천연 식용색소 Curcumin의 생물학적 유용성에 관한 연구

중국에서 천연염료를 사용한것은 4,500여년전으로 거슬러올라갈수 있으며 아주 오랜 력사를 가지고있다.20세기말에 이르러 화학염료는 점차 천연염료를 대체하였다.합성염료는 색상이 밝고 착색력이 좋으며 안정성이 좋고 가격이 저렴하며 생산량이 많은 등 여러가지 우점으로 하여 방직, 식품, 공업에 널리 리용되고있다.그러나 합성염료는 생산 및 사용 과정에서 환경과 인간에게 해를 끼칠 수 있으며, 현재 산업폐수의 주요 오염물질 중 하나이다 [1].많은 합성염료는 사용 중에 알러지, 독성, 돌연변이성 및 발암성을 일으키는 등 사람과 생물체에 극히 해롭다 [2-3].천연염료는 동식물에서 추출한 것으로, 안전하고 친환경적이며, 인간과 생물체에 무해하며, 다양한 건강상의 이점을 가지고 있는 장점이 있다.그러므로 그것들은 사람들의 사랑을 받고있으며 점차 합성안료를 대체하고있다 [4-6].

그러나,천연 색소또한 저장과 운송이 불안정하고 가수분해가 용이하며 [7]염색 효율이 낮은 등의 문제가 있다.현재 이러한 문제를 해결하기 위해 사용되는 방법으로는 미세봉지 기술, 항산화제의 첨가, 색소 안정제의 첨가, 천연안료의 구조군의 화학적 개질 등이 있다.그러나 이러한 문제점을 해결하기 위해 MOFs (metal-organic 프레임 워크materials)를 이용한 연구는 거의 없었다 [8-10].따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 방법을 어떻게 활용할 것인가가 오늘날 연구방향이 되었다.

본 논문에서는 천연안료 커큐민의 구조와 특성을 체계적으로 나열하고, 이를 응용할 수 있는 방법을 상세히 소개하였다.커큐민의 안정성에 영향을 미치는 구체적인 요소와 이를 개선하기 위한 방법을 요약하는 데 초점을 맞추고 있다.커큐민을 캡슐화하여 안정성과 염색 특성을 향상시키는 새로운 방법이 도입됩니다.이에 커큐민의 불안정한 저장 및 운송, 쉬운 가수분해, 낮은 염색효율 등의 문제점을 해결할 수 있는보다 많은 가능성을 제시하기 위해 향후 섬유분야에서 커큐민의 연구 가능성을 제시하고자 한다.

1 커큐민 및 그 특성

1.1분자구조

커생강과에 속하는 식물에서 추출한 디케톤급의 진귀한 주황색의 결정질 천연물질이다.커큐민 (Curcumin)이 주요 물질이며, 구성성분으로는 주로 커큐민 약 77% (C12H20O6), 비데메톡시 커큐민 3%, 드메톡시 커큐민 17% (C20H18O5) [11]가 있으며, 다음과 같은 구조를 가지고 있다.

1.2일반 속성

강황 추출물은 특유의 향과 약간 쓴 맛이 나는 천연 화합물입니다.녹는점이 179~182 °C이고 지방성이 강하며 물에 매우 잘 녹지 않는다.메탄올, 에탄올, 프로판올, 빙하 아세트산, 알칼리 용액에 쉽게 용해된다.pH는 커큐민의 색채 발현에 큰 영향을 미친다.중성 및 산성 용액에서는 황색, 알칼리 용액에서는 적색을 띤다.산 및 알칼리 용액에서 커큐민의 색 변화를 고려할 때, 산성 및 알칼리성의 지표로 사용될 수 있습니다.커큐민 분자에는 다수의 이중결합, 페놀성 하이드록시기, 카르보닐기가 있기 때문에 상대적으로 강한 화학반응 [12]을 거친다.따라서 커큐민은 응용 분야에서 빛과 열과 같은 물리화학적 요인의 영향을 받기 쉽다.

1.3 안정성에 영향을 미치는 요인

강황 색소의 안정성은 빛에 의해 쉽게 영향을 받는다, 열, pH및 금속 이온 등이며 낮은 수용성, 사용 중 분해, 낮은 빛 안정성의 특성이 있어 강황 색소의 적용 및 개발에 제한이 있습니다.강황 색소의 사용을 촉진하는 것은 반드시 안정성 문제를 해결해야 한다.

