KR100942746B1 - 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인삼을 추출 농축한 인삼추출농축액을 과립 분무건조기의 분무실에서 분무 건조하여 제조되는 인삼추출농축액 과립제품의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 인삼을 물로 추출한 고형분 50~60중량%의 인삼추출농축액, 또는 인삼을 물로 추출한 고형분 60~70중량%의 인삼추출농축액 20~90중량%와 인삼을 60~80중량% 주정으로 추출하여 고형분 65~75중량%로 농축한 인삼추출농축액 10~80중량%를 혼합한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 고형분 50~60중량%로 희석하고, 분무건조실에서 농축액 분무속도 60~75g/min, 인삼추출농축액 품온 70~85℃, 분무기 바닥에서 상향 분사공기압력 1.0~3.0bar, 분무기내 상향 분사공기온도 115~125℃의 조건하에서 분무하여 최초종분입도 0.3~1.0mm에서 후속 분무 인삼추출농축액으로 합쳐져 종분과립입도 1.4~2.4mm로 커진 1차 종분과립을 만든 후, 상기 1차 종분과립이 분무기 내에 부유하는 상태에서 고형분 5~15중량%, 농축액 분무속도 18~33g/min, 인삼추출농축액 제품온도 70~75℃, 분무기내 바닥에서 상향 분사공기압력 1.5~3.5bar, 분무기내 상향 분사공기온도 105~115℃로 2차 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 피복된 과립입자 입도 1.7~3.0mm인 피복과립 제조하는 것을 특징으로 하는 흡습성이 적은 인삼추출농축액 피복과립 제조방법이다.
인삼추출농축액, 종분, 종분과립, 피복과립, 분무기
Description
본 발명은 인삼을 추출 농축한 인삼추출농축액을 과립 분무건조기의 분무기에서 분무 건조하여 제조되는 인삼추출농축액 과립제품의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 인삼을 물로 추출한 고형분 50~60중량%의 인삼추출농축액, 또는 인삼을 물로 추출한 고형분 60~70중량%의 인삼추출농축액 20~90중량%와 인삼을 60~80중량% 주정으로 추출하여 고형분 65~75중량%로 농축한 인삼추출농축액 10~80중량%를 혼합한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 고형분 50~60중량%로 희석하고, 분무건조실에서 농축액 분무속도 60~75g/min, 인삼추출농축액 품온 70~85℃, 분무기 바닥에서 상향 분사공기압력 1.0~3.0bar, 분무기내 상향 분사공기온도 115~125℃의 조건하에서 분무하여 최초종분입도 0.3~1.0mm에서 후속 분무 인삼추출농축액으로 합쳐져 종분과립입도 1.4~2.4mm로 커진 1차 종분과립을 만든 후, 상기 1차 종분과립이 분무기 내에 부유하는 상태에서 고형분 5~15중량%, 농축액 분무속도 18~33g/min, 인삼추출농축액 제품온도 70~75℃, 분무기내 바닥에서 상향 분사공 기압력 1.5~3.5bar, 분무기내 상향 분사공기온도 105~115℃로 2차 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 피복된 과립입자 입도 1.7~3.0mm인 피복과립 제조하는 것을 특징으로 하는 흡습성이 적은 인삼추출농축액 피복과립 제조방법이다.
인삼추출농축액 분말이나 과립을 제조함에 있어서 원료 삼을 물, 주정 또는 물과 주정을 혼합한 용매를 이용하여 추출한 다음 여과과정을 거친 후 감압 증류하여 수분을 증발시키고 가용성 고형분 60%정도로 농축시키며 인삼추출농축액을 분무건조공정이나 동결건조공정 또는 저온 진공건조(Vacuum drying)를 거쳐 분말 또는 과립화하는 것이 현 식품공업에서 행해지는 인삼정분(人蔘精粉)이나 인삼정분과립(人蔘精粉顆粒)을 제조하는 방법이다.
인삼추출농축액은 인삼농축액 또는 인삼엑기스(人蔘Ex(extract)) 또는 인삼정(人蔘精)이라고도 불리우며, 인삼은 백삼을 지칭하기도 하나 넓은 의미로서 수삼을 포함하여 수삼의 가공형태에 따라 홍삼, 백삼, 피부백삼, 태극삼 등을 포함하는 상위개념의 명칭이다. 인삼추출농축액은 주로 홍삼, 백삼 등을 원료로 하여 추출하고 일정 농도로 농축한 제품을 지칭하는데, 홍삼을 원료로 하여 추출하고 농축하였을 경우에 제품명을 홍삼추출농축액(red ginseng extract concentration), 홍삼농축액(紅蔘濃縮液), 홍삼정(紅蔘精), 홍삼엑기스(紅蔘Ex)라고도 하며, 이를 분말이나 과립으로 하였을 때는 홍삼농축액 분말이나 홍삼농축액과립 또는 홍삼정분이나 홍삼정과립 등으로 부르기도 한다.
