KR101362192B1 - 수삼의 가공방법 - Google Patents

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Abstract

상품의 목적에 따라 수삼을 익히거나 건조하는 제 과정에서 맞춤형으로 가공하는 수삼의 가공방법에 관한 것으로, (a) 원료 수삼을 선별하여 세척하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 세척된 수삼을 가변성 또는 유연성 봉투에 투입하는 단계, (c) 상기 가변성 또는 유연성 봉투의 내부공기를 흡입 배출하여 대기압에 의하여 가압을 유지하거나 또는 상기 가변성 또는 유연성 봉투의 내부의 공기가 배출되도록 하고 봉투 외부에서 가압하여 내부에 있는 수삼의 외부 전체가 가압에 의하여 압력을 받도록 유지하거나 또는 봉투 내부의 공기 강제배출 및 외부가압에 의하여 압력을 받도록 유지하는 단계, (d) 상기 (c) 단계의 압력을 유지하면서 상기 가변성 또는 유연성 봉투에 투입된 수삼의 중심부가 80～200℃로 되도록 가열처리하는 단계, (e) 상기 (d) 단계 후, 수삼의 수분이 약 10％∼20％가 되도록 건조하는 단계를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 수삼의 가공방법을 이용하는 것에 의해, 불량률 발생을 최소화하여 정상으로 제조시 고가인 고급홍삼(뿌리삼)에 적용함으로써 고부가가치를 창출할 수 있다.

Description

수삼의 가공방법{Process Method of Fresh Ginseng}
본 발명은 수삼을 홍삼, 백삼 또는 태극삼으로 제조하는 수삼의 가공방법에 관한 것으로, 특히 상품의 목적에 따라 수삼을 익히거나 건조하는 제 과정에서 맞춤형으로 가공하는 수삼의 가공방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 홍삼, 태극삼 등 인삼류 및 인삼제품류를 제조할 때 가열에 의한 증숙시에 수삼의 목부(Xyleme)층 팽창에 의하여 목부층 및 피층(Cortex)이 균열되는 현상을 방지하기 위하여 수삼을 가변성 또는 유연성 봉투에 넣어 내부공기를 배출시켜 약 1kg/cm2이하의 대기압에 의하여 가압하거나, 봉투 외부에서 가압에 의하여 팽창을 억제하여 균열을 방지하는 수삼의 가공방법에 관한 것이다.
인삼의 주요 소비국가는 우리나라를 비롯하여 중국, 홍콩, 대만, 동남아시아 등의 화교권 국가들과 일본뿐만 아니라 서방에서도 그 약효를 인정받고 있다. 외국에서도 우리나라 인삼의 약성이 널리 알려져 있으며, 중국산 인삼이나 일본산 인삼에 비하여 높은 가격으로 판매되고 있다.
이러한 인삼은 밭에서 캐낸 '수삼'의 가공법에 따라 여러 가지로 나누어지는데, 크게는 수삼, 건삼(백삼, 피부백삼), 홍삼, 태극삼으로 나뉜다.
수삼은 밭에서 캐낸 인삼의 원형상태로 75％ 내외의 수분을 함유한다.
홍삼(紅蔘, red ginseng)은 수삼을 물로 깨끗하게 씻고, 크기에 따라 일정시간 쪄 이를 태양열을 이용하거나 기타 방법으로 건조한 것이다. 홍삼의 중요 성분으로는 백삼과 같이 배당체(glycosides), 인삼향성분(panacen), 폴리아세틸렌계 화합물, 함질소성분, 플라보노이드, 비타민(B군), 미량원소, 항산화물질과 유기산 및 아미노산 등이 함유되어 있다.
백삼은 수삼을 건조한 인삼으로서 미황백색을 갖는다.
태극삼은 수삼을 물로 익혀서 건조한 가공인삼으로서, 홍삼과 백삼의 중간 제품이다.
상술한 바와 같은 홍삼, 태극삼 등의 품질등급 구분은 외부형태와 내부조직형태를 기준으로 분류된다. 현재의 홍삼 및 태극삼 제조는 크기에 따른 가온 시간만 다를 뿐 유사한 방법으로 제조된다.
또, 홍삼 및 태극삼의 외부형태에 의한 불량은 가공 전 수삼의 본래 형태로 결정된 동체와 지근 비율 등 형태불량과 병해충에 기인된 표피 및 뇌두 손상 등이 있다. 다른 면에서는 재배 중 생육에 적절치 못한 토양, 기상 재해 등의 피해로 인한 저급수삼은 저급홍삼으로 제조된다. 수삼의 재배 중 발생된 저급수삼을 선별 제거한 다음 외형이 완벽한 수삼을 홍삼, 태극삼 등 인삼류 및 인삼 제품류 제조에 사용하더라도 가온 증숙 기술과 건조 기술부족으로 또다시 균열, 내공(내부공극, inside cavity), 내백(inside white color) 등 불량요인이 발생하며, 그 외에도 백피, 황피 등의 불량이 발생한다.
