KR102100453B1 - 쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분 강화 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법 - Google Patents
쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분 강화 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분이 강화된 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법 홍삼 농축액의 제조방법 관한 것으로, 보다 구체적으로는 주정과 저온진공 건조를 이용하여 홍삼의 쓴맛이 개선된 깔끔한 쓴맛을 제공하고, 풍미 개선한 제조방법에 관한 것으로서, 기존 홍삼의 풍미에 익숙한 소비자에게는 새로운 맛, 깔끔한 쓴맛을 제공하고, 인삼 또는 홍삼을 포함하는 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 쓴맛이 개선된 홍삼 농축액의 제조방법에 관한 것으로, 주정과 저온진공 건조를 이용하여 홍삼 고유의 특유의 쓴맛을 개선하고, 홍삼의 깔끔한 쓴맛을 제공하여, 홍삼의 기호도를 향상 시킬 수 있다.
최근, 인구 고령화와 함께 삶의 질 향상을 위한 웰빙(Well-being) 또는 건강관리에 대한 관심 증가, 사회적 관심으로 인해, 면역력증진 및 원기 회복 등의 효능이 있는 건강식품, 예컨대, 인삼 및 홍삼제품 등의 다양한 건강기능식품에 대한 복용이 많아졌다. 인삼은 전통적인 약재로, 오가피과 홍삼속 홍삼종에 속하는 다년생 식품이며, 동서양을 막론하고 가장 잘 알려져 있는 자양강장제이기도 하며, 노화 억제, 동맥경화 예방, 고지혈증 개선, 고혈압 개선, 간 기능 강화, 항스트레스 효과, 면역력 증가 등 다양한 효능을 가지고 있다. 인삼의 주요성분 및 함량은 무기질 4~6%, 비타민 0.05%, 단당류, 다당류, 펙틴질 등의 탄수화물 60~70%, 지방산, 정류, 페놀화합물 등의 지용성성분 1~2%, 단백질, 아미노산, 핵산, 알칼로이드 등의 질소화합물이 12~16%로 알려져 있다.
홍삼은 수삼을 쪄서 말린 붉은 인삼이며, 홍삼의 주요 성분으로는 배당체, 플라보노이드, 비타민 B군, 미량원소, 효소, 항산화 물질과 유기산 및 아미노산 등이 있으나, 주요 효능 성분으로 알려진 것은 사포닌 (saponin)이다. 인삼 및 홍삼의 사포닌은 배당체의 일종으로 다른 식물에서 발견되는 사포닌과는 다른 특이한 화학구조를 가지고 있으며, 그 효능도 큰 차이가 나고, 다양한 종류와 다양한 효능을 가진다. 인삼 및 홍삼의 사포닌은 타 식물계 사포닌과 구별하기 위하여, 인삼 (ginseng) 배당체 (glycoside)란 의미로, 진세노사이드 (Ginsenoside)라고 부른다. 홍삼에만 극미량 함유된 진세노사이드 Rg3가 혈관이완작용, 혈소판 응집억제작용, 항암작용 및 항암제 내성 억제 기능, 뇌신경세포 보호 작용을 나타내고, 진세노사이드 Rh2는 항암 및 면역 증강 효능을 가지며, 진세노아시트 Rg1은 기억력 강화 및 치매예방, 당뇨조절, 비만방지, 피로 회복 효능을 갖는다. 진세노사이드 Rg2는 기억력강화 및 치매 예방, 항암작용, 혈소판응집억제 효능을 가지며, Re는 간보고, 골수세포 생성촉진, 기억력강화 및 치매 예방 효과를 갖고, Rb1은 혈관확장, 면역력 강화, 항 스트레스 및 혈압제어의 효능, C-K는 항암효과, 면역력 증가, 발모효과의 효능을 가지며, Rg5는 항산화 활성, 항암 활성, 혈소판 응집 억제 효과, 항알러지 활성, 기억력 향상 및 신경세포 보호 효과, 항염 활성, 치매 예방 효과 등 있다. 또한 Rk1은 항암활성, 기억력 향상 및 신경세포 보호 효과, 치매 예방효과, 세포 재생 활성, 항-노화 활성 효과 등이 있으며, Rh1은 간 보호, 항종양 작용, 혈소판 응집 억제 활성을 가지는 물질로 알려져 있다. 또한 Rb1은 인체 내에서 테스토스테론의 합성을 증진시키고, 피부조직의 재생을 촉진시키며, 뇌혈관 재생 및 재구축을 통해 혈류 개선을 촉진시키고 또한 신경조직 이차변성을 억제하는 효과가 있음이 보고되었고, RC는 우수한 진정작용을 알려져 있고, 특히 유방암의 전이 또는 증식을 억제하는 것으로 알려졌다. 이밖에 Rf, Ro, Rd 등은 지질과산화억제, 뇌신경세포 진통작용, 알코올해독, 염증 치료, 단백질 및 지질활성촉진, 부신피질호르몬 분비 촉진 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
하지만, 인삼 및 홍삼 제품, 특히 홍삼농축액의 경우 자체 특유의 쓴맛 또는 고미로 인하여 소비자들에게 기호성이 낮은 편이다. 상기 홍삼 자체의 특유 쓴맛은 과도한 쓴맛 또는 신맛과 주로 관계가 있는, 불쾌하고 바람직하지 않은 맛이며, 이러한 홍삼 특유의 쓴맛은, 맛에 민감한 소비층 또는 젊은 소비층과 외국인의 기호도가 저하되어, 홍삼 제품의 고부가 가치 및 해외시장 진출에 걸림돌이 되고 있다.
