KR101860137B1 - 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단을 함유하는 감태추출혼합물의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단이 잘 우러나오기 위한 감태추출혼합물의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단이 잘 우러나오도록 감태의 유효성분이 함유된 감태농축액과 감태를 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명을 통해 제조된 감태추출혼합물과 감태추출복합물은 다양한 식품군 등에 적용시켜서 사용할 수 있으며, 감태의 유효성분인 디에콜(dieckol)과 후코이단(fucoidan)을 함유하고 있기 때문에 지방가수분해효소인 리파아제(lipase)의 활성을 저해시키는 효과가 있어 체지방감소에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 항산화, 항염증, 항암, 면역력증가 및 항 고혈압 등에 효과를 가지고 있어, 다양한 형태로 활용이 가능하다. 또한 감태를 추출하고 남은 부산물까지도 활용하여서 감태추출혼합물을 제조함으로써 유효성분을 함유한 감태추출액으로 추출되지 않거나 남아있는 감태의 유효성분을 대부분 사용할 수 있으므로 감태의 이로운 성분을 용이하게 섭취할 수 있는 효과가 있다.
본 발명을 통해 제조된 감태추출혼합물과 감태추출복합물은 다양한 식품군 등에 적용시켜서 사용할 수 있으며, 감태의 유효성분인 디에콜(dieckol)과 후코이단(fucoidan)을 함유하고 있기 때문에 지방가수분해효소인 리파아제(lipase)의 활성을 저해시키는 효과가 있어 체지방감소에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 항산화, 항염증, 항암, 면역력증가 및 항 고혈압 등에 효과를 가지고 있어, 다양한 형태로 활용이 가능하다. 또한 감태를 추출하고 남은 부산물까지도 활용하여서 감태추출혼합물을 제조함으로써 유효성분을 함유한 감태추출액으로 추출되지 않거나 남아있는 감태의 유효성분을 대부분 사용할 수 있으므로 감태의 이로운 성분을 용이하게 섭취할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단을 함유하는 감태추출혼합물의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단이 잘 우러나오도록 감태의 유효성분이 함유된 감태농축액과 감태를 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
우리나라에서는 오래전부터 해조류를 식용으로 이용하고 있었으나, 해상 동물처럼 광범위하지는 못하였다. 하지만 최근 들어 해조류가 함유하고 있는 폴리페놀계열의 영양성분, 비타민, 식물성 단백질, 미네랄 등이 풍부하게 함유되어 있으며, 미국에서는 차세대 슈퍼푸드 중 하나로 각광받고 있다. 최근 웰빙 바람에 편승되어 해조류에 대한 영양성분 연구가 아주 활발하게 진행되고 있는 상황이다.
해양에는 지구상 모든 생물종의 약 80%가 서식하고 있고, 막대한 자원량이 보고되고 있어, 미래 육상생물자원을 대체 할 중요한 식량자원으로 주목받고 있다(Kumar, M., 등 2011). 또한 해양의 환경은 고염, 고압 및 저산소 등 육상과 매우 다르기 때문에, 해양에 서식하고 있는 해양생물은 물질대사 결과 생성될 수 있는 세포내 구성성분이 육상생물과 크게 다를 것으로 예견되고 있다(Kumar, C. S., 등 2008),(Singh, N. and Rajini, P. S., 2004). 따라서 해양생물로부터 기능성물질을 탐색하고, 이를 식품 및 식품첨가제로 이용하고자 하는 연구가 활발하게 수행되고 있으며, 시장성은 급속하게 증가하고 있는 추세이다(Ibanez, E., 등 2012).
해조류는 오래 전부터 우리나라를 비롯한 주변 아시아 국가들에서 섭취되어 왔으나, 최근 해조류의 중금속 제거활성, 항고혈압 활성, 고지혈증 예방, 항암 활성, 항염증, 항산화 활성, 항균 활성 등의 잠재적인 건강증진 효과들이 알려지면서 유럽에서도 해조를 단순한 기능성 식품 및 의약품의 원료로 사용하는 것에 그치지 않고, 음식으로 직접 섭취하는 등의 적극적인 변화를 보이고 있다(이명숙, 이윤경, 2014).
감태(Ecklonia cava)는 갈조식물문(Phaeophyta) 갈조식물강(Phaeophyceae) 다시마목(Laminarialse) 미역과(Alariaceae)에 속하는 다년생 갈조류로서 우리나라 동해안과 제주도 근해에 널리 자생하고 있다. 감태의 줄기는 원기둥 모양이고 길이 1~2 m, 줄기 길이 5~10 cm, 지름 3~5 mm, 가운데 잎은 길이 20~30 cm, 너비 4 cm 정도이다.
최근 감태는 다양한 생리활성이 밝혀지면서 식의약품의 원료로써 주목받고 있으며, 다른 갈조류에 비해 다량의 polyphenolic compound를 함유하는 것으로 알려져 있다. 또한 감태로부터 강력한 세포보호 및 활성화 능력을 가진 폴리페놀 성분이 나온다는 것을 많은 학자들의 연구에서 밝혀지고 있으며, 항균 및 항산화작용, 내장지방의 저하 작용, 혈관확장 작용 등 다양한 작용에서 육상식품의 폴리페놀 중 가장 우수한 항산화물질로 꼽히는 카테킨을 능가하는 수치를 나타내고 있다.