이와 같이, 홍삼 및 태극삼의 가공 후 표피층(Cortex 층)의 다공성 등에 의한 밀도저하로 인한 조직 형성은 백피 등의 불량원인이 되며, 목질부(Xyleme층)의 밀도저하는 내공, 내백 등의 불량 원인이 된다. 이러한 불량은 고가의 대편 고급수삼에서 더욱 심하게 발생하여 고급 홍삼이나 태극삼 제조를 위하여 고가로 구매한 대편 고급수삼을 홍삼 및 태극삼으로 제조하는 제조자에게 심한 경제적 손실을 입히고 있다. 이는 홍삼과 태극삼의 가공과정에서 발생하는 균열, 내공, 내백 등 불량발생을 방지하는 확실한 해결기술이 없었기 때문이다.
현재, 대편 고급홍삼 즉, 대편 천지삼의 수요는 국내외에서 주문이 폭주하고 있으나 제조기술의 부재로 고가로 구매한 1, 2등급의 고급 원료 수삼이 저가의 홍삼이나 추출원료로 생산되는 문제에 대하여 가공업자들은 농민의 재배방법에만 문제 제기를 하는 실정이다. 또한 증숙시 균열로 인하여 인삼내부의 유효성분이 외부로 흘러나와 유실되는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 등에 개시되어 있다.
즉, 하기 특허문헌 1에는 수삼을 증삼하는 과정에서 증삼 조건 중 예열온도(온도 및 시간), 증삼 온도, 증삼 시간을 조절하므로 홍삼의 천지삼 수율을 증가시키는 방법에 대해 개시되어 있으며, 하기 특허문헌 2에는 홍삼을 수증기 가열에 의한 방법으로 90∼110℃에서 9∼11시간 재열처리하여 홍삼의 내백을 제거하는 방법에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 3에는 수삼을 나이론/폴리에틸렌으로 진공 포장하고, 마이크로웨이브를 이용하여 수삼의 품온을 85∼95℃로 유지하면서 2400∼2500MHz의 주파수로 20∼30분간 가열처리 후 열풍 건조시키는 기술이 개시되어 있으며, 하기 특허문헌 4에는 비닐 팩 또는 호일로 수삼을 포장한 후 가열 건조하고, 이 과정을 2회 이상 반복하는 홍삼의 제조 방법에 대해 개시되어 있다. 또한 하기 특허문헌 5에는 수삼의 증자공정에서 생기는 유출액 또는 홍삼 추출물에 침지하여 백피를 제거하는 기술에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 수삼을 홍삼, 태극삼 등 뿌리삼으로 가공 판매코자 할 경우에 수삼을 가열 증숙하는 과정에서 가열시 균열, 내공, 내백, 백피 등의 불량요인이 발생하고, 특히 대편 고급수삼을 홍삼으로 가공하는 단계에서 불량률이 심하게 발생한다.
또한 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 수삼을 홍삼, 태극삼 등 뿌리삼으로 가공 판매코자 할 경우에 수삼을 가열 증숙하는 과정에서 가열시 목부와 표피에서 균열, 내공, 내백, 백피 등의 불량요인이 발생하고, 특히 수삼의 홍삼 및 태극삼 등 뿌리삼 제조과정에서 외피색상을 조절하는 기술에 대해서는 전혀 기술되어 있지 않았다.
대한민국 공개특허공보 1998-19946호(1998.08.17 공개) 대한민국 공개특허공보 2005-99777호(2005.10.17 공개) 대한민국 공개특허공보 1997-64434호(1997.10.13 공개) 대한민국 공개특허공보 2011-18036호(2011.02.23 공개) 대한민국 공개특허공보 2005-111482호(2005.11.25 공개)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 고급수삼을 고급의 홍삼, 태극삼 등 인삼류 제조가공 목적에 따라 수삼의 외부 가압 등으로 수삼의 가공시 발생하는 불량률을 방지하는 맞춤형 가공에 의하여 고급삼 생산율을 증대시키는 수삼의 가공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가변성 봉투에 넣어 가압하지 않으면서도 증숙-건조 과정에서 균열, 내공, 내백 등 불량발생 억제를 위한 가공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 홍삼, 백삼 등 인삼류 및 인삼제품류의 제조원료인 수삼을 가온증숙 전 건조하여 색택 및 윤택도를 조절하는 가공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 건조시 습도조절에 따라 내공, 내백, 백피 및 윤택도를 조절할 수 있는 수삼의 가공방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수삼의 가공방법은 (a) 원료 수삼을 선별하여 세척하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 세척된 수삼을 가변성 또는 유연성 봉투에 투입하는 단계, (c) 상기 가변성 또는 유연성 봉투의 내부공기를 흡입 배출하여 대기압에 의하여 가압을 유지하거나 또는 상기 가변성 또는 유연성 봉투 내부의 공기가 배출되도록 하고 봉투 외부에서 가압하여 봉투 내부에 있는 수삼의 외부 전체가 가압에 의하여 압력을 받도록 유지하거나 또는 봉투 내부의 공기 강제배출 및 외부가압에 의하여 압력을 받도록 유지하는 단계, (d) 상기 (c) 단계의 압력을 유지하면서 상기 가변성 또는 유연성 봉투에 투입된 수삼의 중심부가 80～200℃로 되도록 가열처리하는 단계, (e) 상기 (d) 단계 후, 수삼의 수분이 약 10％∼20％가 되도록 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 (c) 단계의 압력은 50 mb 이상이고, 상기 (d) 단계에서 수삼을 가온하여 증숙가열목표온도와 시간에 도달 후 가압조건을 해지하거나 가압조건를 해지후 봉투로부터 인삼을 분리하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 봉투는 열수축필름 