KR101877225B1 - 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인삼을 마카(maca)와 함께 효소분해한 후 발효시켜 정제를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 인삼과 마카에 함유된 유효성분의 체내 흡수율을 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법은 인삼을 마카와 함께 효소분해하여 이들의 구성성분들을 저분자화한 다음 발효시키므로 인삼과 마카에 함유된 사포닌이 인체 흡수가 어려운 배당체에서 인체 흡수가 용이한 비배당체로 보다 많이 전환되어 이들 유효성분의 체내 흡수율이 향상되며, 또한 제조과정에서 폐기되는 성분이 없이 인삼과 마카 원재료를 모두 이용하므로 인삼과 마카에 함유된 유효성분을 모두 이용할 수 있으며, 인삼과 마카에 함유된 유용성분을 당류로 코팅하여 저장성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법은 인삼을 마카와 함께 효소분해하여 이들의 구성성분들을 저분자화한 다음 발효시키므로 인삼과 마카에 함유된 사포닌이 인체 흡수가 어려운 배당체에서 인체 흡수가 용이한 비배당체로 보다 많이 전환되어 이들 유효성분의 체내 흡수율이 향상되며, 또한 제조과정에서 폐기되는 성분이 없이 인삼과 마카 원재료를 모두 이용하므로 인삼과 마카에 함유된 유효성분을 모두 이용할 수 있으며, 인삼과 마카에 함유된 유용성분을 당류로 코팅하여 저장성이 향상되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 인삼을 마카(maca)와 함께 효소분해한 후 발효시켜 정제를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 인삼과 마카에 함유된 유효성분의 체내 흡수율을 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
인삼(人蔘)은 두릅나무과에 속하는 여러해살이풀로서, 생육환경에 따라 자연상태에서 자생한 인삼인 산삼(山蔘)과, 인공적으로 기른 인삼인 재배인삼(栽培人蔘)으로 크게 나눌 수 있고, 상기 재배인삼은 채취하여 가공을 하지 아니한 생삼의 상태인 수삼(水蔘), 수삼을 그대로 또는 수삼의 껍질과 잔뿌리를 제거한 것을 건조한 백삼(白蔘), 수삼의 잔뿌리만을 건조한 미삼(尾蔘), 수삼을 껍질을 벗기지 않은 상태에서 증기로 쪄서 건조한 홍삼(紅蔘)으로 분류될 수 있다.
인삼은 오래전부터 대표적인 자양 강장제로 널리 알려져 있고 최근에는 그 성분과 약효에 관한 많은 과학적인 연구결과가 보고되고 있어서 인삼의 신비한 약효가 현대의 과학적인 조명을 받고 있으며, 현재까지 알려진 인삼의 약효는 매우 다양하여 노화억제효과, 항동맥경화, 고지혈증 개선, 간기능 개선, 간기능 항진, 방사선장애 방어, 면역증강, 항혈전, 뇌기능 항진, 항스트레스, 혈당강하, 혈압강하 및 항암효과 등이 있다.
또한, 인삼에는 진세노사이드(ginsenoside)라 명명되는 사포닌이 풍부하게 함유되어 있고 사포닌은 화학구조에 따라 프로토파낙사다이올, 프로토파낙사트리올, 올레아놀릭산의 3가지로 분류되고 이러한 사포닌은 중추신경계를 비롯하여 내분비계, 면역계, 대사계 등에 광범위한 영향을 끼쳐서 신체기능 조절, 즉 생리기능 정상화에 탁월한 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.
이러한 인삼 또는 인삼 가공품(백삼, 홍삼 등)의 섭취는 주로 그대로 먹거나 당침 또는 주정에 침지하여 먹게 되는데, 사람마다 인삼 사포닌을 분해하는 능력에 차이가 있어서 인삼 사포닌의 체내흡수에 차이가 나타난다.
이는 사포닌이 배당체로 존재하여 섭취 후 체내 소화효소에 의해서는 거의 분해되지 않고 장내 미생물에 의해 분해되어 흡수되기 때문으로서, 사람마다 장내 미생물의 차이가 있어서 인삼의 유효성분의 흡수에서도 개체차가 발생한다.
