• 제목/요약/키워드: Supercritical Carbon Dioxide Extraction

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초임계 이산화탄소 및 유기용매를 이용하여 추출된 붕장어(Conger myriaster) 오일의 품질특성 (Quality Properties of Conger Eel (Conger myriaster) Oils Extracted by Supercritical Carbon Dioxide and Conventional Methods)

  • 박진석;조연진;정유린;전병수
    • 청정기술
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    • 제25권4호
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    • pp.275-282
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    • 2019
  • 본 연구는 초임계 이산화탄소 및 유기용매를 이용하여 동결건조된 붕장어로부터 초임계 이산화탄소 및 유기용매를 이용하여 오일을 추출하고 그 특성을 파악하였다. 초임계 이산화탄소의 경우 압력(25, 30 MPa) 및 온도(45, 55 ℃) 조건을 변화시켜 실험을 수행하였으며, 초임계 이산화탄소의 유량(27 g min-1)은 실험 중 일정하게 유지되었다. 유기용매로는 헥산(hexane)을 사용하였다. 오일 추출 수율의 경우 55 ℃, 30 MPa에서 추출한 오일이 37.73 ± 0.14%로 가장 높은 수율을 나타내었다. 추출된 오일의 지방산 조성은 가스 크로마토그래피를 이용하여 분석하였으며, mystric acid, palmitic acid, palmitoleic acid, oleic acid, eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA)가 붕장어 오일의 주요 지방산으로 확인되었다. 산가, 과산화물가 및 유리지방산을 측정함으로써 추출된 붕장어 오일의 산화 안정성을 평가하였으며, 55 ℃, 30 MPa에서 추출한 오일로 부터 최상의 산화 안정성을 확인하였다. 소비자들의 선호도에 직접적인 영향을 끼치는 색도의 경우는 초임계 이산화탄소를 통해 추출된 오일이 유기용매를 이용하여 추출된 오일보다 뛰어난 색도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 붕장어로부터 초임계 이산화탄소를 이용하여 오일을 추출하게 되면 유기용매를 사용한 방법보다 더 나은 경제적 이익을 가져올 수 있으며, 초임계 이산화탄소를 이용할 경우 후처리 공정이 없기 때문에 더 친환경적인 오일의 추출법임을 확인하였다.

편백 잎에서 추출한 정유와 초임계 이산화탄소 추출물의 성분 비교분석 (Comparative Study on The Composition of Essential Oil by Supercritical Carbon Dioxide Extraction and Hydro-distillation from Chamaecyparis obtusa Leaves)

  • 김우재;최원실;이성숙;박미진
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권4호
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    • pp.494-503
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    • 2015
  • 본 연구는 초임계 이산화탄소 추출법과 증류법에 의해 얻어진 편백 정유의 수율과 화학적 조성의 변화를 비교분석 하였다. 초임계 이산화탄소 추출은 $40^{\circ}C$, 100~400 bar의 압력범위에서 수행하였다. 편백 정유의 성분 분석은 GC-MS를 이용하여 수행하였다. 초임계 이산화탄소 추출 시 300 bar 압력에서 4.4%의 최대수율을 얻었으며 이는 증류법에 의해 얻어진 1.9% 수율에 비해 높았다. 초임계 이산화탄소 추출에 의해 얻어진 추출물은 증류법에 의한 정유에 비해 sesquiterpene류의 함량이 높았다. Sesquiterpene류는 초임계 이산화탄소 추출물의 약 39%~46%를 구성하고 있으며 monoterpenes, diterpene, lignan순으로 함유되어 있다. 추출압력에 따라 각 성분의 함유율은 차이를 보였다. 따라서 초임계 이산화탄소 추출조건은 편백 정유의 수율과 함유성분에 중요한 영향을 주는 것으로 보인다.

초임계 이산화탄소와 보조용매를 이용한 돼지췌장 지질제거에 의한 판크레아틴의 생산 (Pancreatin Production by Removal of Lipid from Hog Pancreas using Supercritical Carbon Dioxide with Entrainer)

  • 권혁수;박선영;전병수
    • KSBB Journal
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    • 제18권4호
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    • pp.301-305
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    • 2003
  • 본 연구에서는 초임계 이산화탄소와 보조용매를 사용하여 동결 건조된 돼지 췌장에 존재하는 지질을 단백질 효소의 변성 및 구조의 파괴 없이 제거함으로써 고순도 소화효소제를 분리하고자 하였고, 동결 건조된 돼지 췌장 내의 지질 제거 효율은 온도, 압력, 초임계 이산화탄소의 유량, 원료의 입자크기에 의존하였다. 추출온도와 압력이 높은 상태에서 높은 지질 제거효율이 예상되나 45$^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 효소의 활성에 영향을 미치므로 추출온도 선택이 요구되었다. 또한 한정된 온도 범위 내에서 지질제거 효율을 크게 하기 위하여 용매의 이동특성을 최대로 증가시키기 위한 최적 압력이 요구되었다. 초임계 이산화탄소를 이용하여 지질을 분리한 후 원료내의 지질함량은 3%(w/w) 이내로 90% 이상의 제거율을 보였으며, 보조용매를 사용했을 경우 사용하지 않았을 때 보다 추출시간은 약 3배 이상 단축되었으나, 사용된 보조용매가 효소의 활성에 영향을 미치므로 보조용매의 선택이 매우 중요하다는 것을 제시하고자 한다.

