프로폴리스는 꿀벌이 수지성 식물에서 채취한 성분과 자신의 효소를 혼합해 만든 천연 물질로, 항균·항산화·항염 효과로 널리 연구되고 있다. 그러나 프로폴리스를 건강기능식품이나 의약품으로 활용하기 위해서는 불순물 제거와 성분 농축을 위한 추출 과정이 필수적입니다. 본문에서는 대표적인 알코올 추출법, 물 추출법, 초임계 이산화탄소 추출법을 중심으로 프로폴리스 추출 과정과 그 장단점을 학술적으로 정리합니다.
알코올 추출법: 가장 보편적이고 효율적인 방식
알코올 추출은 프로폴리스 가공에서 가장 널리 사용되는 전통적 방법입니다. 주로 에탄올(70~95%)을 용매로 사용하며, 다음과 같은 단계로 진행됩니다.
- 원료 준비: 수집된 원재료를 냉동 후 잘게 분쇄해 불순물 제거와 추출 효율을 높임
- 침지 및 추출: 분쇄된 프로폴리스를 알코올에 수일에서 수주 동안 담가 플라보노이드, 페놀산, 테르페노이드 등의 유효 성분을 용출시킴
- 여과 및 농축: 추출액을 여과해 꿀벌의 밀랍, 불용성 수지 등을 제거하고, 필요에 따라 진공 농축기를 사용해 유효 성분을 농축시킴
알코올 추출법의 장점은 추출 효율이 높고, 주요 유효 성분이 안정적으로 보존된다는 점입니다. 반면, 에탄올 알레르기나 잔류 용매 문제가 단점으로 지적되며, 이를 해결하기 위해 저 잔류 기준과 후처리 기술이 병행됩니다.
물 추출법: 안전성과 대중성을 높이는 방식
물 추출은 알코올 대신 증류수나 온수를 용매로 사용하여 성분을 추출하는 방법입니다. 절차는 알코올 추출과 유사하지만, 물에 잘 녹는 수용성 성분(예: 일부 페놀산, 다당류)이 주로 추출됩니다.
장점은 잔류 용매 걱정이 없고 알코올 알레르기 환자에게 안전하다는 것입니다. 그러나 플라보노이드와 같은 지용성 성분의 추출 효율은 떨어집니다. 따라서 물 추출법은 단독보다는 다른 방식과 병행하여 보완적으로 활용되는 경우가 많습니다.
초임계 이산화탄소 추출법: 차세대 친환경 기술
초임계 이산화탄소 추출(Supercritical CO₂ Extraction)은 최근 천연물 가공 산업에서 주목받는 고도화된 방법입니다. 이산화탄소를 임계점(31℃, 74 bar) 이상의 온도와 압력 조건에서 액체와 기체의 중간 상태로 만들어 용매로 활용합니다.
- 지용성 성분 추출에 탁월: 플라보노이드, 테르페노이드, 정유 성분 등 지용성 화합물을 선택적으로 추출 가능
- 잔류 용매 없음: CO₂는 추출 후 기체로 증발하므로, 안전성과 친환경성이 뛰어남
- 저온 추출: 열에 민감한 성분의 손실을 최소화
단점은 고가의 장비와 유지비용입니다. 그러나 최근 건강기능식품 고급 시장에서는 고순도·고안정성 원료 확보가 중요해짐에 따라 점차 상용화가 확산되는 추세입니다.
보조 추출법과 기술적 발전
프로폴리스 추출 효율을 높이기 위해 다양한 보조 기술이 연구되고 있습니다.
- 초음파 보조 추출법(UAE): 용매에 초음파를 가해 세포벽을 파괴함으로써 성분 용출 속도를 향상
- 마이크로웨이브 추출법(MAE): 마이크로웨이브 에너지를 활용해 분자 운동을 가속, 짧은 시간에 추출 가능
- 효소 처리법: 특정 효소를 활용해 세포벽을 분해함으로써 생리활성 성분의 방출을 촉진
추출 과정의 품질 관리와 표준화
프로폴리스는 원산지, 기후, 기원 식물에 따라 성분 변동성이 큽니다. 따라서 추출 과정에서 품질 관리와 표준화가 필수적입니다.
- 유효 성분 지표화: 아르테필린-C(브라질), CAPE(유럽), 플라보노이드(아시아) 등을 지표 성분으로 설정
- 불순물 관리: 밀랍, 농약, 중금속 잔류 여부 검사
- 잔류 용매 기준: WHO와 각국 식품의약품 규정에 따른 안전 기준 충족 필요
결 론
프로폴리스 추출 과정의 학술적 연구와 산업적 응용은 소비자 안전, 기능성 확보, 국제적 표준화라는 세 가지 목표를 동시에 충족시켜야 합니다. 이러한 노력이 이루어질 때, 프로폴리스는 전 세계적으로 더욱 신뢰받는 천연 건강 소재로 자리매김할 수 있을 것으로 전망됩니다.