KR102004514B1

KR102004514B1 - 유소아의 섭취 편의성을 높인 고미개선 홍삼농축액의 제조방법

Info

Publication number: KR102004514B1
Application number: KR1020180122656A
Authority: KR
Inventors: 조현주; 신용서; 김남길; 최혁용
Original assignee: (주)함소아제약; (주)원광바이오
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2019-10-01

Abstract

본 발명은 정제수와 로스팅된 홍삼의 혼합 비율 및 기타 추출조건을 최적화하고, 추출과 숙성을 반복하여 생산수율을 증대시키고, 어린이나 쓴맛에 민감한 일부 소비자들이 용이하게 홍삼농축액을 섭취할 수 있도록 고미가 개선된 홍삼농축액의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 원료홍삼을 2~5㎝의 입자크기로 파쇄하여 홍삼분말을 준비하고, 상기 홍삼분말을 150~180℃에서 10~15분간 로스팅하는 전처리단계;와, 상기 제1단계의 전처리된 홍삼분말을 정제수를 1:6~8의 중량비로 추출기에 투입하는 추출준비단계;와, 상기 추출준비단계의 추출기에서 50~80℃의 온도범위로 승온한 다음, 4~6시간 동안 반복 순환 추출 후, 12시간 이상 정치시켜 숙성하여 홍삼추출물을 준비하는 추출단계;와, 상기 홍삼추출물을 여과필터를 통해 여과하여 불순물을 제거하는 여과단계;와, 상기 여과된 홍삼추출물을 농축하는 농축단계;와 상기 농축단계에서 수득되는 홍삼농축액을 살균하는 살균단계를 포함하여 이루어지는 유소아의 면역력 향상과 섭취편의성을 높인 고미 개선 홍삼농축액의 제조방법이 개시된다.

Description

유소아의 섭취 편의성을 높인 고미개선 홍삼농축액의 제조방법{Method for producing the red ginseng concentrate with reduced bitter taste which is improved immunity and ease of intake of children}

본 발명은 홍삼농축액의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정제수와 로스팅된 홍삼의 혼합 비율 및 기타 추출조건을 최적화하고, 반복 추출과 숙성을 반복하여 생산수율을 증대시키고, 생산수율의 증대에도 단위중량당 유효성분의 함량이 저감되지 않고 증대되며, 어린이나 쓴맛에 민감한 일부 소비자들이 용이하게 홍삼농축액을 섭취할 수 있도록 한, 유소아의 섭취편의성을 높인 고미개선 홍삼농축액의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 인삼은 백삼, 태극삼, 홍삼 그리고 흑삼으로 가공되며 건조원물, 분말, 농축액 등의 제품으로 제조되어 식품분야에 넓게 사용되고 있다. 그 중 가장 많이 활용되는 홍삼농축액은 제조 공정에 따라 생산 수율 및 유효성분에 대해 제조업체마다 차이가 있다. 생산 수율과 유효성분에 함량은 곧 원료원가에 큰 영향을 미치며, 특유의 쓴맛으로 인해 식품원료로 한정적일 수밖에 없는 문제점이 있다.

생산수율 향상을 위해 효소를 사용하거나 초음파 주사와 같은 특수 설비를 사용하는 등 제조공법이 개발되고 있지만 다른 첨가물을 첨가하거나 설비를 증설해야하는 경우로 제조업체에 부담이 생기는 또 다른 문제점이 생길 수 있다.

이러한 문제점 때문에 기존 설비를 사용하여 고품질 홍삼농축액의 수율 증대 및 첨가물 없이 고미를 개선할 수 있는 공정들이 개발되어야 할 필요성이 있다.

홍삼농축액 제조공정과 관련된 선행기술을 예로 들면, 국내특허 공개번호 10-2011-0062435에서는 감미 및 제조수율을 개선시키기 위한 공정으로 셀룰라아제, 헤미셀룰라아제 등의 효소처리를 제시하였고, 국내특허 등록번호 10-1283323에서는 생산성 향상을 위해 홍삼을 팽화처리한 후 효소를 첨가하는 공정을 제시하였고, 국내특허 공개번호 10-2015-0019375에서는 반복추출을 통하여 진세노사이드의 한 종류인 Rg3의 함량을 증가시켰고, 국내특허 등록번호 10-1079698에서는 수율 향상 및 추출시간 단축을 위해 원료인 홍삼을 파쇄 하는 공정을 추가하였으며, 국내특허 공개번호 10-2010-0061930에서는 추출물 제조 시 해양심층수를 사용하여 고미를 제거하는 제조방법을 제시하였고, 국내특허 등록번호 10-2015-0071329에서는 홍삼농축액의 기호성을 증진시키기 위해 팽화를 적용하는 기술을 제시하고 있다.