인삼추출농축액은 인삼을 100% 물에 추출한 것을 통상 60중량% 이상의 농도로 농축하여 제품화하는데, 그 이유는 주정으로 추출한 제품은 주정의 농도가 높을수록 맛이 강하게 되므로 기호성이 저하되며 또한 주로 저분자 물질이 추출되므로 제조상 추출 수율이 감소되는데 비하여 100% 물로 추출한 추출농축액은 맛이 부드럽고 저분자 물질을 비롯하여 전분, 펙틴 등 고분자 물질까지 추출되므로 추출 수율도 높다.
현행 물로 추출한 인삼추출농축액(Ex)은 유동성이 있고 전분 등이 포함되어 있어 높은 점착성 때문에 소비자가 복용하기 위해서는 병에 담겨 있는 인삼추출농축액을 계량 스푼으로 떠서 물에 녹여야 하는데 인삼추출농축액은 찬물에는 잘 안 녹고 더운물에서만 녹으므로 찬물에 용해하기 위해서는 적어도 2~3분간 스푼으로 저어 주어야 하는 불편이 뒤따른다. 더운물에 녹여 복용한 후에도 사용했던 스푼을 위생적으로 세척해야하며 인삼추출농축액에도 스푼을 뜰 때 병 내부와 입구에 점성이 있는 찐득찐득한 인삼추출농축액을 닦아낸 다음 병뚜껑을 밀전해야 하고 병뚜껑 내면에 묻어 있는 인삼추출농축액에는 곰팡이가 발생하기 쉽다.
이러한 불편을 없애기 위해서 분무 추출한 인삼추출농축액을 과립형으로 만드는 시도가 있었다. 그러나 상기 인삼추출농축액의 과립화는 분무건조방식이나 동결건조방식을 이용해야 하는데, 분무건조방식은 인삼추출농축액의 액상원료를 미세화된 물방울 형태로 분무하여 여러 액상입자가 부유하면서 서로 융착하기도 하며 열풍과 접촉되어 건조되면서 계속 새로 분무되는 건조되기 전의 다른 액상입자와 합쳐져 입자가 큰 종분과립으로 되는데 인삼을 물로 추출한 인삼추출농축액을 사용하여 분무건조하므로 전분 등 입자가 큰 고분자 물질이 포함되어 있고 또 이들 입자가 물에 불어 팽창하고 점성이 커지며 종분과립으로 건조되면 표면이 거칠고 외부가 다공질 구조를 띄므로 흡습성이 커지며, 동결건조방식은 제조원가가 높고 함수원료를 동결시킨 후 수분을 승화시키므로 승화된 얼음결정체들의 자리에 미세공간들이 생기는 등 제품이 다공질 구조를 가지게 되어 역시 흡습이 잘되며, 제품용기가 개방될 경우 입자 간의 응집현상으로 굳어져서 복용하기가 불편하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 인삼추출농축액에 부형제로서 유당을 섞어서 분무건조 또는 동결건조를 하는데 이 경우 인삼추출농축액 100%라는 소비자의 욕구에 부응할 수 없으며, 과립을 제조한 후 HPMC(Hydroxy propyl methyl cellulose)와 같은 흡습방지제를 쓰기도 하나 식품첨가물에 대하여 소비자가 기피하는 등 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 인삼추출농축액 제품의 복용상 불편함과 인삼추출농축액 과립제품의 저장성 문제점을 개선하는 동시에 부형제 또는 흡습방지제의 첨가 없이 100% 인삼추출농축액만으로 흡습성이 적어 저장성이 우수한 인삼추출농축액 과립 제조를 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 인삼을 물 또는 물과 주정으로 각각 추출하여 가용성 고형분 60~75중량%정도로 농축한 물로 추출한 인삼추출농축액 또는 물과 주정으로 추출한 인삼추출농축액을 일정비율로 혼합한 것을 고형분 함량이 50~60중량%가 되도록 희석하고 분무기내 상향 분사공기온도 115~125℃, 분무기내 상향 분사공기압력 1.0~3.0bar, 분무농축액 온도 70~85℃, 인삼추출농축액 분무속도 60~75g/min 등의 조건하에서 상향 분무(bottom spray)방식으로 종분(seed powder)용 인삼추출농축액을 분사하여 미세 종분을 제조한 후 건조된 미세 종분에 계속 분무되는 미세액상입자가 합쳐져 건조된 종분과립(granule)으로 1차 제조한 다음, 2차로 주정으로 추출한 인삼추출농축액의 고형분 함량이 5~15중량%가 되도록 하고 분무기내 흡입공기온도 105~115℃, 분무기내 바닥에서 상향 분사공기압력 1.5~3.5bar, 분무농축액 온도 70~75℃, 농축액 분무속도 18~33g/min 로 상향 분무(bottom spray)하여 분무기 내에 부유하고 있는 상기 종분과립의 다공질 표면의 공극을 메워 매끄럽게 피복함으로써 흡습성이 감소된 인삼추출농축액 피복과립(coated granule)을 제조하는데에 특징이 있다.
본 발명은 인삼추출농축액 제품의 복용상 불편함을 없애고, 부형제나 흡습방지제의 첨가 없이 100% 인삼추출농축액만으로 저장성이 우수한 인삼추출농축액 과립을 제조함으로써 새로운 인삼제품개발로 인삼의 부가가치를 제고할 수 있다.
