KR20090085682A - 크릴로부터 오메가-3가 풍부한 해양 인지질을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신선한 크릴로부터 실질적인 전체 지질분획을 제조하는 방법, 다른 지질로부터 인지질을 분리하는 방법, 및 크릴밀을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

크릴로부터 오메가-3가 풍부한 해양 인지질을 제조하는 방법{Processes for production of omega-3 rich marine phospholipids from krill}

본 발명은 신선한 크릴로부터 실질적인 전체 지질 분획을 제조하는 방법 및 다른 지질로부터 인지질을 분리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 고품질의 크릴밀(krill meal)을 제조하는 방법에 관한 것이다.

해양 인지질은 의약품, 건강식품 및 인간의 영양공급 뿐만 아니라, 어류의 사료, 대구(cod), 넙치무리(halibut) 및 가자미(turbot)와 같은 해양 어류의 유충 및 치어의 생존율 증가를 위한 수단으로 유용하다.

해양 생물로부터의 인지질은 오메가-3 지방산을 포함한다. 해양 인지질에 포함된 오메가-3 지방산은 특히 유용한 특성을 가지는 것으로 알려져 있다.

어류의 이리(milt) 및 곤이(roe)와 같은 제품은 해양 인지질을 위한 전통적인 원료이다. 그러나, 이러한 원료들은 제한된 양으로만 이용이 가능하고, 가격이 비싸다.

크릴은 비교적 고농도의 인지질을 함유하는 작고, 새우와 같은 동물이다. 유파시드(Euphasiids) 그룹에는 80가지 이상의 종이 있고, 남극 크릴(Antarctic krill)은 그 중 하나이다. 상업적 이용에 대한 최근 가장 큰 가능성 있는 것은 남 극 유포시아 슈퍼바(Euphausia superba)종이다. 유포시아 슈퍼바는 2~6cm의 길이를 가진다. 다른 남극 크릴 종은 유포시아 크리스탈로피아(E. crystallorphias)이다. 메가닉티페인 노베지카(Meganyctiphanes norvegica), 티사노에사 이너미스(Thysanoessa inermis) 및 티사노에사 라쉬(T. raschii)가 북쪽지방의 크릴의 예이다.

신선한 크릴은 약 10% 까지의 지질을 함유하는데, 유포시아 슈퍼바에서는 이중 약 50%가 인지질이다. 크릴로부터의 인지질은 매우 높은 수준의 오메가-3 지방산을 포함하고, 에이코사펜타에노산(EPA)의 함량과 도코사헥사에노산(DHA)의 함량은 40%를 넘는다. 남극 크릴의 두 주요 종으로부터의 대략적인 지질 조성은 하기 표 1과 같다.

크릴 지질의 조성. 지질 종류(EPA + DHA 대략적인 합)

	왁스 에스테르	글리세라이드	인지질	EPA/DHA 비율
유포시아 슈퍼바 (Euphausia superba)	1	50 (7)	50 (40-45)	1.4-1.5
유포시아 크리스탈로피아 (Euphausia crystallorphias)	40	20 (4)	40 (30-33)	1.3

또한, 남극 크릴은 종래 어유(fish oil)보다 낮은 수준의 환경 오염원을 가진다.

크릴은 약 0℃에서 매우 활성이 좋은 리파제를 포함하는 효소를 가지는 소화계를 가진다. 상기 리파제는 크릴이 죽고난 후에도 활성이 있는 상태가 유지되는데, 이로 인해 크릴 지질의 일부가 가수분해된다. 이로 인한 원치 않는 효과는 크릴 오일이 보통 몇 퍼센트의 유리 지방산을 포함하게 되는 것이다. 만약 크릴이 가공되기 전 작은 조각으로 잘라져야 한다면, 당업자는 이로 인해 가수분해 정도가 증가한다는 것을 곧 알 수 있을 것이다. 따라서, 신선한 크릴을 통채로 또는 크릴로부터의 몸전체 부분으로 이용할 수 있는 가공법을 찾는 것이 바람직하다. 그러한 가공법으로 품질이 개선되고 낮은 지질 가수분해율을 가지는 제품을 생산할 수 있을 것이다. 이러한 개선된 품질은 인지질, 트리글리세리드 및 아스타잔틴 에스테르(astaxanthin ester)를 포함하는 모든 종류의 크릴 지질에 영향을 미칠 것이다.

크릴 지질은 크릴의 머리에 넓은 범위로 분포되어 있다. 따라서 신선한 크릴을 이용할 수 있는 방법은 머리를 벗겨낸 크릴로부터의 부산물을 즉시 처리하고, 제품은 어선(fishing vessel) 상에서 바로 생산될 수 있도록 하는 것에 최적화되어 있다.

