KR20070021034A - A method for extracting and refining vegetable wax - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물성 왁스의 추출 및 정제방법에 관한 것으로, 식물성 원료를 건조한 후 분쇄하여 초임계 추출을 통해 왁스와 추출물을 얻은 후 이를 숙성시킨 다음 하부왁스층을 여과시킨 후 정제함으로써 고효율로 식물성 왁스를 정제하는 방법을 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있다. The present invention relates to a method for extracting and purifying vegetable waxes, which is dried and pulverized with vegetable raw materials to obtain waxes and extracts by supercritical extraction, and then matured, followed by filtration and purification of the lower wax layer to purify vegetable waxes with high efficiency. There is an outstanding effect that can provide a way.

왁스, 식물성 왁스, 초임계, 참깨 Wax, vegetable wax, supercritical, sesame

Description

식물성 왁스의 추출 및 정제방법{A method for extracting and refining vegetable wax}A method for extracting and refining vegetable wax}

도 1은 식물로부터 왁스를 추출 및 정제하는 과정을 간단히 나타낸 도식이다.1 is a schematic diagram illustrating a process of extracting and purifying wax from a plant.

도 2는 초임계 이산화탄소를 이용하여 식물성 원료에 있는 지용성화합물이 고함량 함유된 추출물을 추출하는 장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram schematically showing an apparatus for extracting an extract containing a high content of a fat-soluble compound in a plant raw material using supercritical carbon dioxide.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 추출기 2 : 열교환기1: extractor 2: heat exchanger

3, 4 : 펌프 5 : 보조용매 저장조3, 4: pump 5: co-solvent storage tank

6 : 이산화탄소 저장조 7 : 분리기6: carbon dioxide storage tank 7: separator

8 : 감압기 9 : 감압밸브8: pressure reducer 9: pressure reducing valve

10, 11 : 배출밸브 12, 13 : 공급밸브10, 11 discharge valve 12, 13 supply valve

본 발명은 식물성 왁스의 추출 및 정제방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초임계 추출을 통해 왁스를 포함하는 추출물을 추출하고 이를 숙성시켜 하부 왁스층을 여과시킨 후 정제함으로써 고효율로 식물성 왁스를 정제하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for extracting and purifying vegetable wax, and more particularly, a method for purifying vegetable wax with high efficiency by extracting and extracting an extract including wax through supercritical extraction, filtering the lower wax layer, and then purifying the lower wax layer. It is about.

왁스는 1가알코올(또는 2가알코올)의 지방산에스테르를 총칭한다. 납(蠟)이라고도 한다. 그러나 명칭에서는 습관적으로 이 화학적인 구별을 따르지 않는 것이 있다. 예를 들면 향유고래기름은 지방이 아닌 액체왁스이고 목랍(木蠟)은 왁스가 아닌 지방이다. 왁스는 액체왁스·동물성고체왁스·식물성고체왁스로 분류된다. Wax generically refers to fatty acid esters of monohydric alcohol (or dihydric alcohol). Also known as lead. However, some names do not habitually follow this chemical distinction. For example, sperm whale oil is liquid wax, not fat, and wax is fat, not wax. Waxes are classified as liquid waxes, animal solid waxes, and vegetable solid waxes.

액체왁스는 수가 적으며, 항유고래기름·베라디우스고래기름이 이에 속한다. 향유고래기름은 이 고래의 두개(頭蓋) 속에 있는 지방모양의 물질을 냉각해서 석출되는 고체(鯨蠟)를 추출하여 얻어지는 액체왁스이다. 세틸알코올 및 올레일알코올의 지방산에스테르가 주성분이다. 산패(酸敗)하지 않으며 온도 변화에 의한 점성도의 변화가 적으므로 정밀기계의 윤활유로 사용된다. 또한 비누화하여 얻어지는 고급알코올은 합성세제의 원료로 쓰인다. 베라디우스고래기름의 성상과 용도는 향유고래기름과 비슷하다. 그러나 올레일알코올의 함유량이 많아 70% 이상이나 된다. The number of liquid waxes is small, and anti-whale oil and veradius whale oil are among them. Sperm whale oil is a liquid wax obtained by extracting the solid which precipitates by cooling the fat-like substance in the head of this whale. Fatty acid esters of cetyl alcohol and oleyl alcohol are the main components. It is used as a lubricant for precision machinery because it does not become rancid and changes in viscosity due to temperature change is small. In addition, higher alcohols obtained by saponification are used as raw materials for synthetic detergents. The nature and use of Veradius whale oil is similar to sperm whale oil. However, since the content of oleyl alcohol is large, it is 70% or more.

동물성고체왁스는 경랍·밀랍(蜜蠟)·백랍(白蠟)·양모지(羊毛脂) 등이 있다. 경랍은 향유고래기름 및 베라디우스고래기름의 뇌유(腦油)를 냉각해서 얻은 석출물을 분리하여 채취한 고체왁스이다. 밀랍은 꿀벌의 집에서 꿀을 채취하고 남은 잔사(殘渣)를 가온·압착 또는 용제 추출하여 얻어지는 암적색 또는 암갈색의 고체이다. 백랍은 쥐똥나무의 기생충인 백랍벌레가 분비하는 노란색을 띤 흰색의 고체물질이다. 녹는점은 80∼83℃, 주성분은 세로트산세릴이며 광택을 내는 재료로 사 용된다. 양모지는 원모의 정련액(精練液)에 무기산을 첨가하여 얻어지는 점착성 물질이다. 정제한 것을 라놀린이라고 한다. Animal solid waxes include spermatozoa, beeswax, pewter, and wool. The sperm is a solid wax obtained by separating the precipitate obtained by cooling the sperm whale oil and the vera oil of the veradius whale oil. Beeswax is a dark red or dark brown solid that is obtained by heating, pressing or solvent extraction of the residue from the honey bee house. Pewter is a yellowish-white solid substance secreted by the parasite of the pellets. Its melting point is 80 ~ 83 ℃, its main component is ceryl serrate and it is used as a glossing material. Wool is an adhesive substance obtained by adding an inorganic acid to the refined liquid of raw wool. The purified is called lanolin.

식물성고체왁스는 식물의 줄기·잎·과피 등의 표면에 널리 분포되어 있지만 그 양은 적다. 카르나우바왁스·몬탄왁스 등이 있다. 카르나우바왁스는 브라질에서 산출되는 카르나우바나무의 잎에서 석출되는 황록색을 띤 왁스이다. 가장 굳은 왁스로 알려져 있다. 비(非)비누화물은 55% 정도이다. 주성분은 탄소수 26∼34의 알코올 및 지방산으로 이루어진 왁스에스테르이다. 그 경도를 이용하여 광택을 내는 재료나 래커 등에 쓰인다. 몬탄왁스는 갈탄에서 얻어지는 검정왁스이며, 광택을 내는 재료로 쓰인다. Vegetable solid waxes are widely distributed on the surface of stems, leaves, and skins of plants, but their amount is small. Carnauba wax and montan wax. Carnauba wax is a yellowish green wax that precipitates from the leaves of the carnauba tree produced in Brazil. It is known as the hardening wax. Non-saponifier is about 55%. The main component is a wax ester consisting of an alcohol having 26 to 34 carbon atoms and a fatty acid. It is used for gloss materials and lacquer using its hardness. Montan wax is a black wax obtained from lignite and used as a gloss material.

