KR20120128508A

KR20120128508A - 울금의 유효성분인 쿠르쿠민의 효율적 추출방법

Info

Publication number: KR20120128508A
Application number: KR1020110046519A
Authority: KR
Inventors: 임헌선
Original assignee: 이영옥; 이규민
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-11-27

Abstract

본 발명은 저온자연숙성과 효소분해 및 추출과정을 통하여 울금의 유효성분인 쿠르쿠민의 추출 방법을 개시하며 울금의 특유의 쓴맛과 냄새를 없애주고, 그 유효성분인 쿠르쿠민 성분을 현저히 증가시키는 효율적인 추출 방법을 제공한다.

Description

울금의 유효성분인 쿠르쿠민의 효율적 추출방법{A method of Crucumin extracts as an effective component from Ulkeum}

본 발명은 울금에 함유된 유효성분인 쿠르쿠민의 효율적인 추출 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 울금의 세척공정; 절단공정; 저온자연숙성공정; 효소발효 공정; 발효 울금액 추출공정을 통해 울금의 특유의 쓴맛과 냄새를 제거함과 동시에 유효성분인 쿠르쿠민의 효율적인 추출 방법에 관한 것이다.

울금(Curcuma longa L.)은 생강과의 Curcuma속 식물로 국내에서는 강황, 삼황이라고 별칭되고 있는 것이다. 이 식물이 한약재로서 주목받는 것은 쿠르쿠민(Curcumin)(커큐민)이라는 성분때문이다. 유효성분인 쿠르쿠민을 섭취하는 방법으로는 초미세입자로 건조울금을 분쇄하여 더운 물에 풀어 마시거나 요쿠르트 또는 과일주스에 혼합하여 음용하여 왔다. 최근에는 자연숙성한 것, 환제 등이 개발 보급되고 있으나 고유한 쓴맛과 냄새로 인하여 취식이 다변화되지 못해 왔다. 쿠르쿠민은 울금의 근경에 함유된 황색색소성분으로 물에는 난용성이나 에탄올에도 잘 녹지 않는 성분이며 장을 다스리고 간기능을 개선하는 효능이 있다.

항산화활성과 유방암전이 차단효과(국내특허 제10-2002-6690호) 및 치매예방효과가 알려져 있으며, CCL14유발 간독성보호효과(성금란 외 1, 한국응용약물학회)가 알려져 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 이러한 점들을 감안하여 안출한 것으로, 울금의 특유한 쓴맛과 냄새를 제거함과 동시에 유효성분인 쿠르쿠민의 함량을 극대화하는 추출 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적은, 원료 울금을 세척하는 세척공정; 상기 세척한 울금을 2~5mm로 절단하는 절단공정; 상기 절단한 울금 편을 섭씨 4 내지 5도에서 60일 내지 150일간 숙성시키는 저온자연숙성공정; 상기 저온자연숙성한 울금 중량에 0.001 내지 10%의 효소를 가하여 용해한 후 섭씨 30℃ 내지 60℃에서 10 내지 50rpm으로 교반하면서 4 내지 48시간 동안 효소분해 공정; 상기 숙성 발효된 울금액의 추출공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 자연 숙성과 효소분해 발효과정을 통하여 달성된다.

이하, 본 발명을 도 1에 첨부된 도면에 따라 공정별로 더욱 상세히 설명한다.

제 1 공정 : 울금의 세척공정

울금 뿌리를 물로 세척한 후 탈수시킨다.

제 2 공정 : 절삭공정

세척건조된 울금을 절단기로 두께 2-5mm로 절삭한다. 울금의 절삭 공정은 접촉 면적이 넓어지기 때문에, 하기 저온자연숙성공정과 효소분해 공정에서 울금의 유효성분인 쿠르쿠민의 추출이 용이해지고, 발효 공정의 시간도 단축시킬 수 있다.

제 3 공정 : 저온자연숙성공정

울금의 절삭공정을 거친 울금 편을 섭씨 4-5℃ 저온에서 60일-150일간 자연숙성시킨다. 저온자연숙성공정을 통하여 울금의 특유의 쓴맛과 냄새가 제거된다.

