KR101429272B1 - 인삼 유효성분의 추출방법 - Google Patents

인삼 유효성분의 추출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인삼의 주요 유효성분인 사포닌 및 우수한 기능성을 가진 불용성 다당체 등 다양한 유효성분들을 높은 수율로서 추출할 수 있는 추출방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 가압열수를 용매로 이용함으로서 종래의 추출 방법에서는 미활용 되는 성분을 포함하여 다양한 유효성분을 고수율로 추출할 수 있는 방법이다. 본 발명의 방법을 이용하는 경우 인삼의 불용성 유효성분들을 가용화시켜 한 번에 추출할 수 있어 추출물은 유효성분의 함량이 높고 향미가 우수하여 인삼 기능성 식품 및 기호식품 소재로서의 활용이 가능하다.

Description

인삼 유효성분의 추출방법{Methods for Extracting Active Ingredients from Ginseng}
본 발명은 인삼 유효성분의 추출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증가된 수율로 인삼 유효성분을 추출하는 방법에 관한 것이다.
인삼, 황기, 맥문동과 같은 한방생약 원료는 그 기능을 인정받아 범용적으로 질병의 완화, 치유 등의 목적으로 널리 사용되고 있으며, 그 중 인삼은 오랜 세월 동안 극동에서 가장 고귀한 생약재료로 사용되어 왔다. 인삼은 수삼, 백삼, 홍삼, 산삼, 장뇌, 미삼, 원삼 및 태극삼 등을 모두 포함하는 가장 넓은 개념이다. 장구한 이용의 역사를 통하여 수많은 의서에 인삼의 약효가 수록되어 있고 오늘날에도 건강기능식품 중에서 부동의 1위를 차지하고 있는 우리나라의 대표적인 건강기능성 식품이다. 최근 식생활의 서구화와 생활수준의 향상 및 웰빙의식이 보편화되면서 소비자들의 식품선택이 다양화, 고급화, 건강지향화로 나타나고 있다. 따라서 우리나라의 대표적인 건강가능성 식품인 인삼제품에 대해 더욱 다양한 제품에 대한 개발수요가 높아질 것으로 예상된다.
인삼에는 일반성분으로 탄수화물 50-70%, 조단백질 10-15%, 조사포닌 3-8%, 회분 3-7%가 함유되어 있고, 주요 생리활성 성분으로는 사포닌, 페놀성 성분, 폴리아세틸렌 성분, 알칼로이드 성분, 다당체 등이 알려져 있다. 그 중에서 가장 대표적인 약리성분은 식물체의 여러 사포닌 중 인삼 사포닌만을 특별하게 구분하여 명명한 "진세노사이드(ginsenoside)"라 불리 우는 인삼 사포닌이다. 인삼 사포닌은 당부분(glycone)과 비당부분(aglycone)으로 구성된 배당체로서 최근까지 30여종이 분리되어 그 구조가 구명되어 있다.
인삼가공제품 원료로 사용되는 가용성 성분 추출물(이하, “인삼엑스분”이라 함)은 4년근 이상의 인삼근을 물 또는 알코올을 용매로 사용하여 90℃ 이하의 온도에서 추출하도록 규정 되어 있다. 진세노사이드 등 가용성 인삼성분을 추출하기 위한 전통적인 추출방법에서는 원료의 5-6배 량의 에탄올(70% 이상) 또는 물을 용매로 사용하여 90℃에서 8시간 씩 추출을 3~5회 반복한다. 홍삼, 백삼 등은 조직이 매우 단단하기 때문에 물이 조직 깊숙이 침투하여 유효성분을 충분히 추출하기 어려워 추출하는데 오랜 시간이 소요되며, 추출효율이 낮다. 따라서 인삼엑스분에는 원형삼의 약효성분 및 그 이외의 인체에 유용한 성분이 단지 일부만이 함유되어 있고, 대부분 추출박으로 버려진다. 이와 같은 비경제적인 추출방법의 개선이 오래전부터 요구되어 왔다. 최근 인삼의 유효성분으로서 진세노사이드 외에 알코올 불용성인 여러 가지 다당체, 특히 산성다당체의 효능이 밝혀지고 있다. 50% 이상의 에탄올을 용매로 사용하면 사포닌 이외 약리효능이 밝혀진 산성다당체는 거의 추출되지 않는다. 산성다당체를 추출하기 위해서는 열수(80℃)를 사용하여야 효과적인데 이때 20% 정도를 차지하는 전분이 호화되어 함께 용출되므로 복잡한 후처리공정이 필요해진다.
더욱이 국내 인삼 가공업계에서는 인삼엑스분 제조용 원료로서는 유용성분(사포닌 등)의 함량이 높고 가격이 비교적 저렴한 미삼(fine root)류를 대부분 사용하고 있다. 미삼류는 본근보다 사포닌 함량이 3~4배 높으나 미삼의 대부분은 껍질이 차지하고 있고 세포벽의 결합구조가 매우 치밀하고 견고하여 열수추출 하는 경우 추출수율이 낮아 인삼유효성분의 실제적인 이용율은 매우 낮다. 따라서 미삼의 세포벽을 수용화한다면 사포닌 뿐 아니라 산성다당체의 추출율을 현저히 증가시킬 수 있다. 아울러 인삼에 함유된 약 20%의 전분을 가수분해하여 저분자화 할 수 있다면 인삼엑스분의 농축, 냉각, 저장 등 후처리 가공공정이 매우 단순화 될 수 있다.
