KR20050119206A - 바닐라 향료의 효소적 제조방법 - Google Patents

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KR20050119206A
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Abstract

본 발명은 바닐라 추출물의 제조방법에 관한 것으로, 바닐라 녹색 열매의 갈색화를 증진시키고, 다음 추출/효소적 처리를 하는 것으로 구성된 제조방법이다.

Description

바닐라 향료의 효소적 제조방법{A process for the enzymatic preparation of vanilla flavor}
본 발명은 바닐라 향료(vanilla flavor)의 신규 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 바닐라 향료(vanilla flavor)의 신규 제조방법에 관한 것이다. 바닐라 향료는 란초(orchid) 일종인 바닐라 푸랜티호리아(Vanilla plantifolia) 식물의 열매 중에 함유된 유기성분들의 혼합물로 얻어진다. 특히, 주요화합물인 바닐린(vanillin)은 열매가 숙성하는 동안 열매 중에 존재하고 있는 효소에 의해 천연효소 가수분해로 글루코실화된 전구체인 글루코바닐린(glycovanillin)으로부터 얻고 있다.
따라서, 바닐린 추출의 관용적인 공정은, 양생 기간(curing period)을 포함하는데, 긴 시간(수확부위에 따라 1 내지 5개월)이 필요하고, 시간지연에 따른 질량의 조절이 필요하며, 이들은 환경조건에 깊은 영향을 받았다. 결론적으로, 최종제품의 품질을 달리하게 하였고, 바닐린 내용물의 부분적인 손실이 일어났다. 따라서, 이들 공정은 산업적 견지에서 매우 고가의 공정이다.
유럽특허(EP) 제0555466호에는 전통적인 양생을 변형시킨 공정이 개시되어있는데, 적당히 분쇄된 녹색 열매를 가수분해효소(hydrolase enzymes)인 셀룰라제(cellulases), 펙티나제(pectinases), β-글루코시다제(β-glucosydase)로 처리하여 열매식물조직을 용해하고 따라서, 활성성분의 추출을 촉진시키는 반면, 방출된 글루코바닐린을 바닐린으로 가수분해시키는 양면작용이 개시되어 있다.
본 발명은 바닐린 추출물의 제조방법에 관한 것으로, 바닐라 녹색 열매를 추출처리하고, 이어서 얻어진 추출물을 효소시스템으로 효소용리(enzymatic lysis)시켜 높은 총 용리활성을 갖도록 구성한 것이다.
본 발명에 따르면, 지금까지 알려진 시간(수개월간 긴 숙성) 및 환경 모두에 산업적 공정에 제한이 없으며, 동시에 바닐린이 풍부한 제품을 고수율로 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 편리하고, 짧으며, 반복성 및 수율 면에서 공지된 방법과 비교시 현저한 장점을 갖는다.
본 발명의 제법은 다음과 같은 단계로 구성되어 있다:
a) 열매의 갈색화를 증진시키고;
b) 갈색화된 열매를 셀룰라제 및 헤미셀룰라제 활성을 갖는 효소시스템으로 처리하여 추출한 다음;
c) 얻은 추출물을 정제하여 바닐린이 풍부한 농축물을 얻는다.
상기 단계를 좀더 설명하면, 단계 a)의 열매 갈색화 증진단계는 녹색 열매를 -10 °내지 -30 ℃의 범위의 온도에서 냉동(freezing)시키고, 다음 2 °내지 8 ℃, 바람직하게는 4 ℃의 범위의 온도에서 해동(thawing)시킨 후, 바라는 온도를 얻기 위한 시간 동안, 통상 0.5 내지 7 일 범위의 시간 동안 광을 차폐시킨다.
