KR20110011365A - 항산화성이 높은 폴리페놀의 제조 방법과 이에 의하여 얻은 폴리페놀을 포함하는 항산화제, 항산화 조성물 및 항산화 제품 - Google Patents
항산화성이 높은 폴리페놀의 제조 방법과 이에 의하여 얻은 폴리페놀을 포함하는 항산화제, 항산화 조성물 및 항산화 제품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 커피와 카카오로부터 항산화성이 높은 폴리페놀을 제조하는 방법과, 이러한 방법에 의하여 제조된, 항산화성이 높은 폴리페놀을 포함하는 천연 항산화제, 천연 항산화 조성물 및 천연 항산화 제품에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 의하면 항산화성이 높은 폴리페놀을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 유지 산패 억제 및 인체 노화 방지 등의 효과가 뛰어난 천연 항산화제, 항산화 조성물 및 항산화 제품을 제조할 수 있다.
커피, 카카오, 항산화, 폴리페놀
Description
본 발명은 커피와 카카오로부터 항산화성이 높은 폴리페놀을 제조하는 방법과, 이러한 방법에 의하여 제조된, 항산화성이 높은 폴리페놀을 포함하는 천연 항산화제, 천연 항산화 조성물 및 천연 항산화 제품에 관한 것이다.
최근 경제 성장과 함께 국민 소득 증가로 식품 소비 패턴이 크게 변화되어 외식이 증가하고 가공 식품의 이용이 급증하는 등 식생활이 서구화되어 가고 있다.
식품의 가공, 유통, 조리 중 발생하는 주요 변화 중의 지질의 산화는 식품 맛과 냄새를 저하시킬 뿐만 아니라, 인체 내에 독성 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 식품의 보존 뿐만 아니라 안전성 면에서도 지질의 산패는 억제되어야 하는데 이를 위하여 여러 종류의 항산화제가 이용되고 있다.
항산화제는 크게 합성 항산화제와 천연물에서 유래하는 천연 항산화제로 나눌 수 있고, 합성 항산화제로는 BHA, BHT, TBHQ, PG 등이 널리 사용되고 있으나, 최근 천연물을 추구하는 소비자의 기호성의 증대와 더불어 합성 항산화제의 발암성 및 독성 등의 안전성 문제가 제기되면서 보다 안전하고 효과 있는 천연 항산화 물질의 개발과 이를 이용한 천연 항산화제에 대한 요구가 증대되고 있다.
또한, 최근 급격한 산업 사회의 발달에 따른 환경 오염의 가속화와 더불어 식생활 패턴의 서구화로의 변화로 육류 소비가 크게 증가하면서 암을 비롯한 심장병, 고혈압, 심근경색증, 동맥경화증, 당뇨병, 및 치매 등의 여러 만성적 퇴행성 질환이 크게 증가하고 있다.
따라서, 현재 이러한 만성적인 질환을 예방할 수 있는, 식물 유래의 보다 안전하고 효과 있는 천연 항산화 물질 (natural antioxidant)과 이를 함유하고 있는 식물 추출물을 이용한 다양한 기능성 건강 보조 식품의 개발이 필요하다.
폴리페놀은 과일이나 야채 또는 적포도주 그리고 녹차, 카카오, 커피 등에 존재하는 물질로서 이를 많이 섭취하면 심혈관계 질환을 예방하고, 항암 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 항산화 작용 등을 하므로 활성 산소의 소거에 의해 폴리페놀의 섭취는 인간의 노화를 억제하고, 몸을 건강하게 만든다고 알려져 있다.
따라서, 커피와 코코아로부터 항산화성이 높은 폴리페놀을 제조하는 방법과, 이러한 방법에 의하여 제조된, 항산화성이 높은 폴리페놀을 포함하는 천연 항산화제, 천연 항산화 조성물 및 천연 항산화 제품을 개발할 필요가 있었다.