인삼으로부터 다양한 유효성분의 추출수율을 향상시키기 위하여 상술한 전통적인 추출방법 이외에 팽화(puffing), 압출(extrusion), 초고압처리, 효소가수분해, 초음파추출, 이산화탄소를 이용한 초임계추출방법 등이 연구되었다. 압출성형공정은 압출성형 할 때 발생하는 고온, 고압, 높은 전단력에 의하여 세포벽 성분 간의 결합이 이완되면서 수용성 성분의 용해를 용이하게 한다. 인삼의 경우 수삼을 압출성형 한 경우 사포닌 변형체의 특유성분인 Rh2, Rg3, Rh1 및 Rh4 등과 같은 홍삼류 진세노사이드의 전환이 확인된 바 있다. 초음파 추출은 에너지를 용매와 추출대상 시료에 신속히 직접적으로 전달 할 수 있으므로 추출용매의 효율을 높일 수 있으며, 음파진동의 기계적 충격에 의해 세포막이 파괴되어 세포 내용물의 용출을 용이하게 한다. 그러나 산업적으로 적용하기 어려운 문제점이 있다. 한편 이산화탄소를 이용한 초임계추출방법이 사용되기도 한다. 이 방법은 지용성 물질의 추출에는 유용하나 수용성 성분의 추출에는 한계점이 있으며 고가의 공정이다. 다른 시도로는 홍삼을 팽화시켜 조직을 다공질화 함으로서 추출용매의 침투성을 증가시켜 추출수율을 증가시키고자 하였으며, 일부 팽화처리 한 인삼제품이 시판되고 있다.
이와 같이 최근까지 개발된 유효성분의 추출방법들은 주로 인삼 사포닌의 추출에 집중되어 있어 다른 유효성분의 이용 효율은 매우 낮은 실정이므로 인삼이 주는 건강에 이로운 효능을 충분히 얻지 못하며 장기간 힘들여 가꾼 귀중한 인삼을 버리게 되어 제조비용이 비싸져 일반인들이 구매하기에는 부담이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 유기용매를 사용하지 않으면서 또한 고온의 열수로 장시간 추출하지 않고서도 인삼 및 인삼가공부산물로부터 사포닌 이외 불용성 다당체 등 우수한 기능성을 가진 다양한 유효성분들을 단시간에 최대한 추출할 수 있는 추출기술과 가용화 기술 개발이 시급히 요청된다.
홍삼으로부터 유효성분의 추출에 관한 특허로는 대한민국 등록특허 제0517128호 “인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법”에서는 홍삼가공제품 제조 시에 버려지는 각종 약리성분을 효율적으로 회수하기 위하여 물, 에탄올, 석유에테르의 추출용매를 순차적으로 사용하고 추출조건을 변화시키는 추출법을 개시하였다. 대한민국 공개특허 제2010-0018018호 “가공인삼 또는 가공인삼추출물의 제조방법”에서는 인삼에 베타-글루카네이즈(β-glucanase), 펙티네이즈(pectinase), 헤미셀룰레이즈(hemicellulase), 셀룰레이즈(cellulase), 아라비네이즈(arabinase) 및 자일라네이즈(xylanase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 효소를 가하여 인삼을 가수분해시킴으로써 진세노사이드의 함량을 증가시키는 방법이 개시되었다. 대한민국 등록특허 제0970455호 “초고압을 이용한 인삼 추출물의 제조방법”에서는 20 내지 110 MPa의 압력 하에서 인삼으로부터 진세노사이드를 추출하며, 추출 전 또는 추출과 동시에 상술한 효소로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 효소를 가하여 인삼을 가수분해시킴으로써 진세노사이드의 추출 효율을 극대화시킬 수 있는 추출방법이 개시되었다.
홍삼으로부터 유효성분의 추출 이외 홍삼박으로부터 유효성분의 추출과 관련된 특허로는 대한민국 등록특허 제1997-0008129호 “인삼 또는 알코올추출 인삼박으로부터 산성 다당체를 분리하는 방법”에서는 인삼이나 인삼박을 40-100℃의 온수로 추출하고 추출액에 알코올을 가하여 알코올 농도 60% 이상으로 유지하여 산성 다당체를 침전시키고 침전된 산성 다당체를 분리하는 방법을 개시하였으며, 또한 온수 추출시 α-아밀레이스, 셀룰레이스 또는 헤미셀룰레이스 같은 효소를 처리하여 산성 다당체의 추출량을 현저히 증가시켰다. 또한 대한민국 공개특허 제2008-0067747호 “홍삼박으로부터 산성 다당체를 추출하는 방법”에 홍삼박으로부터 산성 다당체를 추출하는 방법에 있어서, 홍삼 또는 알코올 추출 홍삼박을 실온 이하의 온도에서 온수 추출한 다음, 원심 분리하여 그 추출액만을 수거하고, 상기 추출액에 알코올을 가하여 침전된 산성 다당체를 분리하는 과정으로 이루어진 홍삼박으로부터 산성 다당체를 추출하는 방법이 개시되어 있다. 또 다른 대한민국 등록특허 제11018989호 “홍삼박을 이용한 홍삼 다당체의 생산방법”에서는 분쇄된 홍삼박을 고온의 물로 추출한 후 알코올 침전 공정을 거치지 않고 백 필터 형태의 프리필터 및 정밀여과를 거쳐 전처리 한 다음, 한외여과 하여 회수한 잔류액을 건조시켜 홍삼 다당체를 수득하는 방법을 개시하였다.
대한민국 등록특허 제0393893호 “인삼박으로부터 수용성 식이섬유를 제조하는 방법”에서는 인삼엑스분 제조시 부산물로 발생되는 인삼박을 L/D비 20-40의 이축 압출 성형기에 투입하여 스크류 속도 150-400 rpm, 시료투입속도 20-60 kg/시간 및 수분함량 15-40%로 유지하면서 압출성형 한 다음 증류수에 상기 압출 성형된 시료를 1-10%(w/v)비율로 첨가하여 30-120분간 교반한 후 5,000-10,000 x g에서 10-30분간 원심분리 하여 얻은 침전물로부터 불용성 인삼 식이섬유를 제조하고, 상등액은 여과하여 이소프로판올을 첨가하여 방치한 후 침전물을 얻고 상기 침전물을 이소프로판올과 아세톤으로 세척하고 상온에서 건조하여 수용성 인삼 식이섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 대한민국 등록특허 제0385913호 “인삼 올리고당 및 그 제조방법”에 (a) 인삼엑스분을 추출한 다음 가공부산물로 생산된 인삼박을 수거한 후 상기 인삼박에 잔류하는 수분이나 용매를 가열증발기나 동결건조기를 이용하여 건조하고 분쇄하여 인삼박을 제조하는 단계; (b) 상기 상기 (a)단계의 인삼박에 다당류 가수분해 효소인 셀룰라제, 헤미셀룰라제, 펙티나제를 동량씩 혼합한 혼합효소를 1:1-1:0.001의 중량비로 첨가한 후 30-60℃에서 30분-6시간 동안 교반하여 인삼박 내의 다당류를 가수분해하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 효소처리 시료를 100℃에서 10-30분간 가열하여 효소를 불활성화 한 다음 5,000-10,000 × g에서 10-30분간 원심분리하여 상등액으로부터 수용성 인삼 올리고당 용액을 획득하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 원심분리 후 얻어진 상등액을 여과한 후 한외여과기를 이용하여 분자량 500-5,000의 한외여과막에 순차적으로 통과시킨 후 분자량별로 분획하여 건조함으로써 인삼 올리고당을 제조하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 인삼 올리고당 제조방법이 개시되어 있다.
