KR20110010957A

KR20110010957A - 저온에서 액상으로 효소 추출하는 누에 등의 유효성분 추출방법 및 그 추출물

Info

Publication number: KR20110010957A
Application number: KR1020090068341A
Authority: KR
Inventors: 최계향
Original assignee: 최계향
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-08
Also published as: KR101115510B1

Abstract

본 발명은 누에 등의 유효성분을 효율적으로 추출하는 방법 및 그 추출물에 관한 것으로, 저온에서 효소를 이용해 누에의 유효성분을 액상으로 추출하는 것을 특징으로 한다.

더 구체적으로 본 발명의 누에 등의 저온 액상 효소 추출방법은,

(1) 추출기(탱크)를 고열로 멸균 처리하는 단계;

(2) 추출기의 온도를 25~35℃로 하고 누에 66중량%, 뽕잎 12중량%, 뽕나무 가지 6중량%, 뽕나무 뿌리 12중량%, 오디 1.5중량%, 잠분(蠶糞) 0.5중량%를 투입하는 단계;

(3) 추출기의 온도를 36℃로 올려 프로테아제(protease) 1.5중량%, 셀룰라아제(cellulase) 0.5중량%를 투입하는 단계;

(4) 추출기의 온도를 계속 올려 50~55℃로 맞추고 그 상태에서 48~96시간 동안 유지하는 단계;

(5) 95℃에서 1~2시간 동안 효소활성을 억제하는 동시에 살균하는 단계; 및

(6) 유효성분의 추출과 살균이 끝난 상기 추출물을 그대로 진공 포장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

누에, 누에고치, 추출, 저온, 액상, 효소

Description

저온에서 액상으로 효소 추출하는 누에 등의 유효성분 추출방법 및 그 추출물{The extracting method of effective constituents from silkworm and so on, characterized by liquidified extraction by enzyme treatment at low temperature}

본 발명은 누에 등의 유효성분을 효율적으로 추출하는 방법 및 그 추출물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래와 달리 저온에서 액상으로 효소 추출하는 데에 특징이 있는 누에 등의 유효성분 추출방법 및 그 추출물에 관한 것이다.

고품질, 고단백의 급원으로 그 기능이 높은 누에는 각종 아미노산이 풍부히 함유되어 있으며 포화지방산의 함량이 낮은 장점을 지니고 있다. 이러한 고기능성의 누에나 뽕나무 부산물을 효소를 이용해 처리하면 부산물의 산업적 이용가치의 증진이라는 측면은 물론이고, 여러 종류의 생리활성 물질의 저분자화를 유도하여 환경 친화적인 신가공 기술로 이용 가능성이 높아질 것이다.

누에는 성인병의 예방과 치료 효과가 알려지면서, 건조 분말이나 열수 가수 분해 처리를 한 환, 또는 캡슐 형태의 제품으로 판매되고 있을 정도로 관심이 매우 높은 소재 중 하나이다.

실제로 1998년부터 뽕나무의 부산물에 대한 식품화에 관심이 모아지기 시작하면서 누에, 뽕잎, 오디 순으로 그 생리활성에 대한 평가자료가 많이 축적되어 왔다. 종래 연구에 따르면 누에는 혈당 강하 효과, 변비 개선 효과, 간 독성 회복 효과 등 많은 생리 활성 효과를 갖는 것으로 보고되고 있다.

동의보감이나 본초강목에 따르면 누에는 당뇨, 노인성 치매의 관리와 간 기능 강화에 특별한 효과가 있다. 애벌레인 누에뿐 아니라 고치, 번데기에도 각기 유효한 성분이 들어 있으며 심지어는 배설물까지도 버릴 게 없다.

누에의 가치에 주목하여 그 활용 방안에 대한 여러 가지 기술이 개발돼 왔으나, 종래의 기술들은 대개 고온 가압 처리에 의한 추출이나 동결건조분말 또는 환 제품이고, 일부 열수 추출물을 엑기스화한 제품이 판매되고 있는바, 생체 활성에 보다 효과적인 처리방법이 필요한 실정이다.

고온가압추출은 영양성분의 손실 및 그 효능을 제품에 담아내지 못하는 문제가 있고, 동결건조에 의한 분말 형태의 제품은 생체에 유효한 펩티드 성분이나 저분자 성분이 낮은 편이다. 종래에는 열수를 이용한 추출법도 이용되었지만 이 처리법은 영양성분의 손실 이외에도 장시간의 가공시간, 유효성분의 가공 중 손실 및 가공비가 높은 단점을 지니고 있다.

