KR20070114334A - 압출성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌함량이 증가된 홍삼액과 산삼배양근액의 제조방법 - Google Patents
압출성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌함량이 증가된 홍삼액과 산삼배양근액의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액과 산삼배양근액의 제조방법에 관한 것으로 원료인 홍삼 및 산삼배양근을 지장수에서 48시간 이상 침지시킨 후 열풍건조하여 압출성형 팽화처리한 후 아스퍼질러스속균, 뮤코속균과 리조프스속균을 이용하여 발효시키는 단계, 상기 발효물로부터 발효잔사물을 제거한 후 얻은 팽화 발효 홍삼 및 산삼배양근은 전분분해효소 및 셀루로으즈 분해효소, 단백질 분해효소를 함유하고 있으며, 물이나 주정으로 추출시 맥반석을 첨가하여 추출하며, 추출한 추출액을 발효잔사물을 제거한 발효 여액을 가지고 2단계 발효 후, 발효추출액을 활성탄 여과기로 여과한 후, 농축하는 단계로 처리한 팽화 발효 홍삼 및 산삼 배양근 추출액은 지장수 침지, 퍼핑처리 및 발효과정 및 맥반석 첨가 추출 및 활성탄 여과기를 이용한 여과 과정을 통해 회분, 물불용성 침전물 감소효과가 탁월하며 기존의 발효팽화 홍삼액 및 산산배양근액보다 풍미와 사포닌 함량이 향상된 팽화 발효 홍삼액 및 산삼 배양근액을 제조할 수 있다.
기호성, 지장수, 팽화발효, 홍삼액, 산삼배양근액, 맥반석, 활성탄, 사포닌
Description
본 발명은 지장수 침지, 압출 성형 팽화, 발효처리, 맥반석 첨가 추출 및 활성탄 여과기로 여과처리에 의해 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액과 산삼배양근액의 제조에 관한 것으로, 홍삼이나 산삼배양근은 가공 후에도 오염물질이나 중금속 배양액이 많이 제거되고, 풍미가 증가되고, 흙냄새나 탄내(누린내)와 같은 이미 이취가 없을 뿐만 아니라 인체에 유효한 사포닌의 함량이 증가한 홍삼액과 산삼 배양근액의 제조방법에 관한 것이다.
인삼은 수 천년 전부터 자양강장제로 사용되어 왔으며, 고려인삼은 임상적 경험의학에 의하여 그 효능이 실증되어 왔으며, 많은 연구결과들이 이를 뒷받침하고 있다. 파낙스 진생 씨 에이 메이어(Panax Ginseng C.A. Meyer)라는 학명의 고려인삼은 만병통치라는 의미를 갖는 것으로서 고려인삼은 수 천년 동안 민간요법에 의한 경험적 효능이 인정되어 영약으로 애용되고 있다. 최근에는 기능성 식품으로서도 이용되는 추세이며 서양 의학자들도 대체요법의 수단으로 관심을 가지고 연구하고 있다. 인삼에 대한 과학적 연구는 1854년 미국의 게리큐스(Garriques)가 인삼으로부터 무정형의 배당체(panaquilon)를 분리한 것이 최초이며, 그 후 1957년 소련의 약리학자인 브레크만(Breckmann)에 의하여 사포닌 유효설이 제창되면서 본격적인 연구가 시작되었다. 최근 고려인삼의 주요 성분과 약리 효능 작용이 과학적으로 규명됨에 따라 자연 건강식품으로 다시 각광을 받게 되어 그 수요도 점차 크게 신장되고 있으며, 경제 성장과 생활수준의 향상으로 더욱 가속화되어 요즈음 대중적 자연건강식품으로 널리 애용되고 있다.
그러나, 고려인삼은 상기와 같은 약리 효능작용을 지님에도 불구하고 종래의 가공공정에 의하여 제조한 제품은 고려인삼의 향 즉, 흙냄새와 비슷한 향을 지니고 있어 여자들이나 청소년 특히 외국인들에 의하여 기피 되어지는 경향이 있어 상기 고려인삼의 약리 효능을 그대로 지니고 있으면서 기호성이 우수한 고려인삼의 새로운 가공공정의 개발이 절실하게 요구되는 실정이다.
