KR101663253B1 - 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 및 홍삼의 제조방법 - Google Patents

진세노사이드 함량이 증가된 인삼 및 홍삼의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 및 홍삼의 제조방법을 제공하는 것으로서, 인삼을 액상 매질이 담긴 회분식 또는 연속식 처리 용기에 넣는 단계; 및 액상 매질에 전기장 0.1 내지 5 kV/cm, 주파수 1 내지 100 Hz 및 에너지 3 내지 20 kJ로 고전압 펄스 전기장 처리를 1 내지 50회 수행하는 단계;를 포함하여 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 제조할 수 있으며,
상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 80 내지 100 ℃에서 증숙하는 단계; 및 증숙된 인삼은 건조하는 단계;를 포함하되, 상기 증숙단계 및 건조단계는 적어도 한 번 이상 반복하여 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼을 제조할 수 있다. 상기 진세노사이드는 원기회복, 면연력증진 및 자양강장 등의 기능성을 발휘하기 위한 유효성분으로 활용될 수 있다.

Description

진세노사이드 함량이 증가된 인삼 및 홍삼의 제조방법{Preparation method for ginseng and red ginseng with an increased ginsenoside content}
본 발명은 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 및 홍삼의 제조방법을 제공한다.
인삼은 식품 분류학상 오가피과(Panax)의 인삼속에 속하는 다년생 숙근초로서 지금까지 콜레스테롤 저하, 혈압강하, 혈류증가, 항산화 작용, 항노화 작용, 항암제 등의 활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
인삼은 섭취 시 비극성이 높은 알카로이드 등은 위에서 흡수되나, 대부분의 다당체, 사포닌 등은 흡수되지 않는다. 이들은 장내에 서식하는 균주들과 접하게 되고, 이 균주들은 쉽게 이용가능한 당 부분을 분해하여 체내로 흡수하게 된다. 당이 분해되어 흡수되기 쉬운 형태인 진세노사이드 대사체(예를 들어, 화합물 K)는 이후 혈액 내로 흡수되어 인체에 약효를 발휘하게 된다.
인삼의 주성분은 사포닌인 '진세노사이드(ginsenoside)'이며, 프로토페낙사디올(protopanaxadiol)계인 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc 등과 프로토페낙사트리올(protopanaxatriol)계인 진세노사이드 Re, Rg1, Rf 등이 알려져 있다(Wu and Zhong, 1999). 상기 성분들의 약리작용으로는 항암활성, 항염증, 항당뇨작용 등이 알려져 있다. 상기 성분들을 직접 암세포를 이용하여 in vitro에서 항암활성 등을 측정하면 활성은 없으나, 경구투여할 경우 장내 세균의 대사를 받아 화합물 K 등으로 전환되면서 강한 암세포독성과 암전이 억제 활성을 나타낸다((Shinkai et al., 1996; (Li et al.,2005).
홍삼이란 4~6년근 수삼(보통 4~6년 재배 후 밭에서 캐내는데 채굴한 상태의 인삼)을 정선하여 껍질을 벗기지 않은 채 증기로 쪄서 건조한 담황갈색 또는 담적갈색의 인삼을 말한다.
홍삼을 제조하는 것은 단순히 인삼의 보관 기간을 늘리기 위한 것이 아니라, 제조공정 중에 우리 몸에 유익한 여러 가지 새로운 생리활성 성분들이 생성되기 때문이다. 즉, 홍삼을 제조하는 과정에서는 인삼의 유효 성분들이 열분해 과정을 거쳐 화학적 변화를 일으켜 새로운 유익한 특수 성분이 생기게 되는데, 홍삼에는 수삼이나 백삼 등 다른 인삼에서는 들어있지 않은 홍삼만의 특수성분인 Rg3를 비롯한 8종의 특수 성분이 들어 있다.
