KR101068216B1 - 원적외선 조사를 이용한 홍삼의 특유 성분이 증가된 인삼의 제조방법 - Google Patents
원적외선 조사를 이용한 홍삼의 특유 성분이 증가된 인삼의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 수삼을 세척하여 물기를 제거하고, 지근을 제거하며 주근을 절단한 후, 원적외선을 조사하여 건조시켜 홍삼의 특유 성분의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 홍삼의 특유 성분의 함량이 증가된 인삼을 제조하는 방법에 관한 것으로, 인삼의 건조효율을 높이고 홍삼의 특유 성분의 함량이 증가된 새로운 형태의 기능성 인삼차와 같은 식품을 제공할 수 있다.
인삼, 원적외선, 주근, 홍삼, 건조효율, 인삼차
Description
본 발명은 수삼을 세척하여 물기를 제거하고, 지근을 제거하며 주근을 절단한 후, 원적외선을 조사하여 건조시켜 홍삼의 특유 성분의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 홍삼의 특유 성분의 함량이 증가된 인삼을 제조하는 방법, 상기 방법으로 제조된 건조 인삼을 마쇄하여 분말로 만든 인삼차 분말 및 상기 인삼차 분말이 함유된 식품에 관한 것이다.
인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)은 오가피나무과 (Araliaceae) 인삼속 (Panax)에 속하는 다년생 초본류로서 한방에서는 그 뿌리를 약용으로 사용하고 있으며(Ha et al., 2005, J. Korea Soc. Food Sci. Nutr. 34(2): 247-254), 한국을 비롯한 중국 등 동아시아 지역에서는 적어도 2천년 이상의 오랜 약용 역사를 가지고 있으며, 생약 중 가장 고귀한 약재로 이용되어 왔다. 전통적인 약물로서 인삼은 많은 과학적 연구 결과에 의해 다양한 효능이 입증되어 감에 따라 건강 증진을 위한 인삼의 가치는 동양뿐만 아니라 서양에서도 인정되어 지금은 세계 각국에서 의 료용 또는 건강식품으로 널리 활용되고 있다.
인삼의 종류로는 크게 고려인삼(P. ginseng)과 미국의 화기삼(P. quinquefolius), 중국의 전칠삼(P. notoginseng) 그리고 일본의 죽절삼(P. japonicus)이 있으며 전체적으로는 15개의 인삼종이 있다. 인삼종 식물중에서 지금까지 고려인삼(P. ginseng)종으로부터 가장 많은 종류의 사포닌 성분이 분리되었으며, 다른 인삼종 식물과는 사포닌성분의 함유 조성 패턴에 있어 고려인삼은 차이가 있다. 예를 들면 미국삼은 Panaxadiol계 사포닌이 현저히 많고, 고려인삼은 Panaxatriol계 사포닌은 적은데 비해 이들 사포닌의 함유 조성 비율이 균등한 편이다. 또한 강력한 암세포 증식 억제작용을 비롯한 항암활성 성분인 Rh2와 특히 최근 강력한 통증 억제활성을 나타내는 Rf는 미국삼에는 존재하지 않는 것으로 알려지고 있다 (Cheung et al ., 1994, J. Ethnopharmacol. 42: 67-69).
인삼은 가공방법에 따라 수삼, 백삼, 홍삼, 태극삼 등으로 분류되는데, 수삼은 재배한 인삼으로 70∼80%의 수분을 함유하고 있으며, 가공하지 않은 상태의 인삼으로서 일명 생삼이라 하고, 백삼은 수삼을 원료로 껍질을 벗기거나 그대로 햇볕, 열풍 또는 기타의 방법으로 건조한 것으로 말린 형태에 따라 직삼, 반곡삼, 곡삼으로 구분하고 있으며, 홍삼은 수삼을 껍질을 벗기지 않은 상태로 세삼 후 증숙, 건조, 가공공정 등을 거쳐 수분함량이 14% 이하가 되도록 가공한 것을 말하며, 수 삼을 찌고 말리는 과정에서 화학작용이 발생되어 특정 사포닌과 유효성분의 함량이 일반 인삼에 비해 증가한다 (Kim et al ., 2005, Korean J. Environ. Agric. 24(2): 164-168). 또한 태극삼은 수삼을 세삼 후 뜨거운 물속에 일정 시간 담구어 표피와 동체의 일부를 호화시켜 건조한 것으로 표피의 색상은 담황, 황갈색을 띠고 홍삼과 백삼의 중간형 제품이다.