이에 따라 인삼으로부터 사포닌 성분을 추출하고 이를 장내 미생물 종류로 발효시키거나 인삼 사포닌 추출물을 산처리, 효소처리, 열처리 등의 조작을 통하여 특정 사포닌의 함량과 순도를 높이고 새로운 종류의 진세노사이드를 얻으면서 체내 소화흡수율을 향상시키는 방법 등이 제안되고 있으나, 이러한 방법은 처리과정이 복잡하고 수율이 낮은 한계와 함께 추출 후 남은 잔여물을 버리게 되므로 원래 인삼에 함유된 유효성분이 많이 손실되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 한국공개특허공보 제10-2008-0067076호에는 파낙스속 식물 원료를 가열처리, 복합효소처리, 유산균 발효처리 과정을 통하여 조사포닌 함량 증가 및 새로운 진세노사이드의 생성과 더불어 인삼에 함유된 다당체 알칼리와 조산성다당체 등의 용출을 증가시킴으로써 인삼 본래의 유효성분을 최대한 이용할 수 있도록 하였다.
상기 발명에서는 파낙스속 식물 원료를 복합효소로 분해하여 인삼 사포닌을 저분화화한 후 유산균으로 발효처리함으로써 인삼 사포닌의 체내 흡수율을 높이고자 하였으나, 상기 발명과 같이 인삼 사포닌을 저분자화하고 발효시키면 소화흡수율이 낮은 인삼 사포닌의 배당체가 소화흡수율이 높은 비배당체로 전환되어 체내 흡수율이 높아지기는 하나 상기 발명의 효소와 발효미생물이 인삼 사포닌 성분에 최적화되지 못하여 배당체의 비배당체로의 전환율이 낮아서 인삼 유효성분의 체내 흡수율이 기대만큼 높지 않은 단점이 있다.
이에, 한국등록특허공보 제10-0954851호에서 인삼을 물 또는 유기용매로 추출한 인삼추출액에 펙티나아제와 베타갈락토시다아제(펙티나아제:베타갈락토시다아 혼합비=1:1~100)를 혼합하고 발효(pH 3~8 및 10~70℃에서 1~72시간) 및 농축하여 발효인삼농축액을 제조하는 방법이 제안되었다.
상기 발명은 인삼추출액에 펙티나아제 및 베타갈락토시다아제를 가하여 특정 조건에서 발효시킴으로써, 프로토파낙사디올계 진세노사이드인 Rb1, Rb2, Rc, Re, Rg1을 장내 미생물의 대사에 의해 생성되는 IH-901, Rh1, F1 등으로 전환시켜 결과적으로 인삼 유효성분의 체내 흡수율을 높이고자 하였다.
그러나 상기 발명은 인삼을 물 또는 유기용매로 추출하는 과정에서 인삼 유효성분의 일부만 추출되고 나머지 성분은 버려지므로 유효성분의 손실이 크고 펙티나아제와 베타갈락토시다아제는 효소이므로 발효에 관여하지 못하여 단순히 인삼성분을 저분자화할 뿐이며, 더불어 저분자화 과정이 인삼에 함유된 사포닌 성분 중 특정 계열의 사포닌 성분에 최적화되어 있어서 체내 흡수율 향상효과를 부분적으로 얻을 수 있을 뿐이다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 인삼과 마카에 함유된 유효성분의 손실을 최소화하면서 이들 유효성분의 체내 흡수율을 향상시킬 수 있는 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 인삼에 마카를 혼합하여 분쇄하는 단계; 상기 분쇄물에 물을 혼합하고 110~130 ℃에서 15 분 이상 가열하는 단계; 상기 가열액에 아밀라아제와 펙티나아제를 첨가하여 30~100 분간 가수분해하는 단계; 상기 가수분해액을 90~100 ℃에서 60 분 이상 가열하여 효소를 실활시키는 단계; 상기 실활된 가수분해액에 페디오코커스 펜토사세우스를 접종하여 25~35 ℃에서 20~30 시간 발효시키는 단계; 상기 발효액 100 중량부에 당류 20~30 중량부를 용해시켜 수상을 제조하는 단계; 상기 수상에 식물성 기름 30~50 중량부를 혼합하는 단계; 상기 수상과 식물성 기름 혼합액을 1000~3000 rpm으로 균질화하여 에멀젼을 제조하는 단계; 상기 에멀젼을 건조하여 분말화하는 단계; 및 상기 분말을 정제로 제형화하는 단계;를 포함하는 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 실활된 가수분해액 100 중량부에 효모추출물 1~5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아밀라아제와 펙티나아제는 가열액 100 중량부 기준 각각 0.5~2.0 중량부 첨가되고, 상기 페디오코커스 펜토사세우스는 가수분해액 100 중량부 기준 0.1~1.0 중량부 첨가되는 것이 바람직하다.
