KR101678500B1 - 오배자 추출물을 유효성분으로 하는 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물 - Google Patents

Abstract

식중독 원인균에 대한 강력한 항균력으로 식품의 방부제, 식중독 방지, 항균 제품 및 질병 등을 방지하는 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물에 관한 것으로, (a) 오배자를 세척 후, 음건하여 분쇄하는 단계, (b) 분쇄된 오배자에 대해 용매를 사용하여 잔사를 수득하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서 수득한 잔사를 여과 및 농축하여 오배자 추출물을 수득하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (b)는 실온에서 10 내지 96시간 동안 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출에 의해 실행되는 구성을 마련하여, 식중독 원인균인 바실러스 균, 스타필로코커스 균, 대장균에 강력한 항균 활성을 나타냄으로, 화학합성 식품 보존료를 대체할 수 있다.

Description

오배자 추출물을 유효성분으로 하는 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물{Nature food preserver comprising the extract of Rhus javanica and process method and composition thereof}

본 발명은 오배자 추출물을 유효성분으로 하는 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물에 관한 것으로, 특히 식중독 원인균에 대한 강력한 항균력으로 식품의 방부제, 식중독 방지, 항균 제품 및 질병 등을 방지하는 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물에 관한 것이다.

식품 보존제는 미생물의 증식에 의해서 일어나는 식품의 변질, 부패 및 화학적 변화를 방지하여 식품의 영양가와 신선도를 유지시키기 위해 사용되는 식품첨가물로서, 일반적으로 방부제로 불려지는 물질을 말한다.

보존제의 작용은 첫째 부패 미생물의 발육저지를 위한 정균작용, 둘째 살균작용, 셋째 식품 중의 효소 또는 부착 미생물의 부패작용을 하는 효소작용의 저해로 나눌 수 있다.

일반적인 식품 보존제는 데히드로초산 및 그 염류, 소르빈산 및 그 염류, 안식향산 및 그 염류, 파라옥시안식향산 염류, 프로피온산 및 그 염류로서 모두 18종이다(식품의약품안전청, 식품공전, 2008, p597). 국내에서 가장 많이 사용되는 보존료는 소르빈산칼륨이며 그 다음 순으로 파라옥시안식향산에스테르류, 안식향산나트륨 등이 사용됨을 볼 수 있으며 피로피온산류 또는 데히드로초산류는 거의 사용되지 않고 있다. 현행 공전 상에서는 용도 분류보다는 화학적합성품, 천연첨가물, 혼합제제로 분류하고 있다(식품의약품안전청, 식품공전, 2008, p608).

현재 식품산업에 가장 널리 사용되고 있는 보존제는 대부분이 화학적 합성품으로 이들은 인체에 독성을 일으키거나 계속적인 섭취에 의한 체내 축적되어 돌연변이 유발, 만성 독성을 나타내며, 최근 내분비계 교란물로도 작용할 수 있는 가능성이 제기되고 있어 기피 현상이 두드러지고 있다. 이에 따라 식품산업 및 학계에서는 안전성이 확보되고 보다 효과가 우수한 보존제의 개발에 관심이 집중되고 있으며, 특히 천연물로부터 이들을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.

천연물 유래의 식품 보존제 관련 기술의 일 예가 하기 문헌 1 및 2 등에 개시되어 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 백작약, 육계 및 오배자 각각과 용매를 혼합하여 50 내지 90℃에서 30분 내지 200분 동안 백작약, 육계 및 오배자를 가열 추출하는 단계, 각각을 여과한 후 20 내지 80℃에서 60 내지 200분 동안 감압 농축하는 단계, 이를 동결건조 하는 단계 및 각각의 추출물의 농도를 동일하게 하고, 이를 혼합하는 단계를 포함하는 식품 보존제의 제조방법에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 2에는 토마토모자이크바이러스(ToMV), 오이모자이크바이러스(CMV), 고추마일드모틀바이러스(PMMoV), 쥬키니황반모자이크바이러스(ZYMV), 수박모자이크바이러스(WMV), 호박모자이크바이러스(WMV2), 감자바이러스 Y(PVY), 순무모자이크 바이러스(TuMV), 오이녹반모자이크바이러스(CGMMV), 메론괴저반점바이러스(MNSV), 감자엽권바이러스(PLRV), 나리모자이크 바이러스(LMoV), 나리무병징바이러스(LSV), 오돈토그로솜링스포트바이러스(ORSV), 심비디움모자이크바이러스(CyMV) 등 RNA를 유전자로 가진 식물 바이러스에 대하여 우수한 항바이러스 활성을 나타내는 오배자 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물에 대해 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1175693호(2012.08.14 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-0738647호(2007.07.05 등록)

