13 차시 : 양봉산물의생산과이용 로열젤리, 밀랍 1. 로열젤리 ( 王乳, royal jelly) 란? 출방후 5 15 일령의어린일벌이화분과꿀을먹고머리에있는인두선 ( 咽 頭線, hypopharyngeal gland) 에서분비하는물질로, 여왕벌에는전애벌레기 간과성장후에도급여되고, 일벌과수벌의유충은부화후 3 일간급여된다. 2. 성상과성분 미황색의유동성물질로여왕벌의애벌레먹이로서 3 4일된왕대에일벌들이분비해둔것을인위적으로수집생산한것으로수분, 단백질, 지방, 탄수화물, 비타민, 무기물, 생리활성물질외여러가지물질이포함되어있다. 탄수화물은과당, 포도당, 자당, 말토스등이있으며, 특히단백질은사람이나동물에필요한아미노산함량이높다. 로열젤리의기준물질은 10-hydroxy-2-decenoic acid(10-hda) 로알려진지방산이다. 비타민복합체와무기물함량이높으며그중 K함량이높다. 미량으로스테로이드, 스테롤, 핵산등이함유되어있다 3. 로열젤리생산법 로열젤리는어린일벌이일벌이나수벌의애벌레가있는벌집에서도분비하 - 1 -
나그양이적으므로왕대에분비하는것을수집한다. 소량생산일경우자연왕대나변성왕대에서도가능하나다량생산일경우플라스틱인공왕완을이용한다. 생산적기는유밀이왕성한시기, 유밀상태가좋지않을때는사양을충분히하면서실시한다. 로열젤리생산용왕대수는봉군의세력에따라조절하고 6 10일령의일벌들이많은봉군이적합하다. 특히어린일벌의확보와유지가중요하므로계속적인봉개소비공급이필요하며이를위하여예비봉군이있어야한다. 1) 단상및계상군의로열젤리생산단상군은벌수 2만이상의강군으로서봉개소비와충분히저밀이된단상무왕군또는단상유왕군이용한다. 무왕군을이용하는왕유생산은어린벌보급을위하여봉개소비공급과이충할애벌레보급을위한왕이있는예비군이필요하다. 유왕군에서는예비군이없어도왕유생산이가능하나생산성이낮음, 왕을수직격리판을이용해 7매소비쪽에격리하고산란을계속하게하면서채유도계속할수있다. 계상군은 2단계상을이용할때밑벌통은산란육아실로사용하고계상에서로열젤리를생산하는방법으로단상에비하여유리하다. 아래벌통에는봉개애벌레소비와공소비를넣고 2단의계상에는미봉개애벌레소비와저밀소비를넣어준다. 밑벌통에는 9매정도의소비를 2단계상에는 7 8매소비와 1 2매의채유광을넣어로얄젤리생산한다. 3단계상일경유 1단은산란육아실, 2단은저밀실, 3단은채유실로이용한다. 2) 이충용애벌레의선택과이충이충용애벌레의선택은로열젤리생산에있어매우중요하다. 애벌레는부화후몇시간정도가경과된것을이충하느냐에따라로열젤리생산에큰영향을미친다. 이충을하기전채유광을채유군에 2 3시간쯤넣어서청소를시킨다음이충하며, 이충침을이용하여소방내에부화후 20 40시간정도의애벌레를플라스틱왕완에옮기는일을이충이라한다. 이충침으로로열젤리수용액을떠서채유광의왕완내에떨어뜨리고양단이약간굽은상태의애벌레를이충침 - 2 -
으로떠서왕완밑바닥에옮겨준다. 이때애벌레가상처가생기지않도록주의하 며, 직사광선이없는밝고따뜻한곳에서수행한다. < 표9-2> 이충시기및이충후생산시간에따른로열젤리생산량 (mg) - 3 -
< 그림 9-11> 애벌레이충법 3) 채유방법과시기이충후채유시기는이충한애벌레의일령에따라차가있으며, 부화 20시간후의애벌레를이충할때는 72시간후에, 부화 40시간후의애벌레를이충할때 48시간후에채광한다. 채유작업채유군에서채유광을빼내벌을떨어내고채유실에옮겨채유광에왕대가붙어있는가로대를배어왕대끝을칼로잘라낸후, 플라스틱이나대나무핀셋으로왕대내의애벌레를들어낸다. 채유후보관병에넣어냉장보관하며, 소규모일때는채유스푼사용, 다량의왕유생산에서는수압을이용한흡인장치나전동식진공펌프를사용한다. - 4 -
