식품이나 의약품의 새로운 기능성에 대한 관심이 크게 증가되고 있는 추세이다. 이와 같은 경향은 천연자원으로부터 목적 성분을 얻기 위한 연구에 집중되고 있다. 이들 목적 성분의 분리·추출을 위해 지금까지 주로 압착법, 증류법, 용매추출법 등이 사용되어 왔으나 이들 공정은 회수율, 공정효율, 유해성분 잔류, 물리·화학적 변화 등의 문제가 단점으로 지적되어, 새로운 공정으로 초임계유체 추출(...
식품이나 의약품의 새로운 기능성에 대한 관심이 크게 증가되고 있는 추세이다. 이와 같은 경향은 천연자원으로부터 목적 성분을 얻기 위한 연구에 집중되고 있다. 이들 목적 성분의 분리·추출을 위해 지금까지 주로 압착법, 증류법, 용매추출법 등이 사용되어 왔으나 이들 공정은 회수율, 공정효율, 유해성분 잔류, 물리·화학적 변화 등의 문제가 단점으로 지적되어, 새로운 공정으로 초임계유체 추출(SFE) 공정과 마이크로웨이브를 이용한 추출(MASE)공정이 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 각 공정을 이용하여 미강과 아마란스 종실로부터 지방질 추출율과 지방산 및 squalene의 추출 특성을 연구하였다. 유지의 추출율은 미강유나 아마란스유 모두 6mol% ethanol을 사용한 공용매 초임계추출 공정에서 가장 높았으며, 초임계 이산화탄소와 마이크로웨이브 추출은 n-hexane으로 추출한 용매추출과 비슷한 추출율을 나타내었고, 추출속도는 용매추출에 비해 매우 빠르게 나타났다. 각각의 공정으로 추출된 미강유의 지방산 중에서 불포화 지방산인 oleic acid와 linoleic acid가 약 80% 정도로 주된 조성을 나타내었다. 공정에 따라 지방산 조성은 차이를 보여 palmitic acid는 공용매 초임계유체에서 22.9%, oleic acid는 초임계 이산화탄소 추출에서 54.2%, linoleic acid는 공용매 초임계유체 추출에서 36.9%로 각각 최대의 조성을 보였다. Squalene의 경우 모든 공정에서 매우 낮은 조성을 보였으며, 용매추출과 비교할 경우 약 3% 이하의 낮은 증가율을 나타내었다. 초임계 이산화탄소를 이용한 아마란스유의 추출공정에서 linoleic acid의 조성은 용매추출에 비해 매우 증가되어, 40℃, 2000psi의 조건에서 아마란스유 지방산 조성 중 62%로 최대값을 나타내었고, squalene의 추출 증가율은 추출온도 증가에 따라 증가하여 70℃, 4000psi에서 최대값인 25%를 나타내었다. 공용매를 사용하였을 경우 용매추출에 비해 palmitic acid의 조성변화는 거의 없었으며 oleic acid의 조성은 증가하는 경향을 보였으며, squalene은 6 mol% ethanol을 사용할 경우 추출온도 70℃에서 최대 증가율인 22%를 나타내었다. 마이크로웨이브 에너지를 이용한 아마란스유 추출에서 마이크로웨이브 세기가 일정할 경우 추출시간 증가에 따라 squalene은 증가하였으며, 증가율이 다른 공정에 비해 약 2배가 되었다. 따라서 용매추출공정에 마이크로웨이브를 도입하므로써 squalene 함량이 높은 지방질을 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과로 미강유와 아마란스유 추출에 있어서 초임계유체 추출공정은 온도와 압력의 조절로 지방산과 squalene의 선택적 추출이나 농축이 가능한 공정으로 추천될 수 있으며, 마이크로웨이브를 이용한 용매추출은 신속한 지방질 추출공정으로 추천할 수 있다. 초임계유체 추출공정에서 극성 공용매 사용은 극성 성분의 추출량을 증가시키고 추출시간을 단축시킬 수 있었다. 또한 아마란스유로부터 squalene의 회수를 목적으로 추출하는 경우는 마이크로웨이브를 이용한 용매추출 공정을 사용함으로써 빠른 시간안에 높은 squalene 조성을 지니는 지방질을 얻을 수 있는 것으로 평가되었다.
