KR101433192B1 - 발효홍삼 추출액의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발효홍삼 추출액의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홍삼(紅蔘)을 발효시킨 후 주정(酒精)이 혼합된 용수에 넣고 열을 가하여 진세노사이드의 함량이 높은 추출액을 제조하여 항산화 효과가 증진되고, 사포닌 성분의 체내(體內) 흡수가 효율적으로 이루어지는 고품질의 홍삼 추출액을 제조할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 생약재의 전체중량에 대해 0.3∼0.8중량％의 소금을 가하고 유산균을 부여하여 발효시킨 다음 가압 증류하여 획득한 추출물을 숙성 발효시키는 1 차 유산균 발효단계, 1차 유산균 발효물에 대해 0.1∼0.5 중량％의 수용성 프로폴리스를 가하고 유산균을 부여하여 발효시키는 2차 유산균 발효단계, 2차 유산균 발효물에 대해 0.5∼2 중량％의 미네랄을 가하고 효모균을 부여하여 발효시키는 3차 효모균 발효단계, 3차 효모균 발효물에 방선균 및 고초균을 접종하고 발효시키는 4차 발효단계, 4차 발효물에 대해 0.05∼1중량％의 글리세린을 첨가하고 고속 분산시켜 균질화시킨 다음 발효시키는 5차 발효단계에 의하여 복합 미생물 발효액을 완성하는 단계; 상기 제조단계에서 완성된 복합 미생물 발효액에 대해 0.01∼0.05중량％의 유기산을 첨가하고, 홍삼(紅蔘)을 발효액에 침지(沈漬)하여 22∼26시간 발효시키는 단계; 발효된 홍삼을 건조실에 넣고 32∼36℃의 열풍을 부여하여 45∼55시간 건조시키는 건조발효 단계; 물65∼75중량％와 주정(酒精) 25∼35중량％를 혼합한 용수(用手)와 건조발효가 완료된 홍삼을 탱크에 투입하되, 용수가 홍삼의 중량비율 8∼12배가 되도록 함께 투입하는 단계; 히터로 탱크를 가열하여 내부온도가 80∼85℃가 유지되도록 하고, 홈삼과 용수에 초음파진동과 미세 기포를 부여하여 5∼8시간 추출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발효홍삼 추출액의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

발효홍삼 추출액의 제조방법{a fermentation red ginseng extract process}
본 발명은 발효홍삼 추출액의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홍삼(紅蔘)을 발효시킨 후 주정(酒精)이 혼합된 용수에 넣고 열을 가하여 진세노사이드의 함량이 높은 추출액을 제조하여 항산화 효과가 증진되고, 사포닌 성분의 체내(體內) 흡수가 효율적으로 이루어지는 고품질의 홍삼 추출액을 제조할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로 홍삼(紅蔘)은 4∼6년근 수삼(水蔘)을 쪄서 말린 붉은 인삼으로 중요 성분은 배당체(glycosides)·인삼향성분(panacen)·폴리아세틸렌계 화합물·함질소성분·플라보노이드·비타민(B군)·미량원소·효소·항산화물질과 유기산 및 아미노산 등이 함유되어 있다.
홍삼은 중추신경에 대해서 진정작용과 흥분작용을 하고, 순환계에 작용하여 고혈압이나 동맥경화의 예방효과가 있으며 조혈작용(造血作用)과 혈당치(血糖値)를 저하시켜 주고, 간을 보호하며, 항염(抗炎) 및 항종양작용(抗腫瘍作用), 방사선에 대한 방어효과 피부를 보호하며 부드럽게 하는 작용을 하며, 홍삼의 효과 중 중요한 것은 어댑토겐(adaptogen:適應素) 효과로서 주위 환경으로부터 오는 각종 유해작용인 누병(淚病), 각종 스트레스 등에 대해 방어능력을 증가시켜 생체가 보다 쉽게 적응하도록 하는 능력이 있음이 과학적으로 입증되고 있다.
홍삼 추출액의 제조는 주로 홍삼을 용수에 넣고, 고온에서 장시간 가열하여 추출하는 방식을 사용하므로 홍삼(紅蔘)을 가열하는 과정에서 필요 이상으로 발생되는 고열(高熱)에 의하여 휘발성이 강한 사포닌 성분과 인삼향성분(panacen)이 증발되는 등의 문제점이 발생되었다.
