KR101318336B1

KR101318336B1 - 압출성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 발효홍삼차의 제조방법

Info

Publication number: KR101318336B1
Application number: KR1020130000920A
Authority: KR
Inventors: 김명석; 강태구; 홍순근
Original assignee: 주식회사 바이웰
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-10-15

Abstract

본 발명은 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 발효홍삼차의 제조방법에 관한 것으로 원료인 홍삼을 지장수에서 48시간 이상 침지시킨 후 열풍건조하여 압출성형 팽화처리한 후 아스퍼질러스속균과 리조프스속균, 사카로마이세스속균, 바실러스속균, 락토바실러스속균을 이용하여 발효시키는 단계, 상기 발효물로부터 발효잔사물을 제거한 후 얻은 팽화 발효 홍삼은 전분분해효소 및 셀루로으즈 분해효소, 단백질 분해효소를 함유하고 있으며, 발효잔사물을 제거한 발효 여액을 가지고 2단계 발효하는 것으로 팽화 발효 홍삼차는 지장수 침지, 퍼핑처리 및 발효과정을 통해 회분, 물불용성 침전물 감소효과가 탁월하며 기존의 발효팽화 홍삼차보다 풍미와 사포닌 함량이 향상된 팽화 발효 홍삼차를 제조할 수 있다.

Description

압출성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 발효홍삼차의 제조방법{The manufacturing process of extrusion puffed and fermented red ginseng tea}

본 발명은 지장수 침지, 압출 성형 팽화, 발효처리에 의해 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 발효홍삼차의 제조에 관한 것으로, 홍삼은 가공 후에도 오염물질이나 중금속 배양액이 많이 제거되고, 풍미가 증가되고, 흙냄새나 탄내(누린내)와 같은 이미·이취가 없을 뿐만 아니라 인체에 유효한 사포닌의 함량이 증가한 발효홍삼차의 제조방법에 관한 것이다.

인삼은 수천 년 전부터 자양강장제로 사용되어 왔으며, 고려인삼은 임상적 경험의학에 의하여 그 효능이 실증되어 왔으며, 많은 연구결과들이 이를 뒷받침하고 있다.

파낙스 진생 씨 에이 메이어(Panax Ginseng C.A. Meyer)라는 학명의 고려인삼은 만병통치라는 의미를 갖는 것으로서 고려인삼은 수천 년 동안 민간요법에 의한 경험적 효능이 인정되어 영약으로 애용되고 있다.

최근에는 기능성 식품으로서도 이용되는 추세이며 서양 의학자들도 대체요법의 수단으로 관심을 가지고 연구하고 있다.

인삼에 대한 과학적 연구는 1854년 미국의 게리큐스(Garriques)가 인삼으로부터 무정형의 배당체(panaquilon)를 분리한 것이 최초이며, 그 후 1957년 소련의 약리학자인 브레크만(Breckmann)에 의하여 사포닌 유효설이 제창되면서 본격적인 연구가 시작되었다.

최근 고려인삼의 주요 성분과 약리 효능 작용이 과학적으로 규명됨에 따라 자연 건강식품으로 다시 각광을 받게 되어 그 수요도 점차 크게 신장되고 있으며, 경제 성장과 생활수준의 향상으로 더욱 가속화되어 요즈음 대중적 자연건강식품으로 널리 애용되고 있다.

그러나, 고려인삼은 상기와 같은 약리 효능작용을 지님에도 불구하고 종래의 가공공정에 의하여 제조한 제품은 고려인삼의 향 즉, 흙냄새와 비슷한 향을 지니고 있어 여자들이나 청소년 특히 외국인들에 의하여 기피되어지는 경향이 있어 상기 고려인삼의 약리 효능을 그대로 지니고 있으면서 기호성이 우수한 고려인삼의 새로운 가공공정의 개발이 절실하게 요구되는 실정이다.

이에 따라 고려인삼을 전처리 단계 및 가공시에 일정한 처리를 가하여 좀더 기호성이 증가된 대중적인 맛을 지니는 홍삼제품을 개발하려는 시도가 계속되고 있으며, 이러한 시도는 고려인삼제품의 맛을 보다 구수하게 하는 방법으로 로우스팅(Roasting), 마이크로웨이브(Microwave), 원적외선 등을 이용한 여러 가지 방법들이 있으나, 이들 방법으로는 고려인삼 자체의 향의 저감효과를 충분하게 기대할 수는 없었다.