이에 본 발명의 발명자들은 커피와 카카오 각각의 추출물 중에서 항산화성이 높은 폴리페놀을 얻기 위하여 연구에 매진한 결과, 배전 커피 원두 분말 및 탈지 카카오 분말 각각으로부터 증류수 또는 에탄올 수용액을 이용하여 추출한 추출액을 칼럼 중에 충전된 화학 흡착제에 흡착시키고, 여기에 에탄올 수용액을 통과시켜 용출시킨 분획 중에서 전자공여능이 높은 분획을 선택한 결과 항산화성이 매우 높은 폴리페놀을 얻고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
또한, 상기한 방법에 의하여 얻은 폴리페놀을 함유하는 천연 항산화제, 천연 항산화 조성물 및 천연 항산화 제품을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에서는 배전 커피 원두 분말 100 중량부를 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액 500 내지 800 중량부로 추출하여 추출액을 얻고, 상기 추출액을 칼럼 중에 충전된 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시키며, 에탄올의 함량이 10 내지 50 부피%인 에탄올 수용액을 상기 칼럼에 통과시켜 용출된 분획 중 전자공여능이 높은 분획들을 선택하는 것인, 항산화성이 높은 커피 폴리페놀의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 탈지 카카오 분말 100 중량부를 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액 500 내지 800 중량부로 추출하여 추출액을 얻고, 상기 추출액을 칼럼 중에 충전된 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시키며, 에탄올의 함량이 20 내지 60 부피%인 에탄올 수용액을 상기 칼럼에 통과시켜 용출된 분획 중 전자공여능이 높은 분획들을 선택하는 것인, 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기 제조 방법에 의하여 얻은, 항산화성이 높은 커피 폴리페놀 1 내지 5 중량%, 유화 유지 75 내지 85 중량%, 유화제 1 내지 4 중량%, 로즈마리 추출물 1 내지 8 중량%, 토코페롤 1 내지 2 중량% 및 구연산 1 내지 2 중량%를 함유하는 것인, 유지 산패 억제용 천연 항산화제를 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기 제조 방법에 의하여 얻은, 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀을 베타사이클로덱스트린으로 포접시킨 포접물과 포도 종자 추출물이 1 : 3 내지 3 : 2의 중량 비율로 혼합된 혼합물을 함유하는 것인, 천연 항산화 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기의 천연 항산화 조성물과 블루베리 추출 분말이 1 : 3 내지 1 : 2의 중량 비율로 혼합된 혼합물을 함유하는 것인, 인체 노화 방지용 천연 항산화 제품을 제공한다.
이러한 본 발명의 제조 방법에 의하여 항산화성이 높은 커피 폴리페놀 및 카카오 폴리페놀을 제조할 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 제조 방법에 의하여 얻은 커피 폴리페놀을 이용하여 유지의 산패를 억제할 수 있는 천연 항산화제를 얻을 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 제조 방법에 의하여 얻은 카카오 폴리페놀을 베타사이클로덱스트린으로 포접하여 안전성이 높아진 포접물을 제조하고, 이러한 포접물 및 포도 종자 추출물을 함유하는 천연 항산화 조성물을 얻을 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 천연 항산화 조성물 및 블루베리 추출 분말을 혼합하여 인체 노화 방지용 항산화 제품을 얻을 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 커피, 카카오, 로즈마리, 포도 종자 및 블루베리와 같은 식물들의 추출물 등이 사용된다. 이하에서는 상기한 식물들의 일반적인 효능에 대하여 설명한 후, 본 발명에 대하여 자세히 설명한다.
커피
커피는 오랜 기간 동안 기호 식품으로 이용되어 왔으며, 커피에는 페놀 화합물의 하나인 하이드록시신남산(hydroxycinnamic acid)이 들어 있다. 이중 대표적인 것은 카페산(Caffeic acid : (3,4-dihydroxy cinnamic acid))이며, 카페산과 퀸산(quinic acid)의 에스테르인 클로로겐산(chlorogenic acid)은 커피 등에 함유되어 있다. 커피의 섭취는 당뇨병, 파킨슨병 및 알츠하이머병 등의 발생도 감소하는 것으로 알려져 있다.
카페산과 클로로겐산은 특히 지질 - 수계(lipid - aqueous system)에서 뛰어 난 항산화 효과를 나타내고 있음이 밝혀졌다. 카페산은 클로로겐산보다 돈지와 옥배유의 유도 시간을 연장하여 지질의 산화의 억제에 효과가 있음을 보고되었으며 해바라기 기름에서도 같은 경향이 나타났다. 카페산은 토코페롤(tocopherol)을 보호하고 재생할 뿐만 아니라, 산화촉진제와 반응하여 산화반응을 억제한다고 한다.
카페산과 클로로겐산은 과산화된 지질을 투여한 쥐의 혈청 글리세라이드 (serum triglyceride), 지질 과산화물(lipid peroxide), 총 콜레스테롤 (total cholesterol), 간 지질 과산화물(liver lipid peroxide)의 증가를 억제한다는 보고와 시험관 내에서(in vitro) 인체의 저밀도 지질단백(low density lipoprotein)에 대한 효과적인 항산화 효과를 나타낸다는 보고가 있다.
클로로겐산은 시험관 내에서 N-니트로소화 반응(N-nitrosation reaction)의 억제제로 작용하므로, N-니트로소(N-nitroso) 화합물의 돌연변이 유발이나 발암성 발현을 억제할 수 있으며, 시험관 내에서 DNA 손상도 막을 수 있다는 보고와 커피 섭취가 결장암과 반비례 관계가 있음을 클로로겐산의 함유로 설명하기도 하였으며, 항암 작용, 항염증 작용 및 정균 작용이 있다는 보고가 있다.
카카오
카카오(Cacao bean: CB) 유래 폴리페놀은 주로 배유(cotyledon)의 색소 세포(pigment cell) 안에 저장되어 있다고 알려져 있으며, 카카오 중량의 약 10%의 폴리페놀이 함유되어 있다. 이들 카카오의 폴리페놀은 주로 에피카테킨(epicatechin), 프로시아니딘(procyanidin), 카테킨(catechin) 중합체 등의 플라반-3-올(flavan-3-ol)로 구성되어 있다.
