KR101315362B1 - 수경 인삼의 가공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수경 인삼의 가공방법에 대한 것으로, 수경 인삼의 뿌리뿐만 아니라, 줄기 및 잎도 버리지 않고 농축하여 출하시키기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 수경 인삼의 가공방법은, 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 각각 동결 건조시키는 단계; 상기 동결 건조된 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎에 40~80% 주정을 넣어 각각 1차 추출한 후, 필터로 여과시키는 단계; 상기 1차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎에 50% 주정을 넣어 상기 1차 추출 과정과 동일 조건으로 각각 2차 추출하는 단계; 상기 2차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎에 물 100%를 넣어 각각 3차 추출하는 단계; 상기 1차, 2차 및 3차 추출된 상기 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎의 추출액을 각 부위별로 혼합하는 단계; 상기 혼합된 각 부위별 추출액을 회전식 감압 농축기를 이용해 수욕상에서 각각 1차 농축시키는 단계; 및 상기 1차 농축된 농축물들을 회전식 감압 농축기를 이용해 수욕상에서 각각 2차 농축시켜서 최종 농축액을 회수하는 단계를 포함한다. 또한, 이와 같은 수경 인삼의 가공방법은 수경 인삼의 뿌리뿐만 아니라, 줄기를 포함하는 잎도 버리지 않고 가공하여 농축하여 사용할 수 있으므로, 재배 기간 및 노력 대비 그 경제성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

수경 인삼의 가공방법{A new process for enhancing the efficacies of Water culture Ginseng}
본 발명은 수경 인삼의 가공방법에 관한 것으로서, 특히 수경 인삼의 뿌리뿐만 아니라, 잎(줄기 포함)도 각각 추출하여 농축시킴으로써 각 부위별 농축액을 회수할 수 있는 수경 인삼의 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 인삼은 생육이 대단히 느린 작물로 1년에 한 번씩 노두에서 싹이 생겨나 잎이 생장하며, 여러 세대를 걸쳐 생장하게 된다. 파종에서 생산까지 수삼의 경우 3~4년의 시간이 소요되고, 약용삼의 경우는 5~6년의 장기간이 소요되므로 자본의 회수 및 경영에 대단히 불리하다.
상기와 같은 인삼은 중초약학(中草藥學)에서 원기를 크게 보하고 폐를 튼튼하게 하며, 비장(脾臟)을 좋게 하고, 심장을 편안하게 해준다고 기술되어 있으며, 신농본초경(神農本草徑)에는 인삼은 오장(五臟) 즉, 간장, 심장, 폐장, 신장, 비장의 양기(陽氣)를 돋구어 주는 주약으로 사용하고, 정신을 안정시키고, 오장으로 진입하는 병사(病邪)를 제거하여 주고, 눈을 밝고 지혜롭게 하며, 오래 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다고 기술되어 있다. 또한, 본초강목(本草綱目)에는 비교적 광범위하게 인삼의 효능을 설명하고 있으며, 오늘날에도 이를 근거로 인삼이 각종 임상증상에 활용되고 있다.
이외에도 많은 한의서에 인삼의 약효와 처방 예가 기술되어 있으며, 인삼은 처방의 중심적 역할을 하는 상약(上藥)으로 되어 있다. 상약은 평상시에도 병에 걸리지 않게 함은 물론 건강을 유지하기 위해 복용하는 생약으로서 무독해서 다량 복용하거나 장기간 복용해도 사람을 상하게 하지 않는 약을 의미한다.
또한, 인삼은 두뇌 촉진 활동과, 성인병 치료 및 예방(당뇨병과 암의 치료 및 예방, 혈압 조절, 동맥 경화와 고지혈증 치료), 신체 저항력 증진 기능(방사능 방어기능, 에이즈 바이러스 증식 억제, 환경 호르몬의 독성 예방, 중금속 해독 능력)을 갖고 있다.
상기와 같은 효과가 있는 인삼은 같은 토양에서 장기간 재배가 이루어지고, 재배를 위한 고정식 해가림 온실이 개방되어 있어 병해충으로 인한 피해를 많이 입게 되는데, 이를 막기 위해 화학농약을 사용하는 경우가 많다.
그러나, 최근 소비자들이 건강에 대한 관심이 높아지면서 친환경적 농산물의 소비가 늘어나고, 인삼의 경우도 친환경적인 농법으로 재배하길 원하게 되었다.