Beaudion et al.의 미국특허 6,800,299에 아세톤 및 에탄올과 같은 유기 용매를 이용하여 낮은 온도에서 순차 추출(successive extraction)함으로써 크릴로부터 전체 지질 분획을 추출하는 방법이 개시되어 있다. 이러한 방법은 좋지 않은 유기 용매를 다량 이용하는 추출법을 포함한다.

K. Yamaguchi et al. (J. Agric. Food Chem. 1986 34, 904-907)은 초임계 유체 추출법에 가장 일반적인 용매인 이산화탄소를 이용한 초임계 유체 추출법으로 동결 건조된 남극 크릴을 처리하면 비극성(unpolar) 지질(대개는 트리글리세리드)을 주성분으로 하고 인지질이 없는 생산물이 얻어진다는 사실을 보여주었다. Yamaguchi et al.은 초임계 CO₂를 통한 제한된 추출이 일어나는 수준 정도로의 산화반응 또는 중합반응에 의해서 크릴밀의 품질이 저하(deteriorated)되는 것을 보고하였다.

Y. Tanaka 및 T. Ohkubo (J. Oleo. Sci. (2003), 52, 295-301)는 Yamaguci et al.의 실험이 그들의 행한 연어 곤이로부터의 지질 추출에 관한 실험과 관련이 있음을 인용한 바 있다. 보다 최근의 문헌 (Y. Tanaka et al. (2004), J. Oleo. Sci., 53, 417-424)에서는, 동일한 저자들이 인지질을 추출하기 위해 에탄올과 CO₂의 혼합물을 이용함으로써 이러한 문제점을 해결하고자하였다. 5%의 에탄올을 CO₂와 함께 사용하였을 때, 동결건조된 연어 곤이로부터 인지질이 제거되지 않았고, 10%의 에탄올을 첨가하였을 때 30%의 인지질이 제거되었으며, 30%의 에탄올을 첨가하였을 때 80% 이상의 인지질이 제거되었다. 동결 건조는 값비싸고 에너지 소비적인 공정이고, 상업적인 크릴어업에 사용될 수 있을 만큼 대량의 원료를 처리하는데 적합하지 않다.

Tanaka et al. 은 추출의 온도를 다양화함으로써 이러한 공정을 최적화시킬 수 있도록 시도하였고, 낮은 온도가 가장 좋은 결과를 보인다는 사실을 알아냈다. CO₂ 에 대한 임계온도보다 조금 높은 온도인 33℃가 가장 좋은 결과를 보이는 온도로서 채택되었다.

상기와 같은 발견들과는 대조적으로, 본 발명자들은 대량의 동결 건조와 같은 복잡하고 값비싼 전처리를 필요로 하지 않는 신선한 크릴로부터 실질적인 전체 지질 분획을 추출하는 방법을 개발하였다. 상기 지질 분획은 트리글리세리드, 아스타잔틴 및 인지질을 포함하고 있었다. 우리는 처리 공정 전에 원료를 건조하거나 오일을 제거할 필요가 없었다. Tanaka et al.의 방법과는 대조적으로, 본 발명자들이 개발한 방법은 해양 원료를 짧은 시간 열처리하는 것이 추출 수율에 좋다는 사실을 발견하였다. 또한 크릴을 짧은 시간 동안 온화한 온도로 열처리하거나 분자체(molecular sieve)와 같은 고형의 건조용 재료(drying agent)와 접촉시키는 전처리가 에탄올 세척만으로도 신선한 크릴로부터 인지질을 제거하는데 효과적임을 발견하였다.

본 발명의 주된 목적은 아세톤과 같은 유기용매를 사용하지 않고 신선한 크릴로부터 실질적인 전체 지질 분획을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

초임계압 하의 유체에 노출시키면, 산화가 일어나는 것을 방지할 수 있고, 결합된 이산화탄소/에탄올은 크릴 지질의 어떠한 효소적 가수분해도 비활성화시킬 수 있을 것이 기대된다. 본 발명에 따른 처리방법에서는 원료의 취급상 조작을 최소로 할 수 있고, 신선한 크릴, 예를 들어 포획한 어선 위에서 바로 사용하기 적합하며, 본 발명에 따른 생산물은 종래 방법에 의해 생산된 지질보다 실질적으로 가수분해가 적게 되고/되거나 산화된 지질을 함유하는 것이 기대된다. 이는 또한 종래 가공법에 비해 크릴 지질 항산화제의 파괴가 적을 것이 기대되는 것을 의미한다. 또한, 신선한 크릴을 짧은 시간 열처리하는 단계를 포함하는 선택적 전처리는 지질의 효소적 분해를 비활성화시킬 수 있을 것이고, 이는 매우 낮은 수준의 자유지방산을 가지는 생산물을 얻을 수 있도록 할 것이다.