현재까지 감태에 대한 연구로는 lipase 저해활성, 항산화, 항염증, 항암, 및 항 고혈압 등 여러 가지 기능성들이 밝혀져 있어 새로운 기능성 소재로서 충분한 가치가 있음이 보고되고 있으나 이를 제대로 활용하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 감태의 유효성분인 디에콜(dieckol), 후코이단(fucoidan)이 함유된 감태추출농축액과 감태부산물을 혼합하여 감태추출혼합물을 제조함으로써 감태의 전성분을 온전히 섭취할 수 있도록 하는 것이다.
또 다른 목적은 감태를 추출하고 남은 부산물까지도 활용할 수 있도록 하는 감태추출혼합물 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 감태와 주정의 비율을 1:20~30의 중량비로 넣은 후 80~100도의 온도에서 20~55시간동안 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하는 감태추출액추출단계(S1); 감태추출액추출단계(S1)에서 추출된 감태추출액을 한외여과기를 이용하여 한외여과하는 제1여과단계(S2); 상기 제1여과단계(S2)에서 한외여과된 감태추출액을 70~100℃의 온도에서 0.1~2Mpa 기압으로 진공농축함으로써 3.0~10brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조하는 감태추출농축액제조단계(S3); 상기 감태추출농축액제조단계(S3)에서 제조된 감태추출농축액을 여과시키는 제2여과단계(S4); 상기 감태추출액추출단계(S1)에서 감태추출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 건조시킨 후 분쇄하는 감태부산물분쇄단계(S5); 상기 감태부산물분쇄단계(S5)에서 분쇄된 감태부산물과 제2여과단계(S4)에서 여과된 감태추출농축액을 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 혼합단계(S6); 상기 혼합단계(S6)에서 제조된 감태추출혼합물을 열풍건조기를 이용하여 50~60℃의 온도에서 건조시키는 열풍건조단계(S7); 상기 열풍건조단계(S7)에서 건조된 감태추출혼합물을 분쇄하는 감태추출혼합물분쇄단계(S8)를 포함하고, 상기 감태추출액추출단계(S1)의 감태의 유효성분은 디에콜(dieckol) 및 후코이단(fucoidan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단을 함유하는 감태추출혼합물의 제조방법과,
감태와 주정의 비율을 1:20~30의 중량비로 넣은 후 80~100도의 온도에서 20~55시간동안 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하는 감태추출액추출단계(S1); 상기 감태추출액추출단계(S1)에서 추출된 감태추출액을 한외여과기를 이용하여 한외여과하는 제1여과단계(S2); 상기 제1여과단계(S2)에서 한외여과된 감태추출액을 80~90℃의 온도에서 0.6~1.2Mpa 기압으로 진공 농축함으로써 5.0~5.8brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조하는 감태추출농축액제조단계(S3); 상기 감태추출농축액제조단계(S3)에서 제조된 감태추출농축액을 여과시키는 제2여과단계(S4); 상기 감태추출액추출단계(S1)에서 감태추출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 회수한 후, 열풍건조기를 이용하여 50~60℃의 온도에서 건조시키며, 건조된 감태부산물은 분쇄기로 분쇄하여 분쇄된 감태부산물을 생성하고, 생성된 감태부산물을 건조시킨 후 분쇄하는 감태부산물분쇄단계(S5); 상기 감태부산물분쇄단계(S5)에서 분쇄된 감태부산물과 제2여과단계(S4)에서 여과된 감태추출농축액의 혼합비를 1:0.5~2.5의 중량비로 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 혼합단계(S6); 상기 혼합단계(S6)에서 제조된 감태추출혼합물을 열풍건조기를 이용하여 6~8시간동안 50~60℃의 온도에서 건조시키는 열풍건조단계(S7); 열풍건조단계(S7)에서 건조된 감태추출혼합물을 분쇄하는 감태추출혼합물분쇄단계(S8)를 포함하고, 상기 감태추출액추출단계(S1)의 감태의 유효성분은 디에콜(dieckol) 및 후코이단(fucoidan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단을 함유하는 감태추출혼합물의 제조방법을 제공한다.
