KR101372400B1

KR101372400B1 - 미량 진세노사이드의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법

Info

Publication number: KR101372400B1
Application number: KR1020130070993A
Authority: KR
Inventors: 손미례; 서정화; 곽준영; 박종대
Original assignee: 재단법인 금산국제인삼약초연구소
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2014-03-07

Abstract

본 발명은 미량 진세노사이드의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전통발효균 또는 효모를 이용하여 홍삼전분을 발효하는 단계를 포함하는 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 발효 홍삼전분을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 발효 단계 후에 발효 홍삼전분에 에탄올을 가하여 숙성하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 전통발효균 또는 효모의 배양 단계; 배양된 전통발효균 또는 효모를 홍삼전분에 접종하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 원적외선으로 건조하는 단계 및 건조 후 분말화하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

미량 진세노사이드의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법{A MANUFACTURING METHOD OF RED GINSENG STAF4H WITH ENHANCED TRACE GINSENOSIDE}

본 발명은 미량 진세노사이드의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전통발효균 또는 효모를 이용하여 홍삼전분을 발효하는 단계를 포함하는 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 발효 홍삼전분을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 발효 단계 후에 발효 홍삼전분에 에탄올을 가하여 숙성하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 전통발효균 또는 효모의 배양 단계; 배양된 전통발효균 또는 효모를 홍삼전분에 접종하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 원적외선으로 건조하는 단계 및 건조 후 분말화하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법에 관한 것이다.

인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)은 오가피과 인삼속 인삼종에 속하는 다년생 식물을 일컫는다. 한의학적으로는, 성질은 약간 따뜻하고 맛은 달고 약간 쓰며, 비, 폐, 심장으로 들어가 원기를 보충하고 진액을 만드는 등, 건강 증진과 질병 예방의 효과가 있는 대표적 한약재로 사용되어 왔다.

인삼은 건조여부와 가공방법에 따라 수삼, 건삼, 홍삼으로 나눌 수 있다. 수삼은 가공하거나 건조하지 않은 인삼, 건삼은 햇볕, 열풍 등으로 익히지 않고 건조한 인삼이다. 홍삼은 4~6년근 수삼을 선별하여 껍질을 벗기지 않은 상태로 수증기 또는 기타 수단을 이용하여 쪄서 건조함으로써, 인삼의 수분 함량이 14% 이하로 감소되게 가공한 것을 일컫는다.

홍삼은 증숙 후 건조하는 과정에서 유효성분이 더욱 농축되는데, 사포닌(Saponin)과 같은 인체에 유효한 생리활성 성분이 생성되어 소화흡수가 잘되고 면역체계 증진 및 기능강화에 도움을 준다.

홍삼의 주요 사포닌은 화학적으로 배당체(glycoside)라 부르는 화합물의 일종이다. 사포닌은 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 껍질, 씨 등에 있으면서 항암 작용 및 항산화 작용을 하며, 콜레스테롤 함량 저하에 효과적인 생리활성물질로서, 인삼에서는 진세노사이드(Ginsenoside)라 불린다. 인삼 성분 중 주요 약리활성을 보유하고 있는 성분이다.

진세노사이드는 복합 탄수화물 즉 알코올 또는 페놀과 당의 복합체로서, 대부분 트리테르페노이드(Triterpenoid)계의 담마란(Dammarane)계 사포닌이다. 담마란계 사포닌에는 프로토파낙사디올(Protopanaxadiol, PPD)과 프로토파낙사트리올(Protopanaxatriol, PPT)이 있다.

PPD는 진세노사이드 Rb1, Rb2, F4, Rd, Rd 및 Rg3, Rh2 등을 포함하여 19~22종이 보고되어 있는데, 수산기(OH-)가 2개이며 주로 중추신경계 진정작용을 보유하고 있다. PPT는 진세노사이드 Re, Rf, Rg1, Rg2 등을 포함하여 10~14종이 보고되어 있는데, 수산기(OH-)가 3개이며 주로 중추신경계 흥분작용이 있다고 알려져 있다.

현재 인삼에는 20~24종의 진세노사이드가 보고된 것에 비하여, 홍삼에는 34~36종의 진세노사이드가 보고되었는데, 홍삼에는 특유의 진세노사이드 성분인 Rh2, Rh1 등의 14종 가량이 더 함유되어 있다고 알려져 있다. 홍삼에 함유되어 있는 진세노사이드의 종류는 약 30여종이다.

여러 종류의 진세노사이드 중에서도 Rd, F4, Rg3 등의 미량 진세노사이드 효능을 간략히 설명해 보자면 다음과 같다.