참깨는 참깨과(Pedaliaceae) 참깨속(Sesamum)에 속하는 1년생 초목(Sesamun indicum)으로 종자가 식품으로 사용된다. 참깨가 유량식물(油糧植物)중에서 특히 귀중한 유량식품(油糧食品)으로 인식이 되어 있는데 이는 언제부터인가 확실치는 않으나 다양한 약효를 지니는 건강에 좋은 식품으로 알려져 있다. 기원전 3세기경 중국의 고의서「신농본초경」에서는 참깨는 신장의 기능을 회복하여 신체에 활력을 주는 식품이고, 오장의 기능을 보강하고 원기를 주며 체력을 튼튼하게 하고 성장을 촉진시키며, 뇌를 좋게 한다고 쓰여져 있다.Sesame is a yearly vegetation ( Sesamun ) belonging to Sesamum in Pedaliaceae. indicum) and seeds are used as food. Sesame seeds have been recognized as a valuable flow food (유량 食品), especially among the flow plant (品 食品), which is not known for some time, but is known as a healthy food with a variety of medicinal effects. In the 3rd century BC, China's intentional book, "Nongxunbyeon," sesame seeds are a food that restores the function of the kidneys to vitalize the body. It is written to make good.

참깨를 포함한 종자 식물의 과피와 천연 식물의 줄기, 잎 등의 표면에 존재하는 극소량의 식물성 왁스가 존재하지만 그 양이 미량이어서 이를 매우 고효율적으로 추출·정제하는 것이 관건이다.Very few vegetable waxes are present on the skin of seed plants, including sesame seeds, and on the stems and leaves of natural plants, but the amount is so small that extraction and purification are very important.

이에 본 발명자는 상기와 같이 점을 감안하여 초임계 추출을 통해 왁스를 포 함하는 추출물을 얻고 이를 숙성시켜 하부 왁스층을 여과시킨 후 정제함으로써 고효율로 식물성 왁스를 얻음으로써 본 발명을 완성하였다.Thus, the present inventors have completed the present invention by obtaining a vegetable wax with high efficiency by obtaining an extract including a wax through supercritical extraction in view of the above point, aging it, and filtering and purifying the lower wax layer.

따라서, 본 발명의 목적은 초임계 추출을 통해 왁스를 포함하는 추출물을 얻고 이를 숙성시켜 하부 왁스층을 여과시킨 후 정제함으로써 고효율로 식물성 왁스를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing a vegetable wax with high efficiency by obtaining an extract comprising a wax through supercritical extraction and aging it to filter and purify the lower wax layer.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 초임계 추출을 통해 왁스를 포함하는 추출물을 얻고 이를 숙성시켜 하부 왁스층을 여과시킨 후 정제함으로써 식물성 왁스를 제조하고 제조된 왁스의 수율을 측정함으로써 달성되었다.In order to achieve the above object, the present invention was achieved by obtaining an extract including a wax through supercritical extraction, aging it, preparing a vegetable wax by filtration and purifying the lower wax layer, and measuring the yield of the wax produced.

이하 본 발명의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention.

본 발명은 초임계 추출을 통해 왁스를 포함하는 추출물을 얻고 이를 숙성시켜 하부 왁스층을 여과시킨 후 정제함으로써 식물성 왁스를 제조하는 단계; 및 상기 단계에서 얻은 제조된 왁스의 수율을 조사하는 단계로 구성된다.The present invention comprises the steps of preparing a vegetable wax by obtaining an extract comprising a wax through supercritical extraction, aging it, and filtering and purifying the lower wax layer; And investigating the yield of the wax produced in the above step.

본 발명에서 왁스를 추출하고자 사용하는 원료는 왁스를 유효성분으로 포함한다고 알려져 있는 식물이면 어느 것이나 가능하다. 원료의 구체적인 예로는 참깨, 들깨, 콩, 옥수수, 채종[菜種], 쌀, 홍화[紅花], 해바라기씨, 목화씨, 땅콩, 올리브, 야자, 고추씨 등이 있다. The raw material used to extract the wax in the present invention can be any plant known to contain wax as an active ingredient. Specific examples of raw materials include sesame seeds, perilla, beans, corn, rapeseed, rice, safflower, sunflower seeds, cotton seeds, peanuts, olives, palms, and pepper seeds.

본 발명의 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법은 원료를 건조 또는 배전하는 단계; 상기 단계에서 건조 또는 배전된 원료를 분쇄하는 단계; 상기 단계에서 얻은 분말을 초임계 추출기에 충진하여 초임계 이산화탄소를 이용하여 왁스를 포함하는 혼합물을 추출하는 단계; 상기 단계에서 얻은 혼합물을 숙성시켜 상하부층으로 분리되도록 하는 단계; 상기 단계에서 얻은 상하부층 중 하부층만을 분리해내어 필터 프레스(filter press)를 사용하여 여과함으로써 왁스를 포함하는 고형분을 얻는 단계; 및 상기 단계에서 얻은 고형분을 정제하여 왁스를 제조하는 단계를 포함한다.Extraction and purification method of the vegetable wax of the present invention comprises the steps of drying or roasting the raw material; Grinding the raw material dried or roasted in the step; Filling the powder obtained in the step into a supercritical extractor to extract a mixture containing wax using supercritical carbon dioxide; Aging the mixture obtained in the step to separate into the upper and lower layers; Separating only the lower layer of the upper and lower layers obtained in the above step and filtering using a filter press to obtain a solid comprising wax; And preparing a wax by refining the solid content obtained in the above step.

이때, 식용유지의 추출효율을 향상시키기 위하여 원료의 입경크기는 입자직경 1.25mm이하의 미세입자로 파쇄하는 전처리공정이 포함되는 것이 유지와 생리활성물질 추출 효율상 바람직하다. 1.25mm 이상의 입자형태에서는 추출 효율이 낮고 그 이하의 미세입자에서는 추출효율이 급격히 증가된다.In this case, in order to improve the extraction efficiency of the edible oil and fat, the particle size of the raw material is preferably included in the pretreatment step of crushing into fine particles having a particle diameter of 1.25mm or less for the maintenance and extraction efficiency of bioactive substances. Extraction efficiency is low in the form of particles larger than 1.25mm, and the extraction efficiency is rapidly increased in the fine particles smaller than 1.25mm.

본 발명에서 원료의 건조 온도로는 110℃에서 수분 1%이하가 바람직하며, 원료의 배전은 200℃ 이상에서 10분 이상 수행하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100~250℃에서 5~50분간 수행하는 것이 좋고, 더더욱 바람직하게는 180~220℃에서 15~40분간 수행하는 것이 좋고, 가장 바람직하게는 220℃에서 15분간 수행하는 것이 좋다.In the present invention, the drying temperature of the raw material is preferably 1% or less of moisture at 110 ° C., and the roasting of the raw material is preferably performed at 200 ° C. or more for 10 minutes or more, and more preferably 5 to 50 minutes at 100 to 250 ° C. It is better to perform, more preferably 15 to 40 minutes at 180 ~ 220 ℃, most preferably 15 minutes at 220 ℃.

원료의 분쇄시 미세입자로 분쇄하는 것이 좋다. 상기 원료의 미세분말화 단계는, 초임계 이산화탄소와의 접촉면적을 증가시킬뿐만 아니라 탈착에 의한 용리를 용이하게 하기 위하여 원료를 미세 입자로 분쇄하는 것이며, 분말도는 작을수록 좋으나 대체로 입경크기 1.25mm 이하가 바람직하다.When grinding the raw materials it is preferable to grind into fine particles. The fine powdering step of the raw material is not only to increase the contact area with the supercritical carbon dioxide, but also to grind the raw material into fine particles in order to facilitate elution by desorption, the smaller the finer the finer but generally larger particle size 1.25mm The following is preferable.