초임계유체의 작동변수가 지방산 에스터의 분배계수에 미치는 영향 (The Effects of Operation Variables of Supercritical Fluid on the Distribution Coefficients of Fatty Acid Esters)

  • 허병기;노덕우;우동진
    • KSBB Journal
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    • 제14권5호
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    • pp.633-637
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    • 1999
  • 초임계 유체 이산화탄소를 이용하여 그 온도와 밀도가 물고기 기름의 구성성분인 각종 지방산 에스터의 분배계수에 미치는 영향을 규명하였다. 각 지방산 에스터의 분배계수는 초임계 유체의 온도와 밀도에 따라서 상당한 차이를 나타내어 이산화탄소유체에 의한 지방산의 초임계 유체 추출분리 가능성을 확인할 수 있었다. 각 지방산의 분배계수 차이가 크게 나타나는 초임계 유체의 밀도는 0.3 g/mL 내지 0.4 /mL사이의 범위에 분포되어 있었다. 또한 각 지방산은 모두 초임계 유체의 밀도가 낮은 쪽보다 높은 쪽에서 온도에 따른 역행응축현상을 나타내었다.

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Isolation of Off-flavors and Odors from Tuna Fish Oil Using Supercritical Carbon Dioxide

  • Roh, Hyung-Seob;Park, Ji-Yeon;Park, Sun-Young;Chun, Byung-Soo
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제11권6호
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    • pp.496-502
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    • 2006
  • Off-flavors and unfavorable odors in tuna fish oil were successfully removed and identified using supercritical carbon dioxide extraction, while retaining variable compounds, polyunsaturated fatty acids such as EPA (eicosapentaenoic acid) and DHA (docosahexaenoic acid). Samples of oil were extracted in a 100 mL semi-batch stainless steel vessel under conditions which ranged from 8 to 20 MPa and $20\;to\;60^{\circ}C$ with solvent ($CO_{2}$) flows from 10 g/min. GC-MS was used to identify the main volatile components contributing to the off-flavors and odors which included 2-methyl-1-propanol, 2,4-hexadienal, cyclopropane, and octadiene. Analyses of oil extracted at $40^{\circ}C$, 20 MPa showed a 99.8% reduction in dimethyl disulfide. Other significant off-flavors identified were 2-methyl-butene, 3-hydroxy butanal and ethylbenzene.

참당귀 초임계 이산화탄소 선택 추출물의 항염 효능 (The Anti-inflammatory Effect of Angelica gigas Nakai Supercritical Carbon Dioxide Selective Extracts)

  • 박소현;이광원;박신성;신문삼;박수인
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.849-854
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    • 2022
  • 본 연구에서는 참당귀(Angelica gigas Nakai)의 핵심 유효 성분인 decursin과 decursinol angelate를 높은 수율로 추출한 초임계 이산화탄소 선택 추출물의 항염증 효능을 에탄올 추출물과 비교하여 측정하였다. 항염증 효능을 측정하기 위해 염증 매개 인자인 nitric oxide(NO), 염증성 사이토카인인 interleukin(IL)-6, IL-8 생성량을 측정하였다. NO 생성량은 lipopolysaccharide(LPS)로 염증 반응을 유도한 Raw 264.7 세포를 대상으로 Griess assay를 통해 측정하였고, IL-6 및 IL-8 생성량은 tumor necrosis factor(TNF)-α로 염증 반응을 유도한 human keratinocyte cell line(HaCaT) 세포를 대상으로 enzyme-linked immunoadsorbent assay(ELISA)를 통해 측정하였다. NO 생성량은 초임계 이산화탄소 추출물이 에탄올 추출물에 비해 뛰어나게 억제하였다. IL-6 및 IL-8 생성량 또한 에탄올 추출물은 오히려 증가시키는 반면, 초임계 이산화탄소 추출물은 6.25 ㎍/mL의 농도에서 통계적으로 유의하게 억제하였다(P<0.01). 우리는 이러한 결과를 통해 참당귀 초임계 이산화탄소 선택 추출물이 아토피 피부염을 완화시키는 항염증 코스메슈티컬 소재로써 활용 가능함을 확인하였다.