상기 선행기술들은 생산수율을 위해 효소를 첨가하거나 고미 개선을 위해 특정 원료를 사용하거나 팽화기술을 적용하였지만, 첨가물을 사용한다거나 고미만이 개선되는 등의 한계점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 홍삼농축액의 효율적인 제조를 위한 제조방법으로, 기타 첨가물 등의 고미감소를 위한 첨가공정을 거치지 않고, 홍삼농축액의 수율 증대와 고미 개선을 위한 공정으로 홍삼원료의 파쇄와 로스팅, 추출공정 간의 반복 숙성을 위한 최적화 공정을 개선하여 종래 홍삼농축액 제조방법 대비 생산 수율을 증대시키고, 증대된 생산수율 대비 단위중량당 유효성분의 함량이 감소되지 않고 증대되며, 고미를 개선시키는 홍삼농축액의 제조방법을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.

또한, 본 발명에서는 생산수율의 증대에도 단위중량당 유효성분의 함량이 저감되지 않고 증대되며, 생산수율을 향상시키고, 고미를 현저히 개선하여 어린이나 쓴맛에 민감한 일부 소비자들이 용이하게 홍삼농축액을 섭취할 수 있도록 한 유소아의 섭취편의성을 높인 고미가 개선된 홍삼농축액의 제조방법을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.

상기한 과제를 해결한 본 발명의 반복추출 및 숙성을 통한 유소아의 섭취편의성을 높인 고미 개선 홍삼농축액의 제조방법은 홍삼근과 홍미삼을 6~7:4~3의 중량비로 혼합하여 구성되는 홍삼원료를 진공챔버에 넣고 60~70℃ 온도로 가온하면서 진공을 가하여 20~30분간 훈증하는 저온진공훈증단계;와
상기 훈증이 완료된 후, 챔버 내부의 수분을 외부로 배출한 다음, 진공도 350~700mmHg의 진공상태를 유지하여 70~80℃에서 함수율 35%이하가 되도록 진공건조하는 단계;와
상기 건조된 홍삼원료를 2~5㎝의 입자크기로 파쇄하여 홍삼분말을 준비하고, 상기 홍삼분말을 150~180℃에서 10~15분간 로스팅하는 전처리단계;와
상기 전처리된 홍삼분말을 정제수를 1:6~8의 중량비로 추출기에 투입한 다음, 추출기의 온도를 50~80℃의 온도범위로 승온하여 4~6시간 동안 순환 추출 후, 12시간 이상 정치시켜 숙성하여 홍삼추출물을 준비하는 추출단계;와
상기 홍삼추출물을 홍삼원료와 분리배출하여 여과필터를 통해 여과하여 불순물을 제거하고, 농축기로 이송하는 여과단계;와
상기 여과된 홍삼추출물을 60℃이하의 온도조건, 0.06~0.08MPa의 진공상태에서 농축하여 홍삼농축액을 얻는 농축단계;와
상기 홍삼농축액을 95℃에서 1~2시간 동안 살균하는 살균단계;
를 포함하여 이루어지는 것으로,
상기 농축단계에서 사용되는 상기 홍삼추출물은 상기 여과단계에서 분리배출되는 홍삼추출물은 농축기로 이송하여 가농축 후, 수득된 1차 홍삼추출물 가농축액을 용기에 넣어 보관하고, 추출기에 잔류하는 홍삼원료에 다시 8배수에 해당하는 정제수를 투입하고 6시간 동안 2시간 간격으로 3회 반복순환시켜 추출하고, 15시간 정치시킨 후, 여과하여 수득되는 홍삼추출액을 농축기에서 가농축하는 과정을 동일한 조건으로 4~5회 반복, 진행하는 가농축액 수득단계를 더 포함하고, 상기 가농축단계에서 수득되는 홍삼추출물 가농축액들을 상기 1차 가농축액과 혼합한 홍삼추출물인 것을 특징으로 한다.

삭제

여기서, 상기 추출단계는 50~80℃의 온도범위로 승온한 다음, 1~2시간 간격으로 3~4회 펌핑하여 반복 순환 추출 후, 12시간 이상 정치시켜 숙성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 여과단계에서 여과는 기공직경 100~150㎛이 메쉬필터로 1차 여과하고, 1차여과하여 얻어진 여과액을 1~10㎛인 마이크로필터로 2차 여과하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

여기서, 상기 농축과정에서 농축은 고형분의 함량 60% 이상이 되도록 농축하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 이상의 제조방법에 의해 제조된 것으로, 고형분의 함량이 60%이상이고, 단위중량당 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 함량이 10㎎/g 이상이고, 홍삼원료대비 농축액의 수득량이 82.5~93.1%인 것을 특징으로 하는 고미가 감소된 홍삼농축액을 제공한다.

본 발명에서는 상기 제조방법에 의해 제조된 고미가 감소된 홍삼농축액을 포함하는 고미가 개선된 홍삼음료를 제공한다.