상기 원료 분말을 초임계 이산화탄소를 사용하여 추출시 온도는 35∼80℃, 압력은 350∼500bar에서 유속 0.0085∼1m/sec로 추출하는 것이 바람직하며 가장 바 람직하게는 60℃의 온도와 500bar의 압력에서 유속 0.0085m/sec로 추출하는 것이 좋다.When the raw material powder is extracted using supercritical carbon dioxide, the temperature is preferably 35 to 80 ° C. and the pressure is 350 to 500 bar at a flow rate of 0.0085 to 1 m / sec, most preferably at a temperature of 60 ° C. and a pressure of 500 bar. Extracting at a flow rate of 0.0085 m / sec is recommended.

또한, 상기 초임계 이산화탄소를 투입하는 단계에, 보조용매를 추가로 투입하여 추출 효율을 더욱 높일 수 있다. 이때 상기 보조용매의 농도는 1∼50%인 것을 특징으로 하며 더욱 바람직하기로는 1∼10%인 것이 좋다.In addition, in the step of adding the supercritical carbon dioxide, the co-solvent may be further added to further increase the extraction efficiency. At this time, the concentration of the co-solvent is characterized in that 1 to 50%, more preferably 1 to 10%.

본 발명에서 상기 보조용매로는 에탄올, 이소-프로판올, 메탄올과 같은 알코올류, 노르말헥산, 아세톤 및 물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In the present invention, the cosolvent may be used alone or in mixture of two or more selected from the group consisting of alcohols such as ethanol, iso-propanol and methanol, normal hexane, acetone and water.

가장 바람직한 보조용매는 1.0%이하의 물이다.The most preferred cosolvent is water up to 1.0%.

본 발명에 따른 초임계 유체를 이용하는 왁스추출방법에 대해 설명하기 이전에 초임계 유체의 추출에 대해 설명하면, 초임계유체 추출은 초임계 상태의 유체가 갖는 여러 장점을 이용하여 기술로, 증류(distillation)와 추출(extraction)의 원리가 같이 적용되는 복합 기술의 성격을 갖기 때문에 여러 가지 독특한 장점을 갖는다. 초임계 유체는 압력 온도의 조작에 의하여 고밀도 상태에서 저밀도 상태의 어떤 조건 설정도 가능하기 때문에 분획 및 분리 등의 선택성이 뛰어나서 고순도의 제품을 얻을 수 있고, 추출 용매를 손실없이 거의 완전하게 회수할 수 있으며, 잔존 용매가 없는 정제물을 얻을 수 있다. 또한 초임계 유체의 점도가 작아 시료에의 침투성이 좋아 추출효율이 높으며 또한 확산 계수(diffusion coefficient)가 크므로 추출속도가 빠르며, 비교적 저온에서 추출하므로써 열에 의한 영양물질의 손상을 피할 수 있고, 시료와 초임계 유체와의 밀도차이가 크고 초임계 유체의 점도가 낮으므로 추출 잔유물과 용매의 분리가 용이한 장점 등의 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고압 장치를 사용하여야 하므로 시설비 및 유지비가 많이 드는 단점이 있어 초임계 유체를 이용하는 추출은 고효율로 이루어져야만 경제성이 있는 것으로 알려져 있다.Before describing a wax extraction method using a supercritical fluid according to the present invention, the supercritical fluid extraction is described. The supercritical fluid extraction is a technique using various advantages of the supercritical fluid. The principle of distillation and extraction has a number of unique advantages because of the nature of the complex technology applied together. Supercritical fluids can be set to any condition from high density to low density by manipulating the pressure temperature, so the product has excellent selectivity such as fractionation and separation, so that high purity products can be obtained and the extraction solvent can be recovered almost completely without loss. And a purified product with no residual solvent can be obtained. In addition, the viscosity of the supercritical fluid is small, so it penetrates into the sample, and the extraction efficiency is high. Also, the diffusion coefficient is large, so the extraction speed is fast, and the extraction at a relatively low temperature can avoid the damage of nutrients by heat. And the density difference between the supercritical fluid and the low viscosity of the supercritical fluid have many advantages such as the separation of the extraction residue and the solvent. However, since a high pressure device must be used, there is a disadvantage in that facility cost and maintenance cost are high, and extraction using supercritical fluid is known to be economical only when high efficiency is made.

초임계 유체로서 이산화탄소를 가장 많이 이용하는데, 이산화탄소는 그 임계 압력이 7.4 MPa이고, 임계 온도가 31℃로 낮아 일반적으로 초임계 조건을 만들기 쉽고, 이산화탄소 자체가 독성이 없고 비용이 저렴하기 때문에 가장 선호되고 있다. 초임계 이산화탄소는 비극성 용매로서 유지와 같이 극성이 낮은 물질의 추출에 다양하게 활용되고 있다. 또한 알코올과 같은 극성을 지닌 물질을 일부 첨가함으로서 초임계유체의 극성 변화를 쉽게 유도할 수 있어 즉, 용해력을 현저하게 바꿀 수 있어, 트리글리세라이드 이외의 유지 성분들의 추출에도 활용할 수 있는 장점이 있다.Carbon dioxide is most commonly used as a supercritical fluid, and carbon dioxide is the most preferred because its critical pressure is 7.4 MPa and its critical temperature is 31 ° C., which is generally easy to create supercritical conditions, and carbon dioxide itself is non-toxic and inexpensive. It is becoming. Supercritical carbon dioxide is used as a nonpolar solvent in various extraction of low polar substances such as fats and oils. In addition, by adding a substance having a polarity, such as alcohol, it is easy to induce a change in the polarity of the supercritical fluid, that is, it can significantly change the dissolving power, there is an advantage that can be utilized in the extraction of oil and fat components other than triglycerides.

본 발명은 초임계 유체를 식물성 원료와 접촉시켜 원료에 있는 지용성 화합물이 고함량 함유된 추출물을 추출하는 추출기와, 추출이 끝난 후 초임계 유체 속에서 왁스를 포함한 추출물을 분리시키는 기능을 갖는 감압분리기를 특징으로 하고 있다. 상기 감압분리기에서는 추출기에서 나온 초임계 유체를 감압하여 고순도의 추출 혼합물을 얻고, 감압분리기에서 분리된 초임계 유체 용매를 다시 회수하여 추출기로 공급하여 재사용하는 순환장치 등으로 구성되어 있다.The present invention is an extractor for extracting an extract containing a high content of fat-soluble compounds in the raw material by contacting the supercritical fluid with a vegetable raw material, and a vacuum separator having a function of separating the extract including wax in the supercritical fluid after extraction It is characterized by. The decompressor is composed of a circulator for decompressing the supercritical fluid from the extractor to obtain a high purity extraction mixture, and recovering the supercritical fluid solvent separated from the depressurizer and supplying it to the extractor for reuse.

도 2는 초임계 이산화탄소를 이용하여 원료에 있는 지용성 화합물이 고함량 함유된 추출물을 추출하는 장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram schematically showing an apparatus for extracting an extract containing a high content of a fat-soluble compound in a raw material using supercritical carbon dioxide.

