CN110022695A - 通过预处理制备功能和适口性改善的膨化人参的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功能和适口性改善的膨化人参的制备方法，其包括以下步骤：(a)将人参浸在碳酸水中；(b)基于人参的总重量，将所述人参的水分含量控制在5.0至20.0重量％；并且(c)在6至9kg/cm2的压力以及100至130℃的温度下将所述人参膨化。
Description
技术领域
本发明涉及一种适口性以及健康功能得到改善的膨化人参的制备方法。
背景技术
人参是根据植物分类学属于五加科人参属的多年生阴地草本植物，并且长期以来被用作中医中的重要草药。人参的皂苷具有多种生理功能，如抗癌作用、抗氧化作用、预防动脉硬化和高血压、改善肝功能、抗疲劳、抗应激、抗衰老、促进脑活动、抗炎作用、治疗过敏性疾病和促进蛋白质合成能力等。已知高丽红参具有优异的生理活性，如抗氧化作用、降血压作用、改善酒精性高脂血症作用和降血糖作用等。
根据加工方法，人参通常分为白参和红参。白参是指通过将在田间栽培而未经加工的鲜人参干燥而制备的干人参。红参是通过将鲜人参蒸制和干燥而制备的蒸制和干燥的人参，其在制造过程中还涉及各种化学变化，如皂苷改性和氨基酸变化。
由于在制造过程中施加的热，红参产生不存在于人参中的皂苷成分，如人参皂苷Rg2、Rg3、Rh1和Rh2。红参特有的有效成分在抗癌作用、癌细胞生长抑制作用、降血压作用、脑细胞保护和学习能力改善作用、抗血栓作用和抗氧化作用等方面优异，因此可预期优异的药理功效。
最近，随着消费者对红参的健康促进效果的兴趣增加，相关产品的开发正在积极进行。
人参产品的代表性产品是用水或其他溶剂提取的产品。将人参的有效成分溶解于提取产品中并加工成易于采用的形式。然而，即使通过提取过程从红参中提取有效成分，一些有效成分无法被提取并留在人参中，并且大量的有效成分(如人参皂苷)不可避免地被丢弃而无法被利用。
人参质地坚硬，难以作为食物本身使用。因此，将其以用水或乙醇提取的提取物、通过减压浓缩提取物而获得的浓缩物或粉末的形式加工。
目前，高丽人参由于其优异的功能而出口到世界各地，并且主要的出口目的地是日本和中国等。最近，美国和欧洲作为新的出口目的地而备受关注。
然而，尽管高丽人参的功能优异，但其因为消费者可能由于苦味和强烈泥土气息而感到不适，故在需求上存在局限。
为了解决上述问题，已开发了各种人参的加工方法并且应用了膨化过程。然而，由于膨化过程在高温和高压条件下进行，因此存在由于人参的碳化而破坏个别皂苷成分的问题。
因此，随着生活水平的提高和对人参的兴趣的增加，需要开发一种满足普通消费者适口性的人参的加工方法。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的，并且提供一种通过使人参的碳化最小化并且提高有效成分的吸收率而使适口性得到改善的膨化人参的制备方法。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种膨化人参的制备方法，其包括以下步骤：(a)将人参浸在碳酸水中；(b)基于人参的总重量，将所述人参的水分含量控制在5.0至20.0重量％；和(c)在6至9kg/cm2的压力以及100至130℃的温度下将所述人参膨化。
在一个实施方式中，该方法还可包括在所述步骤(a)之前对人参表面进行热处理的步骤。
在一个实施方式中，所述热处理可以通过向所述人参表面供应水分并照射远红外线来进行。
在一个实施方式中，所述热处理可进行20分钟至60分钟。
在一个实施方式中，所述步骤(a)可以在0.3至5.0MPa的压力下进行。
在一个实施方式中，所述步骤(a)可以在5至25℃的温度下进行30至120分钟。
在一个实施方式中，所述水分含量可以通过在所述步骤(b)中在室温下自然干燥所述人参来控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种膨化人参提取物的制备方法，包括以下步骤：将所述膨化人参粉碎；并且提取粉碎的人参。
有利效果
根据本发明，通过上述方法制备的膨化人参不仅增加对人体有用的人参皂苷成分，而且由于优异的多孔性而显著提高提取效率。
另外，由于膨化人参的制备方法可以在相对温和的条件下进行，因此可使人参的碳化和由于碳化而引起的有效成分的破坏最小化。