특히, 단순하게 홍삼(紅蔘)을 가열하여 추출하는 경우에는 홍삼이 갖는 성분 즉, 진세노사이드(사포닌)의 함량을 높여주거나 항산화효과를 증진시키고, 체내 흡수력을 높여줄 수 있도록 하는 효과는 기대할 수 없었다.
또한, 사람의 체질(體質)에 따라서는 홍삼 추출액을 음용하였을 때 사포닌이 갖는 특수성에 의하여 체내 흡수가 되지 않는 경우가 있고, 이때에는 홍삼 내부까지 깊숙한 열분해가 이루어져 사포닌의 특수성을 변경시키고, 체질에 관계없이 홍삼액을 섭취할 수 있도록 하여 약용효과를 높일 수 있는 홍삼 추출액의 제조기술이 절실히 요구되었다.
등록특허공보 10-0965385-0000(2010.06.22)
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 홍삼을 발효시키고 추출하여 홍삼 내부까지 깊숙한 분해가 이루어져 사포닌의 함량이 높고, 항산화 효과가 증진되는 고품질의 발효홍삼 추출액의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 생약재의 전체중량에 대해 0.3∼0.8중량％의 소금을 가하고 유산균을 부여하여 발효시킨 다음 가압 증류하여 획득한 추출물을 숙성 발효시키는 1 차 유산균 발효단계, 1차 유산균 발효물에 대해 0.1∼0.5 중량％의 수용성 프로폴리스를 가하고 유산균을 부여하여 발효시키는 2차 유산균 발효단계, 2차 유산균 발효물에 대해 0.5∼2 중량％의 미네랄을 가하고 효모균을 부여하여 발효시키는 3차 효모균 발효단계, 3차 효모균 발효물에 방선균 및 고초균을 접종하고 발효시키는 4차 발효단계, 4차 발효물에 대해 0.05∼1중량％의 글리세린을 첨가하고 고속 분산시켜 균질화시킨 다음 발효시키는 5차 발효단계에 의하여 복합 미생물 발효액을 완성하는 단계; 상기 제조단계에서 완성된 복합 미생물 발효액에 대해 0.01∼0.05중량％의 유기산을 첨가하고, 홍삼(紅蔘)을 복합 미생물 발효액에 침지(沈漬)하여 22∼26시간 발효시키는 단계; 발효된 홍삼을 건조실에 넣고 32∼36℃의 열풍을 부여하여 45∼55시간 건조시키는 건조발효 단계; 물65∼75중량％와 주정(酒精) 25∼35중량％를 혼합한 용수(用手)와 건조발효가 완료된 홍삼을 탱크에 투입하되, 용수가 홍삼의 중량비율 8∼12배가 되도록 함께 투입하는 단계; 히터로 탱크를 가열하여 내부온도가 80∼85℃가 유지되도록 하고, 홍삼과 용수에 초음파진동과 미세 기포를 부여하여 5∼8시간 추출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발효홍삼 추출액의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명의 제조과정에 의하여 완성된 발효홍삼 추출액은 생약재를 5차에 거쳐 발효시킨 복합 미생물 발효액을 사용하여 홍삼(紅蔘)을 발효시켜 사용한 것이므로 홍삼이 갖는 항산화 효과 및 체내 흡수력을 더욱 높여줄 수 있는 동시에 추출과정에서 미세 기포와 초음파진동에 의하여 홍삼 내부까지 조직이 분해된 후 열분해가 이루어져 효율적인 추출이 이루어지는 것이므로 홍삼이 갖는 사포닌 및 기타 성분들의 함량을 높여줄 수 있을 뿐 아니라 발효 및 추출과정에서 홍삼이 갖는 특수성분을 중화시키므로 체질에 관계없이 사포닌 성분을 흡수하여 섭취할 수 있는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고품질의 발효홍삼 추출액을 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 발효홍삼 추출액의 제조과정을 순차적으로 나열한 제조공정도.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1의 제조 공정도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
생약재의 전체중량에 대해 0.3∼0.8중량％의 소금을 첨가하고 미량의 유산균을 부여하여 30∼40℃의 온도를 유지하는 발효조에서 약 2일간 발효시킨 다음 가압 증류하여 추출물을 획득하고, 온도 30∼40℃의 온도를 유지하는 발효조에서 7∼10 일간 숙성 발효시키는 1차 유산균 발효단계를 실시하였다.