홍삼은 한의학적 전통 제약기술인 수치법에 의해 가공 제조된 수치생약이라 할 수 있으며, 그 목적은 독성 등 부작용의 경감, 생약 성능의 개변, 약효의 증강, 보관이나 저장성의 향상, 맛과 냄새 교정 및 부색 등으로 알려져 있다. 또한 홍삼은 적절한 온도처리 공정을 거치는 동안 화학적으로 2차적 성분변환이 일어나 수삼이나 백삼에 존재하지 않는 홍삼 특유의 새로운 약효성분들이 생성되기도 하고 어떤 활성성분은 함량 증가가 일어난다. 홍삼의 특유 성분인 Rg2, Rg3, Rh1, Rh2, Rs1, Rs2 등은 원료 수삼 중의 일부 사포닌 성분이 홍삼의 특수한 증숙 제조공정을 거치는 과정에서 변환되어 2차적으로 생성된 성분들이다. 특히 홍삼 특유 성분인 Rh2는 여러 가지 암세포에 대한 강한 증식억제 작용과 동물실험을 통한 종양 증식 억제효과가 확인되고 있다. 또한 Rg3는 암세포가 정상 세포로 침윤, 전이되는 것을 억제하는 작용이 있다는 것이 최근 밝혀지고 있어 홍삼 특유 사포닌의 항암활성에 대한 많은 관심이 모아지고 있다.
인삼의 주요 생리활성 물질로는 인삼사포닌 (Ginsenosides), polyacetylenes, 산성다당체, 페놀성 물질 등이 알려져 있으며, 그 중 인삼사포닌은 그 화학구조가 명확하게 확인되었다. 인삼의 주요 효능으로는 중추신경계에 대한 작용, 뇌기능 항진 효능, 항발암작용과 항암활성, 면역기능 조절 작용, 항당뇨작용, 간기능 항진효능, 혈압조절작용, 항산화 활성 및 노화억제 효능 등이 보고 되었다.
원적외선은 약 3∼1,000 ㎛의 파장을 가지고 있으며, 가열과 비가열의 방법으로 이용되며, 식품의 숙성, 풍미향상 등에 적용되고 있다. 원적외선은 생물적으로 활성이 있으며, 물질의 중심까지 고르게 열을 전달하는 특성을 가지고 있으며 (Inoue et al ., 1989, Int. J. Biom. 33: 145-150), 이러한 특성으로 인해 가열시간을 단축시킴으로써 에너지 절감 등의 효과를 가져 올 수 있고, 열분해에 의한 영양물질 또는 생리활성물질의 손실을 최적화 할 수 있다. 천연 항산화 물질들은 중합체인 polyphenol, tocopherol, flavonoid 등의 고분자를 가지고 있는데 원적외선 처리가 이들을 저분자로 유리시킨다고 보고 되었으며 (Niwa et al ., 1986, Inflammation. 10: 79-91), 또한 원적외선 처리에 의하여 왕겨의 고분자 polyphenol들이 유리되어 항산화능이 증가되었다는 보고가 있다 (Lee et al., 2003, J. Agric. Food Chem. 51: 4400-4403).
인삼의 유효성분을 변화시키기 위하여 증숙 및 열처리와 처리온도 및 시간에 따른 제조공정에 기술이 머물러 있으며 처리 시간 증가에 따른 효율이 떨어짐에 따라 원적외선을 이용한 연구가 관심을 받고 있다. 현재까지 원적외선을 이용하여 인삼의 건조효율을 높이고 기능성을 변화시킨 종래기술은 없는 실정이다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 홍삼 제조 온도와 같은 온도에서 원적외선 조사를 하여 건조인삼을 제조하여 홍삼제품과 진세노사이드 함량을 비교함으로써 건조인삼 제조에 있어 시간과 노동력, 경제적인 면에서 효율을 높일 수 있는 건조 조건을 확립하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 최적화된 원적외선 건조처리 조건을 바탕으로 인삼의 건조효율을 높이고 원적외선 처리된 인삼의 홍삼 특유 성분을 분석하여 홍삼 특유 성분이 증가된 최적의 건조인삼 제조방법을 규명하고, 물과 알코올을 이용한 추출물을 이용한 차류 등의 기능성 식품을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 수삼을 세척하여 물기를 제거하고, 지근을 제거하며 주근을 절단한 후, 원적외선을 조사하여 건조시켜 홍삼의 특유 성분의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 홍삼의 특유 성분의 함량이 증가된 인삼을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방법에서, 상기 원적외선은 3∼1,000 ㎛, 바람직하게는 2~14 ㎛ 범위의 파장을 방출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방법에서, 상기 원적외선을 90 내지 110℃, 바람직하게는 97~99℃의 온도에서 수삼에 조사할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방법에서, 상기 원적외선을 1시간 내지 2시간 수삼에 조사할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방법에서, 상기 홍삼의 특유 성분은 Rg3, Rh1, Rh2, Rg1, Re, Rf, Rb2, Rb3 및 Rd로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 Rg3, Rh1, Rh2 일 수 있다.
