초임계 이산화탄소를 이용한 홍화로부터 황색소 추출

Supercritical Fluid Extraction of Safflower Yellow Pigments from Carthamus tinctorius L.

홍화로부터 초임계 이산화탄소를 이용하여 황색소(safflower yellow)를 추출할 때의 최적 조건을 조사하였다. 여러 온도$(40,\;50,\;60,\;70,\;80^{\circ}C)$와 압력(2000, 3000, 4000, 5000 psig) 조건에서 추출을 하였으며 수율을 증가시키기 위해 물을 보조용매(0, 3, 6, 10, 14 wt%)로 하여 실험을 수행하였으며 색소분석은 spectrophotometer를 이용하였다. 황색소의 추출 수율은 $60^{\circ}C$, 4000 psig에서 가장 높게 나타났다. 보조용매로 물을 사용하였을 때는 10 wt%일 때 황색소의 추출이 가장 잘 되었고 그 이상에서는 오히려 추출량이 감소하는 경향을 보였다. 또한 시료의 수분함량은 초임계 유체 추출 시 수율과 밀접한 관련이 있는데 홍화의 황색소 추출 시에도 시료의 수분함량이 낮을수록 수율이 증가함을 알 수 있었다. 아울러 초임계 유체를 이용하여 최적 조건에서 추출한 경우 황색소의 수율은 용매로 추출한 경우에 비해 6% 정도 증가하였다. 상기의 결과로 초임계 이산화탄소 추출법은 홍화로부터 황색소의 추출에 적합하다는 것을 확인할 수 있었다.

Supercritical fluid(SCF) carbon dioxide was used to extract safflower yellow pigments from Carthamus tinctorius L. In this work, supercritical fluid extractions were performed at various conditions; pressure (2000, 3000, 4000, 5000 psig), temperature $(40,\;50,\;60,\;70,\;80^{\circ}C)$ and co-solvent $(0,\;3,\;6,\;10,\;14\;wt%\;H_2O)$. Total concentrations of safflower yellow pigments extracted were determined by spectrophotometric method. A maximum yield of yellow pigments was obtained at 4000psig, $60^{\circ}C$ and 10% co-solvent. The extraction yield of pigments was also closely related to moisture content of the raw material. Extraction yield of safflower yellow pigments by SCF extraction at optimized conditions was 6% higher than that by solvent extraction. Supercritical carbon dioxide was proved to be suitable for the extraction of safflower yellow pigments from Carthamus tinctorius L.