황기, 당귀 추출물의 추출조건이 추출물의 수율 및 품질에 미치는 영향 Effect of Extraction Conditions on Yield and Quality of Extracts in Astragalas manbranaceus Bunge, Angelica gigas Nakai원문보기
전통 한약재인 황기. 당귀로부터 추출물의 획득은 일반적으로 열수 추출법에 의하여 행해져 왔으나 추출물의 획득수율이 낮고 추출, 농축과정에서의 심한 열처리로 인하여 고유의 향이 소실되는 등 많은 문제점을 안고 있다 이에 본 연구에서는 주정추출법을 시도하여 황기, 당귀 추출물의 획득수율을 열수 추출법의 50, 39% (w/w) 대비 각각 15, 36% 증가한 65, 75%로 향상시킬 수 있었으며, 강한 고유의 향을 포집하고 있는 전혀 새로운 타입의 추출물을 얻을 수 있었다. 추출과정에서 열수 추출법과의 차이는 추출용매를 물에서 주정으로 변경한 것과 1차 추출 후 얻어진 박을 이용하여 2차 추출을 행하였으며, 농축온도를 열수 추출의 104$^{\circ}C$에 비하여 상대적으로 낮은 9$0^{\circ}C$에서 실시하였다. 이와 같이 처리온도와 거의 무관하게 주정은 고유의 향을 포집하는 뛰어난 효과를 나타내었다. 이 추출물을 물엿, 음료 등의 제품에 적용할 경우별도의 인공향료 처리없이 천연물 그대로의 가공으로도 충분한 고유의 향미를 부여할 수 있을 것으로 기대 된다.
전통 한약재인 황기. 당귀로부터 추출물의 획득은 일반적으로 열수 추출법에 의하여 행해져 왔으나 추출물의 획득수율이 낮고 추출, 농축과정에서의 심한 열처리로 인하여 고유의 향이 소실되는 등 많은 문제점을 안고 있다 이에 본 연구에서는 주정추출법을 시도하여 황기, 당귀 추출물의 획득수율을 열수 추출법의 50, 39% (w/w) 대비 각각 15, 36% 증가한 65, 75%로 향상시킬 수 있었으며, 강한 고유의 향을 포집하고 있는 전혀 새로운 타입의 추출물을 얻을 수 있었다. 추출과정에서 열수 추출법과의 차이는 추출용매를 물에서 주정으로 변경한 것과 1차 추출 후 얻어진 박을 이용하여 2차 추출을 행하였으며, 농축온도를 열수 추출의 104$^{\circ}C$에 비하여 상대적으로 낮은 9$0^{\circ}C$에서 실시하였다. 이와 같이 처리온도와 거의 무관하게 주정은 고유의 향을 포집하는 뛰어난 효과를 나타내었다. 이 추출물을 물엿, 음료 등의 제품에 적용할 경우별도의 인공향료 처리없이 천연물 그대로의 가공으로도 충분한 고유의 향미를 부여할 수 있을 것으로 기대 된다.
The hot water extraction(HWE) has many problems such as a low extract yield and a reduced flagrance by excessive heating during concentration process notwithstanding it has been the general method to get the extract from the traditional chinese medicines Astragalas manbranaceus Bunge and Angelica gi...
The hot water extraction(HWE) has many problems such as a low extract yield and a reduced flagrance by excessive heating during concentration process notwithstanding it has been the general method to get the extract from the traditional chinese medicines Astragalas manbranaceus Bunge and Angelica gigas Nakai. For that reason, adopted the alcohol extraction In this research and got the good results of the 65% and 75% extract yield of Astragalas manbranaceus Bunge and Angelica gigas Nakai respectively, 15% and 36% increased compare with 50% and 39% (w/w) of HWE. The differences of extraction process between the HWE and alcohol extraction is substituting alcohol for water of extraction were concentrated at the relatively low temperature 90$\^{C}$ compare with the thermal extraction temperature 104$\^{C}$ . This alcohol extract, has the outstanding effect collecting the original fragrance at the low temperature. Applying this extract to starch syrup and beverage, expected that those contain a sufficient flavor as well as fragrance without artificial spices.
