KR20170070879A - 옥수수 피로부터 페룰린산을 고순도, 고수율로 제조하는 방법 - Google Patents

옥수수 피로부터 페룰린산을 고순도, 고수율로 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡물 부산물인 옥수수 피로부터 고기능성 물질인 페룰린산을 추출, 분리정제, 제품화 하는 일련의 제조 방법에 관한 것으로 더욱 자세하게는 곡물 부산물인 옥수수 피로부터 신규한 방법을 통해 페룰린산을 고수율로 추출하고, 추출된 페룰린산을 경제적 방법을 통해 고수율, 고순도로 분리정제 하여 제품화하는 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 페룰린산 제조 방법은 옥수수 피를 원료로 이용하여, 고부가가치 소재인 페룰린산을 경제적으로 제조할 수 있으며, 특히 고순도의 페룰린산을 높은 수율로 제조할 수 있어 페룰린산의 대량 생산에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

옥수수 피로부터 페룰린산을 고순도, 고수율로 제조하는 방법 {Method for producing ferulic acid from corn bran with high-purity and high-yield}
본 발명은 곡물 부산물인 옥수수 피로부터 고기능성 물질인 페룰린산을 제조하는 방법에 관한 것으로 더욱 자세하게는 곡물 부산물인 옥수수 피로부터 신규한 방법을 통해 페룰린산을 고수율로 추출하고, 추출된 페룰린산을 경제적 방법을 통해 고수율, 고순도로 분리정제하여 제품화하는 제조 방법에 관한 것이다.
현재 페룰린산은 천연 항산화 및 자외선 흡수 소재, 미백 소재로서 세계적으로 시장 개척 중에 있으며, 알츠하이머 유발 물질인 베타-아밀로이드 축적 억제 임상 보고로 인해 항알츠하이머 소재로도 주목을 받고 있다 (Nutrients, 2015, 7 (7): 5764-5782). 또한, 바닐라 향료 (Vanillin)의 원료로 큰 수요가 있어 페룰린산의 기능성과 성장 가능성은 매우 높다고 볼 수 있다 (Appl Biochem Biotechnol, 2013, 169 (4): 1353-1372).
하지만 종래 상업적으로 생산되는 페룰린산은 미강유 제조과정에서 탈산되는 부산물 (원유 탈산 soap)을 원료로 하여, IPA, 헥산 (Hexane), 에탄올 (Ethanol)과 같은 용매들을 활용하여 분해, 분리 과정을 진행하고, 이러한 일련의 과정을 통해 고순도로 정제 (98 % 이상)하여 제품화되는 것이었다. 상기 기술은 1992년 일본 쌀 가공 회사인 쯔노社에서 최초로 특허화한 것으로 (한국등록특허 제0095539호), 이를 이용하여 페룰린산이 상업적으로 제조, 판매되고 있다.
상기 기술은 미강유 부산물을 활용하는 형태에서는 합리적인 공법을 가지고 있으나, 페룰린산의 공업적 대량생산의 측면에서는 한계가 있는 것이 사실이다. 즉, 미강유의 생산 및 판매는 자유로운 시장구조를 가지고 있지 않고, 미강유 생산 업체만이 원재료 확보가 용이하므로, 본 공법은 페룰린산의 상업적 저변화를 통한 시장확장에 큰 단점을 보이고 있다.
옥수수의 전분 제조 과정에서 부산물로 대량 얻어지는 옥수수 피 (corn bran)는 비소화성 다당류와 회분을 많이 함유하고 있어, 고부가가치 산업에 활용되지 못하고 현재 거의 대부분 사료에 첨가하여 사용되고 있다. 한편, 페룰린산은 곡물 내에서 리그닌 내 폴리페놀 성분으로 존재하며, 곡물 중 옥수수 피에서의 함량이 2.6 ~ 3.3 %로 미강 내 0.9 % 수준보다 많이 포함되어 있다. 따라서 미활용 옥수수 피로부터 고가의 생리활성 물질 소재인 페룰린산을 추출, 정제하는 기술은 기능성 신소재 개발 측면에서 매우 유용하고 반드시 필요하다 할 수 있다.
페룰린산은 곡물 내에서 추출이 용이한 자유형으로 존재하는 것이 아니라, 상기 기술한 내용과 같이 세포벽 구성성분인 아라비노키실란과 에스터 결합 (ester linkage)에 의해 강하게 결합된 형태로 존재하고 있다. 이러한 이유로 일반적으로 곡물류로부터 페룰린산을 분리하기 위해서는 매우 복잡한 과정이 필요하며, 그 수율의 미미함으로 인해 경제적 생산이 어렵다. 또한, 페룰린산은 옥수수 피 건조 중량에 미량 포함되어 있어 저순도로 추출되며, 이를 고순도 (98 % 이상)의 페룰린산으로 분리, 정제하는 것은 매우 어렵다.
이에 본 발명자들은 상기의 단점을 극복하고자 경제적 곡물원료인 옥수수 피로부터 페룰린산을 고수율, 고순도로 제조하기 위해 예의 노력한 결과, 신규한 방법을 통한 추출, 분리정제 과정을 진행하여 가장 효과적이고 경제적인 방법으로 페룰린산을 고순도로 제조할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 (a) 옥수수 피를 알칼리 용액과 반응시켜 페룰린산 (ferulic acid)을 포함하는 조추출물을 수득하는 단계; (b) 상기 수득한 조추출물로부터 전분을 제거하는 단계; 및 (c) 옥수수 피 추출 잔사를 세척하는 단계를 포함하는, 페룰린산의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 페룰린산을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 (a) 옥수수 피를 알칼리 용액과 반응시켜 페룰린산 (ferulic acid)을 포함하는 조추출물을 수득하는 단계; (b) 상기 수득한 조추출물로부터 전분을 제거하는 단계; 및 (c) 옥수수 피 추출 잔사를 세척하는 단계를 포함하는, 페룰린산의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에서는 경제적 곡물원료인 옥수수 피로부터 페룰린산을 제조하기 위한 최적의 공정을 확립하고자, 다양한 조건에서 페룰린산을 추출, 분리정제하고 이를 비교, 평가하여 최적화된 고순도, 고수율의 페룰린산 제조 방법을 개발하였다.