본 발명의 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립은 인삼을 추출 농축한 인삼추출농축액을 과립제조용 분무기에서 분무 건조하여 인삼추출농축액 과립제품을 제조함에 있어서, 인삼을 물로 추출하여 농축한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무 건조하여 제조된 종분과립에, 또는 인삼을 물로 추출하여 농축한 인삼추출농축액과 인삼을 주정으로 추출하여 농축한 인삼추출농축액을 일정비율로 혼합하여 제조된 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무 건조하여 제조된 종분과립에, 인삼을 주정으로 추출농축한 종분과립 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 피복 건조된 피복과립을 제조하는 것이다.
또한, 본 발명의 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법은 인삼을 추출농축한 인삼추출농축액을 과립제조 분무기에서 분무하여 부유상태에서 건조된 과립을 형성하여 제조되는 인삼추출농축액 과립제품의 제조방법에 있어서, 인삼을 물로 추출하여 농축한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무건조기에서 분무하여 건조한 종분에, 또는 인삼을 물로 추출하여 농축한 인삼추출농축액과 인삼을 주정으로 추출하여 농축한 인삼추출농축액을 일정비율로 혼합하여 제조된 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무 건조하여 제조한 종분에, 후속분무 인삼추출농축액의 미세액상입자가 합쳐져서 커진 종분과립으로 형성한 후 상기 종분과립이 분무기 내에서 상향분사공기에 의하여 부유하는 상태에서, 인삼을 주정으로 추출농축한 종분과립 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 종분과립의 표면에 피복건조된 피복과립으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
분무건조된 과립제품은 액상의 물질을 작은 입자로 바꾸는 가장 일반적인 방법 중의 하나로 장기보관이 가능하고 사용하기 간편하다. 그래서 분무건조는 입자를 성형하고 건조하는 산업에서 폭넓게 사용된다. 분무건조의 공정은 액상원료가 분무되어 미세 물방울(fine spraying droplet) 모양으로 변화되고 분무기 내에서 부유하면서 더운 공기와 닿아 건조된다. 목적하는 입자의 성격에 따라 분무되는 미세 분무액은 그 농도와 분무속도 그리고 제품온도와 기류에 따라 건조된다. 분무건조기는 건조 시간이 빠르고 제품이 다공질의 작은 구형입자라는 두 가지 특성을 가지고 있다. 분무기 바닥에서는 계속 공기를 상부로 분사하여 분무기 내에 분사된 인삼추출농축액의 입자가 분무기 바닥으로 떨어지지 않고 최초 분무된 미세입자가 건조되어 종분으로 되고 부유하면서 후속분무되는 인삼추출농축액의 입자가 종분에 합쳐지고 미세입자가 점점 커져(snow ball) 일정 입도의 종분과립으로 된다.
또한, 본 발명의 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법은 인삼을 추출농축한 인삼추출농축액을 과립제조 분무기에서 분무하여 부유상태에서 건조된 과립을 형성하여 제조되는 인삼추출농축액 과립제품의 제조방법에 있어서, 인삼을 물로 추출하여 농축한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무건조기에서 분무하여 건조한 종분에, 또는 인삼을 물로 추출하여 농축한 인삼추출농축액과 인삼을 주정으로 추출하여 농축한 인삼추출농축액을 일정비율로 혼합하여 제조된 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무 건조하여 제조한 종분에, 후속분무 인삼추출농축액의 미세액상입자가 합쳐져서 커진 종분과립으로 형성한 후 상기 종분과립이 분무기 내에서 상향분사공기에 의하여 부유하는 상태에서, 인삼을 주정으로 추출농축한 종분과립 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 종분과립의 표면에 피복건조된 피복과립으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
분무건조된 과립제품은 액상의 물질을 작은 입자로 바꾸는 가장 일반적인 방법 중의 하나로 장기보관이 가능하고 사용하기 간편하다. 그래서 분무건조는 입자를 성형하고 건조하는 산업에서 폭넓게 사용된다. 분무건조의 공정은 액상원료가 분무되어 미세 물방울(fine spraying droplet) 모양으로 변화되고 분무기 내에서 부유하면서 더운 공기와 닿아 건조된다. 목적하는 입자의 성격에 따라 분무되는 미세 분무액은 그 농도와 분무속도 그리고 제품온도와 기류에 따라 건조된다. 분무건조기는 건조 시간이 빠르고 제품이 다공질의 작은 구형입자라는 두 가지 특성을 가지고 있다. 분무기 바닥에서는 계속 공기를 상부로 분사하여 분무기 내에 분사된 인삼추출농축액의 입자가 분무기 바닥으로 떨어지지 않고 최초 분무된 미세입자가 건조되어 종분으로 되고 부유하면서 후속분무되는 인삼추출농축액의 입자가 종분에 합쳐지고 미세입자가 점점 커져(snow ball) 일정 입도의 종분과립으로 된다.