진세노사이드 Rd는 부신피질 호르몬 및 부신피질 자극호르몬분비를 촉진하며, 항산화, 항비만 등의 작용을 한다. 또한 주름 개선 등의 미용 효능이 있다.

진세노사이드 Rg3는 혈관을 확장하여 혈액순환을 촉진하며, 그에 따라 혈전생성 억제, 혈소판의 응집 억제, 혈압 강하 등의 작용을 하고, 암세포의 전이를 억제하며 항암제에 대한 암세포의 내성을 억제한다. 또한 면역 증강, 비만 억제, 항염 작용, 뇌신경을 보호하여 뇌허혈, 치매 등의 뇌신경 질환을 저해하는 작용 등, 중질환의 치료에 있어 큰 역할을 한다. 이외에도 피부의 노화 작용을 방지하고 피부 재생을 돕는 등 미용 효능이 있다. 진세노사이드 F4에 대한 연구는 아직 진행중이며 알려진바가 극히 미미하다.

그러나 홍삼 내의 미량 진세노사이드는 본래의 함량이 극히 적으므로, 홍삼 내의 미량 진세노사이드의 함량을 높이기 위한 가공 방법의 연구가 꾸준히 진행되고 있다.

한편, 인삼 및 홍삼에는 사포닌(Saponin)을 비롯하여 인삼향의 주성분인 파나센(Panacen), 폴리아세틸렌(Polyacetylen)계 화합물, 함질소성분, 플라보노이드(Flavonoid), 비타민 B군, 미량원소, 효소, 유기산 및 아미노산, 탄수화물, 단백질, 조섬유, 조지방, 회분 등의 성분이 포함되어 있으며, 인삼의 주성분인 탄수화물에는 전분(StaF4h)이 가장 많이 포함되어 있다.

인삼 내에 함유되어 있는 전분은 인삼을 증숙하여 건조시켜 홍삼을 만드는 과정 중, 졸(sol) 상태에서 겔(gel) 상태로 전환된다. 이러한 현상을 호화(gelatinization)라고 하는데 호화란 전분을 수중에서 가열하거나 알칼리 용액과 같은 용매로 처리하면 팽창되어 점도가 높은 풀로 변화하는 현상을 일컫는다.

홍삼농축액 제조시에, 홍삼농축액을 저온에서 추출하면 영양 파괴가 적어 홍삼 고유의 맛과 향, 기능성 성분을 최대한 보존할 수 있는데, 이 때 추출 과정에서 홍삼전분이 다량 생성된다. 전분은 호화되면서 전분 분해 효소에 의한 분해성이 현저히 상승되기 때문에 가열하여 섭취할 때 소화성이 더 높아진다. 따라서 홍삼전분은 호화된 상태의 전분으로, 홍삼이 인삼보다 소화 및 흡수가 더 잘 된다.

또한 홍삼전분은 홍삼의 생리활성성분인 진세노사이드를 포함하고 있으며, 홍삼 전분 효소 작용에 의하여 여러 종류의 단당류로 분해된다.

그러나 이러한 홍삼전분의 이점에도 불구하고, 홍삼전분은 홍삼농축액 제조시에 정제 과정을 거쳐 제거된다. 그 이유는 홍삼농축액에 홍삼전분이 다량 혼합되어 있으면 점성이 높아져 유동성이 약해지기 때문이다. 유동성이 약해지면 홍삼농축액은 물이나 음료 등에 잘 혼합될 수 없으며, 강제로 혼합시 홍삼전분이 침전물로 가라앉게 된다.

이렇듯 홍삼농축액 제조 공정 중에 생성되는 홍삼전분은 진세노사이드를 포함하고 있으며 홍삼의 맛과 향 성분을 유지하고 있으나, 대다수의 경우 활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이다.

따라서 본 출원인은, 홍삼전분을 전통발효균 또는 효모로 발효시켜 미량 진세노사이드의 함량을 증가시키고, 진세노사이드의 손실이 적은 홍삼전분의 제조 방법을 제공하기 위하여 본 발명을 안출하였다.

또한 진세노사이드의 체내 흡수성을 높인 홍삼전분의 제조 방법을 제공할 수 있을 것으로 판단하여 본 발명을 안출하였다.

본 발명과 관련된 선행 기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-0935362호에는 발효인삼 또는 홍삼의 제조 방법에 관하여 기재되어 있다.

개략적으로 살펴보면, 본 발명은 사포닌의 전환 방법, 발효 인삼 또는 홍삼의 제조 방법 및 미량 진세노사이드 또는 Rk1+Rg5의 인리치먼트 방법에 관한 것으로, 홍삼전분을 이용하고 있지 않다.