따라서 이런 문제점을 극복할 수 있는 추출방법의 개발이 요청된다.

한편 뽕잎이나 오디 등의 이용 상황을 보면, 이를 활용한 제품은 뽕잎분말, 오디잼, 오디주 등에 제한되어 있다. 뽕잎 등 부산물의 가공처리 방법도 단순 열수추출에 의해 머물고 있다. 최근 들어 농산물 부산물에 대한 이용에 많은 관심이 쏠리고 있으나 그 유효성분의 함량을 높이는 공정을 사용한 경우는 많지 않다.

외국 상황을 보면 뽕나무를 활용한 제품생산은 구미 선진지역에는 전혀 없으며, 일본에서 누에동결건조분말이 나와 있고, 중국의 경우는 뽕나무 재배기술은 활성화되어 있으나 누에 및 뽕나무 관련 물질을 이용한 고부가가치, 고기능성 식품개발은 미미하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 누에(양잠산물 포함)를 비롯한 뽕잎, 오디, 뽕나무 부산물(가지, 뿌리)의 유효성분을 최대한 추출할 수 있도록 적절한 처리 조건과 최적의 공정을 제공하는 것이다.

즉 누에 및 양잠산물의 펩티드 가수분해물 수율향상을 위한 처리 조건을 최적화하고 뽕잎, 오디, 뽕나무 부산물(가지, 뿌리)의 혼합물의 저분자 물질 수율향상을 위한 조건을 최적화하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 저온에서 효소를 이용해 누에의 유효성분을 액상으로 추출하는 것을 특징으로 한다.

(1) 추출기(탱크)를 고열로 멸균 처리하는 단계;

이때, 추출기를 고열로 멸균 처리하는 단계는 121℃에서 2시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 위 각 방법에 의해 추출되는, 누에의 유효성분을 함유한 조성물인 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 결과적으로 누에 66중량%, 뽕잎 12중량%, 뽕나무 가지 6중량%, 뽕나무 뿌리 12중량%, 오디 1.5중량%, 잠분(蠶糞) 0.5중량%, 프로테아제(protease) 1.5중량%, 셀룰라아제(cellulase) 0.5중량%로 구성되나(총 100중량%), 프로테아제와 셀룰라아제는 나머지 성분과 시차를 두고 투여되는 것이다.

본 발명자의 테스트 결과, 위와 같은 공정은 누에고치에도 적용될 수 있으며 그 효과 역시 우수하다.

즉 본 발명은,

(1) 추출기(탱크)를 고열로 멸균 처리하는 단계;

(2) 추출기의 온도를 25~35℃로 하고 누에고치 66중량%, 뽕잎 12중량%, 뽕나무 가지 6중량%, 뽕나무 뿌리 12중량%, 오디 1.5중량%, 잠분(蠶糞) 0.5중량%를 투 입하는 단계;

(6) 유효성분의 추출과 살균이 끝난 상기 추출물을 그대로 진공 포장하는 단계;를 통해 누에고치의 유효성분을 추출하는 것을 특징으로 한다.

또한 이때 추출기를 고열로 멸균 처리하는 단계는 121℃에서 2시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 위 각 방법에 의해 추출되는, 누에고치의 유효성분을 함유한 조성물인 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 종래 추출법인 고온가압추출, 동결건조에 의한 분말 형태의 추출, 열수추출 등이 갖는 문제점을 극복하기 위해, 저온 효소를 이용해 액상으로 추출하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 저온으로 처리하기 때문에 영양성분의 손실과 효능의 저하를 방지하고 열에 약한 성분과 열에 변형되기 쉬운 성분을 안정적으로 추출할 수 있음은 물론, 분말이 아닌 액상 형태의 추출물이기 때문에 펩티드 성분 등 유효성분의 보존율과 체내 흡수율이 우수하며, 가공장비나 가공비 면에서도 이점이 크다. 또한 효소 처리에 의하여 저분자화된 생리활성물질의 추출효율 증대를 비롯하여 체내 흡수 및 이용률을 증대시킬 수 있다.

실례로, 후술하는 바와 같이 본 발명의 추출방법에 따른 추출물은 21종의 아미노산을 함유하고 있는 것임이 공식적으로 밝혀졌다.

단백질을 완전히 가수분해하면 암모니아와 유리 아미노산이 생성되는데, 아미노산은 모든 생명현상을 관장하고 있는 단백질의 기본 구성단위이다. 단백질은 체내에서 아미노산으로 분해되고 나서 흡수·이용된다. 따라서 단백질의 영양가는 그 속에 함유되는 아미노산의 종류와 양에 의하여 정해진다. 처음 아스파라긴이 발견된 이래 현재까지 주요 아미노산으로서 22종이 발견되었다.