단계 a)의 열매 갈색화 증진 단계에서의 변형방법으로는, 60 °내지 65 ℃의 온도범위에서, 물 중에서 3 분간 침지(soaking)시켜 녹색 열매를 열탕(scalding)하고, 이어서 15 °내지 45 ℃의 온도범위, 더욱 바람직하게는 30 ℃에서, 갈색으로 변화는데 필요로 하는 시간 동안, 통상 0.5 내지 7일간 인큐베이션 시킨다.
추출물은 갈색의 분쇄된 열매를, 20 내지 80 %v/v 농도, 바람직하게는 40 내지 60 %v/v 농도의 수-에탄올 용액으로, 실온 내지 80 ℃, 바람직하게는 60 °내지 70 ℃ 온도에서, 70 내지 100 분간의 추출시간으로 수행한다. 다음 농축물(concentrate)을 물로 희석시켜 총 고체량이 5 내지 20 %w/w가 되도록 한 다음 효소처리를 한다.
본 발명에 따른 효소시스템은 현저한 셀룰라제(cellulase) 활성을 갖으며, 대략 2000 내지 6000 IU/g, 바람직하게는 3000 내지 5000 IU/g, 더욱 바람직하게는 4000 IU/g 활성을 갖게 한다. 이 효소시스템은 선행기술(상이한 타입의 복합혼합물로 흔히 사용된 효소)에서 인용된 효소와는 아주 높은 총 용리활성 면에서 차이가 있는바, 아주 적은 농도의 사용이 가능하고, 신선한 열매에 대하여 0.1 ~ 0.3 % 정도일지라도, 또는 그 이하라도 가능하다. 이는 산업적 실현가능성과 원가 면에서 뿐만 아니라 얻어지는 제품의 재현성(reproducibility) 면에서도 유리한 이점이라는 것은 의심할 여지가 없다.
바닐린을 방출시키기 위한 효소적 용리(lysis)는 비-멸균환경에서, 교반기(예를들면, 앵커교반기)가 장착된 항온탱크 중에서 계속적으로, 온화한 교반 또는 정적조건하, 또는 간헐적 교반하 수행될 수 있다. 반응은 25 ℃ 내지 50 ℃ 범위의 온도, 바람직하게는 30 ℃ 내지 40 ℃에서, 20 내지 72 시간 범위의 시간, 바람직하게는 24 내지 40 시간 동안 수행한다. 신선한 재료에 대하여 0.05 ÷ 0.4 %, 바람직하게는 0.1 ÷ 0.3 %와 일치하는, 2000 ~ 6000 IU/g의 셀룰라제 활성도 갖는 효소량을 첨가한다. 혼합물의 pH는 3.5 내지 5.5, 바람직하게는 4 내지 5의 범위로 한다. 변환(transformation)은 TLC 또는 HPLC로 모니터하고, 바람직한 성분의 증가가 감지될 수 있을 때까지 관찰을 실시한다.
정제(단계 b))는 최종적으로 연성수용성 추출물(soft aqueous extract)을 알코올 농도가 상이한 수에탄올 용액(hydroethanolic solution)으로 처리하여 정제하며, 효소적으로 처리된 추출물을 에탄올로 희석시켜 얻고, 실온 내지 50 ℃ 범위의 온도에서 수행한다. 얻어진 수에탄올성 분획물을 모으고 +45 ℃가 넘지 않는 온도에서 진공하 농축시켜 진한 수용성 농축물(thick aqueous concentrate)을 얻는다. 얻어진 제품은 농축된 에탄올 소량을 사용하여 추가적으로 정제할 수 있다. 더욱 농축되고 정제된 제품은, 에틸아세테이트로 추출하거나 또는 알코올 혼합물로 치환시키는 추가 정제수단으로 얻어질 수 있다.