본 발명의 목적은, 홍삼전분을 전통발효균 또는 효모로 발효시켜 미량 진세노사이드의 함량을 증가시키고, 진세노사이드의 손실이 적은 홍삼전분의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다..

본 발명의 목적은, 진세노사이드의 체내 흡수성을 높인 홍삼전분의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전통발효균 또는 효모를 이용하여 홍삼전분을 발효하는 단계를 포함하는 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은, 발효 단계 후에 발효 홍삼전분에 에탄올을 가하여 숙성하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은, 전통발효균 또는 효모의 배양 단계; 배양된 전통발효균 또는 효모를 홍삼전분에 접종하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 원적외선으로 건조하는 단계 및 건조 후 분말화하는 단계를 포함하는, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 홍삼전분의 제조 방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명에 따른 홍삼전분 제조 방법은, 홍삼전분에 전통발효균 또는 효모를 접종하여 발효시켜 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 증진시킨 효과를 보유하고 있다.

본 발명에 따른 홍삼전분 제조 방법은, 발효 홍삼전분을 에탄올 숙성하여 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 함량을 더욱 증진시킨 효과를 보유하고 있다.

본 발명에 따른 홍삼전분 제조 방법은, 홍삼전분을 원적외선건조하여 제조 공정 중 건조 단계에서의 진세노사이드 Rd, F4, Rg3의 손실을 감소시킨 효과를 보유하고 있다.

본 발명에 따른 홍삼전분 제조 방법은, 홍삼전분을 분쇄 및 분말화하여 미량 진세노사이드의 체내 흡수율을 높인 효과를 보유하고 있다.

본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예, 참조예 및 도면에 기술된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 일 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

제조예 1. 미량 진세노사이드의 함량이 증진된 홍삼전분의 제조

1-1. 홍삼전분의 분리 단계

홍삼농축액 제조 과정에서 발생하는 홍삼 추출액에서 전분만을 분리한다. 설계조건에 따라, 홍삼전분의 양은 적절히 조절될 수 있다.

1-2. 전통발효균 또는 효모 배양 단계

본 발명의 제조예에서는 전통발효균으로서 Aspergillus oryzae, Bacillus subtillus를 사용하고, 효모는 Saccharomyces cerevisiae를 사용한다. 조건에 따라서, 상기 언급된 종류 이외에 다른 전통발효균 또는 효모가 선택되어 사용될 수 있음은 물론이다.

전통발효균인 Aspergillus oryzae 및 Bacillus subtillus에 대하여 개략적으로 서술하여 보면 다음과 같다.

Aspergillus oryzae은 누룩곰팡이의 대표적인 균종으로 청주, 일본식 된장, 간장류 제조에 사용되는 고오지(국)제조 곰팡이이다. 집락은 처음에는 백색인데 분생자가 생기면 황색에서 황록색으로 되고 오래되면 갈색으로 된다. 전분 당화력, 단백 분해력이 강하다. 생육 온도는 약 30℃ 전후이다.

Aspergillus oryzae가 생성하는 유기산은 코지산, 글루콘산 등이며, 생성하는 효소는 아밀라아제, 말타아제, 인베르타아제, 셀룰라아제, 이눌리나아제, 그 밖의 단백질 분해효소 등이다. 이 중 녹말을 설탕으로 분해하는 효소인 아밀라아제의 작용을 이용하여 간장, 된장, 고추장 등을 제조하는 데에 널리 활용되고 있다.

Bacillus subtillus은 Bacillus속 세균의 대표적인 균종으로 운동성이 있는 Gram 양성균이다. 자연계에 널리 분포하고 특히 공기, 건조된 풀, 하수, 토양 속에서 존재한다. 단백질을 분해하여 아미노산 등을 생성하며, 탄수화물을 분해하여 산 등을 생성한다. 생육 온도는 약 30~70℃이다.

포자를 형성할 수 있으므로 열 저항력이 강하나, 혐기조건에서는 발육이 좋지 않다.

Saccharomyces cerevisiae는 자낭균류에 속하는 대표적인 효모로, 빵효모(baker’s yeast)나 맥주효모(brewery yeast)를 비롯하여, 양조에 사용하는 효모의 대부분은 이 종의 근연이라고 할 수 있다.

한 세포의 길이가 5~10 μm의 타원체이며, 출아법으로 증식한다. 생육 온도는 약 20~25℃이다.