튜브이고, 상기 열수축필름 튜브는 열수축필름 튜브 그 자체가 증숙을 위하여 가온중 열수축필름 튜브의 특성에 의하여 수축되어 인삼을 가압하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 (d) 단계에서 고온 증삼으로 인한 균열, 내공 또는 내백의 불량발생 없이 홍삼 중 사포닌 Rg2, Rg3, Rh1, Rh2, 또는 Rh4의 전환사포닌 필요함량에 따라 증숙 온도와 시간을 전환사포닌의 증가필요시 증가시키고, 또는 전환사포닌의 생성을 감소필요시 증숙 온도와 시간을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 (b) 단계 전에 불필요한 지근을 절단하거나, 수삼을 초벌가열 또는 건조 후 뿌리를 유연하게 하여 상기 봉투에 투입하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 가변성 또는 유연하고 신축성이 있는 봉투는 합성수지 백, 고무 백, 래텍스(ratex) 백, 테프론 백, 테프론 코팅 천 백, 수축필름 튜브, 천 등 어느 하나이거나 이들을 병합하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 (d) 단계의 가열 처리는 마이크로웨이브, 가온된 액체, 가온된 기체, 적외선, 원적외선, 전기저항가열 외에도 대류열, 복사열, 전도열 중의 어느 하나 또는 혼합에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 (e) 단계는 상기 가변성 봉투에 있는 상태 그대로 또는 상기 가변성 봉투를 개방하여 건조하거나, 봉투에 넣어 가압하지 않고 증숙한 인삼을 80∼90℃, RH 80∼90％의 고온 고습으로 0.5∼10시간 유지한 후, 50∼60℃, RH 60∼80％로 건조하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 (b) 단계는 수삼을 40∼80℃에서 예열한 후 실행 또는 수삼을 5∼-5℃에서 1∼5주 저장 후 실행되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 수삼의 가공방법에 있어서, 상기 단계 (b)는 상온에서 2∼7일 또는 0∼20℃에서 저장 후 실행되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상술한 가공방법에 의해 가공된 인삼으로서 홍삼, 태극삼 등 인삼류 및 인삼 제품류인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수삼의 가공방법은 수삼의 증숙가열시 발생되는 응축수로 인하여 인삼표면으로부터 인삼성분이 유출되는것을 방지하기 위하여 가공 처음부터 증기를 사용하지 않고, 노점형성이 되지않는 조건까지 공기로 가열한 후 증기 또는 공기혼합 증기로 가열하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수삼의 가공방법에 의하면, 불량률 발생을 최소화하고, 가공된 수삼의 갈색도, 윤택도를 압력, 수분, 시간, 온도 및 건조습도에 따라 조절하여 고부가 가치를 창출할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 수삼의 가공방법에 의하면, 수삼을 홍삼, 태극삼 등 인삼산업법 분류에 따른 인삼류 및 인삼제품류로 제조하기 위하여 수삼의 1차 가공(가열 증숙 또는 건조)시 제조목적에 부합하는 맞춤형으로 가공함으로써 후속공정을 효율적으로 할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 수삼의 가공방법을 설명하기 위한 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 수삼의 가공에 의해 내공 및 내백이 발생하지 않은 홍삼의 내부 단면 사진.
도 3 및 도 4는 종래의 방법에 의한 홍삼의 내부 단면 사진.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사일로 탱크와 유사한 증삼건조기의 구성을 나타내는 도면.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명에 따른 수삼의 가공방법을 구체적으로 설명한다.
＜ 실시 예 1 ＞
실시 예 1은 수삼 가온 증숙 중 수삼 외부 가압에 의한 균열, 내공, 내백, 백피 등 불량발생 억제효과를 실현한 것으로서, 수삼 가열중 수삼 외부 가압 여부와 증숙 온도 및 증숙 시간에 따른 균열, 내부공백, 내백, 백피 등의 불량 발생률 특성을 비교한 실시 예이다.
이 실시 예 1을 도면에 따라 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예 1에 따른 수삼의 가공방법을 설명하기 위한 공정도를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 수삼의 가공에 의해 내공 및 내백이 발생하지 않은 홍삼의 내부 단면 사진이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 원료 수삼을 검사하여 병삼, 피해삼 등을 선별제거하고, 종래의 세삼기를 이용하여 흙이나 기타 이물질을 깨끗이 세척한다. 또는 세척후 선별한다(S10).
다음에 선별 및 수세된 수삼을 증숙 건조 중에 균열, 내부공백, 내백, 백피 등의 불량발생을 방지하면서 홍삼이나 태극삼으로 제조하고자 하는 경우, 수삼을 밀폐 가능한 가변성이고 유연한 신축성 봉투에 투입한다. 상기 가변성 또는 유연성 봉투는 예를 들어, 유연하고 신축성이 있는 합성수지 백, 고무 또는 래텍스(ratex) 백, 테프론 또는 테프론 코팅 천 백,수축필름 튜브, 천 등 어느 하나이거나 이를 혼합 또는 병행함를 의미한다(S20).