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 백작약, 육계 및 오배자를 이용한 식품 보존제 관련 기술 또는 오배자 추출물을 이용한 식물 바이러스에 대하여 우수한 항바이러스의 기능을 부여하거나, 다양한 식물 및 천연물 유래의 식품 보존제 관련 기술이 보고되고 있지만, 오배자 추출물 자체를 이용한 천연 식품 보존제에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않았다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 식중독균에 대하여 강한 항균활성을 가지는 식물유래 항균물질을 마련한 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 인체에 안전하며, 거부감 없이 식품으로 섭취할 수 있는 식물유래 항균물질을 마련한 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 식중독 유발식품에 용이하게 첨가하여 식중독 발병을 예방할 수 있는 식물유래 항균물질을 마련한 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 천연 식품 보존제는 오배자 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제에 있어서, 상기 보존제는 바실러스 균, 스타필로코커스 균, 대장균에 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제에 있어서, 상기 보존제에서 상기 오배자 추출물은 식품 총 중량에 대하여 0.1 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제에 있어서, 상기 식품은 과일, 야채, 과일, 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일 주스, 야채 주스, 혼합 주스, 칩류, 면류, 농산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효유식품, 곡류 식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성 음료수, 감초류, 허브류 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제에 있어서, 상기 보존제는 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 에어로솔제, 유제, 현탁제 또는 주정제 중의 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 천연 식품 보존제의 제조방법은 오배자 추출물을 유효성분으로 하는 천연 식품 보존제를 제조하는 방법으로서, (a) 오배자를 세척 후, 음건하여 분쇄하는 단계, (b) 분쇄된 오배자에 대해 용매를 사용하여 잔사를 수득하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서 수득한 잔사를 여과 및 농축하여 오배자 추출물을 수득하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (b)는 실온에서 10 내지 96시간 동안 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제의 제조방법에 있어서, 상기 단계 (b)에서의 용매는 상기 단계 (a)에서 건조한 오배자 중량의 1 내지 25배(v/v)양의 C1 내지 C4의 저급 알콜 용매 또는 이들과 물의 혼합 용매인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제의 제조방법에 있어서, 상기 단계 (b)에서의 용매는 물과 에탄올의 혼합용매인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제의 제조방법에 있어서, 상기 단계 (b)에서의 용매는 99% 에탄올이고, 상온에서 72시간 동안 실행된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 천연 식품 보존제의 제조방법에 있어서, 상기 용매는 상기 단계 (a)에서 건조한 오배자 중량의 10배의 양을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 천연 식품 보존제의 조성물은 상술한 천연 식품 보존제의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 조성물은 항균 조성물로서, 식품에 0.5 내지 20 중량% 포함되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물에 의하면, 식중독 원인균인 바실러스 균, 스타필로코커스 균, 대장균에 강력한 항균 활성을 나타냄으로, 화학합성 식품 보존료를 대체할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 따른 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물에 의하면, 우수한 천연 보존제를 제공함으로 식품 안전을 확보하여 국민 건강 증진에 기여할 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 본 발명에 따른 오배자 추출물을 유효성분으로 하는 천연 식품 보존제를 제조하는 과정을 설명하기 위한 공정도.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

먼저 본 발명에 적용되는 오배자에 대해 기술한다.

오배자(Galla Rhois)는 오배자면충이 옻나무과의 붉나무(Rhus javanica L.)의 잎에 기생하여 만든 벌레집으로 문합(文蛤), 백충창(白蟲倉)이라고도 한다. 옻나무과에 속하는 낙엽성 교목인 붉나무의 잎에 생긴 벌레집을 말려서 사용한다.

벌레집이 생기는 과정은 다음과 같다. 9월 하순 벌레집에 구멍을 뚫고 나온 날개 있는 암벌레는 중간숙주인 선태류(Minum versicatum, M. trichomane)에 새끼벌레를 낳는다. 새끼벌레는 선태류의 즙을 빨아 먹고 자라서 흰 납으로 벌레집을 만들고 겨울을 난다. 다음해 봄에 번데기가 되고 4월 하순 번데기에서 나와 날개 있는 암벌레가 된다. 암벌레는 교미 후 붉나무의 가지에 날개 없는 암수컷의 새끼벌레를 낳고 죽는다. 날개 없는 암벌레는 어린잎에 옮겨가 기생하는데 이때에 벌레집이 자란다. 이때 그 크기가 본래의 5배나 되기 때문에 오배자라는 이름이 붙었다고 한다.

