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

초임계 이산화탄소를 이용한 홍화로부터 황색소 추출

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.

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.