KR960011914B1 - 생약재로부터 추출된 항산화성 물질 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
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Description
본 발명은 생약재로부터 추출되며 항산화 효과가 우수한 항산화성 물질 및 이를 추출, 제조하는 방법에 관한 것이다.
유지는 인체 내에서 가장 중요한 에너지원으로 필수지방산을 공급하는 3대 영양소의 하나이며, 각종 식품에 조직감과 풍미를 부여하는 기능을 가진 중요한 요소이다.
따라서, 함량의 차이는 있지만, 모든 식품에는 유지 성분이 함유되어 있고, 특히 가공식품에 있어서 유지가 차지하는 비중이 대단히 크다. 그러나, 유지 및 유지 함유식품은 가공, 저장, 유통 과정중에, 대기중에 존재하는 산소, 광선 또는 금속과 같은 산화촉진인자들에 의해 산화되어 생체에 필요한 비타민과 필수지방산이 파괴되므로, 영양적 가치가 저하되는 등 제품의 품질저하가 문제시 된다. 유지의 산화를 억제하여 제품을 신선한 상태로 장기 보존시키는 방법에는 여러 가지가 있으나 항산화제의 사용이 가장 널리 통용되고 있는 방법이다.
항산화제는 크게 합성 항산화제와 천연 항산화제로 구분된다. 식용유지 및 유지함유 식품에 있어서는 BHT(butylated hydroxy toluene), PG(propyl gallate), BHA(butylated hydroxy anisole)와 같은 페놀계 합성 항산화제가 과거로부터 널리 사용되어 왔으나, 이같은 합성 항산화제를 지속적으로 과잉 섭취하면 간 장애 또는 신장 장애가 생길 수 있고, 체내로 흡수된 동 물질의 일부가 독성물질화 혹은 발암성 물질화한다는 연구 결과도 발표된 바 있다.
이러한 결과는 최근에 일고 있는 일반적인 합성 식품첨가물에 대한 소비자의 거부 반응에 가세하여 합성항산화제의 사용량을 크게 감소시켰으며, 이에 따라 천연 항산화제에 대한 관심이 한층 고조되고 이에 대한 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.
현재까지 연구된 식용유지에 사용될 수 있는 천연의 항산화 물질(생약재 추출물)들을 살펴보면, 먼저 일본에서 개발된 감초 추출물을 원료로 한 제품을 들 수 있는데, 이는 닭에서 얻어지는 유지(chicken fat) 등 일부 유종에는 효과가 탁월하나, 식물성 액상 유지에는 적용효과가 현저히 저하되는 문제점이 있다. 그외에는 한방 생약재를 이용한 경우를 찾아볼 수 없고, 세이지(sage)나 클로버와 같은 식물로부터 추출한 것들이 있으나 이들은 경제성과 항산화 효과면에서 만족스럽지 못하였으며, 로즈마리(rosemary)에서 추출한 엑기스가 항산화제로서 육류 등의 가공품에서 우수한 효과를 나타내기는 하였으나 특유의 냄새로 인하여 사용에 제한이 많은 실정이다.
그리하여 본 발명자들은 부작용이나 독성이 없으면서도 항산화 효과가 우수한 천연 항산화 물질에 대해 연구하던 중, 예로부터 널리 사용되어 오던 한약재 가운데 일부에서 추출한 추출물이 식용유지의 산화에 대해 뛰어난 항산화 효과를 갖고 있음을 발견하였다. 또한 그 추출방법에 대하여 연구한 결과, 추출공정에 따라 추출물의 항산화력과 수율이 달라지게 됨을 알아내어 한방 생약재를 이용하여 유용한 항산화 물질을 효율적으로 생산해 내는 방법을 발명하게 되었다.
본 발명에 의한 항산화제는 종래에 알려진 천연식물로부터 추출된 항산화제에 비하여 효과가 우수하고, 냄새 등의 문제점이 없을 뿐만 아니라, 특히 일반적으로 항산화제가 일정농도 이상 첨가된 경우 오히려 산화촉진제(prooxidant)로 작용하는 경향이 있음과 달리, 첨가농도가 증가됨에 따라 항산화 효과가 비례적으로 상승하여 나타나므로, 첨가 사용량의 비율을 조정함으로써 광범위하게 사용할 수 있다는 장점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 식용유지의 산화에 대해 뛰어난 효과를 가지고 있는 천연의 항산화 물질을 제공하는 데에 있다.