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또한, 상기 식물성 기름은 참기름, 들기름, 콩기름, 옥수수기름 및 아마씨유로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법은 인삼을 마카와 함께 효소분해하여 이들의 구성성분들을 저분자화한 다음 발효시키므로 인삼과 마카에 함유된 사포닌이 인체 흡수가 어려운 배당체에서 인체 흡수가 용이한 비배당체로 보다 많이 전환되어 이들 유효성분의 체내 흡수율이 향상된다.
또한, 제조과정에서 폐기되는 성분이 없이 인삼과 마카 원재료를 모두 이용하므로 인삼과 마카에 함유된 유효성분을 모두 이용할 수 있으며, 인삼과 마카에 함유된 유용성분을 당류로 코팅하여 저장성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 인삼을 마카(Lepidium meyenii)와 함께 혼합 분쇄하고 아밀라아제(amylase)와 펙티나아제(pectinase)로 저분자화한 다음 페디오코커스 펜토사세우스(Pediococcus pentosaceus) 미생물로 발효시켜 인삼과 마카 발효액을 얻으며, 이를 건조하여 정제를 제조하는 과정으로 이루어진다.
먼저, 인삼에 마카를 혼합하여 분쇄하고 여기에 물을 혼합하여 가열하며, 상기 분쇄는 이후 공정인 효소분해작용을 원활히 진행할 수 있도록 입자크기 l00~150 ㎛로 분쇄하고 상기 가열은 인삼과 마카의 균을 사멸시키기 위함으로써 110~130 ℃에서 15 분 이상 가열하는 것이 바람직하다.
마카는 단백질, 불포화 지방산 및 미네랄이 풍부한 영양식품으로 알려져 있고 리놀렌산(linolenic acid), 팔미트산(palmitic acid) 및 올레인산(oleic acid)과 같은 중요 지방산, 식물성 스테롤 및 미네랄을 다량 함유하며, 마카의 지표성분으로서 마카엔(macaene)이나 마카마이드(macamide)와 같은 다른 식물에서는 발견되지 않는 고유의 불포화지방산이 존재하는데 이러한 성분들은 생리활성을 지니는 것으로 보고되고 있다.
마카의 유효성분으로는 사포닌, 베타-시토스테롤(beta-sitosterol), 스티그마스테롤(stigmasterol), 탄닌(tannin), 알칼로이드(alkaloid) 등이 있으며, 아연이 다량 함유되어 신체 내 내분비 호르몬 활동을 정상화하고 자양강장 효과를 나타내며, 또한 필수아미노산인 아르기닌(arginine)과 라이신(lysine)이 풍부하고 마카의 글루코시놀레이트(glucosinolate) 함량은 다른 십자화과 작물의 100 배에 달하여 면역시스템을 조절하고 항암작용에 대한 유용성이 보고된 바 있다.
본 발명에서는 인삼에 함유된 사포닌과 마카에 함유된 사포닌, 글루코시놀레이트 등의 배당체를 인체흡수가 용이한 비배당체로 전환시키며, 이를 위하여 상기 분쇄하여 물에서 가열된 인삼과 마카를 아밀라아제와 펙티나아제로 30~100 분간 가수분해한다.
아밀라아제는 다당류를 가수분해하는 효소로서 인삼과 마카의 전분성분을 분해하여 당화시키고 펙티나아제는 펙틴질 성분인 펙틴산(pectinic acid), 펙틴(pectin), 펙트산(pectic acid) 등의 α-1,4-갈락투론산(α-1,4-galacturonic acid) 결합을 가수분해하는 효소로서 인삼과 마카의 섬유소를 분해하여 인체에 흡수될 수 있도록 하고 발효액의 청징(淸澄)작용을 한다.