본 발명의 다른 목적은 어류 생식선(gonads), 칼라누스( Calanus) 류 또는 고품질 크릴밀(krill meal)과 같은 다른 종류의 해양 원료로부터 실질적인 전체 지질분획을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 긴 사슬 불포화 오메가-3 지방산이 많은 실질적인 전체 지질분획을 제공하는데 있다.

상기 목적들 및 다른 목적들은 본 발명에 첨부되는 청구범위에 기재된 방법 및 지질 분획에 의해 수득될 수 있다.

본 발명에 따르면, 하기의 단계를 포함하는 신선한 크릴로부터 실질적인 전체 지질 분획을 추출하는 방법이 제공된다:

a) 크릴 원료(raw material)의 물 함량을 감소시키는 단계; 및

b) 지질 분획을 분리하는 단계.

선택적으로, 상기 방법은 하기의 단계를 추가적으로 포함할 수 있다:

a-1) 단계 a)로부터 물이 감소된 크릴 재료를 에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 이소-프로판올을 포함하는 초임계압에서의 CO₂를 이용하여 추출하는 단계. 이 단계, a-1)은 단계 a) 이후 즉시 수행된다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 하기의 단계를 포함하는 신선한 크릴로부터실질적인 전체 지질 분획을 추출하는 방법을 제공할 수 있다:

a) 크릴 원료의 물 함량을 감소시키는 단계;

a-1) 에탄올을 포함하는 CO₂를 이용하여 단계 a)로부터 물함량이 감소된 크릴 재료를 추출하는 단계, 추출은 초임계압에서 수행됨; 및

b) 에탄올로부터 지질 분획을 분리하는 단계.

본 발명에 따른 바람직한 구체예에서, 단계 a)는 중량비가 1:0.5 내지 1:5인 에탄올, 메탄올, 프로판올 및/또는 이소-프로판올로 크릴 원료를 세척하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 크릴 원료를 세척 전에 60~100℃로 가열하고, 보다 바람직하게는 70~100℃, 가장 바람직하게는 80~95℃로 가열하여 준다. 또한, 크릴 원료를 세척 전에 바람직하게 약 1 내지 40분 동안 가열하고, 보다 바람직하게는 약 1 내지 15분 동안 가열하고, 가장 바람직하게는 1 내지 5분 동안 가열하여 준다.

본 발명의 다른 바람직한 구체예에서, 단계 a)는 크릴 원료를 물 제거를 위해 분자체 또는 물 흡수 막과 같은 다른 형태의 막에 접촉시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 단계 a-1)에서 에탄올, 메탄올, 프로판올 및/또는 이소-프로판올의 양이 5~20 중량 %, 보다 바람직하게는 10~15 중량 %이다.

크릴의 전체 지질을 함유하는 산물을 생산하는 것과 더불어, 본 발명은 또한 다른 지질로부터 인지질을 분리하는데 이용될 수 있다. 다른 지질 계열에 적용되는 본 발명에 따르면, 초임계압에서의 추출을 통해 수득된 전체 지질을 분리하기 위해, 순수한 이산화탄소를 이용한 상기 전체 지질의 추출법으로 오메가-3이 풍부한 인지질로부터 비극성 지질을 제거할 수 있다. 5% 이하의 에탄올 또는 메탄올을 함유하는 이산화탄소를 이용해 전체 지질을 추출하는 방법은 또 다른 선택이 될 수 있다.

다른 지질 계열에 비해, 가치가 높은 오메가-3 지방산에 인지질이 훨씬 풍부하기 때문에, 본 발명은 높은 농도의 오메가-3 지방산을 생산하는데 유용하다. 시판되고 있는 어유(fish oils)가 11-33% 전체 오메가-3 지방산을 함유하고 있는 것에 비해(Hjaltason, B 및 Haraldsson, GG, 2006, 해양 원료로부터의 어유 및 지질, In: Modifying Lipids for Use in Food (FD Gunstone, ed), Woodhead Publishing Ltd, Cambridge, pp. 56-79), 크릴의 인지질은 그보다 훨씬 높은 수준을 함유한다(Ellingsen, TE, 1982, Biokjemiske studier over antarktisk krill, PhD thesis, Norges tekniske hφskole, Trondheim. English summary in Publication no. 52 of the Norwegian Antarctic Research Expeditions, 1976/77 및 1978/79), 표 1 참조. 상기 오메가-3가 풍부한 인지질은 있는 그대로 사용될 수 있으며, 오메가-3 함유 인지질에 의해 일어나는 여러가지 긍정적인 생물학적 효과를 나타낸다.

