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친환경적 방법으로 바닐린 성분 합성
2017-03-21 18:00:00
정세진

바닐라는 아이스크림과 케이크 등에 가장 널리 쓰이는 제과 재료 중 하나이지만 90% 이상이 합성 재료로 만들어졌다.

그 이유는 이 난초과 식물에 달린 꼬투리를 수작업으로 수확하는 과정이 매우 까다롭기 때문으로, 천연 바닐라의 가격은 모든 향신료 중 사프란에 이어 세계 두 번째로 비싸다.

따라서 수요를 충족시키기 위해 식품업자들은 화학적인 방법으로 합성한 바닐린을 사용하는 경우가 많다.

바닐린은 항균, 항산화, 항암, 항 돌연변이, 지질 저하 및 항 침전 작용과 같은 다양한 특성을 지닌 화학 물질이다.

이 물질은 실험실에서 만들어낼 수 있으나 그 공정이 비효율적이며, 폐수를 만들어내 환경에 악영향을 미치는 등의 문제가 있다.

인도 뭄바이의 나탈랄 파레크 마르그 화학 연구소에 근무하는 시바지 L. 바나와즈와 가나파티 D. 야다브 연구원은 최근 보다 효율적이며 환경 친화적인 바닐린 생성 방법을 개발했다고 보고했다.

이들은 실리카나 구리와 같은 풍부한 원소로 구성된 촉매를 만들어, 끓는 물에서 바닐린을 다른 화합물과 분리하는 데 성공했다.

사진설명-합성 바닐린이 만들어지는 과정

새로운 촉매는 실리카 캡슐화 구리 알루미늄 하이드로 탈 사이트 (SECuAlHT)를 합성해 만든 것으로 XRD, FTIR, N2 흡착 - 탈착, TGA-DSC, NH3 TPD, CO2 TPD, H2 화학 흡착, TEM 및 SEM-EDXS와 같은 기술을 적용했다.

바닐린은 용매로서 물에서 SECuAlHT를 사용하고 염기가 없는 조건 하에서 대기 공기를 사용하는 산화성 탈 카복실 화에 의해 VMA로부터 얻어졌다.

연구팀은 8시간 동안 100°C의 온도에서 SECuAlHT 촉매를 통해 81%의 VMA 전환율에 89%의 선택성으로 바닐린을 뽑아낼 수 있었다.

전통적인 촉매와는 달리 새롭게 합성된 물질은 효능을 잃지 않고 4번 가량 재사용할 수 있는 것이 특징이다.

새로운 기술은 또한 pH도가 높은 폐수를 만들어내지 않는다. pH폐수는 일반적으로 외부에 방출되기 전에 염산으로 중화돼야 한다.

그러나 아직은 기존의 작업을 대체할 만큼 충분한 양의 바닐린을 얻지는 못했다는 것이 이번 연구의 한계로 지적된다.

연구팀은 새로운 방법이 상업화되기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 언급했다.


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