감태와 주정의 비율을 1:20~30의 중량비로 넣은 후 80~100도의 온도에서 20~55시간동안 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하는 감태추출액추출단계(S1); 상기 감태추출액추출단계(S1)에서 추출된 감태추출액을 한외여과기를 이용하여 한외여과하는 제1여과단계(S2); 상기 제1여과단계(S2)에서 한외여과된 감태추출액을 80~90℃의 온도에서 0.6~1.2Mpa 기압으로 진공 농축함으로써 5.0~5.8brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조하는 감태추출농축액제조단계(S3); 상기 감태추출농축액제조단계(S3)에서 제조된 감태추출농축액을 여과시키는 제2여과단계(S4); 상기 감태추출액추출단계(S1)에서 감태추출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 회수한 후, 열풍건조기를 이용하여 50~60℃의 온도에서 건조시키며, 건조된 감태부산물은 분쇄기로 분쇄하여 분쇄된 감태부산물을 생성하고, 생성된 감태부산물을 건조시킨 후 분쇄하는 감태부산물분쇄단계(S5); 상기 감태부산물분쇄단계(S5)에서 분쇄된 감태부산물과 제2여과단계(S4)에서 여과된 감태추출농축액의 혼합비를 1:0.5~2.5의 중량비로 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 혼합단계(S6); 상기 혼합단계(S6)에서 제조된 감태추출혼합물을 열풍건조기를 이용하여 6~8시간동안 50~60℃의 온도에서 건조시키는 열풍건조단계(S7); 열풍건조단계(S7)에서 건조된 감태추출혼합물을 분쇄하는 감태추출혼합물분쇄단계(S8)를 포함하고, 상기 감태추출액추출단계(S1)의 감태의 유효성분은 디에콜(dieckol) 및 후코이단(fucoidan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단을 함유하는 감태추출혼합물의 제조방법을 제공한다.
삭제
본 발명을 통해 제조된 감태추출혼합물과 감태추출복합물은 다양한 식품군 등에 적용시켜서 사용할 수 있으며, 감태의 유효성분인 디에콜(dieckol)과 후코이단(fucoidan)을 함유하고 있기 때문에 지방가수분해효소인 리파아제(lipase)의 활성을 저해시키는 효과가 있어 체지방감소에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 항산화, 항염증, 항암, 면역력증가 및 항 고혈압 등에 효과를 가지고 있어, 다양한 형태로 활용이 가능하다.
또한 감태를 추출하고 남은 부산물까지도 활용하여서 감태추출혼합물을 제조함으로써 유효성분을 함유한 감태추출액으로 추출되지 않거나 남아있는 감태의 유효성분을 대부분 사용할 수 있으므로 감태의 이로운 성분을 용이하게 섭취할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 감태추출혼합물의 제조방법에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 감태추출액추출단계(S1)에 관한 사진이다.
도 3은 본 발명의 혼합단계(S4)에 관한 사진이다.
도 4는 본 발명의 분쇄된 감태추출혼합물에 관한 사진이다.
도 5는 본 발명의 감태추출복합물에 관한 사진이다.
도 6은 디에콜(dieckol) 표준폼을 분석한 결과에 관한 그래프이다.
도 7은 도6의 결과를 활용한 standard curve 실험결과에 관한 그래프이다.
도 8은 HPLC를 이용한 감태추출액의 디에콜(dieckol) 분석에 관한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 감태추출혼합물과 감태원물을 비교한 실험예에 관한 사진이다.
도 2는 본 발명의 감태추출액추출단계(S1)에 관한 사진이다.
도 3은 본 발명의 혼합단계(S4)에 관한 사진이다.
도 4는 본 발명의 분쇄된 감태추출혼합물에 관한 사진이다.
도 5는 본 발명의 감태추출복합물에 관한 사진이다.
도 6은 디에콜(dieckol) 표준폼을 분석한 결과에 관한 그래프이다.
도 7은 도6의 결과를 활용한 standard curve 실험결과에 관한 그래프이다.
도 8은 HPLC를 이용한 감태추출액의 디에콜(dieckol) 분석에 관한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 감태추출혼합물과 감태원물을 비교한 실험예에 관한 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단이 잘 우러나오기 위한 감태추출혼합물의 제조방법(이하, 감태추출혼합물 제조방법)에 관한 것으로, 감태의 유효성분이 포함된 감태추출농축액과 감태부산물을 혼합하여 감태의 유효성분이 잘 우러나오는 감태추출혼합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 1을 참고하면 본 발명의 감태추출혼합물 제조방법은 감태추출액추출단계(S1), 제1여과단계(S2), 감태추출농축액제조단계(S3), 제2여과단계(S4), 혼합단계(S5), 열풍건조단계(S6), 감태추출혼합물분쇄단계(S7)를 통해 진행된다.
각 단계별 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
S1:
감태추출액추출단계
감태추출액추출단계(S1)는 감태와 주정의 비율을 1:20~30의 중량비로 넣은 후 80~100도의 온도에서 20~55시간 동안 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하는 단계이다.
도 2를 참고하면, 상기 감태추출액추출단계(S1)는 감태세척단계(S1-1), 여과망에 담는 단계(S1-2), 추출단계(S1-3)로 진행된다.
감태세척단계(S1-1)는 감태(5)의 불순물을 제거하기 위해 세척하는 단계이다.
여과망에 담는 단계(S1-2)는 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하기 위해 감태세척단계(S1-1)에서 세척된 감태(5)를 여과망에 담는 단계이다.
추출단계(S1-3)는 S1-2단계를 통해 여과망에 담긴 감태(5)를 추출하기 위해 추출농축기를 이용하여 80~100도의 온도에서 20~55시간동안 추출함으로써 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액이 추출된다.