이러한 방법을 개선하고자 대한민국 특허 제10-0522445호에는 퍼핑처리에 의해 가공된 인삼의 유효성분 추출 방법 및 이를 유효성분으로 하는 건강식품에 대하여 기술하고 있으며, 이는 원료 인삼의 퍼핑처리를 최대압력 15kg/㎠, 온도 120~150℃의 조건으로 처리하고 있으나 이는 높은 온도의 직화처리로 인하여 탄내(누린내)와 고온처리로 인한 발암물질인 벤조필렌(Benzopyrene)이 생성될 염려가 있으며, 고려인삼 전처리시 많은 시간과 노력이 필요한 단점이 있었으며, 또한 기능성 및 관능성이 우수한 인삼 발효액을 위한 발효균주도 아스퍼질러스 속균만을 이용하여 1차 및 2차 발효하고 있으나 이는 균주의 선택이 한 속균만을 사용하여 그 효과가 복합균주 사용시보다 감소되는 경향이 있었다.

또한, 대한민국 특허출원 제2006-0067946호(발효팽화 처리에 의해 풍미와 사포닌 함량이 우수한 홍삼액의 제조방법)에서는 퍼핑처리의 조건을 압력 3~5kg/㎠, 온도 95~115℃에서 3~8분간 처리로 저온으로 인한 탄내(누린내) 저감효과와 발암물질인 벤조필렌(Benzopyrene)의 생성을 억제하는 효과가 있으나, 발효균주의 사용을 아스퍼질러스 속균과 바실러스 속균을 사용함으로써, 1차 발효만으로 생산시간이 단축되는 효과는 있지만, 사포닌 함량이 우수한 홍삼액을 제조하기 위한 발효의 목적을 달성하기 어려운 단점이 있었다.

대한민국 특허 제10-0535371호(압출성형공법을 이용한 인삼 침출차의 제조방법 및 그 제품)에서는 압출성형조건이 수분함량 10~40%로 사출구의 온도가 80~130℃, 100~350rpm에서 크기가 200㎛~0.5㎜에서 처리하는 것이나, 이러한 처리는 인삼침출차 자체가 최종 제품인 관계로 시간과 에너지가 많이 소요된다는 단점이 있었으며,

대한민국 특허 제10-063598호(압출성형공정에 의한 인삼 가공식품의 제조방법)에서는 사출구 온도 100~150℃ 및 사출구 직경이 1.0~3.0mm의 조건에서 압출성형공정도 시간과 에너지가 많이 소요되는 단점이 있었으며,

대한민국 공개특허 제10-2005-0011679호(압출성형공정을 이용한 홍삼 및 홍삼강화 팽화식품의 제조방법)에서도 사출구의 온도 70~180℃, 스크류 회전속도 100~400rpm, 수분함량 5~40중량%로 시행하는 것도 역시 시간과 에너지가 많이 소요되는 단점이 있었다.

대한민국 특허 제10-0286382호에 가압 전이에 의한 무가당 홍삼 침출차의 제조방법이 기재되어 있으며, 이는 홍삼을 숙성하고 담체를 혼합하여 가압, 전이의 방법으로 담체를 홍삼에 전이, 착지시키는 홍삼을 주성분으로 하는 침출차를 제조하는 방법으로 홍삼을 파쇄한 후 건조하여 홍삼 30~70%(w/w)와 초·근·목·피·꽃·과일·곡물·채소 등에서 선택된 담체 30~70%(w/w)를 혼합하여 가압·혼합·파쇄공정과 가압 볶음 솥에서 수득물의 순간 건조와 수득물의 조직을 확대 또는 팽창시켜 적당한 크기로 분쇄·균질화 하여 홍삼에 담체를 전이·착지시키는 양면적 공정으로 홍삼의 순수한 맛보다는 담체의 복합된 성분의 독특한 맛과 향을 제공함을 목적으로 하므로 순수한 홍삼차의 맛과는 차별이 있고, 침출시간이 길고 홍삼의 유효성분의 추출이 적다는 단점이 있다.

또한, 대한민국 특허 제10-0881634호의 압출성형, 초음파 및 발효에 의한 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액과 산삼배양근액 및 장뇌산삼액의 제조방법에서는 홍삼을 열풍 건조 후 80~100메쉬로 분쇄하여 압출성형 처리 후 재차 80~100메쉬로 분쇄 후 20~35MHZ의 초음파로 분쇄 후 물과 주정으로 추출한 후 여과하여 아스퍼질러스 오리재(Asperigillus oryzae), 페니실리움 크리소게늄(Penicillium chrysogenum), 락토바실러스 아미로리퀴파시언스(Lactbacillus amyloliquefaciens), 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus)의 균주를 각각 배양한 후 배양된 액에서 발효 잔사물을 제거한 후 발효여액에서 효소를 분리하여 정제한 후 효소 발효시켜 물불용성 침전물 감소와 우수한 사포닌 함량 및 산성다당체가 증가된 홍삼액의 제조방법으로 단시간에 침출차로서 추출시에 유효성분이 추출되는 양이 적고 기호성이 떨어지는 단점이 있으며,