분무건조는 유동성 원료가 분사되어 건조실 안의 더운 공기와 만나는데, 분무액의 농도, 압력, 실내공기온도 등 분무조건을 선택하여 원하는 제품의 수분, 입도 등을 맞추게 된다.
한편, 본 발명에서는 인삼추출농축액을 분무기의 바닥에서 상향으로 분무(bottom spray)하지만 인삼추출농축액을 분무기의 상부에서 하향 또는 측면에서 분사하고 분무기의 바닥에서는 위로 공기를 분사하여 인삼추출농축액의 분무입자가 분무기 내에서 부유하게 할 수도 있다.
상기와 같이 통상적인 종래의 인삼추출농축액은 분무과정을 거쳐 건조되는 과정에서 분무기 내부에서 상하 부유하는 미세 인삼추출농축액의 건조된 종분 입자 주위에 계속 분무되는 미세액상의 농축액 방울이 붙어 합쳐지면서 종분과립을 형성하며, 건조된 종분과립은 통상 물로 추출한 인삼추출농축액을 사용하게 되므로 전분 등 고분자 물질이 포함되어 있어 표면이 거칠고 다수의 공극이 형성되어 있어 표면적이 크므로 제품화되었을 때 외부에 노출되면 수분과의 접촉면적이 커서 흡습성이 크고 쉽게 응고되어 상품화가 어렵게 된다.
그러나, 본 발명에서는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 분무기(1) 내에서 고형분 50~60중량%의 1차 종분용 물로 추출한 인삼추출농축액 또는 물과 주정으로 추출한 인삼추출농축액을 일정비율로 혼합한 것을 분무노즐(6)을 통해 60~75g/min의 속도로 분무하고 인삼추출농축액의 품온을 75~85℃로 높여서 분무 즉시 건조되어 종분(2)이 되도록 하므로 분무액끼리 붙어 융착되지 않도록 하며, 그 후 계속적으로 분사되는 인삼추출농축액의 품온을 70~75℃로 낮추어 60~75g/min의 속도로 분무하여 부유하고 있는 종분(2) 주위에 새로운 분무농축액의 미세 액상입자(3)가 붙어 합쳐져서 원하는 크기의 개개 종분과립(4)을 이루는 시점에 1차 종분용 인삼추출농축액 분무를 중단하고, 1차 종분(2) 및 종분과립(4)용 인삼추출농축액보다 농도가 낮은 고형분 5~15중량%의 2차 종분과립 피복용 주정으로 추출한 인삼추출농축액을 1차 종분용 인삼추출농축액의 분무속도보다 느린 18~33g/min의 속도로 분무노즐(6)을 통해 분무하여 분무기(1) 내에서 부유하는 종분과립(4)의 표면에 피복하여 피복과립(5)을 제조하는데 이때 2차 분무액은 주정으로 추출한 인삼추출농축액이므로 전분과 같은 고분자 물질의 큰입자가 없어 매끄럽고 투명하며 농도가 낮아 종분과립(4)의 거칠은 표면에 형성된 다수의 공극을 메워주면서 피복된 피복과립(coated granule)(5)이 되어 1차 분무된 종분과립(4)의 표면적이 적게 되므로 외부의 수분과 접촉되는 면적이 적어 과립이 제조된 후 외부에 노출되더라도 흡습이 감소된다.
상기 분무기 내에서 건조된 종분, 종분과립, 피복과립의 수분은 3~7%이다.
상기 분무기(1)내 바닥에서 상향분사공기(7)를 불어넣으면 코팅 속도가 빠르게 되고, 분무되는 인삼추출농축액이 종분(2), 종분과립(4), 피복과립(5)으로 형성되면서 입자가 분무기(1) 안을 부유하게 되는데, 원하는 종분의 크기와 코팅의 목적에 따라, 또한 분무기의 종류, 크기, 분무방법에 따라 1차, 2차 인삼추출농축액의 분무속도, 시간, 온도, 농도, 분무량 등의 조건과 분무기(1)내 분무공기온도, 압력, 공기출입구개방 등의 조건을 설정하게 되므로 본 발명에서의 인삼추출농축액의 분무조건들은 변경될 수 있다.
상기 1차 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액은 인삼을 물로만 추출 농축하여 희석한 고형분 50~60중량%의 것을 사용할 수 있고, 또는 물로만 추출한 인삼추출농축액에 주정으로 추출한 것을 혼합하여 사용할 수도 있는데 이 경우에는 인삼을 물로만(100%) 추출한 고형분 60~70중량%의 인삼추출농축액 20~90중량%와 인삼을 60~80중량% 주정으로 추출한 고형분 65~75중량%의 인삼추출농축액 10~80중량%를 혼합한 것을 물로 희석하여 고형분 50~60중량%로 한 것을 사용한다. 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 주정으로 주출한 것을 사용하면 인삼의 지용성(脂溶性) 성 분과 저분자 물질을 추출하여 맛이 강하여 지고, 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 물로 추출한 것을 사용하면 인삼의 수용성(水溶性) 성분과 고분자 물질도 추출하고 맛이 부드럽게 된다.