바람직하게는 감태와 주정의 비율을 1:25의 중량비로 넣은 후 85~95의 온도에서 24~48시간동안 추출함으로 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액이 추출된다. 상기와 같은 감태와 주정의 비율과 온도 및 시간관계는 감태추출액을 추출할 때 감태의 유효성분이 파괴되지 않고 충분히 포함될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 감태의 유효성분은 디에콜(dieckol), 후코이단(fucoidan)이 포함된 것으로, 각 성분에 대한 설명은 다음과 같다.
갈조류에서 기능성을 나타내는 주요 성분들은 폴리페놀류이며 감태에 특이적으로 존재하는 폴리페놀은 플로로탄닌류로 에콜(eckol), 디에콜(dieckol), 플로로퓨코퓨로엑콜(phlorofucofuroeckol)-A 성분이 있다.
이 세 가지 성분 중 디에콜(dieckol)은 지방가수 분해 효소인 lipase의 활성을 억제시킨다(Jung SA et al., 2012, Kim et al, 2012)는 보고가 있으며, 대한민국 특허출원 제 10-2011-0088048호 “비만억제의 기능을 가지는 갈조류 감태 n-부탄올 추출물”에서는 지방분해 관련 유전자 발현 및 지방세포 분화능 측정을 통해 dieckol이 지방세포분화억제 활성을 나타낸다고 개시된 바 있다. 따라서 dieckol은 체지방 관련 기능성이 있는 성분이자 감태효소추출물 플로로탄닌류 중 가장 많은 함량이 존재하는 물질로서 열, 빛, 습도 등의 보관조건에서 안정성이 높은 편이고, HPLC 분석기기로 분석이 가능하며, 피크 분리도 측면에서도 양호하고, 세포독성시험에서 높은 생존율을 나타내어 안전성이 확보된다(Kwon CJ, 2014).
감태추출액에 함유된 유효성분인 디에콜(dieckol) 분석은 한약진흥재단에서 디에콜(dieckol) 표준품을 구입하여, 분석조건을 바탕으로 HPLC를 이용하여 분석하였다. 한약진흥재단의 분석조건은 아래의 표와 같다.
| 내용 | 실험조건 |
| Column | Phenomenex Kinetex C18 (150mm × 4.6mm, 2.6㎛, 100A) |
| Mobile phase | A : (Water with 0.1% Trifluoroacetic acid) B : (ACN with 0.1% Trifluoroacetic acid) 2% B(0min) → 100% B(20min) (gradient for 30min) |
| Flow rate | 1mL/min |
| Detector | UV 210nm |
| Injection volume | 5㎕ |
| 사용용매 | MeOH |
표 1의 분석조건으로 HPCL를 이용하여 디에콜(dieckol) 표준폼을 분석한 결과와 이를 활용한 standard curve 실험결과는 도 6,7에서 차례대로 확인할 수 있고, HPLC를 이용한 감태추출액의 디에콜(dieckol) 분석은 도 8에서 확인할 수 있다.
감태를 일정 농도의 주정으로 85~95℃의 온도조건에서 24~48시간 추출한 감태추출엑의 디에콜(dieckol) 함유량을 HPLC 분석결과를 바탕으로 분석한 결과 아래의 표2와 같이 감태추출물 1g당 약 62.5mg의 디에콜(dieckol)을 함유하고 있음을 알 수 있다.
| Sample | 디에콜(Dieckol) (mg/ml) 25배 주정희석(1:25) |
최종계산 디에콜(Dieckol) (mg/g) |
| 감태추출액 | 2.5±0.1 | 65.5±2.5 |
이는 감태를 일정농도의 주정으로 85~95℃의 온도조건에서 24~48시간 추출한 감태추출물을 이용하여 감태추출복합물로 제조한 후 이를 이용하여 식품군 등의 원료로 사용한다면 dieckol의 효능을 가지는 식품으로 가공이 가능함을 알 수 있다.
또한 해조류에 포함되어있는 후코이단(fucoidan)의 분자량은 평균 MW 20KDa이며 후코스(Fucose)라는 기본당과 황산기가 결합되어 있다. 황산화 fucoidan에서 생기는 F-fucoidan과 20% 정도의 글루쿠론산를 포함한 U-fucoidan 두 종류가 있다. 기능성 식품의 기초원료, 식이보조제, 첨가제,특효약으로 알려지고 있다. fucoidan은 갈조류에 유연성을 부여하여 격렬한 조수의 흐름으로부터 보호되도록 한다.
후코이단(fucoidan)은 laminaran과 alginic acid와 함께 갈조류를 형성하는 주요 다당으로 다시마와 미역에 3~5% 함유되어 있다. 또한 후코이단(fucoidan)은 함황(sulfated) 헤테로 다당으로 주로 L-fucose가 α-1,2 또는 α-1,3 결합으로 된 골격을 갖으면서 갈락토오스, 만노스, 자일로스, 글루쿠로닉 산등을 함유할 수 있다.