1980년대 초부터 페놀성 OH기에 의한 강력한 항산화 활성이나 활성 산소의 소거능이 알려져 왔는데, 최근에 와서 녹차보다도 4배나 더 많은 카테킨 함량을 함유하며, ORAC(oxygen radical absorbance capacity)로 나타낸 항산화 수준도 높은 것으로 알려지고 있다.
따라서, 최근 카카오 프로시아니딘의 LDL 산화 및 리폭시다아제 활성 감소 효과, 혈장의 산화 손상에 대한 초콜릿 소비의 용량 의존성 효과, 혈청 항산화능에 미치는 초콜릿 소비의 영향, 인체 LDL 산화 감수성에 미치는 코코아 분말 및 다크 초코렛(dark chocolate)의 효과, 카카오 및 초콜릿의 프로시아니딘에 의한 시험관 내에서 LDL 산화의 저해, 유리 라디칼 유도 적혈구 용혈에 미치는 코코아 플라바놀(flavanol) 및 프로시아니딘의 저해 효과 등 카카오 유래 폴리페놀류의 항산화 관련 연구가 활발히 수행되고 있다.
포도 종자 추출물
포도 종자에는 항산화력이 가장 강한, 폴리하이드록시 플라반-3-올 (polyhydroxy flavan-3-ol) 단위체의 올리고머인 프로안토시아니딘 (proanthocyanidin)이라는 유용 물질이 함유되어 있는데, 프로안토시아니딘은 자유 라디칼로 인한 지질과 산화물 생성을 억제하고, DNA 손상을 보호하는 효과가 천연항산화제인 비타민 C 및 E와 β-카로텐(β-carotene) 보다 강하며, 생체 내에서 동맥 경화 억제와, 노인성 치매, 당뇨 및 대장암의 예방 등에 효과가 있다.
블루베리
블루베리는 세계 10대 장수 식품으로 선정되었으며, 활성 성분은 안토시아닌 으로 알려져 있다. 생리 작용으로는 눈의 피로나 시력 저하의 방지, 망막의 로돕신재합성 촉진, 암순응 촉진, 노인성 백내장의 개선, 당뇨병성 망막증 및 고혈압성 망막증의 개선 등의 시각 기능 개선과, 모세혈관 투과성 항진의 억제, 정맥 순환 부전의 개선, 혈소판 응고 억제 작용과 혈관 확장 작용 등의 순환기계 기능 개선이 알려져 있으며, 이외에도 항궤양 및 항염 작용, 정장 작용, 항산화 작용, 이뇨 작용, 항종양 효과 등이 있는 것으로 보고되고 있다.
본 발명의 항산화성이 높은 커피 폴리페놀의 제조 방법은, 배전 커피 원두 분말 100 중량부를 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액 500 내지 800 중량부로 추출하여 추출액을 얻고, 상기 추출액을 칼럼 중에 충전된 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시키며, 에탄올의 함량이 10 내지 50 부피%인 에탄올 수용액을 상기 칼럼에 통과시켜 용출된 분획 중 전자공여능이 높은 분획들을 선택하는 것을 포함한다.
이를 자세히 보면, 우선 배전 커피 원두 분말을 준비하고, 이에 용매로서 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액을 첨가한 후, 50 내지 80 ℃의 온도에서 3 내지 6 시간 동안 추출한다. 추출시 배전 커피 원두 분말 100 중량부에 대하여 증류수 또는 에탄올 수용액을 500 내지 800 중량부를 사용한다.
이러한 방법에 의하여 얻은 추출물을 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제가 충전된 칼럼에 부어 상기 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시킨다. 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제로는 DIAION SP-205, DIAION SP-206, DIAION SP-207, DIAION SP-850, DIAION HP-10, DIAION HP-20, DIAION HP-30, DIAION HP-40 또는 DIAION HP-50 (미쓰비시화학 주식회사) 등을 사용할 수 있다.
추출물을 상기 흡착제에 흡착시킨 후, 증류수를 상기 칼럼에 부어 세척한다. 그런 후에, 에탄올의 함량이 10 내지 50 부피%인 에탄올 수용액을 SV 2 내지 6 h-1로 상기 칼럼에 통과시켜 용출되는 분획물에 대하여 전자공여능을 측정하여 전자공여능이 높은 분획들을 선택하여, 이를 농축하거나, 진공 동결 건조시켜 항산화성이 높은 커피 폴리페놀을 얻는다.
본 발명의 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀의 제조 방법은, 탈지 카카오 분말 100 중량부를 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액 500 내지 800 중량부로 추출하여 추출액을 얻고, 상기 추출액을 칼럼 중에 충전된 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시키며, 에탄올의 함량이 20 내지 60 부피%인 에탄올 수용액을 상기 칼럼에 통과시켜 용출된 분획 중 전자공여능이 높은 분획들을 선택하는 것을 포함한다.