빛과 열 1.3.1

강황 추출물은 빛과 열에 대한 안정성이 떨어져 산화적 분해를 촉진할 수 있다 [13].커큐미노이드 및 화합물 용액의 안정성은 실내 조명 조건 및 라이트 박스 안에서 비교적 좋으며 열화가 느립니다.그러나 5 h의 빛 노출 후

흡광도는 1.15에서 0.38로 감소하였고, 색소 손실은 약 67% [14]였다.Shi Wenting et al. [15]은 야외 광에 노출된 5일 후 curcumin, monodemethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin의 주요 성분들의 분해율은 각각 69.5%, 51.4%, 21.2%로 나타났다.

강황 안료는 낮은 온도에서 서서히 분해되지만 온도에 따라 분해 속도가 증가하고, 안정성은 점차 감소한다.온도가 높을수록 색발육 능력이 나빠진다 [16].그러므로 강황색소는 낮은 온도에서 어두운 곳에 보관해야 한다.

1.3.2 pH

강황 색소는 에탄올 용액에 용해된 후 강산 및 알칼리 환경에서는 안정성이 떨어진다.pH 가 5 이하일 때는 강황 색소가 안정적이며, pH 가 증가할수록 강황 분해 속도가 크게 증가한다 [16].커큐민은 다양한 pH 조건에서 다양한 색상을 나타낸다.산성 환경에서는 연한 황색, 중성 환경에서는 장미빛 적색, 알칼리 환경에서는 적갈색이나 갈색을 띤다.산성화 [17]이후 다시 노란색으로 돌아올 수도 있다.따라서 커큐민은 화학 지시약으로 사용될 수 있다 [18].

1.3.3 금속 이온

같은 특정 금속 이온 Fe3 +, K +, Fe2 +, Al3 +, Ca2 +과 Cu2 +은 β를 한 쉽-diketone 구조는 커과 침전에 있다.게다가 금속 이온의 농도는 영향의 정도와 관계가 있다 [19~20].그러므로 알루미니움, 칼시움, 철, 동과 접촉한다 컨테이너는 가공, 운송, 보관, 사용 중에 피해야 한다 [21-22].

1.3.4 첨가 제

커큐민의 착색력과 안정성은 빛, 온도, pH, 금속 이온뿐만 아니라 소금, 방부제, 구연산, 비타민 C. 콰오청청 등 첨가제에도 영향을 받는다. [23] 에탄올에 강황 색소를 용해시키고 색소의 흡수 스펙트럼을 연구했다.그들은 구연산과 비타민 c를 첨가한 후 강황색소의 흡광도가 약간 감소하고 색이 약간 옅어짐을 발견하였다 [24] 표 1에 일부 식품첨가물이 커큐민에 미치는 영향이 표시되어 있다.

1.3.5기타 요인

커큐민은 항산화 및 환원 방지 특성이 있지만 그리 강하지 않습니다.강한 산화제 (H2O2 등)와 강한 환원제 (Na2SO3 등)와 혼합되는 것을 피해야 한다.항산화제의 종류와 양은 커큐민 용액의 안정성에 비교적 큰 영향을 미친다 [23].커큐민 용액은 알칼리 환경에서 상대적으로 불안정하며, 하이드록실기는 반응성이 높아 다양한 반응을 겪을 수 있다.

커큐민은 위의 요소들에 의해 영향을 받는다.그 불안정성이 보호되고 개선되지 않으면 원하는 목표를 달성하지 못하는 경우가 많다.따라서 커큐민의 안정성을 향상시키고 더 나은 역할을 하도록 하는 방법을 찾아야 한다.

2. curcumin의 응용 분야

강 황 추출실용가치와 안전성이 높은 천연색소이며 [25] 식품, 의약품,화장품, 섬유, 축산업 및 기타 분야 (그림 1과 같이).