후코이단(fucoidan)에 대해 많은 연구가 되었음에도 불구하고 fucoidan의 구조는 fucoidan을 추출한 해조류의 종류에 따라 다르기 때문에 아직도 연구해야 할 것이 많다. fucoidan은 음이온 전하를 띄는 고분자(polyanionic charge) 성질과 관련된 것으로 알려진 여러 약물학적인 효과들이 보고되고 있다. fucoidan은 콜레스테롤의 배설을 도와 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추며 혈관 질환을 예방할 수 있고 비만이 성인병으로 연결되는 것을 미리 예방하여 준다. 또한, 일본과 미국의 연구에서는 fucoidan이 혈액응고방지작용, 항종양작용, 위궤양 치료 촉진작용, 항균작용, 혈압상승억제작용, 간세포증식인자(HGF)생산유도, 혈당상승억제작용, 항알레르기작용, 항바이러스작용이 있다고 하였다. 특히 소화기계통 암 종류 치유에 70-80% 효과가 있는 것으로 보고된 바 있으며, 대부분의 암 치유에도 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났다. F-fucoidan은 임파종 세포줄기의 자살을 유도하며 토끼에서는 이상증식을 억제할 수 있다는 보고가 있다.
후코이단(fucoidan)의 해조류에서 추출은 일반적으로 에탄올에 의해 지방성분등을 제거 후 산처리, 열수 처리 등에 의해 이뤄지고 분리 정제과정은 원심분리, 한외여과, 투석, 크로마토그래프, 동결건조 등에 의한다.
감태추출액의 후코이단(fucoidan) 분석은 주정을 이용하여 감태를 열수 추출한 후 한외여과기를 이용하여 분자량이 50KDa 이상인 분획만을 채취한 후 원심분리(2200 × g, 20min)하여 남아있는 잔사를 제거하고 상등액에 CaCl2(식품첨가물용)를 2%(w/v)의 농도로 첨가하여 1시간 방치하였다.
침전된 알긴산을 원심분리 (2200 × g)로 제거하고 상등액을 취하였다. 알긴산을 제거하고 남은 상등액을 rotary evaporator (Eyela,Japan)를 이용하여 80℃에서 고형분 함량이 20-30%가 될 때까지 농축하였다. 농축된 용액에 주정을 3배 (v/v) 첨가하여 상온에서 12시간 방치한 후 원심분리 (2200 × g, 20 min)하여 crude fucoidan을 침전시켰다. 알콜침전하여 얻은 crude fucoidan에 소량의 물을 첨가하여 용해한 후 투석막 (MW3,500, Biodesign Dialysis, NY, USA)을 사용하여 12시간 투석시켰다. 투석 후 동결건조하여 감태에서 crude fucoidan을 획득하였다.
감태로부터 얻어진 후코이단(fucoidan)의 특성을 분석하기 위해 감태로부터 크루드 후코이단(crude fucoidan), 즉 다당류 함량과 정제된 후코이단(fucoidan) 함량 및 황산기 함량을 확인하였다. 황산기 함량은 BaCl2/겔화(gelation) 방법을 이용해 황산기를 측정하였고, 구조의 변형을 가져와서 단순한 구조로 만들어주기 위해 fucoidan 성분 0.5 g/ml, 1 g/ml를 각각 4M의 HCl을 가지고 100℃에서 약 2시간 동안 가수분해시킨 후, 1ml의 fucoidan을 6.25% 질산 1ml, 0.5% 검 아카시아를 가지는 8.7 N의 아세트산 0.5 ml, 염화바륨 5g과 10분간 상온에서 반응시켜, 440nm에서 흡광도를 측정하였다. 황산기 함량은 표준물질인 암모늄 설페이트를 이용하여 얻은 표준곡선식에 대입하여 측정하였다.
| 샘플 | 수율(%) | 다당류(%) | 황산기(%) |
| crude fucoidan | 6.4 | 50.58 | 19.11 |
표 3과 같이 감태로부터 정제된 crude fucoidan을 분석한 결과 표 3과 같이 수율은 6.4%, 다당류는 50.58%로 나타났다. 또한 정제된 crude fucoidan의 경우 약 19.11%로 높은 황산기 함량을 보였다.
S2: 제1여과단계
제1여과단계(S2)는 상기 감태추출액추출단계(S1)에서 추출된 감태추출액을 한외여과기를 이용하여 한외여과하는 단계이다.
상기 제1여과단계(S2)를 통하여 감태추출액을 한외여과시킴으로 감태추출액의 불순물을 제거할 수 있으며, 탈염처리까지 수행할 수 있다.
S3:
감태추출농축액제조단계
감태추출농축액제조단계(S3)는 상기 제1여과단계(S2)에서 한외여과된 감태추출액을 70~100℃의 온도에서 0.1~2Mpa 기압으로 진공농축함으로써 3.0~10brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조하는 단계이다.
바람직하게는 한외여과된 감태추출액을 80~90℃의 온도에서 0.6~1.2Mpa 기압으로 진공 농축함으로써 5.0~5.8brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조한다.
상기와 같이 5.8birx의 농도를 넘어가게 되면, 감태추출농축액의 점성이 높아짐에 따라 농축액의 양이 줄어들며, 건조시에도 원료 흡수가 잘 되지 않고 끈끈한 젤리화 현상이 나타나기 때문에 대량 생산시 복합적인 어려움이 발생하며, 상기의 농도범위보다 아래로 농축시키면 묽어지는 문제가 발생하므로 본 발명의 농도 범위만큼 농축된 감태추출농축액을 제조함으로써 높은 품질을 유지할 수 있다.