상기 아밀라아제와 펙티나아제는 물, 인삼, 마카 혼합액 100 중량부 기준 각각 0.5~2.0 중량부를 첨가하는 것이 적당하며, 상기와 같이 인삼과 마카를 효소 가수분해하면 전분 및 펙틴질이 분해되면서 인삼과 마카의 배당체를 포함하는 유효성분이 물속에 용출되어 이후 공정인 발효과정에서 배당체의 비배당체로의 전환이 좀 더 용이하게 이루어질 수 있다.
가수분해가 완료되면 90~100 ℃로 60 분 이상 가열하여 효소를 실활시킨 후 이를 상온으로 냉각하고 여기에 페디오코커스 펜토사세우스(Pediococcus pentosaceus)를 접종하여 25~35 ℃에서 20~30 시간 발효시켜 인삼과 마카의 사포닌, 글루코시놀레이트 등의 배당체를 인체흡수가 용이한 비배당체로 전환시킨다.
페디오코커스 펜토사세우스는 항균물질을 생성하여 강한 항균력을 보이고 유해 미생물의 생육을 억제하여 장내 세균총을 정상화시키며, 페디오코커스 펜토사세우스가 분비하는 베타-글루코시다아제(β-glucosidase)를 이용하여 인삼과 마카의 배당체를 체내 흡수가 용이한 비배당체로 전환시켜 소화흡수율을 높이며, 상기 발효온도 및 발효시간은 사포닌 배당체가 비배당체로 전환되는 최적의 범위이다.
또한, 베타-글루코시다아제는 셀룰로오스를 분해하는 특성이 강하여 발효하는 동안 인삼과 마카의 섬유소를 분해함으로써 인삼과 마카에 함유된 배당체의 용출을 촉진하고 물에 용출된 배당체 성분은 발효가 더 용이하게 이루어지므로 비배당체로의 전환효율을 향상시킬 수 있다.
상기 페디오코커스 펜토사세우스에 의한 발효를 더욱 촉진하기 위하여, 발효시 효모추출물(yeast extract)을 첨가하는 것이 바람직하며, 효모추출물은 식용 효모 균주를 분리, 정제한 후 자가소화, 효소분해, 열수추출 등의 방법으로 추출한 식용 효모 추출물을 기리킨다.
효모추출물은 효모세포의 성분인 탄수화물, 아미노산, 펩타이드, 염류 등의 성분으로 이루어지는데, 효모추출물의 아미노산과 펩타이드가 발효과정에서 페디오코커스 펜토사세우스의 주요한 영양소로 이용되어 발효가 원활히 이루어진다.
상기 페디오코커스 펜토사세우스는 가수분해액 100 중량부 기준 0.1~1.0 중량부 첨가되는 것이 바람직하고, 효모추출물은 가수분해액 100 중량부 기준 1~5 중량부 첨가되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 발효된 발효액은 베타-글루코시다아제에 의해 인삼과 마카의 배당체가 비배당체로 전환됨과 아울러 아밀라아제, 펙티나아제 및 베타-글루코시다아제에 의해 인삼과 마카의 구성성분들이 저분자화되므로, 인삼과 마카에 함유된 사포닌, 글루코시놀레이트 등의 배당체뿐만 아니라 나머지 유효성분의 소화흡수율 또한 높아지며, 따라서 액상(液狀)과 고상(固狀)이 혼재하는 발효액 중의 고형분을 제거하지 않고 모두 섭취하여 인삼과 마카에 함유된 유효성분을 모두 체내에 흡수할 수 있다.
상기 발효액을 그대로 제품화하는 것이 가능하나 발효액은 액상이므로 부패하기 쉽고 보관 및 취급이 불편하므로 이를 건조하여 분말화하는 것이 바람직하며, 상기 건조는 공지된 방법으로 수행될 수 있고 예를 들어 진공건조, 동결건조 또는 분무건조 등의 방식으로 수행될 수 있다.
그런데 인삼과 마카에 함유된 유효성분은 열, 빛, 산소 등의 외부 스트레스에 의해 서서히 활성이 저하되어 본연의 효능을 상실하므로, 유효성분의 활성을 유지시키기 위하여 이를 외부 스트레스로부터 차단하여 안정성을 유지하는 것이 중요하다.
따라서 상기 유효성분을 코팅막으로 감싸서 외부와 차단하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 상기 발효액에 설탕, 물엿, D-소르비톨과 같은 당류를 용해시켜 수상을 제조하고 상기 수상에 식물성 기름으로 이루어지는 유상을 혼합하고 균질화하여 에멀젼을 제조한 후 이를 건조한다.