본 발명에서, 용어 "페룰린산 (ferulic acid)"은 1866년 식물의 레진에서 최초로 추출된 물질로서, 하이드록시시나나믹산 (hydroxycinnamic acid) 또는 3-(4-하이드록시-3-메톡시페닐)-2-프로페노익산 (3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-propenoic acid) 등으로 명명되며, 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.
[화학식 1]
Figure pat00001
페룰린산은 항산화, 자외선 흡수, 항알츠하이머 등의 효과가 보고되어 다양한 분야에서 사용될 수 있는 고부가가치의 화합물이나, 이를 경제적으로 고순도로 제조할 수 있는 제조 방법이 필요한 실정이다. 이에, 본 발명자들은 종래 페룰린산을 생산하는 원료인 미강유 대신, 이 보다 페룰린산 함량이 더욱 높고 원료 확보가 용이한 곡류 부산물인 옥수수 피로부터 페룰린산을 고순도, 고효율로 제조하였다. 이하, 본 발명의 페룰린산 제조 방법을 상세히 설명한다.
(a) 단계는 옥수수 피를 알칼리 용액과 반응시켜 페룰린산 (ferulic acid)을 포함하는 조추출물을 수득하는 단계이다.
본 발명에서 용어, "옥수수 피 (corn bran)"는 옥수수의 외피 부위를 의미한다. 옥수수 피는 옥수수의 전분 제조 과정에서 부산물로 수득할 수 있어, 페룰린산을 제조하기 위한 원재료로 저렴하며 확보가 용이하다는 장점이 있다. 본 발명에서 상기 옥수수 피는 옥수수를 가공하는 공정에서 부산물로 수득한 것일 수 있고, 페룰린산 제조를 위해 직접 옥수수로부터 분리되는 것일 수 있으나, 본 발명의 제조 방법을 통해 페룰린산을 생산할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 페룰린산 제조 방법에서는 먼저 옥수수 피로부터 페룰린산을 포함하는 조추출물을 수득하는 단계를 거친다. 특히, 본 발명에서는 알칼리 추출을 이용하여 조추출물을 수득하는 것을 특징으로 하며, 이는 옥수수 피를 알칼리 용액과 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면 알칼리 추출은 열수 추출, 산 추출 및 효소 추출에 비해 현저히 높은 수준의 페룰린산 추출 수율을 보일 수 있다.
알칼리 추출을 위한 용매는 특별히 그 종류가 제한되는 것은 아니고 염기성 조건에서 페룰린산을 추출하기에 적당한 알칼리 용매를 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 알칼리 용매는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 당업자는 페룰린산 추출 수율 및 용매 가격 등을 고려하여 적절한 용매를 선택할 수 있다. 또한, 상기 알칼리 용액은 0.5 % 내지 1.5 % (w/w), 구체적으로는 0.75 % 내지 1.25 %, 더욱 구체적으로는 1 % 농도로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
알칼리 추출은 옥수수 피와 알칼리 용액을 잘 혼합한 뒤 반응시키는 방식으로 수행될 수 있다. 구체적으로 상기 옥수수 피 및 알칼리 용액을 1 : 3 내지 1 : 15의 고액비로 혼합한 뒤, 60 ℃ 내지 100 ℃에서 1 시간 내지 24 시간 반응시켜 조추출물을 수득할 수 있고, 더욱 구체적으로 옥수수 피 및 알칼리 용액을 1 : 5 내지 1 : 10의 고액비로 혼합한 뒤, 65 ℃ 내지 95 ℃에서 1.5 시간 내지 24 시간 반응시켜 조추출물을 수득할 수 있으며, 가장 구체적으로 옥수수 피 및 알칼리 용액을 1 : 7의 고액비로 혼합한 뒤, 75 ℃에서 2 시간 반응시켜 조추출물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 이에 제한되는 것은 아니나, (a) 단계는 상기 반응으로 수득된 조추출물을 여과하여 고형물을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
(b) 단계는 상기 수득한 조추출물로부터 전분을 제거하는 단계이다.
본 발명에서 옥수수 피는 옥수수 전분 제거 공정 후 발생하는 부산물일 수 있으므로, 잔여 전분이 존재할 수 있다. 전분에 의해 공정 중 점성이 발생하게 되면 추출액 회수 공정 및 그 이후의 분리정제 공정에서 효율 저해를 야기할 수 있다. 이에 추출 수율을 극대화하기 위해서는 전분 제거 공정을 수행할 수 있다.
상기 전분을 제거하는 단계는 이에 제한되는 것은 아니나, 특히 효소반응을 통해 수행되는 것일 수 있고, 구체적으로 (a) 단계로부터 수득한 조추출물과 액화효소 (α-amylase), 당화효소 (glucoamylase), 또는 액화효소 및 당화효소를 모두 반응시키는 효소 반응을 통해 수행되는 것일 수 있다.
상기 액화효소 및 당화효소는 전분을 당으로 가수분해하는 반응을 촉매하는 효소를 말하며, 이러한 효소 반응을 통해 조추출물에 존재하는 잔여 전분이 제거될 수 있다.
상기 당화효소 및 액화효소는 구체적으로, 0.1 내지 1.0 % (w/w)의 농도, 더욱 구체적으로 0.5 내지 1.0 %의 농도로 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 효소 농도, 반응 온도 및 반응 시간은 상기 조추출물로부터 전분을 효과적으로 제거할 수 있다면, 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
상기 전분 제거 단계를 통해 조추출물의 점도가 개선되고 이를 통해 추출물의 회수율이 향상될 수 있으며, 추출 후 공정인 분리정제 공정에서의 효율성이 향상될 수 있다.
(c) 단계는 옥수수 피 추출 잔사를 세척하는 단계로서, 고체 원료 추출 특징 상 잔사 세척을 통해 보다 높은 추출 수율을 얻기 위한 것이다.