< 그림 9-12> 로열젤리생산 4. 가공과저장 채유후밀납조각이나애벌레껍질등을제거해야할경우 100 mesh 나일론천으로걸러낸후즉시냉장고에사용시까지저장한다. 장기간저장하기위해서는동결저장하며, 생물학적활성이높은물질로높은온도나공기에노출되면변질되기쉽다. 공기밀폐가가능한유리나플라스틱용기에공기가남아있을여유공간이없게채우고금속제뚜껑이아닌플라스틱등산에변화가없는뚜껑으로밀폐하여보관한다. 습기나빛이없는 0 5 의냉장고에보관한다. 5. 규격 우리나라에서는 2010년이전에는기능성식품으로분류되었으나현재는누락되어식품으로분류되었다. 식품공전에로열젤리규격및시험법이명시되어있다. 외형적기준으로담유황백색또는유황백색이며, 점조성이고교질성으로약한향기를갖는다. - 5 -
< 표 9-3> 식품공전의로열젤리규격 < 표 9-4> 의약용로열젤리규격 : 식품규격에추가하여 6. 이용 로열젤리의약리효과는항노화효과, 빈혈, 저혈압예방및치료, 함암, 뇌신경세포세포활성화로인한파킨스씨병치료, 동맥경화, 고혈압등치료효과등이있는것으로알려져있다. 최근국내산로열젤리의식이공급에따른노화방지효과가탁월하다는연구가보고되어져있다. - 6 -
7. 밀랍이란? 밀랍은꿀벌들이꽃으로부터모집한당분을효소작용에의해생화학적과정을거쳐꿀벌의체내에서만들어진것으로약간의점착성이있는비결정성물질이다. 꿀벌의배에는 7마디의환절이있으며, 3, 4, 5, 6마디에서 1쌍의밀랍비늘을분비하며, 밀랍을분비하는일벌은 12-15일령의어린유봉이다. 밀랍비늘조각은직경약 3mm, 두께 0.1mm이며, 약 12만5천개 (100g) 의밀랍조각을반죽하여소비한장에약 8,000개의육각구조인집을짓고, 그안에꽃에서채취한꿀과화분을저장하고, 알을낳고키우며, 통신망으로이용하며, 병원균방어용으로활용한다. 벌집은최소재료로최대강도를내기위해 120⁰ 육각형으로지어지며, 애벌레인큐베이터로온도 34.5, 습도 60% 를유지하는기능이있다. 꿀벌이밀랍 1kg을생산하기위해서는 4kg의꿀을먹어야되는것으로알려져있으며, 벌꿀생산의부산물로알려져있고, 벌꿀에대한밀랍의생산비율은약 1.4 1.6% 정도이다. 시중에서파는밀랍은대부분서양밀랍이며, 국산도있으나중국, 남미, 오스트레일리아, 아프리카등지에서수입된것을국내에서정제해서사용하고있는실정이다. 정제되지않은밀랍은가열 압착하고, 산또는알카리수로세정후에여과해서불순물을제거한것이황밀랍 (yellow beeswax, yellow wax) 이며, 햇볕을쬐거나, 오존, 과산화수소수등을사용하여표백한다음정제도를높인것이표백밀랍 (white beeswax, white wax) 이다. 표백밀랍은황밀랍보다접착력이떨어진다. 밀랍은물에녹지않고, 알코올에약간녹으며, 클로로포름과에테르등에매우잘녹는다. 융점은 62 65 이고, 비중은약 0.96이며, 산가는 17 24, 과산화물가는 5이하이다. 그밖에굴절률 1.456 1.459, 비누화값 86 93, 아이오딘값은 8 14이다. 일일허용섭취량은제한이없고, 실험용쥐에경구투여시 LD50은 5,000g/ kg이상이다. 서양에서는벌꿀을벌집채로먹기때문에밀랍을식품으로인정하고있다. 밀랍은츄잉껌베이스의가소제로서효과가있고, 츄잉껌에유연성과조직감을주는첨가제로사용하고있다. 광택성및균일한피막을형성하는효과가우수하여, 과자, 당의식품등에코팅제로사용되며, 과제에직접밀랍을씌우는용도로사용된다. 밀랍은알러지를유발시킬수있고, 벌꿀에들어있는독성물질이존재할수있어주의해야한다. 밀랍생산은주로저밀방부분에서절개된밀개조각들이며, 이이외에도묵은소비나파손된소초조각, 왕대증에서도채집할수있는데새소비에서는약 85%, 묵은소비에서는약 50% 정도얻을수있다. - 7 -
