KR20150066900A - 옻 추출물 및 옻 추출물 추출방법 - Google Patents

Abstract

옻 추출물 추출방법이 개시된다. 본 발명의 옻 추출물 추출방법은 a) 옻나무를 채취하는 단계; b) 채취된 옻나무를 세절하는 단계; c) 세절된 옻나무 30-50 중량%, 정수 50 - 70 중량%를 교반기에 투입한 후, 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하되, 수증기가 배출되도록 교반기의 상부를 개방하거나 수증기 배출구가 마련된 교반기를 사용하여 옻을 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하는 단계; 및
d) 추출된 옻 추출물을 여과기로 통과시켜 이물질과 고형물을 걸러내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 옻 추출물을 열수추출법으로 추출하되, 저온가열과 고온가열로 구분하여 가열하고, 저온가열과 고온가열시에 가열과 냉각을 반복함으로써, 옻에 포함된 우루시올을 용이하고 안정적으로 제거할 수 있고, 영양소의 파괴를 최소화시킬 수 있으며, 화학성분을 이용하여 추출하지 않음으로 인체에 무해한 옻 추출물을 추출할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

옻 추출물 및 옻 추출물 추출방법{LACQUER EXTRACT AND LACQUER EXTRACTING METHOD}

본 발명은 옻 추출물 및 옻 추출물 추출방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 옻에 포함된 우루시올이 안전하게 제거된 옻 추출물 및 그 옻 추출물을 추출하는 방법에 관한 것이다.

옻은 중국 원산이며 과거에 재배하던 것이 번져서 야생화 한 것이 있다. 열매는 핵과(核果)로 편원형이며 연한 노란색이고 털이 없으며 10월에 익는다. 나무껍질에 상처를 냈을 때 나오는 진을 옻이라고 하며 공업용, 약용으로 사용한다. 옻나무는 정식한 후 4년째부터 10년째까지 수액인 옻을 채취하며 옻나무 줄기 외피에 상처를 수평으로 내어 흘러나오는 수액을 채취한 것을 생 옻이라 하며, 이것을 건조시켜 굳은 것을 마른 옻이라고 한다.

한국을 중심으로 중국, 일본 등 동양에서는 나무로 만든 생활도구나 식기 등에 옻칠을 하면 표면이 견고하고 단단한 막을 형성할 뿐만 아니라 광택이 나고 오랫동안 사용하여도 변하지가 않아 목기류의 보존 및 내구성이 우수한 옻칠 특성을 이용하여 식기 및 생활도구나 무기류, 농기구 등을 제작할 경우 가공하고 사용하는 과정에서 갈라지고 터지는 등의 결함을 보완할 수 있는 천연도료로써 옻칠을 사용하였으며, 단순한 생활용품 외에 각종예술품, 금속이나 목공도장용 등에 널리 쓰이게 되었다. 옻칠도막은 각종 산에도 부식되지 않으며 내염성, 내열성 및 방수, 방부, 방충, 절연의 효과가 뛰어난 내구성 물질로 이제까지 개발된 어떠한 합성수지도료에 비할 바가 못 되는 뛰어난 물성을 지니고 있어 기존의 칠기 등 공예분야에 한정되어 있는 용도 외에도 앞으로 해저 케이블선, 선박, 비행기, 각종 기기 등 무공해성 산업용 도료로도 이용이 가능하다.

이 외에도 동양에서는 옻이 식용과 약용으로 이용되어 왔다. 어혈제거, 구충, 위장질환, 여성의 생리불순 등 민간요법에 이를 이용하는 처방이 전래되고 있다. 우리나라에서는 여름철 보신용으로 옻나무의 수피와 가지를 옻닭, 옻 오리 등에 첨가하여 요리한 후 식용하고 있다. 최근에 이루어진 연구결과를 보면 옻 진액의 주성분이며 알레르기를 유발하는 옻 산성분이 강한 항암, 항산화 및 항균활성이 있는 것으로 보고되었으며, 옻나무의 수피 및 목부에서 추출된 플라보노이드 성분이 혈관형성 억제작용을 나타내어 암세포의 증식 및 전이를 억제하고 암세포를 정상세포로의 분화를 유도하는 항암효과가 확인되었고 또한 항산화, 숙취해소 및 위염억제효과도 있다는 것이 밝혀졌다.

옻의 주성분은 우루시올(urushiol)이며 처음에는 무색투명하나 공기에 접촉하면 산화효소의 작용으로 검게 변하여 옻이 된다. 우루시올은 카테콜 화합물의 유도체로서 인체에 직접적인 독성을 나타내지는 않지만 피부에 닿았을 경우 세포에서 외부 화학물질에 대한 반응으로 면역체계를 활성화시켜 접촉성 피부염을 일으키게 된다. 따라서 옻나무를 식·의약품산업에 적용시키기 위해서는 필연적으로 아토피 유발성분인 우루시올을 제거시켜야만 한다.