상기 잔사 세척은 이에 제한되는 것은 아니나, 옥수수 피 잔사의 1 내지 10 배수, 구체적으로는 5 배수의 물을 사용하여 수행되는 것일 수 있다.
상기 제조 방법은 추가로 페룰린산을 분리정제하는 단계를 포함할 수 있다.
즉, 옥수수 피로부터 알칼리 추출, 전분 제거 및 잔사 세척 공정을 수행하여 높은 수율로 페룰린산을 추출한 뒤 이를 분리정제함으로써 제품화가 가능한 수준의 고순도의 페룰린산을 수득할 수 있다.
본 발명에서 상기 분리정제 단계는 당업계에 공지된 다양한 분리정제 공정을 통해 수행될 수 있고 특별히 제한되는 것은 아니나, 특히 활성탄을 이용한 1 차 정제 공정, 및 흡착 수지를 이용한 2 차 정제 공정을 통해 수행되는 것일 수 있다.
옥수수 피에는 페룰린산이 3 % 미만으로 매우 적은 수준으로 존재하므로, 페룰린산의 제품화를 위해서는 정제 공정에서 순도 향상이 중요하다. 이에 본 발명자들은 다양한 정제 방법들을 비교, 확인한 결과 활성탄을 이용한 1 차 정제 공정, 및 흡착 수지를 이용한 2 차 정제 공정을 통해 가장 효율적으로 페룰린산을 고순도화할 수 있음을 확인하였다.
상기 활성탄을 이용한 1 차 정제 공정에 있어서, 활성탄은 입상 활성탄 또는 분말 활성탄을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 활성탄은 추출액 대비 0.1 % 내지 2 % (w/v)의 농도, 구체적으로 1 % 농도로 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
활성탄을 이용한 정제 공정은 (1) 페룰린산의 활성탄 흡착 현상을 이용한 활성탄 흡착 단계, (2) 페룰린산 외 유기물을 제거하기 위한 열수 세척 단계, (3) 페룰린산을 회수하기 위한 페룰린산 탈착 단계, 및 (4) pH에 따라 침전되는 고형물을 제거하기 위한 pH 조정 단계로 수행될 수 있다.
상기 탈착 단계는 알칼리 용매를 이용하여 수행되는 것일 수 있고, 알칼리 용매는 구체적으로 수산화나트륨 또는 수산화 칼륨일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 알칼리 용매는 0.01 내지 0.5 % (w/w) 농도, 구체적으로 0.05 내지 0.1 % (w/w) 농도로 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 1 차 정제 공정 중 pH 조정 단계는, 상기 페룰린산 탈착 단계를 통해 탈리된 공정액의 pH를 3 내지 4로 보정하여 불순물을 침전시켜 제거하는 것일 수 있다.
상기 흡착 수지를 이용한 2 차 정제 공정은 1 차 정제 공정으로부터 수득한 공정액을 흡착 수지에 흡착시키는 단계 및 이로부터 페룰린산을 탈착시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 흡착 수지의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 PAD900, Mn100, HP20 및 PAD600 등을 사용할 수 있다.
상기 흡착 수지에 흡착된 페룰린산을 탈착시키는 단계는 15 내지 35 % (w/w), 구체적으로 20 내지 30 % (w/w), 더욱 구체적으로 30 % (w/w)의 에탄올 용매를 이용하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
나아가, 본 발명의 페룰린산 제조 방법은 페룰린산을 제품화할 수 있는 수준의 순도로 확보하기 위해, 분리정제된 페룰린산을 결정화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 결정화 단계는 당업계에 일반적으로 공지된 방법을 통해 당업자가 적절히 수행할 수 있다. 예컨대, 이에 제한되는 것은 아니나 상기 결정화 단계는 (1) 탈리 분획분의 농축, (2) 침전물 열수 용해, (3) 온도 하강에 의한 결정화 진행, 및 (4) 페룰린산 결정 회수 단계로 수행될 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 페룰린산을 제공한다.
본 발명의 페룰린산 제조 방법은 옥수수 피를 원료로 이용하여, 고부가가치 소재인 페룰린산을 경제적으로 제조할 수 있으며, 특히 고순도의 페룰린산을 높은 수율로 제조할 수 있어 페룰린산의 대량 생산에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 온도에 따른 페룰린산 추출 수율의 변화를 나타낸 것이다.
도 2는 효소를 이용한 페룰린산 추출 수율 향상을 나타낸 것이다.
도 3은 당화효소 농도에 따른 추출 수율을 나타낸 것이다.
도 4는 잔사 세척에 따른 추출 수율을 나타낸 것이다.
도 5는 당화효소 처리 시기에 따른 추출 수율을 나타낸 것이다.
도 6a 및 6b는 HPLC 분석을 통한 페룰린산의 순도 평가를 나타낸 것이다. 6a는 페룰린산 표준품의 순도 평가, 6b는 옥수수 피로부터의 페룰린산 제조품 순도 평가를 나타낸 것이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 옥수수 피로부터 페룰린산의 추출법 스크리닝
옥수수 가공 공정 중 발생되는 부산물인 옥수수 피를 원료로 고부가가치 소재인 페룰린산의 가장 효과적인 추출방법을 선정하기 위해 열수추출, 산추출, 알칼리추출, 및 효소추출을 진행하여 이들을 비교하였고, 본 과정을 통해 가장 우수한 결과를 확보한 추출방법을 토대로 이 후 공정의 최적화를 진행하였다.
추출 후 페룰린산 함량 및 수율 평가를 위해 표준분석법을 수립하였으며, 이를 통해 각 추출한 용액 내 페룰린산 분석을 진행하였다. 페룰린산의 표준 분석법은 다음과 같다.
(1) 원료를 3 개의 캡튜브에 100 mg 칭량하였다.
: 원료의 수분함량을 동시측정하며, 페룰린산 순정품 (Sigma, > 99 %)을 대조군으로 함께 비교함.
(2) 2 M NaOH 5 ml를 첨가한 뒤, 마개로 밀폐하였다.
(3) 45 ℃ 항온수조에 반응을 실시하며 간헐적으로 흔들어 교반하였다.
