manufacturing method of natural extract containing catechin and calcium oxide}

본 발명은 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 찻잎분말과 산화칼슘분말을 이용하여 세정력과 향균력이 향상된 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 바다로부터 어획되는 조개에서 발생하는 조개껍질, 즉 연간 대량으로 발생하고 있는 조개껍질과 같은 패각은 현재 일부 재활용되고 있지만 거의 대부분 매립처리되고 있다.

이에 따라, 패각과 같은 해양폐기물의 매립이 어려워지자 사료, 비료 등의 여러 분야에서 패각을 재활용하고 있으며, 이와 관련된 종래 기술 '패각 또는 패산호로부터 추출한 알칼리용액에 은 이온을 포함하는 향균제와 이를 포함하여 조성된 조성물(공개번호 10-2011-0131498)'에서는 패각 또는 패산호로부터 탄산칼슘(CaCo₃), 인산칼슘(Ca₃PO₄)₂, 탄산마그네슘(MgCo₃) 등을 용출시킨 혼합용액에 은을 용해시킴으로써 치료제, 화장품, 음식품 등을 제공하려고 하였다.

그러나, 은 등은 굉장히 고가이므로 사용자가 활용하기에 어려운 실정이다.

한편, 세정제의 주요 화학성분은 사용 후 분해되기 어려워 환경오염의 요인으로 지적되고 있으며 친환경문제가 사회적 이슈로 대두됨에 따라 자연친화적인 세정제의 개발 및 사용에 대한 관심이 높아지고 있다.

이에 따라, 정균작용(유해미생물의 증식 억제 및 유용미생물의 활력 증대시키는 작용), 발효작용, 합성작용을 하는 유용한 미생물(Effective Micro-ogarnisms, EM)을 이용하여 세정제 등을 제조하여 왔는데, 이와 관련된 종래 기술인 '천연세제조성물 및 그 제조방법'에서는 카테킨성분을 함유한 천연세제조성물을 제공하려고 하였으나, 직접 EM원액을 제조하여 천연세제조성물에 혼합함으로써 이중 작업을 하게 되어 공정시간이 오래 소요된다는 문제점이 있다.

따라서, 강알칼리로써 유해 세균 번식 억제, 살균력 및 향균력이 뛰어난 조개껍질과 같은 패각에, 항산화능을 가져 지질 산화를 억제시키는 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 항염증과 향균에 효과적으로 알려진 카테킨이 주요 성분으로 함유된 찻잎을 접목하여 세정제로 활용하기 위한 천연추출물의 기술개발이 요구되는 시점이다.

국내 공개특허공보 제10-2011-0131498호, 2011.12.07.자 공개. 국내 등록특허공보 제10-1300632호, 2013.08.21.자 등록.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 찻잎에서 추출된 카테킨추출물과 패각으로부터 얻은 산화칼슘분말을을 이용하여 살균력과 세정력이 뛰어난 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 찻잎과 메주를 혼합해 발효 및 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 카테킨추출단계; 패각을 분쇄하여 얻은 패각분말과 정제수를 혼합한 후 1000~1300℃에서 소성시켜 산화칼슘분말을 얻는 산화칼슘분말제조단계; 및 상기 카테킨추출물과 상기 산화칼슘분말이 1:2~3의 중량비로 혼합된 혼합물을 발효 및 추출하여 천연추출물을 제조하는 천연추출단계;를 포함하되, 상기 카테킨추출단계는, 상기 찻잎을 분쇄하여 찻잎분말을 형성하는 분쇄단계; 상기 찻잎분말을 멸균처리하는 멸균처리단계; 상기 멸균처리된 찻잎분말 100중량부에 메주분말 1~3중량부를 혼합해 70~100℃에서 8~12일 동안 발효하여 1차발효물을 얻는 제1차발효단계; 상기 1차발효물을 여과한 후 상기 여과된 1차발효물을 감압농축하여 농축물을 얻는 농축단계; 및 상기 농축물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 20~24시간 동안 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 카테킨추출물제조단계;를 포함하고, 상기 천연추출단계는, 상기 혼합물에 메주분말을 첨가하여 상온에서 20~24시간 동안 발효하여 2차발효물을 얻는 제2차발효단계; 및 상기 2차발효물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 2~3일 동안 추출하여 천연추출물을 제조하는 천연추출물제조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법을 기술적 요지로 한다.

