KR102505942B1 - 금화규 발효 추출물의 제조방법 및 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물 - Google Patents

금화규 발효 추출물의 제조방법 및 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금화규로부터 유래되고, 저분자성의 식물성 콜라겐의 추출 수율이 우수한 금화규 발효 추출물 및 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

금화규 발효 추출물의 제조방법 및 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물 {MANUFACTURING MATHOD OF FERMENTED EXTRACTS CONTAINING AUREA HELIANTHUS AND COMPOSITION FOR IMPROVING SKIN MOISTURIZING AND ELASTICITY}
본 발명은 금화규 발효 추출물의 제조방법 및 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물에 관한 것이다.
금화규는 맛이 달고 독이 없으며 플라보노이드, 올레산, 비타민 E, 셀레늄 등이 함유되어 있다. 따라서, 금화규는 변비, 장속 독소제거 작용을 하며 위궤양, 위염, 동맥경화 예방과 개선을 하고 심장병 발생을 감소하고 피를 맑게하는 리놀레산도 함유하고 있다.
한편, 콜라겐은 피부의 주된 단백질로서의 기능을 수행하는 성분으로 피부의 수분 및 탄력 유지에 효능이 있는 것으로 알려져 있으며, 그 중에서도 금화규는 식물성콜라겐이 풍부하여 피부미용에 도움이 된다. 금화규에는 식물성콜라겐이 많이 함유되어 있다. 금화규의 콜라겐은 화장품에서 흔히 사용하는 돼지껍데기 콜라겐과는 분자의 크기가 다르다. 돼지껍데기 콜라겐의 경우 고분자 콜라겐으로 피부에 흡수가 잘 되지 않지만 금화규 콜라겐은 저분자의 식물성 콜라겐으로 유효성분이 피부에 흡수되기에 용이하다. 일예로, 대한민국 공개특허 제10-2020-0090629 호에서는 금화규를 알코올 및 열수를 통해 추출하여 제조한 금화규 추출물에 대해 개시하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0090629 호(2020.07.29.)
본 발명은 금화규를 발효시키고, 이를 추출함으로써 저분자성 식물성 콜라겐이 다량 함유되어 있는 금화규 발효 추출물 및 이의 제조방법을 제공하고, 상기 금화규 발효 추출물을 포함하는 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 금화규 발효 추출물의 제조방법은 금화규 분말을 제조하는 1단계; 상기 금화규 분말 및 물을 포함하는 용액을 제조하는 2단계; 상기 용액에 균주 배양액을 접종하여 균주 배양 용액을 제조하는 3단계; 상기 균주 배양 용액을 발효시켜 발효액을 제조하는 4단계; 상기 발효액을 숙성시키는 5단계; 5단계를 수행한 발효액에 열처리하는 6단계; 6단계를 수행한 발효액을 원심분리시킨 뒤, 상등액을 얻는 7단계; 및 상기 상등액을 교반 및 여과한 여과물에, 첨가제를 투입하여 발효 추출물을 제조하는 8단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 1단계는 금화규(Aurea Helianthus)를 세척하여 이물질을 제거하는 1-1단계; 및 상기 단계를 수행한 금화규를 건조 및 분쇄하여 금화규 분말을 제조하는1-2단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 금화규는 금화규의 꽃, 뿌리, 잎 및 줄기 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 1-2단계의 건조는 50 ~ 70℃의 열풍에 의해 60 ~ 84시간 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 1-2단계의 분쇄는 0.1 ~ 1.0cm의 크기로 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 용액은 상기 금화규 분말 및 물을 1 : 8 ~ 1 : 12의중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 균주는 유산균일 수 있고, 상기 4단계의 발효는 상기 용액을 30 ~ 37℃하에서 3일 ~ 7일 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 유산균은 락토바실러스사케이(Lactobacillus sakei), 락토바실러스브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스플렌타럼(Lactobacillus plantarum), 락토코커스락티스(Lactococcuslatis), 바실러스코아귤런스(Bacillus coagulance) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 균주는 고초균일 수 있고, 상기 4단계의 발효는 상기 용액을 50 ~ 60℃하에서 24 ~ 72시간 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 고초균은 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 3단계의 접종은 상기 균주 배양 용액의 전체 중량 중에서 1 ~ 10중량%가 되도록 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 균주 배양액은 균주를 1X108 ~ 1X1011CFU(colony forming unit)/mL의 농도로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 5단계의 숙성은 25 ~ 35℃ 하에서 28 ~ 32일 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 6단계는 70 ~ 90℃ 하에서 5 ~ 15분 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 금화규 발효 추출물을 60℃ 이하의 온도에서 감압 농축하는 단계; 상기 단계를 수행한 금화규 발효 추출물을 -90 ~ -70℃ 하에서 동결 건조시켜 건조물을 얻는 단계; 및 상기 건조물을 0.001 ~ 1.0μm의 크기로 분쇄하여 미세 분말을 제조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적으로, 상기한 제조방법으로 제조되는 금화규 발효 추출물을 전체 중량 중에서 0.001 ~ 80중량%로 포함하는 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발효 추출물은 저분자성의 식물성 콜라겐을 다량 함유함으로써, 피부에 적용시 보습 및 탄력에 효과적인 금화규 발효 추출물의 제조방법 및 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 금화규 발효 추출물의 제조방법을 통해 본 발명에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
금화규 발효 추출물의 제조방법은 금화규 분말을 제조하는 1단계; 상기 금화규 분말 및 물을 포함하는 용액을 제조하는 2단계; 상기 용액에 균주 배양액을 접종하여 균주 배양 용액을 제조하는 3단계; 상기 균주 배양 용액을 발효시켜 발효액을 제조하는 4단계; 상기 발효액을 숙성시키는 5단계; 5단계를 수행한 발효액에 열을 가하는 6단계; 6단계를 수행한 발효액을 원심분리시킨 뒤, 상등액을 얻는 7단계; 및 상기 상등액을 교반 및 여과한 여과물에, 첨가제를 투입하여 발효 추출물을 제조하는 8단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 금화규(Aurea Helianthus)는 상기 금화규의 꽃, 뿌리, 잎, 줄기 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체적 설명하면, 먼저, 1단계는 금화규(Aurea Helianthus)를 세척하여 이물질을 제거하는 1-1단계; 및 상기 단계를 수행한 금화규를 건조 및 분쇄하여 금화규 분말을 제조하는1-2단계;를 포함할 수 있다.