이에 본 발명자들은, 거듭된 노력으로 연구한 결과, 주정과 저온진공 건조를 이용하여 인삼 또는 홍삼이 가지고 있는 고유의 탄수화물 성분 변화를 주었을 때, 홍삼 특유의 쓴맛이 개선되고 깔끔한 쓴맛이 나타낸다는 것을 확인하였다.
본 발명은 홍삼 특유의 쓴맛을 개선시켜 홍삼의 기호도를 향상시키고 기억력 향상에 도움이 되는 Rg5 및 Rk1 성분이 강화된 저온진공 건조된 홍삼 농축액의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분이 강화된 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 제조방법은, 1) 선별된 수삼을 세척기로 세척 후 열처리 하여, 홍삼을 제조하는 단계; 2) 상기 제조된 홍삼에 추출용매를 혼합하여 추출 및 농축하는 단계; 3) 상기 추출 및 농축한 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시켜 상등액과 침전물로 분리하는 단계; 4) 상기 상등액을 여과 후 농축하는 단계;를 포함하는 홍삼 농축액의 제조방법을 포함한다.
상기 1) 단계의 열처리는 온도 18 내지 68℃, 압력 0.1 내지 0.2Mpa, 1시간의 증숙 단계 및 온도 25 내지 35℃, 압력 10 내지 30 mmHg 에서 48시간 동안의 저온진공 건조단계를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 온도 25 내지 35℃, 압력 0.1 내지 0.2Mpa, 1시간의 증숙 단계 및 온도 25 내지 27℃, 압력 15 내지 25 mmHg 에서 48시간 동안의 저온진공 건조한다.
상기 2) 단계에서 추출용매는 정제수인 것이 바람직하나, 정제수 외에도 에탄올 또는 정제수와 에탄올의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 3) 단계에서 주정 순도 10 내지 70% 에탄올, 바람직하게는 50 내지 70% 에탄올을 12 내지 20℃로 유지하면서, 홍삼 농축액과 주정을 1:1 내지 1:8 (v:v)의 비율, 바람직하게는 1:1 내지 1:5로 혼합하여 사용하며, 3) 단계의 침전은 햇빛을 차단하고, 4 내지 15 ℃의 온도를 유지하는 상태에서, 4 내지 24시간 동안 침전시키는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 4) 단계는 70℃에서 90분 내지 150분간 농축하는 것이 바람직하며, 상기 4) 단계 이후 얻어진 농축액은 20 내지 30 Brix, 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 합이 4.8 내지 6mg/g인 것을 특징으로 한다. 이러한 화학적 특성을 지니도록 제조할 수 있는 본 발명의 상기 제조방법은 쓴맛이 개선된 홍삼 농축액 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 홍삼 농축액 조성물을 함유하는 기능성 음료를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 홍삼 농축액 조성물을 유효성분으로 함유하는 건강기능 식품을 제공한다.
본 발명에 따른 쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분이 강화된 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법은 주정과 저온진공 건조를 이용하여 복잡한 가공방법 없이, 홍삼의 주요 기능성 성분을 유지 또는 강화하면서 홍삼 고유의 쓴맛을 개선한 농축액을 얻을 수 있다.