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상기 농축단계의 여과는, 상기 1차발효물을 20~50 메시(mesh)의 필터로 여과하는 제1차여과단계; 및 상기 제1차여과된 1차발효물을 250~350 메시(mesh)의 필터로 여과하는 제2차여과단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법은, 미생물 발효액을 별도로 만들 필요없이 손쉽게 구할 수 있는 유용미생물이 다량 함유된 메주분말을 사용하여 공정상 시간단축을 이룰 수 있을 뿐만 아니라 천연추출물에 잔류하는 메주의 유용미생물로 인하여 유해균을 정화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 패각으로부터 추출된 산화칼슘성분으로 인하여 유해세균이 용이하게 박멸되어 살균력이 탁월할 뿐만 아니라 지방을 분해하는 능력이 뛰어난 카테킨성분으로 인하여 세정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순서도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법의 순서도를 도시하였다.

먼저, 카테킨추출단계는 찻잎과 메주를 혼합해 발효 및 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 단계이다.

여기서, 카테킨추출단계는 분쇄단계, 멸균처리단계, 제1차발효단계, 농축단계 및 카테킨추출물제조단계로 나뉘어진다.

상기 분쇄단계는 상기 찻잎을 분쇄하여 찻잎분말을 형성하는 단계로써, 이에 앞서 찻잎을 깨끗이 세척한 후 열풍건조기로 40~80℃에서 6~10시간 동안 건조시킨다. 이후, 건조된 찻잎을 분쇄기를 이용하여 100~300메시(mesh)로 미세하게 분쇄함으로써 찻잎을 분말상태로 만든다.

단, 본 발명에서는 찻잎을 언급하였으나 카테킨을 함유하는 아로니아베리, 차나무의 근연종 등 다양한 식물을 적용할 수 있다.

상기 멸균처리단계는 상기 찻잎분말을 멸균처리하는 단계로써, 찻잎분말에 함유되어있는 미생물들을 멸균하고 멸균처리단계 이후의 발효 작업시 다른 균들의 상충 작용을 막고 잡균을 제거하기 위해, 고온·고압의 급속멸균기(오토클레이브)를 이용하여 80~150℃에서 10분~1시간 동안 멸균처리를 실시하는 단계이다.

상기 제1차발효단계는 상기 멸균처리된 찻잎분말 100중량부에 메주분말 1~3중량부를 혼합해 70~100℃에서 8~12일 동안 발효하여 1차발효물을 얻는 단계이다.

즉, 특수가열탱크에 멸균처리된 찻잎분말 100중량부와 메주분말 1~3중량부를 투입하여 70~100℃에서 8~12일, 보다 바람직하게는 10일 동안 발효시키는 단계로써, 처음 2일 간은 연속하여 교반하고, 이후 8일 간은 1일 1회 1시간씩 교반하는 것이 바람직하다.

이때, 발효온도가 70℃ 미만이면 발효가 더디게 일어날 수 있고 100℃를 초과하면 활성이 낮아지는 등의 1차발효물 변성을 일으킬 수 있으므로 발효온도조건은 70~100℃의 범위인 것이 바람직하다.

특히, 찻잎분말 발효시 메주분말을 첨가하는 이유는 유용미생물의 폐사를 방지하여 최종적으로 제조되는 천연추출물에 유용미생물을 잔존시킴으로써 유해물질 및 유해균을 정화시키는 효과를 지속시킬 수 있고, 이러한 친환경적으로 오염물질을 정화하는 능력을 이용하여 친환경적 세정제 등의 제조에 사용하기 위함이다.

또한, 여러가지 미생물 등의 첨가제를 사용하여 실험해 보았으나, 실험 결과 메주분말을 이용하는 것이 제조과정에서의 사용이 가장 편리했을 뿐만 아니라 효과가 가장 좋아서 본 발명에 메주분말을 적용하였다.

상기 농축단계는 상기 1차발효물을 여과한 후 상기 여과된 1차발효물을 감압농축하여 농축물을 얻는 단계로, 1차발효물을 우선 20~50 메시(mesh)의 필터를 이용하여 20 메시(mesh) 미만의 입자들을 제거하는 제1차여과단계를 거친 후 250~350 메시(mesh)의 필터를 이용하여 이물질을 제거하는 제2차여과단계를 거침으로써 1차발효물에 포함된 고형분을 분리·여과할 수 있다.

이후, 여과된 1차발효물을 90~110℃ 조건으로 감압농축기(vacuum evaporator)를 이용하여 감압여과함으로써 1차발효물에 함유된 수분을 증발시켜 농축물을 얻게 된다.