본 발명에 따른 왁스 추출장치를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 추출기(1)에 원료인 참깨를 충진하고, 열교환기(2)를 통하여 초임계 이산화탄소를 추출기(1)의 하단부에 공급한다. 이때, 공급밸브(12), (13)는 각각의 추출기(1)에 공급되는 초임계 이산화탄소의 공급을 조절한다.Looking at the wax extraction apparatus according to the present invention in more detail, as shown in Figure 1, two or more extractors (1) is filled with sesame raw material, the supercritical carbon dioxide through the heat exchanger (2) extractor (1) Supply at the bottom of the At this time, the supply valve 12, 13 controls the supply of supercritical carbon dioxide supplied to each extractor (1).

이렇게 공급된 초임계 이산화탄소는 충진된 원료와 접촉하여 왁스 추출물을 추출하며 상승한 뒤 추출기 밖으로 방출되는데, 이때 방출되는 이산화탄소와 왁스의 혼합물은 배출밸브(10),(11)에 의해 방출량이 조절되며, 추출된 초임계 이산화탄소와 왁스 혼합물은 감압밸브(9)를 경유하며 감압되면서 감압기(8)로 이송된다. The supercritical carbon dioxide supplied in this way is contacted with the packed raw material to extract the wax extract, then rises and is released out of the extractor. At this time, the discharged mixture of carbon dioxide and wax is controlled by the discharge valves 10 and 11, The extracted supercritical carbon dioxide and wax mixture is transferred to the decompressor 8 under reduced pressure via the decompression valve 9.

감압기(8)에서는 추출된 왁스 혼합물과 이산화탄소가 분리되며, 분리된 이산화탄소는 저장조(6)로 순환되어 재 사용되며, 감압기(8)에서 분리된 왁스 혼합물은 보조용매 분리기(7)를 경유하여 최종 제품으로 수거된다. In the pressure reducer 8, the extracted wax mixture and carbon dioxide are separated, and the separated carbon dioxide is circulated to the storage tank 6 and reused. The wax mixture separated in the pressure reducer 8 passes through the co-solvent separator 7. Is collected as a final product.

이산화탄소 저장조(6)에는 순환되어 공급되는 이산화탄소 외에 전 공정에서 발생하는 약간의 손실을 보충하도록 외부에서 이산화탄소가 보충될 수 있다.The carbon dioxide storage tank 6 may be supplemented with carbon dioxide from the outside so as to compensate for some losses occurring in the entire process in addition to the carbon dioxide supplied through the circulation.

저장조(6)에 저장된 이산화탄소는 펌프(3)를 통하여 가압되어 초임계 상태로 열교환기(2)를 통하여 추출기에 공급된다. The carbon dioxide stored in the reservoir 6 is pressurized through the pump 3 and supplied to the extractor through the heat exchanger 2 in a supercritical state.

이러한 과정은 원료로부터 목표로 정한 추출 수율에 이를때까지 연속적으로 진행된다. 또한 연속운전을 위하여, 추출기(1)는 2개 이상을 설치하여 다수의 공급밸브(12),(13)와 다수의 배출밸브(10),(11)를 조절하여 교대로 사용하는데, 사용하지 않는 추출기에서는 추출이 끝난 폐원료를 제거하고 새로운 원료를 충진하여 다음번의 추출에 대비한다. This process continues continuously until the target extraction yield is reached from the raw material. In addition, for continuous operation, the extractor (1) is installed two or more to control a plurality of supply valves (12), (13) and a plurality of discharge valves (10), 11 are used alternately, do not use The extractor removes the finished raw materials and adds new raw materials to prepare for the next extraction.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 초임계 유체를 이용하는 왁스 혼합물 추출방법에 대해 설명한다.In this regard, a wax mixture extraction method using the supercritical fluid according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 초임계 유체를 이용하는 고함량 지용성 화합물 고함유 왁스 추출방법은 기본적으로 원료를 추출기에 충진하고, 원료가 충진된 추출기에 초임계 유체를 투입하여 왁스 혼합물을 추출하고, 이렇게 추출된 초임계 유체와 왁스 혼합물을 감압시켜 분리하며, 분리된 유체를 펌프에 의해 가압하여 재 순환시키는 공정으로 구성된다.The method for extracting a high content fat-soluble compound high content wax using a supercritical fluid according to the present invention basically fills a raw material with an extractor, and inputs a supercritical fluid into an extractor filled with a raw material to extract a wax mixture, and the extracted super The critical fluid and the wax mixture are separated under reduced pressure, and the separated fluid is pressurized by a pump to recirculate.

한편, 바람직하기로는 상기 왁스 혼합물을 숙성시켜 상하부층으로 분리되도록 하는 단계는 참기름을 저장탱크에서 -5~40℃의 온도로 7~30일간 방치시키는 것을 특징으로 하나, 더욱 바람직하기로는 32~38℃의 온도로 7~30일간 방치시키는 것이 좋고, 가장 바람직하기로는 35℃의 온도로 15일간 방치시키는 것이 좋다.On the other hand, preferably the step of aging the wax mixture to be separated into the upper and lower layers, characterized in that the sesame oil is left for 7 to 30 days at a temperature of -5 ~ 40 ℃ in the storage tank, more preferably 32 ~ 38 It is good to leave it for 7 to 30 days at the temperature of ° C, and most preferably it is left to stand at the temperature of 35 ° C for 15 days.

상기 왁스의 정제방법은 당업계에서 일반적으로 사용되는 방법이면 어느 방법이나 이용이 가능하다.The wax purification method may be any method as long as it is generally used in the art.

본 발명에서 왁스의 정제방법으로는 산화제가 이용되는데, 이들은 일반적으로 강산화제이며 탈색 효과도 높다. 예를 들면 오존을 이용하거나 이산화염소(ClO2)를 이용할 수 있다. 구체적인 정제방법은 먼저 150-230℃에서 7-10기압하에 반응촉매로는 니켈펠렛(Ni-pellet)이나 니켈카보네이트-커퍼카보네이트(NiCO3-CuCO3)을 이용하여 왁스를 4시간 동안 교반하면서 수소화반응을 시킨 후 반응이 끝나면 냉각시켜서 수소화된 왁스를 얻고, 이렇게 얻어진 수소화된 왁스에 용매를 사용하여 산화 과정을 거치면 된다. 이 때 사용될 수 있는 용매로는 아세톤, 사염화탄소, 디메틸크로라이드, 디메틸포름아미드, 시클로헥산, 리그로인, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디옥산, 메탄올,에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 테트라히드로퓨란, 톨루엔, 벤젠, 디메틸설폭사이드, 아세트산, 알칸 등을 사용할 수 있으나 왁스의 용해도, 처리후의 용매 제거를 고려할 때 가장 바람직하기로는 메틸에틸케톤이 좋다.In the present invention, as the method for purifying wax, oxidizing agents are used. These are generally strong oxidizing agents and have a high decolorizing effect. For example, ozone or chlorine dioxide (ClO 2 ) may be used. Specific purification method is first hydrogenated by stirring the wax for 4 hours using nickel pellets (Ni-pellet) or nickel carbonate-copper carbonate (NiCO 3 -CuCO 3 ) as a reaction catalyst at 7-10 atm at 150-230 ℃ After the reaction, the reaction is completed and cooled to obtain a hydrogenated wax, and the hydrogenated wax thus obtained is subjected to oxidation using a solvent. At this time, solvents that can be used include acetone, carbon tetrachloride, dimethyl chloride, dimethylformamide, cyclohexane, ligroin, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dioxane, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, toluene , Benzene, dimethyl sulfoxide, acetic acid, alkanes and the like may be used, but methyl ethyl ketone is most preferred in consideration of solubility of wax and removal of solvent after treatment.