이때, 1-1단계의 세척은 이물질이 완전히 제거될 때까지 반복하여 수행할 수 있다.
다음으로, 1-2단계의 건조는 50 ~ 70℃의 열풍에 의해 수행할 수 있고, 바람직하게는 55 ~ 65℃의 열풍에 의해 수행할 수 있으며, 열풍으로 건조를 수행함으로써, 유효성분 추출 수율을 높일 수 있다.
만일, 상기 건조를 50℃ 미만의 온도에서 수행하는 경우 온도 또는 기후에 따라 금화규가 부패할 뿐만 아니라, 건조 시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있고, 70℃를 초과하는 온도에서 수행하는 경우 성분 변성 등의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 건조는 50 ~ 70℃의 열풍에 의해 60 ~ 84시간 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 66 ~ 78시간 동안 수행할 수 있다. 만일 60시간 미만의 시간 동안 건조하는 경우 원료 내 수분 함량 증가로 발효 추출 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있고, 84시간을 초과하는 시간 동안 건조하는 경우 성분 변성 등의 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 1-2단계의 분쇄는 상기 건조 후 수행할 수 있으며, 건조된 금화규를0.1 ~ 1.0cm의 크기로 분쇄하여 금화규 분말을 제조할 수 있고, 바람직하게는 0.2 ~ 0.9cm의 크기로 분쇄하여 금화규 분말을 제조할 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.3 ~ 0.8 cm의 크기로 분쇄하여 금화규 분말을 제조할 수 있다.
만일, 0.1 cm 미만의 크기로 분쇄하는 경우 원료 손실이 많이 발생할 수 있고, 1.0cm를 초과하는 크기로 분쇄하는 경우 원료 내 유효성분의 발효 추출 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 2단계의 용액은 상기 금화규 분말 및 물을 1 : 8 ~ 1 : 12의 중량비로 투입하고, 이를 혼합시켜 제조할 수 있으며, 바람직하게는 상기 금화규 분말 및 물을 1 : 9 ~ 1 : 11의 중량비로 포함할 수 있다.
만일, 상기 물이 상기 금화규 분말과 대비했을 때 8 중량비 미만으로 포함되는 경우 원료의 발효가 원활히 진행되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 12 중량비를 초과하여 포함되는 경우에는 원료 내 유효성분의 발효 추출 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 3단계의 접종은 상기 균주 배양 용액 전체 중량 중에서 균주 배양액이 1 ~ 10중량%가 되도록 수행할 수 있고, 바람직하게는 2 ~ 9중량%가 되도록 수행할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3 ~ 8중량%가 되도록 수행할 수 있다.
만일, 상기 균주 배양액을 상기 균주 배양 용액 전체 중량 중에서 1중량% 미만으로 접종하는 경우, 발효가 제대로 수행되지 않거나 발효 시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있고, 10중량%를 초과하여 접종하는 경우 발효액이 과발효되거나 부패하는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 균주 배양액은 균주를 1X108 ~ 1X1011CFU(colony forming unit)/mL의 농도로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1X109 ~ 1X1010CFU/mL의 농도로 포함할 수 있다.
만일, 상기 균주 배양액이 상기 균주를 1X108CFU/mL 미만의 농도로 포함하는 경우 발효가 제대로 수행되지 않거나 발효 시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있고, 1X1011CFU/mL를 초과하여 포함하는 경우에는 과발효되거나 부패하는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 4단계의 발효는 상기 용액에 접종할 균주의 종류에 따라 공정의 조건이 달라질 수 있다.