대한민국 특허 제10-0884044호의 압출성형과 발효법을 이용한 고농도의 사포닌이 함유된 홍삼액과 산삼배양근의 제조방법에서는 원료홍삼을 지장수에서 48시간 이상 침지시킨 후 열풍건조하여 압출성형 팽화처리한 후 아스퍼질러스속균, 뮤크속균, 리조프스속균을 이용하여 발효시켜 전분분해효소, 셀루로우즈 분해효소, 단백질분해효소로 효소발효 처리하여 풍미와 사포닌 함량이 향상된 팽화발효 홍삼액을 제조하는 발명으로 유효성분의 침출이 적으며 풍미에 따른 기호성도 떨어지는 단점이 있다.

또한, 대한민국 특허 제10-0600408호의 침출차용 볶음 홍삼 조분발 및 그의 제조방법은 홍삼의 주요 성분인 진세노사이드 성분들이 가수분해되지 않는 온도 범위 내에서 홍삼을 볶음 처리하더라도 탄 내음이 최대한 제거되고, 홍삼 특유의 맛과 향미를 증진시킬 수 있는 장점은 있으나, 진세노사이드의 성분변화가 많다는 단점이 있다.

대한민국 특허 제10-0535371호의 압출성형공법을 이용한 인삼 침출차의 제조방법 및 그 제품은 인삼 또는 수삼을 파쇄하여 전분분해효소 또는 섬유소 분해효소 중 하나를 처리하거나 두 가지 효소를 조합하여 처리하고, 상기 효소 처리된 인삼을 건조시켜 수분함량을 10~40%로 조절하고, 상기 건조 인삼을 쌍축 압출성형기에 투입하여 스크류 회전속도 100~350rpm, 사출구 부위 온도 80~130℃로 압출 성형하고, 상기 압출성형물을 건조 분쇄하는 단계를 포함하는 인삼 침출차의 제조방법에 관한 것으로, 유효성분의 추출이 적은 단점이 있었으며,

대한민국 특허 제10-1135701호의 발효 인삼 잎차 및 이의 제조방법은 인삼 잎을 발효 및 숙성시켜 얻은 발효 인삼 잎차의 제조에 관한 것으로 천연 효소액을 이용한 발효 및 숙성과정을 거친 새로운 형태의 인삼잎차인 발효 인삼잎차의 제조로 발효 및 숙성과정을 통해 인삼 잎에 함유되어 있는 Rg2, Rg3, Rh1 및 Rh2 등이 증가되고 프로토카테큐산, ｐ-히드록시 벤조산 및 바닐산 등의 함량이 높아져 인삼잎의 유용성을 증가시키나 제조과정 중 천연 효소액으로 숙성 발효시키므로 제조에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.

또한 대한민국 공개특허 제10-2005-0123023호에 가압 발포에 의한 무가당 바이오 홍삼 및 인삼 침출차는 수삼을 세척 후 증삼을 하여 수삼 형태로 가압 파쇄하여 조직이 연질화된 것을 가압·파쇄·성형이 동시에 이루어지는 새로운 공정에 의하여 조성물을 숙성·갈변·건조의 공정으로 홍삼·인삼을 제조하고, 가압·순간 발포에 의해 조직에 다공으로 홍삼·인삼 조직 속에 있는 이물질과 잔류 농약을 제거한 후 물리적 방법에 의하여 가압·발포에 의한 무가당 바이오 홍삼·인삼 침출차를 만들어 냉·온에서도 순간 추출이 이루어지는 제조방법이 기술되고 있으나, 이는 본 발명에 비하여 유효성분의 추출이 적은 단점이 있으며,