본 발명에 따라 제공되는 홍삼농축액 제조방법은 약리효능성분인 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 파괴정도가 거의 없이, 기존의 홍삼추출액 제조방법에 따른 생산 수율보다 5% 이상 증대되는 효과를 얻을 수 있고, 수율증대로 인한 유효성분의 함량이 저감되지 않고 오히려 단위중량당 유효성분의 함량이 종래기술에 비해 높은 함량을 나타내며, 홍삼원료의 파쇄와 로스팅, 추출공정 간의 반복 숙성을 위한 최적화 공정을 개선함으로써 홍삼농축액이 가지는 쓴맛을 감소시켜, 쓴맛을 싫어하는 어린이나 쓴맛에 거부감이 있는 성인들을 위해 생산수율을 향상시켜 홍삼 유효성분이 증대되고, 고미가 개선되어 성인 및 유소아의 면역력 향상과 섭취편의성을 높인 홍삼농축액을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의해 제공되는 홍삼농축액을 원료로 사용할 경우, 고미가 감소된 새로운 홍삼제품을 제공할 수 있으며, 기존 제품들에 비해 관능적으로 우수한 제품을 제조할 수 있어 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 강점이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 홍삼농축액 제조방법의 일실시예를 도시한 공정도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 홍삼농축액 제조방법의 다른 실시형태를 도시한 공정도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 추출기의 일구성을 도시한 것이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 관능평가 설문내역을 도시한 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 홍삼농축액 제조방법의 일실시예를 도시한 공정도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 홍삼농축액 제조방법의 다른 실시형태를 도시한 공정도이며, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 추출기의 일구성을 도시한 것이며, 도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 관능평가 설문내역을 도시한 것이다.

본 발명의 발명자들은 종래의 고미를 저감시키는 홍삼농축액의 제조방법의 한계점을 보완하기 위하여, 고미의 저감효과를 얻기 위한 기타 첨가물을 추가로 혼합하지 않고, 홍삼농축액의 수율증대와 고미 개선을 위하여, 홍삼원료의 파쇄와 로스팅, 공정 간의 반복 숙성을 위한 최적화 공정을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

본 명세서에서 사용된 용어 "홍삼원료"는 수삼을 쪄서 말린 붉은 인삼을 지칭하며 인삼의 원산지, 종류 및 형태 등은 제한되지 않는다. 즉, 필요에 따라 홍삼의 몸통인 홍삼근과 홍삼의 작은 뿌리인 홍미삼이 적절하게 혼합된 홍삼원료을 사용할 수도 있다. 홍삼추출물에 함유된 진세노사이드의 함량 및 비율을 고려하면, 홍삼근 및 홍미삼은 7:3 중량비를 가지는 것이 바람직하다.

본 명세서에서 사용된 용어 “홍삼추출물”은 용매와 홍삼을 특정 조건하에서 접촉시킴으로써 홍삼에 함유된 유효성분이 전이된 용매를 지칭하며 본 발명에서는 홍삼추출물 제조를 위해 정제수만을 사용한다.

본 발명은 정제수와 로스팅된 홍삼의 혼합 비율 및 기타 추출조건을 최적화하고, 추출과 숙성을 반복하여 생산수율을 증대시키고, 어린이나 쓴맛에 민감한 일부 소비자들이 용이하게 홍삼농축액을 섭취할 수 있도록 고미가 개선된 홍삼농축액의 제조방법을 제공하기 위한 것으로,

본 발명은 홍삼원료를 일정크기로 파쇄하여 홍삼분말을 준비하고, 상기 홍삼분말을 150~180℃에서 10~15분간 로스팅한 후, 로스팅된 홍삼분말의 6~8배수 만큼의 정제수와 홍삼분말을 추출기에 투입하고, 50~80℃의 비교적 저온에서 4~6시간 동안 순환되어 홍삼추출물이 제조되며, 이후 상기 홍삼추출물을 여과하고, 그 여과액을 농축하고 살균함으로써 완성될 수 있다.

보다 구체적으로 첨부도면 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 반복추출 및 숙성을 통한 생산수율 향상 및 고미가 개선된 홍삼농축액의 제조방법은 홍삼원료을 2~5㎝의 입자크기로 파쇄하여 홍삼분말을 준비하고, 상기 홍삼분말을 150~180℃에서 10~15분간 로스팅하는 전처리단계(S10);와,

상기 제1단계의 전처리된 홍삼분말을 정제수를 1:6~8의 중량비로 추출기에 투입하는 추출준비단계(S20);와,

상기 추출준비단계의 추출기에서 50~80℃의 온도범위로 승온한 다음, 4~6시간 동안 순환 추출 후, 12시간 이상 정치시켜 숙성하여 홍삼추출물을 준비하는 추출단계(S30);와,

상기 혼합추출물을 홍삼원료와 분리배출하여 여과필터를 통해 여과하여 불순물을 제거하고, 농축기로 이송하는 여과단계(S40);와,

상기 여과된 홍삼추출물을 농축하여 홍삼농축액을 얻는 농축단계(S50);와

상기 농축된 홍삼농축액을 살균하는 살균단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

도 1의 S70단계는 상기 살균단계가 완료된 후, 최종 홍삼농축액을 완성하는 단계이다.

상기 S10 단계에서 홍삼원료을 파쇄크기를 2~5㎝로 한정한 것은 추출시의 표면적을 넓게 하여 유효성분의 추출을 용이하게 한 목적으로, 만일 상기 입자크기의 임계치를 벗어나 입자가 5cm를 초과할 경우에는 파쇄 전과 비교하여 추출효율이 증가하지 않거나 증가폭이 적으며, 2cm미만일 경우에는 설비 조건에 따라서, 필터링시에 필터가 자주 막히는 등의 문제가 있을 수 있다.