인삼과 마카에 함유된 사포닌은 물과 친한 친수성기와 기름과 친한 소수성기를 모두 가지고 있는 양친매성 분자이므로 수상에 함유된 사포닌이 유상을 수상에 유화·분산되도록 하여 에멀젼을 형성시키며, 상기 에멀젼을 건조하면 수상의 물이 제거되면서 식물성 기름 입자표면에 먼저 사포닌이 코팅되고 사포닌 외곽에 당류가 코팅된 형태를 가지게 되어 당류의 코팅막에 의해 사포닌을 포함한 인삼과 마카의 유효성분이 열, 빛, 산소 등의 외부 스트레스로부터 보호되어 활성의 저하를 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 발효액 100 중량부에 당류 20~30 중량부를 용해시켜 수상을 제조하고 여기에 식물성 기름 30~50 중량부를 혼합하여 1000~3000 rpm으로 균질화하고 건조하는 과정으로 이루어질 수 있다.
상기 식물성 기름으로서 참기름, 들기름, 콩기름, 옥수수기름, 아마씨유 등을 들 수 있으며, 상기 식물성 기름은 사포닌의 체내 흡수율을 향상시키는 효능이 있어서 사포닌의 배당체가 비배당체로 완전히 전환되지 못할 경우에도 이들의 체내 흡수율을 높이는 효과가 있다.
또한, 상기 수상 제조시 당류를 혼합하는 대신에 발효시 페디오코커스 펜토사세우스가 접종된 가수분해액에 당류인 프락토올리고당(fructo-oligosaccharide)을 혼합할 수 있으며, 프락토올리고당은 페디오코커스 펜토사세우스의 에너지원으로 작용하여 당으로부터 중간산물까지 만들어 내는 일련의 효소반응을 생략할 수 있고 중간반응의 조절 메커니즘을 피할 수 있어서 페디오코커스 펜토사세우스의 증식을 촉진하여 발효가 활발히 진행된다.
이러한 발효과정에서 소모되고 남은 프락토올리고당이 상기 수상의 당류와 같이 사포닌 외곽에 프락토올리고당의 코팅막을 형성하며, 프락토올리고당은 가수분해액 100 중량부 기준 30~40 중량부 첨가되는 것이 발효과정에서 소모되고 남은 잔량으로 코팅막을 형성하는데 적절한 범위이다.
상기와 같이 제조된 인삼과 마카 발효분말을 그대로 제품화하는 것도 가능하나 본 발명에서는 취급의 편리성을 위하여 상기 분말을 정제 형태로 제형화하였고 정제 형태로 제조시에는 부형제를 혼합할 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예, 비교예 및 시험예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다.
단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
<실시예 1>
6년근 인삼과 마카를 깨끗이 세척하고 130 ㎛ 입자크기로 미분쇄한 후, 정제수 10 ㎏에 상기 인삼분말 250 g과 마카분말 250 g을 넣고 121 ℃에서 20 분간 가열하여 인삼분말과 마카분말에 포함될 수 있는 균을 멸균하였다.
상기 인삼분말과 마카분말이 혼합된 정제수를 상온으로 냉각시킨 후 여기에 아밀라아제(BAN 480L) 효소 120 g과 펙티나아제(Pectinex Ultra Puip) 효소 120 g을 첨가하고 1 시간 정치하여 인삼과 마카를 가수분해하였으며, 이를 95 ℃에서 100 분간 가열하여 상기 효소를 실활시켰다.