S4: 제2여과단계
제2여과단계(S4)는 감태추출농축액제조단계(S3)에서 제조된 감태추출농축액을 여과시키는 단계이다.
상기 제2여과단계(S4)는 여과망을 이용하여 감태추출농축액을 여과시키며, 이를 통해 불순물을 제거할 수 있다.
S5:
감태부산물분쇄단계
감태부산물분쇄단계(S5)는 상기 감태추출액추출단계(S1)에서 감태추출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 건조시킨 후 분쇄하는 단계이다.
상기 감태부산물분쇄단계(S5)는 감태추출액추출단계(S1)에서 감태출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 회수한 후, 열풍건조기를 이용하여 50~60℃의 온도에서 건조시킨다. 건조된 감태부산물은 분쇄기로 분쇄하여 분쇄된 감태부산물을 생성한다. 즉, 온도값의 범위보다 작으면 감태부산물의 건조가 잘 안될 수도 있으며 온도값의 범위보다 크면 감태부산물이 탈 수도 있기 때문에 상기의 온도조건에서 감태부산물을 건조시킨다.
S6: 혼합단계
혼합단계(S6)는 상기 감태부산물분쇄단계(S5)에서 분쇄된 감태부산물과 상기 제2여과단계(S4)에서 여과된 감태추출농축액을 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 단계이다.
상기 감태부산물과 감태추출농축액의 혼합비는 1:0.5~2.5의 중량비로 혼합되며, 바람직하게는 감태부산물:감태추출농축액은 1:1의 중량비로 혼합되어 감태추출혼합물이 제조된다.
감태추출농축액은 감태의 유효성분이 함유되도록 제조되었지만, 감태의 유효성분이 100% 전부 추출되지 못하기 때문에 감태부산물에 남아 있는 성분들까지 모두 이용할 수 있도록 감태추출농축액과 감태부산물을 혼합시킨다.
이를 통해 사용자는 감태의 모든 이로운 성분을 온전히 이용할 수 있으며, 감태추출액을 추출하고 남은 부산물까지 모두 사용함으로써 공정상 발생되는 잔여물을 줄일 수 있는 이점도 있다.
도 3은 혼합단계(S6)에서 제조된 감태추출혼합물에 관한 사진으로, 감태부산물과 감태추출농축액이 혼합될 때, 감태추출농축액은 감태부산물을 감싸듯 스며들며 혼합되어 감태부산물에 감태추출농축액이 마치 코팅이 된 것처럼 스며들어 감태추출혼합물이 제조된다.
S7: 열풍건조단계
열풍건조단계(S7)는 상기 혼합단계(S6)에서 제조된 감태추출혼합물을 열풍건조기를 이용하여 50~60℃의 온도에서 건조시키는 단계이다.
상기 열풍건조단계(S7)를 통해 감태추출혼합물을 건조시키는 시간은 5~10시간으로 바람직하게는 6~8시간동안 감태추출혼합물을 건조시킨다.
S8:
감태추출혼합물분쇄단계
감태추출혼합물분쇄단계(S8)는 열풍건조단계(S7)에서 건조된 감태추출혼합물을 분쇄하는 단계이다.
도 4는 감태추출혼합물에 관한 사진으로, 감태추출혼한물분쇄단계(S8)를 통해 감태추출혼합물의 입자가 작아지도록 분쇄하여 가루형태로 제조할 수 있다.
이와 같이 분쇄된 감태추출혼합물은 식품원료 등에 사용할 수 있으며, 이를 통해 감태의 유효성분과 감태 고유의 이로운 성분들을 온전히 섭취할 수 있다. 상기와 같이 제조된 감태추출혼합물은 감태 원료 자체와 추가로 혼합하여 감태추출복합물을 제조할 수도 있다.
상기 감태추출혼합물분쇄단계(S8) 이후, 감태추출복합물을 제조하는 방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.
감태추출복합물의 제조방법은 감태추출혼합물분쇄단계(S8) 이후, 감태전처리단계(S9), 건조된감태분쇄단계(S10), 감태추출복합물제조단계(S11)로 진행되어 감태추출복합물이 제조된다.
S9:
감태전처리단계
감태전처리단계(S9)는 감태를 세척하고 건조시키는 단계이다.
감태를 건조시킬때, 40~80℃ 온도에서 건조시키며, 바람직하게는 50~60℃의 온도에서 건조시킨다. 즉, 온도값의 범위보다 작으면 감태의 건조가 잘 안될 수도 있으며 온도값의 범위보다 크면 감태가 탈 수도 있기 때문에 상기의 온도조건에서 감태를 건조시킨다.
S10:
건조된감태분쇄단계
건조된감태분쇄단계(S10)는 감태전처리단계(S9)에서 건조된 감태를 분쇄하는 단계이다.
상기 건조된감태분쇄단계(S10)는 감태추출혼합물분쇄단계(S8)를 통해 분쇄된 감태추출혼합물과 고루 혼합시키기 위해 작은 입자의 형태로 감태를 분쇄시키는 단계이다.