또한, 바람직한 로스팅 온도는 150~180℃의 온도범위로, 상기 온도범위에서 로스팅하는 것이 좋으며, 만일 로스팅온도가 150℃ 미만일 경우에는 기존 제품과 비교하여 쓴맛 감소의 정도가 적어 고미를 저감시키지 못하는 단점이 있으며, 180℃를 초과할 경우에는 고온으로 인한 성분의 파괴 및 벤조피렌 등의 유해물질이 생성될 수 있는 단점이 있을 수 있다.

이러한 온도조건에서 바람직한 로스팅시간은 10~15분간 로스팅하는 것이며, 만일 상기 로스팅시간의 임계치를 벗어날 경우에는 쓴 맛의 감소 정도가 미미하거나, 혹은 원료가 탄화되어 쓴맛이 오히려 증가하거나 벤조피렌 등의 유해물질이 생기는 등의 문제가 있을 수 있다.

한편, S20단계에서 상기 홍삼분말과 정제수의 투입비율은 그 임계치를 벗어나 투입되는 정제수가 너무 적을 경우에는 정제수, 즉 추출용매가 포화상태에 일찍 도달하여 추출 효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 정제수가 임계치를 벗어나 너무 많은 양이 투입될 경우에는 추출용매의 양이 많아져 추출시간이 증가되고, 추출물의 양이 많아 농축시 농축시간이 증가되어 생산효율이 떨어지는 문제가 있고, 그로인한 제조생산경비가 증가하여 원가가 상승하는 문제가 있다.

본 발명에 따르면, 상기 S30단계는 추출단계로 50~80℃의 비교적 저온에서 4~6시간 동안 순환시켜 홍삼추출물을 제조하는 것으로, 보다 바람직하게는 상기 추출단계는 50~80℃의 온도범위로 승온한 다음, 1~2시간 간격으로 3~4회 펌핑하여 반복 순환 추출 후, 12시간 이상, 바람직하게는 12~15시간 동안 정치시켜 숙성하는 것이 좋다. 보다 구체적으로 첨부도면 도 3을 참조하여 설명하면, 추출기(100)에 투입된 정제수(110)와 홍삼분말(120)을 가열하여 50~80℃의 온도로 승온한 다음, 승온된 상태에서 1~2시간 동안 추출하고, 하단의 밸브(130)를 열어 펌프(140)를 가동시켜 펌핑작용에 의해 순환시키면서 추출과정을 반복하여 수행하는 것이다. 이러한 순환과정을 적어도 3회이상, 보다 바람직하게는 3~4회 반복하여 추출과정을 거치게된다.

이러한 추출과정이 완료된 후, 12시간 이상 정치시켜 숙성시키게 된다. 이때, 숙성과정중에 추출용매의 잠열에 의해 홍삼원료의 유효성분 및 고형분의 추출이 지속적으로 이루어져 생산 수율의 증대를 기대할 수 있으며, 기존에 숙성과정을 거치지 않은 추출액과 비교하여 쓴맛이 현저하게 줄어들게 된다.

상기와 같이 12시간 이상 정치시켜 놓으면 고형물은 도 3에 배출라인(150)의 내측끝단부의 하측으로 고형물이 가라 앉아 자연스럽게 쌓이면서 고형분의 추출이 지속적으로 이루어지는 것이다. 고형물이 완전히 가라앉기 위해서는 정치시간을 바람직하게 최소 12시간동안 정치 및 숙성시켜야 좋다. 보다 바람직하게는 12시간 ~ 24시간 이내의 정치 및 숙성시간을 유지하는 것이 생산효율면에서 좋다.

상기와 같이 일정시간 간격으로 반복 순환시켜 추출하고, 12시간 이상 정치시켜 숙성할 경우, 고미의 감소 효과가 증대될 뿐만 아니라, 추출효율이 높아져 생산수율이 높아지고, 또한, 생산수율 증대에 따른 유효성분의 감소가 일어나지 않고, 오히려 유효성분의 함량이 기존의 추출방법 대비 증대되는 결과를 실험으로 알 수 있게 되었다.

이때, 상기 홍삼분말은 정제수와 함께 일정시간 가열되어 반복순환함으로써 홍삼에 함유된 유효성분이 정제수로 추출되게 된다. 다만, 홍삼의 추출공정에서 산(acid)처리, 고온처리 또는 장시간의 공정조건이 적용될 경우 인삼에 함유된 고유 약리성분인 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 파괴되고 고유의 향과 맛이 없어지는 반면, 상기 진세노사이드를 보존하고 고유의 맛과 향을 유지하기 위하여 저온 처리하거나 처리 시간을 짧게 하는 경우에는 공정 수율이 현저히 떨어질 수 있으므로 온도 및 시간은 추출공정에 있어서 중요한 변수가 될 수 있다. 종래의 홍삼추출물을 제조하는 공정을 살펴보면 대체적으로 80℃이상의 고온에서 유효성분의 용출을 유도하는 것이 잘 알려져 있다. 그러나, 이러한 종래의 고온에서의 추출은 기대이상의 공정수율을 얻기 어렵고, 또한 고미가 강하게 나타나 관능적인 면에서 경쟁력이 떨어지는 단점이 있게 된다.