本发明的效果不限于上述效果，并且应该理解，本发明的效果包括可从详细说明或所附权利要求书中描述的本发明的构型推断出的所有效果。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施方式的膨化人参的制备方法的示意图。
具体实施方式
本文使用的术语通过考虑其功能从一般术语中选择，并且它们可根据在该领域工作的技术人员的意图、先例或新技术的出现等而变化。另外，在特定情况下，申请人可以用新词语。在这种情况下，将在本发明的详细说明中详细定义新词语。因此，本文使用的术语应基于其实质含义和本说明书的全部内容来定义。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术或科学术语)具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在通常使用的词典中所定义的这种术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且除非在本申请中明确定义，否则不应被解释为具有理想的或过于正式的含义。
数值范围包括在上述范围内定义的数值。在整个本说明书中给出的所有最大数值限制包括所有更低的数值限制，正如更低的数值限制已经明确陈述了那样。在整个本说明书中给出的所有最小数值限制包括所有更高的数值限制，正如更高的数值限制已经明确陈述了那样。在整个本说明书中给出的所有数值限制将包括在更宽数值范围内的任何更好的数值范围，正如更窄的数值限制已经明确陈述了那样。
在下文中，将详细描述本发明的实施方式，但本发明不应局限于以下实例。
图1是示出根据本发明的一个实施方式的膨化人参的制备方法的示意图。
参照图1，本发明的一个方面提供一种膨化人参的制备方法，其包括以下步骤：(a)将人参浸在碳酸水中；(b)基于人参的总重量，将所述人参的水分含量控制在5.0至20.0重量％；和(c)在6至9kg/cm2的压力以及100至130℃的温度下将所述人参膨化。
人参是属于人参属的多年生植物。人参属植物是根据植物分类学属于五加科的多年生肉质植物，并且已知在地球上存有十余种。特别是，高丽人参中富含的皂苷包括人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg1和Re，并且已知缓解由莨菪碱损伤的动物模型或海马神经细胞的损伤而引起的记忆力减退。
人参不仅包括常用的人参(Panax ginseng C.A.Meyer)，还包括诸如西洋参(Panax quinquefolium)、三七参(Panax notoginseng)、竹节参(Panax japonicum)、三叶参(Panax trifolium)和假人参(Panax pseudoginseng)等各种人参，并且人参的来源、种类和形态不受限制。另外，人参的加工方法不受限制，因此可以使用任何类型的人参，例如鲜人参、白参、野生栽培的人参和红参等。另外，可以使用人参的主根或根须，而无需考虑人参的部位。
膨化人参的制备方法可包括将人参浸在碳酸水中的步骤，其作为使用碳酸水的预处理步骤。
膨化是指在高温和高压下瞬间降低压力以诱导膨化材料中的淀粉糊化并由于水分蒸发而导致体积膨胀的方法。
膨化可以通过直接膨化法或间接膨化法来进行。间接膨化法是使用热和剪切应力的挤压成型法，并且可生产诸如谷物、糖果、肉类代替品和饲料等产品。直接膨化法可以通过在封闭的空间内直接施加热和压力来生产诸如爆米花或膨化米等产品。
对特定材料施加高压力和热可赋予材料多孔性，同时其组织结构由于材料组织的膨胀和糊化而扩展。另外，美拉德反应可能导致材料褐变，并且气息可能由于诸如甲酸、乙醛、甲醛和乙二醛等挥发性物质而增强。
在膨化过程中，人参中发生分解、合成和缩合等，因此可增加水溶性固体的含量并且可改变各种成分。特别是，还原糖和氮化合物可通过热处理促进褐变，并且可增强气息和味道。另外，从人参中产生的褐变物质对脂质的酸败具有很强的抗氧化活性，因此可提高人参的保存力。
然而，由于膨化过程在高压和高温下进行，因此可破坏人参中所含的各种生理活性物质(如皂苷)，并且可改变气息或味道。