대한민국 공개특허 제10-2012-0004617호에는 침출성이 우수한 건조 홍삼차 및 그 가공방법에 대한 것으로 홍삼을 포함하는 다양한 종류의 뿌리 원료 중 어느 하나를 일정 두께로 절단하거나 분쇄시켜 피가공 원료로부터 수분을 제거하여 갈변이 이루어지도록 한 후 건조 과정과 냉각 과정을 통해 다른 부재료를 섞지 않고 100% 피가공 원료만으로 이루어진 음용차 가공이 이루어지도록 함으로써 냉·온수에서 침출이 가능하고, 부피가 작으며, 상온에서 보관이 가능하고, 피가공 원료의 맛과 향을 그대로 살릴 수 있는 가공 방법으로, 충격 날개를 가진 회전식 가열장치를 이용하는 제조 방법으로 본 발명과는 근본적으로 차이가 있으며, 유효성분의 추출이 적은 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0059719호의 바실러스속 균주를 이용한 발효차 제조방법은 우리나라 전통 발효식품에서 분리한 바실러스 균주를 이용한 향미가 우수한 발효차를 제조하는 방법으로, 바실러스 린체니포미스(Bacillus linceniformis), 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus), 바실러스 소노렌시스(Bacillus sonorensis) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)로 구성된 균으로 제조하는 발효차 제조 방법으로 본 발명의 균주와 기능 및 효소 발효의 종류와 방법이 상이한 발명이다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0096648호의 아스퍼질러스 나이거를 이용한 미생물 발효차의 제조는 여러 가지 균주 중에서 우점 중인 아스퍼질러스 나이거(Asperigillus niger)를 녹차에 접종하여 미생물 발효차를 제조함으로써 전통적으로 제조한 발효차와 비슷한 품질을 가지면서 발효시간을 단축시킬 수 있는 제조방법으로 Asperigillus niger를 접종한 군과 멸균 과정을 거치지 않고 자연 발효의 과정을 거친 두 종류의 차를 제조하여 항온·항습기에서 발효시키면서 총 카테친 함량, 총 폴리페놀 함량 및 관능검사의 결과 비슷한 결과를 나타냈다는 설명이나, 단일 균주를 사용하는 것보다는 본 발명의 다양한 균주의 역가가 뛰어난 다양한 효소를 사용함으로써 유효 성분의 증가 및 기호성이 개선된 본 발명의 발효 홍삼차 보다는 효과가 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래 기술이 지니는 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로 그 목적은 원료 홍삼이 갖고 있는 오염물질 즉, 잔류농약·중금속·배양액 잔류물 등을 효과적으로 제거하기 위하여 지장수에 침지하며, 저온 고속 압출성형 팽화처리에 의해 홍삼 가공 후에도 탄화되어 누린내 같은 이미·이취의 생성을 방지하며, 퍼핑처리 공정을 개선하고, 마이코톡신(mycotoxin) 같은 곰팡이 독이 생성되지 않는 예를 들어 아프라톡신(aflatoxin), 스테리그마토시스틴(sterigmatosystin), 트리코테센(trichothecene) 같은 독이 없는 아스퍼질러스 곰팡이(Asperigillus oryzae), 거미줄 곰팡이(Rhizopus oryzae, Rhizopus delemar) 사카로마이세스속균(Sacharomyces carlesbergensis, Sacharomyces rouxii), 바실러스속균(Bacillus subtilis, Bacillus natto), 락토바실러스속균(Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus casei)을 일정비율로 혼합한 혼합제를 사용하여 상호 저해요소를 줄이며, 균주가 생산한 효소인 알파 아밀라제(a-amylase) 및 베타 아밀라제(β-amylase), 셀루라제(cellulase) 및 글루코아밀라제(glucoamylase), 프로테아제(protease), 리파제(lipise) 등이 원료 홍삼의 유용한 사포닌 추출을 증가시켜 유효성분의 함량을 증가시킴은 물론 기호성이 향상된 압출성형팽화발효 홍삼차 제조에 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로 도 1에 나타낸 바와 같은 공정으로 이루어진다.

즉, 도 1에 의한 본 발명은,

4년근 이상의 신선한 원료 인삼을 수집, 선발하여 이물질을 제거한 후 일정한 크기로 절각하는 단계;

절각된 원료인삼을 85~95℃의 증기로 6~12시간 쪄주는 스티밍(Steaming) 단계;

증기로 쪄진 인삼을 60~70℃의 뜨거운 공기로 건조하여 수분 함량이 12중량% 정도가 되도록 하는 원료홍삼 제조 단계;

얻어진 원료 홍삼을 지장수에 48~60시간 침지하는 단계;

지장수에 침지한 원료 홍삼을 100~115℃의 뜨거운 공기로 건조시키는 단계;

건조된 원료 홍삼에 함유된 이물질을 제거 후 수분 40~50중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형 팽화하는 단계;

압출성형 팽화된 홍삼에 아스퍼질러스 곰팡이, 거미줄 곰팡이, 사카로마이세스속균, 바실러스속균, 락토바실러스속균을 혼합한 혼합제를 사용하여 발효시키는 1차 발효 단계;