본 발명에서 상기 산화과정은 먼저 수소화된 일정량의 왁스를 반응용기에 넣고 용매를 첨가한다. 온도를 60~80℃로 유지하여 왁스를 완전히 용해시킨다. 여기에 왁스 100중량부에 대하여 1 내지 100중량부의 이산화염소를 3-4등분하여 1시간 간격으로 첨가하면서 처음 첨가시점부터 24시간 동안 반응시킨다. 반응이 끝나면 교반을 멈추고 반응용액에 활성토를 사용된 왁스 100중량부에 대하여 10중량부 정도 넣고 환류 교반하면서 1시간 더 반응시킨다. 반응이 끝나면 용액을 가압여과시킨다. 여과시에는 왁스의 석출을 방지하기 위하여 65-70℃로 가열한다. 여과된 용액을 0℃로 냉각하여 감압여과함으로써 정제된 왁스를 얻는다.In the present invention, in the oxidation process, a predetermined amount of hydrogenated wax is added to a reaction vessel and a solvent is added thereto. The temperature is maintained at 60-80 ° C. to completely dissolve the wax. 1 to 100 parts by weight of chlorine dioxide is added in 3-4 equal parts to 100 parts by weight of wax, and reacted for 24 hours from the time of the first addition. After the reaction was stopped, the stirring was stopped, and about 10 parts by weight of the activated soil was added to 100 parts by weight of the wax used in the reaction solution. After completion of the reaction, the solution is filtered under pressure. In the case of filtration, it is heated to 65-70 ° C. to prevent the precipitation of wax. The filtered solution is cooled to 0 ° C. and filtered under reduced pressure to obtain purified wax.

이하 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세하게 설명하고자 하며, 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a specific method of the present invention will be described in detail with reference to Examples, and the scope of the present invention is not limited only to these Examples.

실시예Example 1 : 참깨로부터  1: from sesame seeds 초임계Supercritical 추출법을 이용한 왁스의 제조 Preparation of Wax Using Extraction Method

참깨를 200℃에서 30분간 배전한 후 배전된 참깨를 1.25mm이하의 미세입자로 분쇄하였다. 상기 참깨원료 분말을 초임계 추출기에 투입한 다음 60℃의 온도와 500bar의 압력을 가지는 초임계 이산화탄소 99.0%와 물 1.0%를 유속 0.0085m/sec이 하로 투입하여 왁스와 참기름의 혼합물을 추출하였다.After roasting sesame seeds at 200 ° C. for 30 minutes, the roasted sesame seeds were ground to fine particles of 1.25 mm or less. The sesame raw material powder was added to a supercritical extractor, and a mixture of wax and sesame oil was extracted by adding 99.0% of supercritical carbon dioxide and 1.0% of water having a temperature of 60 ° C. and a pressure of 500 bar under a flow rate of 0.0085 m / sec or less.

상기에서 얻은 왁스와 참기름의 혼합물을 35℃에서 15일간 방치시킴으로써 숙성시킨 후 하부 왁스층을 분리해내어 필터 프레스로 여과하여 왁스를 분리하였다. 분리된 왁스를 200℃에서 8기압하에 반응촉매로는 니켈펠렛(Ni-pellet)을 이용하여 4시간 동안 교반하면서 수소화반응을 시킨 후 반응이 끝나면 냉각시켜서 수소화된 왁스를 얻었다. The mixture of wax and sesame oil obtained above was aged for 15 days at 35 ° C., and then the lower wax layer was separated and filtered through a filter press to separate the wax. The separated wax was hydrogenated under stirring at 8 ° C. at 200 ° C. for 4 hours using nickel pellets (Ni-pellet), and then cooled after cooling to obtain a hydrogenated wax.

상기와 같이 제조된 수소화된 왁스 100g을 반응용기에 넣고 메틸에틸케톤 500mL을 용매로서 첨가한 다음 70℃로 유지하여 왁스를 완전히 용해시켰다. 여기에 100mL의 이산화염소를 4등분하여 1시간 간격으로 첨가하면서 처음 첨가시점부터 24시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝나면 교반을 멈추고 반응용액에 활성토 10g 정도 넣고 환류 교반하면서 1시간 더 반응시켰다. 반응이 끝나면 용액을 70℃로 유지하면서 가압여과시켰다. 여과된 용액을 0℃로 냉각하여 감압여과함으로써 정제된 왁스를 얻었다.100 g of the hydrogenated wax prepared as described above was placed in a reaction vessel, and 500 mL of methyl ethyl ketone was added as a solvent, and then maintained at 70 ° C. to completely dissolve the wax. 100 mL of chlorine dioxide was added in 4 portions and added at 1 hour intervals for 24 hours from the time of the first addition. After completion of the reaction, the stirring was stopped and the reaction solution was stirred for 10 hours while stirring under reflux. After the reaction, the solution was filtered under pressure while maintaining the solution at 70 ° C. The filtered solution was cooled to 0 ° C. and filtered under reduced pressure to obtain purified wax.

실시예Example 2 : 올리브로부터  2 from olive 초임계Supercritical 추출법을 이용한 왁스의 제조 Preparation of Wax Using Extraction Method

올리브를 110℃에서 수분 1% 이하로 건조한 후 건조된 올리브를 1.25mm이하의 미세입자로 분쇄하였다. 상기 올리브원료 분말을 초임계 추출기에 투입한 다음 60℃의 온도와 500bar의 압력을 가지는 초임계 이산화탄소 99.0%와 물 1.0%를 유속 0.0085m/sec이하로 투입하여 왁스와 올리브유의 혼합물을 추출하였다.The olives were dried at 110 ° C. to 1% or less of moisture, and the dried olives were ground to fine particles of 1.25 mm or less. The olive raw material powder was added to a supercritical extractor, and a mixture of wax and olive oil was extracted by adding 99.0% of supercritical carbon dioxide and 1.0% of water having a temperature of 60 ° C. and a pressure of 500 bar at a flow rate of 0.0085 m / sec or less.

상기에서 얻은 왁스와 올리브유의 혼합물을 35℃에서 15일간 방치시킴으로써 숙성시킨 후 하부 왁스층을 분리해내어 필터 프레스로 여과하여 왁스를 분리하였다. 분리된 왁스를 200℃에서 8기압하에 반응촉매로는 니켈펠렛(Ni-pellet)을 이용하여 4시간 동안 교반하면서 수소화반응을 시킨 후 반응이 끝나면 냉각시켜서 수소화된 왁스를 얻었다. The mixture of the wax and olive oil obtained above was aged for 15 days at 35 ° C., and then the lower wax layer was separated and filtered through a filter press to separate the wax. The separated wax was hydrogenated under stirring at 8 ° C. at 200 ° C. for 4 hours using nickel pellets (Ni-pellet), and then cooled after cooling to obtain a hydrogenated wax.