선택적으로, 인지질은 오메가-3 지방산을 농축시키기에 적합한 에스테르(전형적으로는 에틸 에스테르) 또는 유리 지방산 또는 다른 유도체들을 제공하기 위해 전이에스테르화(transesterified) 되거나 가수분해될 수 있다. 예를 들어, 크릴 인지질의 에틸 에스테르는 유럽 약전 기술(Pharmacopoeia monographs) no. 1250 (오메가-3-산 에틸 에스테르 90), 2062 (오메가-3-산 에틸 에스테르 60) and 1352 (오메가-3- 산 트리글리세리드)의 내용과 일치하는 농축물을 생산하기 위한 중간산물로서 가치가 있을 것이다. 이와 동시에, 잔존하는 지질(아스타잔틴, 항산화제, 트리글리세리드, 왁스 에스테르)은 수산양식에 사용되는 사료를 포함하는 다양한 응용분야에 이용될 수 있고, 이러한 지질 계열들은 더 분리될 수 있다.

그러므로, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 기술된 바와 같은 다른 지질로부터 인지질을 분리하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고품질의 크릴밀을 생산하는데 있다. 상기 공정의 초기 단계에서 지질이 제거되면, 상기 밀(meal)은 산화되고 중합화된 지질이 실질적으로 없을 것이다. 이는 상기 밀을 산화적 스트레스를 회피하기 위해 중요하다고 여겨지는 이용 분야, 예를 들어 수산 양식용 사료 특히 해양 어류종의 초기 사료에 매우 적합하게 한다. 본 발명에 따른 크릴밀은 어류의 유충 및 치어 뿐만 아니라 어류 및 갑각류를 사육하기에 매우 적합하다. 더욱이, 본 발명의 크릴밀은 고품질 키토산의 제조를 위한 원료로서도 이용될 수 있다.

발명의 구체적인 설명

본 발명의 방법은 하기에 예시된 바와 같은 처리 조건을 다양하게 변화시키며 수행될 수 있다.

하기의 "신선한" 크릴은 가수분해 또는 산화와 같은 품질의 저하를 피하기 위해 수확 후 즉시 또는 수확 후 충분히 짧은 시간 내에 처리되는 크릴 또는 수확 후 즉시 동결되는 크릴로 정의된다. 신선한 크릴은 크릴 통채로이거나 신선한 크릴(예를 들어, 껍질을 벗긴 후)로부터의 부산물일 수 있다. 신선한 크릴은 또한 수확후 짧은 시간 내에 동결된 크릴이거나 크릴로부터의 부산물일 수 있다.

"크릴"은 또한 크릴밀을 포함한다.

도 1은 추출을 위한 원료로 사용되는 E. 슈퍼바(E. superba)의 사진이다.

도 2는 하기 실시예 7에 설명된 추출 후의 원료를 보여주는 사진이다.

실시예 1

동결 건조 크릴의 처리

동결건조된 크릴을 초임계압에서 CO₂로 추출하였다. 이를 통해 90 g/kg의 생산물을 얻었다. 분석을 통해 추출물이 단지 5.4%의 EPA와 DHA의 합을 함유하는 것과 이는 오메가-3이 풍부한 인지질을 현저한 정도로 함유하고 있지 않다는 것을 확인할 수 있었다. 10% 에탄올을 함유하는 CO₂ 로 두번째 추출을 행함으로써 100g/kg (출발 샘플 무게로부터 계산)의 추출물을 얻었다. ³¹P NMR을 통해 그 산물이 인지질을 함유하는 것을 확인할 수 있었다. 상기 추출물은 33.5 %의 EPA와 DHA의 합을 함유하였다.

상기 두 단계에서 추출 조건은 300 bar, 50℃이었다.

따라서, 크릴 지질에서 오메가-3이 덜 풍부한 성분으로부터 오메가-3이 풍부한 인지질을 분리하는 것이 실질적으로 가능하다.

두번째 실험에서 동결건조된 크릴을 상기 설명된 바와 같은 압력 및 온도에서 두 번 추출하였는데, 첫번째는 167 중량부의 순수한 CO₂로 추출하였고, 그 이후는 167 중량부의 10% 에탄올을 함유하는 CO₂ 로 추출하였다. 상기 결합 추출물(280 g/kg 원료)은 ¹³C 및 ³¹P NMR로 분석하였다. 상기 분석을 통해 생산물이 트리글리세리드 및 인지질을 주요 성분으로 함유하는 것을 확인할 수 있었다. 이전의 추출물과 같이, 짙은 붉은색은 이 추출물이 아스타잔틴을 함유하는 것을 보여주었다.