또한 상기 가변성 또는 유연성 봉투는 상술한 바와 같이, 테프론이나 비닐 등 밀폐기능을 가진 것도 좋으나, 약간 통기성이 있는 봉투를 사용할 시는 증숙 후 건조코자 할 때 봉투를 개봉하지 않아도 통기성으로 인하여 수분을 제거하기에 용이한 점도 있으므로, 통기성을 갖는 재질의 봉투를 사용할 수 있다. 이러한 통기성 봉투를 사용하는 경우, 공기 배기시 공기가 빨려들어와 배기펌프(진공펌프)의 출력을 크게 해야 하나 가압효과는 있게 된다.
그 후, 상기 가변성 또는 유연성 봉투의 내부공기를 흡입 배출하여 공기압을 낮추어 봉투의 내부에 있는 수삼의 외부 전체가 골고루 대기압에 의하여 봉투가 압력을 받음으로 인하여 대기압 이하의 압력, 바람직하게는 약 1kg/cm2(약 1,000mb) 이하의 압력을 받도록 유지한다(S30).
다음에, 표 1과 같이 각각의 온도별로 증숙 후(S30), 개봉하여 수분이 건조하며, 바람직하게는 약 13％가 되도록 50∼70℃로 건조한다(S40).
이후, 상기와 같이 가공된 홍삼을 다듬어 용도에 따라 품질별로 선별 후 무게별로 편급을 분류하고, 판매를 위한 포장 공정을 실행한다(S50).
표 1은 수삼의 가압조건에서 가열온도 및 시간조건별로 불량의 종류별 발생 비율을 나타낸 것으로서, 사용 시료: 100본, 대편, 건조온도: 60℃ 15시간 후 50℃로 최종건조, RH 10-50％ 조건하에서 실행하였다. 표 1에 의한 결과 도 2에 도시된 바와 같이 내공 및 내백이 발생하지 않았다.
한편 본 발명의 효과를 대비하기 위해 표 1과 동일조건이지만 가압 공정(S30)을 실행하지 않은 시료에 대해 표 2로 나타내며, 표 1과 표2의 균열, 내부공백, 내백, 백피 등의 불량 발생률을 비교하였다.
Figure 112011502977051-pat00001
표 2는 수삼의 무가압 조건에서 가열온도 및 시간조건별로 불량의 종류별 발생 비율로서, 사용 시료: 100본, 대편, 건조온도: 60℃, 15시간 후 50 ℃로 최종 건조한 것을 나타낸다. 표 2에 의한 결과 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 내공 및 내백이 발생하였다.
Figure 112011502977051-pat00002
상기 단계 S20에서 수삼의 가온 처리를 위한 가변성 봉투에 넣을 때, 뿌리모양이 상하좌우로 벌어져 백에 넣기가 불편하고 부피를 많이 차지하는 형태인 경우가 있다. 이러한 수삼은 불필요한 지근을 절단하거나, 수삼을 90℃ 이하, 바람직하게는 40∼80℃로 초벌가열하거나 약간 건조시켜 뿌리를 부드럽게 하여 투입함으로써 투입을 용이하게 하고 부피를 줄일 수 있다.
또한 수삼을 백에 넣고 밀폐 후, 공기를 흡입 배출하여 수삼 중 내부공기를 제거함으로써 외피의 색상을 더욱 진하고 윤택하게 할 수 있다.
수삼의 외부를 가온하여 상기 표 1의 중심부 가열온도까지 도달하는 가온 시간은 100℃ 기준으로, 직경에 따라 약 15～50분이 소요되었으며, 제조목적에 따라 봉투에 넣어 가압하면서 수삼의 가열온도가 90～200℃ 도달 후, 가압 증숙 시간의 연장 정도에 따라 홍삼 특유의 적갈색 색상을 진하게 하거나 엷게 조절할 수 있었다. 수삼 가열온도를 단시간에 상승시켜도 내공, 내백 발생이 억제되었다.
실시 예 1의 방법은 시료가 들어 있는 백의 내부 공기 흡입배출 즉, 대기압에 의한 가압처리로 균열, 내공, 내백 및 백피 등이 발생하지 않는 효과를 얻었으며, 수삼의 불량만 없다면 모든 수삼의 균열, 내공, 내백 및 백피 등의 발생률을 95％ 이상 방지하여 내외부가 정상조직인 고급홍삼으로 제조가 가능함을 확인하였다. 특히, 종래의 방법에서 문제가 심각한 대편급 수삼의 균열에 의한 불량발생을 획기적으로 방지할 수 있었다.
또한 수삼의 고온가열에서도 균열, 내공 등의 발생염려가 없으므로 현행보다 고온으로 단시간 가열하여 목적에 도달할 수 있어 증숙시간 단축이 가능하였다. 또 현행은 고온가열하면 균열내공 발생율이 급증하나, 본 발명은 고온가열하여도 균열, 내공, 내백 등의 생성이 없음으로 증숙온도나 시간의 증감에 의하여 색상을 진하거나 약하게 조절할 수 있고, 홍삼 중 사포닌 Rg2, Rg3, Rh1, Rh2, Rh4 등 전환사포닌 함량을 홍삼의 균열 등 불량발생 없이 목적에 따라 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또한 이러한 불량발생억제는 태극삼에서도 유사한 효과가 있었다.
또한 수삼의 증숙(증삼)중 균열발생은 70∼90℃ 이상에서 주로 일어남으로 그 이하의 온도에서 봉투의 강제배기나 수삼외부가압에 의한 처리를 하지 않아도 균열발생의 문제는 없었다.