본 발명은 상기 방법으로 제조된 건조 인삼을 마쇄하여 분말로 만든 인삼차 분말 및 이를 함유한 식품을 포함한다.
본 발명에 기초한 인삼을 원적외선을 이용하여 건조 처리함으로써, 최적의 건조효율을 지닌 새로운 방법을 제시하고, 홍삼의 특유 성분이 증가된 기능성을 향상시킨 새로운 형태의 건강 지향 기능성 원료를 제공하며, 원적외선 특유의 가공 처리로 인해 홍삼의 특유 성분이 증가된 기능성 건조 인삼을 제공하여 농가의 생산력 향상 및 부가가치 증대를 꾀할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료 및 방법
1) 공시재료
본 실험에 사용한 인삼은 2007년 강원도 홍천군 강원인삼농협에서 판매하는 강원지역에서 생산된 6년근 인삼을 구입하여 시료로 사용하였으며, 비교분석을 위한 6년근 홍삼분말 제품을 구입하여 사용하였다.
2) 원적외선 처리 및 추출물 제조
수삼을 세척 후 지근을 제거하여 주근을 4등분하여 2 ~ 14 ㎛ 파장의 원적외선 건조기 (한국에너지기술, Seoul, Korea)를 이용하여 98±1℃에서 각각 60, 90 그리고 120분 동안 원적외선을 조사하여 건조하였으며, 대조구로는 음건한 인삼을 사용하였다.
마쇄한 원적외선 건조 인삼과 음건한 인삼 및 홍삼분말 2 g에 80% 메탄올 200 ㎖을 가하여 환류 냉각법으로 2시간 동안 80℃에서 2회 반복 추출하여 추출물을 얻었다. 각각의 추출물은 여과지 (Whatman No. 2)에 감압여과한 후 Rotary vacuum evaporator (Eyela N-100, Tokyo, Japan)로 40℃에서 감압 농축한 후 동결건조하여 시료로 사용하였다.
3) 인삼 추출물의 진세노사이드 함량 측정
각 추출물들의 조사포닌을 조제하여 진세노사이드 분석 시료로 사용하였다. 조사포닌은 추출된 시료에 증류수를 가하여 용해한 후 에틸 아세테이트를 가하여 지용성 물질을 제거한 후 100 ㎖의 수포화 n-부탄올을 가하여 3회 반복 추출하여 40℃에서 감압농축하여 HPLC용 메탄올에 용해한 후, 0.45 ㎛ syringe filter (Toyo Roshi Kaisha, Japan)로 여과하여 진세노사이드를 분석하였으며, HPLC 분석조건은 표 1과 같으며, 진세노사이드의 함량은 표준품 (Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2)을 사용하여 HPLC chromatogram상의 피크 면적을 검량선과 대조하여 계산하였다.
표 1. 진세노사이드의 HPLC 분석 조건
실시예
1: 원적외선 조사에 따른
진세노사이드
함량 분석
원적외선 조사 시간에 따른 진세노사이드 함량의 차이는 표 2와 같이 나타났 다. 극성 사포닌이며 PPD계 진세노사이드인 Rb2, Rb3, Rd는 음건한 대조군에 비해 건조 시간이 증가함에 따라 함량도 증가하는 경향을 보인다. PPT계의 극성사포닌인 진세노사이드 Rg1과 Re의 경우 진세노사이드 Rg1은 원적외선 조사 시간이 증가함에 따라 그 함량도 증가를 나타내며, 진세노사이드 Re의 함량은 60, 90분에서 함량이 증가하지만 120분 조사에서는 함량이 감소하는 것을 나타낸다. 열에 안정적인 것으로 알려진 PPT계 진세노사이드 Rf는 원적외선 조사 시간이 증가함에 따라 그 함량이 증가하는 것을 볼 수 있다.