전통발효균 또는 효모를 배양할 수 있는 배지의 종류에는 MRS 배지, 보통배지(Nutrient broth) 등이 있다. 모든 배지에는 펩톤(Peptone), 효모 추출물(Yeast extract), 육즙(Beef extract), 덱스트로스(Dextrose) 중 한 종류 이상의 영양 성분이 첨가된다.

설계조건에 따라, 전통발효균 또는 효모 배양시 배지의 종류와 양은 적절히 선택될 수 있다.

보통 배지의 조성은 펩톤과 육즙으로 이루어지며, 펩톤과 육즙의 조성비는 배양 세균의 종류에 따라 달라질 수 있다. 설계 조건에 따라, 균주 증식 및 발효에 사용된 보통 배지는 pH를 5~7로 보정하여 제조할 수 있으며, 바람직하게는 pH를 6.5로 보정하여 제조할 수 있다.

보통 배지에의 S.cerevisiae 배양 방법은 다음과 같다.

① 멸균한 백금이(loop)를 S.cerevisiae 균액에 담가 S.cerevisiae를 채취한다.

② 보통 배지가 담긴 시험관의 마개를 열고 약간 기울여 시험관 벽에 S.cerevisiae 균액을 흘려보낸 후, 시험관을 흔든다.

③ 시험관 입구를 화염멸균하고 마개를 닫아 시험관대에 세운 후, 백금이도 화염멸균을 한다.

④ 접종한 보통 배지는 30~40℃ 진탕배양기에서 18~24시간 배양한다.

A.oryzae, B.subtillus의 배양 방법은 S.cerevisiae의 배양 방법과 같다.

1-3. 홍삼전분에의 전통발효균 또는 효모 접종 단계

배양된 전통발효균 또는 효모를 채취하여 홍삼전분에 접종하고 발효시킨다.

설계 조건에 따라, 1~4일간 발효시킬 수 있으며, 바람직하게는 3일간 발효시킬 수 있다.

전통발효균 또는 효모의 균 수도 적절히 조정될 수 있으며, 전배양과 본배양을 할 수도 있다.

제조예 2. 미량 진세노사이드의 함량이 증진된 홍삼전분의 제조

2-1. 홍삼전분에서의 전통발효균 또는 효모 발효 단계

제조예 1 또는 제조예 2에 기재된 사항을 이용하여 실행한다.

2-2. 홍삼전분의 숙성 단계

홍삼전분의 숙성 단계는 전통발효균 또는 효모를 이용하여 발효시킨 홍삼전분에 10배수의 에탄올로 증숙하여 숙성시키는 단계이다.

설계 조건에 따라, 30~90%의 에탄올을 가할 수 있으며, 12~48시간 동안 숙성 시킬 수 있다. 바람직하게는 50%의 에탄올을 가하여 24시간 숙성시킬 수 있다.

앞서 언급하였듯이 홍삼은 인삼을 껍질채 증숙하여 인삼 내 전분을 호화시킴으로써, 인삼의 수분 함량이 14% 이하로 감소되게 가공한 것이다. 따라서 홍삼전분은 이미 호화가 이루어져 있으므로 가열 등의 과정을 다시 추가할 필요가 없다.

발효 홍삼전분에 에탄올을 가하여 숙성시키는 과정은 발효 홍삼전분의 수분을 더욱 감소시켜 미량 진세노사이드의 순도를 높이기 위해 실행된다.

제조예 3. 미량 진세노사이드의 함량이 증진된 홍삼전분의 제조

3-1. 홍삼전분에서의 전통발효균 또는 효모 발효 단계

3-2. 홍삼전분의 숙성 단계

제조예 3의 기재된 사항을 이용하여 실행한다.

3-3. 홍삼전분의 건조 단계

홍삼전분의 건조 단계는 에탄올을 가하여 숙성시킨 홍삼전분을 원적외선건조기에서 건조하는 단계이다.

설계 조건에 따라, 60~90 ℃의 온도에서 건조할 수 있으며, 바람직하게는 80 ℃에서 건조할 수 있다.

액체 추출의 원리는 용매가 용질의 세포와 접촉하여 식물성 세포를 침윤시키고, 세포 속으로 침투된 후 세포 밖으로 유효성분을 용출하는 것이다. 유효성분은 농도가 낮은 세포 밖(용매)으로 확산된다. 이러한 과정은 삼투압이 평형이 되는 시점까지 계속 이루어진다.

건조된 세포의 삼투압이 평형이 되는 현상은 일반 세포의 삼투압이 평형이 되는 현상보다 더욱 빠르게 이루어진다.