1차 발효된 발효홍삼으로부터 고형물을 제거하고 홍삼 발효액을 여과하는 단계;

여과하여 얻어진 홍삼 발효액으로 1차 발효한 발효홍삼에 효소제재를 살포하여 40~60에서 15~35시간 2차 발효시키는 단계;

2차 발효된 홍삼 발효액에서 발효 여액의 효소를 실활시킨 후 당화시킨 후 건조하여 발효홍삼차를 얻는 단계;

발효홍삼차를 자체검사한 후 용기에 포장하여 출하하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 발효홍삼차의 제조방법에 관한 것이며,

상기에서, 지장수는 무근수라고도 하는 누런 흙물을 말하며 양지바른 들판이나 깊은 산등성이의 황토 땅속으로 60cm 이상 구덩이를 파서 얻어낸 황토에 물을 부어 숯으로 걸러낸 물과 황토를 보통의 경우 황토 4~5 : 물 5~6의 비율로 섞은 후 약 72~100시간이 지난 후 황토가 가라앉은 맑은 물이 되는데 이때의 맑은 물을 지장수로 사용하지만, 본 발명은 지장수 사용 원료 홍삼을 72~96시간 침지하는 목적이며, 황토의 특성인 해독작용이 목적이며, 이는 제독력·항균성·지방 분해력·소생력·흡수력·다량의 음이온 함유 미네랄 다량 함유·산성을 알칼리로 중화시키는 등의 여러 가지의 작용이 있는데, 본 발명에서의 사용 목적은 잔류 농약·중금속·배양액 잔류물 제거에 있으며, 본 발명에서의 지장수 제조의 적정 비율은 황토4~5 : 물 5~6의 중량비로 72~100 시간 정치 후 윗부분의 투명한 물로 제조하는 것이 본 발명의 목적에 가장 적합하였다.

이렇게 지장수 처리에 의해 제조된 원료 홍삼을 이물질 제거 후 수분 40~50중량%로 하여 압출 성형의 처리 조건을 사출구의 온도를 110~130℃, 사출구의 직경은 11~13mm 및 스크류 회전속도는 800~1000rpm으로 이는 원료 홍삼의 경우 압출 성형 팽화의 목적도 이루며, 짧은 시간에 대량 처리를 목적으로 할 때 기존의 압출성형 처리보다 시간당 처리량이 25~35% 이상의 효과가 있으며, 추후 발효시에도 수율이 상기한 선행기술보다 20~30%의 증량 효과가 나타난다.

또한, 상기에서 혼합제로는 아스퍼질러스 곰팡이는 Asperigillus oryzae , 거미줄 곰팡이는 Rhizopus oryzae 및 Rhizopus delemar , 사카로마이세스속균은 Sacharomyces carlesbergensis 및 Sacharomyces rouxii, 바실러스속균은 Bacillus subtilis 및 Bacillus natto , 락토바실러스속균은 Lactobacillus acidophilus , Lactobacillus lactis 및 Lactobacillus casei를 각각 중량비로 10%씩 혼합한 혼합제를 사용한다.

또한, 지장수 침지처리 및 압출 성형 팽화처리한 원료홍삼을 선택된 발효균인 아스퍼질러스속균, 리조프스속균, 사카로마이세스속균, 바실러스속균, 락토바실러스속균을 이용하여 48~72시간 발효시키고, 상기 발효된 홍삼으로부터 발효 홍삼차를 얻는다.

또한, 1차 발효후 여과한 발효여액 즉 알파 아밀라제(a-amylase), 베타 아밀라제(β-amylase), 셀루라제(cellulase), 프로테아제(protease) 등이 포함된 발효액을 0.4~0.8중량% 첨가 후 35~45에서 24~48시간 발효처리하는 것이 바람직하며, 이는 1차 발효에 의하여 전분, 셀루로오즈 등의 고분자 중합체의 세포벽을 용해시켜 사포닌 추출량을 증대시키는데 목적이 있으며, 2차 발효시에는 추출 후 잔류하는 수용성 전분, 셀루로오즈를 분해하는데 1차 발효와 더불어 발효 여액으로 2차 발효시 진세노사이드(Ginsenoside)의 변화가 있었으며, 최종 사포닌 추출량에도 15~25% 증가의 변화가 있었다.