2. 1 음식

강황 추출물은 a로 사용할 수있는 밝은 색을 가진 천연 화합물입니다식품 첨가물그리고 방부제 [26].일찍 1981년에 커큐민은 GB 2760-1981"식품첨가물사용위생기준"에 식품첨가물로 포함되였다.1995년, 국제 연합 Codex Alimentarius 위원회의 식량 농업 기구에 의해 승인된 식품 첨가물이 되었다.2011년에 새로 출판한 「 식품첨가물사용기준 」 에서는 제품의 종류와 부동한 생산요구에 따라 적당히 사용할수 있다 [27].따라서 커큐민은 국내외 식품 및 음료 [28]에 식품첨가물 및 방부제로 널리 사용되고 있다.

우창링 [29]은 curcumin을 복합화하여 근세동 단백질과 복합체를 형성하였으며, 내장효율은 약 300 nm의 입자 크기로 80%에 달할 수 있었다.또한 닭가슴살육의 안정성을 확인할 수 있었으며, 복합체가 닭가슴살육의 전반적인 항산화성을 개선시켜 기능성 육제품에 적용할 수 있는 구조를 보였다.시 등 30)은 복합효소 가수분해와 결합한 다중 습식 열처리에 의한 다공성 밀 전분의 제조에 대해 연구한 다음캡슐화 된 커다.캡슐화 효율은 약 75%였다.캡슐화되지 않은 커큐민과 비교하여 빛, 열, 저장시간 측면에서 캡슐화된 커큐민의 안정성이 향상되었으며, 식품 생산시 캡슐제로 사용될 수 있다.

2. 2 의료

강황추출물은 천연색소로서 식품산업뿐만 아니라 혈압을 낮추고 혈액순환을 개선하며 우울증을 완화시키고 혈액속의 열을 맑게 하며 동맥경화증 예방, 항산화, 항염증, 항암, 항균, 항hiv 등 많은 생물학적 활성과 약리학적 효과를 가지고 있다 [31~33].

Shih 등 [34]은 1993년에 커큐민이 활성산소 청소제 역할을 하여 DNA 분자 내 8-하이드록시데옥시구아니신의 생성을 막는다고 보고하였다.Leonid 등 (31)은 1996년 커큐민이 인체 적혈구와 세포막에 항산화 효과가 있다고 보고하였다.4-100에서 μ에서 인간의 적혈구를 보호 할 수 있 mol/L) H2O2-induced 용해와 peroxidation 지질 물질이다.스기모토 등 [35]은 장염에 걸린 쥐를 0.5%, 2.0%, 5.0% 커큐민으로 치료한 결과, 커큐민 치료가 장내 염증을 예방하고 개선할 수 있다는 것을 보여줬다.Sindhwani 등 (36)은 생쥐 방광종양세포에 대한 curcumin의 억제효과를 보고하였다.결과를 100 μ mol/L이 현저하게 할 수 있 다는 것을 보여주 종양 세포의 성장을 억제 마우스 방광에 있다.

2. 3 화장품

강황 추출물은 약리학적 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 화장품의 천연색소로 사용될 수 있다.사라프 등 [37]은 2011년 진피세포에 침투해 주름 방지 효과를 낼 수 있는 커큐민 함유 나노크림을 개발했다.그 결과 크림을 바르면 피부의 탄력, 견고함, 피로도가 30%~50% 개선되는 것으로 나타났다.리 Ziyi's 연구그룹 [38]은 BB 크림에 커큐민을 첨가했는데, 커큐민은 아무런 자극 없이 피부를 잘 감추고 밝게 해주는 효과가 있다.

직물 인쇄 및 염색 2.4

강황 추출물은 독성이 없고 안전하며 환경 친화적이며 섬유 인쇄 및 염색 분야에서 널리 사용될 수 있습니다.직물을 착색하는 동안, 강황 추출 's 우수한 생물학적 활성과 약리 학적 효과는 섬유 기능성을 주기 위해 사용할 수 있습니다.왕 Xuemei's 연구 그룹 [39]은 강황 추출물을 사용하여 울, 실크,면, 비스코스 및 삼 섬유를 염색하여 다른 색상의 염색된 직물을 얻었다.Peng Wenfang 등 40명을 대상으로 jute 직물에 대한 curcumin의 염색특성을 조사하였다.염색시간 90분, 염색온도 70 ℃, 염료농도 2.5 g/L, 목욕비 1 ∼ 80, pH 3.5일 때 염색율은 82.5%에 달하였고 염색된 직물은 부드럽고 독특한 색을 나타내었다.