또한 홍삼 특유의 쓴맛과 풍미가 개선되어, 홍삼 제품에 있어 맛에 대한 기호도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 깔끔한 쓴맛의 새로운 맛을 제공하며, 상기 새로운 맛을 바탕으로 다양한 홍삼 제품 개발에 유용하다.
도1은 실시예1를 통해 제조된 홍삼 농축액을 성인 남녀 20명에게 기호도 조사를 한 결과이다.
도2는 기호도 조사 농축액별 이화학적 특징을 TLC로 확인한 것이다. STD는 Saponin standard이다.
도2는 기호도 조사 농축액별 이화학적 특징을 TLC로 확인한 것이다. STD는 Saponin standard이다.
본 발명은 쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분이 강화된 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법에 있어서,1) 선별된 수삼을 세척기로 세척 후 열처리 하여, 홍삼을 제조하는 단계; 2) 상기 제조된 홍삼에 추출용매를 혼합하여 추출 및 농축하는 단계; 3) 상기 추출 및 농축한 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시켜 상등액과 침전물로 분리하는 단계; 4) 상기 상등액을 여과 후 농축하는 단계;를 포함하는 홍삼 농축액의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은 주정을 이용한 전분 제거 과정을 통하여, 인삼 또는 홍삼이 가지고 있는 고유의 탄수화물 성분 변화를 준 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 용어 “주정(酒精, CH3CH2OH)”은 녹말 또는 당분이 포함된 재료를 미생물이나 효소에 의하여 발효시켜 에탄올을 95% 이상 정제 또는 증류한 것을 의미하며, 발효주정, 식물성에탄올 또는 식용에탄올 모두 포함된다. 상기 주정은 식품공업에 있어서 주류, 조미료, 장류, 식초 등의 첨가물로 사용되며, 장류 생면류, 과자류, 어육 연제품 등 가공식품의 품질보존료나 건강기능식품의 원료를 추출하는 용매로도 활용되고 있다.
본 발명에서 상기 주정은 정제수로 희석한 순도가 10 내지 70% 에탄올을 사용하였고, 12 내지 20℃로 유지된 것을 사용하였다. 상기 제조방법으로 홍삼 농축액을 제조하였을 때, 20 내지 30 Brix, 진세노사이드 Rg1, Rb1, Rg3의 합이 4.8 내지 6mg/g인 것을 확인하였다.
상기와 같이, 본 발명은 주정을 이용하여 복잡한 가공방법 없이 홍삼 고유의 기능성 성분은 유지되면서, 홍삼 고유의 쓴맛이 개선된 깔끔한 쓴맛의 홍삼 농축액을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 1) 단계의 열처리에서 온도 25 내지 35℃, 압력 10 내지 30 mmHg에서 48시간 동안의 저온진공 건조를 사용하였다.
본 발명에서 용어 “제품”은 시중에서 통상적으로 거래되고 있는 홍삼 유래의 다양한 제형을 갖는 제품을 의미한다.
본 발명에서 용어 쓴맛은 영문, bitterness에 해당되고, 홍삼 자체의 특유 쓴맛은 과도한 쓴맛 또는 신맛과 주로 관계가 있는, 불쾌하고 바람직하지 않은 맛이며, 영문 aftertaste, 먹거나 마신 후 입안에 남는 좋지 않는 맛, 뒷맛을 의미하기도 한다. 본 발명은 홍삼 농축액의 이화학적인 성질 기준으로 홍삼 특유의 쓴맛과, 뒷맛을 개선하여, 홍삼의 맛에 대한 기호성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 기능성 음료를 제공한다. 상기 기능성 음료는 갈증을 해소하고, 피로회복, 기호충족 등의 목적을 위해 음용하는 액체를 통칭하고, 약알칼리수, 탄산수, 수소수, 탄산음료, 과실음료, 맥주, 청주 등의 알코올음료, 드링크제, 항산화 기능을 목적으로 하는 음료 등이 있다. 상기 조성물을 함유하는 것 외에 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며, 통상의 음료와 여러 가지 추가 성분을 함유 할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 건강기능식품을 제공한다. 상기 건강기능식품은 홍삼농축액을 포함하여 제조하는 식품 형태의 제품이 포함된다. 본 발명에서 용어“건강기능식품”이란 식품의 물리적, 생화학적 또는 생물 공학적 수법 등을 이용하여 해당식품의 기능을 특정 목적에 작용 및 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체 방어 리듬 조절 또는 질병방지 및 회복 등에 관한 조절기능을 생체에 대하여, 충분히 발현하도록 설계하여, 가공한 식품을 의미한다.
