KR101230438B1 - 구증구포홍삼의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구증구포 홍삼의 제조방법에 있어서,
a)수삼을 건조시키되 수삼 전체 수분함량의 5~10중량%가 소실되도록 건조하는 1차 건조단계;
b)상기 건조된 수삼을 85~95℃에서 7~10분 1차 증숙 후 건조하되 상기 증숙후 수삼 전체 수분함량에서 80~90중량%가 소실되도록 건조하는 단계;
c)상기 b)단계를 8회 반복하여 수행하되 증숙 시간은 서로 독립적으로 전 단계에 비해서 1~20분씩 증가시켜 증숙하고 건조하는 단계;
를 포함하되 상기 a)단계 내지 c)단계에서 건조는 외부공기를 흡입하지 않고 내부의 습기를 제거하는 방식으로 건조하는 것을 특징으로 하는 구증구포 홍삼의 제조방법에 관한 것이다.

Description

구증구포홍삼의 제조방법 {Method for producing red ginseng using 9-times steamed and dried}

본 발명은 구증구포 홍삼의 제조방법에 관한 것이다.

인삼 및 홍삼에 대한 효능 및 구성성분에 대한 연구는 다양하게 보고되어 있는 반면, 구증구포 홍삼과 같은 새로운 가공법이 홍삼의 품질이나 성분에 미치는 영행에 대한 연구보고는 상대적으로 미미한 실정이다. 그리고 구증구포 홍삼과 같은 고품질 인삼가공제품개발을 위한 새로운 가공공정의 개발과 이들의 과학적 품질관리를 위한 표준 확립은 제품개발에 필수적인 요소이다.

흑삼 제조시 어려운 점은 수삼을 곧바로 증숙하면 터지는 경우가 발생하여 상품성이 떨어지는 단점이 있었다. 또한 백삼으로 건조 한 후 증숙과 건조를 반복하여 흑삼을 제조할 경우, 건조된 백삼의 조직이 치밀하여 증숙시 수분이 내부까지 전달되기 어렵기 때문에 과도하게 증숙을 하게 되고 이로 인하여 고름 품질의 흑삼을 생산하기 어렵다

본 발명은 안전성과 유효성이 보장된 구증구포 홍삼의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다. 본 발명은 벤조피렌이 검출되지 않으면서, 사포닌 함량이 높은 구증구포 홍삼의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 구증구포 홍삼의 제조방법에 있어서,

a)수삼을 건조시키되 수삼 전체 수분함량의 5~10중량%가 소실되도록 건조하는 1차 건조단계;

b)상기 건조된 수삼을 85~95℃에서 7~10분 1차 증숙 후 건조하되 상기 증숙 후 수삼 전체 수분함량에서 80~90중량%가 소실되도록 건조하는 단계;

c)상기 b)단계를 8회 반복하여 수행하되 증숙 시간은 서로 독립적으로 전 단계에 비해서 1~20분씩 증가시켜 증숙하고 건조하는 단계;

를 포함하되 상기 a)단계 내지 c)단계에서 건조는 외부공기를 흡입하지 않고 내부의 습기를 제거하는 방식으로 건조하는 것을 특징으로 하는 구증구포 홍삼의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법에 의해 제조된 구증구포 홍삼은 벤조피렌의 함량은 최소화하면서 사포닌(Ginsenoside Rg₃)의 함량을 극대화하는 장점이 있다. 본 발명은 수삼을 증숙시 터지는 경우가 생겨 상품성이 떨어지는 한계점과, 백삼으로 건조 한 후 증숙 하였을 때 고른 품질의 흑삼을 제조하기 힘든 단점을 극복한 발명이다.

본 발명에서 상기 a) 단계에서 수삼을 전체 수분함량의 5~10중량%가 소실되도록 건조하는 것이 좋으며, 10중량%초과하여 건조하였을 경우 너무 건조되어 증숙시 수분이 내부까지 전달되기 어려운 단점이 있으며, 건조하지 않고 바로 증숙하였을 경우 수삼이 터질 수 있어서, 상기 a)단계에서 건조과정을 거치는 것이 제조된 흑삼의 품질이 우수할 수 있다.