주성분은 피로가롤 탄닌(pyrogallol tannin)이 50~70% 함유되어 있으며, 몰식자산, 갈산(gallic acid) 등이 있다. 약효로는 수렴, 지사, 지혈제로 설사, 가래, 당뇨, 하혈, 빈혈 등에 이용한다.

주요성분으로는 다량의 갈로탄닌(gallotannin), 수지, 지방, 전분 등이 함유되어 있다. 약리작용에서 오배자의 갈로탄닌 성분은 수렴 작용이 있다. 또한, 이질균, 녹농균 등에 항미생물 작용이 있으며, 간 기능 보호 작용과 항산화 작용을 나타낸다. 임상보고에서 소화기도 출혈에 이 약물 15g을 가자(訶子)와 배합하여 복용하자 유효한 반응을 보였고, 궤양성 결장염, 방사성 직장염, 유정, 폐결핵으로 인한 도한, 각혈, 이질, 자한, 당뇨병, 식도암, 치질, 화상, 조루, 야제(夜啼), 소아설사, 가을철에 유행하는 장염 등에 치료효과가 보고되고 있다.

최근 연구에 따르면, 오배자의 성분 중 하나인 갈로탄닌은 니트로사민(nitrosamine)의 형성을 억제시키는 효과가 있고, 강력한 항산화력을 가지며, 에탄올 추출물은 포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대한 강한 항균력을 가진다고 보고된다.

본 발명에서는 오배자 추출물이 식중독 발생 원인균에 대한 항균성을 검증하여 식품의 보존을 위한 천연 소재로 사용할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

이하, 본 발명의 오배자 추출물을 수득하는 방법을 도 1에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 오배자 추출물을 유효성분으로 하는 천연 식품 보존제를 제조하는 과정을 설명하기 위한 공정도이다.

먼저, 오배자를 구입하여 세척(S10) 후, 음건하여 분쇄한다(S20).

다음에, 오배자 중량의 약 1 내지 25배, 바람직하게는 약 10 내지 20배 분량의 C1 내지 C4의 저급 알콜 용매 또는 이들과 물의 혼합 용매, 보다 바람직하게는 물 및 에탄올 혼합용매, 보다 바람직하게는 30 내지 100% 물 및 에탄올 혼합용매로, 실온에서 약 10 내지 96시간, 바람직하게는 20 내지 80시간 동안 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 수행하여 추출물 잔사를 수득한다(S30).

이 추출물을 여과지로 여과하고(S40), 얻은 여액을 진공회전농축기 등으로 농축 및 건조시켜 본 발명의 오배자 추출물을 수득할 수 있다(S50).

본 발명에 따른 식품 보존제 조성물은 상기 오배자 추출물을 식품 총 중량에 대하여 0.1 내지 50 중량%, 바람직하게는 1 내지 30 중량%로 포함하나, 상기 함량은 보존제의 종류에 따라 적절히 조절할 수 있다.

항균 조성물의 제형은 사용목적에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 적용 가능한 대표적인 제형으로는 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 에어로솔제, 유제, 현탁제 또는 주정제이다.

본 발명 식품 보존제는 인체에 무해하여 식품 부패 방지제 또는 식품 살균제로 사용할 수 있으며, 유효성분인 본 발명의 추출물이 열에 안정하여 식품가공 이전에 처리하므로써 작업성이 매우 우수하다.

또한 본 발명은 항균 조성물을 포함하는 식품을 제공할 수 있으며, 항균 조성물은 0.5 내지 20 중량%로 포함할 수 있으며, 상기 항균조성물의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우 식품의 항균 활성이 미비할 수 있으며, 20 중량% 초과하는 경우 사용량 대비 효과가 증가되지 않으므로 비경제적일 수 있다.

본 발명 오배자 추출물은 기타 식품의 주, 부원료 및 식품 첨가제로서 사용이 가능하며, 식품의 갈변 방지제나 항산화제, 미생물 생장 억제제, 살균제, 향신료, 조미제, 방부제 등으로 식품에 폭 넓게 이용할 수 있다. 이때 식품 보존제는 식품을 침지, 분무 또는 혼합하여 상기 식품에 첨가할 수 있으며, 이러한 보존제의 비율은 0.01 %~10 %의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

또한, 상기 식품은 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일 주스, 야채 주스, 이들의 혼합 주스, 칩류, 면류, 농산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효유식품, 곡류 식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성 음료수, 감초류, 허브류 등 다양한 유기가공식품 중 어느 하나 이상을 포함한다.