바닐린 성분을 위한 중간단계 및 최종제품의 분석은 TLC 분석은 실리카겔 60F254 플레이이트(Merck)을 사용하며, 용출시스템: 85 : 15 클로로포름-메탄올, 254 nm에서 UV 검색을 사용하여 적당히 수행되며; 이어서 반응성 CAS(세륨 암모늄 설페이트 디하이드레이트, cerium ammonium sulfate dihydrate), 암모늄 몰리브데이트 테트라하이드레이트(ammonium molybdate tetrahydrate), 농황산(concentrated sulfuric acid)와 반응시키고 가시광선하 밴드를 관찰한다.
HPLC 분석은 조박스 에클립스(Zorbax Eclipse) XDB-C18® 컬럼(250 × 4.6 mm) 5 ㎛을 사용하여, 0.3 % H3PO4/아세토니트릴 95 : 5 - 10 : 90 선형 기울기에서, 유속 1 ㎖/분, λ 254 nm, 실행시간 55분으로 적당히 수행될 수 있다.
중간체 및 최종제품의 총 고형물질의 측정은, 오븐 중에서, +105 ℃에서 15 시간 동안 시료를 분취하여 인큐베이션시켜 관용적으로 수행할 수 있다. 변형적으로, 수분분석기(moisture analyzer)(예를들면 : 사토리우스 모델(Satorius model) MA100)가 사용될 수 있으며, 이때 +105 ℃로 분석온도가 정해져 있고; 시료 중 총 고형물질의 퍼센트는 1 ㎎/60 초 이하의 무게손실까지 기록될 수 있도록 하여 측정된다.
추출물의 품질은 USP26/NF20<1061>에 따른 L*, a*, b*, YIE313 코디네이트(CIELAB 코디네이트)의 측정으로 관능적(organoleptic) 및 기계적 계측 모두에 의해 평가되었다. 최종제품의 CIELAB 색상 코디네이트는 색도계(colorimeter, 예를들면 HunterLab model ColorFlex)로 적당히 측정될 수 있다. 최종제품의 색상은, 총 고형물질 5.0 %w/w가 되게 희석제로 50 %v/v 에탄올을 사용하여 희석시켜 측정하였다.
본 발명의 공정에 따라 얻을 수 있는 최종제품은, 녹색 열매 ㎏당 4.2 ~ 8.5 g의 내용량으로 바닐린을 갖으며, 종래방법에서 얻을 수 있는 제품보다 관능특성도 우수하였다.
이하 본 발명의 제법을 실시예를 들어 보다 상세히 설명하고자 한다.
실시예 1
1) 추출(extraction)
녹색 열매를 -20 ℃에서 냉동시키고, 7일 동안 4 ℃의 온도를 유지시킨다음(갈변열매 : 139 ㎏, 바닐린 글루코사이드 1.19 %w/w와 바닐린 내용량 0.10 %w/w를 갖는다), 4.5 mm 격자(grid)를 통하여 분쇄하고 침출기(percolator)에 넣었다. 식물재료를 50 %v/v 에탄올로 남김없이 추출하였다. 최초추출은 수분이 함유된(약 80 %w/w) 열매에 대하여 50 %v/v 알코올 농도용액(즉, 124 리터)을 얻도록 계산된 95 %v/v 에탄올 량으로 수행한다. 다음 추출(총 8회)은 분쇄된 식물재료의 량(㎏으로 표시)(즉, 139 리터)에 대응하는 50 %v/v 에탄올 용량(ℓ로 표시)으로 수행한다. 각 추출은 +70 ℃에서 90분간 수행한다.
얻어진 수에탄올성 침출물(hydroethanolic percolates)을 모으고 진공하 +30 ℃에서 농축시켜 진하고 연한 농축물(thick soft concentrate)(36 ㎏, 27 %w/w 총 고형물질)을 얻고, 에탄올을 첨가하여 안정화시켜 20 %v/v 알코올 농도(물 함량에 대한 계산 %)를 얻은 후, 생체내 변형(biotransformation)을 위한 용도에 사용될 때까지 +4 ℃에서 저장시킨다.