홍삼은 오래전부터 사용되어온 대표적인 자양강장제이며 각종 질병을 예방 내지 경감시킬 수 있을 것이라는 기대와 함께 수요가 계속 증가하고 있다. 홍삼은 간 기능 강화, 항스트레스 효과, 면역 증강, 뇌기능 개선, 항암 효과 등 다양한 효능을 나타내며, 인체의 항상성을 유지하는 역할을 한다. 중추신경에 대해서는 진정작용과 흥분작용이 있으며, 순환계에 작용하여 고지혈증의 개선, 고혈압이나 동맥경화의 예방효과가 있고, 조혈작용에 효과적이며 혈당치를 저하시키는 역할을 한다. 또한 내분비계에 작용하여 성행동이나 생식효과에 간접적으로 유효하게 작용하며, 항염 작용을 하고 방사선에 대한 방어효과, 피부를 보호하며 부드럽게 하는 작용도 있다.
고전압 펄스 전기장 기술(pulsed electric field, PEF)은 고전압을 시료에 가하여 세포막을 선택적으로 붕괴시키는 비가열 처리 기술로서, 상기 PEF 기술은 주로 액상 식품인 주스, 우유 및 발효유 등의 비가열살균을 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 고전압 펄스 전기장 기술은 이러한 살균효과에만 국한되지 않으며 최근에는 건조, 추출, 효소 불활성화, 스트레스 반응을 통한 대사체 연구도 이루어지고 있다.
고전압 펄스 전기장 장치 설비의 경우 전기발생 장치 이외에 특별히 별도의 설비기를 필요치 않아 간단하게 현장 적용이 가능하며, 기기장치의 도입 비용도 저렴하고 처리비용도 저렴하여 열에너지에 대한 절약 효과가 뛰어나며, 연속적 공정으로 사용이 가능하여 식품 가공 기술로서 다양한 적용을 시도할 수 있다.
따라서, 상기 고전압 펄스 전기장 기술을 이용하여 인삼을 처리함으로써 진세노사이드 함량을 증가시키고 관능성을 향상시킨 인삼 및 홍삼이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제0945587호 대한민국 등록특허 제0935847호
본 발명의 목적은 진세노사이드 함량을 증가시키고 추출 시 기능성분의 추출효율이 높을 뿐만 아니라 관능성이 향상된 인삼의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 인삼을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 인삼을 추출 시 추출효율을 높이기 위한 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 인삼을 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 홍삼을 제공할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진세노사이드 함량이 증가된 인삼의 제조방법은 인삼을 액상 매질이 담긴 회분식 또는 연속식 처리 용기에 넣는 단계; 및 상기 액상 매질에 전기장 0.1 내지 5 kV/cm, 주파수 1 내지 100 Hz 및 에너지 3 내지 20 kJ로 고전압 펄스 전기장 처리를 1 내지 50회 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 고전압 펄스 전기장 처리 시 펄스 수는 100 내지 3000일 수 있다.
상기 고전압 펄스 전기장 처리는 0.2 내지 2.2 kV/cm 및 에너지 5 내지 15 kJ로 수행될 수 있다.
상기 처리 용기에 넣는 단계의 인삼은 분쇄 또는 마쇄과정을 거치지 않은 원물 또는 그 절단물일 수 있다.
상기 액상 매질은 물, 주정 또는 이들의 혼합액일 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진세노사이드 함량이 증가된 인삼은 상기 제조방법에 의해 제조되어 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼에 비하여 진세노사이드 함량이 20% 이상 증가된 것일 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 추출물의 제조방법은 상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 물 또는 70 내지 90% 주정으로 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 80% 주정으로 50 내지 90 ℃에서 30분 내지 3시간 동안 추출할 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼의 제조방법은 상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 80 내지 100 ℃에서 증숙하는 단계; 및 상기 증숙된 인삼은 건조하는 단계;를 포함하고, 상기 증숙단계 및 건조단계는 적어도 한 번 이상 반복될 수 있다.