우루시올을 제거하여 다양한 물리적 화학적 방법이 제시되기도 하였다.

이를 위하여 종래부터 다양한 방법이 시도된 바 있으며, 특히 옻 추출액을 생물전환법을 이용하여 라카아제 생산 균주로 발효시켜 옻 발효 추출액을 제조한 바 있다. 그러나 이 방법으로 제조된 옻 발효 추출물은 제조 초기의 항산화능이나 아질산염소거능은 우수하지만 시간 경과에 따라 그 활성이 감소되는 경향이 있으며, 또한 폴리페놀 및 플라보노이드 함량도 초기 제조 시에는 우수하지만 시간 경과에 따라 급격히 감소하는 문제점이 있었다.

선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-1320149호(공고일 : 2013.10.23)에는 우루시올 저감화 처리된 옻, 이의 추출물 및 이들의 제조방법이 개시되어 있다. 이러한 우루시올 저감화 처리된 옻, 이의 추출물 및 이들의 제조방법은, 옻을 과초산 용액으로 과초산 처리하는 단계와, 상기 과초산 용액으로 처리한 옻과 용매의 혼합물을 끓인 다음, 불용성 물질을 걸러내어 추출물을 생성하는 단계로 이루어진다. 이러한 우루시올 저감화 처리된 옻, 이의 추출물 및 이들의 제조방법에 의하면, 과초산으로 옻을 처리함으로써, 옻의 우루시올의 카테콜링(catecholing)의 수산화기(-OH)에 작용하여 세미퀘논 라디칼(semiquinone radical)이 생성 가능성이 매우 높아져서 옻의 우루시올이 라디칼화되어 불안정한 라디칼들의 중합반응으로 더 이상 옻이 생체에 알레르기(allergy) 반응을 일으키지 않게 효과가 제공되는 것이다.

그러나, 이러한 선행기술은 우루시올을 저감하기 위하여 과초산 처리를 해야 하는 문제점이 있었다. 즉, 식용으로 사용되는 옻 추출물의 우루시올을 저감하기 위하여 화학적 처리를 해야 하는 문제점이 있었던 것이다.

대한민국등록특허 제10-1320149호(공고일 : 2013.10.23)

본 발명의 목적은, 옻 추출물을 제조함에 있어서, 우루시올을 저감하거나 제거하기 위하여 발효법, 첨가법 또는 화학법을 적용하지 않고, 우루시올을 제거할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, a) 옻나무를 채취하는 단계;

b) 채취된 옻나무를 세절하는 단계;

c) 세절된 옻나무 30-50 중량%, 정수 50 - 70 중량%를 교반기에 투입한 후, 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하되, 수증기가 배출되도록 교반기의 상부를 개방하거나 수증기 배출구가 마련된 교반기를 사용하여 옻을 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하는 단계; 및

d) 추출된 옻 추출물을 여과기로 통과시켜 이물질과 고형물을 걸러내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,

옻 추출물 추출방법에 의해 달성된다.

상기 c) 단계는, c-1) 50 - 70℃의 온도로 가열하는 저온 안정화 단계; 및 c-2) 상기 저온 안정화 단계를 진행한 후, 80 - 95℃의 온도로 가열하는 고온가열 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 c-1) 단계는, 50 - 70℃의 온도로 가열하되, 최초 50 - 70℃로 가열하는 저온 가열단계와, 상기 저온 가열단계 진행 후, 50℃로 냉각하는 저온 냉각단계를 반복하고, 상기 c-2) 단계는, 80 - 95℃의 온도로 고온 가열하되, 95℃로 가열하는 가열단계와, 상기 고온 가열단계를 진행한 후, 80℃로 냉각하는 냉각단계를 반복할 수 있다.

상기 저온 가열단계와 저온 냉각단계의 반복 수행은, 3 - 4시간 동안 수행하고, 상기 가열단계와 냉각단계의 반복 수행은, 10 - 12시간 동안 수행하여 수분을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 수증기 배출구에는, 우루시올일 포함된 수증기를 강제 배출시키기 위한 수증기 배출팬이 설치될 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전술한 옻 추출물 추출방법으로 추출된 것을 특징으로 하는 옻 추출물에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 옻 추출물을 열수추출법으로 추출하되, 저온가열과 고온가열로 구분하여 가열하고, 저온가열과 고온가열시에 가열과 냉각을 반복함으로써, 옻에 포함된 우루시올을 용이하고 안정적으로 제거할 수 있고, 영양소의 파괴를 최소화시킬 수 있으며, 화학성분을 이용하여 추출하지 않음으로 인체에 무해한 옻 추출물을 추출할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 수증기의 배출이 수증기 배출팬에 의해 신속하게 이루어지므로, 우루시올의 제거가 용이하고 신속하며 완전하게 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 옻 추출물 추출방법을 도시한 블럭도이다.
도 2a,2b는 도 1에 도시된 옻 추출물 추출방법의 저온 안정화 단계 및 고온 가열단계를 설명하기 위한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 옻 추출물 추출방법을 도시한 블럭도이고, 도 2a,2b는 도 1에 도시된 옻 추출물 추출방법의 저온 안정화 단계 및 고온 가열단계를 설명하기 위한 그래프이다.