먀오솽 등 41명은 커큐민을 이용한 양모 직물의 발포 염색을 조사하였다.디아조화를 통해 니트로아닐린과 커큐민을 결합시켜 발포 마감제를 제조하였으며, 염색된 양모 직물에 직접 첨가하였다.발포 염색에 최적화된 공정은 50% 마감제, 6% 기포제, 온도 120 °C, 시간 5분, The fabric's 광속성이 2-3으로 향상된다.동수치 등 [42]은 염색 제품 외에도 실크 제품의 강황 안료 마감도 UPF 값이 3-4배 높아 자외선 저항성을 얻을 수 있다고 밝혔다.

2. 5 다른

Curcumin은 a 로도 사용됩니다사료 첨가 제또는 축산업에 사용하기 위해 마이크로 캡슐에 포장되어 있다 [43~44].저우아롱 등 [45]은 커큐민과 바이오 폴리머를 결합해 필름 전달 시스템을 구축했고, 이는 식품 포장재, 신선도 모니터링, 항균 보존 등에 응용됐다.

후율리 등 (46)은 커큐민으로 소털을 염색하기 위한 조건을 조사한 결과, 염색온도 50 °C, pH 5.0, 모종 용량 3%, 염색시간 80분으로이 때 염색율이 가장 좋고 안정성이 좋다.컴프리 (comfrey)와 조합할 수도 있다.컴프리는 검정과 회색으로 변하고, 커큐민은 짙은 갈색으로 변하기 때문에 염색약 제품에 사용할 수 있다.리하이밍 등 [47]은 커큐민이 제지 산업에서 제지 염료로 사용될 수 있음을 보여주었다.

3. 천연 안료 curcumin의 응용 성능을 향상시킵니다

3.1. 분자구조 개조 (Molecular structure modification)

커큐민 분자는 다수의 이중결합, 페놀성 하이드록시기, 카르보닐기, 케톤기 등을 포함하고 있기 때문에 [11] 강한 화학반응을 겪을 수 있다.손신 [48]은 디아조화를 사용하여 아조 그룹을 황산 디아조늄 염에 커플화하여 새로운 기능성 그룹을 커큐민 분자에 이식하여 화학적 개조의 목표를 달성하였다.변형된 커큐민 (구조식은 다음과 같다)은 물에 쉽게 용해되며 염색된 실크의 비누칠에 대한 색조성은 4 내지 5에 달하며 햇빛에 대한 색조성은 순수 강황염색보다 좋다.왕종안 [49]은 커큐민을 폴리펩타이드에 연결시켜 망상형 소분자 하이드로겔을 만들어 커큐민의 수용성과 생체적합성을 향상시켜 더 나은 항암효과를 얻었다.분로엥 (Boonroeng) [50]은 에테르화 반응을 통해 퀴노이드 분자에 트리메틸 염화암모늄 그룹을 도입하였다.생성된 변형된 커큐민은 수용성, 염색성 및 항균활성이 우수하고 자외선 저항성이 향상되었다.커큐민과 암모늄 글리시딜 트리메틸클로라이드의 합성 경로는 그림 2a에 표시되어 있다.

Zhou 등 (51)은 커큐민 분자에 수용성 활성 자외선 흡수기를 도입하여 새로운 것을 준비하였다수용성 함유물 용해도가 우수합니다.견직물의 염색 및 기능성 마무리에 사용되어 더 나은 색도, 특히 문지름 속성과 광속성 (2 등급에서 4 등급으로 향상), 자외선 저항성, 항균 활성 (90%를 초과하는 대장균 및 황색포도상구균에 대한 세균 내성 활성)을 얻습니다.도 2b는 커큐민 및 자외선 흡수제의 공정 경로를 보여준다.위안보 [52]는 분자 각인 기술을 이용하여 커큐민용 분자 각인 중합체 (MIP)를 제조하였다.벌크 중합 공정에서는 커큐민을 template로, EDMA를 교반제로, AIBN을 개시제로 사용하며, 그 질량비는 1:4:20이다.각인 인자가 1.27에 도달할 경우.강수 중합 공정은 커큐민 1.0 mmol, 아세토 니트릴 50 mL, 메탄올 20 mL의 혼합 용매에서 수행된다.MIP는 커큐민에 대한 강한 선택적 흡착력을 가지며 TG/DTG는 고온 환경에서 사용될 수 있는 우수한 열적 안정성을 나타냅니다.그림 2c와 그림 2e는 각각 분자각인기술 준비과정과 개략도를 보여준다.