이때, 상기 균주는 유산균 또는 고초균일 수 있다.
한편, 상기 균주가 유산균일 경우에는, 상기 발효는 30 ~ 37℃하에서 3일 ~ 7일 동안 수행할 수 있고, 32 ~ 35℃하에서 4일 ~ 6일 동안 수행할 수 있다.
이때, 상기 유산균은 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 플렌타럼(Lactobacillus plantarum), 락토코커스 락티스(Lactococcuslatis), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulance) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 플렌타럼(Lactobacillus plantarum)중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 락토바실러스 플렌타럼(Lactobacillus plantarum)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 균주가 고초균일 경우에는, 상기 발효는 50 ~ 60℃ 하에서 24 ~ 72시간 동안 수행할 수 있고, 52 ~ 58℃하에서 30 ~ 66시간 동안 수행할 수 있다.
이때, 상기 고초균은 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 4단계를 수행함으로써, 용액이 중화될 수 있고, 저분자의 식물성 콜라겐이 용출될 수 있다.
한편, 상기 균주는 유산균 또는 고초균을 사용할 수 있다고 하였으나, 상기 균주로 상기 유산균 및 고초균을 모두 사용하고자 하는 경우에는 상기 유산균 및 고초균 각각을 각기 다른 용액에 접종하여 최종 생성된 금화규 발효 추출물 각각을 혼합하는 방법으로 수행할 수 있다.
다음으로, 5단계의 숙성은 상기발효액을 25 ~ 35℃ 하에서 28 ~ 32일동안수행할수있고, 바람직하게는 27 ~ 33℃ 하에서 29 ~ 31일동안수행할수있다.
한편, 상기 숙성 단계를 통해 유효성분 등 발효 추출물 성분이 순화되어 피부자극이 줄어드는 효과가 발생할 수 있다.
또한, 만일 상기 숙성을 25℃ 미만의 온도에서 수행하는 경우 숙성이 제대로 진행되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 35℃를 초과하는 온도에서 수행하는 경우 발효 추출물이 부패하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 숙성을 28일 미만으로 수행하는 경우 피부가 예민할 경우 피부에 자극이 발생할 수 있고, 32일을 초과하여 수행하는 경우 발효액이 부패하는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 6단계의 열처리는 숙성 단계를 수행한 발효액을 70 ~ 90℃ 하에서 5 ~ 15분 동안 열을 가하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 75 ~ 85℃ 하에서 7 ~ 13분 동안 열을 가하여 수행할 수 있다.
한편, 6단계를 수행함으로써 발효액의 균주의 기능 상실을 유도할 수 있어 발효 반응을 종료시킬 수 있다.
다음으로, 7단계의 원심분리는 1,000 ~ 5,000rpm의 회전 속도로 수행할 수 있고, 바람직하게는 1,000 ~ 2,500rpm의 회전 속도로 수행할 수 있으며, 10 ~ 40 분 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 20분 동안 수행하여 상등액을 취할 수 있다.
다음으로, 8단계의 교반은 상기 상등액을 70 ~ 100℃하에서 48 ~ 96시간 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 80 ~ 90℃ 하에서 54 ~ 90시간 동안 수행할 수 있다.
한편, 8단계의 여과는 상기 교반을 수행한 상등액을 0.10 ~ 0.34μm의 기공을 가지는 필터를 통해 걸러 수행할 수 있고, 바람직하게는 0.15 ~ 0.29μm의 기공을 가지는 필터를 통해 수행하여 여과물을 얻을 수 있다.
한편, 8단계의 첨가제는 상기 발효 추출물 전체 중량 중에서 1.0 ~ 3.0중량%가 되도록 투입할 수 있고, 바람직하게는 1.5 ~ 2.5중량%가 되도록 투입할 수 있다. 만일 상기 첨가제가 1.0중량% 미만으로 포함하는 경우 시간이 지남에 따라 부패가 발생하는 문제가 있을 수 있고, 3.0중량%를 초과하여 포함하는 경우 피부 트러블을 유발할 수 있다.
이때, 상기 첨가제는 보존액을 포함할 수 있고, 상기 보존액은 1,2-헥산디올(1,2-Hexane diol)을 포함할 수 있는데, 이러한 첨가제는 발효 추출물의 보존력 향상에 효과적일 수 있다.
한편, 상기 금화규 발효 추출물을 감압 농축하는 단계; 상기 감압 농축한 금화규 발효 추출물을 동결 건조시켜 건조물을 얻는 단계; 및 상기 건조물을 분쇄하여 미세 분말을 제조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
먼저, 상기 감압 농축은 상기 발효 추출물을 60℃ 이하의 온도로 감압하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 50 ~ 60℃의 온도로 감압하여 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 동결 건조는 상기 감압 농축한 발효 추출물을 -90 ~ -70℃ 하에서 동결시켜 수행할 수 있고, 바람직하게는 -85 ~ -75℃ 하에서 동결시켜 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄는 상기 건조물을 0.001 ~ 1.0μm의 크기로 분쇄하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 0.001 ~ 0.8μm의 크기로 분쇄하여 금화규 미세 분말을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 목적으로, 상기한 제조방법을 통해 발효 추출물을 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적으로, 상기 발효 추출물을 포함하는 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물을 제조할 수 있다.