홍삼의 특이성분인 Rg3, Rh1, Rh2 등과 같은 비극성 진세노사이드의 함량에서 최근 다양한 생리활성으로 많은 연구의 대상이 되고 있는 진세노사이드 Rg3의 경우 음건한 대조군에 비해 함량이 증가하며, 60분과 120분 조사한 인삼보다 90분간 원적외선 조사한 인삼에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 간 상해 억제작용 및 혈소판 응집 억제 작용이 있는 것으로 알려진 진세노사이드 Rh1은 60분과 90분 조사에서 함량이 증가하나, 120분 조사한 인삼에서는 함량이 급격히 감소된 것을 알 수 있다. 항암 및 암세포 증식 억제 작용이 있는 진세노사이드 Rh2는 90분과 120분 조사에서 높은 함량을 나타내었다.
원적외선 조사 시간에 따른 인삼과 홍삼제품을 비교하였을 때, 홍삼의 특이성분인 진세노사이드 Rh1에서 홍삼 제품에서는 검출이 되지 않았으나, 60분과 90분 원적외선 조사 인삼에서 높은 함량을 나타내었으며, 진세노사이드 Rh2의 경우는 90 분과 120분 원적외선 조사 인삼의 함량보다 홍삼제품에서 높은 함량을 나타내었다. 진세노사이드 Rg3의 함량은 60분과 120분 처리한 인삼에 비해 90분간 원적외선 조사한 인삼에서의 함량이 약 2배가 높은 함량을 보였으며, 홍삼제품보다는 약 1.2배 높은 함량을 보였다 (표 2).
표 2. 건조 인삼의 진세노사이드 함량
실시예
2: 관능 검사
<제조예 1>
수삼을 세척하여 물기를 제거한 후 지근을 제거하여 주근을 4등분하여 2 ~ 14 ㎛ 파장의 원적외선 건조기 (한국에너지기술, Seoul, Korea)를 이용하여 98±1℃에서 60분 건조하여 시료로 사용하였다.
<제조예 2>
수삼을 세척하여 물기를 제거한 후 지근을 제거하여 주근을 4등분하여 2 ~ 14 ㎛ 파장의 원적외선 건조기 (한국에너지기술, Seoul, Korea)를 이용하여 98±1℃에서 90분 건조하여 시료로 사용하였다.
<제조예 3>
수삼을 세척하여 물기를 제거한 후 지근을 제거하여 주근을 4등분하여 2 ~ 14 ㎛ 파장의 원적외선 건조기 (한국에너지기술, Seoul, Korea)를 이용하여 98±1℃에서 120분 건조하여 시료로 사용하였다.
<비교예>
수삼을 세척하여 물기를 제거한 후 지근을 제거하여 주근을 4등분하여 음건하여 시료로 사용하였다.
관능검사
상기 제조예 1 내지 3 및 비교예를 통해서 제조된 건조 시료를 마쇄한 후 물에 약 2%(w/v) 농도로 첨가하여 우려내어 인삼차를 제조한 후, 훈련된 관능검사 요원 12명을 대상으로 3회의 반복에 의한 관능 평가를 실시하였다. 관능검사 항목은 향, 맛, 색, 전체적인 기호도에 대하여 실시하였으며 5점 척도법에 따라 5점을 만점으로 하여 다음의 평가기준에 의하여 피시험자가 점수를 기록한 후 이들의 평균값을 구하여 기록하였다.
5: 아주 좋다 ~ 1: 아주 나쁘다
표 2. 인삼차의 관능검사 결과
| 향 | 맛 | 색 | 전체적인 기호도 |
|
| 비교예 | 3.4 | 3.5 | 3.6 | 3.5 |
| 제조예 1 | 4.0 | 4.0 | 4.1 | 4.1 |
| 제조예 2 | 4.2 | 4.1 | 4.2 | 4.2 |
| 제조예 3 | 4.3 | 4.2 | 4.1 | 4.2 |
본 발명의 제조예에 의하여 제조된 원적외선 건조 처리된 인삼차가 비교예보다 향, 맛, 색 및 전체적인 기호도에서 높은 관능적 점수를 보였다.
Claims (7)
- 수삼을 세척하여 물기를 제거하고, 지근을 제거하며 주근을 절단한 후, 2 내지 14 ㎛ 범위의 파장을 방출하는 원적외선을 조사하여 건조시켜 Rg3, Rh1, Rh2, Rg1, Re, Rf, Rb2, Rb3 및 Rd로 이루어진 군으로부터 선택되는 홍삼의 특유 성분의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 홍삼의 특유 성분의 함량이 증가된 인삼을 제조하는 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 원적외선을 90 내지 110℃의 온도에서 수삼에 조사하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 원적외선을 1시간 내지 2시간 수삼에 조사하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 삭제
- 제1항, 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 건조 인삼을 마쇄하여 분말로 만든 인삼차 분말.
- 제6항의 인삼차 분말이 함유된 식품.
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