또한 상기 b)단계에서 증숙시 온도는 85~95℃로 하는 것이 내공과 백심이 없는 흑삼을 제조할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기 b)단계 내지 c)단계에서 증숙시 사용하는 증숙기는 무압식인 것을 특징으로 한다. 흑삼 제조 시 증숙 방식은 흑삼의 품질을 결정할 수 있는 중요한 조건이다. 증숙과정에서 중요한 점은 과도한 수분공급으로 인한 내부의 즙액이 누출되지 않도록 하는 것이다. 또한 증숙기에 공급된 스팀이 내부 압력에 의해 즙액이 누출되지 않도록 하는 것이 중요하다. 본 발명에 따른 증숙방법은 무압식 증숙기로 감압 스팀이 증숙기 내부에 미세하게 확산될 수 있는 노즐에 의해 흑삼을 증숙할 수 있어, 과습으로 인한 즙액이 누출되지 않은 좋은 품질의 흑삼을 제조할 수 있다.

이하 보다 상세하게 무압식 증숙기에 대해 설명하고자 한다. 이하 도1은 본 발명의 무압식 증숙기를 예시로 나타낸 도면이며, 도2는 본 발명의 무압식 증숙기의 다른 예를 나타낸 도면이다. 본 발명의 증숙기는 무압식이므로 작업시 안전한 장점이 있으며, 증숙시 제품의 과습으로 인한 진액 누출이 없는 장점이 있다. 또한 스팀을 특수노즐로 분사시킴으로써 제품이 골고루 증숙되는 장점이 있다. 내부가 분리식으로 구성되어 있어 위생적인 장점이 있으며, 콤팩트형으로 공간이 절약될 수 있다.

본 발명에 따른 무압식 증숙기에 의한 증숙과정을 보다 구체적으로 설명하면 증숙기의 하단의 수조에 물을 채우고, 수조에 스팀을 분사하는 1차 가열단계; 수삼에 스팀을 분사하는 2차 가열 단계; 급기휀을 작동시키는 1차 냉각단계; 급기휀과 급수 벨브를 작동시키는 2차 냉각단계; 로 이루어진다. 상기 모든 증숙과정은 디지털 자동으로 처리될 수 있다.

본 발명은 상기 무압식 증숙기로 상기 b)단계에서 상기 건조된 수삼을 85~95℃에서 7~10분 1차 증숙 후 건조하되 상기 증숙 후 수삼 전체 수분함량에서 80~90중량%가 소실되도록 건조하는 단계를 수행할 수 있으며, 상기 c)단계에서 b)단계를 8회 반복하여 수행하되 증숙 시간은 서로 독립적으로 전 단계에 비해서 1~20분씩 증가시켜 증숙하고 건조하는 단계; 를 포함하여 구증단계를 수행할 수 있다.

상기 c) 단계에서 증숙시간은 1차 증숙 후 9차 증숙에 이르기 까지 반복수행하면서 증숙시간을 1~20분씩 증가시키는 것이 증숙시간을 급격하게 늘리는 것에 비하여 좋은 품질의 흑삼을 제조할 수 있는 장점이 있다.

상기 a) 단계 내지 c)단계에서 건조는 외부공기를 흡입하지 않고 내부의 습기를 제거하는 방법에 의해 건조하는 것이 좋다. 상기 건조과정은 벤조피렌 생성과 밀접한 관계가 있어서 본 발명에 따른 건조방법으로 하는 것이 좋으며, 보다 구체적으로 본 발명은 상기 a)단계 내지 c)단계에서 건조는 냉풍건조법에 의한 것을 특징으로 하며 보다 바람직하게는 챔버형 건조기를 사용하여, 외부 공기를 흡입하지 않고 내부의 습기를 제거하는 방식으로 건조하는 것이 좋다.