따라서, 홍삼 내에 함유된 유효성분의 추출이 원활하게 일어날 수 있도록 본 발명에서와 같이, 상기 개시된 온도 범위 및 시간을 고려하여 추출공정을 진행하는 것이 바람직하다. 즉, 비교적 저온 50~80℃의 온도범위에서 추출이 이루어질 경우, 기대 이상의 추출효율을 얻을 수 있고, 또한 고미를 저감시킬 수 있다. 다만, 상기 온도범위에서 종래와 같은 정치상태에서 가열에 의한 용출을 유도할 경우에는 추출이 잘 이루어지지 않을 수 있기 때문에, 바람직하게 상기에 개시된 바와 같이, 일정시간 간격으로 추출과 순환을 반복하여 수행하는 것이 추출효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 고미도 저감효과를 얻을 수 있게 된다.

이때, 상기 추출온도의 범위가 50℃미만일 경우에는 미생물에 의해 부패될 수 있는 단점이 있고, 80℃를 초과할 경우에는 고온으로 인한 유효성분 변화화 연료의 과도한 사용으로 제조원가가 증가되는 단점이 있을 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 추출과정이 완료된 후, 추출기(100)의 일측에 결합되어 있는 배출라인(150)을 통해 홍삼추출물만을 외부로 배출하여 여과기를 통과시켜 불순물이 제거된 여과액(홍삼추출물)을 얻는다.

바람직하게 상기 여과단계(S40)에서 여과는 홍삼추출물에 포함된 불순물을 효과적으로 제거하기 위하여, 기공직경 100~150㎛이 메쉬필터로 1차 여과하고, 1차여과하여 얻어진 여과액을 1~10㎛인 마이크로필터로 2차 여과하여 이루어지는 것이 좋다.

본 발명에 따르면, 상기 S40 단계에서 얻어진 여과액을 일정온도에서 일정시간 동안 농축함으로써 홍삼농축액을 완성한다.(S50)

본 발명에서 사용된 용어 “농축”은 수분을 제거하여 고형물의 농도를 높이는 조작을 의미하여, 농축의 방법은 특별히 제한되지 아니하고 수분을 증발시키는 증발 농축, 용매인 물을 동결하고 생성된 얼음을 기계적으로 분리하는 동결 농축, 피농축액이 가지는 삼투압 이상의 압력을 가하여 반투막을 통하여 수분을 분리하는 역삼투압 농축이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 증발 농축방법이 사용될 수 있다.

특히, 전술한 바와 같이, 홍삼추출물에 함유된 유효성분은 고온에서 변형되거나 파괴될 수 있으므로 공정을 진행함에 있어 온도를 적정 수준에서 제어하는 것이 바람직하며 이를 위해서 감압 하에서 낮은 온도로써 농축하는 진공 농축 방법을 사용할 수 있다.

진공상태에서 수분을 증발시킴으로써, 비교적 낮은 온도에서 홍삼추출물을 농축시킬 수 있으며 온도를 과도하게 낮추는 경우에는 수분의 증발이 원활이 일어나지 않아 전체 공정의 효율이 저하될 수 있으므로, 필요에 따라 온도를 적절하게 조절할 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 상기 농축과정(S50)은 바람직하게 진공농축기에서 60℃이하, 보다 바람직하게는 50~60℃의 비교적 저온의 온도조건, 0.06~0.08MPa의 진공상태에서 이루어지는 것이 가장 좋다.

본 발명에서 사용된 용어 “고형분”은 홍삼추출물에서 수분을 모두 제거할 경우 남는 고체 상태의 홍삼 성분을 지칭하는 것으로 고농축 될수록 고형분 함량이 높아지므로 홍삼추출물의 점성이 높아질 수 있다. 따라서, 적절한 점도를 유지하기 위하여 고형분의 함량의 적절히 조절하여 농축하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 바람직하게 상기 농축과정(S50)에서 상기 홍삼추출물 농축은 고형분 함량 60%이상, 바람직하게는 60~70%의 함량을 가지도록 농축하는 것이 좋으며, 가장 바람직하게는 고형분 함량을 60~65%의 함량이 되도록 농축하는 것이다.