1차 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 물로만 또는 물로 추출한 인삼추출농축액과 주정으로 추출한 인삼추출농축액을 혼합한 것을 사용하는 이유는 인삼을 물로 추출할 경우와 주정으로 추출할 경우 인삼에서 추출되는 성분이 다르고 각기 장단점이 있으므로 제품의 품질을 소비자의 기호에 맞추기 위해서이다.
종분과립피복용 2차 인삼추출농축액의 추출조건은 60~80중량%의 주정으로 인삼을 추출하는 것이 바람직하고 고형분을 65~75중량%로 하며 이를 물로 희석하여 고형분 5~15중량%가 되도록 조절하는데, 주정 농도가 60%보다 농도가 낮아질수록 전분질 등 입자가 큰 고분자 물질이 포함되고 재료가 팽창될 수 있어 피복용으로 부적합하고 주정 농도가 80% 이상에서는 추출 수율이 떨어지게 된다.
본 발명은 상기와 같이 제조된 1차 분무용 물추출인삼농축액, 또는 물추출인삼농축액과 주정추출인삼농축액을 배합한 것을 희석하여 종분 및 종분과립용으로 분무하고, 2차 분무용 주정추출인삼농축액을 희석하여 종분과립의 피복용으로 분무하여 종분과 종분과립 및 피복과립을 제조하는데 분무기에서 분무되는 조건은 다음 <표 1>과 같다.
<표 1> 분무기에서의 분무조건
| 항 목 | 종분 및 종분과립제조조건 | 종분과립피복조건 |
| 분무용 농축액의 농도 | 고형분 50~60중량% | 고형분 5~15중량% |
| 농축액 분무속도 | 60~75g/min | 18~33g/min |
| 인삼추출농축액 제품온도 (1회분 처리시간(batch pracessing time)) | 종분용분무액 : 75~85℃ (40~60min) 종분과립용분무액 : 70~75℃ (120~150min) | 피복용분무액 : 70~75℃ (20~40min) |
| 분무기내 상향분사공기온도 | 115~125℃ | 105~115℃ |
| 분무기내 상향분사공기압력 | 1~3bar | 1.5~3.5bar |
| 분무기내 상향분사공기 출입구개방 | 입구(inlet) 100%개방 출구(outlet) 30~45%개방 | 입구(inlet) 100%개방 출구(outlet) 40~50%개방 |
| 종분,종분과립,피복과립의 입도 | 최초종분입도 0.3~1.0㎜ 종분과립입도 1.4~2.4㎜ | 피복과립입도 1.7~3.0㎜ |
| 종분,종분과립,피복과립의 수분 | 3~7% | 3~7% |
본 발명의 인삼추출농축액의 분무조건은 상기 <표 1>과 같이, 1차 분무되는 인삼추출농축액의 농도는 종분 또는 종분과립의 경우 고형분 50~60중량%이고 고형분 60중량% 이상이면 농도가 커서 분사가 어렵고, 농도가 50중량%에 미달하면 분무시간이 오래 걸려 불리하게 된다. 또 2차 분무되는 종분과립 피복용 인삼추출농축액의 경우 고형분 5~15중량%로서 5중량%에 미달하면 피복용 미세액상입자들끼리 융착되어 엉키게 되는 현상이 발생한다. 15중량%를 넘으면 표면을 매끄럽게 피복하는데 불리하게 된다.
농축액 투입속도는 종분의 경우 60~75g/min으로서 60g/min 미만이면 분무시간이 오래 걸리고, 작업적성이 나빠지게 되며, 75g/min 이상이면 엉겨붙게 된다. 또, 피복의 경우 18~33g/min으로서 18g/min 이하이면 분무시간이 오래 걸리며, 33g/min 이상이면 코팅입자들끼리 융착되어 엉키게 된다.
인삼추출농축액 제품온도는 종분의 경우 75~85℃로서 최초 분무되는 종분의 경우 75℃에 미달하면 분무 후 건조가 늦어 수분으로 인한 접착성으로 분무 미세액상입자끼리 엉켜지게 되고 85℃를 초과하게 되면 종분의 건조가 너무 빠르게 되고 탄화현상이 일어날 수 있다.
종분 입자의 입도는 0.3~1.0mm이고, 종분과립의 입도는 1.4~2.4mm이며 피복과립 입도는 1.7~3.0mm인데 이와 같이 하기 위하여는 앞서 <표 1>에 기재된 조건이 필요하다.
한편, 본 발명에서 사용되는 인삼은 홍삼, 백삼, 피부백삼, 태극삼, 수삼 등이 각기 또는 혼합되어 인삼추출농축액의 원료로 사용될 수 있다.
이하 분무용 인삼추출농축액의 원료를 홍삼으로 하여 추출농축한 인삼추출농축액 피복과립을 1회 처리하는(batch processing) 제조공정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1 단계 : 1차 종분과 종분과립용 인삼추출농축액 및 2차 종분과립 피복용 인삼추출농축액제조
ⅰ) 1차 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액은 물로만(100%) 추출농축하고 희석하여 고형분 55중량%의 분무용 인삼추출농축액을 제조한다.