인삼의 유효성분의 이용을 증대시키면서 소비자들이 먹기 편하도록 편리성을 증진시킬 목적으로 홍삼을 압출, 볶음 및 팽화 처리한 즉석 홍삼차 내지 침출홍삼차 제법에 대한 여러 가지 특허가 출원되었다. 대한민국 등록특허 제600408호 “침출차용 볶음홍삼 조분말 및 그의 제조방법”을 비롯하여 여러 특허에서는 홍삼절편을 증습한 후 그대로 또는 분쇄하여 볶음처리에 의한 침출인삼차 제조법을 개시하였다. 또한 홍삼을 절단한 다음 증숙하고 이를 밀폐된 퍼핑기(puffing)에서 열과 압력을 가하여 팽화시켜 다공질화 한 후 분말 또는 그릿츠로 분쇄하는 방법을 근간으로 하는 유사한 특허(대한민국 등록특허 제0715902호, 대한민국 등록특허 제710695, 대한민국 등록특허 제1143616호)가 다수 등록되었다
본 발명에서는 이와 같은 기술적 배경에서 인삼 중에 함유된 유효성분을 최대한 단시간에 추출할 수 있는 추출기술의 개발과 동 기술을 이용하여 미활용 되거나 폐기되고 있는 인삼 및 인삼가공품의 부산물을 기능성 소재로 자원화 하여 일반인들에게 보다 저렴하고 쉽게 접근할 수 있는 기능성 식품 및 기호식품을 제공하고자 한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허 문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 인삼으로부터 주요 유효성분인 사포닌뿐만 아니라 사포닌 외에 우수한 기능성을 가진 불용성 다당체 등 다양한 유효성분들을 추출할 수 있는 기술을 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 가압열수를 용매로 이용함으로서 종래의 추출 방법에서는 미활용 되는 성분을 포함하여 다양한 유효성분을 고수율로 추출할 수 있는 방법을 개발하였다.
상기 방법은 전통적인 추출법에서와 같이 알코올과 같은 유기용매를 사용하지 않고 또한 90℃의 열수로 장시간 추출하지 않고서도 사포닌 이외에도 우수한 기능성을 가진 다양한 유효성분들을 추출 및 가용화시킬 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 인삼 유효성분의 추출방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 방법에 의해 추출된 인삼 유효성분을 포함하는 인삼 추출액을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 방법에 의해 추출된 인삼 유효성분을 포함하는 식품 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 방법에 의해 추출된 인삼 유효성분을 포함하는 건강기능식품을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 인삼 유효성분의 추출방법을 제공한다:
(a) 분쇄된 인삼 원료를 추출 용기에 충진하는 단계;
(b) 용매로서 압력 1-220 bar 및 온도 50-300℃의 가압열수를 이용하여 상기 분쇄된 인삼 원료로부터 유효성분을 추출 또는 가용화하는 단계; 및
(C) 상기 추출용기로부터 인삼 유효성분 추출물을 회수하는 단계.
본 발명자들은 인삼의 주요 유효성분인 사포닌 및 사포닌 외에 우수한 기능성을 가진 불용성 다당체 등 다양한 유효성분들을 추출할 수 있는 기술을 개발하기 위하여 예의연구 노력한 결과, 가압열수를 용매로 이용함으로서 종래의 추출 방법에서는 미활용 되는 성분을 포함하여 다양한 유효성분을 고수율로 추출할 수 있는 방법을 개발함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명의 방법은 온도 50-300℃ 사이의 고온, 고압의 가압열수를 용매로 이용하는 방법으로서 인삼으로부터 유기용매를 사용하지 않고서도 사포닌 이외에도 우수한 기능성을 가진 다양한 유효성분들 또한 가용화하여 추출할 수 있어, 관련 제품의 제조 시간 및 비용이 절감되고 보다 우수한 효능을 얻을 수 있다.
본 명세서의 용어 “인삼 유효성분”은 인삼으로부터 추출될 수 있는 다양한 생리활성성분을 의미한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 인삼 유효성분은 진세노사이드, 폴리사카라이드, 폴리아세틸렌, 페놀성 화합물, 알칼로이드, 탄수화물 및 아미노산으로 구성된 군으로부터 선택되는 최소 1종의 성분을 포함한다. 상기 폴리사카라이드(다당류)는 물에 용해도가 낮아 이용에 제한이 있으며, 인삼제품을 섭취한 후에도 혈중 농도가 낮고 대부분 흡수되지 않고 배설된다. 또한 인삼 제품 제조공정에서 대부분의 다당류는 추출되지 않아 인삼박으로 폐기된다. 최근 인삼의 폴리사카라이드 성분은 조혈과정, 항암면역증강작용, 항종양활성, 혈당강화활성 및 항궤양작용 등 여러 가지 생리활성을 가지고 있는 것으로 밝혀지고 있으며, 효소가수분해법 등의 인삼 폴리사카라이드 추출방법도 활발히 연구되고 있다.