따라서, 인삼의 생육 기간을 단축시키고, 친환경적 재배 기술을 이용한 양질의 인삼을 공급하는 기술의 개발이 필요하다.
또한, 상술한 바와 같은 효능이 있는 인삼은 그 뿌리뿐만 아니라, 그 줄기와 잎에도 효능이 있는 것으로, 인삼의 줄기 및 잎도 버리지 않고 제품으로 출하시킬 수 있다면, 생산자는 재배기간 및 노력 대비 그 경제성을 향상시킬 수 있고 소비자는 인삼을 구매할 때 선택의 폭을 넓힐 수 있다.
따라서, 인삼의 뿌리뿐만 아니라, 줄기 및 잎도 버리지 않고 제품으로 가공하여 출하시킬 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 수경 인삼의 뿌리뿐만 아니라, 줄기 및 잎도 버리지 않고 농축하여 출하시키기 위한 수경 인삼의 가공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수경 인삼의 가공방법은 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 각각 동결 건조시키는 단계; 상기 동결 건조된 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)에 40~80% 주정을 넣어 각각 1차 추출한 후, 필터로 여과시키는 단계; 상기 1차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)에 50% 주정을 넣어 상기 1차 추출 과정과 동일 조건으로 각각 2차 추출하는 단계; 상기 2차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)에 물 100%를 넣어 각각 3차 추출하는 단계; 상기 1차, 2차 및 3차 추출된 상기 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)의 추출액을 각 부위별로 혼합하는 단계; 상기 혼합된 각 부위별 추출액을 회전식 감압 농축기를 이용해 수욕상에서 각각 1차 농축시키는 단계; 및 상기 1차 농축된 농축물들을 회전식 감압 농축기를 이용해 수욕상에서 각각 2차 농축시켜서 최종 농축액을 회수하는 단계를 특징으로 한다.
상술한 본 발명에 따른 수경 인삼의 가공방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 수경 인삼의 뿌리뿐만 아니라, 잎(줄기 포함)도 버리지 않고 가공하여 농축하여 사용할 수 있으므로, 재배 기간 및 노력 대비 그 경제성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 수경 인삼을 추출 및 농축함으로써, 차후에 다양한 제품 개발을 위한 원료로 사용할 수 있으므로 그 활용가치가 높다.
셋째, 추출하여 농축한 수경 인삼은 유효기간이 길기 때문에 장기 저장이 가능하여 그 보관성이 우수하다.
도 1은 본 발명에 따른 수경 인삼의 가공방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 수경 인삼의 가공방법은 2010년 5월 20일 동출원인에 의해 출원된 특허출원번호 10-2010-0047530의 인삼을 동결건조시키는 기술을 사용하여 진행하는 것으로, 본 발명은 상기 출원된 방법으로 동결건조된 수경 인삼의 뿌리 및 잎(줄기 포함)을 추출하여 농축하는 가공방법에 대한 것이다.
이와 같은 본 발명을 설명하기에 앞서서, 인삼의 효능에 대하여 좀 더 기술하면 다음과 같다.
인삼은 생체 내에서 단백질 합성을 촉진, 부분 절제한 간의 재생률 증가, 급성 간 장해에 대한 간 기능 회복 효과 입증, 간의 콜레스테롤 대사 촉진 효과, 숙취 해소 효과 등 간염 환자에 대한 인삼의 유효성이 입증되었으며 알콜의 체내 대사 및 배설을 촉진함은 물론 알콜로 인한 간 상해를 막아주는 효능이 있다.
또한, 인삼은 혈당 강하 작용, 당뇨병에 유효한 인슐린 유사 물질 규명, 당뇨병에 유효한 임상 효능 제시, 일반 자각 증상 개선 효과 등이 있으며 인삼의 혈당 강하 작용은 대단히 효과적이며 합성 당뇨병 치료약과 같이 지나치게 혈당 당뇨치를 떨어뜨리는 위험이 없기 때문에 당뇨병 환자는 안심하고 복용해도 좋다.
이 외에도 인삼은 항암 효과, 항피로 작용, 동맥경화증 및 고혈압, 항스트레스 작용, 중추 신경계, 빈혈, 면역 증강 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
이와 같은 효능이 있는 인삼은 부위에 따라서도 효능이 조금씩 다른데, 노두(싹이 나오는 꼭지 부분)는 가래가 차서 가슴이 답답할 때 좋고, 몸통은 원기 부족이나 피로등에 좋으며, 뿌리는 기침이나 메스꺼움에 효과가 있다.