2) 효소적 변형(enzymatic transformation)
생체내 변형(biotransformation)전, 잔존하는 에탄올을 중간 농축물에서 물로 2치환 방법을 통하여 제거시킨다. 얻어진 농축물을 물로 희석시켜 10 % 총 고형물질 용액을 얻는다. 용액에 효소인 셀룰로신(cellulosin) AC40(HBI Enzymes Inc.)을 분쇄된 식물재료에 대해 대략 0.2 %w/w량으로 첨가시킨다. 바이오컨버젼(bioconversion)(250 리터 반응기에 반응혼합물 95 리터)을 온화하게 저어주면서 +40 ℃에서 48 시간 동안 수행한다. 변형(transformation)이 완료된 후 현탁액을 +30 ℃에서 진공하 농축시키고, 에탄올을 첨가하여 (잔존하는 물에 대하여 20 %v/v) 안정화시켜 건조 잔사 9.4 ㎏을 갖는 연한 잔사 29 ㎏을 얻는다.
3) 정제(Depuration)
20 %v/v 수-에탄올 농축물을 95 %v/v 에탄올로 희석시켜 50 %v/v 에탄올 수-알코올 용액(잔존하는 물에 대한 %)을 얻는다.
희석된 혼합물을 약 1 시간 동안 +45 ℃에서 교반을 유지한 다음, 실온에서 방치하고 최종적으로 여과한다. 여과 잔사를 물로 처리하고 +45 ℃에서 균질화 시킨 다음, 에탄올로 희석시켜 60 %v/v 알코올 농도로 하고 실온에서 하룻밤 동안 정치시킨다. 다음 수-알코올 용액을 여과한다. 수-알코올 용액을 모으고 진한 수용성 농축물을 얻을 때까지 진공하 +45 ℃ 온도에서 농축시킨다. 저어주면서, +45 ℃ 온도를 유지하고, 95 %v/v 에탄올을 균질이 될 때까지 첨가하고, 20 %v/v 이상의 최종 알코올 농도가 될 때까지 가한다.
진행된 식물재료의 ㎏당 바닐린 6.29 g을 얻으며, 식물재료에 대하여 계산된 총 바닐린의 93.7 %와 일치한다.(식물재료 ㎏당 6.72 g, 유리 바닐린 및 바닐린으로 될 글루코사이드 총량임)
실시예 2
1) 추출(extraction)
녹색 열매(198.6 g, 글루코사이드 바닐린 1.12 %w/w와 바닐린 0.05 %w/w 함유)를 +60 ℃까지 예비가열된 물 중에서 3분 동안 침지(soak) 시켰다. 열탕(scalding) 후, 열매를 식물재료가 진한 갈색으로 변화하는 동안 +30 ℃에서 5일간 인큐베이션 시켰다. 인큐베이션이 완료된 후, 관찰된 손실량은 16 %이었다. 갈변화된 열매(166.7 g)를 분쇄하고 50 %v/v 알코올 농도까지 조정한 후(95 %v/v 에탄올을 첨가하여 얻는다), 가열된 자켓이 달린 침출기에 넣는다. 식물재료를 빠짐없이 50 %v/v 에탄올로 추출한다. 50 %v/v 에탄올 550 ㎖를 각 추출시(총 9회)마다 사용한다. 각 추출은 +70 ℃에서 수행하고 접촉시간은 100 분으로 하였다. 얻어진 수알코올성 침출물(hydroalcoholic percolates)를 모으고 +45 ℃에서 진공하 농축시켜 진하고 연한 농축물(thick soft concentrate)(33.1 g, 36.4 %w/w 총 고형물질)을 얻었다.
2) 효소적 변형(enzymatic transformation)
얻어진 농축물은 20 %w/w 총 고형물질 용액이 될 때까지 물로 희석시킨다. 용액에 효소 셀룰로신(cellulosin) AC40(HBI Enzymes Inc.)를 분쇄된 식물재료에 대하여 대략 0.2 %w/w가 되는 량으로 첨가시켰다. 바이오컨버젼(bioconversion)이 온화한 교반하 +40 ℃에서 72 시간 동안 수행되었다.