본 발명자들은 실시예 1에 따른 방법이 동결건조된 크릴에 이용되어 온 바에 대해서는 아는 바가 없다. 이는 Y. Tanaka et al. (2004) J. Oleo Sci. 53, 417-424.로부터 알 수 있는 것이라는 반박이 있을 수 있다. 그러나, 이 선행문헌에서는 10% 에탄올과 CO₂로 단지 30%의 인지질을 추출할 수 있을 뿐이었다. 20%의 에탄올이 80%의 인지질을 추출하기 위해 이용되어 왔다.

본 발명에 따른 실시예:

실시예 2

신선한 E. 슈퍼바(200 g)을 에탄올(1:1, 200 g)로 약 0℃에서 세척하였다. 에탄올 추출물(1.5 %)은 무기염(주로 NaCl) 및 일부 유기 물질을 함유하였다.

에탄올로 세척된 크릴은 10% 에탄올을 함유하는 CO₂로 추출하였다. 이를 통해 12 g (출발시 크릴의 6 %)를 얻었다. 분석(TLC 및 NMR)을 통해 상기 추출물이 인지질, 트리글리세리드 및 아스타잔틴을 함유함을 확인하였다.

당업자는 초임계압하에서 이산화탄소가 에탄올을 위한 용매로서 작용한다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, CO₂의 용매력(solvent power)을 조정하기 위한 다른 방법으로서 압력/온도 조건을 이용하고, 이를 통해 CO₂의 전처리를 추가하지 않고 에탄올이 크릴 원료를 함유하는 에탄올로부터 직접 용해되도록 한다. 이는 또한 하기의 실시예에 적용된다.

실시예 3

신선한 E. 슈퍼바 (200 g)를 에탄올(1:3, 600 g)로 약 0℃에서 세척하였다. 에탄올 추출물(7.2 %)은 인지질, 트리글리세리드 및 아스타잔틴과 일부 무기염을 함유하였다. 상기 추출물은 26.3 % (EPA + DHA)를 함유하였고, 인지질의 상대적인 함량이 높았다.

에탄올로 세척된 크릴을 10% 에탄올을 함유하는 CO₂로 추출하였다. 이를 통해 출발시 크릴의 2.2%의 추출물을 얻었다. 분석(TLC 및 NMR)을 통해 상기 추출물이 인지질, 트리글리세리드 및 아스타잔틴을 함유함을 확인하였다. 그러나, 상기 추출물이 단지 8.1 % (EPA + DHA)을 함유하기 때문에 인지질 함량이 낮다는 결론을 내릴 수 있었다.

실시예 4

신선한 E. 슈퍼바 를 세척단계에서 에탄올의 양을 4:1로 증가시켰다는 점만을 달리하고, 상기 기술된 바와 동일한 두 단계 공정으로 처리하였다. 초임계 유체 추출물이 2.6 %인 것에 비해, 에탄올 추출물은 출발시 재료에 대해 7.2%였다.

실시예 5

신선한 E. 슈퍼바 (200 g)를 크릴 원료로부터 물을 제거하기 위해 분자체(A3, 280 g)에 접촉시켰다. 10 % 에탄올을 함유하는 CO₂로 추출함으로써 출발시 크릴 무게로부터 계산하여 5.2 %의 추출물을 얻었다. 분석을 통해 상기 추출물이 인지질, 트리글리세리드 및 아스타잔틴을 함유함을 확인하였다. 상기 추출된 전체 크릴은 검은색의 눈을 제외하고는 완벽하게 흰색이었다.

실시예 5로부터 물 제거의 효과를 확인하였다. 분자체는 에탄올의 대체물로서 선택된 것이다. 이러한 예는 물 제거를 위한 잠재적인 재료에 관해 제한을 두지 않으려는 의도이다. 분자체 및 다른 건조용 재료는 동결건조에 대한 온화하고 비용 효율이 높은 것일 수 있다.

실시예 6

신선한 E. 슈퍼바 (200 g)를 실시예 2에서와 같이 에탄올(1:1)로 세척하였 으나, 원료는 80℃에서 5분 동안 전처리한 점을 달리하였다. 이를 통해 7.3 %의 에탄올 추출물을 얻었다. 10% 에탄올을 함유하는 CO₂로 초임계 유체 추출을 함으로써 신선한 원료로 계산하여 2.6 %의 추가적인 추출물을 얻었다. 전체 추출물은 9.9%였고, 분석을 통해 상기 추출물이 인지질이 풍부하고, 트리글리세리드 및 아스타잔틴을 또한 함유하는 것을 확인하였다. 남은 크릴 전체는 검은 색의 눈을 제외하고는 완벽하게 흰색이었다.