농산물, 축산물, 수산물 등의 신선 식품을 건조할 시에는 주의를 기울여야 한다. 신선 식품은 생물이므로 수확 후에도 호흡 작용 및 효소 반응을 하며, 수분을 많이 함유하고 있기 때문이다. 그 결과 일정 기간 저장시 세균, 진균 등 미생물의 증식이 용이하여 부패하기 쉽고, 유효성분이 많이 손실된다. 이는 홍삼전분 역시 동일하다 하겠다.

원적외선은 태양 광선 중 파장이 4~1000 um인 흡수광선으로, 파장이 길기 때문에 일반열보다 80배 더 깊게 사물에 침투할 수 있다. 생물에 투과할시 세포를 1분에 2000번 가량 미세하게 진동시켜 세포를 활성화하며, 열 에너지를 발생시켜 수분을 제거한다.

또한, 대다수의 가열건조 방식은 전도 또는 대류에 의한 열 전달 원리이기 때문에 다른 물질이나 공기, 유체 등의 매개물의 도움을 받아야 한다. 그러나 원적외선에 의한 가열건조 방식은 복사에 의한 열 전달 원리이기 때문에 피가열물을 직접 가열할 수 있는 방식이다. 따라서 피가열물의 전 구역을 균일하게 건조할 수 있어 유효성분의 손실이 적다.

또한 건조 속도가 빠르므로 건조 과정 중 가열물에 증식할 수 있는 미생물의 증식을 저해할 수 있다.

숙성된 홍삼전분을 원적외선건조하는 과정은, 홍삼전분을 균일하게 건조하여 유효성분의 손실을 저해하고 건조 과정 중 미생물이 증식하는 것을 억제하기 위해 실행된다.

3-4. 홍삼전분의 분쇄 및 분말화 단계

홍삼전분의 분쇄 단계는 원적외선건조기에서 건조된 홍삼전분을 분쇄하여 분말화하는 단계이다.

설계 조건에 따라, 다른 제형을 제조하기 위해서는 이 단계는 제외시킬 수 있다.

사람의 영양소 흡수과정을 간략히 살펴보면, 구강을 거쳐 식품을 분쇄한 후, 위와 십이지장에서 식품을 소화시켜 식품의 영양소를 소장에서 최종적으로 흡수하는 과정으로 나눌 수 있다.

구강, 위, 십이지장, 소장의 내벽은 모두 점막으로 이루어져 있으며, 소장 내벽에는 천문학적인 수의 주름과 융털이 존재한다. 이러한 체내 조건에서 체내 흡수율이 가장 높은 제형은 분말이다. 분말은 캡슐, 정제, 액상 등의 제형보다 입자가 작기 때문에 표면적이 높으며, 소장에서의 흡수 과정시 기타 제형보다 소장을 더 천천히 지나므로 구강, 위, 십이지장, 소장의 내벽과 접촉 효율이 높다.

건조된 홍삼전분을 분쇄 및 분말화하는 과정은 함량이 증진된 미량 진세노사이드의 체내 흡수율을 높이기 위해 실행된다.

실험예 1. 홍삼전분 발효 여부에 따른 미량 진세노사이드 함량 증진율 비교

1-1. 실험 과정

제조예 1에 기재된 사항을 이용하여 제조한 시료를 이용하여 진세노사이드 함량을 측정하였다. 진세노사이드의 함량은 아질런트 2690 HPLC 시스템{Agilent 2690 HPLC system(Agilent Technologies, USA)}을 이용하여 측정하였다.

HPLC 분석은 μ-본다팍 C₁₈ 컬럼{μ-Bondapak C₁₈ column(3.9mm×150mm, 5μm)}을 사용하였다. 이동상의 유속과 컬럼 온도를 각각 0.6ml/min, 43℃로 하고, UV 검출기의 검출 파장은 203nm로 하여 분석하였다.

하기의 [표 1]은 HPLC 분석 프로그램의 용매 변화도이다.

Time	Acetonitrile(%)	Water(%)
0	18	82
42	24	76
46	29	71
90	40	60
110	65	35
130	85	15
136	18	82

HPLC 분석을 이용한 진세노사이드의 함량 측정 과정은 다음과 같다.

① 어떤 처리도 하지 않은 홍삼전분을 대조군으로 설정하고, 제조예 1의 전통발효균 또는 효모 배양 과정에서 Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus oryzae, Bacillus subtillus를 배양하여 발효한 홍삼전분을 실험군으로 설정하여, 각 시료를 0.5g로 정량하여 농축 플라스크에 주입하고 수포화부탄올 50ml를 가한다.

② 80℃ 환류냉각추출기에서 1시간 추출하였다.