　 : 3 개의 캡튜브를 각각 10 / 20 / 40 시간 가수분해를 실시하는 것을 권장하지만, 원료에 따라 가수분해시간은 유동적임.
(4) 가수분해가 완료된 샘플은 강하게 교반해 준 뒤, 정치 이후 상등액 약 2 ~ 3 ml을 채취하여 원심분리를 실시하였다.
(5) 원심분리 상등액을 채취하여, 0.45 μm 필터를 실시하였다.
(6) 필터액 1 ml를 채취하여, 용매 분리/회수를 위한 튜브로 옮겼다.
(7) 회수된 1 ml에 35 % HCl 0.2 ml을 가하여 중화시켰다.
(8) 중화된 1 ml에 에틸 아세테이트 (Ethyl Acetate)를 3 ml 투입하여 교반/정치 후 상등액을 회수하였다. 이러한 과정을 총 5 회 반복하여, 페룰린산을 회수하였다.
(9) 약 15 ml의 회수된 에틸 아세테이트는 60 ℃의 진공원심건조기에서 건조하여 용매를 완전 제거하였다.
(10) 용매가 제거된 고형물에 5 ml의 50 % MeOH를 투입하여 완전 용해시켰다 (표준품은 250 ml로 정용).
(11) HPLC (column: Capcellpak 18) 분석을 희석 없이 실행하였다.
또한 최적 추출법 선정을 위한 각 추출 조건은 다음과 같이 수행하였다.
(1) 산 추출
옥수수 피 (100 g)와 1 % H2SO4 (1 L)를 넣고 120 ℃에서 1.5 시간 동안 반응시켰다. 이후 CaCO3를 통해 중화 후 여과를 진행하였다. HPLC (Capcellpak 18 컬럼)를 통해 여과액으로부터 페룰린산을 분석하였다. 산에 의해 파괴되는 페룰린산 함량을 확인 하기 위해 페룰린산 표준품 (sigma, > 99 %)을 동일한 산 추출 조건 (1 % H2SO4, 120 ℃, 1.5 시간)에서 반응시켰다. 또한 온도에 의해 파괴되는 함량을 파악하기 위해 페룰린산 표준품을 순수 멸균수에서 120 ℃에서 1.5 시간 동안 반응 시켜서 페룰린산의 파괴율을 확인하였다.
(2) 효소 추출
옥수수 피 (60 g)와 멸균수 300 g을 혼합하여 잘 섞어주었다. 이 후 각 효소 5 %가 되도록 넣고 혼합 후, 45 ℃ 쉐이킹 인큐베이터 (shaking incubator)에서 15 시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 후 여과 과정을 거쳐서 고형물 제거 후, HPLC를 통해 여과액으로부터 페룰린산을 분석 하였다.
(3) 알칼리 추출
옥수수 피 (100 g)에 1 % NaOH 또는 1 % KOH를 각각 500 ml 넣어주어 잘 혼합한 후 각 75 ℃ 또는 95 ℃ 온도에서 2 시간 동안 반응 시켰다. 반응 후 여과 과정을 거쳐 고형물을 제거 후, HPLC를 통해 여과액으로부터 페룰린산을 분석 하였다.
(4) 열수 추출
옥수수 피 (100 g)에 멸균수 1 L를 혼합한 후, 교반을 통해 혼합하였다. 이 후 120℃, 140℃, 160℃ 각각의 온도에서 1시간 동안 반응을 진행하고, 이 후 여과 과정을 거쳐 고형물을 제거하였다. HPLC를 통해 여과액으로부터 페룰린산을 분석 하였다.
상기 기술한 추출법 및 분석법을 통해 옥수수 피 내 추출된 페룰린산의 수율을 분석하였다 (표 1).
옥수수 피로부터 페룰린산 추출을 위한 추출법 탐색
추출법 촉매 원료
(mg) 		온도
(℃) 		시간
(hr) 		수율
(%)
대조군 　 페룰린산
(sigma, > 99 %) 		120 1 95.67
열수 추출 증기 옥수수 피 120 1 5.32
옥수수 피 140 1 25.33
옥수수 피 160 1 39.02
산 추출 1 % H2SO4 옥수수 피 120 1.5 5.83
알칼리 추출 1 % NaOH 옥수수 피 75 2 55.58
1 % KOH 옥수수 피 95 2 61.61
효소 추출 Shearzyme 옥수수 피 45 15 -
Viscozyme L 옥수수 피 45 15 3.13
Pectinex 옥수수 피 45 15 2.88
Celluclast 옥수수 피 45 15 5.15
Novarom 옥수수 피 45 15 3.42
cytolase 옥수수 피 45 15 6.12
sumizyme 옥수수 피 45 15 8.34
Rapidase 옥수수 피 45 15 3.34
그 결과, 열수 추출 경우 최대 수율은 160 ℃에서 39 % 수준인 것으로 확인되었다. 산 추출의 경우 수율이 약 5.8 %로 나타났으나, 산에 의한 파괴율 분석 시 94.17 %의 파괴율이 나타났다. 이로부터 페룰린산의 경우, 산 추출 시 물질 가수분해가 일어나 적합한 추출 방법이 아님을 확인 할 수 있었다. 효소 추출은 구조 단백질 분해능을 가진 상업효소를 구입하여 진행하였다. 바이오매스 (Biomass) 내 페룰린산은 아라비노키실란 형태에서 리그닌과의 복합체 구조를 형성하고 있다. 이러한 리그닌과 아라비노키실란의 에스터 결합을 효소적으로 분해할 수 있는 기작은 페룰로일에스터라제 (feruloylesterase)를 통해 가능하다. 본 페룰로일에스터라제의 활성을 가진 상업 효소를 우선적으로 선택하였으며, 상기 기술한 효소 추출 방법을 이용해 추출을 진행하였다. 추출 결과, 대부분 효소에서 10 % 미만의 저조한 추출 수율을 나타내는 것으로 파악되었다. 효소를 통한 단독 추출은 선택적 추출의 장점은 있을 수 있으나, 리그닌과 아라비노키실란의 에스터 결합 모두 분해 할 정도의 에너지는 부족함을 확인하였다. 알칼리 추출은 1 % NaOH 또는 1 % KOH를 이용하여 진행하였다. 각 촉매제 활용 시 추출율은 55.6 %, 61.6 % 수준으로 기타 추출방법에 비해 월등한 추출율을 보였다.
