Cholesterol Removal from Milk Fat by Supercritical Carbon Dioxide Extraction in coupled with Adsorption

초임계 이산화탄소 추출 및 흡착에 의한 유지방중의 콜레스테롤 제거

The technical feasibility of removing cholesterol from milk fat by supercritical carbon dioxide $(SC-CO_2)$ extraction followed by adsorption on different adsorbents and of fractionating milk fat into different fatty acid composition at $40^{\circ}C/276$ bar was investigated. Cholesterol could be selectively removed from milk fat by adsorption on a typical commercial florisil with $SC-CO_2$ extraction. Lower weight ratio of milk fat feed to florisil showed higher reduction of cholesterol, but gave lower yield in the milk fat fractions. The effective capacity of florisil for removing cholesterol from milk fat was 2.0g/g, which is the ratio of the fat feed to the adsorbent for 89% cholesterol reduction with a fat yield of 57.5%. Fatty acid composition showed higher short-chain and lower unsaturated long-chain fatty acids in the extracted fractions. Milk fat fractionation method by supercritical fluid extraction in coupled with adsorption would appear suitable for removing undesirable ingredients such as cholesterol and for enriching short-chain fatty acids in the fractions.

유지방을 초임계 이산화탄소로 추출한 후 흡착제를 통과시켜 콜레스테롤이 제거되고, 지방산 조성이 다른 유지방 분획들을 얻기 위하여, 콜레스테롤 흡착능이 있는 것으로 알려진 몇 가지 흡착제를 선택하여, 추출온도 $40^{\circ}C$, 추출압력 276, 345 bar에서 3 또는 4시간 동안 추출하면서 흡착제의 종류별, 입자크기별, 비율별로 추출시간에 따른 유지방의 수율, 콜레스테롤 함량, 지방산 조성을 측정하였다. 흡착제로서 ${\beta}-cyclodextrin,\;talc,\;celite,\;florisil$ 중에서 florisil이 유지방으로부터 콜레스테롤 제거율이 가장 높았다. Florisil의 입자크기별로 콜레스테롤 제거율은 30/60 mesh가 가장 높았으며, 그 다음 100/200, 60/100 mesh순이었다. 유지방에 대하여 흡착제의 비율이 높으면 콜레스테롤 제거율은 높은 반면, 지방의 수율은 감소하였는데, 유지방의 수율을 높이면서 콜레스테롤 제거율을 높이기 위해서는 유지방과 흡착제의 비율은 20:10이 적당하였다. 추출분획물의 지방산 조성을 측정한 결과 저급 지방산들은 초기 추출물 분획들에 농축되었고, 고급 지방산들은 추출잔류물 분획에 농축되었다. 이상의 결과로부터 초임계유체 추출 및 흡착법은 유지방으로부터 콜레스테롤을 제거하는 동시에 저급지방산, 불포화지방산, 버터향, 색소가 농축된 분획 등을 얻을 수 있었다.