전통적인 인삼 유효성분의 추출방법은 물, 에틸알코올 등의 용매를 이용한 가열추출방법으로서, 이러한 추출방법은 오랜 시간이 소요되며, 추출효율이 낮은 단점이 있다. 본 발명자들은 주요 인삼의 유효성분인 사포닌을 추출하고 남은 인삼박에 많은 유효성분이 잔존하여 있음에도 불구하고 버려지거나 값싼 사료 또는 비료로 이용되고 있어 귀중한 인삼자원의 낭비가 심각한 현실에 착안하여, 인삼을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 추출방법을 개발하였다.
본 발명자들은 인삼의 주요 유효성분인 사포닌 및 사포닌 외에 우수한 기능성을 가진 불용성 다당체 등 다양한 유효성분들을 추출할 수 있는 기술을 개발하기 위하여 예의연구 노력한 결과, 상술한 가압열수의 특성을 이용하여 한 가지 온도 조건에서 뿐만이 아니라 다양한 온도 조건에서 단계적으로 또는 연속적으로 변화시켜 처리함으로써 추출수율을 획기적으로 향상시켰다.
본 발명의 방법을 각각의 단계 별로 상세하게 설명하면 다음과 같다:
단계 (a): 분쇄된 인삼 원료를 추출 용기에 충진하는 단계
본 발명의 추출방법은 우선 인삼을 적절한 형태로 가공하여 추출 용기에 넣는 단계를 포함한다.
본 명세서의 용어 “인삼 원료”는 함은 인삼, 인삼 가공물, 인삼이나 인삼 가공물의 잔류물 또는 가공부산물을 의미하나, 이에 제한되는 것은 아니며 당업계에서 통상적인 기술을 가진 자들이 인삼 유효성분 추출에 사용할 수 있는 모든 원료를 포함한다.
본 발명에서 이용되는 인삼으로는 공지된 다양한 인삼을 사용할 수 있으며, 고려삼(Panax ginseng), 회기삼(P. quiquefolius), 전칠삼(P. notoginseng), 죽절삼(P. japonicus), 삼엽삼(P. trifolium), 히말라야삼(P. pseudoginseng) 및 베트남삼(P. vietnamensis)을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 용어 “인삼이나 인삼 가공물의 잔류물 또는 가공부산물”은 인삼이나 인삼의 가공공정에서 발생되는 불량품, 등외품, 미삼, 파삼, 인삼 음료나 엑스분을 제조하고 남은 잔사 또는 추출박을 의미하나, 이에 제한되는 것은 아니며 당업계에서 통상적인 기술을 가진 자들이 인삼의 유효성분을 추출한 후 남은 잔류물이나 인삼의 가공공정에서 발생되는 모든 잔류물 또는 가공 후의 모든 부산물을 포함한다.
본 발명에서 이용되는 인삼 원료는 당업계의 어떠한 인삼 원료도 포함한다. 바람직하게는, 백삼, 홍삼, 수삼, 흑삼, 미삼, 원삼, 태극삼, 산삼, 장뇌삼, 산양삼 및 인삼 가공물로 구성된 군으로부터 선택된 것이고, 보다 바람직하게는 홍삼 또는 미삼이다.
본 발명에서 상기 인삼 가공물은 당업계의 어떠한 인삼 가공물도 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 인삼 가공물은 상기 인삼 원료를 팽화, 볶음 또는 압출한 인삼 가공물이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 인삼 원료는 인삼 가공부산물, 인삼 추출 잔사 또는 추출박을 포함한다. 본 명세서의 용어 “추출박”은 가용성 성분을 추출하고 남은 찌꺼기를 의미하며, 보다 바람직하게, 상기 추출박은 인삼박이며 가장 바람직하게는 홍삼박이다.
본 발명에서 사용되는 인삼은 재배한 것 또는 시판되는 것 등이 가능하며, 건조, 동결 상태 또는 자연 그대로의 재료들을 적절히 세절하여 사용할 수 있다. 인삼은 조직이 매우 단단하여 물이 조직 깊숙이 침투하여 약리성분을 충분히 추출하기 어려우므로, 용매와의 접촉면적을 최대화하기 위하여 상기 인삼을 분쇄 또는 절단하여 적당한 크기로 만든다.
인삼 원료로서 건조인삼을 사용하는 경우, 건조인삼은 조직이 매우 단단하여 절단이나 분쇄하기 어려우므로 건조인삼을 상압에서 포화증기로 5-15 분간 쪄 수분함량을 15% 내외로 증가시킨다. 증습된 홍삼을 0.2-0.5 cm 두께로 세절하고 다시 메쉬로 분쇄하여 이를 추출 용기에 충진한다.
인삼원료로서 홍삼박, 미삼 등의 가공부산물을 사용하는 경우에는 습식분쇄기를 이용하여 적절한 크기로 파쇄 한다.
단계 (b): 가압열수에 의한 인삼 유효성분의 추출 또는 가용화 단계
이어, 단계 (a)의 추출 용기에 용매로서 가압열수를 가한 후 교반하면서 인삼의 유효성분을 추출 또는 가용화한다.
본 명세서의 용어 “가압열수(pressurized hot water)”는 25℃(상온)보다 높은 온도에서 임계점 374℃ 사이의 가압된 액체상태의 열수를 의미한다. 물은 온도와 압력 조건에 따라 고체, 액체, 기체 상태가 되며, 임계점(T=374℃, P=221 bar) 이하의 상태에서는 압력이 포화증기압보다 높으면 고온일지라도 액체 상태를 유지한다. 예컨대, 1 bar에서 물은 100℃에서 끓어 증기가 되지만, 압력이 1 bar 보다 높은 예컨대 10 bar에서는 물은 100℃에서 끓지 않고 액체 상태를 유지한다. 본 발명의 추출방법의 가장 큰 특징은 상기 가압 열수를 용매로 사용하여 종래에는 식품 조성물로 이용할 수 없었던 인삼박으로부터 인삼의 유효성분을 추출할 수 있어 결과적으로 인삼 원료로부터 인삼 유효성분의 총 추출 수율을 현저히 향상시킨 점이다.