한편 동물이 생명을 유지하는 데에 필요한 아미노산 가운데 자체에서 합성할 수 없거나, 합성하기 어렵기 때문에 음식물로 섭취하여야 하는 아미노산을 필수아미노산이라고 하는데, 어른의 경우 이소류신ㆍ류신ㆍ리신ㆍ페닐알라닌ㆍ메티오닌ㆍ트레오닌ㆍ트립토판ㆍ발린의 여덟 가지이고 어린이의 경우 아르지닌ㆍ히스티딘을 더한 열 가지가 알려져 있다.

전 지구상을 통틀어 단일 식품으로 22종의 아미노산을 가지고 있는 것은 어머니의 초유밖에 없다고 한다. 그만큼 위 아미노산은 인간에게 꼭 필요하고 유익한 성분이라고 할 수 있는데, 초유는 출산 후 일주일 동안 나오는 모유이므로 이를 계속 섭취할 수는 없다.

본 발명에 따른 추출물은 총 21종의 아미노산을 함유한 것으로 나타나 그 효능도 객관적으로 확인되었다고 하겠다.

본 발명은 저온 추출법을 사용하므로 열에 약한 성분과 열에 변형되기 쉬운 성분의 안정적 추출이 가능하다. 또한 고온의 열수 추출법에 비해 에너지 코스트와 관리비용이 적게 들며, 품질의 균일화를 이루어 안정된 제품 생산을 통해 경제성을 확보 할 수 있다.

또한 효소처리를 통하여 미이용 잠업 산물을 활용도를 증대하므로 전체식품(total food)의 장점을 최대한 발현할 수 있다.

경제·산업적 측면에도 누에 등의 유효성분을 높은 수유로 추출할 수 있으므로 자원의 활용성이 제고되고 농산물 부산물의 이용으로 부가가치를 상승시키고 높은 수익성을 창출하여 잠업 농가의 경제적 이익을 극대화할 수 있다.

또한 본 발명의 추출 특성은 누에를 부가가치 높은 상품으로 개발하는 데 다양하게 응용될 수 있다. 예컨대 저온 효소처리를 통한 추출물 제조방법을 응용하여 농가에서 농산 부산물(버섯, 천연물 등)에 적용함으로써 높여 소득증대에 기여할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명한다.

본 발명의 효능을 객관적으로 입증하기 위해, 본 발명에 따라 추출물을 준비 하였다.

먼저 추출기(탱크)를 121℃에서 2시간 동안 처리하여 멸균을 하였다.

다음으로 추출기의 온도를 30℃로 하고 누에 66kg, 뽕잎 12kg, 뽕나무 가지 6kg, 뽕나무 뿌리 12kg, 오디 1.5kg, 잠분(蠶糞) 0.5kg을 투입하였다.

상기 중량에 따라 각 재료를 투입한 후 추출기의 온도를 36℃까지 올린 다음, 프로테아제[protease, 상품명 "Alcalase 2.4 LFG", 제조사 "Novozymes A/S"(덴마크)] 1.5중량%와 셀룰라아제[cellulase, 상품명 "Rohament CL", 제조사 "AB Enzymes oy"(독일)] 0.5중량%를 투입하였다.

효소 투여 후 추출기의 온도를 53℃까지 올린 다음 그 상태를 3일(72시간) 동안 유지하였다.

효소 분해가 이루어진 다음, 추출기의 온도를 95℃로 올려 80분 동안 효소활성을 억제하는 동시에 살균을 하였다.

살균이 끝난 액상의 추출물을 그대로 진공 포장하였다.

또한 누에 대신 누에고치로 대체하여 위와 똑같은 공정을 거쳐 진공 포장하였다.

위와 같이 제조한 두 개의 시료(누에 추출물과, 누에고치 추출물)를 한국기초과학지원연구원에 'Free amino acid 조성 분석'에 대한 시험검사를 의뢰한 결과 다음과 같은 시험결과를 얻었다(그래프 1과 표 1 및, 그래프 2와 표 2 참조, 이들 표는 한국기초과학지원연구원의 시험검사 통지서를 그대로 옮긴 것으로서 그래프 1을 풀어서 표로 만든 것이 표 1이고 그래프 2를 풀어서 표로 만든 것이 표 2임).