因此，在膨化步骤之前的步骤(a)中，可将人参浸在碳酸水中。膨化人参的制备方法可以进行使用碳酸水的预处理过程以提高膨化效率，并在相对温和的条件下进行膨化过程以使药理成分的破坏最小化并提高适口性。
碳酸盐水是溶解有碳酸根离子(HCO3 -)的水。碳酸根离子的浓度没有特别限制，但优选为250至500mg/L，并且pH可以为4.0至6.0。碳酸水是无色、无气味且无味道的二氧化碳的饱和水溶液。该碳酸水可以向人参结构内部供应水分并扩展组织结构，从而显著提高膨化过程的效率。特别是，碳酸水对人体无害并且仅改变人参组织的结构，但不影响有效成分或适口性，在成本效率上也优异。
另外，膨化人参的制备方法不仅可以通过使用碳酸水的预处理过程提高碳化效率，而且还由于碳酸根离子与人参的有效成分积极地相互作用，而可以产生不因常规碳化过程而转化的各种药理成分。
步骤(a)可以在0.3至5.0MPa的压力下进行。
由于碳酸根离子的溶解度在室温下相对较低，因此可降低提取温度以减少二氧化碳气体释放到空气中。此外，可通过保持提取条件、低温和高压来防止工艺效率的降低。
特别是，由于碳酸根离子在高压下有效地渗透到人参组织中以扩展组织结构并与人参中所含的药理成分有效地相互作用，因此可以使预处理过程的效率最大化。然而，过高的压力可能导致工艺成本的增加，并且在低压下碳酸根离子和人参组织之间的相互作用可能降低。
步骤(a)可以在5至25℃的温度下进行30至120分钟。
当温度低于5℃时，人参结构可能变硬，并且组织结构可能无法有效地扩展。当温度超过25℃时，二氧化碳气体可能释放到空气中，从而降低工艺效率。
另外，当加工时间小于30分钟时，人参的组织结构可能无法充分扩展，因此可能无法实现期望的技术效果。当时间超过120分钟时，花费的时间过多，因此可能降低成本效率。
在步骤(b)中，基于人参的总重量，人参的水分含量可以控制为5.0至20.0重量％。
人参可通过使用碳酸水的预处理过程而含有大量水分，并且可以控制水分含量以提高膨化效率。当水分含量过多或过少时，膨化效率可能降低，或者人参组织的碳化可能增加。
水分含量可通过在步骤(b)中在室温下自然干燥人参来控制。当直接加热人参以降低水分含量时，药理成分可能受热而破坏。因此，可通过在室温下自然干燥人参来使可能不利地影响膨化人参的商销性的因素最小化。
人参可以在6至9kg/cm2的压力以及100至130℃的温度下膨化。
膨化过程可以在本领域广泛使用的旋转膨化枪中进行。
通常，膨化过程在相对高压和高温条件下进行，但使用碳酸水的预处理过程可使膨化条件相当温和。特别是，由于膨化过程可以在相对低的温度和压力下进行，因此可以使营养物质的劣化和气息最小化，并且还可以降低工艺成本。
在一个实施方式中，制备方法还可包括在步骤(a)之前对人参表面进行热处理的步骤，并且热处理可以通过向人参表面供应水分并照射远红外线来进行。
通过热处理可使人参孔径扩大并使其组织结构软化，因此预处理效率可能提高。特别是，在低温预处理中可能降低的工艺效率可通过热处理过程得以补偿。
另外，远红外线是红外线辐射中50至1000μm的长波区域内的电磁辐射，并且由于波长较长，可以很容易地渗透到人参中并均匀地加热整个人参。特别是，由于远红外线提高了人参的生理活性，因此可改善人参的气息以及健康功能。
热处理可进行20分钟至60分钟。膨化人参的制备方法可在温和条件下进行，以使可能由于外部因素(如过程中的热和压力)而引起的人参性质的变化最小化。当热处理进行很长时间时，人参中所含的生理活性物质可能变形，因此可适当地控制热处理条件。
本发明的另一方面提供一种膨化人参提取物的制备方法，其包括以下步骤：将膨化人参粉碎；并提取粉碎的人参。
由于膨化人参通过膨化而具有多孔组织，因此可以缩短有效成分的提取时间，可以增加人体中有用的人参皂苷的含量，并且可以去除人参或红参特有的苦味。
提取物是指通过在特定条件下使溶剂和提取材料接触来转移提取材料中所含的有效成分的溶剂。提取物可包括通过使用水或有机溶剂从天然产物中提取溶解于溶剂中的成分而获得的以及通过仅提取天然产物的特定成分(如油)而获得所有提取物。
另外，在膨化人参的提取过程中，溶剂的种类没有特别限制，并且可以根据需要使用各种溶剂。
例如，膨化人参提取物可以用选自由水、具有1至4个碳原子的低级醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和1,3-丁二醇组成的组中的至少一种溶剂提取。提取过程可以使用溶剂通过诸如冷提取、热提取和加热等本领域的常规方法进行。