가압열수를 추출용매로 이용하는 가장 중요한 이유는 물의 유전상수(dielectric constant)가 온도에 따라 크게 변하기 때문이다. 물은 25℃에서 유전상수가 78.3으로 매우 강한 극성용매(polar solvent)이지만, 온도가 증가할수록 극성이 점차 감소하여 메탄올 또는 에탄올과 같은 유기용매와 같은 거동을 하게 된다. 예컨대 적절히 압력을 가해주어 액체 상태를 유지하면서 물을 100℃로 가열하면 유전상수는 55.7로 감소하며, 150℃에서는 물과 알코올을 50:50으로 혼합한 용액의 유전상수와 같은 유전상수를 가지고 230℃에서는 순수한 메탄올의 유전상수와 같은 값인 33으로 감소되며, 275℃로 가열하면 에탄올의 유전상수 24와 거의 동일한 값이 된다. 따라서 유기분자는 온도가 증가할수록 물에 대한 용해도가 급속히 증가하며 일반적으로 불용성인 것으로 생각되는 물질도 잘 용해될 수 있다. 이와 같은 특성을 이용하여 가압열수의 온도와 압력을 적절히 조절함으로서 원하는 유전상수를 얻을 수 있으며, 유기용매를 사용하지 않고 주어진 원료로부터 목적하는 극성물질 또는 비극성 물질을 효율적으로 추출할 수 있다.
가압열수의 또 하나의 특징은 이온곱(ion product)이 매우 크다는 점이다. 이것은 가압열수의 수소이온(H) 및 수산화이온(OH)의 농도가 높다는 것을 의미하며, 가압열수는 강력한 산 또는 염기 촉매로서 사용될 수 있다는 것을 시사한다. 따라서 가압열수는 우수한 가수분해 능력을 가지고 있어 단백질, 탄수화물, 지방 등이 분해되어 저분자화 된다. 이와 같은 가압열수의 촉매로서의 특성을 이용하여 인삼, 인삼가공품 또는 그 부산물을 저분자로 가수분해하여 유용물질을 용출시킬 수 있다.
본 발명에서 가압열수의 또 하나의 장점은 고온 고압에서 액체상태 물은 확산속도가 빨라 추출효율이 증가한다는 점이다. 가압열수추출은 지나친 열에 노출되지 않고 단시간에 추출함으로서 유효성분의 열에 의한 손상을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 가압열수는 압력 1-220 bar 및 온도 50-300℃의 가압열수이고, 보다 바람직하게는 압력 1-220 bar 및 온도 100-280℃, 보다 더 바람직하게는 압력 1-220 bar 및 160-260℃이고, 보다 더욱 더 바람직하게는 압력 10-220 bar 및 200-260℃이며, 가장 바람직하게는 압력 15-220 bar 및 210-250℃의 가압열수이다. 상기 인삼 원료와 혼합하는 가압열수의 양은 바람직하게는 인삼 원료 무게의 1-10배이며, 보다 바람직하게는 후처리 공정을 고려하여 2-5배이다.
본 명세서에서 용어 “bar”는 압력의 단위이다. 국제단위계에서 압력의 단위는 "Pa(pascal)"이나 Pa은 단위가 너무 작아 불편하므로 bar를 자주 사용하며, 1 bar = 1 x 105 Pa이다. 지금까지 관습적으로 널리 사용되었던 1 기압(atm)은 약 1 bar와 같으며, 정확하게는 1 atm = 1.01325 bar에 해당한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 온도 조건은 크게 세 가지 방식으로 설정할 수 있다: 일정 온도, 여러 온도 단계 및 연속적 온도 변화.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 단계 (b)는 압력 1-220 bar 및 50-300℃ 사이의 일정한 한 온도 조건에서 추출한다.
택일적으로, 상기 단계 (b)는 압력 1-220 bar 및 온도 50-300℃의 범위에서 여러 온도 단계별로 나누어 실시한다. 보다 바람직하게는, 온도를 단계적으로(stepwisely)으로 변화(바람직하게는, 상승)시키면서 인삼의 유효성분을 추출한다. 이는 온도에 따라 가압열수의 유전상수와 이온곱이 변하기 때문에 인삼원료의 종류나 추출목적에 따라 각 온도 단계별로 조성이 다른 인삼의 유효성분을 효율적으로 수득할 수 있기 때문이다. 예컨대, 가압열수의 추출용매로서의 기능을 최대한 이용하여 열에 불안정한 고가의 유효성분을 최대한 추출하는 단계, 가압열수의 가수분해능을 이용하여 불용성 고분자 성분을 저분자화 하여 가용화시키는 단계 및 고온과 고압조건에서 향미를 생성시키는 단계로 구분하여 처리할 수 있다.
본 발명의 방법의 단계 (b)에서의 온도 설정에 대한 세 번째 구현예에 따르면, 단계 (b)는 압력 1-220 bar 및 온도 50-300℃의 범위에서 온도를 연속적(continuously)으로 변화(바람직하게는, 상승)시키면서 인삼의 유효성분을 추출한다.
본 발명의 단계 (b)에서 추출 시간은 특별하게 제한되지 않는다. 바람직하게는, 단계 (b)의 추출을 1-60분간 지속하고, 보다 바람직하게는 각종 유효성분의 파괴를 최소화하기 위하여 5-30분간 지속한다.
단계 (C): 추출용기로부터 추출물의 회수
상기 단계 (b)의 추출용기에서 일정한 시간추출을 종료한 후 추출용기의 추출물을 추출액 저장용기로 배출시킨다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 추출용기의 하부에 금속망, 여과포 또는 여과지를 장착하거나 배출관에 라인필터(line-filter)를 설치하여 추출액만 저장용기로 이송 또는 고형분을 포함하여 추출물 전체를 저장용기로 배출시킬 수 있다. 배출된 추출액 또는 추출물 전체는 추가적으로 여과 또는 원심분리 한 후 인삼 유효성분 추출액은 수분함량 20% 내지 50%로 농축될 수 있으며, 이 농축액은 동결건조분말로서 제조될 수 있다.