따라서 본 발명자들은 여러 추출방법을 검토 해 본 결과, 옥수수 피에서 페룰린산의 추출은 알칼리 추출에 의한 것이 가장 효율적임을 확인 하였다. 또한 NaOH와 KOH 비교 시 가격이 보다 저렴한 NaOH가 보다 효과적인 것으로 판단하여 향후 추출 조건 최적화 테스트는 NaOH를 활용하였다.
실시예 2. 페룰린산의 고수율 추출을 위한 최적 조건 수립
본 발명자들은 보다 고수율의 페룰린산 확보 및 추출 이후 정제 공정의 효율성을 감안하여 추출 조건의 최적화를 진행하였다. 우선 알칼리 촉매제의 최적 농도와 반응시간을 확보하기 위해 원료 (옥수수 피) 100 g에 NaOH를 농도 별 (0 %, 0.5 %, 0.75 %, 1 %)로 첨가하였다. NaOH 용액 첨가 시 원료와 용액의 고액비는 1 : 5를 유지 하였으며, 추출온도는 95 ℃로 고정하여 진행하였다. 또한 최적 추출 시간을 확인하기 위해 각 시간 별 샘플링을 통해 페룰린산의 추출 수율을 확인하였다. 기술한 방법으로 확인 결과, 최대 추출 수율을 위한 NaOH의 농도는 1 %가 적절함을 확인할 수 있었다. 추출 시간은 추출 후 1.5 시간부터 3 시간 이내이면 거의 대부분의 추출이 이뤄짐을 결과를 통해 확인 하였다 (표 2).
알칼리 농도 및 시간에 따른 페룰린산 추출 수율 변화
구분 NaOH 0 % NaOH 0.5 % NaOH 0.75 % NaOH 1 %
추출 수율 ( % ) 추출 수율 ( % ) 추출 수율 ( % ) 추출 수율 ( % )
1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd
0 HR 0.07 0.22 5.01 2.48 8.84 5.75 10.32 9.25
1.5 HR 0.06 0.51 58.54 63.98 66.26 76.95 69.89 79.16
3 HR 0.16 1.05 59.03 56.47 60.05 71.53 67.72 73.87
6 HR 0.25 1.17 38.05 36.82 65.02 71.66 67.83 73.51
12 HR 0.17 1.58 19.74 11.71 52.66 48.94 65.37 65.90
24 HR 0.32 2.03 5.19 3.33 35.57 18.05 60.20 60.10
추출 수율에 영향을 미칠 수 있는 조건으로 원료와 알칼리 용액의 고액비를 들 수 있다. 하여 본 연구자들은 원료와 알칼리 용액의 고액비에 대한 최적비를 알고자 테스트를 진행하였다. 원료와 알칼리 용액의 고액비는 상업적 이용성을 고려하여 1 : 5, 1 : 7, 1 : 10의 비율로 진행을 하였다. 고액비 실험결과, 1 : 7 고액비와 1 : 10 고액비에서 매우 유사한 수율을 나타내었다 (표 3).
옥수수 피와 알칼리 용액 고액비에 따른 추출 수율 변화
구분 고액비 1:5 고액비 1:7 고액비 1:10
추출 수율 ( % ) 추출 수율 ( % ) 추출 수율 ( % )
NaOH 0.75% NaOH 1% NaOH 0.75% NaOH 1% NaOH 0.75% NaOH 1%
0 HR 8.84 9.25 4.17 4.11 4.73 1.45
1.5 HR 66.26 79.16 75.24 83.84 73.85 77.87
3 HR 60.05 73.87 74.57 81.56 74.26 79.51
6 HR 65.02 73.51 70.23 81.52 71.83 76.78
12 HR 52.66 65.90 73.12 75.31 72.05 83.59
24 HR 35.57 60.10 59.40 77.52 62.01 83.95
이에 상업적 적용 고려 시 용수 사용량과 폐수 발생량을 줄일 수 있는 1 : 7 고액비가 효율적이라 볼 수 있다.
또한 추출 시 온도 영향성을 확인 하고자 65 ℃ ~ 95 ℃의 온도 영역에서 추출 수율 효과를 확인 하였다 (도 1). 추출 온도 영향성 확인 결과, 65 ℃ ~ 95 ℃ 분포의 추출율이 유사하게 나타났으며, 상기 결과와 동일하게 1.5 시간 이후 추출율은 매우 유사한 분포도를 가졌다. 이는 1 % NaOH가 추출에 필요한 촉매적 효과를 대부분 나타내고 있는 것으로 판단된다.
실시예 3. 효소 적용 기술을 통한 추출 수율 향상
옥수수 가공 공정 부산물인 옥수수 피는 옥수수 전분 제거 공정 후 발생하는 부산물이기에 원료 (옥수수 피) 내 미제거된 전분이 존재한다. 전분은 공정 중 점성을 발생 시켜 추출 후 추출액 회수 공정 및 추출 이후 공정에 큰 저해를 일으킨다. 이에 본 발명자들은 알칼리 추출과 전분을 제거할 효소 기술을 혼합하여 추출 수율을 극대화 할 수 있는 방법을 연구하였다. 본 방법은 추출 수율 향상 및 추출 후 정제 공정 진행을 보다 원활하게 만드는 효과를 만들수 있다.
원료 내 전분 구조가 추출 수율에 미치는 영향을 확인하기 위해 옥수수 가공 공정에서 활용되는 액화효소 (α-amylase) 및 당화효소 (glucoamylase)를 활용하였다. 액화효소는 반응온도 95 ℃, 당화효소는 반응온도 65 ℃를 적용하였으며, 효소농도는 1 %로 고정하여 추출 효과를 파악하였다.