③ 추출된 10분간 방냉 후 추출액을 여과하고 잔사에 다시 동량의 용매를 넣어 2번 더 반복 추출하였다.

④ 총 3회 추출된 추출액을 분액깔대기에 옮기고 150ml 증류수를 가하여 진탕한 후 부탄올 분획과 물 분획을 분리한 후 물 분획을 제거하였다.

⑤ 남은 부탄올 분획을 농축 플라스크에 모두 주입하고 45℃ 수조에서 로터리 이바포레이터(rotary evaporator)를 이용하여 진공 농축하였다.

⑥ 농축 후 플라스크 내 잔류물을 20㎖ 50% MeOH에 녹여 0.45㎛ 멤브레인 필터(membrane filter)로 여과하여 상층액과 침전물을 분리하고, 침전물은 건조하여 분말화하였다.

1-2. 실험 결과

하기의 [표 2]는 홍삼전분 발효 전후의 진세노사이드 함량을 비교한 것이다.

진세노 사이드	대조군		Saccharomyces cerevisiae 발효군		Aspergillus oryzae 발효군		Bacillus subtillus 발효군
구분	상층액	분말	상층액	분말	상층액	분말	상층액	분말
Rg1	0.43	0.13	0.46		0.28		0.44
Rg	1.10	0.20	0.89		0.65		2.35
Rf	0.43	0.21	0.36	0.14	0.59	0.19	0.14
Rb1	0.94	0.21	0.77	0.19	0.69	0.27	1.35
Rg2	0.36
F4		0.35	0.55	0.29		0.50
Rb2	0.47		0.40			0.23	1.15
Rb3
Rd	0.26		0.54		0.33	0.34	0.96
Rg6
F4					0.18		0.12
Rg3					0.21		0.56

(단위 : ug/g)

미량 진세노사이드인 Rd, F4, Rg3 위주로 데이터를 살펴보면 다음과 같다.

진세노사이드 Rd의 분석 결과, 대조군, S. cerevisiae 발효군, A. oryzae 발효군의 상층액에서는 Rd의 함량이 각각 0.26 ug/g, 0.54 ug/g, 0.33 ug/g였으며, B. subtillus군에서는 0.96 ug/g였다.

대조군, S. cerevisiae 발효군 및 B. subtillus 발효군의 분말에서는 Rd의 함량이 나타나지 않았으며, A. oryzae 발효군의 분말에서는 0.34 ug/g였다.

진세노사이드 F4의 분석 결과, 대조군, S. cerevisiae 발효군의 상층액에서 F4의 함량이 나타나지 않았으며, A. oryzae 발효군 및 B. subtillus 발효군의 상층액에서는 F4의 함량이 각각 0.18 ug/g, 0.12 ug/g였다.

대조군, S. cerevisiae 발효군, A. oryzae 발효군 및 B. subtillus 발효군의 분말에서는 F4의 함량이 나타나지 않았다.

진세노사이드 Rg3의 분석 결과, 대조군, S. cerevisiae 발효군의 상층액에서는 Rg3의 함량이 나타나지 않았으며, A. oryzae 발효군, B. subtillus 발효군에서는 각각 0.21 ug/g, 0.56 ug/g였다.

분말의 Rg3 함량은 대조군, S. cerevisiae 발효군, A. oryzae 발효군, B. subtillus 발효군을 통틀어 어떤 군에서도 나타나지 않았다.

정리하여 보면, 실험군인 S. cerevisiae 발효군, A. oryzae 발효군, B. subtillus 발효군과 대조군의 상층액과 분말을 비교했을 때 진세노사이드 Rd, F4, Rg3 모두 실험군에서 더 높은 함량이 나타났다.

이로써, 전통발효균 또는 효모를 배양하여 발효하는 과정이 미량 진세노사이드를 증진시킨다는 결론을 도출할 수 있다.

실험예 2. 에탄올 숙성 여부에 따른 미량 진세노사이드 함량 증진율 비교

2-1. 실험 과정

에탄올 숙성 여부에 따른 미량 진세노사이드 함량의 증진율 비교 과정은 다음과 같다.

(1) 에탄올 숙성 과정을 거치지 않은 홍삼전분 시료의 제조

제조예 1에 기재된 사항을 이용하여 제조한 시료를 이용하였다.

(2)에탄올 숙성을 거친 홍삼전분 시료의 제조

제조예 1 및 제조예 3에 기재된 사항을 이용하여 제조한 시료를 이용하였다.