3) 정제(depuration)
변형(transformation)이 완결된 후, 반응물을 알코올 농도가 50 %v/v로 조정되는 량으로 95 %v/v 에탄올을 첨가하여 처리하였다.
추출물을 약 1 시간 동안 +45 ℃에서 진공하 농축시켜 진하고 연한 잔사를 얻었다. 33.9 %w/w의 총 고형물질을 갖는 추출물 26.9 g을 얻었다.
진행된 식물재료의 ㎏당 바닐린 5.06 g을 얻으며, 식물재료에 대하여 계산된 총 바닐린의 85.5 %와 일치한다.(식물재료 ㎏당 5.92 g이며, 유리 바닐린 및 바닐린으로 될 글루코사이드 총량임)
실시예 3
1) 추출(extraction)
냉동된 녹색 열매(2117 g, 바닐린 글루코사이드 1.19 %w/w와 바닐린 0.10 %w/w 함유)를 +4 ℃ 온도에서 0.5일간 방치하였다. 인큐베이션이 완료된 후, 식물재료를 해동시키고 진한 갈색으로 변하는 동안, 관찰된 손실량은 7.6 %이었다. 갈변된 열매(2006 g)를 4.5 mm 격자를 통하여 분쇄하고, 여기에 95 %v/v 에탄올 1800 ㎖를 첨가한 다음 실온에서 침출기 내에 넣었다. 식물재료를 60분간 추출하고, 최초 추출물을 모았다. 식물재료를 빠짐없이 50 %v/v 에탄올로 추출하였다. 후속추출 (총 5 회)을 분쇄된 식물재료의 량과 동일한(㎏으로 표시)(즉, 2 리터) 50 %v/v 에탄올 용적(리터로 표시)으로 수행하였다. 각 추출은 실온에서 80 분간 접촉시켜 수행하였다. 얻어진 수알코올성 침출물(hydroalcoholic percolates)를 모으고, 진공하 +45 ℃에서 농축시켜, 진하고 연한 농축물(thick soft concentrate)(265 g, 53.8 %w/w 총 고형물질)을 얻었다.
2) 효소적 변형(enzymatic transformation)
얻어진 농축물은 20 %w/w 총 고형물질 용액이 될 때까지 물로 희석시킨다. 용액에 효소 셀룰로신(cellulosin) AC40(HBI Enzymes Inc.)를 분쇄된 식물재료에 대하여 대략 0.2 %w/w가 되는 량으로 첨가시켰다. 바이오컨버젼(bioconversion)이 온화한 교반하 +50 ℃에서 47 시간 동안 수행되었다. 변형(transformation)이 완료된 후, 반응물을 알코올 농도가 50 %v/v로 조정되는 량으로 95 %v/v 에탄올을 첨가하여 처리하였다.(첨가된 체적은(미리리터로 표시) 반응 혼합물의 중량의 0.89 배(그람으로 표시)와 동일하였다.)
3) 정제(depuration)
희석된 혼합물을 약 1시간 동안 +45 ℃에서 교반하 방치한 다음, 실온으로 유지하였으며, 최종적으로 여과하였다. 여과 잔사를 물로 처리하고, +45 ℃에서 균질화 시킨 다음, 60 %v/v 알코올 농도가 될 때까지 에탄올로 희석시키고 실온에서 하룻밤 동안 방치하였다. 최종적으로 수알코올 용액(hydroalcoholic solution)을 여과지를 사용하여 여과한다. 수알코올 용액을 모으고 진한 수용성 농축물을 얻을 때까지 +45 ℃ 온도에서 진공하 농축시킨다. 교반하면서, +45 ℃ 온도를 유지하고 95 %w/w 에탄올을 균질하게 될 때까지 그리고 최종 알코올 농도가 20 %v/v이상이 될 때까지 첨가한다.