상기 "생약재"란 천연에서 얻어지는 의약품으로서, 천연으로 산출되는 자연물을 그대로 또는 말리던가, 썰거나 가루로 만드는 정도의 간단한 가공처리 한 것을 사용하였으며 참나무잎, 두송잎, 진피, 갈근, 갈화, 갈엽, 계피, 송순, 약쑥, 헛개나무 열매, 겨우살이, 조릿대, 까마중, 민들레, 인동꽃, 구기자, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 생약재를 사용하였다.
상기 유산균은 통상의 유산균 발효에 사용될 수 있는 임의의 유산균이 사용될 수 있으며, 한 종류의 유산균 또는 복합 유산균이 사용될 수 있다. 바람직하게는 락토바실러스 루테리, 락토바실러스 카제이, 락토바실러플란타룸, 락토바실러스 애시도필러스 및 이들의 조합을 사용하였다.
상기 가압증류는 증류장치에 대기압보다 높은 압력을 가하고 진행하는 증류 방법으로 당해 기술분에서 가압 증류에 의해 추출물 엑스트렉트(extract)를 획득하는 방법이 잘 알려져 있는 것이므로 본 발명에서는 증류방법의 상세한 설명은 생략하였다.
이어서, 1차 유산균 발효물에 대해 0.1∼0.5 중량％의 수용성 프로폴리스를 가하고 유산균을 부여하여 30∼40℃의 온도를 유지하는 발효조에서 약 2일간 발효시키는 2차 유산균 발효단계를 실시하였다.
상기 수용성 프로폴리스는 상업적으로 판매되는 임의의 수용성 프로폴리스를 사용하였고, 수용성 프로폴리스는 그 자체가 항산화 효과를 갖는 물질이지만, 본 발명에 따른 상기 미생물 발효액은 프로폴리스의 단순한 부가에 의해 얻어지는 항산화 효과보다 현저히 높은 항산화 효과가 얻어질 수 있다.
이어서, 2차 유산균 발효물에 대해 0.5∼2 중량％의 미네랄을 가하고 효모균을 부여하여 30∼40℃의 온도를 유지하는 발효조에서 약 2일간 발효시키는 3차 효모균 발효단계를 실시하였다.
상기 "미네랄"은 인체의 성장과 유지 및 생식에 비교적 소량 필요한 영양물질인 광물질을 의미하며 칼슘, 인, 칼륨, 마그네슘, 황, 염소, 나트륨, 철, 아연, 구리, 망간, 요오드, 셀레늄, 몰리브덴, 코발트, 크롬 및 이들의 조합을 사용하였다.
상기 효모균은 통상의 효모균 발효에 사용될 수 있는 임의의 효모균이 사용될 수 있으며 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로아미세스 엘리소이더스(Saccharomyces ellipsoidus) 또는 이들의 조합을 사용하였다.
이어서, 3차 효모균 발효물에 방선균 및 고초균을 접종하고 30∼40℃의 온도를 유지하는 발효조에서 약 2일간 발효시키는 4차 발효단계를 실시하였다.
상기 방선균은 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus), 스트렙토마이세스 아우레우스(Streptomyces aureus), 스트렙토마이세스 아비도플라부스(Streptomycesabisoflavus) 또는 이들의 조합을 사용하였다.
상기 고초균은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 서브틸리스 스피지제피아이(Bacillus subtilis), 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 풀미스(Bacillus pumilus) 또는 이들의 조합을 사용하였다.
이어서, 4차 발효물에 대해 0.05∼1중량％의 글리세린을 첨가하고 고속 분산시켜 균질화시킨 다음 10∼30℃의 온도를 유지하는 발효조에서 약 2일간 발효시키는 5차 발효단계를 실시하여 복합 미생물 발효액을 완성하였다.