또한 본 발명의 목적은 인체에 대한 독성이나 부작용이 없을 뿐만 아니라 고농도에서도 항산화 효과를 나타내는 항산화 물질을 생약재로부터 추출하는 효율적인 방법을 제공하는 데에 있다.
이를 위하여 본 발명에 의하면 울금(Curcumae Rhizoma), 산사자(Crataegl Fructus), 약쑥(Artemisiae Folium), 당귀(Angelicae Gigantisradix), 두충(Eucommiae Cortex), 구기자(Lycii Fructus), 산조인(Zizyphi Semen)으로 구성된 생약재 그룹중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 에탄올로 교반, 추출하고 그 추출 여액을 분리하여 농축시킴으로써 천연의 항산화 물질을 제조하는 방법이 제공된다.
본 발명의 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 원료가 되는 한방생약재의 선택이 매우 중요하다. 예로부터, 각종 질병의 치료, 예방을 목적으로 하거나 혹은 건강의 증진 및 보조 효과를 얻기 위하여 사용되어 온 생약재의 종류는 너무나 많아서 그 수를 셀 수 없을 정도이나, 식품으로 사용하여도 무방한 것 즉, 체내에서 아무런 부작용이 없고 섭취량에 제한이 없는 것들이 항산화성 추출물 제조를 위한 원재로서 1차적 검색 대상이 된다. 그러한 생약재들을 대상으로 추출들을 제조하여, 각 추출물의 항산화 효과를 측정한 결과, 울금(鬱金, Curcumae Rhizoma, 이명; 玉金, 乙金, 蔚金, 深黃), 산사자(山査子, Crataegl Fructus, 이명; 赤瓜子), 당귀(當歸, Angelicae Gigantisradix, 이명; 乾歸, 文無, 象馬), 약쑥(Artemisiae Folium), 두충(Eucommiae Cortex), 구기자(Lycii Fructus), 산조인(駿薄仁, Zizyphi Semen, 이명: 山藻仁, 酸藻核) 등으로부터의 추출물이 식물성 유지에 대하여 강한 항산화 효과를 갖고 있는 것으로 나타났다.
따라서 그러한 생약재들을 에탄올과 함께 혼합하여 50 내지 60℃에서 4시간 교반한 후, 원심분리하여 여액과 잔사를 분리한다. 여액은 사용용도에 따라 필요한 정도까지 농축한다. 이때 용매의 양은 중량비로 원료 생약재의 4배를 사용한다. 에탄올을 용매로 사용하는 이유는 에탄올이 식품용으로 인전하며, 추출후 농축의 간편성과 효율성이 우수하기 때문이다.
이렇게 얻어진 본 발명에 의한 생약 추출물의 추출수율 및 항산화력 비교는 표 1에 나타난 바와 같으며, 또한 동 생약 추출물들의 유지에 대한 첨가량을 증가시켰을때 항산화력의 변화는 표 2와 같다.
본 발명에서 추출수율은 다음과 같이 계산하였고,
스캔
항산화력의 측정은 스위스 메트롬(metrohm)사의 랜시메트(rancimat, mode1 679)를 이용한 AOM 테스트에 의하여 시행하였다. 즉 시료 2.5g을 취하여 용기에 넣고 120℃의 온도에서 시간당 20ι의 공기를 주입하면서 산화시켰을때 생성되는 산화 생성물올 증류수에 이행시켜 이의 전기전도도 변화를 측정하여, 산화과정의 유도기간을 산출하는 장치를 이용하였으며, 본 발명의 생약추출물은 각각 팜유에 200ppm 농도로 첨가하였다.
* 동일조건에서 항산화제가 첨가되지 않은 팜유의 AOM 시간은 12.10시간이다.