Figure 112011502977051-pat00003
수삼을 상기의 방법으로 가변성 봉투에 투입 후 봉투 내부의 공기를 배출제거함으로써 봉투외부에 걸리는 대기압(1,013 mb 이하) 및 봉투의 외부를 추가가압(1,000 mb 이상) 하거나, 봉투외부를 가압하면서 수삼을 찌고 난 후 약 60℃ 건조로 제조한 홍삼의 균열, 내공, 내백, 백피 불량발생특성을 표 3에 나타내었다. 수삼의 외부에 가해지는 압력이 높은 것에 비례하여 불량발생이 감소하였다. 1,000 mb의 압력 즉 대기압(1kg중/Cm2) 수준이상에서는 충분한 균열 등의 불량방지효과가 있었다.
＜ 실시 예 2 ＞
실시 예 2는 증숙 최고온도에 도달하고, 약 20분이 지난 후 가압조건을 해제하고, 90∼200℃로 증숙 건조한 경우이다.
실시 예 1의 표 1의 방법에서 최고온도에 도달하고 약 20분이 지난 후, 가압조건을 해제하고, 90∼200℃로 증숙 건조하는 방법으로 처리한 결과에서도 실시 예 1의 표 1과 유사하게 균열과 내공을 억제하는 효과를 얻을 수 있었다.
＜ 실시 예 3 ＞
실시 예 3은 수삼을 홍삼으로 증숙 시, 수삼 외부 압력 변화에 따른 균열, 내부공백, 내백, 백피 등의 발생 특성을 비교 시험한 실시 예이다.
실시 예 3에서, 균열, 내부공백, 내백, 백피 등의 불량발생을 방지하면서 홍삼이나 태극삼으로 제조하고자 하는 경우 수삼을 밀폐된 가변성 또는 유연성 봉투(테프론 백, 비닐백, 고무 백 등)에 넣은 다음, 수삼이 들어있는 가변성 또는 유연성 봉투의 내부의 공기가 강제배출되도록 하면서 수삼의 외부 전체가 골고루 대기압 1∼5kg/cm2의 압력을 받도록 가압을 유지하면서 90∼200℃로 가온하여 상기 실시 예 1의 조건으로 건조 후 품질 비교한 결과는 표 3과 같다.
실시 예 3에서도 각각의 온도 및 압력에서 전체가 균열, 내공, 내백 등의 불량이 나타나지 않았으며, 이는 가변성 봉투의 내부공기 강제흡입 없이도 외부 가압에 의한 내부의 공기배출과 표 3의 가압조건으로 가열하여 탁월하게 균열, 내공, 내백, 백피 발생을 억제할 수 있음을 보여주었다. 또한 가압을 5kg/cm2 이상으로 하여도 유사한 효과였다.
실시 예 3에서의 가압 방법은 액체, 기체가 모두 가능하였다. 또한 이러한 불량발생 억제는 태극삼에서 유사한 효과가 있었다. 200℃로 가열하여도 균열, 내공, 내백 등의 생성이 없으며 색상을 진하거나 약하게 조절할 수 있고, 고온 증삼으로 인한 균열, 내공, 내백 등의 불량발생 없이 홍삼 중 사포닌 Rg2, Rg3, Rh1, Rh2, Rh2, Rh4 등 전환사포닌 함량을 목적에 따라 증숙 온도와 시간을 이용하여 증가-감소시킬 수 있다.
표 1, 3에서 압력을 증가시킴에 따라 윤택도를 증가시킬 수 있다.
상기 실시 예 1의 표 2의 방법으로 증숙 중 가압하지 않고 가온하여 수삼을 익힌 후 균열삼을 선별제거하고 균열이 발생되지 않은 삼을 골라 가압 후 또는 가압하면서 건조하는 방법으로 시도하여도 실시 예 3과 유사한 효과를 가져 올 수도 있으나(아래의 표 4 참조), 익힌삼을 봉투에 옮기면서 파괴되는 문제와 증삼(수삼가열)중 균열 등으로 불량이 발생됨으로 증삼전 가압처리가 바람직하다.
Figure 112011502977051-pat00004
※ 내공, 내백, 백피, 균열이 중복된 경우 가장 심한 불량요인 하나를 선택하여 표시하였음
하기 표 5는 수삼을 봉투에 넣고 봉투의 외부에 약 1∼5kg/cm2의 압력을 유지하면서 90∼200℃로 2시간 가열 후 외부 가압 변화에 따른 홍삼제조 후 효과 비교를 나타낸다. 이때, 시료 수는 100본으로 하였다.
Figure 112011502977051-pat00005
＜ 실시 예 4 ＞
실시 예 4는 수삼 가열 중 수삼 외부표면 가압시 기체를 이용하는 방법에 따른 효과를 나타낸 실시 예이다.
상기 실시 예 1에서 가열 증숙(증삼) 중 수삼을 밀폐된 가변성 봉투(테프론, 비닐, 고무 백 등)에 넣어 가압하는 대신, 실시 예 4는 기체를 이용하여 수삼의 표면을 가압하는 것이다. 기체 중 증기를 사용하면서 압력을 높이려면 온도가 과하게 올라가므로 증삼 중 고압을 가하면서 온도를 원하는 대로 조절하려면 증기와 공기를 혼합하여 가압함으로써 압력을 높이면서도 수삼을 원하는 온도로 가온을 할 수 있었고, 압력이 높은 상태에서 원하는 온도를 조절할 수 있다.