본 발명의 추출물의 바람직한 적용량은 식품 보존제를 사용해야하는 식품의 중량, 제형, 유통기한 등에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[ 실시 예 ] 오배자 추출물의 제조

오배자 300g은 대구시 중구 약전 골목에서 생약제제로 포장, 판매하는 것을 구입하여 사용하였으며, 이들을 분쇄하여 분쇄물을 얻은 후, 분쇄물에 3L의 99% 에탄올(EEG0-68118, 덕산약품공업, 대한민국)을 10배 중량으로 가하고 상온에서 72시간 동안 추출하여 얻은 추출 잔사를 여과지(No.2 filter paper, Nalgene, NewYork, NY, USA)로 여과하여, 여액을 진공회전농축기(EYELA CCA-1110, SER.NO.10406050, Tokyo, Japan)를 사용하여 농축하여 8.4g의 오배자 추출물을 수득하였으며 회수율은 2.8%였다.

상기 실시 예에 의해 제조된 오배자 추출물의 항균 효능을 평가하였다.

상기 실시 예에서 제조된 오배자 추출물이 식중독 원인균에 대한 항균 효과 검증은 문헌에 개시된 디스크 확산법(Paper disk diffusion method)를 이용하여 하기와 같이 실험을 평가하였다.

실험에 사용한 균주는 한국유전자은행에서 구입하여 사용하였으며, 바실러스 균, 스타필로코커스 균, 대장균들은 뉴트리언트 액체배지(234000, Becton, Dickinson & Company, USA)에 37℃, 18-24시간 동안 전배양하였다.

미리 제조한 뉴트리언트 고체배지(213000, Becton, Dickinson & Company, USA)를 45℃ 항온 수조에 보관하였고 실험 하루 전에 15㎖씩 분주하여 플레이트(plate)를 준비하였다. 상기의 전배양한 균과 함께 배양에 사용한 액체 배지를 1.5±0.5 × 10⁸ cells/㎖가 되도록 희석한 후, 45℃ 항온 수조에 보관했던 고체 배지에 섞어주었다. 균 희석액을 접종한 고체 배지를 미리 준비해둔 플레이트 위에 부어주고 상온에 정치한 후 굳게 되면, 그 위에 직경이 6㎜인 페이퍼디스크를 일정한 간격으로 올려두고, 상기 실시 예에서 제조한 오배자 추출물(28㎎/㎖)을 20㎕ 처리하여 37℃의 배양기에서 24시간 동안 배양하여 단삼 추출물의 항균 효능을 평가하였다.

그 결과는 하기 표 1에 나타냈다. 표 1. 식중독 원인균에 대한 오배자 추출물의 항균력을 나타낸다.

식중독 원인균	오배자 추출물 항균력(mm)
Bacillus cereus	12
Staphylococcus aureus	11
Escherichia coli	15

본원에서 정의되는 천연 항균 조성물은 바람직하게는 식품에서 발생되어 품질을 저하시키는 것으로 알려진 미생물, 구체적으로는 바실러스 균, 스타필로코커스 균, 대장균에 강력한 항균 활성을 나타냄을 알 수 있었다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 천연 식품 보존제 및 이의 제조방법과 그 조성물을 사용하는 것에 의해 강력한 항균 활성을 도모할 수 있다.

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6. 식중독 원인균에 대한 항균력을 갖는 오배자 추출물을 유효성분으로 하는 천연 식품 보존제를 제조하는 방법으로서,
   (a) 오배자를 세척 후, 음건하여 분쇄하는 단계,
   (b) 분쇄된 오배자에 대해 물과 에탄올의 혼합용매를 사용하여 잔사를 수득하는 단계,
   (c) 상기 단계 (b)에서 수득한 잔사를 여과지로 여과하고, 이 여액을 진공회전농축기로 농축하여 오배자 추출물을 수득하는 단계를 포함하고,
   상기 단계 (b)에서의 용매는 99% 에탄올이고, 상온에서 72시간 동안 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출에 의해 실행되고,
   상기 오배자 추출물은 천연 식품 보존제에 1 내지 30 중량% 포함하고,
   상기 천연 식품 보존제는 스타필로코커스 균 또는 대장균에 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 천연 식품 보존제의 제조방법.
7. 청구항 제6항의 천연 식품 보존제의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 천연 식품 보존제.
   
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