KR101878243B1 - 마이크로파에 의한 진공 건조삼 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 건조삼 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 마이크로파를 사용하는 진공 건조삼 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 홍삼 제조시간을 단축하여 홍삼의 유효성분을 증대시킬 수 있는 진공 건조삼 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로파에 의한 진공 건조삼 제조 방법은 (A) 불순물이 제거된 인삼을 세척하는 단계; (B) 상기 세척된 인삼을 증삼기를 사용하여 증숙하는 단계; 및 (C) 상기 증숙된 인삼을 건조하는 단계를 포함한다. 본 발명의 제조방법에 의하면, 증숙된 인삼을 저온에서 건조하므로 홍삼의 유효성분이 건조 과정에서 손실되는 것을 차단할 수 있다. 이에 의해, 홍삼의 유효 성분이 증대될 수 있다.

Description

마이크로파에 의한 진공 건조삼 제조방법{Ginseng production process by vacuum drier using the microwave}
본 발명은 진공 건조삼 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 마이크로파를 사용하는 진공 건조삼 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인삼은 4년 이상 6년 이하로 재배하여 수확하게 되는데, 수확한 상태 그대로의 인삼을 일컫어 "수삼"이라 한다. 수삼은 다량의 수분을 함유하고 있어, 쉽게 무르고 변색되는 단점이 있는데, 이러한 수삼을 장기간 보관하기 위하여 수삼을 건조하여 사용하는 방법이 사용되고 있으며, 건조방식에 따라 "백삼" 과 "홍삼"으로 구분된다.
보다 구체적으로 껍질을 벗기고 건조한 것은 "백삼"이라 지칭하며, 상기 수삼의 껍질을 벗기지 않고 증기로 쪄서 건조한 것을 "홍삼"이라 한다.
이 중, 홍삼은 중추신경계에 대한 진정작용과 흥분작용, 조혈작용 및 혈당치 저하, 간보호, 내분비계에 작용하여 성행동이나 생식효과에 간접적으로 유효하게 작용하는 효과, 항염 및 항종양 효과 등이 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 홍삼의 제조과정인 건조과정에서 유효성분들이 생성되는데, 구체적으로 제조과정 중에서 사포닌의 열분해에 의해 분자구조의 변화가 일어나 화학적인 성분이 변화됨으로써, 인체에 유효한 특수 성분들이 생성되며, 특히, 홍삼의 경우, 수삼이나 백삼에는 없는 특이 성분으로 알려진 "진세노사이드(ginseniside) Rg3"는 암세포증식억제 및 항종양의 효능을 가진 것으로 알려져 있다.
최근에는 홍삼의 이러한 유효성분을 증대시킬 수 있는 홍삼의 제조방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는 실정이다.
1. 공개특허 제2013-0064612호 2. 등록특허 제1465303호
본 발명은 홍삼 제조시간을 단축하여 홍삼의 유효성분을 증대시킬 수 있는 진공 건조삼 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로파에 의한 진공 건조삼 제조 방법은 (A) 불순물이 제거된 인삼을 세척하는 단계; (B) 상기 세척된 인삼을 증삼기를 사용하여 증숙하는 단계; 및 (C) 상기 증숙된 인삼을 건조하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 인삼은 수삼일 수 있다.
그리고, 상기 증삼기를 사용하여 세척된 인삼을 증숙하는 단계는 90~100℃의 온도에서 1~2시간 증숙하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 건조하는 단계는 마이크로웨이브파를 이용하여 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로웨이브파를 이용한 건조는 35~40℃의 온도에서 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 의하면, 증숙된 인삼을 저온에서 건조하므로 홍삼의 유효성분이 건조 과정에서 손실되는 것을 차단할 수 있다. 이에 의해, 홍삼의 유효 성분이 증대될 수 있다.
도1은 90℃에서 55분 동안 진공건조 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다.
도2은 90℃에서 60분 동안 진공건조 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다
도3은 90℃에서 80분 동안 진공건조 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다
도4은 90℃에서 100분 동안 진공건조 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다
도5은 90℃에서 120분 동안 진공건조 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다
도6은 90℃에서 125분 동안 진공건조 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다
도7은 증숙시간 1시간 조건 하에서 증숙온도를 85℃로 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다.
도8은 증숙시간 1시간 조건 하에서 증숙온도를 95℃로 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다.
도9은 증숙시간 1시간 조건 하에서 증숙온도를 100℃로 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다.
도10은 증숙시간 1시간 조건 하에서 증숙온도를 105℃로 했을 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 도면이다.
도11은 건조 온도 및 시간에 따른 벤조필렌 생성량을 나타낸 도면이다.
도12는 건조방식에 따른 수분함량 변화를 나타낸 도면이다.
도13은 건조방식에 따른 BRIX 변화를 나타낸 도면이다.
도14는 추출시간에 따른 진세노이드 함량 변화를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
이때, 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 마이크로파에 의한 진공 건조삼 제조방법에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 (1) 선별된 인삼의 불순물을 제거한 후, 세척하는 단계; (2) 세척한 인삼을 증삼기에 넣고 90~100℃의 온도에서 1 내지 2시간 증숙하는 단계; 및 (3) 증숙한 인삼을 마이크로 진공 건조기에 넣고 35~40℃의 온도에서 건조하는 단계;에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의한 진공 건조삼 제조방법에 관한 것이다.