例如，提取物可以通过以下方式制备：洗涤、干燥并粉碎膨化人参，然后用体积为每种原料重量8至12倍的溶剂提取约1至24小时，并过滤。
提取物可以通过另外的过程(如真空蒸馏或冷冻干燥)以粉末形式获得，并且可进行常规的纯化方法。此外，提取物可进行各种纯化方法，例如使用具有一定分子量截止值的超滤膜进行分离和通过各种层析(为了根据大小、电荷、疏水性或亲水性进行分离而制造)进行分离。
在下文中，将参考以下实施例进一步描述本发明，但显而易见的是，本发明不局限于以下实施例。
实施例1
准备四岁龄干燥红参须(韩国人参)。将红参须浸于pH 5.5的碳酸水中90分钟，并且温度和压力分别保持在10℃和1.0MPa。
在反应完成后，将得到的红参须在室温下干燥直至水分含量变为约10.0重量％。
将红参须置于预热的旋转膨化枪中并用燃烧器加热。在9kg/cm2的压力和140至150℃的温度下打开膨化枪的盖子以膨化红参须。
实施例2
以与实施例1相同的方式制备膨化人参，不同之处在于，在浸于碳酸水中之前通过远红外照射30分钟来进行热处理。
实施例3
将四岁龄干燥红参须浸于纯净水中30分钟，然后在室温下干燥直至水分含量变为约10.0重量％。然后，以与实施例1相同的方式制备膨化人参，不同之处在于，将红参须和粉碎至粒径为2.0mm的人参浆果粉(水分含量为7.0％)以2:1的重量比混合，然后进行膨化过程。
实施例4
以与实施例1相同的方式制备膨化人参，不同之处在于，膨化过程在压力为6kg/cm2并且温度为105至110℃的相对温和的条件下进行。
比较例1
以与实施例1相同的方式制备膨化人参，不同之处在于，不使红参须浸在碳酸水中，并且不经进一步加工而进行膨化。
比较例2
以与比较例1中相同的方式制备膨化人参，不同之处在于，膨化条件与实施例4中的相同。
实验例1：感官评价
将50g实施例1至4和比较例1和2中任一个的膨化人参添加到10倍于人参的纯化水中，并加热8小时以制备提取物。将所获得的提取物在室温下冷却，并用滤纸(Toyo No.41)过滤。重复相同的操作以分离提取物。将分离出的提取物在70至80℃的温度下进行减压浓缩(Buhi EL131,Rotavapor.Swiss)以完成实验样品。
对评价组中的100人进行了实施例1至3和比较例1和2的样品的红参味道、口感和整体满意度的评价，并示于下表1中。
[表1]
评价标准为5：非常优异/4：优异/3：正常/2：不足/1：非常不足，并且列出100人的平均值。
与比较例1和2的样品相比，根据实施例1至4制备的样品在口感、红参香和气息上优异，满意度高，并因此被评价具有优异的整体商销性。
实验例2：浓缩物产率的比较
将20倍于膨化人参的70％(v/v)乙醇添加至100g实施例1至4和比较例1和2中任一个的膨化人参中，然后在80℃下以不同的提取时间进行提取。将漏斗连接到Kimble过滤瓶上，并且使用滤纸过滤提取物，然后使用旋转真空蒸发器进行减压浓缩。
将其在约105℃下干燥2小时，并且测量以粉末形式获得的样品的重量，以相对于原料的百分比计算提取产率，并且结果示于下表2中。
[表2]
如表2所示，用碳酸水预处理或与人参浆果一同膨化的人参的提取产率达到约46至56％(w/w)，但在一般条件或宽松条件下不经任何另外的加工而膨化的人参的提取产率仅为33至49％(w/w)。
这可能是因为通过在预处理或膨化过程中添加的人参浆果增加了实施例的膨化人参的膨化效率，并且增加了组织的多孔性，从而促进了溶剂向人参组织中的渗透。
特别是，由于使用碳酸水的预处理，实施例4的膨化人参的膨化效率即使在相对宽松条件下也没有降低，并且与比较例1和2的膨化效率相比，被评价为显著优异。
实验例3：有效成分含量的比较
分析实验例1中获得的实验样品中的有效成分的含量，并示于下表3中。
[表3]
[含量(mg/g)]
| 类别 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 |
| 粗皂苷 | 251.5 | 263.3 | 258.7 | 250.4 | 187.2 | 165.7 |
| Rb1 | 25.19 | 27.1 | 28.3 | 25.1 | 13.2 | 8.15 |