제 4 공정 : 효소분해공정

효소분해공정은 유효성분의 파괴를 최소화하면서 유효성분의 분리를 용이하게 하여 종래의 울금액에 비해 울금의 유효성분인 쿠르쿠민 성분을 현저하게 높이는 데 효과적이다. 울금 중량에 대하여 0.001 내지 10%의 효소를 가하여 용해한 후 섭씨 30℃-60℃에서 10-50rpm으로 교반하면서 4-48시간 동안 항온반응을 유지한다. 상기 효소 분해가 완료되면, 효소 실활을 행한다. 상기 효소는 셀룰라아제(Cellulase), 헤미셀룰라아제(Hemicellulase) 또는 펙티나아제(Pectinase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 임의의 다른 효소를 복합하여 사용할 수 있다.

제 5 공정 : 효소분해된 울금액 추출공정

추출은 1회에 걸쳐 하여도 되지만, 울금에 포함된 쿠르쿠민을 최대한 효과적으로 모으기 위하여는 반복추출을 할 수도 있는 바, 효소분해하여 수득한 울금 추출물은 별도로 여과시켜 저장하고, 여과하고 남겨진 울금을 같은 방법으로 2~5번 반복 추출하여 여액을 수득한다.

상기에서 수득한 여액을 최종제품의 울금추출물로 하거나, 필요에 따라 수득한 추출물을 감압 농축한 후 얻어진 울금농축액을 동결 건조시킨 후 분말화하여 울금추출분말을 제조한다.

본 발명 울금의 생리활성성분 쿠르쿠민의 추출에 영향을 미치는 추출용매와 solvent/water의 비율을 달리한 최적화 조건에서 추출하였다.

(1) 추출용매 : 추출용매에 따라 추출된 추출물의 쿠르쿠민 함량을 분석하여 본 결과 ethanol > water 의 순으로 나타났다.

(2) Solvent/water 비율 : ethanol/water의 비율에 따른 추출물의 쿠르쿠민의 함량을 비교 분석하여 본 결과 오히려 50% 에탄올 추출용매에서는 함량이 30% 에탄올 추출용매에 비하여 비효율적인 것으로 나타났다. 따라서 용매의 극성조성은 30% 에탄올이 가장 우수한 것으로 나타났다.

본 발명에서 에탄올과 메탄올 용매 중 에탄올을 사용한 이유는 식품에 적용하는 용매조건으로 메탄올 보다 독성부분의 고려사항이 적으며, 다른 식품 추출에서도 효율적으로 사용한 것을 바탕으로 선정하였다.

또한, 30% 에탄올로 추출한 경우가 가장 함량이 높은 것으로 나타났으므로, 본 특허에서는 이를 최적 추출조건으로 확립하였다(도 2).

본 발명은 제 2 공정인 절단공정을 통해 저온자연숙성과 효소발효 공정을 통하여 울금의 유효성분인 쿠르쿠민의 추출을 용이하게 하는 효과가 있고, 또한 그 효소발효 공정의 시간을 단축시키며, 제 3 공정인 저온자연숙성공정을 통하여 울금의 특유의 쓴맛과 냄새를 없애주고, 제 4 공정인 효소발효공정에서 효소의 작용을 원활하게 도와주는 효과가 있으며, 제 4 공정인 효소발효공정을 통해 유효성분의 파괴를 최소화하면서도 저분자의 쿠르쿠민 유효성분의 함량을 더욱 증대시키는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발효 울금추출액 제조방법을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발효 울금추출액 제조시 사용용매에 따른 쿠르쿠민 함량을 나타낸 도이다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시형태를 실시예를 참고로 보다 구체적으로 설명한다. 하지만 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

울금 1kg을 세척탈수한 후 2 내지 3 mm 두께로 절삭한 후, 얻은 울금 편을 섭씨 4℃에서 150일간 저온자연숙성시켰다. 여기에 0.01% 셀룰라아제(Cellulase)를 첨가하여 용해한 후 섭씨 50℃에서 20rpm으로 교반하면서 5시간 동안 항온반응을 시켰다. 효소 발효가 완료된 후, 효소 실활을 행한다. 효소 발효된 울금을 30% 에탄올 8L를 가하여 섭씨 95±5℃ 8시간 동안 3회 반복 추출하였다. 상기 추출된 발효 울금 추출액<제품1>을 5시간 동안 감압농축하여 발효 울금농축액을 제조하였다. 이어서 농축된 발효 울금농축액을 동결건조하고 건조된 분말을 분쇄하여 발효 울금추출분말<제품2>을 얻었다.

