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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.12, No.2, 235-238, April, 2001
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용매-초음파 하이브리드 공정을 이용한 Carthamin 색소의 추출 특성
Extraction Characteristic of Carthamin Using Hybrid Process of Solvent-Ultrasound
김원일, 김진모, 홍인권†, 박경애1
  • 단국대학교 화학공학과, 서울 140-714
  • 1서울특별시 보건환경연구원
Won Il Kim, Jin Mo Kim, In Kwon Hong†, and Kyung Ai Park1
  • Department of Chemical Engineering, Dankook University, Seoul 140-714, Korea
  • 1Seoul metropolitan Govement Research Institute of Public Health and Envirionment, Korea
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초록
홍화는 수용성인 황색소와 물에 난용성이고 알콜 및 알칼리 용액에 가용성인 적색소(carthamin)를 포함하고 있다. 본 연구에서는 전통적으로 적색소의 원료로 사용되는 carthamin의 추출에 초점을 맞추었다. 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 용액을 이용하여 각 pH 조건에 따라 홍화 적색소의 추출실험을 수행하였으며, 탄산나트륨 용액은 전 pH 범위에서 우수한 추출용매로 작용했다. 각 용매들의 최적 pH는 탄산나트륨과 탄산칼륨의 경우 pH 11.0, 수산화나트륨과 수산화칼륨의 경우 pH 11.5로 나타났다. 홍화로부터 carthamin 용매추출의 최적 조건은 pH 11.0의 탄산나트륨 용액이었으며, 이때 최적 추출시간은 30 min이었다. 용매추출의 최적 조건인 pH 11.0 탄산나트륨에 초음파를 조사시켜 추출공정을 구성하였다. 초음파 추출에서의 추출량은 초음파 세기와 조사시간에 따라 증가하였으며, 용매추출에 비해 추출시간의 단축과 약 2배의 추출량 증가를 나타내었다. SEM을 이용하여 추출공정 후 홍화 morphology를 분석한 결과, 시료 조직의 파괴에 의해 초음파공정의 추출특성임을 확인할 수 있었다.
Safflower contains two major pigments : yellow and red. Yellow pigment (safflower yellow) is water-soluble, and red pigment is carthamin, which is water-insoluble as well as soluble in alcohol and alkalic solution. The pH of carthamin extraction was examined using several alkalic solutions : sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, and potassium hydroxide solution. For this study, the best extraction solvent was found to be Na2CO3 solution. The best pH conditions of extraction were pH 11.0 for Na2CO3 and K2CO3, and pH 11.5 for NaOH and KOH. The solvent-ultrasound hybrid process was composed of ultrasound irradiation to the optimum solvent of pH 11-Na2CO3. The amount of carthamin was increased with the ultrasonic power and the irradiation time. The raffinate morphology of safflower was examined by SEM. The explosion of tissues increased the extraction rate and amount of carthamin in the extraction process.
Keywords:Safflower;Safflower yellow;Solvent-ultrasound hybrid process;Carthamin
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