또한, 산삼배양근은 야생 산삼의 조직을 분리한 후 식물조직 배양기술을 이용하여 생물공학적으로 산삼의 부정근을 다량 배양한 것으로 이는 천연 산삼과 유전자 염기서열이 같으며, 산삼배양근은 고려인삼, 홍삼과 달리 농약 사용을 전혀 아니하였으므로 잔류 농약과 중금속도 검출되지 않았으나, 배양시의 배양액 고유의 이미, 이취가 있어서 고려인삼처럼 기호성이 떨어지는 단점이 있었다.
이에 따라 고려인삼 및 산삼 배양근을 전처리 단계 및 가공시에 일정한 처리를 가하여 좀더 기호성이 증가된 대중적인 맛을 지니는 홍삼제품 및 산삼배양근 제품을 개발하려는 시도가 계속되고 있으며, 이러한 시도는 고려인삼 및 산삼 배양근 제품의 맛을 보다 구수하게 하는 방법으로 로우스팅(Roasting), 마이크로웨이브(Microwave), 원적외선 등을 이용한 여러 가지 방법들이 있으나, 이들 방법으로는 고려인삼이나 산삼 배양근 자체의 향의 저감효과를 충분하게 기대할 수는 없었다.
이러한 방법을 개선하고자 대한민국 특허 제 10-0522445 호에는 퍼핑처리에 의해 가공된 인삼의 유효성분 추출 방법 및 이를 유효성분으로 하는 건강식품에 대하여 기술하고 있으며, 이는 원료 인삼의 퍼핑처리를 최대압력 15kg/㎠, 온도 120~150℃의 조건으로 처리하고 있으나 이는 높은 온도의 직화처리로 인하여 탄내(누린내)와 고온처리로 인한 발암물질인 벤조필렌(Benzopyrene)이 생성될 염려가 있으며, 고려인삼 전처리시 많은 시간과 노력이 필요한 단점이 있었으며, 또한 기능성 및 관능성이 우수한 인삼 발효액을 위한 발효균주도 아스퍼질러스 속균만을 이용하여 1차 및 2차 발효하고 있으나 이는 균주의 선택이 한 속균만을 사용하여 그 효과가 복합균주 사용시보다 감소되는 경향이 있었다.
또한, 대한민국 특허출원 제 2006-0067946 호(발효팽화 처리에 의해 풍미와 사포닌 함량이 우수한 홍삼액의 제조방법)에서는 퍼핑처리의 조건을 압력 3~5kg/㎠, 온도 95~115℃에서 3~8분간 처리로 저온으로 인한 탄내(누린내) 저감효과와 발 암물질인 벤조필렌(Benzopyrene)의 생성을 억제하는 효과가 있으나, 발효균주의 사용을 아스퍼질러스 속균과 바실러스 속균을 사용함으로서 곰팡이와 세균주 상호간의 작용으로 바실러스 세균의 증식이 아스퍼질러스 곰팡이의 성장으로 억제되어 바실러스 속균의 사용효과가 절감되는 문제가 있으며, 1차 발효만으로 생산시간이 단축되는 효과는 있지만, 충분한 사포닌 함량이 우수한 홍삼액을 제조하기 위한 발효의 목적을 달성하기 어려운 단점이 있었다.