실시예 7

신선한 E. 슈퍼바(12 kg)를 80℃에서 몇 분 동안 가열하였고, 그리고나서 에탄올(26 kg)로 추출하였다. 이를 통해 0.82 kg (7 %)의 에탄올 추출물을 얻었다. 지질 계열의 분석(HPLC; 컬럼: Alltima HP silica 3㎛; 디텍터: DEDL Sedere; 용매: 클로로포름/메탄올)을 통해 58 %의 인지질 함량을 확인하였다. GC (area %)를 이용한 분석으로 24.0 % EPA 및 11.4 % DHA, 합 EPA+DHA = 35.4 %의 함량을 확인하였다.

남은 크릴을 280 bar, 50℃에서 에탄올(15 kg)을 함유하는 CO₂ (156 kg)로 추출하였다. 이를 통해 0.24 kg (2%)의 추출물을 얻었다. 남은 크릴은 짙은 색의 눈을 제외하고는 흰색이었다. 지질 계열의 분석을 통해 19 % 함량의 인지질을 확인하였다. 상기 추출물은 8.9 % EPA 및 4.8 % DHA (합 13.7 %)을 함유하였다. 남은 크릴 재료를 추출(폴치(Folch)법)하여 단지 0.08 kg 지질함량 (초기 크릴 무게에 대해 0.7 %)를 확인하였다. 이는 실질적으로 모든 지질이 추출되었음을 의미한다.

실시예 8

신선한 E. 슈퍼바(12 kg)를 열처리없이 에탄올(33 kg)로 추출하였다. 이를 통해 0.29 kg (2.4 %)를 얻었다. 위에서 설명된 바와 같은 지질 계열의 분석으로 28.5 %의 인지질 함량을 확인하였다.

상기와 같은 결과는 열처리 없이 동일한 처리를 한 것에 비해 열처리를 통해 지질 수율이 증가되었음을 보여준다. 원료의 열처리 후, 에탄올의 1 중량부로 열처리없는 에탄올 4 중량부에서와 같은 결과를 얻었다. 또한, 열처리없이 에탄올이 처리되었을 때보다 가열을 통한 추출의 경우에 더 풍부한 인지질 및 오메가-3 지방산 에탄올 추출물을 얻었다.

상기 예에서의 가열시간이 본 발명의 범위에 대한 제한이어서는 안된다. 당업자는 대량의 생물학적 재료에 대해 정확한 가열시간을 모니터하기는 어렵다는 사실을 알 수 있을 것이다. 따라서, 가열시간은 특정 시간에서 처리되는 크릴의 양에 따라 다양하게 변화시킬 수 있다. 또한, 전처리로서의 열처리의 온도는 상기 실시예에서 주어진 온도로 제한되지 않는다. 실험들을 통해 단계 a)에서 80℃까지의 전처리로서의 열처리보다도 더 높은 95℃까지의 전처리로서의 열처리가 지질의 수율을 증가시키는 경향을 확인하였다. 또한, 대량의 크릴에 대해 모든 크릴 재료에서 정확히 같은 온도를 얻는다는 것이 어려울 수 있다.

열처리를 통해 고활성의 크릴 소화 효소가 비활성화되어 잠재적인 지질 가수 분해를 감소시키는 추가적인 결과를 얻을 수 있다.

실시예 9

도 1은 추출을 위한 원료로 사용되는 E. 슈퍼바의 사진을 보여준다. 도 2는 실시예 7에 설명된 추출 이후의 재료를 보여준다. 다른 실시예들로부터는 추출 후 매우 비슷한 재료를 확인할 수 있다. 추출된 크릴은 건조된 것이고, 손가락으로 눌러 주기만해도 쉽게 분말상태로 만들어질 수 있다. 지방이 제거된(de-fatted) 분말은 단백질 뿐만 아니라 크릴로부터의 키토산 및 다른 비-지질 성분을 함유한다. 상기 분말은 건조된 대구(cod)와 비슷한 냄새를 풍긴다. 이 분말은 실질적으로 지질이 없기 때문에, 산화된 다가불포화 지방산이 실질적으로 없는 밀(meal)을 제공할 것이다. 이는 밀 내에 실질적으로 모든 인지질 분획이 남아 산화되고 중합화된 재료를 유발하는 종래 방법에 의해 생산된 크릴밀과는 매우 다르다. 본 발명의 방법에 따른 크릴밀을 사용하면 종래의 크릴밀 또는 어류밀(fish meal)이 수산양식을 위한 사료로 이용될 때와 비교하여 산화적 스트레스가 많이 감소할 것이다. 크릴밀은 랍스터를 포함하는 갑각류의 사육 및 야생의 킹크랩 (Paralithodes camtschatica) 사육에 있어서 크랩 육(crab meat)의 품질과 양을 증가시키기는 목적으로 매우 적합하다. 이러한 밀은 중합화된 지질이 실질적으로 없기 때문에, 고품질의 키토산 생산 및 고품질의 밀이 필요한 다른 공정에도 이점을 가진다.