이렇게 2차 발효 후의 발효 홍삼을 90℃까지 온도를 올리면서 발효 여액의 효소를 실활시켜 당화시켜 발효 홍삼차를 얻는다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따라 제조되는 압출성형팽화발효 홍삼차는 전 공정에서 130 이하의 저온 압출성형으로 제조되기 때문에 홍삼의 탄화가 일어나지 않으며, 에너지가 절감되고, 한방차나 홍삼커피에도 적용될 수 있고, 식품뿐만 아니라 의약품, 화장품 및 사료용 조성물의 원료로도 이용될 수 있다.

본 발명에 의한 발효홍삼차는 가공 후에도 흙냄새와 같은 홍삼 자체의 향을 저감하고 홍삼이 압출성형 퍼핑 과정을 통해서 탄화되어 누린내 같은 이미·이취와 벤조필렌 같은 발암물질 생성을 억제하며 남녀노소가 즐길 수 있으며, 지장수 처리로 유해성분이 제거되며 발효과정을 거치면서 유효 사포닌 성분의 함량이 증가되고 기호성이 증가된 압출성형팽화발효 홍삼차를 제조할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 발효홍삼차 제조공정을 보인 플로차트이다.

이하에 본 발명의 내용을 실시예에 의하여 설명하지만 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니며, 실시예는 본 발명의 내용을 용이하게 이해할 수 있도록 제시되는 것일 뿐이다.

<실시예 1>

압출성형팽화 발효홍삼차를 실시예 1로 함.

4년근 이상의 팽화발효홍삼을 크기별로 선별하여 이물질을 제거한 후 약 2~3cm의 크기로 절각한 후 황토 및 물의 비율을 4:6의 비율로 섞은 후 80시간 정치 후 윗부분의 맑은 물을 지장수로 하여 이 지장수에 상기한 절각된 원료를 72시간 침지 후 수분함량이 12%가 되도록 건조하였다.

건조된 홍삼 및 산삼 배양근을 사출온도 120℃, 사출구의 직경 13mm 및 스크류의 속도를 1000rpm으로 하여 압출성형팽화처리한 홍삼에 아스퍼질러스곰팡이는 Asperigillus oryzae , 거미줄 곰팡이 로는 Rhizopus oryzae와 Rhizopus delemar , 사카로마이세스속균으로는 Sacharomyces carlesbergensis와 Sacharomyces rouxii , 바실러스속균으로는 Bacillus subtilis와 Bacillus natto , 락토바실러스속균으로는 Lactobacillus acidophilus , Lactobacillus lactis 및 Lactobacillus casei를 각각 중량비로 10%씩 혼합한 혼합제를 0.5중량% 첨가하여 온도 35℃, 습도 60%에서 72시간 발효 후 1차 잔류 발효액을 여과하여 1차 발효 여액을 얻은 후 발효된 1차원료홍삼에 첨가 후 1차 발효 여액으로 상기한 혼합제를 0.5중량%첨가하여 40℃에서 30시간 2차 발효처리 후 90℃까지 온도를 올리면서 효소를 실활시켜 건조 후 압출성형팽화 발효홍삼차를 제조하였다.

일반 압출성형홍삼차 및 일반발효홍삼차 및 본 발명의 압출성형 발효홍삼차의 일반성분을 분석한 결과는 다음 [표 1]과 같다.

일반성분 분석표 단위; 중량%

항목	단순 압출성형홍삼차	단순 발효홍삼차	본 발명 발효홍삼차
수 분	35.39	34.65	34.81
조지방	0.59	0.67	1.54
조단백	11.49	13.88	5.95
물 불용성침전물	0.80	0.67	0.29
총 당	49.25	57.30	61.72
진세노사이드	20.65	21.32	25.62

상기 [표 1]의 결과로부터 본 발명의 지장수 전처리 및 압출성형팽화발효과정을 거친 경우 조단백, 조지방, 총당 및 진세노사이드는 증가한 반면 추출액 품질에 영향을 주는 물 불용성 침전물 함량이 현저하게 줄어들어 있는데 이는 본 발명의 개선된 전처리 및 압출성형팽화발효로 처리된 홍삼의 조직이 변화된 결과이다.

사포닌의 성분 변화

단순 압출성형홍삼차, 단순 발효홍삼차, 본 발명 발효홍삼차 각각 7g을 달아 수포화 부탄올 50ml로 75에서 3회 1시간씩 반복 환류 추출하여 이를 분액여두에 모아 20ml 증류수로 분리한 후 수포화 부탄올 층을 분액한다.

항량된 농축 플라스크를 사용하여 감압 농축한 후 농축물에 에테르 50ml로 36℃에서 20분간 환류 추출하여 표2의 HPLC 운전조건으로 지방을 분리해낸 다음 잔류물을 건조기에서 20분간 건조하고 데시게이터에서 30분간 방냉하여 다음의 식에 따라 조사포닌의 함량을 구하여 [표 2]에 나타내었다.