상기 카테킨추출물제조단계는 상기 농축물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 20~24시간 동안 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 단계이다. 즉, 농축물에 농축물 대비 4~6배에 해당하는 양의 50~60% 에탄올 수용액을 첨가하여 혼합, 교반한 후 여과지를 이용해 감압여과하거나 원심분리한 다음 여과된 추출액에서 에탄올 수용액을 증발시키기 위하여 감압농축함으로써 카테킨추출물을 얻을 수 있다.

이때, 감압농축시 온도는 60~80℃의 범위로 설정하는 것이 좋은데, 60℃ 미만에서는 농축이 진행되지 않아 공정과정이 더뎌질 수 있고 80℃를 초과하면 추출액이 펌핑(pumping)하여 손실되는 양이 늘어나 수득되는 카테킨추출물의 양이 감소될 수 있으므로, 60~80℃의 온도조건 유지 하에 고진공펌프를 가동해 감압농축하는 것이 바람직하다.

다음으로, 산화칼슘분말제조단계는 패각을 분쇄하여 얻은 패각분말과 정제수를 혼합한 후 1000~1300℃에서 소성시켜 산화칼슘분말을 얻는 단계이다.

앞서, 수산시장 또는 바닷가에서 수거된 조개껍질 등의 패각 표면에 붙어있는 이물질을 제거하기 위하여 패각을 세척기에 투입하여 세정하는 것이 바람직한데, 이때 교반날개를 가진 샤프트가 세척기 내부에서 회전하면서 물과 패각을 교반하는 과정에서 패각을 세정할 수 있는 세척기 어느 것을 사용하더라도 무방하다.

다음, 세정된 패각 표면의 수분을 건조시키기 위하여 건조기(dry oven)를 이용해 100~130℃에서 2~6시간 동안 건조시킨 후, 건조된 패각이 100~1,500㎛의 입자크기를 가지도록 분쇄기를 이용해 3회 반복하여 분쇄하는데, 여기서 분쇄기로 분쇄하는 이유는 패각 소성시 패각이 골고루 소성될 수 있도록 하기 위함이다.

이후, 패각을 분쇄하여 얻은 패각분말과 정제수를 1:0.8~1.5의 중량비로 혼합하여 얻은 액상 패각분말을 6~8시간 동안 상온에서 교반한 후 교반된 액상 패각분말을 소성기계에 투입해 1000~1300℃로 가열하여 산화칼슘분말이 되는 과정을 거치는데, 이는 패각이 소성기계의 열원에 의하여 패각의 주성분인 탄산칼슘(CaCO₃)이 산화되어 산화칼슘(CaO)으로 변하게 되는 과정을 일컫는다.

단, 소성온도가 1000℃ 미만이면 패각의 소성이 충분히 일어나지 않을 수 있고 1300℃를 초과하면 형성되는 산화칼슘분말의 순도가 오히려 저하될 수 있을 뿐만 아니라 열원의 지나친 공급으로 경제성이 저하될 수 있으므로, 1000~1300℃에서 소성시키는 것이 바람직하다.

부가적으로, 소성된 산화칼슘분말을 분쇄기를 이용하여 추가 분쇄하는 것이 바람직한데, 이는 소성시 생성될 수 있는 덩어리 형태의 고형분을 분말 형태로 다시 만들어주기 위함이다.

다음으로, 천연추출단계는 상기 카테킨추출물과 상기 산화칼슘분말이 혼합된 혼합물을 발효 및 추출하여 천연추출물을 제조하는 단계이다.

보다 구체적으로, 카테킨추출단계에서 수득된 카테킨추출물과 산화칼슘분말제조단계에서 수득된 산화칼슘분말을 혼합기(또는 스텐드럼통)에 투입하여 상온에서 8~12시간 동안 혼합·교반시킨 후 1~3시간 동안 정치시켜 카테킨추출물과 산화칼슘분말이 혼합된 혼합물을 얻을 수 있다.

이때, 카테킨추출물과 산화칼슘분말을 1:2~3의 중량비로 혼합함으로써 카테킨추출물과 산화칼슘분말을 혼합하는 과정에서 산화칼슘의 알칼리성에 의하여 유용미생물이 폐사하는 문제점을 방지할 수 있다.

이러한 혼합물을 이용하여 제2차발효단계 및 천연추출물제조단계를 거쳐 최종적으로 천연추출물을 얻게 되는데, 이에 대하여 아래에서 더욱 구체적으로 설명하고자 한다.