이때, 상기 발효 추출물은 상기 조성물 전체 중량 중에서 0.001 ~ 80중량%로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1.0 ~ 50중량%로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 5.0 ~ 40중량%로 포함할 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 상기 발효 추출물을 제외한 잔량으로 알로에베라겔, 라벤더 워터, 글리세린, 히아루론산, 나이아신 아마이드, 코치닐 선인장열매 추출물, 달팽이 점액 여과물, 보스웰리아 수지 추출물, 칼라민, 초피나무추출물, 우스니아 추출물, 할미꽃 추출물 및 라벤더 에센셜 오일 중에서 선택된 1종 이상을 유효 성분으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 보습젤, 크림, 선크림 등 다양한 분야에 적용될 수 있으나, 이를 제한하는 것은 아니다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
[실시예]
실시예 1: 금화규 발효 추출물의 제조
금화규(AureaHelianthus)의 꽃, 뿌리, 잎, 줄기를 세척하여 이물질을 제거하였다.
그리고, 상기 금화규를 60℃ 하에서 72시간 동안 건조시킨 뒤, 이를 0.5cm의 크기로 분쇄하여 금화규 분말 5kg을 준비하였다.
그리고, 상기 금화규 분말 및 물을 1 : 10의 중량비로 포함하여 용액을 제조하였다.
그리고, 상기 용액에 균주 배양액을 접종하여 균주 배양 용액을 제조하였다.
이때, 상기 균주 배양액은 상기 균주 배양 용액 전체 중량 중에서 5중량%가 되도록 접종하였다.
또한, 상기 균주 배양액은 균주를 1X1010CFU(colony forming unit)/mL의 농도로 포함하였다.
이때, 상기 균주는 고초균인 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis)를 사용하였다.
그리고, 상기 균주 배양 용액을 발효시켜 발효액을 제조하였다.
상기 발효는 상기 균주가 접종된 용액을 55℃ 하에서 48시간 동안 수행하였다.
그리고, 상기 단계를 수행한 발효액을 30℃ 하에서 30일 동안 숙성시켰다.
그리고, 상기 발효액에 80℃의 온도로 10분 동안 열을 가하였다.
그리고, 상기 단계를 수행한 발효액을 2,000 rpm의 회전 속도로 10분 동안 원심분리 시켜, 상등액을 얻었다.
그리고, 상기 상등액을 85℃ 하에서 3일 동안 교반하였고, 이를 0.22μm의 필터를 통해 여과시켜 여과물을 얻었다.
그리고, 첨가제로 보존제인 1,2-헥산디올(1,2-hexanediol) 2.0중량% 및 잔량의 상기 여과물을 혼합하여 금화규 발효 추출물을 제조하였다.
실시예 2: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 균주 접종 및 발효 단계에서 균주를 유산균인 락토바실러스 플렌타럼(Lactobacillus plantarum)을 사용하였고, 상기 발효는 상기 균주를 33.5℃ 하에서 5일 동안 수행하여 실시예 2를 실시하였다.
실시예 3 ~ 실시예 4: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 균주 배양액 중 균주의 농도를 하기 표 2와 같이 하여 실시예 3 ~ 실시예 4를 실시하였다.
실시예 5 ~ 실시예 6: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 금화규 분말의 입자 크기를 하기 표 2 ~ 표 3과 같이 하여 실시예 5 ~ 실시예 6을 실시하였다.
실시예 7 ~ 실시예 8: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 균주 배양액의 중량%를 하기 표 3과 같이 하여 실시예 7 ~ 실시예 8을 실시하였다.
실시예 9 ~ 실시예 10: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 숙성 시간을 하기 표 3과 같이 하여 실시예 9 ~ 실시예 10을 실시하였다.
실시예 11 ~ 실시예 12: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 금화규 분말 및 물의 중량비를 하기 표 4와 같이 하여 실시예 11 ~ 실시예 12를 실시하였다.
실시예 13 ~ 실시예 16: 금화규발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 건조 온도 및 건조 시간을 하기 표 4 ~ 표 5와 같이 하여 실시예 13 ~ 실시예 16을 실시하였다.
비교예 1: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 숙성 단계를 생략하여 비교예 1을 실시하였다.
비교예 2 ~ 비교예 3: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 균주 배양액 중 균주의 농도를 하기 표 5와 같이 하여 비교예 2 ~ 비교예 3을 실시하였다.
비교예 4 ~ 비교예 5: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 금화규 분말의 입자 크기를 하기 표 5 ~ 표 6과 같이 하여 비교예 4 ~ 비교예 5를 실시하였다.
비교예 6 ~ 비교예 7: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 균주 배양액의 중량%를 하기 표 6과 같이 하여 비교예 6 ~ 비교예 7을 실시하였다.