대한민국 특허 제 10-0535371 호(압출성형공법을 이용한 인삼 침출차의 제조방법 및 그 제품)에서는 압출성형조건이 수분함량 10~40%로 사출구의 온도가 80~130℃, 100~350rpm에서 크기가 200㎛~0.5㎜에서 처리하는 것이나, 이러한 처리는 인삼침출차 자체가 최종 제품인 관계로 처리시 시간과 에너지가 많이 소요된다는 단점이 있었으며,
대한민국 특허 제 10-063598 호(압출성형공정에 의한 인삼 가공식품의 제조방법)에서는 사출구 온도 100~150℃ 및 사출구 직경이 1.0~3.0mm의 조건에서 압출성형공정도 시간과 에너지가 많이 소요되며,
대한민국 공개특허 제 10-2005-0011679 호(압출성형공정을 이용한 홍삼 및 홍삼강화 팽화식품의 제조방법)에서도 사출구의 온도 70~180℃, 스크류 회전속도 100~400rpm, 수분함량 5~40중량%로 시행하는 것도 역시 시간과 에너지가 많이 소요되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래 기술이 지니는 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로 그 목적은 원료 홍삼과 산삼 배양근이 갖고 있는 오염물질 즉, 잔류농약, 중금속, 배양액 잔류물 등을 효과적으로 제거하기 위하여 지장수에 침지하며, 고속 압출성형 팽화처리에 의해 홍삼 및 산삼배양근 가공 후에도 탄화되어 누린내 같은 이미, 이취의 생성을 방지하며, 퍼핑처리 공정을 개선하고, 마이코톡신(mycotoxin) 같은 곰팡이 독이 생성되지 않는 예를 들어 아프라톡신(aflatoxin), 스테리그마토시스틴(sterigmatosystin), 트리코테센(trichothecene) 같은 독이 없는 아스퍼질러스 곰팡이(Asperigillus oryzae), 뮤코 곰팡이(Mucor rouxii)와 거미줄 곰팡이(Rhizopus javanicus) 등 곰팡이 종류의 3가지 균을 사용하여 상호 저해요소를 줄이며, 곰팡이가 생산한 효소인 알파 아밀라제(α-amylase) 및 베타 아밀라제(β-amylase), 셀루라제(cellulase) 및 글루코아밀라제(glucoamylase) 등이 원료 홍삼 및 산삼 배양근의 유용한 사포닌 추출을 증가시켜 유효성분의 함량을 증가시킴은 물론 기호성이 향상된 팽화 발효 홍삼액 및 산삼 배양근액 제조에 목적이 있으며, 추출시 맥반석의 첨가 추출로 맥반석 효과를 증가시키며, 여과시 활성탄 여과기로 여과하므로 홍삼 및 산삼배양근 추출액의 순도를 증가시키는데 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 공정으로 이루어진다.
즉, 도 1에 의한 본 발명은,
4년근 이상의 신선한 원료 인삼을 수집, 선발하여 이물질을 제거한 후 일정한 크기로 절각하는 단계;
절각된 원료인삼을 85~95℃의 증기로 6시간 이상 쪄주는 스티밍(Steaming) 단계;
증기로 쪄진 인삼을 60~70℃의 뜨거운 공기로 건조하여 수분 함량이 12중량% 정도가 되도록 하는 원료홍삼 제조 단계;
얻어진 원료 홍삼을 지장수에 48~60시간 침지하는 단계;
지장수에 침지한 원료 홍삼을 100~115℃의 뜨거운 공기로 건조시키는 단계;
건조된 원료 홍삼에 함유된 이물질을 제거 후 수분 40~50중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형 팽화하는 단계;
압출성형 팽화된 홍삼에 아스퍼질러스 곰팡이, 뮤코 곰팡이, 거미줄 곰팡이를 사용하여 발효시키는 1차 발효 단계;
1차 발효된 홍삼 발효액으로부터 고형물을 제거하고 75~85℃에서 추출액 대비 5~15중량%의 맥반석을 첨가하여 추출하는 단계;
맥반석 추출된 홍삼 발효액에 효소제재를 살포하여 40~60℃에서 15~35시간 2차 발효시키는 단계;
2차 발효된 홍삼 발효액에서 발효 여액의 효소를 실활시킨 후 당화하여 홍삼 발효액을 활성탄 여과기로 여과하는 단계;
여과된 홍삼 발효액을 수분을 제거하여 농축하는 단계; 및
농축된 홍삼 발효액을 용기에 포장하여 출하하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액의 제조방법에 관한 것이며,
도 2에 의한 본 발명은,