크릴 지질이 매우 빠르게 산화되고, 일반적인 용매에서 용해성이 떨어지므로, 당업자는 유사한 품질의 크릴밀이 유기용매의 사용과 같은 종래 크릴밀의 지방 제거 공정을 통해서는 얻기 어렵다는 사실을 알 수 있을 것이다.

당업자는 상기 설명된 공정이 크릴이 아닌 다른 원료, 예를 들어 어류 생식선(gonad) 또는 칼라누스(Calanus)종으로부터 오메가-3 인지질을 분리하는 경우에도 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 일부 크릴 종(예: E. 크리스탈로피아스(crystallorphi as))들은 왁스 에스테르가 풍부하고, 이는 칼라누스 종의 경우에도 동일하다. 당업자는 상기 설명된 방법에 의해 비극성 지질 왁스 에스테르가 비극성 지질 분획 내에 농축될 것이라는 것을 알 수 있을 것이다.

또한 당업자는 상기 공정단계들의 조합이 크릴의 극성(예를 들어, 인지질) 및 비극성 지질을 분리하기 위해 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 상기 실시예들 중 어느 하나에 의해 크릴의 전체 지질을 추출하는 것이 가능할 수 있고, 지질 계열을 분리하기 위해 상기 중간 산물을 두 번째로 추출하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 순수한 이산화탄소를 이용해 추출함으로써 오메가-3이 풍부한 인지질로부터 비극성 지질을 제거할 수 있다.

다른 구체예에서, 본 발명에 따른 방법은 크릴밀을 추출하는데 이용되고, 이를 통해 제공되는 크릴밀은 크릴의 지질의 품질저하를 피할 수 있도록 충분히 온화한 방법으로 생산될 수 있다.

당업자는 상기 방법이 또한 어류 생식선(gonad) 및 칼라누스(Calanus)종과 같은 다른 해양 원료를 추출하는데 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 방법으로부터 유래된 지질 분획 또는 지질 산물은 하기의 조성을 가지는 일본산 크릴 원료(종은 특정되지 않음)로부터 추출된 Neptune Biotechnologies & Bioresources의 크릴오일과 같이 이미 알려진 크릴 오일 제품(종래 방법에 따라 생산된)에 비해 몇 가지 품질에 관계되는 추가적인 이점을 가질 수 있다.

전체 인지질 ≥ 40.0 %

에스테르화된 아스타잔틴 ≥ 1.0 mg/g

비타민 A ≥ 1.0 IU/g

비타민 E ≥ 0.005 IU/g

비타민 D ≥ 0.1 IU/g

전체 오메가-3 ≥ 30.0 %

EPA ≥ 15.0 %

DHA ≥ 9.0 %

본 발명에 따른 지질 산물 또는 분획은 아래와 같을 것으로 기대된다;

● 종래 방법에 의해 생산된 지질에 비해 가수분해되고/되거나 산화된 지질을 실질적으로 적게 함유,

● 종래 방법에 따른 것에 비해 크릴 지질 항산화제의 품질저하가 적음,

● 매우 낮은 수준의 유리 지방산을 함유, 및/또는

●유기 용매의 잔류물이 실질적으로 없음.

"산화된" 지질은 일차 산화물(일반적으로는 과산화물값(peroxide value)으로 측정)과 이차 산화물(일반적으로는 카르보닐 산물, 종종 아니시딘값(anisidine value)으로 분석) 및 삼차 산화물(올리고머 및 폴리머) 모두를 의미한다.

따라서 본 발명은 본 발명에 따른 방법 중 하나에 의해 생산된 상업용 지질 또는 크릴 오일 제품을 포함한다.

식이보충제(dietary supplement), Superba^TM (Aker BioMarine, Norway)와 같은 제품은 본 발명에 의한 방법에 의해 생산될 수 있다.

당업자는 본 발명의 방법에 의해 생산된 제품의 품질이 종래 크릴밀의 추출법에 의해 생산된 제품에 비해 개선될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 지질 조성의 예는 아래 표에 기재되어 있고, 여기에 포함되어 있다.

지질 조성
인지질	> 30 - 40 중량%
EPA	> 5 - 15 중량%
DHA	> 5 - 15 중량%

본 발명에 따르면, 상기 추출물은 인지질의 콘텐트에 따라 농축될 수 있다. 일부 대표적인 지질 조성은 여기에 첨부된 표 3 내지 표5에 기재되어 있다.