비교예 8 ~ 비교예 10: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 숙성 시간을 하기 표 6 ~ 표 7과 같이 하여 비교예8 ~ 비교예10을 실시하였다.
비교예 11 ~ 비교예 12: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 금화규 분말 및 물의 중량비를 하기 표 7와 같이 하여 비교예 11 ~ 비교예 12를 실시하였다.
비교예 13 ~ 비교예 16: 금화규 발효 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 금화규 발효 추출물을 제조하되, 건조 온도 및 건조 시간을 하기 표 8과 같이 하여 비교예 13 ~ 비교예 16을 실시하였다.
실험예 1: 식물성 콜라겐 및 콜라겐 증가율 측정
실시예1 ~ 실시예16 및 비교예1 ~ 비교예16에서 제조된 금화규 발효 추출물에 함유되어 있는 저분자량의 식물성 콜라겐의 양을 측정하기 위하여, 하기와 같은 방법으로 PICP EIA kit(Procollagen Type Enzyme ImmunoAssay KIT)를 이용하여 정량하였고, 결과값을 하기 표 2 ~ 표 8에 나타내었다.
구체적으로는, 상기 발효 추출물의 최종 농도가 0.002 %가 되도록 각각 인간유래의 섬유아세포(human fibroblast 세포)의 배양 배지에 첨가하였고, 이를 1 일 동안 배양한 후, 배양액을 취하여 PICP EIA Kit로 각 농도에서 콜라겐 합성 정도를 분광광도계를 이용하여 450 ㎚에서 흡광도를 측정하여 식물성 콜라겐의 생성량을 측정하였다.
이때, 효과의 비교를 위하여 아무것도 첨가하지 않은 섬유아세포의 배양배지(대조군)와 비타민 C를 최종 농도 0.002%가 되도록 첨가한 시료에 대하여 동일한 방법으로 콜라겐 합성 정도를 측정하였다.
또한, 콜라겐 생성량은 UV 흡광도로 측정하였으며, 콜라겐 생성 증가율은 대조군에 대한 상대적인 콜라겐 생성량의 비율로 계산하고 결과를 하기 표 1 ~ 표 4에 정리하였다.
이때, 대조군(무첨가)의 콜라겐 생성량은 165으로 측정되었다.
실험예 2: 발효 추출물의 수율 측정
실시예 1 ~ 실시예 16 및 비교예 1 ~ 비교예 16에서 제조된 금화규 발효 추출물의 추출 수율을 하기 관계식 1을 통해 측정하였고, 그 결과값을 하기 표 2 ~ 표 8에 나타내었다.
[관계식 1]
Figure 112020124548932-pat00001
제조예1: 보습젤의 제조
하기 표 1에 따라 보습젤 100ml를 제조하였다.
이때, 하기 표 1의 금화규 발효 추출물은 실시예1에서 제조된 것을 사용하였다.
제조예1 100중량%(중량%)
금화규 발효 추출물 20
알로에베라겔 40
글리세린 4
히아루론산 2
나이아신아마이드 4
코치닐 선인장 열매추출물 2
달팽이 점액 여과물 4
보스웰리아수지 추출물 2
칼라민 2
초피나무 추출물 0.1
우스니아 추출물 0.1
할미꽃 추출물 0.1
1,2-헥산디올 2
라벤더에센셜 오일 5 drops
라벤더워터 잔량
제조예 2 ~ 제조예 16 및 비교제조예 1 ~ 비교제조예 16: 보습젤의 제조
제조예 1과 동일한 방법으로 보습젤을 제조하되, 각각 실시예 2 ~ 실시예16 및 비교예 1 ~ 비교예 16에서 제조된 금화규 발효 추출물을 사용하여 제조예 2 ~ 제조예 16 및 비교제조예 1 ~ 비교제조예 16을 실시하였다.
실험예 3: 외관 평가
제조예 1 ~ 제조예 16 및 비교제조예 1 ~ 비교제조예 16에서 제조된 보습젤의 외관을 '양호', '보통' 및 '불량'으로 평가하였고,
상기 외관 평가 기준은 보습젤의 색, 향, 이물질 등을 육안으로 관찰 및 평가하여 하기 표 2 ~ 표 8에 나타내었다.
실험예4: 패널 평가
제조예 1 ~ 제조예 16 및 비교제조예 1 ~ 비교제조예 16에서 제조된 보습젤의 사용감을 패널 테스트를 통해 사용감 및 자극감을 평가하여 하기 표 2 ~ 표 8에 표기하였다.
구체적으로는, 30명의 패널에게 상기 보습젤을 1일 1회 2주 동안 도포하게 하였으며, 상기 '사용감'은 발림성, 수분감, 유분감 등을 5점 만점으로 평가한 것이고, 상기 '자극감'은 피부 자극 및 트러블 유발 등을 평가하여 자극감을 느끼지 않은 경우에는'○'으로 표기하였고, 피부에 자극감을 느낀 경우에는'×'으로 평가하였다.