상기 증숙단계 및 건조단계를 3회 이상 반복 시 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼을 이용하여 제조된 홍삼에 비하여 Rg3의 함량이 2배 이상 증가될 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼은 상기 제조방법에 의해 제조되어 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼을 이용하여 제조된 홍삼에 비하여 진세노사이드 함량이 20% 이상 증가될 수 있다.
본 발명의 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼은 인삼의 진세노사이드(Rg1 + Rb1)의 총 함량이 증가하며, 기능성분(진세노사이드 Rg1 + Rb1)의 추출을 더욱 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 인삼을 이용하여 제조된 홍삼은 종래의 홍삼에 비하여 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3)의 총 함량, 특히 Rg3의 함량이 월등히 증가된다.
또한, 본 발명의 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼은 인삼 특유의 향이 증가하고 쓴맛이 줄어들고 단맛이 상승하므로 한방 화장품, 음료 및 쓴맛이 저감된 검삼(인삼을 말린 제품)을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 이용하여 제조된 홍삼을 촬영한 사진이다.
본 발명은 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 및 홍삼의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 진세노사이드 함량이 증가된 인삼은 인삼을 액상 매질이 담긴 회분식 또는 연속식 처리 용기에 넣는 단계; 및 상기 액상 매질에 전기장 0.1 내지 5 kV/cm, 주파수 1 내지 100 Hz 및 에너지 3 내지 20 kJ로 고전압 펄스 전기장 처리를 1 내지 50회 수행하는 단계;를 포함한다.
먼저, 인삼을 액상 매질이 담긴 회분식 또는 연속식 처리 용기에 넣는다.
상기 인삼으로는 특별히 한정되지 않지만, 말리지 않은 수삼; 수삼을 햇빛, 열풍 또는 기타 방법으로 익히지 않은 백삼; 및 수삼을 익혀 말린 태극삼을 들 수 있다.
또한, 상기 인삼은 분쇄 또는 마쇄과정을 거치지 않은 원물 또는 그 절단물로 사용될 수 있다.
상기 액상 매질은 물, 주정 또는 이들의 혼합액일 수 있으며, 상기 용액 외에 다른 용액을 사용하는 경우에는 고전압 펄스 전기장(PEF) 처리 시 진세노사이드 함량이 월등히 향상되지 못할 수 있다.
다음으로, 상기 인삼이 침지된 액상 매질에 고전압 펄스 전기장 처리를 수행한다.
고전압 펄스 전기장 기술(PEF)은 1 내지 87 kV/cm의 고전압을 마이크로초(microsecond, us) 단위로 시료를 처리하여 생성된 세포막 전위차가 1 V를 넘어서는 순간 세포막을 선택적으로 붕괴시키는 비가열처리 기술이다.
본 발명에서 사용된 고전압 펄스 전기장의 조건은 0.1 내지 5 kV/cm, 바람직하게는 0.2 내지 2.2 kV/cm의 전기장; 1 내지 100 Hz, 바람직하게는 50 내지 100 Hz의 주파수; 3 내지 20 kJ, 바람직하게는 5 내지 15 kJ의 에너지;로 1 내지 50회 수행된다. 이때 펄스 수는 100 내지 3000, 바람직하게는 500 내지 2000이다.
상기 고전압 펄스 전기장 처리 시 전기장이 상기 하한치 미만인 경우에는 진세노사이드의 함량이 증가되지 못할 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 원물 인삼의 물성이 변화될 수 있다.
또한, 상기 고전압 펄스 전기장 처리 시 주파수, 처리시간 및 펄스 수가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 진세노사이드의 함량이 증가되지 못할 수 있다.
또한, 상기 고전압 펄스 전기장 처리 시 에너지가 상기 하한치 미만인 경우에는 진세노사이드의 함량이 증가되지 못할 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 원물 인삼의 물성이 변화될 수 있다.
상기와 같이 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼은 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼에 비하여 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량이 20% 이상, 바람직하게는 40% 내지 70% 증가될 수 있다. 구체적으로 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼의 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량은 2.00 내지 2.10 mg/g이지만, 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼의 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량은 2.40 내지 3.50 mg/g으로 현저히 증가된다.