상기 제조공정을 단계별로 나누어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(1) 단계는 선별된 인삼의 불순물을 제거한 후, 세척하는 단계이다.
본 단계는 증숙에 사용하고자 하는 인삼의 표면에 붙은 흙, 먼지 등을 제거하고 물로 세척하는 단계로써, 세척 후에는 추후 공정인 증숙공정을 위하여 인삼 표면의 수분을 제거하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 본 발명에서 사용되는 인삼은 수삼인 것을 특징으로 한다. 수삼이란 수확한 상태 그대로의 인삼을 일컫는 것으로, 가공을 하지 않은 자연상태의 인삼을 대상으로 하기 위함이다.
(2) 단계는 세척한 인삼을 증삼기에 넣고 90~100℃의 온도에서 1 내지 2시간 증숙하는 단계이다.
본 발명은 제조된 홍삼이 인삼 원형 그대로의 모양을 유지하기 위하여 절단 과정을 거치지 않고 증숙과정을 진행한다. 다만, 용도에 따라서, 즉, 휴대 및 보관이 용이하게 하기 위해서는 절단과정을 거칠 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이 인삼은 다량의 수분을 포함하고 있기 때문에 쉽게 변질되어 장기간 보관하기 어렵다. 이러한 인삼의 보관 문제를 해결하기 위해서 건조과정을 거치는데, 건조과정만 거치는 경우에는 여름에 좀이 나서 상하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 결국, 건조과정과 함께 인삼을 찌는 과정을 함께 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 증숙을 위한 바람직한 시간은 1 내지 2시간이다. 증숙시간이 1시간 미만인 경우에는 증숙과정을 통한 다공성 형성이 부족하게 되어 홍삼 유효성분의 추출시간이 오래걸리며, 증숙시간이 2시간을 초과하는 경우에는 유효성분의 변성이 이루어 질 수 있다.
도1 내지 도6은 증숙시간에 따른 제조 홍삼의 유효성분의 변화량을 나타낸 것이다(증숙온도 90℃).
도1은 증숙시간이 55분 경우의 제조된 홍삼의 유효성분(Rg1, Rg2, Rg3의 총량)을 나타낸 실험데이터이며, 도2는 증숙시간이 60분인 경우의 실험데이터이다.
도1 내지 도2에서 보는 것과 같이 홍삼의 유효성분이 55분인 경우 유효성분의 함량이 약 145인 것에 비하여 도2의 증숙시간이 60분인 경우에는 약 254로 증숙시간이 60분 이상이 되면서 유효성분량이 크게 증가함을 알 수 있다.
또한 도5는 증숙시간이 120분인 경우이며, 도6은 증숙시간이 125분인 경우의 홍삼 유효성분을 나타낸 것이다. 이를 보면, 증숙시간이 120분을 지나면서 유효성분의 변성이 이루어져서 잔존 유효성분의 양이 감소하게 됨을 알수 있다.
또한, 본 발명의 제조공정인 증숙단계는 인삼에 다공성을 부여하기 위한 것으로 90~100℃의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다(증숙시간1시간).
증숙 온도를 90℃ 미만으로 하는 경우에는 유효성분 추출함량이 낮아 증숙시간이 길어지며, 증숙 온도가 100℃ 를 초과하는 경우에는 고온에 따른 추출된 유효성분의 증발이 이루어지는 잔존 유효성분의 함량이 낮아지게 되는 문제점이 있다.
도 7 은 증 숙온도를 85℃로 하여 제조된 홍삼의 유효성분량을 나타낸 것이다.
아울러, 도2는 증숙 시간이 90℃인 경우를 나타낸 것으로, 증 숙시간이 85℃에 비하여 홍삼의 유효성분량이 크게 증가한 것을 확인할 수 있으며, 증 숙온도 95℃, 100℃의 홍삼 유효성분량을 나타낸 도8 내지 도9 역시 도2와 함께 홍삼의 유효성분이 증가하는 것을 확인할 수 있다.
그러나, 증숙온도 105℃인 경우의 홍삼 유효성분량을 나타내는 도10에서는 홍삼의 유효성분량이 다시 감소하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 상기에서 언급한 바와 같이 고온에 따른 추출된 유효성분의 증발이 이루어져 잔존 유효성분의 함량이 낮아지게 되기 때문이다.
(3)단계는 증숙한 인삼을 마이크로 진공 건조기에 넣고 35~40℃의 온도에서 건조하는 단계이다.
본 발명의 건조단계는 마이크로파 건조기를 이용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 사용하는 마이크로파 진공 건조기는 바람직하게는 파장 2.45GHZ, 최대출력 1,000W의 마이크로파 진공 건조기이며, 마이크로파 진공 건조기는 도12에서 보는 것과 같이 건조하고자 하는 인삼의 수분량이 10% 이상에서 작동한다.