ⅱ) 1차 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액은 물로만(100%) 추출한 고형분 65중량%의 추출농축액 30중량%와, 70중량% 주정으로 추출한 고형분 70중량%의 추출 농축액 70중량%을 혼합한 것을 물로 희석하여 고형분 55중량%의 분무용 인삼추출농축액을 제조한다.
ⅲ) 또한 2차 종분과립 피복용 인삼추출농축액은 70% 주정으로 추출하고 고형분 70%로 한 인삼추출농축액을 희석하여 물로 희석하여 고형분 10중량%의 피복용 인삼추출농축액을 제조한다.
2 단계 : 종분 제조공정
1 단계에서 ⅰ), ⅱ)의 방법으로 각각 제조한 분무용 인삼추출농축액을 액분무속도 68g/min, 품온 80℃ 유지, 상향 공기분사압력 2.0bar(공기입구(inlet) 100%개방, 공기출구(outlet) 35%개방), 상향공기분사온도 117℃의 조건으로 분무기 내에서 분무노즐을 통해 상향 분무(bottom spray) 방식으로 50분 동안 분무하여 인삼추출농축액 종분을 제조한 후, 이 상태에서 상기 조건 중 인삼추출농축액의 품온만 73℃로 낮추고 1단계에서 제조한 인삼추출농축액을 134분동안 분무하여 종분과립을 제조한다.
3 단계 : 표면 피복공정
1 단계에서 ⅲ)의 방법으로 제조한 주정추출 분무피복용 인삼추출농축액을 분무기 내에서 인삼추출농축액 분무속도 25g/min, 인삼추출농축액 품온 73℃, 상향 공기분사압력 2.5bar(공기입구(inlet) 100%개방, 공기출구(outlet) 45%개방), 상향공기분사온도 113℃의 조건으로 분무기 내에서 분무노즐을 통해 상향 분무(bottom spray)방식으로 30분 분무하여 이미 1차 분무되어 분무기 내에서 부유하고 있는 인삼추출농축액 종분과립의 표면을 피복하여 피복과립을 제조한다.
피복이 완료된 피복과립의 표면을 현미경으로 관찰해본 결과 공극이 사라지고 매끄러운 표면상태로 되어 있어 과립입자의 표면적이 적으므로 수분흡수가 적게 되는 상태로 되었다.
<인삼추출농축액 입자의 저장성 측정>
상기와 같이 본 발명 제조공정에서 홍삼을 원료로 하여 1단계 ⅱ)의 방법으로 물로 추출한 인삼추출농축액과 주정으로 추출한 인삼추출농축액 및 ⅲ)의 방법으로 추출한 인삼추출농축액만을 사용하여 제조된 피복과립제품의 안전성을 확인하기 위하여 경시변화시험을 실시해본 결과 다음과 같이 경시변화 안정성을 확보할 수 있었다.
<인삼추출농축액 분말 흡습성 시험>
가. 비포장상태에서 흡습성 시험
· 시험조건 : 항온항습기내 40℃, 75%RH에서 보관
· 시험방법 : 평량병에 인삼추출농축액 입자의 표면 피복 전 종분과립 제품과 표면 피복 후 피복과립 제품을 각각 3g씩 넣고 균일하게 펼친 후 항온항습기내에 마개를 막지 않고 보관하면서 시간대별로 수분을 측정하였다.
· 수분측정방법 : 건강기능식품 식품공전 제5일반시험법, 1 일반성분시험법, 1) 수분시험방법에 따라 시험하였다.
· 수분측정결과(함수율%)
| 경과시간 시험구 | 제조직후 | 2시간 | 4시간 | 6시간 | 8시간 | 10시간 | 비 고 |
| 표면 피복 전 종분과립 | 3.68 | 8.97 | 9.12 | 9.97 | 10.93 | 11.27 | 2시간 경과 후 응고 |
| 표면 피복 후 피복과립 | 3.95 | 6.74 | 7.25 | 8.43 | 9.29 | 9.53 | 4시간 경과 후 응고 |
인삼추출농축액 입자를 표면 피복 처리하지 아니한 종분과립의 흡습성 시험구에서는 보관조건 40℃, 75% 관계습도에서 2시간 경과 후 응고현상이 시작되었으나, 피복 처리한 피복과립의 흡습성 시험구에서는 4시간이 경과한 후부터 응고현상이 관찰되었다.
나. Stick 포장상태에서 흡습성 시험
· 시험조건 : 항온항습기내 40℃, 75%RH에서 보관
· 시험방법 : Stick 재질, PET 12um/PE 20um/AL 9mm 파우치에 표면 피복전 제품과 표면 피복 후 제품을 각각 3g씩 밀봉한 후 지함상자에 파우치 10개를 담고 포장한 후 보관하면서 시험계획에 수분함량을 측정하였다.
· 수분측정방법 : 건강기능식품 식품공전 제5일반시험법, 1 일반성분시험법, 1) 수분시험방법에 따라 시험하였다.