상기와 같이 제조된 수소화된 왁스 100g을 반응용기에 넣고 메틸에틸케톤 500mL을 용매로서 첨가한 다음 70℃로 유지하여 왁스를 완전히 용해시켰다. 여기에 100mL의 이산화염소를 4등분하여 1시간 간격으로 첨가하면서 처음 첨가시점부터 24시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝나면 교반을 멈추고 반응용액에 활성토 10g 정도 넣고 환류 교반하면서 1시간 더 반응시켰다. 반응이 끝나면 용액을 70℃로 유지하면서 가압여과시켰다. 여과된 용액을 0℃로 냉각하여 감압여과함으로써 정제된 왁스를 얻었다.100 g of the hydrogenated wax prepared as described above was placed in a reaction vessel, and 500 mL of methyl ethyl ketone was added as a solvent, and then maintained at 70 ° C. to completely dissolve the wax. 100 mL of chlorine dioxide was added in 4 portions and added at 1 hour intervals for 24 hours from the time of the first addition. After completion of the reaction, the stirring was stopped and the reaction solution was stirred for 10 hours while stirring under reflux. After the reaction, the solution was filtered under pressure while maintaining the solution at 70 ° C. The filtered solution was cooled to 0 ° C. and filtered under reduced pressure to obtain purified wax.

실험예Experimental Example 1 : 전처리에 따른 왁스의 추출 효율 변화 1: Extraction Efficiency of Wax by Pretreatment

1. 원료의 성상1. Property of raw material

원료의 성상을 변화시키면서 추출물과 함께 추출되어져 나오는 왁스의 추출 효율을 측정하였다. 원료로는 참깨와 올리브를 각각 사용하였다. 참깨는 200℃에서 30분간 배전한 후 배전된 참깨를 종자 형태, 단편형태(flake), 및 파쇄한 미세 입자 형태로 하여 1시간 동안 60℃, 500bar의 초임계 이산화탄소로 추출함으로써 왁스와 참기름의 혼합물을 제조한 후 상기 실시예 1에서와 같이 숙성, 여과 및 정제하여 왁스를 제조하였다. 올리브는 110℃에서 수분 1% 이하로 건조한 후 건조된 올 리브를 종자 형태, 단편형태(flake), 및 파쇄한 미세 입자 형태로 하여 1시간 동안 60℃, 500bar의 초임계 이산화탄소로 추출함으로써 왁스와 올리브유의 혼합물을 제조한 후 상기 실시예 1에서와 같이 숙성, 여과 및 정제하여 왁스를 제조하였다. The extraction efficiency of the wax extracted with the extract was measured while changing the properties of the raw materials. Sesame and olive were used as raw materials, respectively. The sesame seeds were roasted at 200 ° C. for 30 minutes, and then the roasted sesame seeds, flakes, and crushed fine particles were extracted with supercritical carbon dioxide at 60 ° C. and 500 bar for 1 hour. After preparing the aging, filtration and purification as in Example 1 to prepare a wax. The olives are dried at 110 ° C. or less with 1% or less of moisture, and then dried dried ribs in the form of seeds, flakes, and crushed fine particles are extracted with supercritical carbon dioxide at 60 ° C. and 500 bar for 1 hour. After preparing a mixture of olive oil was aged, filtered and purified as in Example 1 to prepare a wax.

각 원료 성상에 따른 왁스의 추출 효율을 측정하였다. 왁스의 추출 효율은 추출 분리된 참기름 또는 올리브유에 함유된 왁스의 함량을 측정하여 수율로 환산하여 비교하였다. 효율은 참깨 또는 올리브에 함유된 왁스의 전체량을 100%로 하고 추출된 왁스의 무게를 퍼센트로 계산하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The extraction efficiency of the wax according to each raw material property was measured. The extraction efficiency of the wax was compared in terms of yield by measuring the amount of wax contained in the extracted sesame oil or olive oil. The efficiency was calculated as 100% of the total amount of wax contained in sesame or olive and the weight of the extracted wax in percentage. The results are shown in Table 1 below.

원료의 성상에 따른 왁스의 추출효율(%)Extraction efficiency of wax according to the properties of raw materials (%) 원료 형태Raw material form 참깨Sesame 올리브olive 종자 형태Seed form 1.71.7 0.040.04 단편형태(flake)Flake 13.413.4 5.75.7 입자형태 (직경 1.25mm 이상)Particle type (diameter 1.25mm or more) 85.185.1 71.671.6 미세입자형태 (직경 1.25mm 이하)Fine particle form (diameter 1.25mm or less) 97.897.8 95.795.7

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 왁스 추출의 효율은 원료의 형태에 큰 영향을 받는다. 특히, 입자의 크기가 작을수록 효율이 좋은데, 이는 원료와 초임계유체의 접촉면적이 증가되어 추출효율이 높아진 것으로 여겨진다.As shown in Table 1, the efficiency of wax extraction is greatly affected by the shape of the raw material. In particular, the smaller the particle size, the better the efficiency, which is believed to increase the extraction efficiency due to the increased contact area between the raw material and the supercritical fluid.

2. 배전 온도 및 시간2. Distribution temperature and time

표 2는 배전 온도에 따른 왁스의 추출 효율 변화를 나타낸 것으로, 30분간 배전할 때 배전 온도가 200℃ 이상에서 왁스의 추출 효율이 급격하게 증가함을 알 수 있었다. 또한, 표 3은 배전 시간의 영향을 나타낸 것으로, 200℃에서 배전 시간을 증가시켰을 때 왁스의 추출 효율을 측정한 것이다. 배전시간이 길어질수록 왁스의 추출 효율도 증가함을 알 수 있었다. 왁스의 추출 효율은 추출 분리된 참기름에 함유된 왁스의 함량을 측정하여 수율로 환산하여 비교하였다. 효율은 참깨에 함유된 왁스의 전체량을 100%로 하고 추출된 왁스의 무게를 퍼센트로 계산하였다.Table 2 shows the extraction efficiency of the wax according to the roasting temperature, it can be seen that the wax extraction efficiency is rapidly increased when the roasting temperature is 200 ℃ or more when roasted for 30 minutes. In addition, Table 3 shows the effect of the roasting time, it is measured the extraction efficiency of the wax when the roasting time is increased at 200 ℃. The longer the roasting time, the higher the extraction efficiency of the wax. The extraction efficiency of the wax was compared in terms of yield by measuring the amount of wax contained in the extracted sesame oil. The efficiency was calculated as 100% of the total amount of wax contained in sesame seeds and the weight of the extracted wax in percentage.

배전온도에 따른 왁스의 추출효율(배전시간 : 30분)Extraction efficiency of wax according to distribution temperature (distribution time: 30 minutes) 배전온도(℃)Distribution temperature (℃) 100100 150150 170170 180180 190190 200200 210210 220220 250250 왁스의 추출효율(%)Wax extraction efficiency (%) 35.635.6 52.752.7 59.359.3 66.366.3 80.380.3 97.897.8 98.298.2 98.398.3 98.398.3

배전시간에 따른 왁스의 추출효율(배전온도 200℃)Extraction efficiency of wax according to roasting time (distribution temperature 200 ℃) 배전시간(분)Power distribution time (minutes) 55 1010 1515 2020 3030 4040 5050 왁스의 추출효율(%)Wax extraction efficiency (%) 32.632.6 51.751.7 69.169.1 91.991.9 97.897.8 93.293.2 98.398.3