표 2. 생약 추출물의 첨가농도 증가에 따른 항산화 효과의 변화
통상 첨가되는 항산화제의 양이 어느 한계 이하인 경우 첨가량이 증가함에 따라 유지의 산화안정성이 증가하나, 그 한계를 넘어서면 산화 안정성의 증가는 거의 일어나지 않고 오히려 과량의 항산화제가 산화촉진제로 작용하여 산화 안정성이 저하되는 것이 일반적이다. 예를 들어, 최근 천연 항산화제로 널리 사용되는 토코페롤의 경우 첨가량이 700-800ppm일 때까지는 유지의 항산화력도 증가하나, 그 이상이 될 경우 오히려 산화 안정성이 감소하는 것을 볼 수 있다. 이같은 현상은 상품화되어 있는 생약 추출물인 감초 추출물의 경우에도 동일하게 나타난다. 그러나 본 발명의 생약 추출물은, 표 2에서도 볼 수 있듯이, 첨가량이 증가함에 따라 항산화력이 순차적으로 증가할뿐 고농도 사용시의 부작용인 산화촉진작용은 관찰되지 않았다.
생약재의 추출에 있어 가장 중요한 인자는 추출용매, 추출온도, 추출시간 등이므로, 이를 변화시켰을 때 추출물의 항산화 효과 및 수율을 살펴봄으로써 최적의 추출조건을 설정하였다.
표 3. 용매의 혼합비율에 따른 생약 추출물의 수율
(추출온도 : 60℃, 추출시간 : 4시간)
상기의 표 3 및 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 사용한 생약재의 경우 에탄올로 추출하였을때 가장 우수한 항산화 물질이 추출된다. 그러나, 추출수율에 있어서는 발명에 사용된 시료 모두, 극성용매인 물을 사용한 경우가 에탄올을 사용한 경우에 비해 더 잘 추출되었으며, 물의 배합 비율이 증가할수록 추출수율이 증가함을 볼 수 있었다.
한편, 추출시간에 따른 추출물의 항산화력 및 수율의 변화는 표 5 및 표 6과 같다. 결과, 본 발명에 사용한 생약재의 대부분은 4시간 전후로 추출하였을때 비교적 경제성 있는 추출수율 및 항산화력이 유지됨을 발견할 수 있었다.
(추출용매: 에탄올, 추출온도: 60℃)
(추출용매 : 에탄올, 추출온도 : 60℃)
추출온도에 따른 추출물의 수율 및 항산화력의 변화는 표 7 및 표 8과 같다. 추출온도가 높아짐에 따라 추출수율은 다소 증가하나, 고열 추출시 일부 항산화성 물질이 용매와 함께 휘발되거나 변성 또는 파괴될수 있으므로 항산화력에 있어서는 오히려 감소하는 생약재도 발견할 수 있다. 따라서, 55℃ 내외에서 추출할 때가 가장 효율적이었다
(추출용매 : 에탄올, 추출시간 : 4시간)
본 발명에 사용되는 생약재를 두가지 이상 혼합하여 에탄올로써 추출하면 수율 및 항산화 효과에 있어서 다소의 증진 효과가 나타난다.
본 발명에 의한 항산화성 물질을 유지에 첨가하여 사용할 경우 그 사용량은 유종에 따라 다소의 차이가 있으나, 팜유에 적용할 경우 약 100-200ppm 정도의 농도로 사용하는 것이 적당하다.
한편, 현재 일반적으로 사용되고 있는 항산화제인 토코페롤과 BHT를 첨가한 경우와 본 발명에 의한 항산화성 물질을 첨가한 경우의 항산화력을 각기 측정하여 표 10에 대비하여 나타낸다.
토코페롤: 미합중국 헨켈사 제(cviox T-70)
BHT : 미합중국 시그마 켐사 제
앞서 언급하였듯이 본 발명의 생약재 추출물은 그 첨가량을 증가시켰을때 유지의 항산화 효과가 증진되는 것을 발견할 수 있었다. 이중 대표적인 울금과 기존에 널리 사용되는 천연 항산화제의 첨가농도에 따른 항산화력의 변화는 표 11과 같다.
·토코페롤: 미합중국 헨켈사 제. (coviox T-70)
··로즈마리-엑기스: 독일 비스비아사 제. (Rosmanox)
본 발명에 따른 항산화성 물질은, 예로부터 한약재로 널리 사용되어 오던 시료, 바꾸어 말하면 식용으로의 안전성이 과거의 식생활 문화로부터 확인된 시로를, 식용에 적합한 용매로서 추출함으로써 얻어지므로, 인체에 무해하고, 그 항산화력 또한 우수하여, 이를 식품에 사용할 경우 인체에 무해하면서도 유지 및 유지함유 식품의 산폐를 효율적으로 방지할 수 있다. 이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지는 않는다.