진행된 식물재료의 ㎏당 바닐린 6.45 g을 얻으며, 식물재료에 대하여 계산된 총 바닐린의 72.0 %와 일치한다.(식물재료 ㎏당 8.96 g이며, 유리 바닐린 및 바닐린으로 될 글루코사이드 총량임)
실시예 4
1) 추출(extraction)
녹색 열매를 -20 ℃에서 냉동시키고(350 ㎏, 바닐린 글루코사이드 1.32 %w/w와 바닐린 0.10 %w/w 함유), 4.5 mm 격자를 통하여 분쇄시킨 다음, 침출기에 넣었다. 분쇄된 식물재료를 빠짐없이 50 %v/v 에탄올로 추출하였다. 최초 추출은 수분함량이 약 80 %w/w인 열매에 대하여 계산된 95 %w/w 에탄올 량으로 수행하여 50 %v/v 알코올 농도용액(즉, 311 리터)을 얻었다. 후속추출은 (총 8 회) 분쇄된 식물재료량(㎏으로 표시)(즉, 350 리터)과 동일한 50 %v/v 에탄올 용량(리터로 표시)으로 수행하였다. 각 추출은 +70 ℃에서 90 분간 접촉시켜 수행되었다. 얻어진 수-알코올 침출물(water-alcoholic percolates)을 모으고, +30 ℃에서 진공하 농축시켜, 진하고 연한 잔사(92.5 ㎏, 26.3 %w/w 총 고형물질)을 얻었으며, 에탄올을 첨가하여 안정화시켜 20 %v/v 알코올 농도물(수분존재 계산 %)을 얻었으며, 바이오컨버젼(bioconversion)에 사용될 때까지 +4 ℃에서 저장되었다.
2) 효소적 변형(enzymatic transformation)
생체내 변형(biotransformation)전, 존재하는 에탄올을 중간 농축물로부터 물로 2치환 방법을 통하여 제거시킨다. 얻어진 농축물은 물로 희석시켜 10 % 총 고형물질 용액을 얻는다.
용액에 효소 셀룰로신(cellulosin) AC40(HBI Enzymes Inc.)를 분쇄된 식물재료에 대하여 대략 0.2 %w/w가 되는 량으로 첨가시켰다. 바이오컨버젼(bioconversion)(1000 리터 반응기 중에 반응 혼합물 240 리터)이 온화한 교반하 +40 ℃에서 44 시간 동안 수행되었다. 변형(transformation)이 완료된 후, 현탁액을 +30 ℃에서 진공하 농축시키고, 에탄올을 첨가하여 안정화시켜(수분존재 20 %v/v), 건조 잔사 24 ㎏을 갖는 연한 농축물(soft concentrate) 63 ㎏을 얻었다.
3) 정제(depuration)
20 %v/v 수알코올 농축물을 95 %v/v 에탄올로 희석시켜 50 %v/v 수알코올 용액(잔존하는 물에 대한 %)을 얻는다.
희석된 혼합물을 약 1시간 동안 +45 ℃에서 교반하 유지한 다음, 실온에서 방치하고, 최종적으로 여과한다. 여과 잔사를 물로 처리하고, +45 ℃에서 균질화 시킨 다음, 에탄올로 희석시켜 60 %v/v 알코올 농도로 하고, 실온에서 하룻밤 동안 정치시킨다. 다음 수-알코올 용액을 여과한다. 수알코올 용액을 모으고 +45 ℃ 온도에서 진공하 농축시켜 진한 수용성 농축물을 얻는다.
+45 ℃ 온도를 유지하고 저어주면서 95 %w/w 에탄올을 균질이 될 때까지 그리고 20 %v/v이상의 최종 알코올 농도가 될 때까지 첨가한다.