(3) 미량 진세노사이드의 함량 측정

(1)에탄올 숙성을 거치지 않은 홍삼전분 시료와 (2)에탄올 숙성을 거친 홍삼전분 시료의 미량 진세노사이드의 함량을 측정하였다. 미량 진세노사이드의 함량 측정은 실험예 1과 동일하게 실행되었다.

2-2. 실험 결과

하기의 [표 3]은 대조군, 에탄올 숙성군, S. cerevisiae 발효군, S. cerevisiae 발효 후 에탄올 숙성군, A. oryzae 발효군, A. oryzae 발효 후 에탄올 숙성군, B. subtillus 발효군, B. subtillus 발효 후 에탄올 숙성군의 미량 진세노사이드의 함량을 비교한 결과이다.

진세노 사이드	대조군	에탄올 숙성군	S. cerevisiae 발효군	S. cerevisiae 발효 후 에탄올 숙성군	A. oryzae 발효군	A. oryzae 발효 후 에탄올 숙성군	B. subtillus 발효군	B. subtillus 발효 후 에탄올 숙성군
Rg1	0.43	0.43	0.46	0.47	0.28	0.30	0.44	0.45
Rg	1.10	1.12	0.89	0.90	0.65	0.66	2.35	2.37
Rf	0.43	0.43	0.36	0.36	0.59	0.61	0.14	0.15
Rb1	0.94	0.95	0.77	0.79	0.69	0.71	1.35	1.35
Rg2	0.36	0.38
Rc			0.55	0.57
Rb2	0.47	0.48	0.40	0.41			1.15	1.16
Rb3
Rd	0.26	0.27	0.54	0.56	0.33	0.34	0.96	0.99
Rg6
F4					0.18	0.19	0.12	0.14
Rg3					0.21	0.22	0.56	0.58

(단위 : ug/g)

본 실험에서도 미량 진세노사이드인 Rd, F4, Rg3 위주로 데이터를 살펴보면 다음과 같다.

진세노사이드 Rd의 분석 결과, 대조군, 에탄올 숙성군, S. cerevisiae 발효군 및 S. cerevisiae 발효 후 에탄올 숙성군, A. oryzae 발효군, A. oryzae 발효 후 에탄올 숙성군, B. subtillus 발효군, B. subtillus 발효 후 에탄올 숙성군에서 Rd의 함량이 각각 0.26 ug/g, 0.27 ug/g, 0.54 ug/g, 0.56 ug/g, 0.33 ug/g, 0.34 ug/g, 0.96 ug/g, 0.99 ug/g였다. 에탄올 숙성 과정을 거쳤을시 Rd의 함량이 0.01~0.03 ug/g 증진되었음을 알 수 있다.

진세노사이드 F4의 분석 결과, 대조군, 에탄올 숙성군, S. cerevisiae 발효군 및 S. cerevisiae 발효 후 에탄올 숙성군에서 F4의 함량이 나타나지 않았으며, A. oryzae 발효군, A. oryzae 발효 후 에탄올 숙성군, B. subtillus 발효군, B. subtillus 발효 후 에탄올 숙성군에서는 F4의 함량이 각각 0.18 ug/g, 0.19 ug/g, 0.12 ug/g, 0.14 ug/g였다. 발효 과정과 발효 후 에탄올 숙성 과정을 거쳐 F4의 함량이 증진되었음을 알 수 있었다.

진세노사이드 Rg3의 분석 결과, 대조군, 에탄올 숙성군, S. cerevisiae 발효군 및 S. cerevisiae 발효 후 에탄올 숙성군에서는 Rg3의 함량이 나타나지 않았다.

A. oryzae 발효군, A. oryzae 발효 후 에탄올 숙성군, B. subtillus 발효군, B. subtillus 발효 후 에탄올 숙성군에서 Rg3의 함량이 각각 0.21 ug/g, 0.22 ug/g, 0.56 ug/g, 0.58 ug/g였다. 에탄올 숙성 과정을 거쳤을시 Rg3의 함량이 0.01~0.02 ug/g 증진되었음을 알 수 있다.

정리하여 보면, 전통발효균 또는 효모를 배양하여 발효한 군(S. cerevisiae 발효군, A. oryzae 발효군, B. subtillus 발효군) 및 전통발효균 또는 효모를 배양하여 발효한 후 에탄올을 가하여 숙성한 군(S. cerevisiae 발효 후 에탄올 숙성군, A. oryzae 발효 후 에탄올 숙성군, B. subtillus 발효 후 에탄올 숙성군)을 비교했을 때, 진세노사이드 Rd, F4, Rg3 모두 전통발효균 또는 효모를 배양하여 발효한 후 에탄올 숙성한 군에서 더 높은 함량이 나타났다.