식품이나 의약품의 새로운 기능성에 대한 관심이 크게 증가되고 있는 추세이다. 이와 같은 경향은 천연자원으로부터 목적 성분을 얻기 위한 연구에 집중되고 있다. 이들 목적 성분의 분리·추출을 위해 지금까지 주로 압착법, 증류법, 용매추출법 등이 사용되어 왔으나 이들 공정은 회수율, 공정효율, 유해성분 잔류, 물리·화학적 변화 등의 문제가 단점으로 지적되어, 새로운 공정으로 초임계유체 추출(SFE) 공정과 마이크로웨이브를 이용한 추출(MASE)공정이 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 각 공정을 이용하여 미강과 아마란스 종실로부터 지방질 추출율과 지방산 및 squalene의 추출 특성을 연구하였다. 유지의 추출율은 미강유나 아마란스유 모두 6mol% ethanol을 사용한 공용매 초임계추출 공정에서 가장 높았으며, 초임계 이산화탄소와 마이크로웨이브 추출은 n-hexane으로 추출한 용매추출과 비슷한 추출율을 나타내었고, 추출속도는 용매추출에 비해 매우 빠르게 나타났다. 각각의 공정으로 추출된 미강유의 지방산 중에서 불포화 지방산인 oleic acid와 linoleic acid가 약 80% 정도로 주된 조성을 나타내었다. 공정에 따라 지방산 조성은 차이를 보여 palmitic acid는 공용매 초임계유체에서 22.9%, oleic acid는 초임계 이산화탄소 추출에서 54.2%, linoleic acid는 공용매 초임계유체 추출에서 36.9%로 각각 최대의 조성을 보였다. Squalene의 경우 모든 공정에서 매우 낮은 조성을 보였으며, 용매추출과 비교할 경우 약 3% 이하의 낮은 증가율을 나타내었다. 초임계 이산화탄소를 이용한 아마란스유의 추출공정에서 linoleic acid의 조성은 용매추출에 비해 매우 증가되어, 40℃, 2000psi의 조건에서 아마란스유 지방산 조성 중 62%로 최대값을 나타내었고, squalene의 추출 증가율은 추출온도 증가에 따라 증가하여 70℃, 4000psi에서 최대값인 25%를 나타내었다. 공용매를 사용하였을 경우 용매추출에 비해 palmitic acid의 조성변화는 거의 없었으며 oleic acid의 조성은 증가하는 경향을 보였으며, squalene은 6 mol% ethanol을 사용할 경우 추출온도 70℃에서 최대 증가율인 22%를 나타내었다. 마이크로웨이브 에너지를 이용한 아마란스유 추출에서 마이크로웨이브 세기가 일정할 경우 추출시간 증가에 따라 squalene은 증가하였으며, 증가율이 다른 공정에 비해 약 2배가 되었다. 따라서 용매추출공정에 마이크로웨이브를 도입하므로써 squalene 함량이 높은 지방질을 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과로 미강유와 아마란스유 추출에 있어서 초임계유체 추출공정은 온도와 압력의 조절로 지방산과 squalene의 선택적 추출이나 농축이 가능한 공정으로 추천될 수 있으며, 마이크로웨이브를 이용한 용매추출은 신속한 지방질 추출공정으로 추천할 수 있다. 초임계유체 추출공정에서 극성 공용매 사용은 극성 성분의 추출량을 증가시키고 추출시간을 단축시킬 수 있었다. 또한 아마란스유로부터 squalene의 회수를 목적으로 추출하는 경우는 마이크로웨이브를 이용한 용매추출 공정을 사용함으로써 빠른 시간안에 높은 squalene 조성을 지니는 지방질을 얻을 수 있는 것으로 평가되었다.
The availabl fatty acids, such as palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid, and squalene etc. were contained in the rice bran and amaranth seed. In case of solvent extraction, it is difficult to separate solvent from extracted oil phase and there is a risk of remaining solvent in oil. ...