이러한 방법으로 증삼 또는 건조함으로써 수삼을 홍삼으로 제조시, 홍삼의 내부에 공백이 생기거나 내백, 백피라고 불리는 현상을 억제하거나 방지할 수 있다. 이러한 가공시 기체순환장치 등을 이용하여 내부의 온습도 분포를 고르게 하면 효과적이었다. 그리고 이 방법의 장점으로는 고습 또는 포화증기 사용시 유출액이 발생되어 제조수율이 감소됨을 방지 할 수 있고, 봉투에 넣지 않음으로 다량의 수삼을 신속히 증숙 할 수 있다는 점이다.
＜ 실시 예 5 ＞
실시 예 5는 수삼 증숙 및 건조 중 수삼 외부표면을 가압하는 방법으로 열수축필름 튜브에 수삼을 넣어 증숙을 위한 가온중 열수축필름의 수축에 의한 압착으로 균열 등 불량요인발생 억제 예이다.
열수축필름 튜브나 봉투에 수삼을 넣고 가열하여 수축시키거나, 가온 증숙에 따른 열수축필름의 수축으로 수삼의 압착이 이루어져 균열, 내공, 내백 등의 불량 발생 억제를 이룩할 수 있었으며, 고무 튜브, 탄력붕대 감기 등을 이용하여 가압하여도 효과는 낮아지나 유사한 효과가 있었다.
즉, 실시 예 5에서 사용하는 열수축필름 튜브는 열수축필름 튜브 그 자체를 가열하여 수축시키거나 증숙을 위하여 가온중 또는 (수삼을 열수축필름 튜브에 넣은 후) 가열에 의하여 수삼을 넣은 열수축필름이 수축되어 인삼을 가압함으로써 외부에서 가압하지 않아도 되는 것을 실현하는 것이다.
＜실시 예 6 ＞
상기 실시 예 1 내지 5의 방법에서 열원을 전자 레인지(마이크로웨이브), 열수 등 가온된 액체, 스팀, 가온 공기 등 기체를 이용한 대류열, 0.76∼1,000㎛ 파장의 빛을 갖는 적외선∼원적외선 등 복사열, 전기저항가열(ohm heating) 전도열 등을 이용하여도 열원과 무관하게 효과가 있었으며, 수삼의 가열중 온도와 가압조건만이 효과를 나타냈다. 또한 이러한 불량발생억제는 홍삼과 태극삼 등 인삼류 및 인삼제품류에서 같은 결과였다.
＜ 실시 예 7 ＞
실시 예 7은 수삼의 수분을 감소시켜 가온함으로써 홍삼제조 후 외피색상 조절 가능한 것을 나타낸 실시 예이다.
실시 예 1의 표 2의 조건에서 수삼의 수분이 감소되도록 상대습도(RH) 10∼20％, 25℃ 풍속 3m/sec의 환기조건 날씨에서 시간별로 건조한 후 증숙(증삼)건조하여 외피와 내부조직을 동일가열온도별로 비교하였다. 수삼의 건조가 증가 할수록 증숙건조후 명도 즉 백색도가 증가되었다. 이와 같은 방법으로 수삼을 건조시킴으로써 증숙건조후 외피의 백색도 증가를 조절할 수 있었다. 즉 건조가 많이 진행됨에 비례하여 명도가 증가하였다. 또한 이러한 효과는 홍삼과 태극삼에서 유사한 결과가 있었다. 건조기를 이용하여 건조하여 증숙하여도 동일한 효과를 얻으며 균열을 감소시키며, 외피의 백색도 증가효과가 있었다.
또한, 수삼을 건조시켜 수분을 감소시키는 방법 외에 감압건조를 하여 쪄도 외피의 색상을 단시간 내에 건조에 비례하여 더욱 명도가 높게 조절할 수 있었다.
또한 수삼의 수분을 감소시키고 밀폐 또는 반밀폐 봉투에 넣어 가압하지 않아도 백색도 증가와 더불어 균열의 감소효과도 있다.
표 6은 수삼의 수분 조절에 따른 홍삼 제조 후 외피색상을 조절하는 단계를 나타낸다.
Figure 112011502977051-pat00006
* 육안외부백색도 상대비교 : 100은 육안구분에서 상대적으로 가장 밝은(명도가 높은) 정도를 나타냄
* 상기 표의 상대비교는 명도측정기를 이용하여 측정한 숫자는 아니고 육안에 의한 것을 상대적으로 표현한 것임
＜ 실시 예 8 ＞
실시 예 8에서는 증숙(증삼) 후 홍삼 및 태극삼 제조시 건조방법에서 RH증가에 따라 색상이 진해진 과정을 확인한 실시 예이다.
즉, 홍삼 및 태극삼 제조를 위하여 실시 예 1의 표 2의 방법 중 수삼 중심부 온도 90∼100℃ 도달에서 약 90∼100℃로 약 100분간 가온하여 찐 후 건조방법에 따른 특성을 비교하였다.
표 7은 수삼의 증숙 후 홍삼건조방법 조건에 따른 불량발생억제효과를 나타낸 것이다.