또한, 본 발명은 상기 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량이 증가된 인삼을 이용하여 진세노사이드를 추출하는 방법을 제공한다.
본 발명의 진세노사이드 함량이 증가된 인삼은 추출 용매에 따라 추출되는 진세노사이드의 함량이 달라진다. 상기 추출 용매로는 다량의 진세노사이드를 추출할 수 있는 용매라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 물 또는 70 내지 90% 주정을 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 80% 주정을 들 수 있다.
상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼의 추출온도는 50 내지 90 ℃, 바람직하게는 60 내지 70 ℃이며; 추출시간은 30분 내지 3시간, 바람직하게는 50 내지 90분이다.
추출온도가 상기 하한치 미만인 경우에는 진세노사이드가 적은 양으로 추출될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 더 이상 진세노사이드 함량이 증가되지 않고 제조비용만 상승할 수 있다. 또한, 추출시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 진세노사이드가 추출되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 더 이상 진세노사이드 함량이 증가되지 않고 제조비용만 상승할 수 있다.
구체적으로 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼을 이용한 추출물의 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량은 0.70 내지 1.28 mg/g이지만, 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 이용한 추출물의 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량은 0.90 내지 2.50 mg/g으로 현저히 증가된다. 상기 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 이용한 추출물의 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량은 추출하기 전 인삼(고전압 펄스 전기장 처리된 인삼)의 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량인 2.40 내지 3.50 mg/g에 대하여 37 내지 72% 정도 추출된 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '추출물'은 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 진세노사이드 추출물은 상술한 추출용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 진세노사이드를 농축시켜 얻은 것도 포함한다. 또한 상기 추출물이나 분획물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 진세노사이드 추출물에 포함된다.
또한, 본 발명은 상기 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량이 증가된 인삼을 이용하여 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3) 함량이 증가된 홍삼을 제공한다.
일반적으로 홍삼은 인삼을 80 내지 100 ℃에서 증숙(蒸熟, 찌고 익힘)하는 단계; 및 상기 증숙된 인삼을 건조하는 단계;를 3회 이상 반복함으로써 Rg3라는 진세노사이드를 생성시키며, 이밖에 진세노사이드 Rg1 및 Rb1 존재한다.
종래의 홍삼은 인삼을 3회 이상 증숙단계 및 건조단계를 반복해야 Rg3가 생성되지만, 본 발명의 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3) 함량이 증가된 홍삼은 상기 진세노사이드(Rg1 + Rb1) 함량이 증가된 인삼을 이용함으로써 증숙단계 및 건조단계 2회만에 Rg3가 생성된다.
또한, 본 발명의 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3) 함량이 증가된 홍삼은 종래의 홍삼에 비하여 Rg3가 더욱 많이 생성되어 증숙단계 및 건조단계가 3회 이상 반복되면 진세노사이드 중에서 Rg3의 함량이 2배 이상, 바람직하게는 2배 내지 3배 증가된다. 구체적으로, 증숙단계 및 건조단계 3회를 기준으로 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼을 이용하여 제조된 홍삼의 Rg3 함량은 0.20 내지 0.22 mg/g이지만, 본 발명 홍삼의 Rg3 함량은 0.50 내지 0.52 mg/g이다.
또한, 증숙단계 및 건조단계 3회를 기준으로 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼을 이용하여 제조된 홍삼의 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3) 함량은 6.5 내지 7.5 mg/g이지만, 본 발명 홍삼의 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3) 함량은 8.0 내지 9.0 mg/g로서, 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3) 함량이 20% 이상 증가된다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[인삼]
인삼은 시장에서 신선한 4년근 인삼(수삼)을 구매하여 시료로 사용하였으며, 고전압 펄스 전기장 처리장치는 German Institute of Food Technology사(독일)의 모델명 ELCRACK HVP5를 사용하였다.