[실시예 1]
울금 100g에 에탄올 500ml를 넣고 50-60℃ 에서 4시간 동인 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리하였다. 이 여액을 수분 함량이 5% 될 때까지 농축하여 농축액 7.14g을 수득하였다.
[실시예 2]
울금 200g에 에탄올과 물의 혼합비가 95:5(용적/용적)인 혼합 용매 1000ml를 넣고 60-65℃에서 3시간동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 진사를 분리하였다. 이 여액을 수분 함량이 7%가 될 때까지 농축하여 농축액 15.1g을 수득하였다.
[실시예 3]
산사자 200g에 에탄올 800ml를 넣고 55-60℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리하였다. 이 여액을 수분 함량이 8% 될 때까지 농축하여 농축액 68.9g을 수득하였다.
[실시예 4]
약쑥 200g에 에탄올 1000ml를 넣고 55-65℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리하였다. 이 여액을 수분 함량이 6% 될 때까지 농축하여 농축액 8.9g을 수득하였다.
[실시예 5]
울금 100g과 약쑥 100g을 혼합한 약재에 에탄올 1000ml를 넣고 50-60℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리하고 이 여액을 수분 함량이 8%가 될 때까지 농축하여 농축액 10.9g 수득하였다.
[실시예 6]
울금 100g과 약쑥 100g, 산사자 100g을 혼합한 약재에 에탄올 1200ml를 넣고 57-63℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리한 후 이 여액을 수분 함량이 8%가 될 때까지 농축하여 농축액 100.9g을 수득하였다.
[실시예 7]
산사자 100g과 산조인 100g에 약쑥 100g을 혼합한 약재에 에탄올 1300ml를 넣고 60-65℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리한 후 이 여액을 수분 함량이 9%가 될 때까지 농축하여 농축액 45.7g을 수득하였다.
[실시예 8]
울금 100g과 산조인 100g에 산사자 100g을 혼합한 약재에 에탄올 1400ml를 넣고 50-60℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리한 후 이 여액을 수분 함량이 5%가 될 때까지 농축하여 농축액 55.9g을 수득하였다.
[실시예 9]
울금 100g과 산사자 100g을 혼합한 약재에 에탄올 900ml를 넣고 60-65℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리한 후 이 여액을 수분 함량이 8%가 될 때까지 농축하여 농축액 35.0g을 수득하였다.
[실시예 10]
약쑥 100g과 산조인 100g을 혼합한 약재에 에탄올 1100ml를 넣고 50-60℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리한 후 이 여액을 수분 함량이 8%가 될 때까지 농축하여 농축액 21.9g을 수득하였다.
[실시예 11]
울금 200g과 당귀 200g을 혼합한 약재에 에탄올 1300ml를 넣고 55-60℃에서 4시간 동안 추출한 후 이를 원심분리하여 여액과 잔사를 분리한 후 이 여액을 수분 함량이 8%가 될 때까지 농축하여 농축액 37.8g을 수득하였다.
Claims (4)
- 울금(Curcumae Rhizoma), 산사자(Crataegl Fructus), 약쑥(Artemisiae Folium), 당귀 (Angelicae Gigantisradix), 두충(Eucommiae Cortex), 구기자(Lycii Fructus), 산조인(Zizyphi Semen)으로 구성된 생약재 그룹중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 에탄올로 추출하고 농축하여 얻어진 것을 특징으로 하는 항산화성 물질.
- 울금(Curcumae Rhizoma), 산사자(Crataegl Fructus), 약쑥(Artemisiae Folium), 당귀 (Angelicae Gigantisradix), 두충(Eucommiae Cortex), 구기자(Lycii Fructus), 산조인(Zizyphi Semen)으로 구성된 생약재 그룹중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을, 에탄올을 사용하여 50 내지 70℃에서 교반, 추출하고 그 추출 여액을 잔사와 분리한 후, 여액을 농축하는 것을 특징으로 하는 항산화 물질의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 추출시간을 4시간으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 따른 항산화 물질을 식물성 유지에 항산화제로 사용하는 용도.
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