이와 같이, 농축이 완료된 후, S60단계서와 같이, 홍삼농축액을 살균처리하여 최종 홍삼농축액을 완성하게 된다.(S70) 상기 살균처리는 통상의 홍삼농축액을 제조하는 방법에서 적용되는 것을 적의 선택하여 이루어질 수 있으며, 바람직하게 상기 살균처리는 95℃에서 1~2시간동안 살균처리하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 추출단계(S30)에서 여과단계S40)를 진행하면서 홍삼추출물을 필터링하여 분리 후, 추출기(100)에 침전되어 남은 홍삼원료에 다시 정제수를 일정비율로 투입하고 상기 추출준비단계(S20, S400), 추출단계(S30, S500), 여과단계(S40, S600)의 공정을 반복 수행하여 홍삼추출액을 얻는 과정을 4~5회 반복수행할 수 있다. 이와 같이 반복수행하여 얻어진 홍삼추출액을 모아서 농축과정(S50, S700)을 거치게 됨으로써 보다 높은 생산수율을 얻을 수 있고, 또한 고미도 현저하게 감소시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이, 홍삼원료을 파쇄 및 로스팅하는 상기 전처리단계(S10)전, 홍삼원료을 진공챔버에 넣고 60~70℃ 온도로 가온하면서 진공을 가하여 20~30분간 훈증하는 저온진공훈증단계(S100);와, 상기 훈증이 완료된 후, 챔버 내부의 수분을 외부로 배출한 다음, 진공도 350~700mmHg의 진공상태를 유지하여 70~80℃에서 함수율 35%이하가 되도록 진공건조하는 단계(S200)를 더 포함하여 이루질 수 있다.

이와 같이, 훈증 후, 건조하여 홍삼원료을 1차 가공할 경우, 홍삼에 함유되어 있는 유효성분이 보다 잘 용출될 수 있어, 생산효율을 높일 수 있고, 훈증에 따라 홍삼 고유의 쓴 맛이 1차 적으로 감소될 수 있는 장점이 있다.

S300 에서 S900의 과정은 도 1의 S10~S70의 공정과 동일하여 이하 설명은 생략한다.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명의 생산수율이 향상되고 고미가 개선된 홍삼농축액의 제조방법은 고형분의 함량이 60~70%이고, 고미가 감소된 홍삼농축액을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해 제공되는 제조방법에 의해 제조된 고미가 감소된 홍삼농축액은 생산수율이 높음과 동시에 고미가 감소되어 이를 포함하는 제품은 기존 제품대비 경쟁력이 높을 것으로 판단되며, 따라서, 본 발명에서는 고미가 감소된 홍삼농축액을 포함하는 홍삼음료를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시로 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자라면 특허청구범위에 개시된 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형 가능한 것이다.

[실시예 1]

칭량한 홍삼근과 홍미삼을 7:3의 중량비로 혼합하여 준비된 홍삼원료를 2~5㎝의 입자크기를 가지도록 파쇄하여 홍삼원료분말을 준비한다. 상기 홍삼원료분말을 150~180℃의 온도조건에서 10~15분간 로스팅한 다음, 로스팅한 홍삼분말과 정제수를 1:6~8의 중량비를 만족하도록 추출기에 투입한다.

이후, 추출기를 가열하여 70℃로 가온하고, 4시간 동안 1시간 간격으로 4회 반복 순환시켜 추출을 실시한다. 4시간 추출을 실시하고 난 후, 정치한 상태로 12시간 동안 숙성하였다. 숙성이 완료된 후, 추출기의 배출라인을 통해 홍삼추출물을 정치후 침전된 홍삼원료와 분리배출하여 여과기로 이송하여, 100~150㎛의 기공크기를 가지는 메쉬필터를 통과하도록 하여 불순물을 제거하는 1차 여과과정을 거치고, 연속하여 1~10㎛의 기공크기를 가지는 마이크로필터를 통과시켜 2차 여과를 하여, 불순물 및 물불용성 침전물이 충분히 제거된 홍삼추출액을 얻는다. 상기 홍삼추출액은 진공농축기로 이송되어 50~60℃의 온도범위, 진공도 0.06~0.08MPa의 진공조건에서 고형분의 함량 60% 이상이 되도록 충분히 농축하여 홍삼농축액을 얻는다, 얻어진 홍삼농축액은 온도 95℃에서 1~2시간동안 살균처리하고, 살균처리가 완료된 홍삼농축액은 저장탱크로 이송하여 저장하였다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에서 추출이 완료된 후, 홍삼추출물을 분리배출하고 난 후, 상기 홍삼추출물은 농축기로 이송하여 통상의 방법으로 가농축하여 수득된 가농축액을 용기에 넣어 보관하고, 추출기에 침전되어 잔류된 홍삼원료에 다시 8배수에 해당하는 정제수를 투입하고 6시간 동안 2시간 간격으로 3회 반복순환시켜 추출하고, 15시간 정치시킨 후, 그 추출이 완료된 다음, 추출→여과→가농축 과정을 동일한 조건으로 5회 반복, 진행하여, 총 6회에 걸친 홍삼 가농축액을 수득하고, 그 수득된 홍삼 가농축액들과 1차 추출되어 농축된 가농축액과 혼합하고, 실시예1과 동일한 조건으로 농축하여 최종 홍삼농축액을 제조하였다.

[실시예 3]

상기 실시예 1의 홍삼원료를 파쇄하기 전, 상기 홍삼원료를 진공챔버에 넣고 60~70℃ 온도로 가온하면서 진공을 가하여 20~30분간 저온진공훈증을 하고, 상기 훈증이 완료된 후, 챔버 내부의 수분을 외부로 완전히 배출한 다음, 진공도 350~700mmHg의 진공상태를 유지하여 70~80℃에서 함수율 35%이하가 되도록 진공건조하여 홍삼원료를 훈증가공하여 준비된 홍삼원료를 파쇄하여 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예2와 동일한 방법으로 홍삼농축액을 준비하였다.