실시예 1. 고전압 펄스 전기장: 5 kJ
비가식부위를 제거한 4년근 인삼 100 g을 고전압 펄스 전기장 처리장치의 물이 담긴 회분식 처리용기에 넣고 하기 [표 1]의 5 kJ의 조건으로 1회 처리하여 인삼을 제조하였다.
실시예 2. 고전압 펄스 전기장: 10 kJ
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 [표 1]의 10 kJ의 조건으로 1회 처리하여 인삼을 제조하였다.
실시예 3. 고전압 펄스 전기장: 15 kJ
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 [표 1]의 15 kJ의 조건으로 1회 처리하여 인삼을 제조하였다.
구분 에너지(kJ) 아웃전압
(%)		 펄스 폭(us) 전기장
(kV/cm)		 주파수(Hz) 펄스 수
실시예 1 5 55 20 2.0~2.2 100 700
실시예 2 10 55 20 2.0~2.2 100 1200
실시예 3 15 55 20 2.0~2.2 100 1700
비교예 1. 고전압 펄스 전기장: 0 kJ
비가식부위를 제거한 4년근 인삼 100 g을 준비하였다.
시험예 1. 진세노사이드 함량 측정
실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 인삼을 분쇄 후 2 g에 50% 메탄올 40 ml를 첨가하여 70 ℃에서 2시간 동안 추출을 실시한 후 여과하여 상등액을 분리하고, 추출 잔사에 50% 메탄올 40 ml를 새로 첨가한 후 70 ℃에서 2시간 추출을 총 2회 반복하였으며, 반복 추출로 회수한 상등액을 모두 합하여 진세노사이드 분석 시료로 사용하였다. UPLC시스템을 이용하여 진세노사이드를 분석하였다.
UPLC시스템은 Acquity UPLC system(Waters corporation, milford, MA), Binary solvent manager, Sample manager로 된 시스템이며, MS 시스템은 Waters Quattro Premier XE Tandem MS(Micromass UK Limited), 소프트웨어는 Masslynx V4.1을 이용하였다. 사용된 칼럼은 Aglient ZORBAX C18 SB(100 mm X 2.1 mm)을 사용하였으며, 이동상은 Acetonitle(0.05%, 포름산)과 증류수(0.05%, 포름산)를 사용하였다. 유속은 0.4 ml/min, 주입량은 3 ul이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
Rg1(mg/g) 1.30±0.01 1.44±0.04 1.79±0.05 1.08±0.05
Rb1(mg/g) 1.21±0.03 1.40±0.03 1.70±0.01 1.00±0.02
총함량(mg/g) 2.51±0.02 2.84±0.06 3.49±0.06 2.08±0.07
위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼은 비교예 1의 고전압 펄스 전기장 처리되지 않은 인삼에 비하여 진세노사이드의 함량이 증가된 것을 확인하였다.
건강기능식품 기준 및 규격 규정에 나와 있는 인삼의 진세노사이드(Rg1 + Rb1)의 총 함량은 0.8 내지 34 mg/g으로 실시예 1-3 및 비교예 1 모두 상기 규격에는 만족하는 한다.
시험예 2. TA 측정
실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 인삼을 지름 1 cm로 절단 한 후 TA 측정장비(Texture analyzer, CT3, BROOKFIELD)를 이용하여 Load(g)값을 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
Load(g) 1889±206 1609±79 1523±134 2945±126
위 표 3에 나타낸 바와 같이, 비교예 1은 가장 높은 Load(g)값을 보이므로 가장 단단하다는 것을 확인하였으며, 실시예 1 내지 3의 인삼은 고전압 펄스 전기장 처리 시 에너지의 조건이 상승함에 따라 인삼에 들어가는 Load(g)값이 감소하는 것을 확인하였다.
이는 인삼을 고전압 펄스 전기장 처리 시 세포막이 파괴되어 단단하던 인삼의 물성이 연하게 변하였음을 알 수 있다.