상기 가열한 가수분해액을 다시 상온으로 냉각시킨 후 페디오코커스 펜토사세우스 60 g을 접종한 후 30 ℃에서 24 시간 발효시켰으며, 상기 발효액을 분무건조하여 분말화한 다음 통상의 부형제와 혼합하여 정제를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서, 상온으로 냉각된 가수분해액에 효모추출물 350 g을 첨가하여 페디오코커스 펜토사세우스로 발효시킨 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서, 발효액에 D-소르비톨 3 ㎏을 혼합하고 충분히 저어주었으며, 여기에 콩기름 5 ㎏을 혼합하고 균질기(T.K. Homomixer Mark II Medel 2.5, PRIMIX사 제품, 일본)를 이용하여 2000 rpm에서 5 분간 유화시켜 o/w 형태의 에멀젼을 제조한 다음, 상기 에멀젼을 동결건조기(Freeze Dryer-FD8508, 일신바이오베이스사, 한국)를 이용하여 -32 ℃로 냉각하고 30 시간 동안 동결건조하여 콩기름 입자 표면에 인삼과 마카의 유효성분과 D-소르비톨이 차례로 코팅된 형태의 분말을 제조하고 이를 정제로 제형화한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 3에서, 가수분해액 발효시 프락토올리고당 4 ㎏을 혼합하여 페디오코커스 펜토사세우스로 발효시켰으며, 발효액에 D-소르비톨을 혼합하지 않고 콩기름을 혼합하여 에멀젼을 제조한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서, 인삼분말과 마카분말을 효소로 분해하지 않고 페디오코커스 펜토사세우스로 발효시킨 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1에서, 인삼분말과 마카분말을 펙티나아제 효소를 제외한 아밀라아제 효소로만 가수분해하여 발효시킨 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.
<시험예 1> 사포닌 함량 측정
상기 실시예 1~4 및 비교예 1, 2의 발효액 건조분말을 환류추출 방법으로 추출하여 사포닌 함량을 분석하였으며, 각 군별 시료 1 g을 정량하여 250 ㎖의 삼각플라스크에 취하고 여기에 80 % 메탄올 20 ㎖를 넣은 후 환류냉각 하에 80 ℃에서 60 분 동안 2 회 추출하였다.
추출액은 회전농축기(rotary evaporator)를 이용하여 50 ℃ 감압상태에서 완전히 건조하고, 건조된 추출물을 20 ㎖의 증류수로 용해한 후 수포화 부탄올을 1:1 비율로 가하여 부탄올층과 물층으로 분리된 후 부탄올층을 분획하였으며 이를 2 회 반복하였다.
분리된 부탄올층을 다시 회전농축기를 이용하여 50 ℃에서 건조시킨 후, 건조된 물질에 HPLC용 메탄올 5 ㎖를 가하고 현탁하여 0.2 ㎛ 미세여과지(millipore filter)로 여과한 후 1 ㎖를 분획하여 분석시료로 하였다.
상기 분석시료를 HPLC(Agilent model 1260 series, Agilent company, 미국)를 이용하여 사포닌 성분 함량을 측정하였으며, Column은 C18(4.6×250 ㎜, ID 5 ㎛)을 사용하였고, 검출기는 UV detector, 파장은 203 ㎚에서 측정하였다.
이동상의 flow rate 1.6 ㎖/min, injection volume 5 ㎕, column temperature 25 ℃에서 실시하였고 이동상으로는 증류수와 아세토니트릴(acetonitrile)의 gradient system을 사용하였으며 gradient는 80:20(10분), 71:29(42분), 70:30(52분), 52:48(65분), 30:70(82 분), 10:90(83 분), 10:90(93 분), 80:20(94 분), 80:20(100 분)으로 한점당 100 분이 소요되었다.
비교를 위하여 인삼분말과 마카분말이 동일중량비로 혼합된 혼합분말을 대조군으로 하여 상기와 동일한 방법으로 분석하였으며, 분석결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| Rg1 | Rb1 | Rh1 | |
| 실시예 1 | 3.28 | 3.06 | 0.48 |
| 실시예 2 | 3.52 | 2.84 | 0.52 |
| 실시예 3 | 2.95 | 3.01 | 0.43 |
| 실시예 4 | 3.01 | 2.94 | 0.45 |
| 비교예 1 | 2.84 | 3.16 | 0.27 |
| 비교예 2 | 2.62 | 3.20 | 0.35 |
| 대조군 | 2.01 | 3.25 | 0.07 |
일반적으로 Rg1, Re, Rb1, Rc, Rd 등의 사포닌은 체내에서 분해 및 흡수되기 어렵고 Rh1, Rg2, Rg3 등의 사포닌은 흡수가 용이하며 다양하고 특이한 작용을 하는 것으로 학계에 보고되어 있다.
상기 표 1을 보면 Rg1 사포닌과 Rh1 사포닌은 효소분해 및 발효에 의해 함량이 점차 높아지고 Rb1 사포닌은 함량이 점차 낮아지는 것으로 분석되었는데, 소화흡수율이 높은 Rh1 사포닌 함량은 효소분해와 발효에 의해 상당히 증가한 결과를 보임에 따라, 인삼과 마카를 아밀라아제 효소와 펙티나아제 효소로 분해하고 페디오코커스 펜토사세우스로 발효시킴으로써 체내 흡수율이 향상될 것으로 판단된다.