또한, 본 발명의 마이크로 진공 건조기를 통한 건조과정은 35~50℃의 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 건조과정은 35~50℃의 저온 건조를 특징으로 하며, 보다 바람직하게는 35~40℃의 저온 건조를 특징으로 하는데, 이는 고온건조과정에서 발생할 수 있는 유해물질이 발생되는 것을 차단하기 위함이다.
고온 건조과정에서 발생할 수 있는 유해물질로는 벤조피렌이 있는데, 벤조피렌은 다환방향족탄화수소 그룹에 속하는 황색의 결정성 고체로서, 식품에 있어 탄수화물, 단백질, 지질 등이 고온에서 분해시 불완전 연소로인하여 생성된다. 이러한 벤조피렌은 특히 인삼가공시 건조공정에서 높은 온도와 장시간 건조과정으로인삼심지(내부)에서 생성되는데, 도11에서 보는 것과 같이 50℃ 이상의 온도에서 그 생성량이 현저하게 높아지며, 장시간 동안 건조하는 경우에는 더욱 그 생성량이 높아지는 것을 알 수 있다.
도11에서 보는 것과 같이, 건조온도가 35℃ 미만인 경우에는 건조가 효율적으로 이루어지지 않아 건조시간이 길어지게 되어 유효성분이 유실되는 문제가 발생할 수 있으며, 건조온도가 50℃를 초과하는 경우에는 유해물질인 벤조피렌의 발생이 급격하게 증가하게 된다.
건조방식 별 진세노이드 함량 비교
5분
Rg1 Rb1 Rg3 합
재래식 0 0.01 0 0.01
진공건조 0.04 0.12 0 0.16
1시간
Rg1 Rb1 Rg3 합합
재래식 0.01 0.02 0 0.03
진공건조 0.06 0.22 0 0.28
3시간
Rg1 Rb1 Rg3 합합
재래식 0.02 0.04 0 0.06
진공건조 0.07 0.29 0.01 0.37
6시간
Rg1 Rb1 Rg3 합합
재래식 0.03 0.06 0 0.09
진공건조 0.08 0.36 0.02 0.46
24시간
Rg1 Rb1 Rg3 합합
재래식 0.05 0.07 0.01 0.13
진공건조 0.08 0.42 0.05 0.55
48시간
Rg1 Rb1 Rg3 합합
재래식 0.03 0.04 0.03 0.1
진공건조 0.06 0.36 0.11 0.53
표1은 건조방식에 따르 진세노이드 함량을 나타낸 것이다. 상기 표1에서 보는 것과 같이 기존 재래식 건조방식에 의할 경우 유효성분인 진세노이드의 함량이 낮게 나타나며, 본 발명인 진공건조방식에 의할 경우에는 진세노이드 함량이 크게 개선된다는 것을 알 수 있다.
건조방식에 따른 BRIX비교
5분 1시간 6시간 12시간 18시간 24시간 36시간
진공건조 0.9 1.2 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3
재래방식 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 0.9
표2 및 도13은 건조방식에 따른 추출물의 Brix를 비교한 것을 나타낸 것이다. 표2 및 도13에서 보는 것과 같이 추출물은 일정 Brix에 도달하면 더이상 증가되지 않는 것을 알 수 있는데, 진공건조 방식의 경우 단기간에 최대 Brix에 도달하는 것을 알 수 있다.
또한 재래방식에 의한 제조공정에 비하여 진공건조방식이 더 높은 Brix를 나타내는 것을 알 수 있다.
추출시간 별 진세노이드 함량 비료
5분 1시간 6시간 12시간 18시간 24시간 36시간
진공건조 0.38 0.52 0.53 0.53 0.51 0.5 0.39
재래방식 0 0.09 0.33 0.42 0.42 0.41 0.31
표3 및 도14는 추출시간에 따른 홍삼의 유효성분인 진세노이드 함량을 나타낸 표인데, 표3 및 도14에서 나타낸 것과 같이 건조방식과 상관없이 일정시간이 경과하면 홍삼의 유효성분의 유실이 나타나기 시작한다.
따라서 홍삼의 추출시간이 길어지는 경우 추출과 함께 유효성분의 유실이 나타나는 문제점이 발생한다. 그러나 본 발명인 진공건조방식에 의할 경우에는 유효성분의 최대함량 이르는 시간이 빠르기 때문에 보관시간이 길어지는 장점이 있으며, 따라서 유효성분이 다량 함유된 제품을 섭취할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. (A) 불순물이 제거된 인삼을 세척한 후 인삼 표면의 수분을 제거하는 단계;
    (B) 상기 세척된 인삼을 증삼기에 넣고 90~100℃의 온도에서 1~2시간 증숙하는 단계; 및
    (C) 상기 증숙된 인삼을 마이크로파 건조기에 넣고 35~40℃의 온도에서 마이크로웨이브파를 이용하여 건조하는 단계;를 포함하고,
    상기 인삼은 수삼인 것을 특징으로 하며,
    상기 마이크로파 건조기는 파장 2.45GHZ, 최대출력 1,000W의 마이크로파 진공 건조기이고, 인삼의 수분량이 10% 이상에서 작동되는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의한 진공 건조삼 제조 방법.
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