그리고, 인삼의 뿌리뿐만 아니라, 줄기 및 잎에는 항이뇨 작용을 하는 성분이 들어 있고, 인삼의 잎과 줄기에도 사포닌 성분이 들어 있어서 피부 세포를 활력 있게 해주어 피부 미용에도 효과가 있다.
또한, 인삼 잎에는 탁월한 항암효과가 있어 암예방 효과가 있으며, 고지방으로 인한 체중증가를 억제시키는 효과 및 강장효과, 호흡기능을 원활하게 해주는 효과도 있다.
상기 효능이 있는 인삼은 그 재배 방법에 따라서, 노지 재배 방법과 수경 재배 방법으로 나눌 수 있다.
이중, 수경 재배 인삼은 화학 농약을 사용하지 않고, 친환경적으로 재배하는 것으로, 좀 더 자세하게는, 인삼종자를 발아시켜 청정한 환경에서 12~16개월 정도 길러 휴면이 끝난 묘삼을 재배상에 심고 비료염을 깨끗한 물(EC 0.3dS/m이하)에 용해시켜 만든 배양액으로 단기간(3~4개월) 재배하여 수확한 수삼을 일컷는다.
이하, 수경으로 재배한 인삼의 부위별 사포닌 조성 및 함량을 노지 재배한 인삼과 비교하면 다음과 같다.
먼저, 배지경 수경 재배한 인삼의 부위별 사포닌 조성 및 함량을 비교하면 [표 1]과 같다.
사포닌조성 근경(%) 줄기(%)
잎(%)
배지경 표준 배지경 표준 배지경 표준
Rg1 0.41 0.14 0.45 0.22 4.04 1.35
Re 0.17 0.06 0.26 0.13 1.42 0.47
Rf 0.006 0.02 0.01 0.01 - -
Rb1 0.33 0.11 0.01 0.00 0.37 0.12
Rg2 0.04 0.01 0.06 0.03 0.94 0.31
Rh1 0.27 0.09 - - 1.41 0.47
Rc 0.15 0.05 0.02 0.01 1.53 0.51
Rb2 0.02 0.01 - - 0.22 0.07
Rd 0.13 0.04 0.08 0.04 4.15 1.38
합계 1.58 0.53 0.88 0.44 14.08 4.69
상기와 같이 배지경 수경재배 방법으로 생산한 인삼 근경의 합계 사포닌 함량은 15.8mg/g로서 동일연령 인삼의 사포닌 함량 8.8~9.46mg/g에 비하여 높게 나타났다. 특히, 수경 재배한 인삼 잎의 사포닌 함량은 140.8mg/g로서 근경에 비하여 9배정도 많이 함유한 것으로 나타났다.
상기 사포닌 조성 성분 중, Rg1과 Rb1은 간기능 보호와 피로회복에 효과가 있는 것이고, Rh1은 항종양과 고지혈 예방에 효과가 있다.
그리고,[표 1]에는 제시되지 않았지만, 비타민C 함량은 65.9mg/g 정도로 높아 식품재료로 활용가치가 높다. 또한, 상기 배지경 수경재배 방법으로 생산한 인삼의 근경과 줄기와 잎의 PD/PT는 각각 0.67, 0.13, 0.80이다. 이때, PD는 protopanaxadiol계 사포닌이고, PT는 protopanaxatriol계 사포닌이다.
다음에, 분무경 재배한 인삼의 부위별 사포닌 조성 및 함량을 비교하면 [표 2]와 같다.
사포닌조성 근경(%) 줄기(%)
잎(%)
분무경 표준 분무경 표준 분무경 표준
Rg1 0.46 0.23 0.58 0.29 4.05 2.02
Re 0.15 0.08 0.39 0.19 1.45 0.72
Rf 0.05 0.03 0.02 0.01 - -
Rb1 0.20 0.10 0.00 0.00 0.16 0.08
Rg2 0.05 0.02 0.12 0.06 1.16 0.58
Rh1 0.16 0.08 0.02 0.01 0.63 0.31
Rc 0.09 0.04 0.02 0.01 0.76 0.38
Rb2 - - - - 0.09 0.05
Rd 0.07 0.03 0.07 0.03 2.45 1.22
합계 1.23 0.61 1.22 0.61 10.74 5.37
분무경 재배 방법으로 생산한 인삼 근경의 합계 사포닌 함량은 12.3mg/g이다. 그리고, 분무경 재배한 인삼 잎의 사포닌 함량은 107.4mg/g로서 근경보다 8.7배정도 사포닌을 많이 함유하고 있는 것으로 나타났다.