· 수분측정결과(함수율 %)
| 시험일자 시험구 | 06.4.3. | 06.4.10. | 06.4.17 | 06.4.24. | 06.5.8. | 06.5.22 |
| 표면 피복 전 종분과립 | 3.65 | 3.68 | 3.70 | 3.79 | 3.74 | 3.91 |
| 표면 피복 후 피복과립 | 3.97 | 3.98 | 3.97 | 3.99 | 4.06 | 4.02 |
| 시험일자 시험구 | 06.6.5. | 06.6.19. | 06.7.19. | 06.8.19. | 06.10.2. | 비고 |
| 표면 피복 전 종분과립 | 4.02 | 4.16 | 4.62 | 4.93 | 5.21 | 이상없음 |
| 표면 피복 후 피복과립 | 4.08 | 4.11 | 4.18 | 4.21 | 4.37 | 이상없음 |
상기 표에서와 같이 인삼추출농축액 입자를 표면 피복(코팅) 처리하지 아니한 종분과립의 흡습성 시험구에서는 보관조건 40% ~ 75% 관계습도에서 6개월이 경과 된 후에 수분이 약 1.56%정도 증가한데 반하여 인삼추출농축액 입자 표면피복(코팅) 처리한 피복과립의 흡습성 시험구에서는 수분증가현상(흡습)이 0.4%로 극히 미미하였다.
다. 본제품을 상품화하기 위하여 갈색유리병 포장을 실시하고 유통기한을 설정하기 위하여 시행한 경시변화, 가속시험 결과에서도 안전성을 확보할 수 있었다.
<인삼추출농축액 분말 경시변화시험>
· 시험용 제품 : 표면 피복한 인삼추출농축액 입자
· 포장방법 : 갈색유리병에 120g씩 충진하고, 캡핑 밀전
· 저장조건 : 실험실 상온보관
· 조사 시험기간 및 간격 : 매 3개월마다 채취하여 시험조사(1년간)
· 시험방법 : 건강기능식품공전 시험방법에 준함
· 시험결과 : 상온저장
| 구분 | 규격기준 | 시험결과 | ||||
| 05.4.12. | 05.7.12. | 05.10.12. | 06.01.12. | 06.04.12. | ||
| 성상 | 고유의 색택과 향미를 가지며 이미 이취가 없어야 한다. | 적합 | 적합 | 적합 | 적합 | 적합 |
| 인삼 성분 함량 (mg/g) | 105mg/g이상이어야 한다. | 115 | 114 | 112 | 115 | 116 |
| 인삼 성분 확인 | 진세노사이드(ginsenoside)Rb1, Rg1이 확인되어야 한다. | 확인 | 확인 | 확인 | 확인 | 확인 |
| 수분 (%) | 7%이하이어야 한다. | 5.4 | 5.4 | 5.4 | 5.5 | 5.4 |
| 세균수 | 1g당 100이하이어야 한다. | 불검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 |
| 대장균수 | 음성이어야 한다. | 음성 | 음성 | 음성 | 음성 | 음성 |
| 기타 | 응고현상이 없어야 한다. | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 |
상기 표에서와 같이 본 발명의 방법으로 종분과립을 표면 피복한 인삼추출농축액 피복과립을 상온조건하에서 저장하면서 1년간 매 3개월마다 채취하여 시험분석해본 결과 인삼성분변화나 함수율 등 품질저해요인이 발견되지 않았고 세균이나 대장균군의 발생이 없었으며 제품의 응고현상도 발생되지 않았으므로 경시변화 안정성을 확보할 수 있었다.
한편, 본 발명 제조공정에서 1단계 ⅰ)의 방법으로 물로만 추출한 인삼추출농축액과 ⅲ)의 방법으로 주정으로 추출한 인삼추출농축액만으로 제조된 피복과립제품의 경시변화시험에서도 상기와 같은 안정성을 확인할 수 있었다.
도 1은 본 발명에 따른 과립제조용 분무기 내에서 인삼추출농축액이 분무되어 부유하고 투입공기가 상향식으로 분사되는 설명도
도 2는 본 발명에 따른 분무기에서 분무되어 부유하는 인삼추출농축액이 종분, 종분과립, 피복과립으로 형성되어 가는 설명도
도 3은 본 발명의 제조공정흐름도
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1. 분무기 2. 종분
3. 인삼추출농축액의 미세액상입자 4. 종분과립
5. 피복과립 6. 노즐
7. 상향분사공기 8. 부유입자
Claims (14)
- 인삼을 추출 농축한 인삼추출농축액을 과립제조용 분무기에서 분무 건조하여 제조된 인삼추출농축액 과립제품에 있어서, 인삼을 물로 추출하여 농축한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무 건조하여 제조된 종분과립에, 인삼을 주정으로 추출농축한 종분과립 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 피복건조된 피복과립인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립.
- 제 1항에 있어서, 상기 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액의 농도는 고형분 50~60중량%이고, 상기 종분과립 피복용 인삼추출농축액의 농도는 고형분 5~15중량%인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립.
- 인삼을 추출농축한 인삼추출농축액을 과립제조용 분무기에서 분무 건조하여 제조된 인삼추출농축액 과립제품에 있어서, 인삼을 물로 추출하여 농축한 인삼추출농축액과 인삼을 주정으로 추출하여 농축한 인삼추출농축액을 일정비율로 혼합하여 제조된 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무건조하여 건조된 종분과립에, 인삼을 주정으로 추출농축한 종분과립 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 피복건조된 피복과립인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립.