| Rb2 | 21.4 | 23.5 | 24.2 | 20.3 | 16.4 | 10.3 |
| Rc | 17.6 | 18.2 | 19.5 | 17.6 | 8.3 | 6.5 |
| Rd | 13.3 | 17.3 | 20.5 | 15.3 | 8.2 | 6.7 |
| Re | 25.2 | 24.5 | 26.2 | 24.3 | 13.5 | 11.6 |
| Rf | 14.2 | 17.3 | 18.4 | 13.9 | 9.4 | 6.4 |
| Rg1 | 25.1 | 26.1 | 27.1 | 23.2 | 18.1 | 13.4 |
| Rd | 32.3 | 33.9 | 34.3 | 31.5 | 12.2 | 7.9 |
| Rg3 | 24.5 | 26.5 | 22.1 | 22.8 | 8.4 | 6.5 |
| Rg2 | 15.3 | 16.8 | 12.6 | 13.8 | 9.3 | 6.8 |
| Rh1 | 17.1 | 18.8 | 14.6 | 13.3 | 5.1 | 3.7 |
| Rh2 | 28.9 | 29.4 | 26.2 | 23.2 | 9.1 | 4.8 |
| F1 | 9.2 | 10.2 | 13.2 | 8.7 | 3.7 | 1.5 |
| F2 | 13.2 | 14.1 | 15.6 | 11.3 | 4.3 | 1.7 |
| 化合物K | 6.1 | 6.2 | 6.8 | 5.4 | 3.9 | 1.3 |
以实施例1至4为原料而制备的提取物中的人参皂苷的含量显著增加。
在通过常规方法进行膨化过程的比较例1和2中，主要皂苷(Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1)和次要皂苷(Rd、Rg3、Rg2、Rh1、Rh2、F1)的含量较小。分析出在温和条件下进行膨化过程的比较例2的皂苷和粗皂苷的含量低于比较例1。
另一方面，在温和条件下进行膨化过程的实施例4通过使用碳酸水的预处理过程提高了膨化效率，并且分析出皂苷和粗皂苷的含量显著高于比较例1和2。
在实施例1至4中，可容易吸收的人参皂苷代谢物的含量以及诸如Rh2、Rg3和化合物K的人参皂苷的含量整体上增加。因此，它可以容易地被体内吸收，并且预期健康促进的效果优异。
换句话说，上述结果表明，实施例1至4的膨化人参具有高人参皂苷含量，并因此功能优异，并且与常规的红参提取物相比具有优异的味道和气息，从而作为优质人参产品满足消费者的适口性。
上述描述仅是示例性的，并且本领域技术人员将理解的是，本发明可以在不改变技术范围和必要特征的情况下以其他具体形式实施。因此，上述实施方式应仅被视为所有方面的实例，而不是出于限制的目的。例如，描述为单个型的每个组分可以以分布式方式实现，并且同样地，描述为分布式的组分可以以耦合方式实现。
本发明的范围由所附权利要求书限定，并且涵盖源自所附权利要求书的含义、范围和等同物的所有修改或变更。
Claims (8)
1.一种膨化人参的制备方法，包括以下步骤：
(a)将人参浸在碳酸水中；
(b)基于人参的总重量，将所述人参的水分含量控制在5.0至20.0重量％；并且
(c)在6至9kg/cm2的压力以及100至130℃的温度下将所述人参膨化。
2.如权利要求1所述的膨化人参的制备方法，
其还包括在所述步骤(a)之前对所述人参表面进行热处理的步骤。
3.如权利要求2所述的膨化人参的制备方法，
其中，所述热处理通过向所述人参表面供应水分并照射远红外线来进行。
4.如权利要求3所述的膨化人参的制备方法，
其中，所述热处理进行20分钟至60分钟。
5.如权利要求1所述的膨化人参的制备方法，
其中，所述步骤(a)在0.3至5.0MPa的压力下进行。
6.如权利要求5所述的膨化人参的制备方法，
其中，所述步骤(a)在5至25℃的温度下进行30至120分钟。
7.如权利要求1所述的膨化人参的制备方法，
其中，所述水分含量通过在所述步骤(b)中在室温下自然干燥所述人参来控制。
8.一种膨化人参提取物的制备方法，其包括以下步骤：
将权利要求1至7中任一项所述的膨化人参粉碎；并且
提取粉碎的人参。
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