상기 후처리 공정은 당업계에 공지된 다양한 방법을 통하여 실시할 수 있으며, 바람직하게는 감압농축에 따라 실시할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 방법으로 추출된 인삼 유효성분을 함유하는 인삼 추출액을 제공한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 방법으로 추출된 인삼 유효성분을 함유하는 추출액, 고형분 전체 또는 일부를 함유한 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 예컨대, 건강식품으로는 홍삼의 추출물을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있으며 파우더, 캅셀, 연질캅셀, 정제, 껌 및 점착 타입 액제 조성물의 형태로 제조하여 섭취할 수도 있다. 또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치즈 등), 식용식물유지, 마가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품 및 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 인삼 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물에는 상기 주요성분 이외에도 보조성분(비타민 B, C, E, 베타카로틴 등), 미네랄 함유 화합물(Ca, Mg, Zn 등), 인지질(레시틴 등), 말톨, 올리고당 및 아미노산 등을 사용할 수 있으며, 이 중에서도 2 내지 3 성분을 혼합하여 사용하면 생체 활성효과를 보강할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
또한, 상기 성분 이외에도 공지의 첨가제로서 미각을 돋우기 위하여 매실, 레몬향, 파인애플향 또는 허브향과 같은 천연향료나 천연과즙, 클로르필린(Chlorophyllin), 플라보노이드(Flovonoid) 등의 천연색소, 감미 성분인 과당, 벌꿀, 당알코올, 설탕 및 산미제인 구연산, 구연산나트륨을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 외의 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 및 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일 주스, 과일 주스음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하지 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 방법으로 추출된 인삼 유효성분을 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
상기 건강기능식품은 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 예컨대 간편하게 홍삼의 유효성분을 음용할 수 있는 기능성 즉석홍삼차를 제공할 수 있다. 최근 건강에 대한 관심 고조로 녹차, 허브차 등과 같이 몸에 좋은 침출차에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이나 우리나라의 대표적인 기능성 식품인 홍삼의 경우 조직이 단단하여 100℃ 정도의 물에서 장시간 추출하지 않는 한 녹차 등과 같이 간편하게 단시간에 홍삼에서 바로 유효성분을 추출하여 음용할 수 없다. 따라서 열수로 장시간 추출하여 농축한 홍삼 농축액에 유당, 포도당 등의 부형제를 넣고, 이를 일정한 과립 형태로 성형하고 건조한 홍삼 과립을 즉석 홍삼차로 사용해 왔다. 상기 홍삼농축액 과립은 고가이고 첨가물 등에 의하여 홍삼 고유의 은은한 향미를 잃어버린다.
본 발명자들은 홍삼을 가압열수로 추출할 때 처리조건을 보다 고온, 고압으로 이동시키면 불용성 고형물의 가용화와 동시에 커피와 유사한 바람직한 향취미가 생성되며 인삼의 유효성분은 거의 파괴되지 않음을 발견하였다. 구체적으로 180℃/10 bar-240℃/34 bar 범위의 가압열수를 이용하여 홍삼을 추출하면 홍삼의 추출수율이 현저히 향상되는 동시에 향미가 우수한 추출물을 얻을 수 있다. 가압열수의 처리강도에 따라 성분의 양적 및 질적인 변화가 생기며, 처리조건이 적절하면 볶은 향이 나타나고 좋은 맛도 생기지만 처리조건이 강해지면 산미와 쓴맛이 강해진다. 260℃/47 bar 이상에서는 탄화된 냄새가 발현된다.
본 발명은 직화가 아니라 고온의 열수에 의한 고른 볶음효과를 가져올 뿐만 아니라 단시간 처리로 유효성분의 과도한 손실을 방지하는 역할도 한다. 본 발명에서는 강한 볶은 향을 발현할 필요가 있을 경우 기지의 방법으로 퍼핑 또는 볶음 처리한 인삼을 추출원료로 사용 할 수도 있다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 인삼의 주요 유효성분인 사포닌 또는 사포닌 외에 우수한 기능성을 가진 불용성 다당체 등 다양한 유효성분들을 높은 수율로서 추출할 수 있는 추출방법을 제공한다.
(b) 본 발명의 방법은 인삼 중의 고분자 물질을 가용화시킴으로서 종래의 추출 방법으로는 대부분 미활용 되거나 폐기되고 있는 인삼 및 인삼가공품의 부산물(예컨대, 미삼 및 추출박)로부터 유효성분을 최단시간에 고수율로 추출할 수 있어 관련 제품의 제조 시간 및 비용이 절감된다.
(c) 본 발명의 방법을 이용하는 경우 가압열수의 온도를 단계적으로 또는 연속적으로 변화시켜 처리함으로서 인삼의 유효성분의 조성이 다른 추출물을 선택적으로 얻을 수 있어 특정 기능성 제품의 생산이 가능하다.
(d) 또한 본 발명의 방법에 의해 추출된 인삼 유효성분을 포함하는 인삼 제품은 미활용 유효성분의 함량이 높고 향미가 우수하여 새로운 인삼 기능성 식품 및 기호식품 소재로서의 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 방법에서 이용된 가압열수 추출장치를 나타낸 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.
실시예 1: 홍삼으로부터 유효성분의 추출수율 향상
시중에서 구입한 6 년근 홍삼을 온수로 가볍게 씻은 후 가정용 찜통을 사용하여 10분간 증기로 가열하였다. 이를 작두로 두께 약 1 mm로 절단하여 절편을 제조한 다음, 상기 홍삼 절편을 분쇄하고 20 메쉬(mesh)로 채질하여 20 메쉬를 통과한 홍삼 분말입자를 추출 원료로 사용하였다.
상기 분쇄된 홍삼분말 200 g을 도 1의 추출용기에 넣고 추출용기를 밀봉하였다. 다음 열수용기의 90℃로 예열한 열수 1.0 L를 추출용기에 공급하고 교반기를 20 rpm으로 서서히 교반시키면서 급속히 온도를 160℃로 상승시켰다. 추출용기의 온도가 160℃에 도달했을 때 가열을 중단하고 5분 후에 추출용기의 추출물을 추출액 저장용기로 배출시켰다. 이때 압력이 고압에서 대기압으로 급격히 감압되면서 추출물의 온도는 100℃ 부근으로 급속히 감소하였다. 추출액 저장용기의 자켓에 냉각수를 공급하여 추출물을 실온으로 냉각시킨 다음 플라스틱 비이커에 추출액을 수거하였다.