[비교예 1]

실시예1과 동일한 홍삼원료를 준비하고, 상기 홍삼원료를 통상의 열수추출방법에 따라 홍삼추출액을 가공하고, 가공된 홍삼농축액을 60℃의 온도, 진공도 0.07MPa의 조건에서 고형분 60%이상이 되도록 농축하여 홍삼농축액을 준비하였다.

[비교예 2]

상기 실시예 1에서 파쇄된 홍삼원료분말을 로스팅하는 과정을 거치지 않은 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 홍삼농축액을 준비하였다.

상기 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에서 준비된 홍삼농축액을 비교분석하여 보았으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2
홍삼농축액의 수득량 (%)	82.5	93.4	94.7	76.3	89.6
진세노사이드 Rg1,Rb1,Rg3함량의 합 (mg/g)	10.2	11.39	11.54	8.95	10.17
고형분 함량 (%)	61.07	61.27	60.95	62.12	61.45
흡광도	2.1002	2.0172	2.0018	2.1088	1.9862

상기 표 1의 결과로 살펴볼 때, 실시예 1 내지 3은 전반적으로 수득량에서 비교예들에 비해 약 6.2 ~ 18.4%가 증가되었으며, 유효성분의 함량 등 전반적으로 비교예들에 대비하여 차이가 없음을 알 수 있었다. 이러한 결과로 살펴 볼 때, 본 발명의 방법은 수율이 향상되는 것을 알 수 있다.

한편, 비교예 2는 본 발명에서와 같이 홍삼원료를 파쇄하여 로스팅하지 않았을때의 결과로, 그 수득량에서는 실시예 1과 임계적 유의성 있는 차이를 나타내지 않았으며, 단위중량당 유효성분의 함량도 실시예 1과 유사한 결과를 나타내었다. 반면, 실시예 2와 3의 경우에는 상대적으로 단위중량당 유효성분인 진세노사이드의 함량이 높아진 것을 알 수 있었다.

이러한 결과로 살펴볼 때, 홍삼원료를 본 발명에서 제시된 바와 같은 입자크기로 파쇄하여 추출하는 것이 종래 알려진 추출기술에 비해 그 추출효율이 우수한 것을 알 수 있는 것이다. 다른 한편으로, 실시예 2와 3의 본 발명에 따른 방법을 채택할 경우 보다 우수한 결과를 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.

즉, 홍삼원료를 파쇄하고 로스팅한 것과 그렇지 않은 것의 수득량이 현저한 임계적 유의성의 차이를 나타내는 것을 알 수 있으며, 그에 따른 수득량의 증가로 인한 유효성분이 저감되지 않고, 단위중량당 유효성분의 함량이 종래의 추출방법에 비해 증대되는 것을 알수 있었으며, 그 결과로 본 발명의 방법은 종래의 추출방법에 비해 추출효율이 매우 우수한 것을 알 수 있었다.

[관능평가]

홍삼농축액의 쓴맛 감소 정도 및 선호도 조사를 위하여 비교예 1 및 2의 홍삼농축액과, 실시예 1 내지 3의 홍삼농축액을 대상으로 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 훈련된 패널을 선정하여 “7점 척도법”으로 실시 및 설문을 아래와 같이 실시하였다

(패널 설문내역)

목적 : 홍삼 고유의 쓴맛 감소 정도 및 선호도 조사

대상인원 : 30명

시료 : 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2

검사방법 : 7점 척도법

구체적인 패널설문 내역은 도 4에 제시되어 있으며, 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

항 목	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2
색	6.69	6.54	6.44	6.52	6.37
향	6.54	6.39	6.58	6.42	6.22
쓴맛	6.17	6.46	6.51	4.44	5.25
후미감	6.01	5.83	6.24	4.30	5.37
전체선호도	6.25	6.45	6.48	4.34	5.16

상기 표 2에 나타낸 30명의 패널인원의 각 시료별 평가 평균값을 볼 때, 색이나 향은 유사하였으나 쓴맛, 뒷맛, 전체선호도에서 실시예 3이 가장 우수한 결과를 나타냈으며, 실시예 1과 2와 유의적 차이가 거의 없는 것을 확인할 수 있었으며, 95% 수준에서도 그 유의성이 인정되었다.

따라서, 실시예 1 내지 3의 홍삼농축액은 고유의 색과 풍미를 가지고 있으면서 쓴맛, 후미감 및 전체선호도에서 우수한 특성을 가졌다고 평가할 수 있다.

또한, 상기 표 1 및 2의 결과로 살펴본 바, 실시예 1 내지 3의 홍삼농축액은 생산수율의 증대에도 단위중량당 유효성분의 함량이 저감되지 않고 오히려 증대되는 결과를 나타내어 홍삼이 가지는 유효성분의 함량증대로 유소아 등 섭취자의 면역력 향상을 기대할 수 있으며, 고미가 현저히 개선되어 어린이나 쓴맛에 민감한 일부 소비자들이 용이하게 홍삼농축액을 섭취할 수 있는 장점을 가지는 것을 알 수있었다.