Figure 112011502977051-pat00007
* 육안색상진한정도 상대비교 : 100은 육안구분에서 가장 색상이 진함 정도를 나타냄, 백색도가 아님,
* 상기 표의 상대비교는 명도측정기를 이용하여 측정한 숫자는 아니고 육안에 의한 것을 상대적으로 표현한 것으로 명도수치의 반대임
* 증삼후 무처리는 증삼후 고온고습처리를 하지 않음을 나타냄
습도 조건에 따라 내공, 내백, 백피 및 윤택도를 조절할 수 있었으며, 갈색도는 고온 고습일수록 진해지고, 저온 저습일수록 옅어짐으로 육안구분색상을 원하는 정도에 따라 조절할 수 있다. 내공, 내백, 백피를 줄이고 윤택도를 증가시키기 위해서는 50∼80℃에서 40％이상의 고습 건조를 함으로써 색상과 불량률을 줄일 수 있다. 또, 홍삼, 태극삼, 백삼을 추출물 제조, 분말제조 등의 목적으로 내부조직이 다공성 및 내공, 내백 및 백피 등이 요구될 때는 마이크로웨이브나 옴 가열을 이용하여 내부와 외부를 동시 가열 또는 고온저습 조건으로 건조함으로써 다공성을 증대시켜 그 목적을 달성할 수 있으며, 100％ 증기로 1.5시간 증숙 후, 고습 건조로 표면 색상을 밝게 하고, 저습 건조로 윤택도를 높일 수 있는 실시 예이다.
100％ 증기로 1.5시간 증숙한 다음, RH 85％ 이상, 70∼90℃로 1일 조화 후, 50∼60℃로 건조시, 표면색상 갈변 및 윤택도가 증가하였다.
＜ 실시 예 9 ＞
실시 예 9는 수삼을 공기로 가온 후, 공기 온습도 조절 증삼으로 균열 및 유출액 발생억제와 색상조절 가능 방법의 실시 예이다.
증기를 사용하여 수삼을 증숙할 경우, 증숙 중 가해지는 증기가 수삼 표피에 응결되어, 이 고온응축수에 의하여 수삼 표피가 녹아내리는 현상 억제 및 증숙 중 균열방지를 위한 방법이다.
수삼을 가온시 실온에서 80∼120℃로 승온 시(바람직하게는 90∼100℃로 승온 시) 노점이하의 수분을 포함한 공기를 이용하여 승온시킨 후 노점이하의 수분을 포함한 공기를 이용하여 약 90∼110℃로 증숙한 결과는, 공기의 상대습도가 낮으면 건조가 이루어져 균열이 감소하고, 표피색상이 밝으며, 응축수에 의한 수삼성분 유출손실을 방지 할 수 있으며, 공기의 상대습도가 높으면 그 반대가 된다. 노점이하 수분함유 공기로 가온하면 수삼 증숙(가열) 중 응축수가 발생되지 않고 균열 및 유출액 발생량이 억제된다. 그러므로, 제조목적에 따라 선택하여 사용할 수 있다.
홍삼의 가공필요성에 따라 고온 공기(90∼200℃, RH 10∼90 ％)로 단시간(20∼30분)에 익히거나(증숙) 또는 급증숙하여 증숙 및 건조 시간을 단축할 수 있고, 균열이 발생하여도 응축수 발생이 없는 노점이하의 상대습도 조건으로 찌면 유출액 발생에 의한 내용물질의 손실을 방지할 수 있다. 10-20％ 건조후 100∼300℃로 고온급속건조하여 조직을 팽창시키고 구수한 맛을 증진시킬 수도 있다.
＜ 실시 예 10 ＞
실시 예 10은 수삼의 내부공기제거로 표피색상(윤택도) 및 품질을 증진시키는 실시 예이다.
수삼을 수중에 침전시키고, 저압 또는 진공을 걸어 수삼 속의 공기를 제거하고 다시 상압으로 처리하거나, 이를 몇 회 더 반복한 후 증숙함으로써 표피색상을 더욱 진한 갈색으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 윤택도를 높일 수 있으며, 고급 홍삼수율을 높일 수 있다.
＜ 실시 예 11 ＞
실시 예 11은 수삼 저장에 따른 고급수삼의 증대를 실현한 실시 예이다.
수삼을 저온(5～-5℃)에서 1∼5주 저장 후 홍삼, 태극삼, 백삼을 제조함으로써, 당 등 수용성 성분함량이 증가하였으며, 증숙-건조 중 균열, 내공, 내백 감소에 의한 고급홍삼 제조비율 증대효과를 가져왔다.
＜ 실시 예 12 ＞
본 발명의 실시 예 12에 대해서는 도 5에 따라 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사일로 탱크와 유사한 증삼건조기의 구성을 나타내는 도면이다.
현행의 수삼 증삼건조는 채반에 배열하여 선반에 올려 증삼 함으로써 인건비와 증삼건조기를 짓기 위하여 대규모 투자가 이루어져야 한다. 현행의 증삼기는 1회에 10 m3 크기의 증삼기에 0.3 ton 이하의 수삼을 증삼할 수 있었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기위하여, 수삼의 상태가 홍삼 본삼(천삼, 지삼, 양삼)으로 제조될 가능성이 없고 추출이나 분말 원료로 사용될 수삼은 선별하여 도 5에 도시된 바와 같은 증삼건조기를 제조하여 증삼건조를 실시하였다. 이 증삼기는 10 m3 크기의 증삼기에 5 ton이상의 수삼을 증삼(종래 기술의 약 16배 이상) 할 수 있다. 전체적 투자비는 1/30 이하다.