가압열수의 온도/압력이 홍삼의 유효성분의 추출에 미치는 영향을 검토하기 위하여 상술한 방법과 동일 방법으로 추출용기의 온도/압력이 각각 160℃/6 bar, 180℃/10 bar, 200℃/15 bar, 220℃/24 bar 및 240℃/34 bar에 도달했을 때 가열을 중단하고 5분간 유지하여 추출실험을 반복하였다.
추출이 종료된 후 비이커에 수거한 각 추출액의 상태(외관, 냄새 등)를 확인하였다. 추출액 200 mL를 취하여 6000 rpm에서 15분 동안 원심분리하고 그 상등액을 회전진공증발기에서 진공증발 시켰다. 이 증발잔사의 건조무게로부터 추출수율을 계산하였다.
총 페놀성 화합물의 함량은 상기 인삼추출액 1 mL에 3차 증류수 9 mL을 첨가한 후 Folin & Ciocalteau's 페놀시약 1 mL를 넣고 혼합하여 실온에서 5분간 반응시켰다. 반응용액에 7% NaCO 용액 10 mL를 넣어 다시 혼합한 다음 3차 증류수로 25 mL로 정용하였다. 이 혼합용액을 23℃에서 2시간 동안 정치한 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도는 갈릭산(gallic acid)의 표준곡선을 이용한 검량선을 작성하여 총 페놀성 화합물의 농도를 계산하였다.
조사포닌 함량은 상기 증발잔사를 증류수 30 mL에 용해시키고 이 혼합물에 디에틸에테르 30 mL를 가하여 지방을 제거하였으며 이 조작을 3회 반복하였다. 수용액층은 물로서 포화시킨 부탄올 30 mL로 3회 추출하였다. 부탄올 용액은 불순물을 제거하기 위하여 30 mL의 증류수로 3회 세척하였다. 세척한 부탄올은 둥근바닥 플라스크에 옮기고 회전진공증발기에서 55℃에서 진공농축한 후 105℃에서 2시간 건조하였다. 얻어진 증발잔사의 무게로 조사포닌 함량을 계산하였다.
한편 가압열수와 추출수율의 비교를 위하여 대조구로 전통적인 방법에 의한 추출 실험을 하였다. 즉, 시료 홍삼분말을 80% 에탄올로 8시간 씩 3회 반복 추출하였다. 이상의 가압열수의 온도가 홍삼으로부터 유효성분의 추출에 미치는 영향을 정리하여 표 1에 나타내었다.
가압열수의 온도/압력이 홍삼추출에 미치는 영향
가압열수의 온도(℃) 가압열수의 압력(bar) 추출수율
(g/100 g건조물)		 총 페놀성화합물
(mg/g건조물)		 조사포닌
(mg/g건조물)
160 6 33.9 13.7 25.1
180 10 39.7 14.4 28.3
200 15 50.1 16.2 33.6
220 24 62.4 19.4 41.9
240 34 60.2 25.9 39.5
대조구 29.7 12.0 21.9
가압열수의 온도/압력이 증가할수록 추출수율도 증가하여 220℃/24 bar에서 가장 높은 62.4%의 수율을 나타내어 전통추출법에 비하여 수율이 1.76배나 현저히 증가하였다. 가압열수의 온도/압력이 240℃/34 bar 이상이 되면 고형분 추출수율은 약간 감소하는 경향을 나타내었는데 이는 고온/고압 조건일수록 가압열수의 분해능이 점진적으로 증가하여 과분해 되기 때문인 것으로 생각된다.
총 페놀성 화합물과 조사포닌 추출량도 추출수율과 비슷한 경향을 보여 240℃/34 bar와 220℃/24 bar에서 각각 농도가 가장 높았으며, 전통추출법의 1.86-2.00배에 달하였다.
실시예 2. 침출 홍삼차의 제조시험
[실시예 1]에서와 동일방법으로 가압열수를 사용하여 홍삼분말을 추출하였다. 이때 가압열수의 온도가 추출엑기스의 향미에 미치는 영향과 침출 홍삼차로서 음용 할 수 있는 조건을 밝히기 위하여 [실시예 1]에서보다 고온영역인 180-260℃ 범위의 가압열수로 처리하였다. 각 온도에서 추출한 추출액은 추출액 저장용기에서 실온으로 냉각시킨 다음 고형분을 함유한 추출물 전체를 1-4 mmHg에서 -38℃ 내지 -40℃의 온도 범위에서 동결건조 하였다.
동결건조 한 홍삼추출물을 티백형태의 인삼침출차 뿐만 아니라 원두커피와 같이 가정용 커피추출기로 추출하여 즉석침출인삼차로 마실 수 있는지를 관능검사와 함께 실시하였다. 상세하게는 각 온도에서 추출한 동결건조홍삼추출물 4 g을 커피여과지에 담고 가정용 커피추출기에서 음용수 200 mL로 추출하였다. 대조구로 시중에서 판매되고 있는 정관장 홍삼정차 용액과 비교하였다.
추출온도 조건을 변화시켜 5개의 품목을 만들고 관능검사를 실시하였다. 180℃/10 bar에서 5분 처리하면 홍삼정차보다 약한 맛이었다. 200℃/15 bar에서 5분 처리하면 홍삼정차보다 약간 강한 맛이었다. 220℃/24 bar에서 5분 처리하면 약한 배전향이 가미된 농후한 맛이 되고 240℃/34 bar에서 5분 처리한 추출액은 배전향을 가진 농후한 엑기스가 되어 제일 품질이 우수하였다. 260℃/47 bar에서 5분 처리한 것은 탄 맛이 나고 색이 매우 진하여 음용하기에는 부적합하였다.