보습젤 제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5
금화규발효추출물 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
건조 온도(℃) 60 60 60 60 60
시간(hr) 72 72 72 72 72
금화규분말크기(cm) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.1
금화규분말:물 중량비 1:10 1:10 1:10 1:10 1:10
접종
(중량%)
용액 95 95 95 95 95
균주배양액 5 5 5 5 5
균주 종류 Bacillus subtilis Lactobacillus plantarum Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
접종농도(CFU/mL) 1X1010 1X1010 1X108 1X1011 1X1010
숙성 수행여부
온도(℃) 30 30 30 30 30
시간(day) 30 30 30 30 30
발효추출물 콜라겐
생성량
275.6 275.4 259.1 286.3 275.2
콜라겐
증가율(%)
173.3 166.9 157.0 173.5 166.8
추출수율(%) 70.0 70.1 63.3 72.3 60.8
보습젤 외관평가 양호 양호 양호 양호 양호
사용감 4.3 4.4 4.4 3.0 4.3
자극감
보습젤 제조예6 제조예7 제조예8 제조예9 제조예10
금화규발효추출물 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10
건조 온도(℃) 60 60 60 60 60
시간(hr) 72 72 72 72 72
금화규분말크기(cm) 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5
금화규분말:물중량비 1:10 1:10 1:10 1:10 1:10
접종
(중량%)
용액 95 99 90 95 95
균주배양액 5 1 10 5 5
균주 종류 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
접종농도(CFU/mL) 1X1010 1X1010 1X1010 1X1010 1X1010
숙성 수행여부
온도(℃) 30 30 30 30 30
시간(day) 30 30 30 28 32
발효추출물 콜라겐
생성량
257.7 193.7 286.9 275.1 275.3
콜라겐
증가율(%)
167 117.3 173.8 166.7 166.8
추출수율(%) 62.3 62.0 71.3 69.3 70.1
보습젤 외관평가 양호 양호 양호 양호 양호
사용감 4.2 4.2 4.1 4.3 4.3
자극감
보습젤 제조예11 제조예12 제조예13 제조예14 제조예15
금화규발효추출물 실시예11 실시예12 실시예13 실시예14 실시예15
건조 온도(℃) 60 60 50 70 60
시간(hr) 72 72 72 72 60
금화규분말크기(cm) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
금화규분말:물
중량비
1:8 1:12 1:10 1:10 1:10
접종
(중량%)
용액 95 95 95 95 95
균주배양액 5 5 5 5 5
균주 종류 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
접종농도(CFU/mL) 1X1010 1X1010 1X1010 1X1010 1X1010
숙성 수행여부
온도(℃) 30 30 30 30 30
시간(day) 30 30 30 30 30
발효추출물 콜라겐
생성량
265.5 282.6 275.3 271.6 273.6
콜라겐
증가율(%)
160.9 171.2 166.8 164.6 165.8
추출수율(%) 61.5 63.5 69.6 70.5 67.5
보습젤 외관평가 양호 양호 양호 양호 양호
사용감 4.1 4.3 4.3 4.1 4.1
자극감
보습젤 제조예16 비교
제조예1
비교
제조예2
비교
제조예3
비교
제조예4
금화규발효추출물 실시예16 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
건조 온도(℃) 60 60 60 60 60
시간(hr) 84 72 72 72 72
금화규분말크기(cm) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.05
금화규분말:물
중량비
1:10 1:10 1:10 1:10 1:10
접종
(중량%)
용액 95 95 95 95 95
균주배양액 5 5 5 5 5
균주 종류 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
접종농도(CFU/mL) 1X1010 1X1010 1X107 1X1013 1X1010
숙성 수행여부 X
온도(℃) 30 30 30 30 30
시간(day) 30 30 30 30 30
발효추출물 콜라겐
생성량
274.8 275.6 223.5 286.3 274.8
콜라겐
증가율(%)
166.5 173.3 135.4 173.5 166.5
추출수율(%) 70.8 69.5 51.3 73.1 41.3
보습젤 외관평가 양호 양호 양호 불량 양호
사용감 4.3 2.5 4.4 1.9 4.4
자극감 × ×
보습젤 비교
제조예5
비교
제조예6
비교
제조예7
비교
제조예8
금화규발효추출물 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
건조 온도(℃) 60 60 60 60
시간(hr) 72 72 72 72
금화규 분말 크기(cm) 1.2 0.5 0.5 0.5
금화규분말:물 중량비 1:10 1:10 1:10 1:10
접종
(중량%)
용액 95 99.5 85 95