상기 [표 1]과 [표 2]에 제시한 사포닌 함량은 2008년 국립원예특작과학원 연보자료에 따른 것이다.
상기와 같이 인삼은 뿌리뿐만 아니라, 그 줄기 및 잎에도 그 효능이 있는 것으로, 그 줄기 및 잎도 가공하여 제품화시킬 수 있다면, 경제적인 효과가 크다고 할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 상기와 같은 효능이 있는 수경 재배한 인삼의 뿌리뿐만 아니라 잎(줄기 포함)을 제품으로 출하시킬 수 있도록 가공하는 방법을 제시하였다.
이때, 수경 재배한 인삼은 배지 수경이나 분무 수경으로 재배한 것을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 수경 인삼의 가공방법은, 도 1에 도시한 바와 같이, 수경 인삼을 채취하여 뿌리와 잎(줄기 포함)을 분리시켜서 각각 동결건조시킨다.(S10)
이때, 동결건조방법은 동출원인의 특허출원번호 10-2010-0047530의 인삼을 동결건조시키는 기술을 사용하여 진행할 수 있다.
다음에, 동결건조된 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 각각 부직포에 넣고, 40%~80% 주정을 넣어 50~80℃의 온도에서 4~8시간 동안 각각 1차 추출한 후, 하우징 필터로 여과시킨다.(S20)
수경 인삼을 추출할 때, 인삼의 대표적인 유효성분인 사포닌은 1차 추출시에 100% 주정 및 물로만 추출하는 것보다는 물과 에탄올의 혼합용매로 추출하는 것이 비교적 높은 가용성 고형분 함량을 증가시킬 수 있다.
따라서, 1차 추출시 본 발명에서는 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 40~80% 주정을 넣어서 추출하며, 바람직하게는 60~70% 주정을 넣어 추출할 수 있다.
또한, 추출 시간이 증가할수록 그 함량이 증가하나 80℃ 이상의 온도에서 장시간 추출할 경우 고온에 장시간 노출되어 사포닌 성분이 파괴되므로 오히려 사포닌 성분이 감소될 수 있고, 가열 온도에 따른 연료비가 소비되는 문제가 있다.
따라서, 1차 추출시 적절한 온도는 50~80℃로 진행하며, 바람직하게는 60~70℃로 진행할 수 있다.
그리고, 추출시간은 4~8시간 동안 진행하는데, 4시간 이내로 추출할 경우는 유용성분의 추출효율이 낮으며, 8시간 보다 길게 추출할 경우 사포닌이 파괴될 수 있으며, 추출시간의 소요에 따른 비용이 많이 들어가므로 경제성이 떨어진다.
따라서, 적절한 1차 추출시간은 4~8시간이며, 바람직하게는 6~8시간 동안 진행할 수 있다.
그리고, 1차 추출액을 하우징 필터로 여과시킬 때, 하우징 필터는 1㎛의 구멍을 갖는 것을 사용한다.
이후에, 1차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 50% 주정에 넣고 1차와 동일한 조건으로 각각 2차 추출시킨다.(S30)
즉, 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 2차 추출시킬 때는, 1차 추출시킬 때와 주정의 농도만 달리하여, 50~80℃의 온도에서 4~8시간 동안 추출하여 사용한다.
상기와 같이 수경 인삼을 2차 추출시키는 이유는, 1차 추출만으로는 추출 효율이 좋지 않기 때문으로, 2차로 주정을 50% 넣어 추출하면 고형분 함량을 더 증가시킬 수 있다.
다음에, 2차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 물 100%로 각각 3차 추출시킨다.(S40)
이와 같이 물로만 추출할 경우 수용성 물질의 추출이 용이하게 이루어져 고형분 함량을 극대화할 수 있다.
그리고, 1차, 2차, 3차 추출된 수경 인삼의 각 추출액은 뿌리와 잎(줄기 포함) 부위별로 각각 혼합한다.(S50) 이와 같이 각 부위별로 혼합된 추출액은 각각 농축시료로 사용된다.
상기 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 추출할 때, 적어도 2회 이상은 추출하여야 90%이상의 추출 효율을 보이며, 4회 이상 추출할 경우에는 용매의 사용에 따른 비용 및 추출 시간이 많이 소요되어 경제적으로 적합하지 않다. 따라서, 추출 횟수는 2~3회 진행하는 것이 적당하며, 3차에 걸쳐서 추출하는 것이 바람직하다.