천연의 깊은 산에서 채취한 천중산삼을 구입하여 조직을 분리하는 단계;
분리한 조직을 식물조직 배양처럼 무균실에서 살균하는 단계;
살균한 산삼을 배양조에 배양액을 넣은 후 접종하는 단계;
접종된 산삼을 실온(18~20℃)에서 산소를 공급하면서 60일 이상 배양한 후 배양액 제거 후 수분이 12중량% 정도가 되도록 원료산삼 배양근을 제조하는 단계;
원료산삼배양근을 지장수에 48~60시간 침지하는 단계;
지장수에 침지한 원료산삼배양근을 100~115℃의 뜨거운 공기로 건조시키는 단계;
건조된 원료산삼배양근에 함유된 이물질을 제거 후 수분 40~50중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형 팽화하는 단계;
압출성형 팽화된 산삼배양근에 아스퍼질러스 곰팡이, 뮤코 곰팡이, 거미줄 곰팡이를 사용하여 발효시키는 1차 발효 단계;
1차 발효된 산삼배양근 발효액으로부터 고형물을 제거하고 75~85℃에서 추출 액 대비 5~15중량%의 맥반석을 첨가하여 추출하는 단계;
맥반석 추출된 산삼배양근 발효액에 효소제재를 살포하여 40~60℃에서 15~35시간 2차 발효시키는 단계;
2차 발효된 산삼배양근 발효액에서 발효 여액의 효소를 실활시킨 후 당화하여 홍삼 발효액을 활성탄 여과기로 여과하는 단계;
여과된 산삼배양근 발효액을 수분을 제거하여 농축하는 단계; 및
농축된 산삼배양근 발효액을 용기에 포장하여 출하하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 산삼배양근액의 제조방법에 관한 것이다.
상기에서, 지장수는 무근수라고도 하는 누런 흙물을 말하며 양지바른 들판이나 깊은 산등성이의 황토 땅속으로 60cm 이상 구덩이를 파서 얻어낸 황토에 물을 부어 숯으로 걸러낸 물과 황토를 보통의 경우 황토 1~3: 물 9~7의 비율로 섞은 후 약 60~80시간이 지난 후 황토가 가라앉은 맑은 물이 되는데 이 때의 맑은 물을 지장수로 사용하지만, 본 발명은 지장수 사용 원료 홍삼 및 산삼 배양근의 48~60시간 침지 목적이 황토의 특성인 해독작용이 목적이며, 이는 제독력, 항균성, 지방 분해력, 소생력, 흡수력, 다량의 음이온 함유 미네랄 다량 함유, 산성을 알칼리로 중화시키는 등의 여러 가지의 작용이 있는데, 본 발명에서의 사용 목적은 잔류 농약, 중금속, 배양액 잔류물 제거에 있으며, 본 발명에서의 지장수 제조의 적정 비율은 황토 2~3: 물 8~7의 비율로 60~80시간 정치 후 윗부분의 투명한 물로 제조하는 것이 본 발명의 목적에 가장 적합하였다.
이렇게 지장수 처리에 의해 제조된 원료 홍삼 및 산삼 배양근을 이물질 제거 후 수분 40~50중량%로 하여 압출 성형의 처리 조건을 사출구의 온도를 170~190℃, 사출구의 직경은 8~10mm 및 스크류 회전속도는 500~700rpm으로 이는 원료 홍삼 및 산삼 배양근의 경우 압출 성형 팽화의 목적도 이루며, 짧은 시간에 대량 처리를 목적으로 할 때 기존의 압출성형 처리보다 시간당 처리량이 15~25% 이상의 효과가 있으며, 추후 발효시에도 수율이 상기한 선행기술보다 10~20%의 증량 효과가 나타난다.
또한, 지장수 침지처리 및 압출 성형 팽화처리한 원료홍삼 및 산삼 배양근을 선택된 발효균인 리조프스속균과 뮤코속균을 이용하여 48~72시간 발효시키고, 상기 발효된 홍삼 및 산삼 배양근으로부터 고형물을 제거하고 75~85℃에서 맥반석을 첨가하여 추출하게 된다.
상기한 맥반석은 그 주성분이 무수규산과 산화알루미늄이고 산화 제2철이 소량 함유되어 있으며, 약석으로 알려진 것은 누런 백색을 띤 맥반석으로 예전에는 환약을 정제하는 여과제, 등에 나는 부스럼 또는 종기 등 피부 질병을 치료하는 소염제로 사용하며, 동의보감에 의하면 그 성질은 달고, 따뜻하며 독이 없다고 기재되어 있으며, 흡착성이 강하고, 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속 제거제로 사용하며 이 암석에 열을 가하면 원적외선을 방출하는 것으로 알려져 있는데, 본 발명에서는 홍삼 및 산삼 배양근이 기지고 있는 잔류 농약성분 및 중금속, 배양액의 잔류물을 제거할 목적으로 사용하며 추출시 추출액 대비 5~15중량%의 맥반석을 사용하는 것이 가장 효과가 좋았다.