The hot water extraction(HWE) has many problems such as a low extract yield and a reduced flagrance by excessive heating during concentration process notwithstanding it has been the general method to get the extract from the traditional chinese medicines Astragalas manbranaceus Bunge and Angelica gigas Nakai. For that reason, adopted the alcohol extraction In this research and got the good results of the 65% and 75% extract yield of Astragalas manbranaceus Bunge and Angelica gigas Nakai respectively, 15% and 36% increased compare with 50% and 39% (w/w) of HWE. The differences of extraction process between the HWE and alcohol extraction is substituting alcohol for water of extraction were concentrated at the relatively low temperature 90$\^{C}$ compare with the thermal extraction temperature 104$\^{C}$ . This alcohol extract, has the outstanding effect collecting the original fragrance at the low temperature. Applying this extract to starch syrup and beverage, expected that those contain a sufficient flavor as well as fragrance without artificial spices.
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제안 방법
얻어진 1, 2차 여액을 합하여 내부온도 50~60℃, 내부진공도 758 mmHg의 조건에서 농축하여 extracts를 얻었다. 당귀의 경우도 Fig. 4에 나타낸 바와 같이 황기와 거의 동일한 방법으로 주정추출을 행하였다.
이는 당귀의 열수 추출물 획득율 39%에 비하여 약 2배량에 해당하는 수율로 뛰어난 수율증대 효과가 인정되었다. 이러한 차이는 추출용매로 정제수와 함께 주정을 동시처리 하였으며, 여과 후 얻어진 박 성분으로부터 정제수 및 주정을 이용한 2차 추출을 행하여 두 단계에서 얻어진 여액을 모아 농축을 실시하였다. 따라서, 1회의 열수 추출만 행한 경우에 비하여 상대적으로 2회에 걸친 추출을 행 하고, 수용성 성분만이 아닌 알코올 추출물의 일부까 지 추출한 본 방법에 의하여 얻어진 최종 추출물의 수율 및 관능적 품질은 분명한 차이를 나타내었다.
즉, 황기 200g에 정제수 980g 및 주정420g을 가하여 90℃ 의 온도조건 하에서 4시간 동안 추출하고 여과(53 "seive through)를 행하여 1차 여액을 얻었다. 한편, 여과과정에서 얻어진 추출박을 이용하여 2차 추출을 시도하였는데, 이의 추출조건은 추출박에 정제수 700g과 주정 300g을 가하고 내부온도 90℃에서 4시간 동안 추출하였다. 추출 후 앞서와 동일한 여과과정을 거쳐 여액을 얻었다.
대상 데이터
본 연구에서 음료의 원료로 사용한 황기, 당귀는 충청북도 제 천지방에서 생산된 것으로 구매 하여 사용하였다. 기타 부원료, 각종 식품첨가물 등은 각각 시중 기성품을 구입하여 사용하였다.
본 연구에서 음료의 원료로 사용한 황기, 당귀는 충청북도 제 천지방에서 생산된 것으로 구매 하여 사용하였다. 기타 부원료, 각종 식품첨가물 등은 각각 시중 기성품을 구입하여 사용하였다.
성능/효과
이러한 차이는 추출용매로 정제수와 함께 주정을 동시처리 하였으며, 여과 후 얻어진 박 성분으로부터 정제수 및 주정을 이용한 2차 추출을 행하여 두 단계에서 얻어진 여액을 모아 농축을 실시하였다. 따라서, 1회의 열수 추출만 행한 경우에 비하여 상대적으로 2회에 걸친 추출을 행 하고, 수용성 성분만이 아닌 알코올 추출물의 일부까 지 추출한 본 방법에 의하여 얻어진 최종 추출물의 수율 및 관능적 품질은 분명한 차이를 나타내었다. 이러한 결과와 유사하게 구기자, 당귀, 오미자, 오갈피를 이용한 전통음료의 품질개선 및 산업화를 위한 물과 에탄올 추출물의 성분조성 등이 이미 연구된 바 있어 음료를 비롯한 각종 가공제품 개발의 기초자료를 제 공한 바 있다18)
이들 1, 2차 여액을 합하여 농축을 실시한 후 최종적으로 50Brix 농도의 추출액 130g을 회수하였다. 따라서, 최종 추출물의 회수율은 Table 2에 나타낸 바와 같이 65.0%로 열수 추출법의 50.0%에 비하여 15%의 수율향상 효과가 인정되었다. 또한, 당귀의 경우도 황기에서와 거의 동일한 방법의 주정추출 을 실시하여 17.