S11:
감태추출복합물제조단계
감태추출복합물제조단계(S11)는 감태추출혼합물분쇄단계(S8)에서 분쇄된 감태추출혼합물 1~10%중량과 건조된감태분쇄단계(S10)에서 분쇄된 감태 90~99%중량을 혼합하여 감태추출복합물을 제조하는 단계이다.
바람직하게는 분쇄된 감태추출혼합물 3~5%중량과 건조된감태분쇄단계(S10)에서 분쇄된 감태 95~97%중량을 혼합하여 감태추출복합물을 제조하며, 이를 도 5의 실제사진에서 확인할 수 있다.
도 5를 참고하면, 상단 왼쪽은 분쇄된 감태이고 상단 오른쪽은 감태추출복합물이며, 이 둘의 혼합으로 감태추출복합물이 제조된다.
즉, 감태추출농축액이 포함된 감태추출혼합물의 소량을 감태와 혼합하더라도 감태의 유효성분과 이를 포함한 전 성분 섭취가 가능하며, 감태추출농축액이 포함된 감태추출복합물을 대량 생산할 수 있다.
또한 상기와 같이 제조된 감태추출혼합물과 감태추출복합물은 다양한 식품군 등에 적용시켜서 사용할 수 있으며, 감태의 유효성분인 디에콜(dieckol)과 후코이단(fucoidan)을 함유하고 있기 때문에 지방가수분해효소인 리파아제(lipase)의 활성을 저해시키는 효과가 있어 체지방감소에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 항산화, 항염증, 항암, 면역력증가 및 항 고혈압 등에 효과를 가지고 있어, 다양한 형태로 활용 가능하다.
본 발명의 감태추출혼합물을 제조하는 것에 대한 실시예이다.
<실시예>
1. 감태와 주정의 비율을 1:25의 중량비로 넣은 후 90도의 온도에서 35시간 동안 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하였다.
2. 1번 단계에서 추출된 감태추출액을 한외여과기를 이용하여 한외여과시킴으로 감태추출액의 불순물을 제거하고, 탈염처리를 수행하였다.
3. 2번 단계에서 한외여과된 감태추출액을 85℃의 온도에서 1Mpa 기압으로 진공농축함으로써 5.0brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조하였다.
4. 3번 단계에서 제조된 감태추출농축액을 여과망을 이용하여 여과시켰다.
5. 1번 단계에서 감태추출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 열풍건조기를 이용하여 55℃의 온도에서 건조시킨 후 분쇄하였다.
6. 5번 단계에서 분쇄된 감태부산물과 제2여과단계(S4)에서 여과된 감태추출농축액을 1:1의 중량비로 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하였다.
7. 6번 단계에서 제조된 감태추출혼합물을 열풍건조기를 이용하여 55℃의 온도에서 7시간 동안 건조시켰다.
8. 7번 단계에서 건조된 감태추출혼합물을 분쇄하였다.
상기와 같은 공정을 통해 제조된 감태추출혼합물을 여러 식품군에 적용하여 172명의 성인을 대상으로 평가를 실시하였다.
아래 표 4는 본 발명의 실시예를 통해 제조된 감태추출혼합물을 여러 식품군에 적용하여 관능평가를 실시한 결과이다.
| 평가 | 향 | 맛의 깔끔함 | 맛과의 균형 | 전체적인 기호도 |
| 차류 | 3.9 | 4.2 | 4.3 | 4.2 |
| 면류 | 4.1 | 3.9 | 3.3 | 3.7 |
| 즉석식품 | 4.3 | 4.1 | 3.7 | 4.0 |
| 과자 | 4.1 | 4.2 | 3.9 | 4.1 |
| 음료 | 3.7 | 3.7 | 3.8 | 3.7 |
(1: 매우 좋지않음, 2: 좋지않음, 3: 보통, 4: 좋음, 5: 매우 좋음)
표 4의 실험결과 내용을 보면 감태추출혼합물을 이용하여 차류, 면류, 즉석식품 등의 여러 식품군에 적용하여 관능평가를 실시한 결과 향이 진한 면류, 즉석식품, 과자의 경우 향에서 감태 특유의 비린향을 거의 느끼지 못하였지만, 차류나 음료에서는 감태의 향을 일부 느껴 좋은 관능결과를 얻지 못하였고, 맛과의 균형의 경우 감태는 특유의 맛이 없는 특징이 있어 각 식품군과의 맛의 균형을 맞출 수 있는 배합비를 더욱 연구해야할 필요가 있는 것으로 판단되나, 전체적인 기호도와 나머지 관능평가에서도 보통 이상의 점수를 받아 감태추출혼합물의 경우 식품군에 적용시켜 제품생산에 충분히 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
대부분의 해조류의 경우 식품의 원료 및 부재료로 사용할 경우 해조류의 유효성분이 잘 우러나오지 않는 단점이 있으나, 본 발명의 감태추출혼합물의 경우 혼합단계(S5)를 통해 감태를 추출하고 남은 감태부산물에 감태추출농축액이 스며들듯이 코팅하여 혼합함으로써 감태의 유효성분이 쉽게 우러나와 감태의 유효성분을 섭취하는 것이 용이한 장점이 있다.