다음에, 각 부위별로 혼합된 추출액을 각각 20L 대형 회전식 감압 농축기를 이용하여 50~80℃의 수욕상(물중탕)에서 상기 혼합된 추출액의 1/6이 남을 때까지 1차 농축시킨다.(S60)
이때, 각 부위별 추출액을 혼합한 농축시료를 1차 농축시킬 때, 물이 혼합되어 있으므로 저온에서는 농축시간이 많이 소요되며, 주정을 사용한 추출액이므로 높은 온도에서는 화재의 위험성이 따른다. 따라서, 50~80℃의 온도가 적당하며, 바람직하게는 70℃에서 진행할 수 있다.
이후에, 상기와 같이 각 부위별로 1차 농축된 농축물들은 5L의 회전식 감압 농축기로 70℃의 수욕상에서 60brix이 될 때까지 각각 2차 농축시킨다.(S70)
2차 농축액이 60brix 보다 낮을 경우는 세균의 번식을 초래할 수 있으며, 60brix 보다 높을 경우에는 농축액의 유동성이 적어져 회수가 어렵고 농축시간이 많이 소요되므로 바람직하지 않다.
상기와 같이 추출하여 농축시키는 공정을 진행하면, 수경 인삼의 뿌리의 농축 수율은 6.87%, 잎(줄기 포함)의 농축 수율은 5.34%를 갖는 농축액들을 회수할 수 있다.
상기에서 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 추출하여 농축시키는 공정을 진행할 때, 상기 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)의 각각의 생체 무게와 동결 건조물의 무게와 농축액의 무게 및 농축액의 수율은 아래의 [표 3]에 제시된 바와 같다.
부위 생체 무게(g) 동결건조물(g) 농축액(g) 수율(%)
뿌리 10,000 1,000 687.87 6.87
잎(줄기 포함) 10,000 1,000 534.82 5.34
상기 [표 3]에 나타낸 바와 같이, 상기 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 각각 10,000g 사용할 경우, 뿌리와 잎(줄기 포함)을 각각 동결 건조시키면 각각 1000g 정도의 동결 건조물을 얻는다.
그리고, 상기 동결 건조물을 추출하여 농축하는 과정을 거치면, 뿌리 및 잎(줄기 포함)의 각 농축액은 뿌리의 농축액이 687.87g 정도이고, 잎(줄기 포함)의 농축액은 534.82g 정도가 된다.
이와 같이, 수경 인삼의 뿌리와 잎(줄기 포함)을 농축시킨 각 농축액의 생체무게에 대한 농축 수율은 뿌리가 6.87%이고, 잎(줄기 포함)이 5.34%이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아니다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 예에 의해서가 아니라 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎을 각각 동결 건조시키는 단계;
    상기 동결 건조된 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎에 40~80% 주정을 넣어 각각 1차 추출한 후, 필터로 여과시키는 단계;
    상기 1차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎에 50% 주정을 넣어 상기 1차 추출 과정과 동일 조건으로 각각 2차 추출하는 단계;
    상기 2차 추출된 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎에 순수한물을 넣어 각각 3차 추출하는 단계;
    상기 1차, 2차 및 3차 추출된 상기 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎의 추출액을 각 부위별로 혼합하는 단계;
    상기 혼합된 각 부위별 추출액을 회전식 감압 농축기를 이용해 수욕상에서 각각 1차 농축시키는 단계; 및
    상기 1차 농축된 농축물들을 회전식 감압 농축기를 이용해 수욕상에서 각각 2차 농축시켜서 최종 농축액을 회수하는 단계를 포함하는 수경 인삼의 가공방법으로서, 상기 수경 인삼의 뿌리와 줄기를 포함하는 잎을 1차 추출은, 50~80℃의 온도에서 4~8시간 동안 진행하는 것이며, 상기 1차 농축은 50~80℃에서 상기 추출액의 1/6이 남을 때까지 진행하며, 상기 2차 농축은 70℃로 60 브릭스(brix)가 될 때까지 진행하고, 상기 수경 인삼의 상기 뿌리 농축액의 농축 수율은 6.87중량%이고, 상기 줄기를 포함하는 잎 농축액의 농축 수율은 5.34중량%를 갖는 것을 특징으로 하는 수경 인삼의 가공방법.
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