이를 자세히 보면, 우선 탈지 카카오 분말을 준비하고, 이에 용매로서 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액을 첨가한 후, 50 내지 80 ℃의 온도에서 3 내지 6 시간 동안 추출한다. 추출시 탈지 카카오 분말 100 중량부에 대하여 증류수 또는 에탄올 수용액을 500 내지 800 중량부를 사용한다.
이러한 방법에 의하여 얻은 추출물을 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제가 충전된 칼럼에 부어 상기 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시킨다. 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제로는 DIAION SP-205, DIAION SP-206, DIAION SP-207, DIAION SP-850, DIAION HP-10, DIAION HP-20, DIAION HP-30, DIAION HP-40 또는 DIAION HP-50 (미쓰비시화학 주식회사) 등을 사용할 수 있다.
추출물을 상기 흡착제에 흡착시킨 후, 증류수를 상기 칼럼에 부어 세척한다. 그런 후에, 에탄올의 함량이 20 내지 60 부피%인 에탄올 수용액을 SV 2 내지 6 h-1로 상기 칼럼에 통과시켜 용출되는 분획물에 대하여 전자공여능을 측정하여 전자공여능이 높은 분획들을 선택하여, 이를 농축하거나, 진공 동결 건조시켜 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀을 얻는다.
본 발명의 유지 산패 억제용 천연 항산화제는 상기한 본 발명의 항산화성이 높은 커피 폴리페놀의 제조 방법에 의하여 얻은, 항산화성이 높은 커피 폴리페놀 1 내지 5 중량%, 유화 유지 75 내지 85 중량%, 유화제 1 내지 4 중량%, 로즈마리 추출물 1 내지 8 중량%, 토코페롤 1 내지 4 중량% 및 구연산 1 내지 4 중량%를 함유하는 것이다.
상기한 본 발명의 유지 산패 억제용 천연 항산화제에 있어서 유화 유지로는 대두유, 옥배유, 올리브유, 카놀라유, 팜유 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.
또한, 유화제로는 여러가지 물질을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 레시틴, 모노글리세라이드, 슈가에스테르, 폴리솔베이트, 자당지방산에스테르 및 그 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 이에 한정한 것은 아니다.
또한, 로즈마리 추출물로는 시판중인 것으로 카르노스산 (carnosic acid)이 20% 함유된 것이 사용되었다.
본 발명의 유지 산패 억제용 천연 항산화제를 제조하는 방법을 보면, 우선 유화 유지 75 내지 85 중량%에 유화제 1 내지 4 중량%를 첨가하고, 60 내지 100 ℃의 온도로 가열하면서 30 내지 60 rpm의 속도로 25 내지 45분간 교반 혼합하여 얻은 혼합물에 상기한 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 커피 폴리페놀 1 내지 5 중량%, 로즈마리 추출물 1 내지 8 중량%, 토코페롤 1 내지 4 중량% 및 구연산 1 내지 4 중량%를 첨가하여 호모 믹서로 균질화시켜 제조한다.
본 발명의 천연 항산화 조성물은 활성산소에 의하여 일어나는 인체의 노화를 억제하는 항산화성을 지닌 조성물로 상기한 본 발명의 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀의 제조 방법에 의하여 얻은, 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀을 베타사이클로덱스트린으로 포접시킨 포접물과 포도 종자 추출물이 1 : 3 내지 3 : 2의 중량 비율로 혼합된 혼합물을 함유하는 것이다.
상기한 본 발명의 천연 항산화 조성물에 있어서, 상기한 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀의 제조 방법에 의하여 얻은, 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀을 베타사이클로덱스트린으로 포접시킨 포접물은, 상기한 본 발명의 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀 농축액 100 중량부를 에탄올의 함량이 10 내지 80 부피%인 에탄올 수용액 700 내지 850 중량부에 현탁시킨 후, 여기에 베타사이클로덱스트린을 80 내지 130 중량부를 첨가하고, 50 내지 80 ℃의 온도에서 1 내지 6 시간 동안 100 내지 150 rpm으로 강하게 교반시킨 다음, 4 ℃ 온도의 냉장고에서 12 내지 24 시간 방치한 후 원심분리하여 얻은 침전물을 열풍 건조하여 얻는다.
또한, 포도 종자 추출물은 시판제품으로 프로안토시아니딘류의 함량이 95중량%이상인 것을 사용하였다.
본 발명의 천연 항산화 조성물은 상기한 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀을 베타사이클로덱스트린에 포접시킨 포접물과 포도 종자 추출물을 1 : 3 내지 3 : 2의 중량비로 혼합하여 제조한다.
본 발명의 인체 노화 방지용 천연 항산화 제품은, 상기한 본 발명의 천연 항산화 조성물과 블루베리 추출 분말이 1 : 3 내지 1 : 2의 중량 비율로 혼합된 혼합물을 함유하는 것이다.
여기서, 블루베리 추출 분말은 시판제품인 블루베리 추출농축액을 분무건조하여 얻은 것을 사용하였다.