이는 도 9의 사진에서도 확인할 수 있는데, 도 9의 실험결과 내용을 보면 도 9(a)는 80℃의 물에 감태추출혼합물을 투입한 모습이며, 도 9(b)는 80℃의 물에 감태 그 자체인 감태원물을 투입한 모습으로, 감태추출혼합물과 감태원물이 동일한 시간동안 우러나오는 정도를 비교하였다. 실험결과 도 9와 같이 감태추출혼합물이 감태원물에 비해 유효성분이 쉽게 우러나와 더 진한 색을 띄는 것을 확인할 수 있었다.
| 실험 샘플 | 디에콜(dieckol) 함유량 (mg/g) |
| 감태원물 | 3.0±0.3 |
| 감태추출혼합물 | 4.3±0.2 |
또한 표 5와 같이 감태추출혼합물과 감태원물의 유효성분인 디에콜(dieckol)의 함유량을 비교한 결과, 감태추출혼합물의 디에콜(dieckol) 함유량은 4.3±0.2mg/g, 감태원물은 3.0±0.3mg/g으로 감태추출혼합물에서 감태의 유효성분 중 하나인 디에콜(dieckol)이 더 쉽게 우러나왔음을 확인할 수 있었다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.
5 감태
Claims (2)
- 감태와 주정의 비율을 1:20~30의 중량비로 넣은 후 80~100도의 온도에서 20~55시간동안 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하는 감태추출액추출단계(S1);
감태추출액추출단계(S1)에서 추출된 감태추출액을 한외여과기를 이용하여 한외여과하는 제1여과단계(S2);
상기 제1여과단계(S2)에서 한외여과된 감태추출액을 70~100℃의 온도에서 0.1~2Mpa 기압으로 진공농축함으로써 3.0~10brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조하는 감태추출농축액제조단계(S3);
상기 감태추출농축액제조단계(S3)에서 제조된 감태추출농축액을 여과시키는 제2여과단계(S4);
상기 감태추출액추출단계(S1)에서 감태추출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 건조시킨 후 분쇄하는 감태부산물분쇄단계(S5);
상기 감태부산물분쇄단계(S5)에서 분쇄된 감태부산물과 제2여과단계(S4)에서 여과된 감태추출농축액을 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 혼합단계(S6);
상기 혼합단계(S6)에서 제조된 감태추출혼합물을 열풍건조기를 이용하여 50~60℃의 온도에서 건조시키는 열풍건조단계(S7);
상기 열풍건조단계(S7)에서 건조된 감태추출혼합물을 분쇄하는 감태추출혼합물분쇄단계(S8)를 포함하고,
상기 감태추출액추출단계(S1)의 감태의 유효성분은
디에콜(dieckol) 및 후코이단(fucoidan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단을 함유하는 감태추출혼합물의 제조방법. - 감태와 주정의 비율을 1:20~30의 중량비로 넣은 후 80~100도의 온도에서 20~55시간동안 감태의 유효성분이 포함된 감태추출액을 추출하는 감태추출액추출단계(S1);
상기 감태추출액추출단계(S1)에서 추출된 감태추출액을 한외여과기를 이용하여 한외여과하는 제1여과단계(S2);
상기 제1여과단계(S2)에서 한외여과된 감태추출액을 80~90℃의 온도에서 0.6~1.2Mpa 기압으로 진공 농축함으로써 5.0~5.8brix의 농도로 농축된 감태추출농축액을 제조하는 감태추출농축액제조단계(S3);
상기 감태추출농축액제조단계(S3)에서 제조된 감태추출농축액을 여과시키는 제2여과단계(S4);
상기 감태추출액추출단계(S1)에서 감태추출액이 추출된 후 남은 감태부산물을 회수한 후, 열풍건조기를 이용하여 50~60℃의 온도에서 건조시키며, 건조된 감태부산물은 분쇄기로 분쇄하여 분쇄된 감태부산물을 생성하고, 생성된 감태부산물을 건조시킨 후 분쇄하는 감태부산물분쇄단계(S5);
상기 감태부산물분쇄단계(S5)에서 분쇄된 감태부산물과 제2여과단계(S4)에서 여과된 감태추출농축액의 혼합비를 1:0.5~2.5의 중량비로 혼합하여 감태추출혼합물을 제조하는 혼합단계(S6);
상기 혼합단계(S6)에서 제조된 감태추출혼합물을 열풍건조기를 이용하여 6~8시간동안 50~60℃의 온도에서 건조시키는 열풍건조단계(S7);
열풍건조단계(S7)에서 건조된 감태추출혼합물을 분쇄하는 감태추출혼합물분쇄단계(S8)를 포함하고,
상기 감태추출액추출단계(S1)의 감태의 유효성분은
디에콜(dieckol) 및 후코이단(fucoidan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 감태의 유효성분인 디에콜과 후코이단을 함유하는 감태추출혼합물의 제조방법.
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2018
- 2018-01-03 KR KR1020180000707A patent/KR101860137B1/ko active IP Right Grant
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