KR20230001202A - 폴리페놀 초임계추출 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사과, 배, 포도 그리고 녹차에 함유되어 있는 항산화제 생리활성물질인 폴리페놀을 초임계추출기술을 이용하여 최적의 추출조건을 확립하여 높은 회수율로 고품질의 폴리페놀을 얻는 방법에 관한 것이다.
재래식 용매추출 방법은 많은 량의 독성 유기용제를 사용하며 추출시간이 길며 온도가 높아 열에 민감한 폴리페놀의 변질 ( degradation )이 쉬우며 추가적인 정제 및 농축공정을 거치므로 투자비가 많이 들고 operating costs가 높아 매우 비 경제적이다.
본 발명은 초임계유체기술을 이용하여 사과, 배, 포도, 그리고 녹차에 함유되어 있는 폴리페놀을 주 용매 이산화탄소와 보조용매 에탄올을 사용하여 추출대상물에 따라 추출조건을 변화시키면서 실험을 성공적으로 수행하여 낮은 온도, 짧은 추출시간, 높은 수율 그리고 추출 성분에 대한 선택도 ( selectivity )가 좋아서 고품질의 폴리페놀 제품을 얻을 수 있었다.

Description

폴리페놀 초임계추출{ Polyphenol supercritical fluid extraction }

바이오 사이언스

초임계유체기술

녹차, 포도, 사과 그리고 배에 함유되어 있는 폴리페놀을 초임계유체기술을 이용하여 최적의 추출조건을 확립하여 높은 회수율로 고품질의 폴리페놀을 추출하는 것이다.

본 발명에서는 초임계유체기술을 이용하여 녹차, 포도, 사과 그리고 배로부터 항산화작용을 하는 생리활성물질인 폴리페놀을 추출하는 것이다.

식물로부터 폴리페놀을 추출하는 널리 사용되고 있는 방법은 용매추출이다. 이는 독성 유기용제를 다량 사용하고 잇으며, 추출시간이 길고 높은 온도에서 추출하므로 폴리페놀 같은 열에 민감한 성분은 쉽게 변질 ( degradation )되는 등 많은 단점을 갖고 있다.

본 초임계추출은 환경친화적인 이산화탄소를 주 용제로 사용하고 낮은 온도, 짧은 추출시간과 더불어 매우 우수한 품질, yield가 높으며 설비투자비 및 operating costs가 작은 장점을 갖고 있다.

초임계유체기술로 폴리페놀을 추출하면 다음과 같은 장점이 있다.

1. 고품질의 폴리페놀

2. 용매추출과 비교시 제조원가 저렴

3. 초임계 설비투자비는 용매추출의 약 10 % 정도

4. 재현성 ( Reproducibility )양호

5. 환경친화적인 공정

6. 장치의 자동화 및 SCALE-UP 용이

도 1. 초임계추출 공정도
추출기를 열고 그 안에 있는 basket에 시료를 넣고 추출기를 잠근다.
그 다음 주 용매 이산화탄소 및 보조용매를 추출기에 공급한다.
추출기의 압력과 온도를 추출조건에 맞춘다. 즉 가압 및 가온한다.
추출에 소요되는 HOLDING TIME을 유지한다.
BACK PRESSURE REGULATOR로 감압시킨다.
추출된 폴리페놀이 COLLECTOR에 들어간다.
이산화탄소를 재사용하기 위하여 다시 한번 더 BACK PRESSURE REGULATOR로 감압시키면 이산화탄소는 CYCLONE SEPARATOR에 포집된다.

1. 사과 및 배의 즙으 짜고 남은 찌거기로부터 폴리페놀 초임계추출

초임계 추출조건 및 추출물의 total polyphenol contebt를 Table 1에 나타내었다.

Table 1

Table 1 에서 보는 바와 같이 최적추출조건은 압력 40 MPa, 온도 섭씨 50도, 보조용매로 에탄올 농도 20 wt %, 그리고 추출시간은 40분이었으며, 사과의 경우 추출물의 toal polyphenol conent는 0.383 그리고 배의 경우는 0.241 이었다.

2. 포도로부터 폴리페놀 초임계추출

2-1. 포도씨

초임계 추출조건 및 추출물의 total polyphenol contents를 Table 2에 나타내었다.

Table 2.

Table 2에서 보는 바와 같이 최적의 추출조건은 압력 54 MPa, 온도 섭씨 104도, 용매 이산화탄소의 유량은 17 kg/hr이었으며 그 때의 TPC는 350으로 나타났다.

2-2. 포도즙을 짜고 남은 찌거기로부터 폴리페놀 초임계추출

실험은 압력 20 ~ 35 MPa, 온도 313 K 그리고 보조용매 에탄올 10 wt %에서 수행하였다.

초임계 추출조건과 추출물의 total polyphenol contents는 Table 3에 나타내었다.

Table 3.

추출물에서 확인된 폴리페놀은 phenolic acids, flavonoids 그리고 stibenes 이었다.

최적의 추출조건은 압력 20 MPa, 온도 313 K, 에탄올 10 wt % 그리고 추출시간 50분 이었으며 total phenolic content는 274로 나타났다.

2-3. 녹차로부터 폴리페놀 초임계추출

실험은 압력 5 ~ 20 MPa, 온도 섭씨 75 도 보조용매로 에탄올을 사용하였으며 추출시간은 50분을 유지하였다.

total polyphenol content는 5 MPa에서 380, 10 MPa에서 430, 그리고 15 MPa에서 500 이었으며 15 MPa이상에서는 yield가 증가하지 않았다.

Claims (1)

1. 다음 사항을 청구항으로 한다.
   1. 초임계유체기술을 이용한 식물로부터 항산화제 생리활성물질인 폴리페놀을 추출하는 것으로 한다.
   2. 사과 및 배즙을 짜고 남은 찌꺼기로부터 폴리페놀의 추출
   추출조건은 압력 20 ~ 60 MPa, 온도 섭씨 40 ~ 80도, 보조용매로 에탄올을 사용하는 것을 청구한다.
   2. 포도씨로부터 폴리페놀의 추출
   추출조건은 20 ~ 60 MPa, 온도 섭씨 50 ~ 150도, 보조용매 에탄올을 사용하는 것을 청구한다.
   3. 포도즙을 짜고 남은 찌꺼기로부터 폴리페놀의 추출
   추출조건은 10 ~ 40 MPa, 온도 섭씨 40 ~ 80도, 보조용매로 에탄올을 사용하는 것을 청구한다.
   4.녹차로부터 폴리페놀의 추출
   추출압력은 10 ~ 40 MPa, 온도 섭씨 40 ~ 100도, 보조용매로 에탄올을 사용하는 것을 청구한다.

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