[그래프 1]

[표 1]

[표 1(계속)]

[표 1(계속)]

[그래프 2]

[표 2]

[표 2(계속)]

[표 2(계속)]

위와 같이 본 발명에 따른 누에 등의 추출물은 세린(Ser), 트레오닌(Thr, 필수아미노산), 발린(Val, 필수아미노산), 이소류신(Ile, 필수아미노산), 메티오닌(Met, 필수아미노산), 리신(Lys, 필수아미노산), 히스티딘(His, 어린이 필수아미노산), 아르기닌(Arg, 어린이 필수아미노산), 시스테인(Cys), 아스파르트산(Asp), 글루탐산(Glu), 아스파라긴(Asn), 글루타민(Gln), 글리신(Gly), 알라닌(Ala), 프롤 린(Pro), 티로신(Tyr), 시스틴[Cys2], 류신(Leu, 필수아미노산), 페닐알라닌(Phe, 필수아미노산), 트립토판(Trp, 필수아미노산) 등 총 21종의 아미노산을 함유하고 있다.

종래 누에 등 추출물의 경우 최대 18가지 정도의 아미노산이 추출되었으나 본 발명은 주요 아미노산 3가지가 더 함유된 것이다. 각 아미노산은 인체 내에서 각기 독특한 역할을 관장하고 있음을 볼 때 위와 같은 사실은 매우 시사적이고 고무적이라 할 수 있다.

그리고 이런 바람직한 결과는, '저온'에서 효소를 이용해 누에의 유효성분을 '액상'으로 추출하는 본 발명의 우수성을 직접적으로 드러내는 것이라 할 수 있다. 또한 본 발명에서 최적화된 수치범위의 효능을 보여주는 것이라 할 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 우수한 추출 특성은 누에에 대한 추가적인 개발뿐 아니라 버섯 등 다양한 농산물에 적용될 소지가 크므로 이 점에서도 의미가 매우 크다.

Claims

저온에서 효소를 이용해 액상으로 추출하는 것을 특징으로 하는, 누에의 유효성분 추출방법.
(1) 추출기(탱크)를 고열로 멸균 처리하는 단계;

(2) 추출기의 온도를 25~35℃로 하고 누에 66중량%, 뽕잎 12중량%, 뽕나무 가지 6중량%, 뽕나무 뿌리 12중량%, 오디 1.5중량%, 잠분(蠶糞) 0.5중량%를 투입하는 단계;

(3) 추출기의 온도를 36℃로 올려 프로테아제(protease) 1.5중량%, 셀룰라아제(cellulase) 0.5중량%를 투입하는 단계;

(4) 추출기의 온도를 계속 올려 50~55℃로 맞추고 그 상태에서 48~96시간 동안 유지하는 단계;

(5) 95℃에서 1~2시간 동안 효소활성을 억제하는 동시에 살균하는 단계; 및

(6) 유효성분의 추출과 살균이 끝난 상기 추출물을 그대로 진공 포장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,

저온에서 액상으로 효소 추출하는 누에의 유효성분 추출방법.
제2항에 있어서,

추출기를 고열로 멸균 처리하는 단계는 121℃에서 2시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는,

저온에서 액상으로 효소 추출하는 누에의 유효성분 추출방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 방법에 의해 추출되는, 누에의 유효성분을 함유한 조성물.
(1) 추출기(탱크)를 고열로 멸균 처리하는 단계;

(2) 추출기의 온도를 25~35℃로 하고 누에고치 66중량%, 뽕잎 12중량%, 뽕나무 가지 6중량%, 뽕나무 뿌리 12중량%, 오디 1.5중량%, 잠분(蠶糞) 0.5중량%를 투입하는 단계;

(3) 추출기의 온도를 36℃로 올려 프로테아제(protease) 1.5중량%, 셀룰라아제(cellulase) 0.5중량%를 투입하는 단계;

(4) 추출기의 온도를 계속 올려 50~55℃로 맞추고 그 상태에서 48~96시간 동안 유지하는 단계;

(5) 95℃에서 1~2시간 동안 효소활성을 억제하는 동시에 살균하는 단계; 및

(6) 유효성분의 추출과 살균이 끝난 상기 추출물을 그대로 진공 포장하는 단 계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,

저온에서 액상으로 효소 추출하는 누에고치의 유효성분 추출방법.
제5항에 있어서,

추출기를 고열로 멸균 처리하는 단계는 121℃에서 2시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는,

저온에서 액상으로 효소 추출하는 누에고치의 유효성분 추출방법.
제5항 또는 제6항 중 어느 하나의 방법에 의해 추출되는, 누에고치의 유효성분을 함유한 조성물.