또한, 상기와 같이 추출 후 35~50%로 고형분 농축 후 1차 발효시 여과한 발효여액 즉 알파 아밀라제(α-amylase), 베타 아밀라제(β-amylase), 셀루라제(cellulase), 프로테아제(protease) 등이 포함된 발효액을 0.4~0.8중량% 첨가 후 35~45℃에서 12~48시간 발효처리하는 것이 바람직하며, 이는 1차 발효에 의하여 전분, 셀루로오즈 등의 고분자 중합체의 세포벽을 용해시켜 사포닌 추출량을 증대시키는데 목적이 있으며, 2차 발효시에는 추출 후 잔류하는 수용성 전분, 셀루로오즈를 분해하는데 1차 발효와 더불어 발효 여액으로 2차 발효시 진세노사이드(Ginsenoside)의 변화가 있었으며, 최종 사포닌 추출량에도 8~15% 증가의 변화가 있었다.
이렇게 2차 발효 후의 발효 홍삼액과 산삼 배양근액을 90℃까지 온도를 올리면서 발효 여액의 효소를 실활시켜 당화시킨다.
이렇게 2차 발효시킨 후 효소를 실활시킨 후 당화시킨 후 홍삼 및 산삼배양근 발효액을 활성탄 여과기로 여과하는데 이유는 기존의 필터식 여과기로는 잔류 전분 섬유소 등의 잔류 물질이 전체 추출 발효액에 10~12%가 잔존하므로 1차 여과 후 활성탄 여과기를 활용하는데, 활성탄이 기지고 있는 특성은 최근 들어 참나무와 같은 나무 숯 등이 일상생활에 친근하게 접하게 되었는데 이는 예로부터 우리 선조들은 장을 담글 때 숯을 띄우거나 산모 출산시 방안에 숯을 걸어놓는 것은 활성탄의 성질을 이용하여 간장 속의 나쁜 맛과 냄새 제거, 산실의 세균을 흡착 제거하기 위한 훌륭한 처방이었다.
물리 화학적으로 가공해서 더욱 활성화한 것을 활성탄이라고 하며, 활성탄의 세공 구조란 활성탄 내에 세공크기의 분포 형태이며, 미세공이 많을수록 비표면적이 늘어나서 흡착량은 늘어나나 세공이 너무 작을 경우에는 피흡착물이 세공을 통해 활성탄 내부까지 침입이 어려우므로 이용 가능한 세공은 줄어든다.
발효홍삼액이나 산삼 배양근에서의 활성탄의 원료는 macro-poro(세공직경>500Å)를 사용하며, 이는 흡착질 분자를 입자내로 신속하게 수송하는 역할을 완수하기 위함이고, 도입(admission), 확산(diffusion) 또는 수송 공(transport-pore)이라고도 하며 발효액의 이동상을 처리하며 활성탄 입자의 크기를 12~40메쉬(mesh)로 사용하며, 여과방법은 탱크 상부로부터 투입된 발효액을 활성탄 층을 통과한 후 스트레이너를 통해 하부로 배출되는 하향식 여과법을 사용하며, 발효액 중에 유기물질, 색도 성분, 부유물질 및 잔류 발효물질 등을 활성탄의 흡착력을 이용하여 제거하는 방법이며 활성탄 사용 여과시 일반 필터식 여과기 사용보다 발효액의 품질이 개선되었다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따라 제조되는 팽화 발효 홍삼액, 산삼 배양근액은 식품뿐만 아니라 의약품, 화장품 및 사료용 조성물의 원료로도 이용될 수 있다.