상기 "글리세린"은 화학식 C3H5(OH)3, 분자량 92.10으로 흡습성이 강하고, 수용성이며, 자당의 3분의 1 정도의 감미가 있는 식품 첨가제이다.
상기 고속분산 작업은 4차 복합 발효물과 글리세린의 혼합물을 균질화시키기 위해 수행하는 것으로서 800∼1000rpm의 속도로 회전시켜 균질화하였다.
삭제
상기 제조단계에서 완성된 복합 미생물 발효액에 대해 0.01∼0.05중량％의 유기산을 첨가하고, 홍삼(紅蔘)을 발효액에 침지(沈漬)하여 22∼26시간 발효시키는 단계를 실시하였다.
상기 복합 미생물 발효액에 미량 함유되는 유기산은(organic acid) 산성을 띠는 카복시기와 설폰기가 들어 있는 유기화합물로 본 발명에서는 구연산, 아스코르빈산, 주석산, 호박산 중 하나를 선택하여 사용하였다.
이어서, 발효된 홍삼을 건조실에 넣고, 32∼36℃의 열풍을 부여하여 내부 공기를 대류(對流)시키면서 45∼55시간 건조시키는 건조발효 단계를 실시하였다.
이어서, 물65∼75중량％와 주정(酒精) 25∼35중량％를 혼합하여 용수(用手)를 만들고, 용수와 건조발효가 완료된 홍삼을 탱크에 투입하여 준비하는 단계를 실시하였다.
이때, 상기 주정(酒精)이 혼합된 용수는 홍삼 전체중량의 8∼12배가 되도록 하여 홍삼과 함께 투입하였으며, 주정은 에틸알코올을 사용하였다.
홍삼은 직물 주머니에 넣고 용수에 투입하여 추출작업 후 찌꺼기의 처리가 용이하게 이루어지도록 하였다.
이어서, 히터로 탱크를 가열하여 내부온도가 80∼85℃가 유지되도록 하고, 탱크 내부의 기압은 200∼500mmHg가 유지되도록 하여 5∼8시간 추출하는 단계를 실시하였다.
상기 추출과정에서 탱크 내부에 초음파진동과 미세 기포를 부여하여 홍삼의 내부 깊숙한 분해가 이루어지고 추출효과를 높일 수 있도록 하였으며, 추출 중에 알코올 성분인 주정(酒精)과 수증기는 계속 배출되어 홍삼성분이 함유된 엑기스 형태의 추출액을 얻을 수 있는 것이다.
상기 초음파진동은 탱크의 하부에 압전체로 구성된 초음파진동자를 설치하여 진동자에서 발산되는 초음파의 진동이 용수(用手)를 통해 홍삼에 전달되어 분해효과를 높여주고 약용성분의 정밀 추출이 이루어진다.
상기 초음파진동과 미세 기포의 발생은 2시간마다 15∼30분간 실시하여 추출시간동안 2∼4회 반복하였다.
상기 미세 기포는 유체속으로 유입되는 공기를 미세기포로 변환시키는 임펠러의 구동에 의하여 50㎛ 이하의 미세기포를 발생시키는 마이크로 버블(Micro bubble) 발생기를 사용하였으며 미세 기포의 발생은 용존 공기 부상법(DAF)을 이용하였다.
상기 미세 기포는 홍삼의 깊숙한 분해가 이루어지도록 하고, 용수(容手)의 산소포화농도를 증가시켜 수질을 개선하여 고품질의 추출액을 얻을 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 추출단계에 의하여 사포닌의 함유량이 높고, 항산화 효과가 증진되는 고품질의 발효홍삼 추출액을 얻을 수 있었으며, 홍삼이 담겨진 주머니를 건지고 추출액을 침전시켜 상등 액을 용기에 담아 발효홍삼의 추출액을 사용한다.
한편, 상기 제조과정을 통해 1차 추출이 완료되면, 용수를 다시 투입하여 2차, 3차 추출한 후 탱크 내부의 온도를 90∼95℃로 올린 상태에서 4차, 5차 추출하여 총 5차례 홍삼액을 추출한다.
그리고, 5차에 거쳐 추출한 홍삼액은 파우치로 포장하여 사용할 수 있고, 농축기에서 수냉각 농축시켜 엑기스화 하거나 환(丸)으로 제조하여 사용할 수 있다.