한편, 비교예 2의 경우, 홍삼을 파쇄한 후, 로스팅을 하지 않고 추출을 한 것으로, 실시예 1과 동일한 방법으로 홍삼농축액을 얻은 것으로, 상기 표 2의 결과로 쓴맛, 후미감 및 전체선호도가 종래의 추출방법인 비교예 1 대비 좋은 결과를 나타낸 것을 알 수 있으나, 로스팅한 실시예 1 내지 3과는 그 관능미가 떨어지는 것을 알 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법을 채택하여 홍삼농축액을 제조할 경우에, 홍삼 특유의 고미가 현저하게 감소하는 것을 알 수 있으며, 또한, 생산수율이 기존의 방법 대비 월등히 향상되는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로, 본 발명의 제조방법에 따라 가공된 홍삼농축액은 이를 활용한 홍삼음료 등 홍삼제품으로 가공시 품질 및 관능적인 면에서 기존의 홍삼제품들과 차별화하여 충분히 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보여진다.

100: 추출기
110: 정제수
120: 홍삼분말
130: 밸브
140: 순환펌프
150: 배출라인
160: 순환라인

Claims

홍삼근과 홍미삼을 6~7:4~3의 중량비로 혼합하여 구성되는 홍삼원료를 진공챔버에 넣고 60~70℃ 온도로 가온하면서 진공을 가하여 20~30분간 훈증하는 저온진공훈증단계;
상기 훈증이 완료된 후, 챔버 내부의 수분을 외부로 배출한 다음, 진공도 350~700mmHg의 진공상태를 유지하여 70~80℃에서 함수율 35%이하가 되도록 진공건조하는 단계;
상기 건조된 홍삼원료를 2~5㎝의 입자크기로 파쇄하여 홍삼분말을 준비하고, 상기 홍삼분말을 150~180℃에서 10~15분간 로스팅하는 전처리단계;
상기 전처리된 홍삼분말을 정제수를 1:6~8의 중량비로 추출기에 투입한 다음, 추출기의 온도를 50~80℃의 온도범위로 승온하여 4~6시간 동안 순환 추출 후, 12시간 이상 정치시켜 숙성하여 홍삼추출물을 준비하는 추출단계;
상기 홍삼추출물을 홍삼원료와 분리배출하여 여과필터를 통해 여과하여 불순물을 제거하고, 농축기로 이송하는 여과단계;
상기 여과된 홍삼추출물을 60℃이하의 온도조건, 0.06~0.08MPa의 진공상태에서 농축하여 홍삼농축액을 얻는 농축단계;
상기 홍삼농축액을 95℃에서 1~2시간 동안 살균하는 살균단계;
를 포함하여 이루어지는 것으로,
상기 농축단계에서 사용되는 상기 홍삼추출물은 상기 여과단계에서 분리배출되는 홍삼추출물은 농축기로 이송하여 가농축 후, 수득된 1차 홍삼추출물 가농축액을 용기에 넣어 보관하고, 추출기에 잔류하는 홍삼원료에 다시 8배수에 해당하는 정제수를 투입하고 6시간 동안 2시간 간격으로 3회 반복순환시켜 추출하고, 15시간 정치시킨 후, 여과하여 수득되는 홍삼추출액을 농축기에서 가농축하는 과정을 동일한 조건으로 4~5회 반복, 진행하는 가농축액 수득단계를 더 포함하고, 상기 가농축단계에서 수득되는 홍삼추출물 가농축액들을 상기 1차 홍삼추출물 가농축액과 혼합한 홍삼추출물인 것을 특징으로 하는 유소아의 섭취편의성을 높인 고미 개선 홍삼농축액의 제조방법.
삭제
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제 1 항에 있어서,
상기 추출단계는 50~80℃의 온도범위로 승온한 다음, 1~2시간 간격으로 3~4회 펌핑하여 반복 순환 추출 후 12시간 이상 정치시켜 숙성하는 것을 특징으로 하는 유소아의 섭취편의성을 높인 고미 개선 홍삼농축액의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 여과단계에서 여과는 기공직경 100~150㎛이 메쉬필터로 1차 여과하고, 1차여과하여 얻어진 여과액을 1~10㎛인 마이크로필터로 2차 여과하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유소아의 섭취편의성을 높인 고미 개선 홍삼농축액의 제조방법.
삭제
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제 1 항에 있어서,
상기 농축단계 후 수득되는 홍삼농축액은 고형분의 함량이 60~70%인 것을 특징으로 하는 유소아의 섭취편의성을 높인 고미 개선 홍삼농축액의 제조방법.
삭제
청구항 제1항, 제4항, 제5항 또는 제8항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조되는 것으로, 고형분의 함량이 60%이상이고, 단위중량당 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 함량이 11.3㎎/g 이상이고, 홍삼원료대비 농축액의 수득량이 82.5~93.1%인 것을 특징으로 하는 유소아의 섭취편의성을 높인 고미 개선 홍삼농축액.
청구항 제1항, 제4항, 제5항 또는 제8항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조되는 고미 개선 홍삼농축액을 포함하는 고미가 개선된 홍삼음료.