이로써, 전통발효균 또는 효모를 배양하여 발효한 후 에탄올 숙성하는 과정이 미량 진세노사이드를 증진시킨다는 결론을 도출할 수 있다.

실험예 3. 건조 방법에 따른 미량 진세노사이드의 손실도 비교

3-1. 실험 준비

실험예 1의 홍삼전분 시료 준비 과정과 동일하게 실행되었다.

3-2. 실험 과정

(1) 홍삼전분 시료의 건조

실험예 1의 과정으로 제작된 홍삼전분 시료를 각각 음건조, 동결건조, 원적외선건조, 열풍건조, 분무건조, 초단파건조 방법을 이용하여 80℃에서 건조시켰다.

(2) 미량 진세노사이드의 함량 측정

미량 진세노사이드의 함량 측정은 실험예 1과 동일하게 실행되었다.

3-3. 실험 결과

하기의 [표 4]는 홍삼전분을 6가지 방법으로 건조하여 건조 방법에 따른 미량 진세노사이드의 손실도를 비교한 결과이다.

건조 방법명	건조 전 Rd의 함량	건조 후 Rd의 함량	건조 전 F4의 함량	건조 후 F4의 함량	건조 전 Rg3의 함량	건조 후 Rg3의 함량
양건조	1.04	0.99	0.78	0.74	0.70	0.63
피막건조	1.08	1.04	0.80	0.75	0.65	0.58
포말건조	1.09	1.03	0.75	0.69	0.68	0.61
열풍건조	1.05	1.02	0.79	0.73	0.71	0.65
원적외선건조	1.06	1.04	0.78	0.76	0.73	0.70
진공동결건조	1.01	0.96	0.76	0.72	0.69	0.64

(단위 : ug/g)

건조 방법에 따라 미량 진세노사이드의 함량을 비교하였으므로 건조 방법명을 따서 각 군을 양건조군, 피막건조군, 포말건조군, 열풍건조군, 원적외선건조군, 진공동결건조군으로 지칭하였다.

실험 결과, 양건조군의 건조 전후 Rd의 함량차는 0.05 ug/g였으며, 건조 전후 F4의 함량차는 0.04 ug/g, 건조 전후 Rg3의 함량차는 0.07 ug/g이었다.

피막건조군의 건조 전후 Rd의 함량차는 0.04 ug/g였으며, 건조 전후 F4의 함량차는 0.05 ug/g, 건조 전후 Rg3의 함량차는 0.07 ug/g이었다.

포말건조군의 건조 전후 Rd의 함량차는 0.06 ug/g였으며, 건조 전후 F4의 함량차는 0.06 ug/g, 건조 전후 Rg3의 함량차는 0.07 ug/g이었다.

열풍건조군의 건조 전후 Rd의 함량차는 0.03 ug/g였으며, 건조 전후 F4의 함량차는 0.06 ug/g, 건조 전후 Rg3의 함량차는 0.06 ug/g이었다.

원적외선건조군의 건조 전후 Rd의 함량차는 0.02 ug/g였으며, 건조 전후 F4의 함량차는 0.02 ug/g, 건조 전후 Rg3의 함량차는 0.03 ug/g이었다.

진공동결건조군의 건조 전후 Rd의 함량차는 0.05 ug/g였으며, 건조 전후 F4의 함량차는 0.04 ug/g, 건조 전후 Rg3의 함량차는 0.05 ug/g이었다.

이로써, 건조시 원적외선건조방법이 미량 진세노사이드의 손실을 가장 감소시킨다는 결론을 도출할 수 있다.

Claims

전통발효균 또는 효모를 배양하는 단계; 배양된 전통발효균 또는 효모를 홍삼전분에 접종하는 단계; 접종한 전통발효균 또는 효모를 이용하여 홍삼전분을 발효하는 단계; 및 발효된 홍삼전분에 에탄올을 가하여 숙성하는 단계를 포함하되,
상기 전통발효균은 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtillus) 및 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)이며,
상기 전통발효균 접종시 진세노사이드 Rd, F4 및 Rg3의 함량을 증가시키고 효모 접종시 진세노사이드 Rd의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 홍삼전분의 제조 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
원적외선으로 건조하는 단계; 및
건조 후 분말화하는 단계를 추가로 포함하는, 홍삼전분의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 3에 기재된 제조 방법으로 제조된 홍삼전분.
청구항 4에 기재된 홍삼전분에 식품학적으로 허용 가능한 첨가제를 추가한 식품 조성물.