기존의 열풍건조 방식은 외부의 습도에 따라 건조도가 일정하지 않은 단점이 있었으며, 또한 자연건조 방법은 기상조건에 영향을 많이 받고 대량생산과 규격화 생산에 어려운 점이 있었다. 본 발명에 따른 건조방법은 상기 단점을 극복할 수 있는 방법이다.

보다 구체적으로 상기 챔버형 건조기는 120~360분 가동 후 120~240분 중지하는 형태를 하나의 사이클로 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 범위에서 일정시간 가동과 중지를 반복함으로써 흑삼 내부의 수분을 천천히 표면으로 확산시킬 수 있으며, 좋은 품질의 흑삼을 제조할 수 있다.

본 발명에 의해 제조된 구증구포 홍삼은 사포닌(Ginsenoside Rg₃)의 함량이 0.03~0.05중량%이며, 벤조피렌이 검출되지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 구증구포 홍삼은 벤조피렌의 함량은 최소화하면서 사포닌(Ginsenoside Rg₃)의 함량을 극대화하는 장점이 있다. 본 발명은 수삼을 증숙시 터지는 경우가 생겨 상품성이 떨어지는 한계점과, 백삼으로 건조 한 후 증숙 하였을 때 고른 품질의 흑삼을 제조하기 힘든 단점을 극복한 발명이다.

도1 내지 도2는 본 발명에 따른 무압식 증숙기를 나타낸 도면이다.
도3은 실시예1에서 증숙차수에 따른 ginsenoside의 함량변화를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의거하여 좀 더 상세히 설명하고자 한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지 않는다.

[실시예1]

수삼을 챔버형 건조기를 이용하여 건조시키되 120분 가동후 120분 중지하는 형태를 하나의 사이클로 반복수행하여 수분을 전체 중량에서 10중량%감소할 때까지 1차 건조 시켰다.

상기 건조된 수삼을 하기 도1에 의한 무압식 증숙기에 투입하여 90℃에서 10분 증숙시켰다. 상기 증숙후 챔버형 건조기를 이용하여 건조시키되 120분 가동후 120분 중지하는 형태를 하나의 사이클로 반복수행하여 증숙후 수삼 전체 수분 중량에서 80중량%가 소실되도록 건조시켜 1차 증숙을 완료하였다.

이하 2차 증숙부터 9차 증숙까지 상기 1차 증숙과 동일하게 반복하여 8번 수행하되, 증숙시간을 하기 표1에 나타난 것에 의하여 각각 증가시키면서 증숙과 전조를 반복하여 9차 증숙을 하였다.

[비교예1]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이가 있으며, 각 1차부터 9차까지 증숙후 건조시 각각 증숙후 수삼 전체 수분 중량에서 40중량%가 소실되도록 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예2]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이가 있으며, 각 1차부터 9차까지 증숙후 건조시 각각 증숙 후 수삼 전체 수분 중량에서 40중량%가 소실되도록 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예3]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이가 있으며, 각 1차부터 9차까지 증숙 후 건조 시 각각 증숙 후 수삼 전체 수분 중량에서 40중량%가 소실되도록 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예4]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이가 있으며, 각 1차부터 9차까지 증숙후 건조시 각각 증숙후 수삼전체 수분 중량에서 40중량%가 소실되도록 건조시키는 것에 차이를 두었다. 그리고 챔버형 건조기로 건조하는 대신 원적외선 건조기로 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을 하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예5]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이가 있으며, 각 1차부터 9차까지 증숙후 건조시 각각 증숙후 수삼 전체 수분 중량에서 40중량%가 소실되도록 건조시키는 것에 차이를 두었다. 그리고 챔버형 건조기로 건조하는 대신 원적외선 건조기로 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을 하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예6]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이가 있으며, 각 1차부터 9차까지 증숙후 건조시 각각 증숙후 수삼 전체 수분 중량에서 40중량%가 소실되도록 건조시키는 것에 차이를 두었다. 그리고 챔버형 건조기로 건조하는 대신 원적외선 건조기로 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을 하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예7]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이를 두었다. 그리고 챔버형 건조기로 건조하는 대신 원적외선 건조기로 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을 하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까 지 수행하였다.