본 발명의 인체 노화 방지용 천연 항산화 제품은 상기한 본 발명의 천연 항산화 조성물과 블루베리 추출 분말을 1 : 3 내지 1 : 2의 중량 비율로 혼합하여 제조한다. 이러한 본 발명의 천연 항산화제품 중에는 상기한 성분 이외에 부형제, 감미제, 향미제 등을 추가하여 첨가할 수 있고, 통상적인 방법에 의하여 과립제, 캡슐제 또는 정제 등의 형태로 제형화될 수 있다.
이하에서는 실시예에 의하여 본 발명을 구체화한다. 그러나, 이하의 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
(제조 실시예 1) 커피로부터 항산화성이 높은 커피 폴리페놀의 제조
배전 커피 원두 분말 100 중량부를 준비하고, 이에 용매로서 50 부피% 에탄올 수용액 800 중량부를 첨가한 후, 70℃에서 3시간 동안 추출하였다.
이러한 방법에 의하여 얻은 추출물을 Diaion HP-20이 충전된 칼럼에 부어 흡착시킨 후, 증류수를 상기 칼럼에 부어 세척하고, 그런 후에, 10% 부피% 에탄올 수용액을 SV 4 h-1로 상기 칼럼에 통과시켜 용출되는 분획물에 대하여 전자공여능을 측정하여 전자공여능이 높은 분획들을 선택하여, 이를 진공 동결 건조시켜 항산화성이 높은 커피 폴리페놀을 얻었다.
(제조 실시예 2) 카카오로부터 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀의 제조
탈지 카카오 분말 100 중량부를 준비하고, 이에 용매로서 50 부피%인 에탄올 수용액을 800 중량부를 첨가한 후, 70℃에서 3시간 추출하였다.
이러한 방법에 의하여 얻은 추출물을 Diaion HP-20이 충전된 칼럼에 부어 흡착시킨 후, 증류수를 상기 칼럼에 부어 세척하고, 그런 후에, 60 부피%인 에탄올 수용액을 SV 4 h-1로 상기 칼럼에 통과시켜 용출되는 분획물에 대하여 전자공여능을 측정하여 전자공여능이 높은 분획들을 선택하여, 이를 농축하거나, 진공 동결 건조 시켜 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀을 얻었다.
이러한 카카오 폴리페놀은 카테킨류(카테킨, 에피카테킨, 프로시아니딘류) 등을 다량 함유하고 있다.
(제조 실시예 3) 커피 폴리페놀로부터 천연 항산화제의 제조
유화 유지인 대두유 80 중량%에 유화제인 폴리솔베이트-20 2 중량%를 첨가하고, 80℃의 온도로 가열하면서 50 rpm의 속도로 30분간 교반 혼합하여 얻은 혼합물에 상기한 제조 실시예 1에 의하여 제조된 커피 폴리페놀 2 중량%, 로즈마리 추출물 6 중량%, 토코페롤 4 중량%, 구연산 4 중량%, 유화제인S-170 2 중량%를 첨가하여 호모 믹서로 균질화시켜 제조하였다.
| 천연 항산화제의 배합비 |
|
| 제조실시예 3 |
|
| 커피폴리페놀(제조 실시예 1) |
1.0 g |
| Rosemary Extract |
3.0 g |
| α-Tocopherol |
2.0 g |
| Citric acid |
2.0 g |
| 유화제(Polysorbate-20) |
1.0 g |
| 유화제(S-170) |
1.0 g |
| 대두유 |
40.0 g |
| 합계 |
50.0 g |
(제조 실시예 4) 카카오 폴리페놀로부터 천연 항산화 조성물의 제조
상기한 제조 실시예 2에 의하여 얻은 카카오 폴리페놀 농축액 100 중량부를 에탄올의 함량이 50 부피%인 에탄올 수용액 800 중량부에 현탁시킨 후, 여기에 베타사이클로덱스트린 100 중량부를 첨가하고 80℃의 온도에서 6 시간 동안 100rpm으로 교반시킨 다음, 4 ℃ 온도의 냉장고에서 24 시간 방치한 후 원심분리하여 얻은 침전물을 열풍 건조하여 포접물을 얻었다.
포도 종자 추출물은 포도 종자 추출물은 시판제품으로 프로안토시아니딘류의 함량이 95중량%이상인 것을 사용하였다.
상기한 포접물과 포도 종자 추출물을 2 : 3 중량비로 혼합하여 천연 항산화 조성물을 제조하였다.
(제조 실시예 5) 카카오 폴리페놀로부터 천연 항산화 제품의 제조
상기한 제조 실시예 4에서 얻은 천연 항산화 조성물과 블루베리 추출 분말을 1 : 1의 중량 비율로 혼합하여 천연 항산화 제품을 제조하였다.
여기서, 블루베리 추출 분말은 시판제품인 블루베리 추출농축액을 분무건조하여 얻은 것을 사용하였다.