도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 옻 추출물 추출방법은, 옻 추출물을 추출함에 있어서, 가열 및 교반 행위만을 통하여 우루시올이 제거된 옻 추출물을 얻기 위한 것으로, 옻나무를 채취하는 단계와, 채취된 옻나무를 세절하는 단계와, 세절된 옻나무 30-50 중량%, 정수 50 - 70 중량%를 교반기에 투입한 후, 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하는 단계와, 추출된 옻 추출물을 여과기로 통과시켜 이물질과 고형물을 걸러내는 단계를 포함하여 이루어진다.

이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

a) 옻나무 채취단계(S1)

옻나무 채취단계는, 옻나무는 잎을 제거한 줄기와 가지 등을 이용한다. 옻의 최대 추출을 위해서 대략 4 - 5년생 옻나무를 이용하는 것이 바람직하다.

b) 옻나무 세절단계(S2)

옻나무 세절단계는, 전술한 옻나무 채취단계에서 채취된 옻나무에 포함된 이물질 등을 제거한 후, 옻의 추출이 원활하게 이루어지도록 소정의 크기로 세절한다. 이러한 세절단계는 옻의 추출수율을 높이고, 옻의 추출이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것이다.

c) 옻 추출단계(S3)

옻 추출단계는, 세절된 옻나무 30-50 중량%과 정수 50 - 70 중량%를 가열수단인 열선을 구비한 교반기에 투입한 후, 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하는 단계이다. 이때, 교반기는 수증기가 배출되도록 상부를 개방하거나 수증기 배출구를 교반기에 마련하여 사용하는 것이 바람직하다. 이는 옻 추출시에 발생되는 수증기가 원활하게 배출되도록 하여 휘발성인 우루시올이 수증기와 함께 배출되어 제거 되도록 하기 위한 것이다.

이러한 옻 추출단계(S3)를 보다 구체적으로 설명한다.

교반기에 세절된 옻나무 30-50 중량%와 정수(정제된 물) 50 - 70 중량%를 투입하여 혼합하는 것은, 세절된 옻나무로부터 옻이 원활하게 녹아 추출되도록 하기 위한 것이다. 만약, 옻나무가 30중량% 이하로 첨가될 경우에, 추출되는 옻의 농도가 너무 낮고, 50중량% 이상으로 첨가될 경우에는 정수의 양이 너무 적어 교반이 원활히 이루어지지 않는다. 따라서, 옻나무 40중량%와 정수 60중량%를 혼합하는 것이 바람직하다.

한편, 옻 추출단계(S3)는, 저온 안정화 단계(S3-1)와 고온가열 단계(S3-2)를 포함한다.

저온 안정화 단계(S3-1)는, 교반기 내부를 50 - 70℃의 온도로 가열하여 옻나무와 정수를 급격하게 고온으로 가열하지 않고, 저온에서 1차로 가열하여 급격한 고온 가열로 인한 영양소 파괴 및 넘침 등을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해서, 최초 50 - 70℃로 가열하는 저온 가열단계와, 저온 가열단계 진행 후, 50℃로 냉각하는 저온 냉각단계를 반복한다. 즉, 도 2a에 도시된 바와 같이, 대략 3 - 4시간 동안 65 - 70℃로 1시간 또는 1시간 30분 정도 가열하다가, 50℃로 냉각시키는 과정을 반복하는 것이다.

이때, 옻 혼합물을 50℃ 이하로 냉각할 경우에 다시 70℃로 가열하는 과정에서 연료를 많이 소비하여야 하고, 승온에 필요한 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 따라서, 저온 냉각단계는 50℃로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 전술한 저온 안정화 단계(S3-1)를 수행한 후, 고온가열 단계(S3-2)를 수행한다. 즉, 교반기를 80 - 95℃의 온도로 고온 가열하되, 혼합물이 95℃가 될 때까지 가열하는 가열단계와, 가열단계를 진행한 후, 혼합물을 80℃가 되도록 냉각하는 냉각단계를 반복하는 것이다. 이러한 고온가열 단계(S3-2)는 가열온도가 95℃가 넘지 않도록 하고, 다시 80℃로 냉각하는 과정을 반복함으로써, 옻 성분이 추출된 추출물이 끓음으로 인하여 넘치지 않게 되고, 100℃가 넘은 온도로 가열할 경우에 발생할 수 있는 인체에 유익한 영양소의 파괴를 막을 수 있다.