[비교예8]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계가 없는 것이 차이를 두었다. 그리고 챔버형 건조기로 건조하는 대신 원적외선 건조기로 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을 하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예9]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계에서 30중량%가 소실되도록 건조시킨 것에 차이를 두었다. 그리고 챔버형 건조기로 건조하는 대신 원적외선 건조기로 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을 하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

[비교예10]

상기 실시예1과 동일하게 실시하되, 1차 증숙전 건조단계에서 30중량%가 소실되도록 건조시킨 것에 차이를 두었다. 그리고 챔버형 건조기로 건조하는 대신 원적외선 건조기로 건조시키는 것에 차이를 두었다. 또한 각각 증숙시간을 하기 표1과 같이 달리하여 9차 증숙까지 수행하였다.

표1

[시험예]

-벤조피렌 분석-

상기 실시예1에서 제조한 구증구포 홍삼의 벤조피렌 검사결과 9차 증숙이 완료된 홍삼의 벤조피렌은 검출되지 않았다.

-사포닌( ginsenosides )함량분석-

상기 실시예1에서 증숙 차수에 따른 홍삼의 ginsenosides을 분석하여 하기 표2로 나타내었고 하기도 3에 그래프로 나타내었다. 하기 도3의 x축은 증숙차수를 나타낸 것이며, y축은 ginsenosides의 함량을 나타낸 것이다.

ginsenosides의 함량분석은 HPLC를 사용하였다. 보다 구체적인 시험방법은 하기와 같다. 검량선 작성을 위해 표준품 ginsenoside Re 10 mg을 HPLC용 메탄올 10 mL, ginsenoside Rg₁ 10 mg을 HPLC용 메탄올 5 mL, ginsenoside Rg₃ 10 mg을 HPLC용 메탄올 10 mL, ginsenoside Rd 5 mg을 HPLC용 메탄올 10 mL, ginsenoside Rb₁ 20mg을 HPLC용 메탄올 5 mL에 각각 녹이고 이것을 stock solution으로 만들어 검량용 표준용액으로 하였다.

Ginsenoside Rg₁ 표준품의 직선성 범위는 50 ~ 2,000 μg/mL, ginsenoside Re는 25 ~ 1,000 μg/mL, ginsenoside Rb₁은 500 ~ 4,000 μg/mL, ginsenoside Rd는 10 ~ 500 μg/mL, ginsenoside Rg₃는 50 ~ 1,000 μg/mL이였다. 표준용액 20 μL를 HPLC로 분석하여 chromatogram의 면적을 구하고 이들의 면적과 표준용액의 농도를 변수로 한 검량선을 작성하여 얻은 회귀직선 방정식을 작성한 결과 ginsenoside Rg₁은 y = 5814.290x + 99010.552, ginsenoside Re는 y = 4935.369x + 1192.448, ginsenoside Rb₁은 y = 7,445.973 x - 1,576,201.826, ginsenoside Rd는 y = 4502.333x + 15306.747, ginsenoside Rg₃은 y = 2173.319x + 2179.003이고 상관계수 R²값은 각각 0.999, 1.000, 1.000, 0.999, 1.000으로 직선성을 나타내었다.

검액 20 μL씩 HPLC로 분석하여 얻은 chromatogram의 면적을 구하여 회귀직선 방정식으로부터 ginsenoside Re, Rg₁, Rg₃, Rd, Rb₁의 함량을 구하였고 검체에 대해 2회 반복하여 함량(%)을 산출하였다. HPLC Chromatogram 분석결과 ginsenoside Rg₁은 머무름시간 21.9분대에서, Re는 머무름시간 22.3분대에서, Rb₁은 머무름시간 48.8분대에서, Rd는 머무름시간 55.9분대에서 Rg₃는 머무름시간 70.9분대에서 각각 검출되었다.