시험예 3. 관능 시험
실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 전문패널 13명에게 시식하게 한 후 9점 척도법으로 관능검사를 실시하여 평균값 구하였으며, 이를 하기 [표 4]에 나타내었다.
- 향, 단맛 및 쓴맛: 1점= 매우 나쁘다, 9점= 매우 좋다
- 식감(단단한 정도): 1점= 매우 무르다, 9점= 매우 단단하다
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
향 4.1 5.2 5.1 2.1
식감 3.1 2.3 2.2 5.2
단맛 5.2 6.1 6.3 3.1
쓴맛 3.2 2.3 2.4 6.3
위 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼은 비교예 1에 비하여 향, 식감, 단맛이 모두 우수하며 쓴맛이 적은 것을 확인하였다.
특히, 고전압 펄스 전기장의 높은 에너지로 처리할수록 향이 좋아지고 식감이 부드러워지며 단맛이 증가하고 반대로 쓴맛이 감소하는 것을 확인하였다. 상기 단맛은 세포막의 파괴로 당의 유출이 증가할수록 증가되며, 단맛의 증가로 인해 쓴맛이 감소된다.
시험예 4. 인삼의 육안 측정
도 1은 본 발명의 실시예 1-3 및 비교예 1에 따라 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 촬영한 사진이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 고전압 펄스 전기장 처리 시 에너지의 증가에 따라 점차 물러지는 것을 확인하였으며, 비교예 1의 인삼은 아무 처리를 하지 않아 단단한 상태를 유지하는 것을 확인하였다.
[인삼 추출물]
실시예 4 내지 7, 비교예 2.
상기 실시예 1에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼 100 g을 80% 주정 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
시험예 5. 진세노사이드 함량 측정
상기 실시예 4 내지 7, 비교예 2에서 제조된 인삼 추출물을 상기 시험예 1과 동일한 UPLC시스템을 이용하여 진세노사이드를 분석하였다.
구분 실시예 4
(30분)		 실시예 5
(1시간)		 실시예 6
(2시간)		 실시예 7
(3시간)		 비교예 2
(4시간)
Rg1(mg/g) 0.16±0.02 0.79±0.07 0.81±0.06 0.82±0.05 0.82±0.04
Rb1(mg/g) 0.05±0.01 0.55±0.04 0.57±0.05 0.58±0.06 0.58±0.03
총함량(mg/g) 0.21±0.02 1.34±0.11 1.38±0.03 1.40±0.04 1.40±0.01
위 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 2 내지 7에서 제조된 인삼 추출물은 1시간 이후부터는 증가하는 진세노사이드의 함량이 둔화되는 것을 확인하였다. 이에 추출을 1시간 동안 수행하는 것이 진세노사이드의 함량 및 비용을 고려하면 가장 효율적이다.
하기 실시예 및 비교예에서는 추출효율이 가장 우수한 추출시간 1시간으로 하여 추출을 수행하였다.
실시예 5. 5 kJ, 80% 주정 추출
상기 실시예 1에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼 100 g을 80% 주정 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
실시예 8. 10 kJ, 80% 주정 추출
상기 실시예 2에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼 100 g을 80% 주정 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
실시예 9. 15 kJ, 80% 주정 추출
상기 실시예 3에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼 100 g을 80% 주정 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
실시예 10. 5 kJ , 물 추출
상기 실시예 1에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼 100 g을 물 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
실시예 11. 10 kJ , 물 추출
상기 실시예 2에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼 100 g을 물 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
실시예 12. 15 kJ , 물 추출
상기 실시예 3에서 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼 100 g을 물 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
비교예 3. 0 kJ , 80% 주정 추출
상기 비교예 1의 인삼 100 g을 80% 주정 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
비교예 4. 0 kJ , 물 추출
상기 비교예 2의 인삼 100 g을 물 20배수(2 L)에 첨가한 후 70 ℃에서 1시간 동안 추출하여 인삼 추출물을 제조하였다.