0%에 비하여 15%의 수율향상 효과가 인정되었다. 또한, 당귀의 경우도 황기에서와 거의 동일한 방법의 주정추출 을 실시하여 17.1Brix 농도의 1차 여액 1,050g 및 50.0 Brix 농도의 2차 여액 150g을 얻어 농축 후 최종적으 로 50Brix 농도의 추출물 150g을 획득하여 최종수율은 무려 75.0%에 이르렀다. 이는 당귀의 열수 추출물 획득율 39%에 비하여 약 2배량에 해당하는 수율로 뛰어난 수율증대 효과가 인정되었다.
본 연구에서 살펴본 (Angelica gigas Nakai) 여러 종류의 약리효과가 알려지고 있는데, 뿌리의 정 유성분은 동물실험 결과 진정작용이 인정되고 있으며, 이러한 작용성분은 정유성분 뿐만이 아니라 coumarine 성분에 의한 것으로 추정되고 있는더L 이는 xanthotoxin, umbelliphrenin을 비롯한 많은 procou marine들에서 충분히 인정되고 있을 뿐만 아니라 뿌 리 추출물과 coumarine 성분은 혈 압강하 효과도 있는 것으로 알려지고 있다2). 황기(단너삼) (Astragalas manbranaceus Bunge) 가 갖는 생리활성으로는 혈압 강하작용", 이뇨작용E, 강장작용5~7), 혈당강하작용 3), 항 종양 및 바이러스 작용7), 면역증강작용8), 위액 분비 및 적리균 억제작용3)등이 보고되었다.
8Brix 농도의 원액 1,480g을 얻었으며. 이를 농축하여 최종적으로 50Brix 농도의 추출물 100g을 회수하여 50.0%의 수율을 보였다. 상대적으로 당귀는 추출 후 여과하여 여액 상태로 5.
황기, 당귀를 이용한 열수 및 주정추출법에 의한 추출물 제조 결과 상호간의 수율 및 관능적 특성차이는 Table 3에 나타낸 바와 같다. 즉, 최종 추출물의 농도를 50Brix로 동일하게 농축하였을 경우 황기, 당귀 추출물의 수율은 열수 추출의 경우 각각 50.0, 39.0% 였으며, 주정추출을 행할 경우에는 각각 65.0, 75.0%로 큰 차이를 나타내었다. 이러한 현상은 단순한 수율에서의 차이와 함께 추출물에 대한 고유의 향을 관능적으로 측정해 본 결과에서도 차이를 보였다.
이러한 현상은 단순한 수율에서의 차이와 함께 추출물에 대한 고유의 향을 관능적으로 측정해 본 결과에서도 차이를 보였다. 즉, 황기의 경우 열수 추출물은 거의 향을 감지하기 어려운 수준 이 었으나 주정추출물에서는 쉽게 황기 추출물임을 알 수 있을 정도의 향이 감지 되었다. 이러한 현상은 상대적으로 당귀 추출물에서는 더욱 심한 차이를 보여 열수 추출물의 경우는 물엿 등의 가공식품에 처리하여 2차로 열처리를 행할 경우 향의 대부분이 소실 되었으나 주정 추출물의 경우는 단순한 열처리에 의하여도 향의 대부분이 그대로 잔류하여 별도의 향 처리가 필요 없는 수준이었다.
후속연구
이와 함께 향이 거의 소실된 추출물의 경우는 이를 이용한 2차 가공품 제조시 고유의 맛은 나타낼 수 있지만 별도의 향을 처리하여야 하는 문제점이 발생할 수 있으나 이는 고유의 향을 그대로 재현하기 어려운 문제점을 내포하게 된다. 따라서, 추출용매로 주정을 사용하고, 2차 추출을 행하는 주정추출의 경우 주정의 회수가 어렵고 작업조건이 까다로울 뿐만 아니라 추출-농축시간이 장기화되는 등의 문제점이 있으나 품질적 측면을 고려해 볼 때, 열수 추출법 보다는 상대적으로 주정추출을 행하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
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