3. 건조 온도 및 수분함량3. Drying temperature and moisture content

표 4는 건조 시간을 30분으로 할 때 건조 온도에 따른 왁스의 추출 효율 변화를 나타낸 것으로, 건조 온도가 100℃ 미만에서 왁스의 추출 효율이 급격하게 감소하고 100~120℃에서는 추출 효율이 좋았으나, 120℃보다 높은 온도에서는 원료가 타거나 하여 풍미 저하 등의 문제점이 발생하였다. 또한, 표 5는 수분 함량의 영향을 나타낸 것으로, 수분 함량이 1%보다 큰 경우 왁스의 추출 효율이 현저히 떨어짐을 알 수 있었다. 왁스의 추출 효율은 추출 분리된 올리브유에 함유된 왁스의 함량을 측정하여 수율로 환산하여 비교하였다. 효율은 올리브에 함유된 왁스의 전체량을 100%로 하고 추출된 왁스의 무게를 퍼센트로 계산하였다.Table 4 shows the extraction efficiency change of the wax according to the drying temperature when the drying time is 30 minutes, the extraction efficiency of the wax is drastically decreased when the drying temperature is less than 100 ℃ and extraction efficiency was good at 100 ~ 120 ℃ At temperatures higher than 120 ° C., raw materials burned out, resulting in a decrease in flavor. In addition, Table 5 shows the effect of the moisture content, it can be seen that the extraction efficiency of the wax is significantly reduced when the moisture content is greater than 1%. The extraction efficiency of the wax was compared in terms of yield by measuring the amount of the wax contained in the extracted and separated olive oil. The efficiency was calculated as 100% of the total amount of wax contained in the olive and the weight of the extracted wax in percentage.

건조온도에 따른 왁스의 추출효율(건조시간: 30분)Extraction efficiency of wax according to drying temperature (drying time: 30 minutes) 건조온도(℃)Drying temperature (℃) 9090 100100 110110 120120 130130 왁스의 추출효율(%)Wax extraction efficiency (%) 41.541.5 89.489.4 97.997.9 97.997.9 -- [주] 130℃ 이상의 온도에서는 올리브가 타서 왁스 정제 불가능함.Note: At 130 ℃ or higher, olives are burned and wax is not purified.

수분함량에 따른 왁스의 추출효율(건조온도 110℃)Extraction efficiency of wax according to moisture content (drying temperature 110 ℃) 수분함량(%)Moisture content (%) 0.50.5 1One 22 55 왁스의 추출효율(%)Wax extraction efficiency (%) 97.697.6 90.490.4 75.275.2 38.538.5

실험예Experimental Example 2 :  2 : 초임계Supercritical 추출법에 따른 왁스의 추출효율 변화 Extraction Efficiency of Wax by Different Extraction Methods

본 발명의 초임계 추출법을 이용하여 제조한 왁스의 추출효율과 종래 방법에 따라 제조한 참기름 또는 올리브유로부터 분리해낸 왁스의 추출효율을 비교하였다.The extraction efficiency of the wax prepared using the supercritical extraction method of the present invention and the wax separated from sesame oil or olive oil prepared according to the conventional method were compared.

먼저 대조구로서 종래의 방법에 따라 참기름과 올리브유를 각각 제조한 후 왁스를 분리·정제하였다. 구체적으로는 참깨를 200℃에서 30분간 배전한 후 배전된 참깨를 1.25mm이하의 미세입자로 분쇄하였다. 상기 참깨원료 분말을 종래의 압착식 추출기에 투입하여 500bar의 압력을 가하여 왁스와 참기름의 혼합물을 추출하였다. 상기에서 얻은 왁스와 참기름의 혼합물을 상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 숙성, 여과 및 정제시켜 왁스를 얻었다. 올리브는 110℃에서 수분함량 1% 이하로 건조시킨 후 건조된 올리브를 1.25mm이하의 미세입자로 분쇄하였다. 상기 올리브 분말을 종래 방법에 따라 착유하여 왁스와 올리브유의 혼합물을 추출하였다. 상기에서 얻은 왁스와 올리브유의 혼합물을 상기 실시예 2에서와 같은 방법으로 숙성, 여과 및 정제시켜 왁스를 얻었다.First, sesame oil and olive oil were prepared according to a conventional method as a control, and the wax was separated and purified. Specifically, after roasting sesame seeds at 200 ° C. for 30 minutes, the roasted sesame seeds were ground into fine particles of 1.25 mm or less. The sesame raw material powder was introduced into a conventional compression extractor, and a pressure of 500 bar was applied to extract a mixture of wax and sesame oil. The wax and sesame oil mixture obtained above were aged, filtered and purified in the same manner as in Example 1 to obtain a wax. The olives were dried at 110 ° C. to 1% or less of water, and then the dried olives were ground into fine particles of 1.25 mm or less. The olive powder was milked according to a conventional method to extract a mixture of wax and olive oil. The wax and olive oil mixture obtained above were aged, filtered and purified in the same manner as in Example 2 to obtain a wax.

상기 실시예 1에서 제조한 참깨 유래 왁스와 종래의 방법에 따라 제조한 참깨 유래 왁스의 추출효율을 비교하고 마찬가지로 실시예 2에서 제조한 올리브 유래 왁스의 추출효율도 종래 방법과 비교하였다. 왁스의 추출 효율은 추출 분리된 참기름 또는 올리브유에 함유된 왁스의 함량을 측정하여 수율로 환산하여 비교하였다. 효율은 참깨 또는 올리브에 함유된 왁스의 전체량을 100%로 하고 추출된 왁스의 무게를 퍼센트로 계산하였다. 그 결과 실시예 1에서 제조한 참깨 유래 왁스의 추출효율은 98.3%이었고 종래 방법에 따라 제조한 참깨 유래 왁스의 추출효율은 12.9%이었으며, 실시예 2에서 제조한 올리브 유래 왁스의 추출효율은 95.7%이었고 종래 방법에 따라 제조한 올리브 유래 왁스의 추출효율은 15.4%였다. 본 발명 초임계 추출법을 이용한 왁스의 추출효율이 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.The extraction efficiency of the sesame-derived wax prepared in Example 1 and the sesame-derived wax prepared according to the conventional method was compared, and the extraction efficiency of the olive-derived wax prepared in Example 2 was also compared with the conventional method. The extraction efficiency of the wax was compared in terms of yield by measuring the amount of wax contained in the extracted sesame oil or olive oil. The efficiency was calculated as 100% of the total amount of wax contained in sesame or olive and the weight of the extracted wax in percentage. As a result, the extraction efficiency of the sesame-derived wax prepared in Example 1 was 98.3%, the extraction efficiency of the sesame-derived wax prepared according to the conventional method was 12.9%, and the extraction efficiency of the olive-derived wax prepared in Example 2 was 95.7%. The extraction efficiency of the olive-derived wax prepared according to the conventional method was 15.4%. It was confirmed that the extraction efficiency of the wax using the supercritical extraction method of the present invention is excellent.

실험예Experimental Example 3 : 숙성 온도에 따른 왁스의 추출효율 변화 3: Change in Extraction Efficiency of Wax with Aging Temperature

상기 실시예 1과 2에 따른 왁스의 제조공정에서 숙성 온도를 20, 30, 32, 34, 35, 38, 40, 60℃로 변화시키며 왁스를 제조하고 추출효율을 측정하였다. 왁스의 추출 효율은 추출 분리된 참기름 또는 올리브유에 함유된 왁스의 함량을 측정하여 수율로 환산하여 비교하였다. 효율은 참깨 또는 올리브에 함유된 왁스의 전체량을 100%로 하고 추출된 왁스의 무게를 퍼센트로 계산하였다.In the manufacturing process of the wax according to Examples 1 and 2, the aging temperature was changed to 20, 30, 32, 34, 35, 38, 40, 60 ° C to prepare wax and the extraction efficiency was measured. The extraction efficiency of the wax was compared in terms of yield by measuring the amount of wax contained in the extracted sesame oil or olive oil. The efficiency was calculated as 100% of the total amount of wax contained in sesame or olive and the weight of the extracted wax in percentage.