시험예 6. 진세노사이드 함량 측정
상기 실시예 5 내지 8-12, 비교예 3-4에서 제조된 인삼 추출물을 상기 시험예 1과 동일한 UPLC시스템을 이용하여 진세노사이드 함량을 분석하였다.
구분 비교예 3 실시예 5 실시예 8 실시예 9 비교예 4 실시예 10 실시예 11 실시예 12
Rg1(mg/g) 0.74±0.06 0.79±0.07 0.91±0.02 0.98±0.04 0.65±0.03 0.73±0.05 0.77±0.02 0.81±0.04
Rb1(mg/g) 0.45±0.03 0.55±0.04 0.68±0.06 0.80±0.04 0.14±0.02 0.18±0.03 0.20±0.03 0.25±0.05
총함량(mg/g) 1.19±0.09 1.34±0.11 1.59±0.08 1.78±0.08 0.79±0.05 0.91±0.08 0.96±0.05 1.06±0.09
위 표 6에 나타낸 바와 같이, 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 80% 주정으로 추출한 실시예 5 내지 9는 비교예 3에 비하여 진세노사이드 함량이 상당량 증가된 것을 확인하였다. 또한, 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 물로 추출한 실시예 10 내지 12는 비교예 4에 비하여 진세노사이드 함량이 증가된 것을 확인하였다. 또한, 실시예 5 및 8-12에서 고전압 펄스 전기장 처리 에너지가 높을수록 진세노사이드 함량이 증가하였다.
여기서, 80% 주정으로 추출한 인삼 추출물과, 물로 추출한 인삼 추출물을 비교하면 80% 주정으로 추출한 실시예 5 내지 9가 물로 추출한 실시예 10 내지 12에 비하여 진세노사이드 함량이 월등히 높은 것을 확인하였다.
인삼을 고전압 펄스 전기장으로 처리 시 세포막의 파괴로 인삼 내에 존재하는 진세노사이드의 유출이 용이해지며 기능성분을 추출할 때 성분의 추출효율이 상상한다는 것을 확인하였다.
[홍삼]
홍삼은 진세노사이드 함량이 가장 높은 실시예 3의 인삼을 이용하여 제조하였으며, 이의 대조구 홍삼으로는 비교예 1의 인삼을 이용하여 제조하였다.
실시예 13. 15 kJ 로 처리된 인삼을 이용한 홍삼
상기 실시예 3에 따라 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 98 ℃에서 3시간 동안 증숙한 후 수분함량이 15% 미만이 되도록 60 ℃에서 건조하는 과정을 1회 이상 수행하여 홍삼을 제조하였다.
비교예 5. 0 kJ 로 처리된 인삼을 이용한 홍삼
상기 비교예 1의 인삼을 98 ℃에서 3시간 동안 증숙한 후 수분함량이 15% 미만이 되도록 60 ℃에서 건조하는 과정을 1회 이상 수행하여 홍삼을 제조하였다.
시험예 7. 진세노사이드 함량 측정
상기 실시예 13 및 비교예 5에서 제조된 홍삼을 상기 시험예 1과 동일한 UPLC시스템을 이용하여 진세노사이드 함량을 분석하였다.
구분 1회(증숙-건조) 2회(증숙-건조) 3회(증숙-건조) 4회(증숙-건조)
실시예 13 비교예 5 실시예 13 비교예 5 실시예 13 비교예 5 실시예 13 비교예 5
Rg1(mg/g) 3.44±0.32 2.79±0.14 3.79±0.07 3.04±0.24 4.42±0.12 3.31±0.25 4.57±0.09 3.48±0.07
Rb1(mg/g) 2.55±0.12 2.02±0.24 3.22±0.11 3.12±0.18 3.56±0.12 3.50±0.11 3.50±0.08 3.67±0.09
Rg3(mg/g) 0.00 0.00 0.13±0.02 0.00 0.50±0.02 0.21±0.04 0.78±0.05 0.31±0.06
총함량(mg/g) 5.98±0.44 4.81±0.38 7.14±0.18 6.17±0.42 8.47±0.24 7.02±0.36 8.77±0.16 7.46±0.11
위 표 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 13에 따라 제조된 홍삼은 비교예 5에 비하여 증숙-건조 횟수가 증가할수록 Rg3함량 및 진세노사이드 총 함량이 증가하는 것을 확인하였다.