- 제 3항에 있어서, 상기 인삼을 물로 추출한 인삼추출농축액은 고형분 60~70중량%이고 인삼을 주정으로 추출한 인삼추출농축액은 고형분 65~75중량%이며, 이들의 배합비는 상기 물로 추출한 인삼추출농축액 20~90중량%와 주정으로 추출한 인삼추출농축액 10~80중량%를 혼합하는 것이고, 분무기 내에서 분무되는 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액은 상기 혼합한 인삼추출농축액을 물로 희석하여 고형분 50~60중량%로 한 것이며, 상기 종분과립 피복용 인삼추출농축액은 고형분 5~15중량%인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 종분과립은 입도가 1.4~2.4㎜이며, 피복과립은 입도가 1.7~3.0㎜인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 인삼은 홍삼, 백삼, 피부백삼, 태극삼, 수삼 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립.
- 인삼을 추출농축한 인삼추출농축액을 과립제조 분무기에서 분무하여 부유상태에서 건조된 과립을 형성하여 제조되는 인삼추출농축액 과립제품의 제조방법에 있어서, 인삼을 물로 추출하여 농축한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무건조기에서 분무하여 건조한 종분에 후속분무 인삼추출농축액의 미세액상입자가 합쳐져서 커진 종분과립으로 형성한 후 상기 종분과립이 분무기 내에서 상향분사공기에 의하여 부유하는 상태에서, 인삼을 주정으로 추출농축한 종분과립 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 종분과립의 표면에 피복건조된 피복과립으로 제조하는 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 인삼을 물로 추출한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액의 농도는 고형분 50~60중량%이고, 상기 인삼을 주정으로 추출한 종분과립 피복용 인삼추출농축액의 농도는 고형분 5~15중량%인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
- 인삼을 추출농축한 인삼추출농축액을 과립제조 분무기에서 분무하여 부유상태에서 건조된 과립을 형성하여 제조되는 인삼추출농축액 과립제품의 제조방법에 있어서, 인삼을 물로 추출하여 농축한 인삼추출농축액과 인삼을 주정으로 추출하여 농축한 인삼추출농축액을 일정비율로 혼합하여 제조된 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액을 분무하여 건조한 종분에 후속분무 인삼추출농축액의 미세액상입자가 합쳐져서 커진 종분과립으로 형성한 후 상기 종분과립이 상향분사공기에 의하여 분무기 내에서 부유하는 상태에서 인삼을 주정으로 추출한 종분과립 피복용 인삼추출농축액을 분무하여 상기 종분과립의 표면에 피복건조된 피복과립으로 제조하는 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
- 제 9항에 있어서, 상기 인삼을 물로 추출한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액은 고형분 60~70중량%이고 인삼을 주정으로 추출한 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액은 고형분 65~75중량%이며, 이들의 배합비는 상기 물로 추출한 인삼추출농축액 20~90중량%와 주정으로 추출한 인삼추출농축액 10~80중량%를 혼합한 것이고, 분무기에서 분무되는 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액은 상기 혼합한 인삼추출농축액을 물로 희석하여 고형분 50~60중량%로 한 것이며, 상기 종분과립 피복용 인삼추출농축액은 고형분 5~15중량%인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
- 제 7항 또는 제 9항에 있어서, 상기 종분용 인삼추출농축액의 분무는 인삼추출농축액 분무속도 60~75g/min, 인삼추출농축액 품온 75~85℃의 조건에서 분무되 고, 종분과립용 인삼추출농축액 분무는 인삼추출농축액 분무속도 60~75g/min, 인삼추출농축액 품온 70~75℃ 조건에서 분무되며, 종분과립 피복용 인삼추출농축액의 분무는 인삼추출농축액 분사속도 18~33g/min, 인삼추출농축액 품온 70~75℃ 조건에서 분무되는 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
- 제 7항 또는 제 9항에 있어서, 상기 상향분사공기는 종분 및 종분과립용 인삼추출농축액 분무온도가 115~125℃이고, 압력이 1~3bar이며, 종분과립 피복용 인삼추출농축액 분무온도가 105~115℃이고, 압력이 1.5~3.5bar이며, 분사입구를 종분 및 종분과립용과 종분과립 피복용 인삼추출농축액 분무시 100% 개방하고 분사출구를 종분 및 종분과립 분무시 35~45% 개방하며 종분과립 피복용 인삼추출농축액 분무시는 45~50% 개방하는 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
- 제 7항 또는 제 9항에 있어서, 상기 종분은 입도가 0.3~1.0㎜이고, 종분과립은 입도가 1.4~2.4㎜이며, 피복과립은 입도가 1.7~3.0㎜인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
- 제 7항 또는 제 9항에 있어서, 인삼은 홍삼, 백삼, 피부백삼, 태극삼, 수삼 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 흡습성이 개량된 인삼추출농축액 피복과립 제조방법.
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