(비교예 1) 커피 추출 동결물의 제조
배전 커피 원두 분말 100 중량부를 준비하고, 이에 용매로서 50 부피% 에탄올 수용액 800 중량부를 첨가한 후, 70℃에서 3시간 동안 추출하였다. 이렇게 얻은 추출물을 진공 동결 건조시켜 커피 추출 동결물을 얻었다.
(비교예 2) 카카오 추출 동결물의 제조
탈지 카카오 분말 100 중량부를 준비하고, 이에 용매로서 50 부피%인 에탄올 수용액을 800 중량부를 첨가한 후, 70℃에서 3시간 추출하였다. 이렇게 얻은 추출물을 진공 동결 건조시켜 카카오 추출 동결물을 얻었다.
(비교예 3) 커피 폴리페놀을 함유하지 않은 천연 항산화제의 제조
유화 유지인 대두유 80 중량%에 유화제인 폴리솔베이트-20 2 중량%를 첨가하고, 80℃의 온도로 가열하면서 50 rpm의 속도로 30분간 교반 혼합하여 얻은 혼합물에 로즈마리 추출물 8 중량%, 토코페롤 4 중량%, 구연산 4 중량%, 유화제인S-170 2 중량%를 첨가하여 호모 믹서로 균질화시켜 제조하였다.
| 천연 항산화제의 배합비 |
|
| 비교예 3 |
|
| 커피폴리페놀(제조 실시예 1) |
|
| Rosemary Extract |
4.0 g |
| α-Tocopherol |
2.0 g |
| Citric acid |
2.0 g |
| 유화제(Polysorbate-20) |
1.0 g |
| 유화제(S-170) |
1.0 g |
| 대두유 |
40.0 g |
| 합계 |
50.0 g |
(실험예 1) 총 폴리페놀 및 전자공여능의 측정
1) 상기한 커피 및 카카오 각각의 추출 동결물 (비교예 1 및 2), 상기한 제조 실시예 1 및 2에서와 같이 커피 및 카카오 각각의 추출액을 부분 정제 후에 동결 건조한 것(제조 실시예 1 및 2)과, 상기한 제조 실시예 4의 천연 항산화 조성물의 총 폴리페놀 및 전자공여능을 측정한 결과를 아래의 표 3에 나타낸다. 측정 방법은 아래의 2 및 3 항목에서 설명한다.
2) 총 폴리페놀의 측정
각 시료 2 중량/부피 용액의 200 ㎕를 시험관에 넣고, 0.75% Na2CO3 0.8 ㎖와 1N Folin-Ciocalteu reagent 1.0 ㎖를 가한 후 잘 섞어 30분간 방치한 후, 765 ㎚에서 1시간 이내에 흡광도를 측정하였다.
클로로겐산과 (+)카테킨을 표준 물질로 작성한 표준 곡선으로부터 얻어진 결과를 다음 식에 의하여 총폴리페놀 함량을 구한 결과는 표 1과 같다.
C : 검량선에서 얻어진 시험 용액의 총 폴리페놀 농도(㎍/㎖)
D : 희석 배수
1000 : 단위환산 계수
3) 전자공여능의 측정
전자 공여능은 DPPH (1.1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)에 의해 생성된 자유 라디칼 소거능을 측정하는 Blios의 방법을 응용하여 실시하였다. 각 시료 2 중량/부피% 용액 1 ㎖와 1.5 × 10-4 M DDPH 메탄올 용액 3 ㎖를 시험관에 넣고 vortex mixer로 혼합하여 10분간 실온에 방치하여 517 nm에서 흡광도를 측정하고, 대조구로서 시험 용액 대신 증류수 1 ㎖을 첨가하여 측정하여 다음 식에 의하여 전자공여능을 계산한 결과는 표 1과 같다.
4) 결과
아래의 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 1과 제조 실시예 1의 총 폴리페놀 수치를 비교하여 보면, 제조 실시예 1의 총 폴리페놀은 40.99 %로서 비교예 1의 총 폴리페놀이 16.58 %인 것을 감안하면, 부분 정제 과정을 거침으로써 총 폴리페놀의 함량이 거의 2.5배 증가함을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 1과 제조 실시예 1의 전자공여능의 수치를 비교하여 보면, 제조 실시예 1의 전자공여능은 85.36%로서 비교예 1의 전자공여능 이 75%인 것을 감안하면, 부분 정제 과정을 거침으로써 전자공여능이 1.14배 증가하였다.
비교예 2와 제조 실시예 2의 총 폴리페놀의 수치를 비교하여 보면, 제조 실시예 2의 총 폴리페놀은 25.46%로서 비교예 2의 총 폴리페놀이 8.31%인 것을 감안하면, 부분 정제 과정을 거침으로써 총 폴리페놀의 함량이 거의 3배 증가함 을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 2과 제조 실시예 2의 전자공여능의 수치를 비교하여 보면, 제조 실시 예 2의 전자공여능은 87.06%로서 비교예 2의 전자공여능이 70.53%인 것을 감안하면, 부분 정제 과정을 거침 으로써 전자공여능이 1.23배 증가하였다.
