Concentration of Polyunsaturated Fatty Acids from Anchovy Oil by Supercritical Carbon Dioxide

초임계 이산화탄소에 의한 멸치어유의 고도불포화지방산 농축

To concentrate polyunsaturated fatty acids from anchovy oil by supercritical carbon dioxide $(SC-CO_2)$, effects of different adsorbents, cosolvents and extraction pressures on the extraction yield and fatty acid composition in the extract and the residue fractions were investigated. Anchovy oil mixed with silver nitrate-coated silica gel showed higher extraction yield and concentration of EPA and DHA in the residual fraction than that mixed with only silica gel at $60^{\circ}C/345{\;}bar$. Ethyl acetate was a promising cosolvent for concentrating polyunsaturated fatty acids in the residual fraction from anchovy oil mixed with silica gel. For the extraction pressures tested, 276 bar showed a maximum value in the extraction yield and concentration of EPA and DHA in the residue. Starting with anchovy oil containing 13.3% EPA and 16.2% DHA mixed with a silver nitrate-coated silica gel, the residue fraction containing 28.2% EPA and 38.3% DHA was obtained when ethyl acetate was used as a cosolvent with $SC-CO_2$ at $60^{\circ}C/276{\;}bar$.

멸치어유로부터 EPA와 DHA가 농축된 분획을 제조할 목적으로, 흡착제, 보조용매, 추출압력을 달리하여 초임계 이산화탄소로 추출 분획한 후 추출수율과 지방산 조성을 측정하였다. 추출수율은 흡착제를 사용하지 않은 경우 추출시간의 증가에 따라 급격히 증가하여, 추출 3시간 후에는 63%였지만, 흡착제로 실리카겔과 질산은을 코팅한 실리카겔을 사용한 경우는 완만하게 증가하여 각각 26%와 33%였다. 어유를 질산은으로 코팅한 실리카겔과 혼합하여 추출하였을 때 추출잔류물 분획에 고도불포화지방산들이 농축되었다. 어유를 실리카겔과 혼합하여 초임계 이산화탄소에 보조용매로 hexane, ethyl acetate, ethanol과 함께 추출하였을 때 추출 2시간 후 추출수율은 각각 53.1, 86.3, 88.5%로 초임계 이산화탄소만으로 추출하였을때인 20.0%에 비하여 $2.7{\sim}4.4$배 증가하였다. 보조용매로 ethyl acetate를 사용하였을 때 추출잔류물 분획에서의 EPA와 DHA의 농도가 가장 높았다. 어유를 질산은이 코팅된 실리카겔과 혼합하여 초임계 이산화탄소에 보조용매로 ethyl acetate와 함께 추출하였을 때 추출 3시간 후 추출수율은 207, 276, 345 bar에서 각각 67.3, 76.4, 67.1%로 초임계 이산화탄소만을 사용하였을 때인 33.1%보다 2배 이상 증가하였다. 추출물 분획들의 지방산 조성은 원료 어유에 비하여 모든 추출압력 조건에서 $C14{\sim}C18$의 농도는 증가하였고, EPA와DHA 농도는 큰 폭으로 감소하였다. 추출압력 276 bar에서 추출잔류물 분획의 EPA와 DHA 농도는 각각 28.2%와 38.3%로 원료 어유에 비하여 각각 212%와 236% 농축되었다.