지질 조성
인지질	≥ 50 중량%
EPA	≥ 15 중량%
DHA	≥10 중량%

실시예 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 표 3의 지질조성은 본 발명의 단계 a)에 따른 추출법을 적용해서만 얻을 수 있다.

지질 조성
인지질	≥ 80 중량%
EPA	≥ 20 중량%
DHA	≥13 중량%

지질 조성
인지질	≥ 90 중량%
EPA	≥ 23 중량%
DHA	≥15 중량%

본 발명은 위에서 보여진 구체예 및 실시예에 의해 한정되어서는 안된다.

Claims (28)

1. 하기의 단계를 포함하는 신선한 크릴(krill) 새우로부터 실질적인 전체 지질 분획을 추출하는 방법:

   a) 크릴 원료(raw material)의 물 함량을 감소시키는 단계; 및

   b) 지질 분획을 분리하는 단계.
2. 제1항에 있어서,

   상기 a) 단계는 크릴 원료를 중량비 1:0.5 내지 1:5의 에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 이소-프로판올로 세척하는 단계를 포함하고,

   상기 단계 b)는 상기 알코올로부터 지질 분획을 분리하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 a) 단계는 크릴 원료를 에탄올로 세척하는 단계를 포함하고,

   상기 b) 단계는 상기 에탄올로부터 지질 분획을 분리하는 단계를 포함하는 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   a-1) 상기 단계 a)로부터 물 함량이 감소된 크릴 원료를 에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 이소-프로판올을 포함하는 초임계 압력에서의 CO₂ 로 추출하는 단계를 더 포함하는 방법.
5. 상기 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크릴 원료는 세척 전에 60~100℃까지 가열되는 것인 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 크릴 원료는 세척 전에 70 ~ 100℃까지 가열되는 것인 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,상기 크릴 원료는 세척 전에 80 ~ 95℃까지 가열되는 것인 방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크릴 원료는 세척 전에 약 1 내지 40분간 가열되는 것인 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 크릴 원료는 세척 전에 약 1 내지 15분간 가열되는 것인 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 크릴 원료는 세척 전에 약 1 내지 5분간 가열되는 것인 방법.
11. 제1항에 있어서, 단계 a)는 상기 크릴 원료를 분자체(molecular sieve)와 접촉시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
12. 제1항에 있어서, 단계 a)는 상기 크릴 원료를 물 흡수막(water absorbing membranes)과 접촉시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
13. 제1항에 있어서, 단계 a-1)에서 에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 이소-프로판올의 양은 질량비로 5~20% 인 방법.
14. 제13항에 있어서, 단계 a-1)에서 에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 이소-프로판올의 양은 질량비로 10~15% 인 방법.
15. 제1항 내지 제14항의 방법에 의해 수득가능한 트리글리세리드, 아스타잔틴(astaxanthin) 및 인지질을 포함하는 실질적인 전체 지질 분획.
16. 산화된 지질이 실질적으로 없는, 제15항에 의한 지질 분획.
17. 의약 및/또는 식품 보조제로서의 용도를 위한, 제15항 또는 제16항 중 어느 한 항에 따른 전체 지질 분획.
18. 제1항 내지 제14항의 방법에 의해 수득된 전체 지질 분획을 순수 이산화탄 소, 또는 5 % 이하의 에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 이소-프로판올을 함유하는 이산화탄소로 추출하는 단계를 포함하는, 다른 지질로부터 인지질을 분리하는 방법.
19. 제18항에 의한 방법에 의해 수득가능한 인지질 분획.
20. 제19항에 있어서, 상기 인지질은 추가로 전이에스테르화되거나 가수분해되는 것인 인지질 분획.
21. 제19항에 있어서, 오메가-3-지방산의 농도가 중량비로 적어도 40%인 인지질 분획.
22. 제1항 내지 제14항의 방법에 따른 실질적인 전체 지질분획을 추출하는 단계; 및 남아있는 크릴 원료를 분리하는 단계를 포함하는 크릴밀(krill meal)의 제조방법.
23. 제22항의 방법에 의해 수득가능한 크릴밀로서, 산화된 다중불포화 지방산 및 다른 지질이 실질적으로 없는 것인 크릴밀.
24. 제23항의 크릴밀의 동물 사료에 사용되는 용도.
25. 제23항에 있어서, 수산 양식용인 용도.
26. 제23항에 있어서, 어류의 유충(larvae) 및 치어(fry)를 포함하는 해양 어류를 사육하기 위한 것인 용도.
27. 제26항에 있어서, 갑각류를 사육하기 위한 것인 용도.
28. 제23항에 있어서, 고품질의 키토산을 생산하기 위한 것인 용도.

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