상기 제2차발효단계는 상기 혼합물에 메주분말을 첨가하여 상온에서 20~24시간 동안 발효하여 2차발효물을 얻는 단계로써, 자동교반장치가 설치된 스탠 재질의 통에 혼합물 100중량부에 메주분말 1~3중량부를 첨가하여 상온에서 20~24시간 동안 1시간씩 교대로 교반과 정치 과정을 반복하는 것이 바람직하다.

여기서, 산화칼슘을 포함하는 혼합물과 메주분말이 혼합되는 과정에서 메주의 유효 성분의 변성이나 활성감소를 막고 유효성분을 활성화해주기 위하여 상온에서 발효를 실시하는 것이 바람직하다.

부가적으로, 2차발효물의 생성 결과에 따라, 2차발효물을 카테킨추출단계의 농축단계에 해당하는 과정을 추가로 실시한 후 천연추출물제조단계를 실시할 수도 있다.

상기 천연추출물제조단계는 상기 2차발효물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 2~3일 동안 추출하여 천연추출물을 제조하는 단계인데, 2차발효물과 50~60% 에탄올 수용액을 1:6의 중량비율로 혼합하여 40~60℃의 온도 조건에서 2~3일 동안 교반, 추출한다.

이때, 추출온도가 40℃ 미만이면 추출이 잘 안될 수 있으며 60℃를 초과하면 카테킨성분의 변성이 발생할 수 있으므로, 추출은 40~60℃의 범위에서 실시하는 것이 바람직하다.

이후, 여과지를 이용해 감압여과하거나 원심분리한 다음 여과된 추출액에서 에탄올 수용액을 증발시키기 위하여 감압농축함으로써 최종적으로 천연추출물을 얻게 되는데, 이때, 감압농축시 온도가 60℃ 미만이면 농축이 진행되지 않아 공정 시간이 더뎌질 수 있고 80℃를 초과하면 추출액이 펌핑(pumping)하여 손실되는 양이 늘어나 수득되는 천연추출물의 양이 감소할 수 있으므로, 60~80℃의 온도조건 유지 하에 고진공펌프를 가동해 감압농축하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법은, 메주를 이용해 찻잎을 발효시켜 카테킨 성분을 추출함으로써 잡균침투에 대항하여 유용미생물을 잔존시킬 수 있고, 이러한 방식으로 추출된 카테킨 성분에 산화칼슘을 접목하여 살균력과 세정력이 뛰어난 천연추출물을 얻을 수 있게 한다.

따라서, 이러한 천연추출물로 칫솔, 쥬얼리, 시트 등에 사용되는 가정용클리너, 페인트, 컨테이너 등에 사용되는 산업용클리너 및 기타 세정제 제조에 활용할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 찻잎과 메주를 혼합해 발효 및 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 카테킨추출단계;
   패각을 분쇄하여 얻은 패각분말과 정제수를 혼합한 후 1000~1300℃에서 소성시켜 산화칼슘분말을 얻는 산화칼슘분말제조단계; 및
   상기 카테킨추출물과 상기 산화칼슘분말이 1:2~3의 중량비로 혼합된 혼합물을 발효 및 추출하여 천연추출물을 제조하는 천연추출단계;를 포함하되,
   상기 카테킨추출단계는,
   상기 찻잎을 분쇄하여 찻잎분말을 형성하는 분쇄단계;
   상기 찻잎분말을 멸균처리하는 멸균처리단계;
   상기 멸균처리된 찻잎분말 100중량부에 메주분말 1~3중량부를 혼합해 70~100℃에서 8~12일 동안 발효하여 1차발효물을 얻는 제1차발효단계;
   상기 1차발효물을 여과한 후 상기 여과된 1차발효물을 감압농축하여 농축물을 얻는 농축단계; 및
   상기 농축물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 20~24시간 동안 추출하여 카테킨추출물을 제조하는 카테킨추출물제조단계;를 포함하고,
   상기 천연추출단계는,
   상기 혼합물에 메주분말을 첨가하여 상온에서 20~24시간 동안 발효하여 2차발효물을 얻는 제2차발효단계; 및
   상기 2차발효물에 에탄올을 1:4~8의 중량비로 혼합, 교반하면서 40~60℃에서 2~3일 동안 추출하여 천연추출물을 제조하는 천연추출물제조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 농축단계의 여과는,
   상기 1차발효물을 20~50 메시(mesh)의 필터로 여과하는 제1차여과단계; 및
   상기 제1차여과된 1차발효물을 250~350 메시(mesh)의 필터로 여과하는 제2차여과단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카테킨과 산화칼슘을 함유하는 천연추출물의 제조방법.
4. 삭제
5. 삭제

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