상기 내용은 모두 커큐민 분자의 기본 구조를 개선하여 응용 한계를 극복하고 물리적, 화학적 특성을 최적화하여 커큐민이보다 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있도록 한 것입니다.

3.2 외적 개선

3.2.1 캡슐화

마이크로 캡슐 캡슐화 3.2.1.1

Microcapsule 캡슐화, Microcapsule 로도 알 려 진 기술을 가리 킨 (코팅 또는 포함)의 기법을 캡슐화 기능 한 물질을 사용 하여 특정 polymeric 또는 무기질 화합물과 기계적, 화학적 또는 둘을 core-shell microcontainer을 형성하는 것는 방법의 구조와 입자 크기 1-500 μ m [53] 입니다.초소형 용기는 중심 재질과 벽 재질로 구성된다.벽면 재질은 외부 간섭으로부터 코어 재질을 보호합니다.일반적인 핵심 소재로는 염료, 마감제, 향료, 진균제, 접착제, 교반제, 촉매, 방염제, 약물, 나노입자, 살아있는 세포 등이 있으며, 이들 물질은 단독으로 사용하거나 혼용하여 사용할 수 있다.벽체 재료는 필름을 형성하는 특성과 키틴, 알긴산, 폴리에스터 및 일부 계면 활성제와 같은 무기 화합물로 천연 또는 반합성 고분자 재료로 형성된다 [54-56].핵심 재료마다 봉지를 위해 다른 벽체 재료를 사용해야 하며, 따라서 다양성, 기능성, 고효율의 특성을 가진다 [57].마이크로 캡슐의 성능은 선택된 벽체의 재질은 물론 마이크로 캡슐 기술 및 공정 방법과 밀접한 관련이 있습니다.다른 준비 방법에 의해 얻어지는 특성도 다릅니다.

마이크로 캡슐화 기술은 고체, 액체, 기체 등을 마이크로 캡슐에 봉지하여 고체 미립자 생성물을 형성하는 기술이다.캡슐의 코어는 외부 환경 간섭으로부터 보호된 다음, 특정 특정 수단에 의해 적절한 조건 하에서 방출된다 [58-59].마이크로 봉지 기술은 복잡하고 번거로우며, 대략 상 분리 (coacervation), 중합 반응, 기계적 방법 [60]으로 나눌 수 있다.구체적인 기술은 마이크로 캡슐에 사용되는 폴리머의 성질과 코팅 재료의 성질에 따라 달라집니다.이러한 우수한 특성 때문에 식품 [61], 의약 [62], 농업 [63], 일용화학 [64], 액정 감지기 장치, 생물 제품 [65], 도료 [66], 섬유 [67-69] (섬유 전처리, 염색, 마무리 등 포함)에 널리 사용되고 있으며, 좋은 사회, 경제적 이익을 얻고 있다.

구리 등 (70)은 초극세사 나노입자에 캡슐화된 커큐민의 안정성과 세포 흡수력에 대해 연구하였다.캡슐화 된 커큐민은 더 잘 분산, 보호, 전달 향상 및 안정성을 향상시키고 커큐민의 생물학적 가용성을 향상시킬 수 있습니다.캡슐화 되지 않은 커큐민과 비교하여, 캡슐화 된 커큐민의 안정성을 단기 저장 (37 °C에서 6시간) 또는 더 오래 동안 90%까지 높일 수 있습니다.장펑페이 등 [71]은 커큐민 마이크로 캡슐을 준비하기 위해 변형된 전분을 벽면 재료로 사용하여 주황색의 입자가 흐르는 완제품을 얻었다.수분 함량은 3.2%, 벌크 밀도는 0.66 g/cm3, 컴팩트도는 0.78 g/cm3, 평균 입자 직경은 346.9 nm 이었다.수용성 및 안정성이 향상되었으며, 생강 황색 색소 마이크로 캡슐 입자의 제조 과정은 그림 3에 표시되어 있다.