가압열수 홍삼추출물의 관능검사표
품명 온도
(℃)		 압력
(bar)		 시간
(분)		 향기 맛 농담 평가
(순위)		 비고
1 180 10 5 1.2 1.8 1.5 5 약한 홍삼맛
2 200 15 5 1.5 2.7 1.9 3 약간 강한 홍삼맛
3 220 24 5 2.2 3.3 2.6 2 농후한 홍삼맛
4 240 34 5 3.9 4.3 3.4 1 배전향, 농후한 홍삼맛
5 260 47 5 2.1 1.4 4.2 6 약간 탄맛
홍삼정차 - - 2.6 2.5 2.8 4 은은하며 약간 쓴 홍삼맛
* 관능검사원: 10명, 5점 만점
실시예 3. 홍삼박 다당류의 추출
전통적인 홍삼추출공정에서 부산물로 폐기되는 홍삼박 시료를 500 m 크기로 파쇄하였다. 파쇄한 홍삼박 시료 200 g을 [실시예 1]과 동일방법으로 가압열수 추출하였다. 단, 이때 가압열수의 온도/압력은 220℃/24 bar로 고정하고 추출시간을 각각 5, 10, 15 및 20분으로 변화시켜 추출시간이 다당류추출수율에 미치는 영향을 검토하였다.
추출액 저장용기에서 냉각시킨 추출물은 0.45 캐트리지여과기(catridge filter)로 여과하였다. 여과액의 일부를 채취하여 동결건조 한 다음 고형분 수율을 구하였다. 한편 여과한 추출액은 다시 10 kDa의 여과막으로 한외여과(ultrafiltration)하여 그 잔류액(retenate)을 동결건조시켜 다당체 수율로 하였다.
가압열수 추출시간이 다당류 추출수율에 미치는 영향
- 가압열수 추출시간
(추출온도 220℃, 추출압력 24 bar) 		대조구
5분 10분 15분 20분
고형분 수율(%) 53.9 72.3 80.2 65.5 23.5
다당체 수율(%) 55.8 69.5 63.4 43.7 33.6
실시예 4. 미삼으로부터 유효성분의 추출
4년근 건조한 백미삼을 40메쉬로 분쇄하고 분쇄한 백미삼 분말 200g을 실시예 1에서와 동일 방법으로 가압열수 추출하였다. 단 이때 추출용기 하부에 여과지를 깔고 추출은 2단계로 실시하였다. 즉, 제1단계에서는 추출용기에 총 1.0L의 열수를 가하고 180℃/10 bar에서 5분간 추출한 다음 추출액을 배출시키고 제1단계 추출액으로 하였다. 다음 제2단에서는 잔류하여 있는 추출용기의 추출잔사에 다시 동일량의 열수를 가하고 240℃/34 bar에서 10분간 추출하여 제2단계 추출액으로 하였다. 한편 2단계 가압열수 추출법과 추출효율을 비교하기 위하여 대조구로 백미삼 분말을 사용하여 실시예 1과 동일한 전통적인 추출법으로 추출하였다.
추출수율, 조사포닌 함량은 실시예 1에서와 동일 방법으로 구하였으며, 산성다당체 함량은 carbazole sulfuric acid방법으로 분석하였다. 표준검량선 표시물질로 펙틴(pectin)을 사용하였다.
미삼의 가압열수 추출물의 조사포닌과 산성다당체 함량
추출율(%) 조사포닌(%) 산성다당체(%)
가압열수 추출
- 제1단계 추출액		 48.4 8.2 3.4
- 제2단계 추출액 28.7 3.7 5.9
소계 77.1 11.9 9.1
에탄올 추출
- 80%, 80		 23.3 5.1 1.7
미삼의 세포벽을 수용화하여 사포닌 뿐 아니라 산성다당체의 추출율을 현저히 증가시키기 위하여 2단계 가압열수 처리한 결과는 표4와 같다. 현행 인삼엑스분 제조 기술과 동일하게 에탄올을 용매로 사용한 경우 고형분 추출율은 23.3%에 불과하였다. 그러나 가압열수 추출에 의하여 77.1%까지 현저히 향상되었으며, 조사포닌은 추출율이 약 2배, 산성다당체는 약 5배 증가하여 2단 추출법의 우수성이 입증되었다.

Claims (10)

  1. 다음의 단계를 포함하는 인삼 유효성분의 추출방법으로 상기 인삼 유효성분은 진세노사이드, 폴리사카라이드 및 페놀성 화합물을 포함하는 성분인 방법:
    (a) 분쇄된 인삼 원료를 추출 용기에 충진하는 단계;
    (b) 용매로서 온도 및 압력이 180℃/10 bar 내지 240℃/34 bar인 가압열수를 이용하여 상기 분쇄된 인삼 원료로부터 유효성분을 추출하는 단계로서, 상기 가압열수의 압력은 온도가 증가함에 따라 상승하고, 상기 추출은 5-30분간 지속하며, 상기 온도 및 압력 범위에서 (ⅰ) 상기 가압열수의 온도 및 압력을 여러 단계별로 나누어 인삼 유효성분을 추출하거나, 또는 (ⅱ) 상기 가압열수의 상기 온도 및 압력을 연속적으로 변화시켜 인삼 유효성분을 추출하며; 및
    (C) 상기 추출용기로부터 상기 인삼 유효성분 추출물을 회수하는 단계.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 인삼 유효성분은 폴리아세틸렌, 알칼로이드, 탄수화물 및 아미노산으로 구성된 군으로부터 선택되는 최소 1종의 성분을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 인삼 원료는 백삼, 홍삼, 수삼, 흑삼, 미삼, 원삼, 태극삼, 산삼, 장뇌삼, 산양삼 및 인삼 가공물로 구성된 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 인삼 원료는 인삼 잔류물, 인삼 가공부산물, 인삼 추출 잔사 또는 추출박인 것임을 특징으로 하는 방법.
  8. 상기 제 1 항 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법으로 추출된 인삼 유효 성분을 포함하는 인삼 추출액.
  9. 상기 제 1 항 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법으로 추출된 인삼 유효 성분을 포함하는 식품 조성물.
  10. 상기 제 1 항 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법으로 추출된 인삼 유효 성분을 포함하는 건강기능식품.
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