전술한 제조과정에 의하여 완성된 발효홍삼 추출액은 생약재를 5차에 거쳐 발효시킨 복합 미생물 발효액을 사용하여 홍삼(紅蔘)을 발효시켜 사용한 것이므로 홍삼이 갖는 항산화 효과 및 체내 흡수력을 더욱 높여줄 수 있는 동시에 추출과정에서 미세 기포와 초음파진동에 의하여 홍삼 내부까지 조직이 분해된 후 열분해가 이루어져 효율적인 추출이 이루어지고 추출과정이 활성화되는 것이므로 홍삼이 갖는 사포닌 및 기타 성분들의 함량을 높여주어 고품질의 홍삼 추출액을 얻을 수 있을 뿐 아니라 발효 및 추출과정에서 홍삼이 갖는 특수성분을 중화시키므로 체질에 관계없이 사포닌 성분을 흡수하여 섭취할 수 있는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 발효홍삼 추출액을 제공할 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.
또한, 홍삼이 밀폐된 탱크의 내부에서 약 80℃의 온도로 추출하는 것이므로 휘발성이 강한 인삼성분의 손실을 최소화시킬 수 있고, 필요 이상의 고열이 가해질 우려가 없어 홍삼 고유의 맛과 향기를 유지할 수 있는 동시에 충분한 열분해와 활성화작용으로 기존에 존재하지 않던 새로운 유효성분들이 생성됨과 아울러 기존성분들의 함량 증가로 인해 약용효과를 더욱 향상시킬 수 있는 것으로서 우리 고유의 특산물인 홍삼의 세계화에 일조(一助)할 수 있는 홍삼 추출액의 제조방법을 구현할 수 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims (3)

  1. 생약재의 전체중량에 대해 0.3∼0.8중량％의 소금을 가하고 유산균을 부여하여 발효시킨 다음 가압 증류하여 획득한 추출물을 숙성 발효시키는 1 차 유산균 발효단계, 1차 유산균 발효물에 대해 0.1∼0.5 중량％의 수용성 프로폴리스를 가하고 유산균을 부여하여 발효시키는 2차 유산균 발효단계, 2차 유산균 발효물에 대해 0.5∼2 중량％의 미네랄을 가하고 효모균을 부여하여 발효시키는 3차 효모균 발효단계, 3차 효모균 발효물에 방선균 및 고초균을 접종하고 발효시키는 4차 발효단계, 4차 발효물에 대해 0.05∼1중량％의 글리세린을 첨가하고 고속 분산시켜 균질화시킨 다음 발효시키는 5차 발효단계에 의하여 복합 미생물 발효액을 완성하는 단계;
    상기 제조단계에서 완성된 복합 미생물 발효액에 대해 0.01∼0.05중량％의 유기산을 첨가하고, 홍삼(紅蔘)을 복합 미생물 발효액에 침지(沈漬)하여 22∼26시간 발효시키는 단계;
    발효된 홍삼을 건조실에 넣고 32∼36℃의 열풍을 부여하여 45∼55시간 건조시키는 건조발효 단계;
    물65∼75중량％와 주정(酒精) 25∼35중량％를 혼합한 용수(用手)와 건조발효가 완료된 홍삼을 탱크에 투입하되, 용수가 홍삼의 중량비율 8∼12배가 되도록 함께 투입하는 단계;
    히터로 탱크를 가열하여 내부온도가 80∼85℃가 유지되도록 하고, 홍삼과 용수에 초음파진동과 미세 기포를 부여하여 5∼8시간 추출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발효홍삼 추출액의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제조과정을 통해 1차 추출이 완료되면, 용수를 다시 투입하여 2차, 3차 추출한 후 탱크 내부의 온도를 90∼95℃로 올린 상태에서 4차, 5차 추출하여 총 5차례 홍삼액을 추출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 발효홍삼 추출액의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복합 미생물 발효액에 첨가되는 유기산은 구연산, 아스코르빈산, 주석산, 호박산 중 어느 하나이고,
    상기 홍삼을 추출하는 탱크 내부의 기압은 200∼500mmHg가 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 발효홍삼 추출액의 제조방법.
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