이러한 가열단계와 반복단계는 대략 10 - 12시간 동안 반복한다. 이 과정에서, 옻 추출물의 농도는 높아진다. 즉, 교반이 계속 이루어지면서 가열단계와 냉각단계가 10 - 12시간 동안 반복됨으로써, 옻 성분이 녹은 정수에서 수증기가 발생되어 우루시올 성분과 함께 외부로 배출되고, 이 과정에서 교반에의 수분함량이 낮아지게 되므로, 옻 추출물의 농도는 높아질 수 있는 것이다.

한편, 수증기 배출구(도면에 도시되지 않음)에는 수증기의 신속한 배출을 위한 수증기 배출팬(도시되지 않음)이 마련된다. 이 수증기 배출팬은 옻 추출물에서 발생되는 수증기와 수증기에 포함된 우루시올을 교반기로부터 신속하게 배출함으로써, 우루시올의 제거시간을 단축할 수 있게 된다. 그리고, 교반기의 상부에 설치되는 수증기 배출구는, 도면에 도시되지 않았으나, 내측면에 수증기가 접촉되어 맺히는 물방울이 다시 교반기로 떨어지지 않도록 하기 위하여, 교반기의 상부 직경보다 크게 형성된 갓 형상의 모음판이 설치되거나, 수증기를 교반기의 상부 측면부로 강제 배출하도록 교반기의 측면에 설치될 수도 있다. 이러한 구조에 의해 수증기에 의해 맺힌 물방울이 다시 교반기로 떨어지는 현상이 방지될 수 있다.

d) 여과단계(S4)

여과단계(S4)는, 가열 및 교반을 동시에 수행하여 추출된 옻 추출물을 여과기로 통과시켜 이물질과 고형물을 걸러낸다.

이러한 여과단계(S4)를 거쳐 우루시올이 제거된 옻 추출물을 얻을 수 있는 것이다.

전술한 바와 같이, 세절된 옻나무와 정수를 가열수단을 구비한 교반기에 투입한 후 가열과 교반을 동시에 수행하면서, 저온 안정화 단계(S3-1)를 진행하면서 가열과 냉각을 반복하고, 이어서 고온가열 단계(S3-2)를 진행하면서 가열과 냉각을 반복함으로써, 옻에 포함된 우루시올은 수증기와 함께 제거되고, 100℃ 이하의 온도로 가열하게 되므로, 과도한 온도 상승으로 인한 넘침이 방지될 뿐만 아니라, 다양한 영양소의 파괴를 방지할 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

S1 : 채취단계 S2 : 세절단계
S3 : 옻 추출단계 S3-1 : 저온 안정화 단계
S3-2 : 고온가열 단계 S4 : 여과단계

Claims (6)

1. a) 옻나무를 채취하는 단계;
   b) 채취된 옻나무를 세절하는 단계;
   c) 세절된 옻나무 30-50 중량%, 정수 50 - 70 중량%를 교반기에 투입한 후, 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하되, 수증기가 배출되도록 교반기의 상부를 개방하거나 수증기 배출구가 마련된 교반기를 사용하여 옻을 교반하면서 가열하여 옻 추출물을 추출하는 단계; 및
   d) 추출된 옻 추출물을 여과기로 통과시켜 이물질과 고형물을 걸러내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   옻 추출물 추출방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 c) 단계는,
   c-1) 50 - 70℃의 온도로 가열하는 저온 안정화 단계; 및
   c-2) 상기 저온 안정화 단계를 진행한 후, 80 - 95℃의 온도로 가열하는 고온가열 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   옻 추출물 추출방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 c-1) 단계는,
   50 - 70℃의 온도로 가열하되, 최초 50 - 70℃로 가열하는 저온 가열단계와, 상기 저온 가열단계 진행 후, 50℃로 냉각하는 저온 냉각단계를 반복하고,
   상기 c-2) 단계는,
   80 - 95℃의 온도로 고온 가열하되, 최초 95℃로 가열하는 가열단계와, 상기 가열단계를 진행한 후, 80℃로 냉각하는 냉각단계를 반복하는 것을 특징으로 하는,
   옻 추출물 추출방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 저온 가열단계와 저온 냉각단계의 반복 수행은, 3 - 4시간 동안 수행하고,
   상기 고온 가열단계와 고온 냉각단계의 반복 수행은, 10 - 12시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는,
   옻 추출물 추출방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 수증기 배출구에는,
   우루시올일 포함된 수증기를 강제 배출시키기 위한 수증기 배출팬이 설치되는 것을 특징으로 하는,
   옻 추출물 추출방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 옻 추출물 추출방법으로 추출된 것을 특징으로 하는,
   옻 추출물.
   
   

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