Antimicrobial, Antioxidative, Elastase and Tyrosinase Inhibitory Effect of Supercritical and Hydrothermal Asparagopsis Armata Extract

  • Lee, Kwang Won;Heo, Soo Hyeon;Lee, Jinseo;Park, Su In;Kim, Miok;Shin, Moon Sam
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.231-240
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    • 2020
  • In this paper, we present to evaluate physiological activity of Asparagopsis armata extraction. After extraction with Asparagopsis armata using hydrothermal and supercritical carbon dioxide, various physiological activities were examined. The total concentration of polyphenol compounds was determined to be 18.85 mg/g of hydrothermal Asparagopsis armata extraction and 14.74 mg/g of supercritical Asparagopsis armata extraction. In DPPH radical scavenging assay, ascorbic acid was used as positive antioxidant control. In ABTS radical scavenging assay, ascorbic acid was used as positive antioxidant control. The percentage of inhibition and IC50 were measured. The IC50 of Asparagopsis armata extraction is 261.44ppm and the IC50 of supercritical Asparagopsis armata extraction is 153.98 ppm. The elastase inhibitory assay showed concentration dependence and the IC50 of hydrothermal Asparagopsis armata extraction is 3387 ppm and the IC50 of supercritical Asparagopsis armata extraction is higher than 2500 ppm. In mushroom tyrosinase inhibition experiments, tyrosinase inhibition's IC50 of supercritical Asparagopsis armata extraction was 248.06. In the SOD-like experiments, the concentration-dependent results were showed and IC50 of hydrothermal Asparagopsis armata extraction is 845.29 ppm. In the antimicrobial experiments, maximum clear zones of supercritical Asparagopsis armata extraction represented 23.00 mm in Propionibacterium acnes. In the other hand, in experiments with the same conditions, hydrothermal Asparagopsis armata extraction had no effect in all strains.

초임계 이산화탄소가 들기름의 추출에 미치는 영향 (The Effects of Supercritical Carbon Dioxide on the Extraction of Perilla Oil)

  • 이민정;김기홍;배재오
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.1439-1443
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    • 2006
  • 들깨분말을 초임 계 이산화탄소로 추출온도, 압력, 시간을 달리하여 추출한 들기름과 토코페롤의 추출수율, 색도 및 지방산 조성을 측정하였다. 초임계 이산화탄소에 대한 지방과 토코페롤의 추출수율은 이산화탄소의 밀도 증가에 따라 증가하였는데, 추출온도보다는 추출압력에 의하여 크게 좌우되었다. 초임계 이산화탄소의 추출온도에 대한 토코페롤의 추출수율은 동일 압력에서 추출온도의 증가에 따라 증가 하였다. 들깨분말을 $40^{\circ}C/276$ bar에서 $60\sim180\;min$ 추출시 간을 달리하였을 때 들기름의 추출수율은 추출시간이 증가함에 따라 급격히 증가한 반면 토코페롤은 감소하였다. 또한 이산화탄소의 밀도가 증가할수록 Red/Yellow값은 증가하였다. 초임계 이산화탄소 추출을 통해 얻은 들기름의 지방산 조성은 추출시간의 증가에 따라 불포화지방산들은 많이 추출되었고, 포화지방산들은 감소되었다. 이는 초임계유체 추출시 지방산의 불포화도가 높아질수록 용해도가 증가하기 때문으로 사료된다. 위 결과는 초임계이산화탄소를 이용하여 천연물로부터 식품이나 의약산업에 중요한 특정물질을 추출할 수 있는 가능성을 보여주고 있으며, 추출물에 잔존하는 유기용매가 없기 때문에 직접 식품가공에 이용할 수 있다.

초임계 이산화탄소를 이용한 2-Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin 미립자와 이부프로펜과의 포접복합체 제조 (Utilization of Supercritical Carbon Dioxide for the Preparation of 2-Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin Microparticles and Their Inclusion Complexes with Ibuprofen)

  • 유종훈
    • 청정기술
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    • 제19권3호
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    • pp.212-218
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    • 2013
  • 초임계 이산화탄소를 역용매로 이용하는 aerosol solvent extraction system (ASES) 방법을 사용하여 HP-${\beta}$-CD 미립자를 제조하였으며, 공정변수가 입자의 크기와 형태에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 초임계 이산화탄소를 이용하여 이부프로펜과 HP-${\beta}$-CD의 포접복합체를 제조하였으며, ASES 공정에 의해 변형된 HP-${\beta}$-CD의 입자 형상이 포접효율에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. ASES 공정으로 제조된 HP-${\beta}$-CD 미립자는 50~200 nm 크기의 나노 입자들이 응집된 입자 형상을 나타내었다. 에탄올 수용액을 HP-${\beta}$-CD의 용매로 사용한 경우 구형의 입자가 제조되었으며, 물의 양이 증가함에 따라 입자의 크기가 증가하였다. 초임계 이산화탄소를 이용해 고체상태에서 이부프로펜/HP-${\beta}$-CD 포접복합체를 제조하는 경우 초임계 ASES 방법에 의한 미세입자화 공정을 통해 포접효율을 향상시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.