균주배양액 5 0.5 15 5
균주 종류 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
접종농도(CFU/mL) 1X1010 1X1010 1X1010 1X1010
숙성 수행여부
온도(℃) 30 30 30 30
시간(day) 30 30 30 25
발효추출물 콜라겐
생성량
275.9 180.1 291.3 275.0
콜라겐
증가율(%)
167.2 109.1 176.5 166.7
추출수율(%) 53.4 48.3 72.2 69.1
보습젤 외관평가 양호 양호 불량 양호
사용감 4.2 4.2 1.6 2.8
자극감 × ×
보습젤 비교
제조예9
비교
제조예10
비교
제조예11
비교
제조예11
금화규발효추출물 비교예9 비교예10 비교예11 비교예12
건조 온도(℃) 60 60 60 60
시간(hr) 72 72 72 72
금화규분말크기(cm) 0.5 0.5 0.5 0.5
금화규분말:물 중량비 1:10 1:10 1:7 1:13
접종
(중량%)
용액 95 95 95 95
균주배양액 5 5 5 5
균주 종류 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
접종농도(CFU/mL) 1X1010 1X1010 1X1010 1X1010
숙성 수행여부
온도(℃) 30 30 30 30
시간(day) 35 45 30 30
발효추출물 콜라겐
생성량
275.3 276.3 241.3 296.1
콜라겐
증가율(%)
166.8 167.4 146.2 179.4
추출수율(%) 69.6 69.4 45.5 55.6
보습젤 외관평가 불량 불량 양호 양호
사용감 2.3 1.4 3.9 4.4
자극감
보습젤 비교
제조예13
비교
제조예14
비교
제조예15
비교
제조예16
금화규발효추출물 비교예13 비교예14 비교예15 비교예16
건조 온도(℃) 45 75 60 60
시간(hr) 72 72 55 90
금화규분말크기(cm) 0.5 0.5 0.5 0.5
금화규분말:물 중량비 1:10 1:10 1:10 1:10
접종
(중량%)
용액 95 95 95 95
균주배양액 5 5 5 5
균주 종류 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
접종농도(CFU/mL) 1X1010 1X1010 1X1010 1X1010
숙성 수행여부
온도(℃) 30 30 30 30
시간(day) 30 30 30 30
발효추출물 콜라겐
생성량
275.4 259.3 265.3 268.2
콜라겐
증가율(%)
166.9 157.1 160.8 162.5
추출수율(%) 68.8 70.9 55.6 71.6
보습젤 외관평가 불량 불량 양호 불량
사용감 2.2 3.3 4.1 4.3
자극감 ×
상기 표 2 ~ 표 8을 살펴보면, 실시예 1 ~ 실시예 16 및 제조예 1 ~ 제조예 16은 콜라겐 생성량 및 추출수율이 우수하거나 보습젤의 외관과 사용감이 우수하며 자극감이 없는 우수한 화장료임을 알 수 있었다.
반면에, 숙성 과정을 거치지 않은 비교예 1의 경우, 숙성 과정을 거친 실시예 1과 비교했을 때 사용감이 불량하고 피부에 자극이 느껴지는 것을 확인할 수 있었는데, 숙성과정을 거치지 않아 발효 추출물 성분이 순화되지 않아 피부 자극이 발생한 것으로 판단된다.
또한, 균주 농도가 1X108CFU/mL 미만인 비교예 2는 균주 농도가 1X108 CFU/ml인 실시예 3과 비교했을 때, 콜라겐의 생성량, 증가율과 콜라겐 추출수율이 현격하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 균주 농도가 1X1011CFU/mL을 초과하는 비교예 3은 균주 농도가 1X1011CFU/mL인 실시예 4와 비교했을 때, 악취 및 미생물이 발생하여 외관이 불량하고 그에 따라 사용감이 불량하였으며 피부에 자극감이 발생한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 금화규 분말의 크기가 0.1cm 미만인 비교예 4는 0.1cm인 실시예 5와 비교했을 때 추출 수율이 현격히 낮아지는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 과도하게 작은 분말 크기로 인해 원료가 손실되는 정도가 컸기 때문으로 예측된다.
또한, 금화규 분말의 크기가 1.0cm를 초과하는 비교예 5의 경우, 1.0cm인 실시예 6과 비교했을 때 발효추출물의 추출수율이 급격하게 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 균주 배양액이 1.0중량% 미만인 비교예 6의 경우, 1중량%인 실시예 7과 비교했을 때 콜라겐 생성량 및 증가율이 현격히 감소하고, 이에 따라 콜라겐의 추출 수율 또한 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 발효가 제대로 되지 않았기 때문으로 판단된다.
또한, 균주 배양액이 10.0중량%를 초과하는 비교예 7의 경우, 10중량%인 실시예 8과 비교했을 때 악취 및 이물감이 발생하였는데, 이는 균주 배양액 농도가 과도하게 높음에 따라 과발효가 발생하였기 때문으로 판단된다.
또한, 숙성 시간이 28일 미만인 비교예 8의 경우, 28일 동안 숙성시킨 실시예 9와 비교했을 때 사용감이 불량하고 피부에 자극감이 느껴진 것을 확인할 수 있었다.
또한, 숙성 시간이 32일을 초과하는 비교예 9의 경우, 32일 동안 숙성시킨 실시예 10과 비교했을 때 사용감이 불량하였을 뿐만 아니라 보습젤에서 악취 및 이물질이 육안으로 관찰되었는데, 이는 숙성 시간이 과도하게 길어짐에 따라 발효액이 부패하였기 때문으로 예측된다.