하기 표2에 의하면 ginsenoside Rg₁, Re, Rb₁, Rd는 1증부터 점차 증가하여 5증 일 때 함량이 최대로 검출되고, 6증부터 9증까지 점차 감소하는 경향을 나타낸다. 반면, Ginsenoside Rg₃는 1증부터 6증까지 불검출이었으나 7증부터 검출되기 시작하여 9증에서 최대 함량을 나타내는 경향을 나타내었다. 인삼의 주요 사포닌은 비당체 부분의 분자구조에 따라 크게 protopanaxadiol(PPD)계, protopanaxatriol (PPT)계 및 oleanane계 사포닌 등 세 종류로 나누며 대부분은 PPD와 PPT계의 사포닌으로 알려져 있다. 비교적 극성이면서 PPT계 ginsenoside로 알려진 Rg₁과 Re는 5증까지 증가하다가 6증부터는 감소하는 경향을 나타내었고, 홍삼의 특이성분으로 알려진 Rg₃는 6증까지는 검출되지 않다가 7증부터 검출되어 증가하는 경향을 나타내었다.

-갈변도 측정-

상기 실시예1을 색차계를 이용하여 증숙차수에 따라 갈변도를 측정하여 하기 표3에 나타내었다. 하기 표3에 의하면 증숙횟수가 증가함에 따라 명도 (L*)는 낮아지고 적색도(a*)는 증가하며, 황색도(b*)는 증가 후 감소하는 경향을 나타내었다.

-건조함량측정-

상기 실시예1에서 제조된 구증구포 홍삼의 건조감량은 11.93±0.052%로 나타났다. 건조감량은 수분의 함량 및 휘발성 물질의 함량을 측정하기 위한 시험법으로 한약재에 수분이 많이 함유되어 있을 경우 미생물에 의한 오염이 발생하여 품질저하의 원인이 되기도 한다. 대한약전 제 9개정의 검조감량 기준은 15.5%이하이며 실험결과 본 발명에 따른 실시예1의 건조감량은 기준에 적합함을 알 수 있었다.

표2 실시예1의 증숙별 ginsenosides의 함량

* : Ginsenoside Rg₁

** : Ginsenoside Re

*** : Ginsenoside Rb₁

**** : Ginsenoside Rd

***** : Ginsenoside Rg₃

표3 실시예1의 증숙횟수에 따른 색도의 변화

L^* : Degree of lightness (white +100 ↔ 0 black)

a^* : Degree of redness (red +60 ↔ -60 green)

b^* : Degree of yellowness (yellow +60 ↔ -60 blue)

Claims (7)

1. 구증구포 홍삼의 제조방법에 있어서,
   a) 증숙시 유효사포닌 성분이 빠져 나가지 않도록, 수삼 전체 수분함량의 5~10중량%가 소실되도록 냉풍건조법으로 예비건조하는 단계;
   b)상기 단계 a)에서 예비건조된 수삼을 85~95℃에서 7~10분간 1차 증숙하고, 증숙된 수삼을 전체 수분 함량의 80~90중량%가 소실되도록 외부공기를 흡입하지 않고 내부의 습기를 제거하는 냉풍건조법으로 건조하는 단계;
   c) 상기 b)단계를 8회 반복하여 수행하되 증숙 시간은 서로 독립적으로 전 단계에 비해서 3~20분씩 증가시키면서 증숙하고, 증숙된 수삼을 전체 수분 함량의 80~90중량%가 소실되도록 외부공기를 흡입하지 않고 내부의 습기를 제거하는 냉풍건조법으로 건조하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 구증구포 홍삼의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 b)단계 내지 c)단계에서 증숙시 사용하는 증숙기는 무압식인 것을 특징으로 하는 구증구포 홍삼의 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 a)단계 내지 c)단계에서 건조는 챔버형 건조기를 사용하는 구증구포 홍삼의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 챔버형 건조기는 120~360분 가동 후 120~240분 중지하는 단계를 하나의 사이클로 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 구증구포 홍삼의 제조방법.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   벤조피렌이 검출되지 않는 것을 특징으로 하는 구증구포 홍삼의 제조방법.

Images