효소 적용성의 효과 분석을 위해 실험군은 다음과 같이 구성하였다: (1) 알칼리 추출 진행, (2) 당화효소 1 시간 적용 후 추출 진행, (3) 액화효소 3 시간 적용 후 당화효소 3 시간 반응, 그리고 추출 진행, (4) 액화효소 1 시간 적용 후 당화효소 1 시간 반응, 그리고 추출 진행. 이와 같이 4 가지 실험군을 구성하여 추출 수율 변화를 확인하였다 (도 2).
실험 결과, 추출 단독 진행에 비해 당화효소 및 액화효소를 활용한 실험군에서 월등히 높은 추출 수율이 나타남을 확인하였다. 또한 당화효소 단독 사용 보다는 액화효소와의 병행 사용이 추출 수율 및 물성 개선에 우수함을 알 수 있었다. 이는 상기 기술한 내용과 같이 전분 성분의 제거를 통해 점도가 개선되고 이를 통해 추출물의 회수율이 향상되기 때문인 것으로 파악된다. 본 과정을 통해 추출 후 공정인 정제공정에서의 효율성이 향상될 수 있다. 이에 본 발명자들은 옥수수 피에서 페룰린산의 추출공정은 본 효소기술과의 복합 활용이 가장 중요한 부분이라 평가한다.
또한, 효소 농도의 최적화를 위해 당화효소의 농도 별 추출 수율 변화를 평가하였다. 당화효소 (glucoamylase)를 0.1 %, 0.5 %, 1.0 %로 반응을 시켰으며, 반응 온도는 65 ℃, 반응 시간은 2 시간으로 진행하였다. 또한, 당화 후 추출은 1 % NaOH (75 ℃)에서 진행하였다.
페룰린산 추출 수율 향상 시 당화효소 농도의 영향성은 0.5 % 농도 이후 동일한 효과를 나타내었다. 이에 본 연구자들은 페룰린산 추출 수율 향상을 위한 당화효소 농도를 0.5 %로 최적화 할 수 있었다 (도 3).
상기 효소 처리 공정을 통해 수율을 향상 시켰으며, 추가적으로 고체 원료 추출 특징 상 잔사 세척을 통해 보다 높은 추출 수율을 얻을 수 있다. 이에 본 발명자들은 추출 후 추출 잔사 세척을 통해 추출 수율의 변화를 확인하였다. 추출 후 잔사 세척의 영향성을 확인하기 위해 다음과 같은 4 개의 실험군을 구성하였다: (1) 알칼리 추출, (2) 알칼리 추출 후 잔사 세척, (3) 당화효소 처리 및 알칼리 추출, (4) 당화효소 처리 및 알칼리 추출 후 잔사 세척.
이렇게 4 개의 실험군을 구성하여 테스트 한 결과, 잔사 세척 시 약 10 % 수준의 페룰린산을 추가 확보할 수 있었다. 또한 앞선 결과와 같이 당화효소를 반응 시켰을 경우, 당화효소와 반응하지 않은 실험군에 비해 약 13 % 이상 수율이 향상됨을 확인하였다 (도 4).
옥수수 피로부터 페룰린산을 추출 시 수율 극대화를 위해 효소 기술을 활용 할 수 있다는 것을 앞서 확인하였다. 이에 본 발명자들은 옥수수 피로부터 페룰린산 알칼리 추출 전후에 당화효소의 효과를 확인하고자 하였다. 또한 추출 후 회수율 향상을 위해 추출잔사의 세척을 통해 추가 수율이 증가될 것으로 기대하였다. 본 실험을 위해 다음과 같이 2 개의 실험군을 준비하였다: (1) 알칼리 추출 후 당화효소 (0.5 % glucoamylase, 65 ℃, 2 시간) 처리, 그리고 추출 잔사 세척 (원료 비 5 배수의 DW 사용) 진행, (2) 옥수수 피에 당화효소를 우선 처리 후 알칼리 추출 진행, 그리고 추출잔사 세척 진행. 이렇게 2 개의 실험군을 준비하여 추출 수율에 대한 평가를 진행하였다 (도 5).
실험 결과, 알칼리 추출 전 단계에서 당화효소 처리군 보다 알칼리 추출 후 단계에서 당화효소 처리하는 실험군에서 보다 높은 추출 수율을 나타내었다. 이에 본 연구자들은 추출 수율 극대화를 위한 당화효소 적용은 알칼리 추출 이후 단계로 최적화 할 수 있었다.
상기 기술한 바와 같이 옥수수 가공 공정 중 부산물인 옥수수 피로부터 효율적으로 페룰린산을 고수율로 추출하는 공정에 대한 최적화를 진행하였다. 향후 본 발명자들은 기술한 내용을 토대로 페룰린산 추출을 진행하였으며, 추출 공정액을 이용하여 고순도 분리정제 기술 개발을 진행하였다. 또한 페룰린산의 고순도 분리정제법 개발을 위한 향후 연구는 기술한 최적화 된 추출방법으로 진행하였다. 최적화된 추출방법은 다음과 같다. 옥수수 피와 물의 고액비 1 : 7 (표 3), 1 % NaOH (표 2), 75 ℃ 2 시간 (도 1) 조건으로 추출 후 당화효소 (glucoamylase) 0.5 % (w/w)를 투입 (도 3 및 도 5)하여 1 시간 동안 65 ℃에서 반응하였다. 효소 반응 후 추출액을 여과를 통해 고형분 분리 후 다음 공정인 고순도 분리정제 공정액으로 사용하였다.
실시예 4. 추출된 페룰린산의 고순도 분리 정제 기술 개발
페룰린산은 옥수수 피에 그 함량이 3 % 미만으로 존재하므로, 추출 후 정제공정에서 순도 향상이 매우 어려운 과정이다. 하여 본 발명자들은 식품형 공정에 적합한 페룰린산 정제를 위해 매우 다양한 방법들을 진행하였으며, 가장 효율적이며 고순도화 할 수 있는 정제법 연구를 진행하였다.