또한, 금화규 분말 및 물의 중량비에서 물의 중량비가 8 미만인 비교예 11의 경우, 물의 중량비가 8인 실시예 11과 비교했을 때 콜라겐의 생성량 및 추출 수율이 급격하게 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 금화규 분말 및 물의 중량비에서 물의 중량비가 12를 초과하는 비교예 12의 경우, 물의 중량비가 12인 실시예 12와 비교했을 때 콜라겐의 추출 수율이 현격히 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 건조 온도가 50℃ 미만인 비교예 13은 50℃인 실시예 13과 비교했을 때, 보습젤에 악취 및 이물감이 발생한 것을 확인하 수 있었는데, 이는 건조 온도가 충분하게 높지 않아 부패했기 때문으로 판단된다.
또한, 건조 온도가 70℃를 초과하는 비교예 14는 70℃인 실시예 14와 비교했을 때 콜라겐의 생성량이 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 건조 온도가 과도하게 높음에 따라 성분이 변성이 변성되었기 때문으로 판단된다.
또한, 건조 시간이 60시간 미만인 비교예 15는 60시간인 실시예 15와 비교했을 때 추출수율이 급격하게 낮아지는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 원료 내에 수분 함량 증가 때문인 것으로 판단된다.
또한, 건조 시간이 84시간을 초과하는 비교예 16은 84시간인 실시예 16과 비교했을 때 보습젤에 이물질이 육안으로 관찰되는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 금화규의 꽃, 뿌리, 잎 및 줄기 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 금화규 분말을 제조하는 1단계;
    상기 금화규 분말 및 물을 포함하는 용액을 제조하는 2단계;
    상기 용액에 유산균 또는 고초균을 1X108 ~ 1X1011 CFU/mL의 농도로 포함하는 균주 배양액을 접종하여 균주 배양 용액을 제조하는 3단계;
    상기 균주 배양 용액을 발효시켜 발효액을 제조하는 4단계;
    상기 발효액을 25 ~ 35℃하에서 28 ~ 32일 동안 숙성시키는 5단계;
    5단계를 수행한 발효액에 열처리하는 6단계;
    6단계를 수행한 발효액을 원심분리시킨 뒤, 상등액을 얻는 7단계; 및
    상기 상등액을 교반 및 여과한 여과물에, 첨가제를 투입하여 포함하는 발효 추출물을 제조하는 8단계;를 포함하고,
    상기 유산균은 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 락토바실러스브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 플렌타럼(Lactobacillus plantarum), 락토코커스 락티스(Lactococcuslatis), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulance) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
    상기 고초균은 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis)를 포함하고,
    상기 균주 배양액이 유산균을 균주로 포함하는 경우, 상기 4단계의 발효는 상기 용액을 30 ~ 37℃하에서 3일 ~ 7일 동안 수행하며,
    상기 균주 배양액이 고초균을 균주로 포함하는 경우, 상기 4단계의 발효는 상기 용액을 50 ~ 60℃하에서 24~ 72시간 동안 수행하고,
    상기 3단계의 접종은 상기 균주 배양 용액의 전체 중량 중에서 균주 배양액이 1 ~ 10중량%가 되도록 수행하며,
    8단계의 발효 추출물은 식물성 콜라겐을 포함하는 것을 특징으로 하는 금화규 발효 추출물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1단계는 금화규(Aurea Helianthus)를 세척하여 이물질을 제거하는 1-1단계; 및
    상기 단계를 수행한 금화규를 건조 및 분쇄하여 금화규 분말을 제조하는 1-2단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 금화규 발효 추출물의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1-2단계의 건조는 50 ~ 70℃의 열풍에 의해 60 ~ 84시간 동안 수행하며,
    상기 1-2단계의 분쇄는 0.1 ~ 1.0cm의 크기로 수행하는 것을 특징으로 하는 금화규 발효 추출물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용액은 상기 금화규 분말 및 물을 1 : 8 ~ 1 : 12의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 금화규 발효 추출물의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 6단계는 70 ~ 90℃ 하에서 5 ~ 15분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 금화규 발효 추출물의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금화규 발효 추출물을 60℃ 이하의 온도에서 감압 농축하는 단계;
    상기 단계를 수행한 금화규 발효 추출물을 -90 ~ -70℃ 하에서 동결 건조시켜 건조물을 얻는 단계; 및
    상기 건조물을 0.001 ~ 1.0μm의 크기로 분쇄하여 미세 분말을 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금화규 발효 추출물의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제4항, 제8항 및 제9항 중에서 선택된 어느 한 항의 방법으로 제조한 것으로서, 식물성 콜라겐을 함유하는 금화규 발효 추출물을 전체 중량 중에서 0.001 ~ 80중량%로 포함하는 피부 보습 및 탄력 증진용 화장료 조성물.
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