표 6의 결과에서 보듯이 왁스의 경우, 32~38℃의 숙성 온도에서 추출효율이 높게 나타났으며 특별히 35℃에서 가장 높았다.As shown in the results of Table 6, the wax showed high extraction efficiency at aging temperature of 32 ~ 38 ℃, especially the highest at 35 ℃.

숙성 온도에 따른 왁스의 추출효율Extraction Efficiency of Wax According to Aging Temperature 온도(℃)Temperature (℃) 2020 3030 3232 3434 3535 3838 4040 6060 추출효율(%) Extraction efficiency (%) 참깨 원료Sesame raw material 76.076.0 85.485.4 93.593.5 96.996.9 98.398.3 96.496.4 80.380.3 41.341.3 올리브 원료Olive raw material 68.368.3 79.379.3 89.489.4 90.290.2 97.897.8 98.198.1 89.389.3 58.258.2

실험예Experimental Example 4 : 숙성 기간에 따른 왁스의 수율 변화 4: change in yield of wax with aging period

상기 실시예 1과 2에 따른 왁스의 제조공정에서 숙성 기간을 1, 4, 7, 11, 15, 20, 25, 30, 40일로 변화시키며 왁스를 제조하고 추출효율을 측정하였다. 왁스의 추출 효율은 추출 분리된 참기름 또는 올리브유에 함유된 왁스의 함량을 측정하여 수율로 환산하여 비교하였다. 효율은 참깨 또는 올리브에 함유된 왁스의 전체량을 100%로 하고 추출된 왁스의 무게를 퍼센트로 계산하였다.In the manufacturing process of the wax according to Examples 1 and 2, the aging period was changed to 1, 4, 7, 11, 15, 20, 25, 30, 40 days to prepare wax and the extraction efficiency was measured. The extraction efficiency of the wax was compared in terms of yield by measuring the amount of wax contained in the extracted sesame oil or olive oil. The efficiency was calculated as 100% of the total amount of wax contained in sesame or olive and the weight of the extracted wax in percentage.

표 7의 결과에서 보듯이 왁스의 경우, 7~30일의 숙성 기간에서 추출효율이 높게 나타났으며 특별히 15일에서 가장 높았다.As shown in the results of Table 7, the wax showed high extraction efficiency during the aging period of 7-30 days, especially at 15 days.

숙성 기간에 따른 왁스의 추출효율Extraction Efficiency of Wax with Ripening Period 기간(일)Date range 1One 44 77 1111 1515 2020 2525 3030 4040 추출효율(%) Extraction efficiency (%) 참깨 원료Sesame raw material 32.132.1 80.280.2 93.593.5 95.995.9 98.398.3 98.398.3 98.498.4 98.598.5 98.498.4 올리브 원료Olive raw material 25.925.9 46.346.3 88.388.3 93.293.2 94.994.9 96.896.8 98.198.1 98.398.3 98.098.0

이상, 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 본 발명 식물성 왁스의 추출 및 정제방법은 원료를 건조 또는 배전한 후 분쇄하여 초임계 추출을 통해 왁스와 추출 혼합물을 추출하고 이를 숙성시킨 다음 하부왁스층을 여과시킨 후 정제함으로써 고효율로 식물성 왁스를 정제하는 방법을 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, the method of extracting and purifying the vegetable wax of the present invention, as described through the above embodiment, extracts the wax and the extract mixture through supercritical extraction after drying or roasting the raw material, matures it, and then filters the lower wax layer. Since it is an excellent effect that can provide a method for purifying the vegetable wax with high efficiency by the post-purification is a very useful invention in the food industry.

Claims (10)

원료를 건조 또는 배전하는 단계; 상기 단계에서 건조 또는 배전된 원료를 분쇄하는 단계; 상기 단계에서 얻은 원료 분말을 초임계 추출기에 충진하여 초임계 이산화탄소를 이용하여 왁스와 추출 혼합물을 추출하는 단계; 상기 단계에서 얻은 혼합물을 숙성시켜 상하부층으로 분리되도록 하는 단계; 상기 단계에서 얻은 상하부층 중 하부층만을 분리해내어 필터 프레스(filter press)를 사용하여 여과함으로써 왁스를 포함하는 고형분을 얻는 단계; 및 상기 단계에서 얻은 고형분을 정제하여 왁스를 제조하는 단계를 포함하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.Drying or roasting the raw materials; Grinding the raw material dried or roasted in the step; Filling the raw material powder obtained in the step into a supercritical extractor to extract the wax and the extraction mixture using supercritical carbon dioxide; Aging the mixture obtained in the step to separate into the upper and lower layers; Separating only the lower layer of the upper and lower layers obtained in the above step and filtering using a filter press to obtain a solid comprising wax; And purifying the solid content obtained in the step to prepare a wax. 제 1항에 있어서, 상기 원료의 배전은 100~250℃에서 5~50분간 수행하는 것임을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.The method of extracting and purifying vegetable wax according to claim 1, wherein the raw material is roasted at 100 to 250 ° C. for 5 to 50 minutes. 제 1항에 있어서, 상기 원료의 분쇄는 원료의 입경크기가 입자직경 1.25mm이하가 되도록 분쇄하는 것임을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.The method of extracting and purifying vegetable wax according to claim 1, wherein the pulverization of the raw material is pulverizing so that the particle size of the raw material is 1.25 mm or less in particle size. 제 1항에 있어서, 상기 초임계 추출시 온도는 35∼80℃로 수행하는 것을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.The method of extracting and purifying vegetable wax according to claim 1, wherein the supercritical extraction is performed at a temperature of 35 to 80 ° C. 제 1항에 있어서, 상기 초임계 추출시 압력은 350∼500bar로 수행하는 것을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.The method of extracting and purifying vegetable wax according to claim 1, wherein the pressure during supercritical extraction is performed at 350 to 500 bar. 제 1항에 있어서, 상기 초임계 추출시 유속은 0.0085∼1m/sec로 수행하는 것을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.The method of extracting and purifying vegetable wax according to claim 1, wherein the supercritical extraction has a flow rate of 0.0085 to 1 m / sec. 제 1항에 있어서, 상기 초임계 이산화탄소를 투입하는 단계에, 에탄올, 이소-프로판올, 메탄올, 노르말헥산, 아세톤, 물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상의 보조용매를 추가로 투입하는 것을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.The method of claim 1, wherein in addition to the supercritical carbon dioxide, one or more co-solvents selected from the group consisting of ethanol, iso-propanol, methanol, normal hexane, acetone, and water are added. A method for extracting and purifying vegetable waxes. 제 7항에 있어서, 상기 보조용매는 1∼50%의 농도로 사용됨을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.8. The method of claim 7, wherein the cosolvent is used at a concentration of 1-50%. 제 1항에 있어서, 상기 숙성은 왁스와 추출 혼합물을 -5~40℃에서 7~30일간 방치시키는 것임을 특징으로 하는 식물성 왁스의 추출 및 정제 방법.The method of extracting and purifying a vegetable wax according to claim 1, wherein the aging is allowed to leave the wax and the extraction mixture at −5 to 40 ° C. for 7 to 30 days. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항 기재의 방법으로 제조된 식물성 유지 유래의 식물성 왁스.A vegetable wax derived from vegetable oil or fat produced by the method according to any one of claims 1 to 9.
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