본 발명에서, 상기 조성물은 건강식품에 다양한 형태의 통상적인 부형제나 첨가물을 가하는 단계를 포함하는 방법을 통하여, 환, 관립, 정제, 캡슐, 바 등을 비롯한 여러 제형의 식품으로 응용이 가능하다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림을 포함한, 낙농제품, 조제유류, 또는 영유아식과 같은 특수영양식품, 식품가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 건강보조식품, 간장, 된장, 고추장 또는 혼합장과 같은 조미식품, 소스류, 기타 가공식품, 김치 또는 장아찌와 같은 절임식품, 각종 스프, 및 비타민 복합제, 항산화 기능을 목적으로 하는 식품, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다. 각 제형의 건강기능식품은 유효성분 이외에 해당분야에서 통상적으로 사용되는 성분들을 제형 도는 사용 목적에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 다른 원료와 동시에 적용할 경우 상승효과가 일어날 수 있다. 상기 유효성분의 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 시험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 홍삼 농축액 제조
1-1. 선별된 수삼을 세척기로 세척 한 후, 온도 60℃, 압력 0.1 내지 0.2Mpa 범위가 되도록 유지하여 1시간 동안 증숙 후, 상기 증숙된 수삼을 온도 25℃, 압력 15 mmHg으로 유지되도록 하여, 48시간 동안 저온진공 건조시켜 홍삼을 제조하였다. 상기 제조된 홍삼에 정제수를 혼합하여 추출 및 농축하였다. 또한 상기 정제수는 홍삼의 부피비 5배 이상 되도록 하여, 70℃에서, 8시간씩 5회 추출 및 농축하였다.
1-2. 상기 농축하여 얻어진 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시켜, 상등액과 침전물로 분리시켰다. 상기 주정은 순도가 10 내지 70% 에탄올로 선택적으로 사용하였으며 12 내지 13℃로 유지시켜 사용하였다. 또한 상기 홍삼 농축액과 상기 주정을 1:5 (v:v)의 비율로 혼합하여, 햇빛을 차단하고, 4 ℃의 온도를 유지하는 상태에서, 24 시간 동안 정치 및 침전시켜, 상등액과 침전물로 분리시켰다. 그 다음 상기 상등액을 5 내지 10㎛ 필터 페이퍼로 여과 후 70℃에서 90분 내지 150분간 농축하여, 홍삼 농축액을 제조하였다.
<실시예 2> 기호도 평가를 위한 시료 준비
A는 실시예 1의 1-1에 의해 준비된 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계에서, 순도 50%의 에탄올을 이용하여 제조한 것이다.
B는 실시예 1의 1-1을 거친 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계에서, 순도 30%의 에탄올을 이용하여 제조한 것이다.
C는 실시예 1의 1-1을 거친 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계에서, 순도 10%의 에탄올을 이용하여 제조한 것이다.
O (Origin)는 실시예 1의 1-1을 거친 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계 없이, 일반적인 방법으로 제조한 것이다.
N (New)는 실시예 1의 1-1을 거친 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계에서, 순도 70%의 에탄올을 이용하여 제조한 것이다.
<시험예 1> 기호도 평가
성인 남녀 20명을 대상으로 기호도 평가를 한 결과, 도 1과 같이, 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계에서, 순도 70%의 에탄올을 이용하여 제조한 New(N)가 10점 만점에 우수한 6.9점을 얻었으며, A와 B도 기호도에 따라 우수한 6점을 얻었다. 일반적인 방법으로 제조한 O(Origin)는 3.8점을 얻었다. 또한 기호도 평가와 관련하여 분석하였을 때, New(N)에서 입안에 남는 맛, 뒷맛이 깔끔한 쓴맛이 나타나는 것으로 확인되었다. 결론적으로 주정을 이용하지 않은 일반적인 제조방법을 통해 제조한 홍삼 농축액보다 주정을 이용하여 제조한 홍삼 농축액의 기호도가 우수함을 확인하였고, 또한 깔끔한 쓴맛이 나타나는 것을 확인하였다.