HPLC 운전조건

기구	Water Alliance 2699, PDA, ZQ2000
컬럼	Xterra^TMMS C18 3.5㎛ 2.1×50mm
이동상	18% acetonitrile~20% acetonitrile Gradient
검출기	PDA(200~400nm Scan)
MS검출기	ZQ System(Waters)
유속	0.25m/min
주입량	10ml/min

홍삼차의 조사포닌 함량 = (A-B)/C

A; 불포화 부탄올 층을 농축 건조한 후의 플라스크의 건조무게(mg)

B; 항량으로 한 빈 플라스크의 무게(mg)

C; 검체의 채취량

홍삼차의 진세노사이드 성분비교 단위 중량%

진세노사이드 (Ginsenoside)		단순압출성형 홍삼차	단순 발효홍삼차	본 발명 발효홍삼차
PD	Rg3	3.06	3.31	4.87
	Rb1	3.79	3.88	4.19
	Rb2	2.57	1.82	2.03
	Rd	3.16	2.95	3.41
PT	Rg1	2.62	2.81	3.29
	Rh1	2.35	2.16	2.33
	Re	1.89	1.71	1.62
	Rg2	2.28	2.01	3.88
PD₁ ₎		12.28	11.96	14.50
PT₂ ₎		9.14	8.69	11.12
PD/PT		1.33	1.37	1.30
Total		21.32	20.65	25.62

1) PD=파낙사디올 진세노사이드(Panaxadiol Ginsenoside)

2) PT=파낙사트리올 진세노사이드(Panaxatriol Ginsenoside)

상기 [표 3]에서 보는 바와 같이 진세노사이드(Ginsenoside)의 함량이 본 발명 압출성형팽화발효처리 홍삼차가 단순 압출성형홍삼차, 단순 발효홍삼차보다 약 20~24% 증가하였으며, 이러한 결과는 발효에 의한 효소작용으로 Rb₁과 Rb₂, Re의 함량이 감소하고 일반적으로는 Rd의 함량만 증가하나, 본 발명에 있어서는 Rd도 증가하나 Rg₁ 및 Rg₃의 증가가 뚜렷이 나타났는데 이는 파낙사디올(Panaxadiol) 계통의 진세노사이드 Ra₁, Ra₂, Ra₃의 성분들이 분해되어 전환되었기 때문인 것으로 추정되며, 이는 본 발명의 효능으로 이해할 수 있다.

또한, 고분자 물질인 인삼 다당체 성분으로 여러 종류의 산성 다당체가 분리 보고되고 있으며, 이들 산성 다당체 성분들의 생리 활성으로는 실험적 당뇨병 유발물질인 알톡산 처리로 유도되는 고혈당을 현저히 억제하는 저혈당 효과가 있다는 것이 알려지고 있다. 또한 인체의 면역 기능을 증진시킴으로써 항종양 활성을 나타내기도 하는 다당체 성분인 산성 다당체를 이온크래마토그래피하여 측정한 결과를 [표 4]에 나타내었다.

산성 다당체 함량 및 함유율

항 목	단순 압출성형홍삼차	단순 발효홍삼차	본 발명 발효 홍삼차
산성 다당체 함량(mg/g)	16.72	18.65	21.98
함유율(중량%)	1.67	1.86	2.19

상기 [표 4]와 같이 본 발명에 의한 압출성형팽화 발효홍삼차의 산성 다당체의 수율이 17~31%정도 증가함을 알 수 있어 본 발명 제품의 성능의 우수함을 알 수 있다.

관능검사

1. 검사요원의 선정

관능검사를 하기 위한 검사요원(panel)의 선정은 실험실에서 훈련된 20명의 검사원에게 시료를 제공하여 향미묘사시험법(Flavor profile method)에 의하여 시료에서 느낄 수 있는 맛과 냄새를 모두 묘사하게 한 후 그 결과에서 중복되는 용어와 비슷한 표현은 정리하고, 각 묘사의 강도를 참작하여 향미를 대표할 수 있는 냄새 및 표현을 선정하였다.

전체 참가자 중 선정된 묘사에 가장 많은 표현을 한 사람 20명을 1차로 선정하고 홍삼맛, 단맛, 탄맛, 쓴맛의 4가지 기본 맛에 대한 한계치 측정(Threshold test)을 실시하여 어떤 맛에 대하여 지나치게 예민하거나 둔한 사람을 제외시킨 다음 평균치에 가까운 평가를 한 사람 10명을 최종적으로 검사요원으로 선정하여 관능검사를 실시하였다.