도 5에 도시된 증삼기로 수삼의 증숙시에는 상부에서 수삼을 투입한다. 탱크 중간을 가로지른 막대는 수삼이 중력에 의하여 너무 눌리지 않도록 하여 증기나 공기가 통과하는데 효과적이도록 하였다. 이 막대는 증숙이나 건조가 끝난 뒤 아래로 인삼을 배출 할 때는 빼내어 배출이 용이하도록 한다. 아래 부분에서 가열공기 또는 증기를 공급하여 상부로 배출되는 단순구조다.
도 5에 도시된 구조에서는 스팀 또는 가온공기를 주입하여 증삼하는 것에 대해 설명하였지만, 가온공기를 주입하여 건조 또는 중간건조 까지 할 수 있다.
또한 본 발명에서는 수삼의 가열시 발생되는 응축수로 인하여 인삼표면으로부터 인삼성분이 유출되는것을 방지하기 위하여 가공 처음부터 증기를 사용하지 않고, 노점형성이 되지않는 조건까지 공기로 가열한 후 증기 또는 공기혼합 증기로 가열한다.
상기 노점형성이 되지않는 조건, 노점경계선은 화공단위조작 교과서나 화공양론 교과서에 기재되어 있으며, 일반적으로 100％ 증기는 85℃ 가량이 경계선이 되며, RH에 따라 각각 차이가 난다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 수삼의 가공방법은 홍삼, 태극삼 등 인삼류, 인삼제품류 및 약초의 제조가공에 적용된다.

Claims (12)

  1. (a) 원료 수삼을 선별하여 세척하는 단계,
    (b) 상기 (a) 단계에서 세척된 수삼을 가변성 또는 유연성 봉투에 투입하는 단계,
    (c) 상기 가변성 또는 유연성 봉투의 내부공기를 흡입 배출하여 가압을 유지하거나 또는 상기 가변성 또는 유연성 봉투 내부의 공기가 배출되도록 하고 봉투 외부에서 가압하여 봉투 내부에 있는 수삼의 외부 전체가 가압에 의하여 압력을 받도록 유지하거나 또는 봉투 내부의 공기 강제배출 및 수삼이 들어 있는 봉투를 외부 가압에 의하여 압력을 받도록 유지하는 단계,
    (d) 상기 (c) 단계의 압력을 유지하면서 상기 가변성 또는 유연성 봉투에 투입된 수삼의 중심부가 80~200℃로 되도록 가열처리하는 단계,
    (e) 상기 (d) 단계 후, 수삼의 수분을 건조하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계에서의 가압은 100~10,000 mb 이고,
    상기 (d) 단계에서 수삼을 가온하여 증숙가열목표온도와 시간에 도달 후 가압조건을 해지하거나 가압조건을 해지 후 봉투로부터 인삼을 분리하며,
    상기 (e) 단계는 봉투에 넣어 가압하지 않고 증숙한 인삼을 80∼90℃, RH 80∼90％의 고온 고습으로 3∼10시간 유지한 후, 50∼60℃, RH 60∼80％로 건조하는 것을 특징으로 하는 수삼의 가공방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 봉투는 열수축필름 튜브이고,
    상기 열수축필름 튜브는 열수축필름 튜브 그 자체를 가열하거나 증숙을 위하여 가온중 열수축필름 튜브의 특성에 의하여 수축되어 인삼을 가압하는 것을 특징으로 하는 수삼의 가공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 고온 증삼으로 인한 균열, 내공 또는 내백의 불량발생 없이 홍삼 중 사포닌 Rg2, Rg3, Rh1, Rh2, 또는 Rh4외 전환사포닌 필요함량에 따라 증숙 온도와 시간을 전환사포닌의 증가필요시 증가시키고, 또는 전환사포닌의 생성을 감소 필요시 증숙 온도를 하강시키고, 시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는 수삼의 가공방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계 전에 불필요한 지근을 절단하거나, 수삼을 초벌가열 또는 건조 후 뿌리를 유연하게 하여 상기 봉투에 투입하는 것을 특징으로 하는 수삼의 가공방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 가변성 또는 유연하고 신축성이 있는 봉투는 합성수지 백, 고무 백, 래텍스(ratex) 백, 테프론 백, 테프론 코팅 천 백, 수축필름 튜브, 천 중의 어느 하나이거나 이들을 병합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 수삼의 가공방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계의 가열 처리 열원은 전자레인지(마이크로웨이브), 가온된 액체, 스팀, 가온 기체를 이용한 대류열, 복사열, 전기 저항열 중의 어느 하나 또는 혼합에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 수삼의 가공방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 수삼을 40∼80℃에서 예열한 후 실행 또는 수삼을 5∼-5℃에서 1∼5주 저장 후 실행되는 것을 특징으로 하는 수삼의 가공방법.
  10. 삭제
  11. 제1항의 수삼의 가공방법에 의해 가공된 인삼.
  12. 삭제
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