또한, 제조 실시예 4의 천연 항산화 조성물은 총 폴리페놀이 40.35%, 전자공여능은 90.23%로서 매우 높은 수치를 나타냄을 확인할 수 있다.
따라서, 제조 실시예 1, 2 및 4에 의해 항산화성이 높은 폴리페놀 및 천연 항산화 조성물을 제조할 수 있었다.
| 부분 정제 처리가 총폴리페놀과 전자공여능에 미치는 영향 |
||
| 총 폴리페놀(%) |
DPPH(%) |
|
| 비교예 1 |
16.58 |
75.00 |
| 제조 실시예 1 |
40.99 |
85.36 |
| 비교예 2 |
8.31 |
70.53 |
| 제조 실시예 2 |
25.46 |
87.06 |
| 제조 실시예 4 |
40.35 |
90.23 |
(실험예 2) 프로안토시아니딘 및 ORAC 측정
1) 상기한 카카오 추출 동결물 (비교예 2), 상기한 제조 실시예 2의 카카오 추출액을 부분 정제 후에 동결 건조한 것과 제조 실시예 4의 천연 항산화 조성물 및 제조 실시예 5의 천연 항산화 제품에 대하여 프로안토시아니딘 및 ORAC을 측정한 결과를 아래의 표 4에 나타낸다. 측정 방법은 아래의 2 및 3 항목에서 설명한다.
2) 프로안토시아니딘 측정
프로안토시아니딘 함량은 Vanillin 법에 의해 측정하였다. 시료 0.5 ㎖를 갈색 시험관에 취하고, 1% 바닐린/메탄올 용액 3.0 ㎖를 가해준 다음, 뚜껑을 덮고, 10초간 교반한 후 9M 염산/메탄올 용액 1.5㎖를 정확하게 가해주고, 즉시 뚜껑을 덮고, 22℃에서 15분간 방치한 다음 물을 대조구로 하여 500 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 보정 시험으로 바닐린/메탄올 용액 대신 메탄올 3 ㎖를 사용하여 500 ㎚에서 흡광하여 얻은 흡광도를 시험 용액의 흡광도에서 빼준다. 이때 얻어진 흡광도에서 (+)카테킨을 표준 물질로 작성한 표준곡선으로부터 시험용액의 (+ )카테킨 상당량을 구하여 다음 식에 의해 프로안토시아니딘 함량을 구한 결과는 표 2와 같다.
C : 검량선에서 얻어진 시험용액의 proanthocyanidin 농도 (㎍/㎖)
D : 희석 배수
1000 : 단위 환산 계수
3) Oxygen radical absorbance capacity (ORAC) 측정
항산화 물질이 존재하면 이들 농도에 비례하여 자유 라디칼에 의한 손상이 억제되므로 퍼옥시라디칼의 생성과 소멸에 의한 fluorescent의 감소율을 측정하였다. ORAC assay kit (Oxford Biomedical Research. Inc)에서 제공된 buffer, fluorescein solution, radical generator[AAPH ; 2,2'-azobis (2-methylpropion-amidine) dihychloride[, stardand(1mM trolox in buffer)를 사용하였다. 시료 0.25 g을 아세톤과 증류수의 50:50(v/v) 혼합물에 용해하여 10 ㎖로 정용하였다. 이것을 상온에서 400 rpm으로 1시간 진탕 반응하고 원심분리하여 75 mM 인산칼륨 완충용액 (potassium phosphate buffer)(pH 7.4) 용액으로 100배 희석하여 사용하였다. 실험 용액 25 ㎕에 fluorescein workin g solution 150 ㎕를 혼합하고 37 ℃에서 반응시킨 다음, 라디칼 발생기 (radical Generator(AAPH)) 25 ㎕를 가하여 37 ℃에서 120 rpm으로 교반하면서 반응시켜 측정하였다.
Fluorescent의 감소 비율은 60분 동안 매 1분 간격으로 fluorescent microplate reader(2030 Multilabel Reader, Perkin Elmer사)로 excitation 파 장 485nm, emission 파장 535nm에서 형광을 측정하였다. 모든 실험은 2회 반복되었으며, 이 측정 결과로부터 표준 물질과 시료의 net area under curve(net AUC)를 계산하고, trolox의 농도와 net AUC로 작성한 표준곡선과 비교하여 얻어진 값으로부터 ORAC값을 얻었고, 검체 1 g 당 μM TE(Trolox equivalent; μM TE/g)로 나타내었다.
4) 결과
아래의 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 2와 제조 실시예 2의 프로안토시아니딘 함량을 비교하여 보면, 제조 실시예 2의 프로안토시아니딘 함량은 153 ㎎/g으로서 비교예 2의 프로안토시아니딘 함량이 33 ㎎/g인 것을 감안하면, 부분 정제 과정을 거침으로써 프로안토시아니딘 함량이 거 의 4.6배 증가함을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 2와 제조 실시예 2의 ORAC 수치를 비교하여 보면, 제조 실시예 2의 ORAC는 1730 μM TE/g으로서 비교예 2의 ORAC 수치가 842 μM TE/g인 것을 감안하면, 부분 정제 과정을 거침으로써 ORAC가 3배 증가하였다.