진행된 식물재료의 ㎏당 바닐린 6.96 g을 얻으며, 식물재료에 대하여 계산된 총 바닐린의 94 %와 일치한다.(식물재료 ㎏당 7.40 g이며, 유리 바닐린 및 바닐린으로 될 글루코사이드 총량임)
실시예 5. ( 비교실시예 - 유럽특허 제0555466호 방법)
녹색 열매(220 ㎏, 바닐린 글루코사이드 1.24 %w/w와 바닐린 0.10 %w/w 함유)를 4.5 mm 격자를 통하여 분쇄시켰다. 1000 리터들이 침출기에 분쇄된 식물재료(즉, 440 리터)의 무게와 2배 되는 량(㎏으로 표시)의 물의 량(리터로 표시)으로 채워졌으며, 효소 셀룰로신(cellulosin) AC40(HBI Enzymes Inc.)을 식물재료에 대한 0.2 %w/w의 량을 포함시켰다.
분쇄된 식물재료를 재순화 시스템이 장착된 침출기 중에 넣는다. 바이오컨버젼(bioconversion)을 +40 ℃에서 24 시간 동안 수행하였다. 반응화합물을 침출시키고 침출물(percolate)(506 ㎏)에 95 %w/w 에탄올 500 리터를 첨가하여 50 %v/v 에탄올 용액을 얻었다. 식물재료를 계속하여 빠짐없이 50 %v/v 에탄올로 +70 ℃에서 추출하여 각각 200 리터의 수에탄올 분획물 5개를 얻었다(총 1000 리터).
두개(수용성 및 수알코올성)의 침출물을 분리하여 유지시키고, 진공하 대략 30 ℃의 온도에서 농축시켰다. 그 후 각 농축물에 에탄올을 첨가하여 수분존재에 대한 20 %v/v 알코올 농도로 도달시켰다.
다음과 같은 농축물을 얻었다 :
1. 수용성 추출물로부터 얻은 수-에탄올 농축물(건조잔사 10 ㎏을 갖는 37.4 ㎏)
2. 수-에탄올 추출물에서 얻은 수-에탄올 농축물(건조잔사 3.51 ㎏을 갖는 30.6 ㎏)
얻어진 제품을 혼합하고 용매를 증발시켜 농축시켰다.
진행된 식물재료의 ㎏당 바닐린 4.29 g을 얻으며, 식물재료에 대하여 계산된 총 바닐린의 61.3 %와 일치한다.(식물재료 ㎏당 7.00 g이며, 유리 바닐린 및 바닐린으로 될 글루코사이드 총량임)
실시예 6
1) 최종 제품 중 총 고형물질의 측정.
다음과 같은 절차를 실시예 1 내지 5에서 얻은 각각의 연한 추출물에 취하였다. : 각 추출물의 대략 1 g의 분액을 플레이트(plate)(유리섬유필터가 장착됨) 상에 균질하게 분배하고 습기 분석기 상에서 정확하게 무게를 측정하였다. : 가열 프로그램을 +150 ℃에서 수행하였고 시료의 손실량은 시간에 따라 기록하였다.; 시료무게는 손실량 비율이 1 ㎎/60 초 보다 작은 경우 항수가 고려되었다.; 총 고형물질 퍼센트(percent total solids : TS %)를 최초무게에 대한 최종무게의 비율로서 계산하였다.
실시예 1 내지 5의 제품에서 기록된 값을 다음 표 1에 기재하였다.:
표 1
2) CIELAB 색상 코디네이트의 측정
실시예 1 내지 5에서 얻은 각 추출물의 분액(aliquot)을 50 %v/v 에탄올로 희석시켜 5.0 %w/w 총 고형물질을 갖는 용액을 얻었다. 용액을 USP26/NF20<1061>에 따라 L*, a*, b*, YIE313을 측정하기 위하여 색도계(colorimeter, HunterLab, 모델 ColorFlex)로 분석하였다.