<시험예 2> 이화학적 확인 시험 (TLC, Thin layer Chromatography )
상기 실시예 2의 시험군에 대상으로, 홍삼 기능 성분과 관련하여 이화학적 특징을 TLC (Thin layer Chromatography) 방법으로 확인하였다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 홍삼의 주요 기능성 성분인 Rh2, RC Rd, Re 등의 진세노사이드에서 변화가 없고, 그대로 유지됨을 확인하였다. 또한 TLC 결과에서 N(New) 에서 Rg5와 Rk1의 밴드가 다른 시험군 보다 진하게 나와 하기 시험예 3과 같이 진세노사이드 함량 분석을 수행하였다.
<시험예 3> 진세노사이드 함량 분석
상기 시험군에 대하여 HPLC 분석법을 통해 진세노사이드 함량을 분석하였다. (Korean J. Food Sci. Technol, 36, 847(2004) 참고)
하기 표 1에 상기 진세노사이드 함량에 대한 결과를 나타내었다.
진세노사이드
종류 |
N | O | C | B | A |
C-K | 14.28 | 20.56 | 18.75 | 19.05 | 21.34 |
Rh2 | 3.52 | 1.28 | 2.35 | 2.54 | 2.69 |
Rh1 | 1.28 | 1.33 | 0.76 | 0.89 | 1.25 |
Rg5 | 46.09 | 22.89 | 11.34 | 12.31 | 15.90 |
Rk1 | 32.09 | 6.10 | 39.13 | 36.87 | 35.04 |
상기 표 1과 같이 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계에서 순도 70%의 에탄올을 이용하여 제조한 시험군 (N)이 주정을 첨가한 후 정치 및 침전시키는 단계 없이 일반적인 방법으로 제조한 시험군 (O)보다 진세노사이드 Rg5가 2배 이상 증가한 것을 확인되었고, 또한 상기 주정을 처리한 시험군 (N, A, B, C) 에서 처리하지 않은 시험군 (O) 보다 Rk1이 증가 또는 강화된 것을 확인하였다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 홍삼의 주요 기능성 성분을 그대로 유지하고, 진세노사이드 Rg5와 RK1이 증가 또는 강화된, 홍삼 고유의 쓴맛을 개선한 제조방법을 발명한 것이다. 본 발명은 복잡한 가공방법과 첨가물 없이, 홍삼의 새로운 맛, 깔끔한 쓴맛을 제공할 수 있고, 홍삼 제품 개발에 있어, 기호도를 향상시키는데 유용할 것이다.
Claims (11)
- 쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분이 강화된 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법에 있어서,
1) 선별된 수삼을 세척기로 세척 후 열처리 하여, 홍삼을 제조하는 단계;
2) 상기 제조된 홍삼에 추출용매로서 정제수를 혼합하여 추출 및 농축하는 단계;
3) 상기 추출 및 농축한 홍삼 농축액에 주정을 첨가한 후 정치 및 침전 시켜 상등액과 침전물로 분리하는 단계;
4) 상기 상등액을 여과 후 70℃에서 90분 내지 150분간 농축하는 단계;를 포함하고,
상기 1) 단계에서 열처리는 온도 18 내지 68℃, 압력 0.1 내지 0.2Mpa, 1시간의 증숙 단계 및 온도 25 내지 35℃, 압력 10 내지 30 mmHg에서 48시간 동안의 저온진공 건조 단계를 포함하며,
상기 3) 단계에서 주정은 12 내지 20℃로 유지된 순도가 10 내지 70% 에탄올이고, 홍삼 농축액과 주정을 1:1 내지 1:8 (v:v)의 비율로 혼합하고, 침전은 햇빛을 차단하고, 4 내지 15 ℃의 온도를 유지하는 상태에서, 4 내지 24시간 동안 침전하는 것을 특징으로 하는,
쓴맛이 개선된 Rg5 및 Rk1 성분이 강화된 저온진공 건조 홍삼 농축액의 제조방법.
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- 제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조된 쓴맛이 개선된 홍삼 농축액 조성물.
- 제 9항에 따른 조성물을 함유하는 기능성 음료.
- 제 9항에 따른 조성물을 유효성분으로 함유하는 건강기능 식품.
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