추출된 페룰린산의 정제과정을 요약하면 우선 ① 활성탄 흡착 : 페룰린산의 활성탄 흡착 현상 이용, ② 활성탄의 열수 세척 : 페룰린산 외 유기물 제거, ③ 활성탄 내 페룰린산 탈착 : 순도 향상된 페룰린산 확보, ④ pH 조정 : pH에 따라 침전되는 고형물 제거, ⑤ 흡착 수지 흡착 및 탈착 : 정제 순도 최대화 ⑥ 분말 결정화 : 98 % 이상의 제품 확보, 이렇게 총 6 단계에 걸쳐 최종 순도 98 % 이상의 제품을 위한 정제공정이 진행되었다.
(1) 활성탄을 통한 페룰린산 정제공정
페룰린산은 리그닌 계열의 유기물로서 활성탄에 흡착되는 구조적 특징을 가지고 있다. 이에 본 발명자들은 정제의 용이성을 위해 활성탄 (입상 활성탄, 분말 활성탄) 별 흡착 및 탈리되는 수율과 탈리 후 순도향상이 가장 우수한 조건 내에서 활성탄을 선정하였으며, 이를 공정에 적용코자 하였다.
페룰린산의 효율적인 고순도화 분리정제를 위해 상기 실시예에서 기술한 바와 같이 최적화된 추출 조건을 통해 추출된 페룰린산액을 활용하였다.
옥수수 피 내 페룰린산 추출액을 활성탄 (분말활성탄 또는 입상활성탄) 내 투입 시키면 페룰린산의 흡착율은 95 % 이상이 되었다. 구체적으로, 흡착 효율 증가를 위해서 활성탄은 분말 활성탄 및 입상 활성탄을 활용하여 테스트 진행을 하였으며, 상기 2 종의 활성탄에서 모두 95 % ~ 99 % 수준으로 흡착되었다.
다만, 탈리 과정에서 분말 활성탄이 입상 활성탄에 비해 우수한 결과가 도출되어 향후 활성탄 정제는 분말 활성탄을 이용하여 진행하였다. 흡착조건은 여러 온도에서 모두 가능하며 본 발명자들은 최종 상온에서 흡착을 진행하였다. 또한 적정 활성탄 사용량에 대한 최적화를 위해 0.1 % ~ 2 % (w/v) 수준에서 활성탄 사용량 확인 결과, 적정 활성탄은 추출액 대비 1 % (w/v) 수준이 가장 적절한 것으로 평가 되었다. 활성탄 내 흡착된 페룰린산의 탈리를 위한 탈리 용매 평가는 알칼리 용매인 NaOH를 농도 (0.05 % ~ 0.5 %) 별로 확인하였으며, 그 결과 탈리 된 용액 내 페룰린산의 순도와 탈리 수율이 0.05 %와 0.1 % NaOH에서 유사하게 나타났다 (표 4).
Figure pat00002
활성탄 정제 공정 중 페룰린산의 순도 향상을 위해 활성탄 흡착 후 온도에 따른 활성탄 내 유기물의 탈리가 발생하는 원리를 이용하고자 열수 (90 ℃)를 통한 활성탄 세척을 진행을 하였으며, 열수 세척 후 불순물 (impurity)이 약 11.6 % 정도 추가 제거되는 효과를 보았다 (표 5).
Figure pat00003
본 열수 세척 공정은 페룰린산 외 유기물들을 제거함으로서 활성탄에 흡착되어 있는 페룰린산의 탈리를 용이하게 하며, 탈리 후 순도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
이후 본 발명자들은 추가적인 페룰린산 정제 순도 향상을 위해 pH에 따른 추출액 내 잔존 유기물들의 침강되는 효과를 이용하였다. 활성탄에서 탈리된 공정액을 산성 용액 (HCl)을 이용하여 pH 3~4 수준으로 보정한 결과 많은 불순물이 침전되는 것을 확인하였으며, 이를 통해 추가 10 % 이상의 순도 향상을 가져 올 수 있었다 (표 5). 본 pH 하강에 의한 유기물 침전 효과를 통해 점질성 물질 제거 및 이후 흡착수지 공정 투입이 가능한 물성을 확보할 수 있었으며 상기 기술한 활성탄 및 순도 향상 방법을 통해 추출 후 약 2 % 수준의 페룰린산 순도를 혁신적으로 약 30 % 수준으로 향상 시켰다.
이러한 결과를 바탕으로 페룰린산 고순도화의 1 차 정제 조건은 추출 여과액에 분말 활성탄 1 % (w/w), 상온에서 1 시간 반응을 진행하고, 활성탄에 흡착 후 추출액과 동일 부피에 해당되는 90 ℃ 열수를 이용하여 세척하였으며 (표 5), 이 후 0.05 % NaOH를 추출액과 동일 부피에 해당되게 활용하여 탈리시켰다 (표 4). 탈리된 액은 6 N HCl을 이용하여 중화 (pH 3 ~ 4)시킨 후 여과를 통해 1 차 정제액을 확보하였다 (표 5). 확보된 1 차 정제액은 향후 공정인 흡착수지 공정액으로 사용하였다.
(2) 흡착수지 공정을 통한 페룰린산의 고순도화 공정
추출 공정을 통해 확보되는 페룰린산의 추출 순도는 약 1.5 % ~ 2.5 % 수준이며, 활성탄 정제공정을 통해 확보된 페룰린산의 순도는 약 30 % 수준이다 (표 5). 페룰린산의 제품화 가능한 순도는 98 % 이상이며 이를 위해 본 발명자들은 수지 공정 및 결정화 공정을 통해 고순도화를 진행하였다. 수지 공정에 활용한 공정액은 활성탄을 이용하여 추출액으로부터 1 차 정제를 진행한 순도 30 % 수준의 공정액을 사용하였다 (표 5).