2. 관능적 품질검사

압출성형팽화 홍삼차·단순 압출성형홍삼차·단순 발효홍삼차의 맛과 향에 대하여 9가지 묘사 즉, 홍삼 냄새·배양근 냄새·흙 냄새·풀 냄새·홍삼 맛·배양근 맛·단맛·쓴맛·탄맛·색·기호도를 선정하여 향미묘사시험법(Flavor profile method)으로 압출성형팽화 홍삼차, 단순 압출성형홍삼차, 단순 발효홍삼차의 맛과 냄새 등을 묘사하고, 각 묘사에 대하여 정량적으로 묘사시험분석법(Quantitative Descriptive Analysis ; QDA)으로 표현하였다.

시료 3가지를 시식한 후 대단히 좋다(5점)·좋다(4점)·보통이다(3점)·나쁘다(2점)·대단히 나쁘다(1점)의 5단계로 표시하였다.

그리고 각 시료의 검사 사이에 정제수로 입안을 행군 후 다음 맛을 보게 하였으며, 제시된 시료의 온도는 60~65℃로 하였다.

홍삼추출액 관능검사 결과 분석표 5점 만점

종류 구분		단순 압출성형홍삼차	단순 발효홍삼차	본 발명 발효홍삼차
냄새	홍삼냄새	4.3	4.0	3.5
	흙 냄새	4.1	3.5	2.8
	풀 냄새	4.1	3.5	2.7
맛	홍삼 맛	4.8	4.3	4.2
	단맛	3.6	4.2	4.6
	탄맛	3.5	3.9	3.0
	쓴맛	4.3	3.8	2.9
색깔		3.8	4.3	4.6
기호도		3.8	4.2	4.7

상기 [표 5]에서 보는 바와 같이 모든 불유쾌한 냄새는 본 발명의 압출성형팽화 발효홍삼차가 상대적으로 양호함을 알 수 있으며, 맛에 있어서도 홍삼 맛·쓴맛·탄맛은 낮고, 단맛은 높은 점수를 나타내고 있어 모든 검사항목에서 우수한 것으로 평가되고 있으며, 기호도에 있어서는 만점에 가까운 호감을 갖는 것으로 나타났다.

Claims

4년근 이상의 신선한 원료 인삼을 수집 선별하여 이물질을 제거한 후 일정한 크기로 절각하는 단계;
절각된 원료 인삼을 85~95℃의 증기로 6시간 이상 쪄주는 스티밍(steaming) 단계;
증기로 쪄진 인삼을 60~70℃의 뜨거운 공기로 건조하여 수분 함량이 12중량%가 되도록 하는 원료 홍삼 제조 단계;
얻어진 원료 홍삼을 지장수에 48~60시간 침지하는 단계;
지장수에 침지한 원료 홍삼을 100~115℃의 뜨거운 공기로 건조시키는 단계;
건조된 원료홍삼에 함유된 이물질을 제거 후 수분이 40~50중량%가 되도록 가습한 후 사출구의 온도를 110~130℃, 사출구의 직경은 11~13mm 및 스크류 회전속도는 800~1000rpm으로 압출성형 팽화하는 단계;
로 이루어지는 통상의 홍삼 압출성형 팽화하는 단계를 거친 후,
압출 성형 팽화된 홍삼에 아스퍼질러스속균, 거미줄속균, 락토바실러스속균, 바실러스속균, 사카로마이세스속균을 혼합한 혼합제를 사용하되;
상기 혼합제는 아스퍼질러스곰팡이는 Asperigillus oryzae, 거미줄 곰팡이는 Rhizopus oryzae와 Rhizopus delemar, 사카로마이세스속균으로는 Sacharomyces carlesbergensis와 Sacharomyces rouxii, 바실러스속균으로는 Bacillus subtilis와 Bacillus natto, 락토바실러스속균으로는 Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus lactis 및 Lactobacillus casei를 각각 중량비로 10%씩 혼합하여 발효시키는 1차 발효 단계;
1차 발효된 홍삼발효액으로부터 고형물을 제거하고 1차 발효여액을 얻는 단계;
1차 발효여액을 1차 발효홍삼에 첨가하여 40~60℃에서 15~35시간 2차 발효시키는 단계;
2차 발효된 홍삼에서 발효여액의 효소를 실활시킨 후 당화하여 발효홍삼차를 얻는 단계;
발효홍삼차를 검사한 후 용기에 포장하여 출하하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 발효홍삼차의 제조방법.
삭제
삭제
삭제