가. 밀랍의조성 밀랍의조성은천연품인만큼복잡하고개요는 < 표 9-5> 와같다. < 표 9-5> 밀랍의조성 나. 밀랍의조성분벌집에서가열압착법 용제추출법등에의해채취하는동물성고체로주성분은멜리실알코올의팔미트산에스터와세로트산이다. 유럽계밀랍과아시아계밀랍이구성하고있는조성은 < 표 9-6>, < 표 9-7> 과같다. < 표 9-6> 유럽계조밀랍의성상 - 8 -
< 표 9-7> 아시아계조밀랍의성상 8. 밀랍채집 유럽계꿀벌은원산지가유럽으로고산가 ( 산가 17-24) 의밀랍을분비하며, 그중 Apis mellifera는사육꿀벌이라고부르고세계각지에서사육하고있다. 아시아계꿀벌은아시아가원산으로저산가 ( 산가 5-9) 밀랍 (Ghedawax 라고부름 ) 을분비하고중국, 인도, 파키스탄, 인도네시아등의산지에서식한다. 밀랍은간단히이물질을제거한황밀랍 (Cara Flava) 과탈색한백밀랍또는건조밀랍 (Cara Alba) 이있지만현재에는주로탈취한밀랍을사용한다. 탈색에는일반적으로 (a) 천일표백 (b) 흡착탈색 ( 활성탄, 활성백토에의함 ) (c) 화학탈색 ( 오존산화를함유한산화탈색 ) (d) 위의방법을조합하여사용하는방법등 위와같은방법이있지만산지에따라탈색에어려운점이있다. - 9 -
< 그림 9-13> 밀랍의채집 9. 밀랍의응용 성경에도등장하는씰 (Seal) 은인장을말하며, 주로밀랍을이용하였고, 빨간색의색소를첨가하여사용하였으며, 당시귀족가문이주고받던편지나칙령등에는밀랍인장이찍혀있는데, 이것은봉인의용도외에도자신의신분을증명하기위해사용하였다고한다. 씰 (Seal) 은최초의도시메소포타미아에서도 B.C. 4500년전에이미사용되었다고한다. 양초의기원은불명하지만옛날부터밀랍이알려져있었으며, 뭄바이나그리스의유적, 중국의분묘 ( 墳墓 ) 에서청동으로만든촛대가발견된것으로보아아마도 BC 3세기에는이미존재하였을것으로짐작된다. 유럽에서는오랫동안밀랍이나수지 ( 獸脂 ) 로만든양초가사용되었으나, 1800년초기에스테아린양초와파라핀양초가발명되어유백색의아름답고밝은양초를기계적으로대량생산하게되었다. 그밖에밀랍은왁스류중에서화장품원료로서는고대로부터광범위하게다량으로사용되어졌으며현재에도중요한유상원료로서모든화장품에이용되고있다. 고산가밀랍은클렌징크림, 콜드크림제품을비롯하여, 연화계의유상원료로서또립스틱, 포마드, 칙등의유상경화제로서널리사용하고있다. 저산가밀랍은유상경화제로서사용되고있으며. 비결정성물질로화장품, 전기의절연제, 광택제, 방수제, 색연필, 마룻바닥의도료, 양초등의원료로사용되며, 립스틱, 아이쉐도우, 칙등과같은스틱상의제품에경화제로서밀랍을배합할경우에는, 보다융점이높은왁스류와병용하면제품에대해서점성과가용성을증대시키는효과가있다. 세계역사적으로유명한인물들을암스테르담을비롯한세계각처에서밀랍 - 10 -
인형으로만들어전시에이용하고있으며, 국내에서는벌집의기초를밀랍으로 제작 ( 소초 ) 하여일벌의집짖기를수월하게하기위해이용하고있다. - 11 -