수지 공정은 음이온수지에 의한 효과 또한 확인되었으나 페룰린산의 순도 및 수율면에서 흡착수지가 우수한 것으로 판단되어 흡착수지 종류별 테스트를 통해 확보 된 PAD900 (purolite) 수지를 통한 고순도화를 진행하였다. 흡착수지 공정 테스트는 실온에서 진행하였으며, 흡착 시 SV는 3 ~ 6, 탈착 시 SV는 10을 유지하면서 진행하였다. 또한 테스트에 사용한 흡착수지의 총량은 14 ml로 진행하였다. 활성탄에서 1 차 정제된 페룰린산의 농도는 0.66 g/L 수준으로 투입되었으며, 흡착 용량은 41.5 g-FA/L-resin으로 확인되었다. 탈리 용매 (에탄올) 농도 별 (20 % ~ 80 %) 테스트 결과, 저농도 에탄올 탈리 용매에서 높은 순도 (79 % ~ 85 %)의 페룰린산 분리 패턴을 확인하였으며, 각 분획 별 페룰린산의 결정성을 확인한 결과 20 %와 30 % 에탄올 농도에 탈리된 페룰린산에서 결정성이 확인되었다 (표 6).
Figure pat00004
이는 다른 에탄올 농도에서 탈리된 동일 순도의 페룰린산이라 할지라도 결정성에 저해 불순물이 존재함을 간접적으로 확인 가능한 결과이다. 하여 본 발명자들은 흡착수지 공정 상에서 탈리 용매인 에탄올의 농도를 30 %로 최적화 할 수 있었다.
상기에 기술한 내용과 같이 흡착수지 공정은 PAD900 흡착수지에 흡착 후 에탄올 30 %로 탈리시킴으로서 80 % 수준의 페룰린산 고순도화가 가능하였다. 향후 결정화 공정은 옥수수 피 추출 과정과 1 차 활성탄 정제, 그리고 흡착수지 정제공정을 거친 순도 80 % 수준의 공정액을 대상으로 진행하였다.
(3) 결정화 방법을 통한 페룰린산의 제품화 순도 확보
상기 탈리 분획분 (에탄올 20 % 및 30 %)을 이용하여 제품화 순도인 98 % 이상의 순도 확보를 위해 페룰린산 결정화를 진행하였다. 결정화는 ① 탈리 분획분 농축 (10 배), ② 침전물 열수 용해 (100 ml), ③ 온도 컨트롤 (온도 하강)에 의한 결정화 진행, 및 ④ 페룰린산 결정 회수의 단계를 거쳐 수행하였다.
본 과정 수행 결과, 농축침전에 의해 투입액 비 결정 회수율은 81.8 %이었으며 열수 용해 후 결정화 과정은 회수율 88 % 수준으로 평가되었다. 최종 페룰린산의 순도는 98.7 %로 제품화 품질로 회수되었으며, 결정화 공정의 최종 수율은 72 %를 나타내었다 (표 7, 그림 6).
Figure pat00005
상기에 기술한 공정을 통해 확보 된 페룰린산의 최종 순도는 98.7 %로 표준품 99 % 수준과 유사한 수준이며, 현재 상용화 되고 있는 페룰린산 순도 98 % 수준에 적합한 제품으로 생산되었다.
이와 같은 결과를 통해 본 발명자들은 기존 미강유 제조공정상의 부산물인 원유탈산물을 원료로하여 여러 용매 (IPA, 헥산, 에탄올)를 통해 생산되던 페룰린산을 경제적이고 대량화 가능한 원료인 옥수수 피를 이용하여 단순화되고 고수율화 가능한 추출, 정제, 결정화 방법을 통해 고부가가치 소재인 페룰린산을 효율적으로 양산화 가능한 공정을 발명하였다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (23)

  1. (a) 옥수수 피를 알칼리 용액과 반응시켜 페룰린산 (ferulic acid)을 포함하는 조추출물을 수득하는 단계;
    (b) 상기 수득한 조추출물로부터 전분을 제거하는 단계; 및
    (c) 옥수수 피 추출 잔사를 세척하는 단계를 포함하는, 페룰린산의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알칼리 용액은 수산화나트륨 또는 수산화칼륨인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 알칼리 용액은 0. 5 % 내지 1.5 % (w/w) 농도인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반응은 1 시간 내지 24 시간 수행하는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 옥수수 피 및 알칼리 용액의 고액비는 1 : 3 내지 1 : 15인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반응은 60 ℃ 내지 100 ℃에서 수행되는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는 수득한 조추출물을 여과하여 고형물을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전분을 제거하는 단계는 (a) 단계로부터 수득한 조추출물과 액화효소 (α-amylase), 당화효소 (glucoamylase), 또는 액화효소 및 당화효소를 모두 반응시키는 효소 반응을 통해 수행되는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 당화효소 및 액화효소는 0.1 내지 1.0 % (w/w)인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 잔사 세척은 옥수수 피 잔사의 1 내지 10 배수의 물을 사용하여 수행되는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 추가로 (d) 페룰린산을 분리정제하는 단계를 포함하는, 페룰린산의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 분리정제 단계는 활성탄을 이용한 1 차 정제 공정, 및 흡착 수지를 이용한 2 차 정제 공정을 포함하는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 활성탄은 입상 활성탄 또는 분말 활성탄인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 활성탄은 추출액 대비 0.1 % 내지 2 % (w/v)의 농도인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 1 차 정제 공정은 (i) 활성탄 흡착, (ii) 활성탄의 열수 세척, 및 (iii) 활성탄 내 페룰린산 탈착 단계를 포함하는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 탈착 단계는 알칼리 용매를 이용하여 수행되는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 알칼리 용매는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 알칼리 용매는 0.01 내지 0.5 % (w/w) 농도인 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 1 차 정제 공정은 상기 페룰린산 탈착 단계를 통해 탈리된 공정액의 pH를 3 내지 4로 보정하여 불순물을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 흡착 수지는 PAD900, Mn100, HP20 및 PAD600로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  21. 제12항에 있어서, 상기 2 차 정제 공정은 1 차 정제 공정으로부터 수득한 공정액을 흡착 수지에 흡착시키는 단계 및 이로부터 탈착시키는 단계를 포함하는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 탈착시키는 단계는 15 내지 35 % (w/w)의 에탄올 용매를 이용하여 수행되는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
  23. 제11항에 있어서, 분리정제된 페룰린산을 결정화하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 페룰린산의 제조 방법.
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