3) 최종제품의 관능분석(Organoleptic analysis)
실시예 1 내지 5에서 얻은 각 추출물의 분액(aliquot)을 50 %v/v 에탄올로 희석시켜 1.0 %w/w의 바닐린을 갖는 용액을 얻었다. (HPLC 역가); 각 수에탄올 용액을 후각 관능 성질(olfactory organoleptic properties)에 대해 평가하였다. 각 희석액의 1.0 g 및 그 이하(지각역치(perception threshold)까지) 분액(aliquot)을 당화된(5 %w/w 삭카로스) 전지우유로 50 g이 되도록 추가 희석시켰다.
우유 희석도를 맛 관능성질(taste organoleptic properties)에 대해 평가하였다. 분석결과를 다음 표 2에 요약하였다.
표 2
기록된 데이타는 YIE313 < 200의 값은 YIE313 > 200의 값을 갖는 것보다 관능적으로 더 좋은 추출물과 일치함이 명백하다. 특히, 실시예 1 ~ 3과 실시예 4 ~ 5 사이를 비교하여 보면, 갈변 단계는 관능품질에서 개선점을 보이고 YIE313 값에서 동시에 감소를 보이고 있음을 나타낸다.
본 발명은 바닐린이 풍부히 함유된 바닐라 추출물을 제조하는 방법으로 본 발명에 따르면, 공지의 방법에 비해 공정이 간편하고, 짧으며, 재현성 및 수율 면에서 우월한 발명으로, 산업적으로 우수한 이용가능성을 갖는다.

Claims (11)

  1. 하기 단계로 구성된 바닐라 추출물의 제조방법.
    ( 하 기 )
    a) 열매를 갈색화 시키고;
    b) 갈색화된 열매를 셀룰라제 및 헤미셀룰라제 활성을 갖는 효소 시스템으로 처리하여 추출한 다음,
    c) 얻은 추출물을 정제하여 바닐린이 풍부한 농축물을 얻는 공정으로 구성된다.
  2. 청구항 1에 있어서, 열매의 갈색화를 -10 °내지 -30 ℃의 온도범위에서 냉동(freezing)시키고, 2 °내지 8 ℃의 온도범위에서 해동(thawing)시켜 수행하는 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 열매의 갈색화를 60 °내지 65 ℃의 온도범위에서 물 중에 열탕(scalding)시키고, 계속하여 15 °내지 45 ℃의 온도범위에서 인큐베이션(incubation)시켜 수행하는 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 추출은 20 내지 80 %v/v의 알코올 농도범위를 갖는 수에탄올 용액(hydroethanolic solution)으로 실온 내지 80 ℃의 온도범위에서 수행하는 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 추출을 40 내지 60 %v/v의 알코올 농도범위를 갖는 수에탄올 용액(hydroehanolic solution)으로 60 °내지 70 ℃의 온도범위에서 수행하는 제조방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 효소처리를 2000 내지 6000 IU/g의 셀룰라제 활성을 갖는 효소로 추출물을 접촉시킴으로써 수행하는 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 3000 내지 5000 IU/g의 활성을 갖는 효소로 수행하는 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 4000 IU/g의 활성을 갖는 효소로 수행하는 제조방법.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 효소를 신선한 열매에 대하여 0.05 내지 0.4 % 범위의 농도로 사용하는 제조방법.
  10. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 반응이 25 ℃ 내지 50 ℃의 온도범위에서, 20 내지 72 시간 동안 수행되는 제조방법.
  11. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 정제 b) 단계는 수용성 연한 추출물(aqueous soft extract)의 정제를 위해 서로 상이한 알코올 농도를 갖거나, 또는 효소적으로 처리된 추출물의 에탄올 희석으로 얻은 50 %v/v 수알코올 용액(hydroalcoholic solution)의, 수-에탄올 용액으로, 실온 내지 50 ℃의 온도범위에서 처리하는 것으로 구성된 제조방법.
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