< 비교예 1> 대조군

울금 1kg에 에탄올 8L를 가하여 섭씨 70℃에서 8시간 동안 3회 반복 추출하였다. 상기 추출된 울금 에탄올 추출액을 5시간 동안 감압농축하여 울금농축액을 제조하였다. 이어서 농축된 울금농축액을 동결건조하여 건조된 분말을 분쇄하여 울금 추출분말을 얻었다.

실험예 1 : 발효 울금 추출 분말과 대조군의 쿠르쿠민 함량 비교분석

본 실험예에서는 본 발명의 방법(실시예 1)에 따라 제조한 발효 울금추출분말<제품2>의 쿠르쿠민 함량을 분석하였다.

이를 위하여 본 발명의 발효 울금추출분말과, 대조군으로서 일반적 울금 추출 분말을 HPLC로 분석하여 비교하였다.

쿠르쿠민의 함량 및 조성을 각 시료당 3회 반복 실험하여 결과의 재현성을 확인하여 분석하였다. 표본은 시그마(sigma)사로부터 구입한 쿠르쿠민을 사용하였다.

사용한 HPLC 장치는 디오넥스 시스템 HPLC 시스템(Dionex system HPLC system; Dionex, 미국)이며, 컬럼은 루나 C18(Luna C18; 4.6x250mm, 5μm) 을 사용하였다. 이동상은 아세토니트릴(HPLC급, Sigma, 미국)?아세트산(HPLC급, Sigma, 미국)용액(아세트산 : 물의 중량비는 2 : 98) 혼합액이며, 65 : 35 (v/v)로 사용하였다. 컬럼온도는 상온, 유속은 분당 1.0 ml, 크로마토그램은 VWD(Variable Wavelength detector; Dionex, 미국) 검출기를 이용하여 420nm에서 검출하였다.

실험결과, 본 발명에 따른 실시예 1의 발효 울금추출분말<제품2>의 경우 대조군의 일반적 울금 추출 분말에 비해 쿠르쿠민의 농도는 약 2.5배 증가한 것으로 나타났다<표 1>.

본 발명은 울금이 유효성분인 쿠르쿠민의 추출을 극대화하는 방법을 제공하는 효과가 있으며 저온자연숙성과 효소를 이용한 영양 기능성과 풍미 등 관능성이 우수한 발효 추출물을 얻고 나아가, 발효추출 분말제품을 제공하는 뛰어난 효과가 있으므로 천연식물소재식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

울금을 2~5mm로 절삭하는 절삭공정과; 상기 절삭한 울금 편을 섭씨 4-5℃에서 60일-150일간 숙성시키는 저온자연숙성공정과; 상기 저온자연숙성한 울금에 0.001 내지 10중량%의 효소를 가하여 용해한 후 섭씨 30℃-60℃에서 20rpm으로 교반하면서 4 -48시간 동안 분해시키는 효소발효 공정과; 상기 효소분해한 발효 울금액에 에탄올을 첨가하여 쿠르쿠민을 함유하는 발효 울금액 추출공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 울금의 유효성분인 쿠르쿠민의 효율적인 추출 방법.
제1항의 방법으로 제조된 효소분해한 발효울금 추출물을 감압농축하고 동결건조한 후 분쇄하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠르쿠민의 추출 방법.
제1항에 있어서, 상기 효소는 셀룰라아제(Cellulase), 헤미셀룰라아제(Hemicellulase) 또는 펙티나아제(Pectinase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 효소인 것을 특징으로 하는 울금의 유효성분인 쿠르쿠민의 추출 방법.
제1항 또는 제2항의 방법으로 제조된 발효울금 추출물 또는 발효울금 추출분말.