가수분해과정을 거치지 않고 발효시킨 비교예 1과 아밀라아제 효소로만 가수분해한 비교예 2가 아밀라아제와 펙티나아제 모두로 가수분해하여 발효시킨 실시예에 비하여 Rh1 사포닌 함량이 낮은 결과로부터 인삼과 마카를 아밀라아제 효소와 펙티나아제 효소로 분해하여 발효시키는 것이 이들에 함유된 사포닌의 체내 흡수율을 높이는데 바람직함을 알 수 있다.
<시험예 2> 성상안정성 시험
상기 실시예 및 비교예의 인삼과 마카 발효분말을 고온다습한 장소에 보관하면서 변색, 변취 발생의 경시적 변화를 육안 관찰하여 하기 표 2에 나타내었다.
| 1 주 후 | 2 주 후 | 3 주 후 | 4 주 후 | 5 주 후 | |
| 실시예 1 | ○ | ○ | ◑ | ◑ | ◑ |
| 실시예 2 | ○ | ○ | ◑ | ◑ | ◑ |
| 실시예 3 | ○ | ○ | ○ | ◑ | ◑ |
| 실시예 4 | ○ | ○ | ○ | ◑ | ◑ |
| 비교예 1 | ○ | ◑ | ◑ | ◑ | ▣ |
| 비교예 2 | ○ | ○ | ◑ | ◑ | ▣ |
| ○:변화없음, ◑:약한 변색/변취, ▣:많은 변색/변취, ★:완전 변색/변취 | |||||
상기 표 2를 보면, 인삼과 마카의 유효성분을 D-소르비톨로 코팅한 실시예 3과 4에서 가장 늦게 성상의 변화가 나타났고, 가수분해과정을 거치지 않고 발효시킨 비교예 1이 가장 빨리 변색 및 변취가 발생하여 저장성이 가장 불량하였다.
즉, 인삼과 마카의 유효성분을 당류로 코팅함으로써 당류의 코팅막에 의해 유효성분이 산소, 햇빛, 열 등의 외부 스트레스로부터 보호되어 저장성이 증가하고, 또한 인삼과 마카를 아밀라아제와 펙티나아제로 가수분해하여 발효시키는 것이 저장성을 증가시키는데 유리함을 알 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 발효 인삼과 마카 함유 정제의 제조방법은 인삼과 마카에 함유된 유효성분의 체내 흡수율이 향상되고 이들 성분을 당류로 코팅하여 장기간 보관하여도 품질의 저하를 억제할 수 있다.
Claims (7)
- 인삼에 마카를 혼합하여 분쇄하는 단계;
상기 분쇄물에 물을 혼합하고 110~130 ℃에서 15 분 이상 가열하는 단계;
상기 가열액에 아밀라아제와 펙티나아제를 첨가하여 30~100 분간 가수분해하는 단계;
상기 가수분해액을 90~100 ℃에서 60 분 이상 가열하여 효소를 실활시키는 단계;
상기 실활된 가수분해액에 페디오코커스 펜토사세우스를 접종하여 25~35 ℃에서 20~30 시간 발효시키는 단계;
상기 발효액 100 중량부에 당류 20~30 중량부를 용해시켜 수상을 제조하는 단계;
상기 수상에 식물성 기름 30~50 중량부를 혼합하는 단계;
상기 수상과 식물성 기름 혼합액을 1000~3000 rpm으로 균질화하여 에멀젼을 제조하는 단계;
상기 에멀젼을 건조하여 분말화하는 단계; 및
상기 분말을 정제로 제형화하는 단계;를 포함하는 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 실활된 가수분해액 100 중량부에 효모추출물 1~5 중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 아밀라아제와 펙티나아제는 가열액 100 중량부 기준 각각 0.5~2.0 중량부 첨가되고, 상기 페디오코커스 펜토사세우스는 가수분해액 100 중량부 기준 0.1~1.0 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 식물성 기름은 참기름, 들기름, 콩기름, 옥수수기름 및 아마씨유로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발효 인삼과 마카를 함유하는 정제의 제조방법.
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