또한, 제조 실시예 4 및 5의 천연 항산화 조성물 및 천연 항산화 제품의 프로안토시아니딘 함량은 각각 450 ㎎/g 및 254 ㎎/g으로서 매우 높고, ORAC 수치 역시 각각 1380 μM TE/g 및 1610 μM TE/g으로서 매우 높음을 확인할 수 있다.
따라서, 제조 실시예 2, 4 및 5에 의해 항산화성이 높은 폴리페놀, 천연 항산화 조성물 및 천연 항산화 제품을 제조할 수 있었다.
| 프로안토시아니딘과 ORAC값 |
||
| 시료 |
프로안 토시아니딘 (mg/g) |
ORAC (μM TE/g) |
| 비교예 2 |
33 |
842 |
| 제조 실시예 2 |
153 |
1730 |
| 제조 실시예 4 |
450 |
1380 |
| 제조 실시예 5 |
254 |
1610 |
(실험예 3) 항산화성의 측정
1) 제조 실시예 3에서 제조한 천연 항산화제 0.3%를 함유한 대두유를 180 ℃로 유지하면서 과산화물가와 산가를 측정한 결과는 도 1과 도 2와 같다.
2) 상기 과산화물가와 산가는 식품 공전에 의한 방법으로 측정하였다.
3) 결과
도 1과 도 2에서는 180 ℃의 온도를 유지하면서 각각 3일 및 4일 동안 12시간 간격으로 과산화물가와 산가를 측정한 결과를 보이는 것으로서, 커피 폴리페놀을 함유하는 제조 실시예 3의 경우는 무첨가구에 비하여 과산화물가와 산가가 매우 낮았으며, 로즈마리 추출물만을 함유하는 비교예 3보다도 낮게 나타났다.
이러한 실험 결과는 제조 실시예 3에서 제조한 천연 항산화제의, 대두유를 180 ℃ 전후의 온도로 사용하는 튀김유에 있어서의 천연 항산화제로서의 사용 가능성을 보여 주었다.
도 1은 본 발명의 천연 항산화제의 첨가가 대두유의 가열 산화시 과산화물가에 미치는 영향을 보이는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 천연 항산화제의 첨가가 대두유의 가열 산화시 산가에 미치는 영향을 보이는 그래프이다.
Claims (5)
- 배전 커피 원두 분말 100 중량부를 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액 500 내지 800 중량부로 추출하여 추출액을 얻고, 상기 추출액을 칼럼 중에 충전된 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시키며, 에탄올의 함량이 10 내지 50 부피%인 에탄올 수용액을 상기 칼럼에 통과시켜 용출된 분획 중 전자공여능이 높은 분획들을 선택하는 것인, 항산화성이 높은 커피폴리페놀의 제조 방법.
- 탈지 카카오 분말 100 중량부를 증류수 또는 에탄올의 함량이 70 부피% 이하인 에탄올 수용액 500 내지 800 중량부로 추출하여 추출액을 얻고, 상기 추출액을 칼럼 중에 충전된 스티렌-디비닐벤젠계 흡착제에 흡착시키며, 에탄올의 함량이 20 내지 60 부피%인 에탄올 수용액을 상기 칼럼에 통과시켜 용출된 분획 중 전자공여능이 높은 분획들을 선택하는 것인, 항산화성이 높은 카카오폴리페놀의 제조 방법.
- 제1항의 제조 방법에 의하여 얻은, 항산화성이 높은 항산화성이 높은 커피 폴리페놀 1 내지 5 중량%, 유화 유지 75 내지 85 중량%, 유화제 1 내지 4 중량%, 로즈마리 추출물 1 내지 8 중량%, 토코페롤 1 내지 4 중량% 및 구연산 1 내지 4 중량%를 함유하는 것인, 유지 산패 억제용 천연 항산화제.
- 제2항의 제조 방법에 의하여 얻은, 항산화성이 높은 카카오 폴리페놀을 베타사이클로덱스트린으로 포접시킨 포접물과 포도 종자 추출물이 1 : 3 내지 3 : 2의 중량 비율로 혼합된 혼합물을 함유하는 것인, 천연 항산화 조성물.
- 제4항의 천연 항산화 조성물과 블루베리 추출 분말이 1 내지 3 : 1 내지 2의 중량 비율로 혼합된 혼합물을 함유하는 것인, 인체 노화 방지용 천연 항산화 제품.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090068973A KR20110011365A (ko) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | 항산화성이 높은 폴리페놀의 제조 방법과 이에 의하여 얻은 폴리페놀을 포함하는 항산화제, 항산화 조성물 및 항산화 제품 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
2009
- 2009-07-28 KR KR1020090068973A patent/KR20110011365A/ko not_active Application Discontinuation
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