태양 Xiaozhu et al. [72] 사용 β-cyclodextr에서생강을 준비 벽을 재료로 노란색 색소의 core-wall 비율의 조건은 아래 microcapsules다, 온도, 50 ° C의 2의 시간이 h, 에탄올과 콘 텐 츠의 50%, 그리고 폴리에스테르으로 염색 했다.평형염색율 K/S 값을 15.9까지 높일 수 있는 것으로 나타났으며, 비누 세척에 대한 색도는 4~5 등급에 도달할 수 있는 것으로 나타났다.그림 4는 폴리에스테르 직물에 생강 노란색 안료를 염색하기 위한 공정도를 보여줍니다.또한, 하이드로겔, 리포좀 및 기타 마이크로 캡슐 내장 방법과 같은 다른 전달 시스템을 사용하여 생강 황색 색소를 캡슐화하려는 많은 연구가 시도되었습니다.마이크로 봉지 기술은 생강 황색 색소의 수용성 및 안정성 향상, 저장 시간 연장, 환경 오염 감소, 물질의 적합성 변화 등의 우수한 특성을 가지고 있습니다.

마이크로캡슐의 구조 종류, 준비 기술, 원료비, 공정 절차, 메커니즘 등은 마이크로캡슐 기술의 응용과 발전에 영향을 미치는 중요한 요소이다.연구가 심화됨에 따라 마이크로캡슐 응용 범위가 점차 확대되고 있다.그러나 마이크로캡슐 기술은 제조기술에서 제어 불가능한 요소, 제한된 재료 선택, 완제품의 불충분한 안정성, 낮은 자체 회수 능력, 낮은 강도, 부족한 사용 시간, 마이크로캡슐과 반응물 사이의 결합 불량, 높은 원료 및 생산 비용, 미숙한 공정 등으로 복잡하고 복잡하다.더욱이 마이크로 캡슐과 반응물 사이의 생체 내 반응 메커니즘은 아직 완전히 규명되지 않았으며, 아직도 시급히 해결해야 할 문제들이 많다.따라서보다 최적화되고 경제적이며 환경 친화적인 기술을 찾아야 할 필요성이 있다.

MOF 재료 캡슐화 3.2.1.2

금속-유기 골조 재료 (Metal-organic framework materials, MOFs)는 금속 이온과 유기 리간드의 자기 조립에 의해 형성된 새로운 형태의 다공성 물질이다 [73].그 중 금속 이온은 일반적으로 Cu2+, Zn2+, Co2+, Pt2+ 등과 같은 이원성 전이 금속 이온이며, 일반적으로 사용되는 유기 리간드로는 디메틸리미다졸, 테레프탈산, 글루타르산, 카르복실산 등이 있다 [74].MOF 재료는 넓은 특정 표면적, 높은 공극률, 완전한 세공 구조, 조절 가능한 세공 채널, 우수한 열수 안정성 및 화학적 안정성 [75]의 특성을 갖는다.현재 MOF 소재는 가스 저장, 흡착 및 분리 [76-78], 약물 지속 방출 [79], 전기 화학 [80], 바이오 센서 [81], 생물 의학 영상 [82], 촉매 작용 [83-84], 폐수 처리 [85-87] 및 기타 응용 분야에서 우수한 성능을 보여 주었다.

Yifan 등 [88]은 2021년 섬유 인쇄 및 염색 분야와 천연 안료 보호에 ZIF-8 다공성 재료 사용을 처음으로 제안했습니다.같은 해, 연구 그룹 [89]은 멜라닌을 ZIF-8 다공성 물질로 물리적으로 캡슐화함으로써 친환경적이고 안정적인 안료를 제조하는데 성공했습니다 (그림 5에서 보듯이). 제올라이트 이미다졸 프레임 재료 (ZIF-8)는 운반체로, 멜라닌 아날로드는 페이로드로 사용되었습니다.100 mg의 ZIF-8과 12 g/L의 멜라닌 아날로그가 2,000 r/min의 속도와 30 °C의 온도로 자성 교반하에 3 h 동안 코팅되었다.코팅율은 적외선 분광법에 의해 50% 이상으로 측정되었으며, 안료의 안정성이 향상되었다.