특히, 비교예 3의 홍삼은 증숙-건조 3회 때부터 Rg3가 생성되기 시작했으나, 실시예 13은 증숙-건조 2회 때부터 Rg3가 생성되기 시작했으며 Rg3의 함량도 2배 이상 차이가 나는 것으로 확인되었다.
건강기능식품 기준 및 규격 규정에 나와 있는 홍삼의 진세노사이드(Rg1 + Rb1 + Rg3)의 총 함량은 2.5 내지 34 mg/g으로 실시예 13 및 비교예 5 모두 상기 규격에는 만족하는 한다.
통상 Rg3는 홍삼을 기준으로 하는 것으로서, 종래 홍삼은 3회 이상 증숙-건조를 수행해야 Rg3가 생성되기 시작하는데 본 발명의 실시예 13은 증숙-건조 2회부터 Rg3가 생성되기 시작하였다.
상기 Rg3는 여러 진세노사이드의 당이 떨어지면서 Rg1 및 Rb1으로 변경되고 상기 Rb1이 증숙-건조과정을 거치면서 Rg3로 변경되어 생성되는 것이다.
시험예 8. 홍삼의 육안 측정
도 2는 본 발명의 실시예 13 및 비교예 5에 따라 고전압 펄스 전기장 처리된 인삼을 이용하여 제조된 홍삼을 촬영한 사진이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고전압 펄스 전기장으로 처리된 인삼으로 제조된 홍삼(실시예 13)과 고전압 펄스 전기장으로 처리하지 않은 인삼으로 제조된 홍삼(비교예 5)의 물성에는 차이가 없는 것을 확인하였다.

Claims (11)

  1. 인삼을 물이 담긴 회분식 또는 연속식 처리 용기에 넣는 단계; 및
    상기 물에 전기장 0.1 내지 5 kV/cm, 주파수 1 내지 100 Hz 및 에너지 3 내지 20 kJ로 고전압 펄스 전기장 처리를 1 내지 50회 수행하는 단계;를 포함하는 진세노사이드 함량이 증가된 인삼의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고전압 펄스 전기장 처리 시 펄스 수는 100 내지 3000인 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 인삼의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고전압 펄스 전기장 처리는 0.2 내지 2.2 kV/cm 및 에너지 5 내지 15 kJ로 수행되는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 인삼의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 처리 용기에 넣는 단계의 인삼은 분쇄 또는 마쇄과정을 거치지 않은 원물 또는 그 절단물인 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 인삼의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼에 비하여 진세노사이드 함량이 20% 이상 증가된 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 인삼.
  7. 제6항의 상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 물 또는 70 내지 90% 주정으로 추출하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 추출물의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 80% 주정으로 50 내지 90 ℃에서 30분 내지 3시간 동안 추출하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 추출물의 제조방법.
  9. 제6항의 상기 진세노사이드 함량이 증가된 인삼을 80 내지 100 ℃에서 증숙하는 단계; 및
    상기 증숙된 인삼은 건조하는 단계;를 포함하고, 상기 증숙단계 및 건조단계는 적어도 한 번 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 증숙단계 및 건조단계를 3회 이상 반복 시 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼을 이용하여 제조된 홍삼에 비하여 Rg3의 함량이 2배 이상 증가되는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼의 제조방법.
  11. 제9항의 제조방법에 의해 제조되어 상기 고전압 펄스 전기장 처리 전의 인삼을 이용하여 제조된 홍삼에 비하여 진세노사이드 함량이 20% 이상 증가된 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼.
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