The availabl fatty acids, such as palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid, and squalene etc. were contained in the rice bran and amaranth seed. In case of solvent extraction, it is difficult to separate solvent from extracted oil phase and there is a risk of remaining solvent in oil. So when oil is extracted by supercritical fluid extraction(SFE), there is no risk of solvent contamination, thermolability, and chemical deformation. Furthermore, it is possible to increase an extraction efficiency of the total extracts. And microwave process is very high energy level, extraction time can be shorten effectively. In this study, the available oil was extracted from the rice bran and amaranth seed by supercritical CO2 alone or with ethanol and microwave assisted solvent extraction(MASE). The compositional characteristics of extracts, fatty aids and squalene, were analysed with GC-FID. In SFE, the maximum extracted amounts of rice bran and amaranth seed oil was 77.0 wt.% and 66.0 wt.% in crude oil basis respectively. The maximum amounts of rice bran and amaranth oil using ethanol as cosolvent were 114.3 wt.% and 93.9 wt.% comparing to crude lipids content of rice bran and amaranth seed. The extraction and efficiency were improved in the solvent induced SFE process. The microwave irradation of 20 min was enough to heat the solvent, and than oil was extracted. With n-hexane as solvent, the maximum extraction rate was 80.8 and 78.8 wt.% from rice bran and amaranth seed, respectively. In rice bran oil abtained by each extraction processes, the unsaturated fatty acids were about 80 wt.% of the total fatty acids. Squalene was similiar to each process. For amaranth seed oil, linoleic acid was increased to 62% at 40℃, 2000 psi in SFE process. Extracted amount of squalene was increased with the extraction temperature, maximum increasing rate was 25% at 70℃, 4000 psi in SFE process. With ethanol as cosolvent in SFE, squalene was increased by extraction temperature increasing, increasing rate was 22% at 70℃ in 6 mol% ethanol cosolvent. In MASE, the squalene extracting rate of amaranth seed oil was approximately twice more than another extraction process with n-hexane. So we can recommend SFE as the selective and fractionation process of extraction, MASE as rapid extraction. And ethanol as cosolvent in SFE can increase total extract amount. As the selective extraction of squalene, microwave extraction process with n-hexane is recommendable.
The availabl fatty acids, such as palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid, and squalene etc. were contained in the rice bran and amaranth seed. In case of solvent extraction, it is difficult to separate solvent from extracted oil phase and there is a risk of remaining solvent in oil. So when oil is extracted by supercritical fluid extraction(SFE), there is no risk of solvent contamination, thermolability, and chemical deformation. Furthermore, it is possible to increase an extraction efficiency of the total extracts. And microwave process is very high energy level, extraction time can be shorten effectively. In this study, the available oil was extracted from the rice bran and amaranth seed by supercritical CO2 alone or with ethanol and microwave assisted solvent extraction(MASE). The compositional characteristics of extracts, fatty aids and squalene, were analysed with GC-FID. In SFE, the maximum extracted amounts of rice bran and amaranth seed oil was 77.0 wt.% and 66.0 wt.% in crude oil basis respectively. The maximum amounts of rice bran and amaranth oil using ethanol as cosolvent were 114.3 wt.% and 93.9 wt.% comparing to crude lipids content of rice bran and amaranth seed. The extraction and efficiency were improved in the solvent induced SFE process. The microwave irradation of 20 min was enough to heat the solvent, and than oil was extracted. With n-hexane as solvent, the maximum extraction rate was 80.8 and 78.8 wt.% from rice bran and amaranth seed, respectively. In rice bran oil abtained by each extraction processes, the unsaturated fatty acids were about 80 wt.% of the total fatty acids. Squalene was similiar to each process. For amaranth seed oil, linoleic acid was increased to 62% at 40℃, 2000 psi in SFE process. Extracted amount of squalene was increased with the extraction temperature, maximum increasing rate was 25% at 70℃, 4000 psi in SFE process. With ethanol as cosolvent in SFE, squalene was increased by extraction temperature increasing, increasing rate was 22% at 70℃ in 6 mol% ethanol cosolvent. In MASE, the squalene extracting rate of amaranth seed oil was approximately twice more than another extraction process with n-hexane. So we can recommend SFE as the selective and fractionation process of extraction, MASE as rapid extraction. And ethanol as cosolvent in SFE can increase total extract amount. As the selective extraction of squalene, microwave extraction process with n-hexane is recommendable.
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