안정제 첨가 3.2.2

강황 자체에는 드록시 커큐민이 함유되어 있어 커큐민의 천연 안정제로 사용되어 커큐민 제제의 안정성을 향상시킬 수 있다.강 황 색소 가에 캡슐화 된 β-cyclodextrin,을 크게 개선 한 물 용해도 및 안정하는 효과 가 있 빛, 열 및 산화 성분.한신만 등 (90)은 천연 탄수화물 나노입자인 식물성 글리코겐을 운반체로 사용하여 강황 색소를 적재하여 복합체를 준비하였다.식물성 글리코겐에 loading 한 후, 강황색소의 용해도, 자외선 안정성, 산 및 알칼리 안정성 및 생물학적 활성이 현저히 향상되었다.정정화 [91]는 안정제가 curcumin의 안정성에 미치는 영향을 연구한 결과 malic acid (1.0:0.5) + citric acid (1.0:0.3) 가 색소에 대한 안정화 효과가 가장 좋았고, 열 보온 10시간 후 잔류율은 88.65%에 도달할 수 있었다.

또한 gum arabic, Zn2+ 용액, malic acid, sodium alginate, ascorbic acid, succinic acid와 같은 다른 안정제도 강황 색소의 안정성을 향상시킵니다.단일 안정제를 사용하는 것보다 복합 안정제를 사용하는 것이 더 효과적이다 [91].

처리 및 저장 조건 개선 3.2.3

국내외의 천연안료 가공은 가공기술이 정교하지 못하고 설비가 간단하며 공정이 표준화되지 못한 등 문제로 천연안료 개발에 제한을 받고 있다 [92].따라서 커큐민의 가공 조건은 공정 경로를 최적화하고 장비 수준을 향상시켜 물리적, 화학적 특성을 향상시킬 수 있습니다.실제 생산에서는 초임계 유체, 초음파 (마이크로파) 보조, 막 분리, 크로마토그래피, 대식 흡착수지, 생물학적 효소 가수분해 등의 기술을 응용하여 커큐민의 이용률을 대폭 향상시켰다 [93].첨단 장비를 연구, 사용함으로써 커큐민의 안정성도 향상되었다 [94].이수근 등 [95]은 커큐민에 엑시피젠트로 포비돈을 첨가하여 커큐민의 분해능과 안정성을 향상시켰다.요컨대 공정 조건을 최적화하는 것은 안료의 안정성을 위해 매우 중요합니다.

4 결론

현재 커큐민의 단점으로 인해 안정성이 떨어지고 가수분해가 용이하며 염색 효율이 낮기 때문에 국내외에서 추출, 정제, 저장, 사용 등에 일정한 문제가 있다.이러한 문제점을 해결하기 위하여 천연안료의 안정성을 향상시킬 수 있는 방법으로는 미세봉지 기술, 항산화제의 첨가, 색소 안정제의 첨가, 천연안료의 구조군의 화학적 개질 등이 제안되고 있다.그러나 아직 부족점이 있으므로 새로운 방법과 기술을 계속 연구, 탐색하여야 한다.MOF 재료 강황 황색 안료를 사용한 봉지는 간단하고 구현하기 쉬우며 위의 문제를 더 잘 해결할 수 있는 새로운 방법입니다.천연 안료를 MOF 재료로 캡슐화하고 보호할 수 있는 가능성이 입증되었습니다.향후에는 물리화학적 특성이 우수하고 독성이 낮은 MOF 소재를 선별하여 강황 황색안료를 캡슐화하여 안정성과 염색성능을 향상시킴으로써, 강황 황색안료가 착색직물로의 호환성이 우수한 천연염료가 될 수 있도록 하는데 주력할 수 있다.이 방법은 다른 천연 안료의 보호 및 응용으로도 확장될 수 있을 것으로 기대된다.머지않아 MOF 소재에 캡슐화된 천연안료 안정화 친환경 안료가 섬유, 식품, 의약품, 화장품 등의 착색제에 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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