본 발명에 의하면 홍삼, 산삼배양근 가공 후에도 흙냄새와 같은 홍삼 및 산삼배양근 자체의 향을 저감하고 홍삼 및 산삼배양근이 개선된 압출성형 퍼핑 과정 중에서 탄화되어 누린내 같은 이미, 이취와 벤조필렌 같은 발암물질 생성을 억제하 며 남녀노소가 즐길 수 있으며, 지장수 처리 및 활성탄 여과기 사용으로 유해성분이 제거되며 발효과정을 거치면서 유효 사포닌 성분의 함량이 증가되고 기호성이 증가된 팽화 발효 홍삼액 및 산삼배양근 추출액을 제조할 수 있는 것이다.
이하에 본 발명의 내용을 실시예에 의하여 설명하지만 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니며, 실시예는 본 발명의 내용을 용이하게 이해할 수 있도록 제시되는 것일 뿐이다.
<실시예 1, 2>
팽화발효홍삼액과 산삼배양근액을 각각 실시예 1, 2로 함.
4년근 이상의 팽화발효홍삼액과 산삼배양근액을 크기별로 선별하여 이물질을 제거한 후 약 2~3cm의 크기로 절각한 후 황토 및 물의 비율을 3:7의 비율로 섞은 후 70시간 정치 후 윗부분의 맑은 물을 지장수로 하여 이 지장수에 상기한 절각된 원료를 50시간 침지 후 수분함량이 12%가 되도록 건조하였다. 건조된 홍삼 및 산삼 배양근을 사출온도 180℃, 사출구의 직경 10mm 및 스크류의 속도를 600rpm으로 하여 압출성형 팽화처리한 홍삼 및 산삼배양근에 곰팡이류인 아스퍼질러스 오리제(Asperigillus oryzae), 뮤코곰팡이(Mucor Rouxii), 뮤코 미체이(Mucor michei), 리조푸스 오리제(Rhizopus oryzae), 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar), 리조푸스 자포니쿠스(Rhizopus japonicus)를 각각 중량비로 20%씩 혼합한 혼합제를 0.5중량% 첨가하여 온도 40℃, 습도 65%에서 60시간 발효 후 잔류 발효액을 여과 제거하여 발효액을 얻은 후 발효된 원료홍삼 및 산삼 배양근을 맥반석 8중량%를 첨가하여 추출 후 고형분을 45%에서 1차 발효 여액으로 상기한 혼합제를 0.5중량% 첨가하여 40℃에서 30시간 2차 발효처리 후 일반 여과기와 활성탄 여과기로 여과후 농축하여 팽화발효홍삼액 및 산삼 배양근액을 제조하였다.
일반 홍삼액 및 산삼배양근액과 본 실시예 1, 2의 홍삼액 및 산삼배양근액의 일반성분을 분석한 결과는 다음 표 1과 같다.
<표 1> 단위; 중량%
| 항목 | 홍삼액 | 산삼배양근액 | ||
| 일반 홍삼액 | 팽화발효홍삼액 | 일반 산삼배양근액 | 팽화발효 산삼 배양근액 | |
| 수 분 | 35.39 | 34.65 | 34.78 | 34.81 |
| 조회분 | 0.81 | 0.69 | 1,26 | 1.15 |
| 조지방 | 0.65 | 0.72 | 2.15 | 1.98 |
| 조단백 | 12.69 | 15.21 | 8.65 | 7.25 |
| 물 불용성침전물 | 1.60 | 0.70 | 1.30 | 0.50 |
| 총 당 | 46.85 | 55.47 | 39.25 | 45.12 |
| 진세노사이드 | 19.11 | 21.39 | 10.93 | 13.76 |
상기 표 1의 결과로부터 본 발명의 지장수 전처리 및 맥반석 첨가 및 발효과정을 거친 경우 회분의 경우는 감소하였으며, 조단백, 조지방, 총당 및 진세노사이드는 증가한 반면 추출액 품질에 영향을 주는 물 불용성 침전물 함량이 현저하게 줄어들어 있는데 이는 본 발명의 개선된 전처리 및 발효로 퍼핑처리된 홍삼 및 산삼배양근의 조직이 변화된 결과이다.
사포닌의 성분 변화
상기 홍삼추출액, 산삼배양근 추출액 7g을 달아 수포화 부탄올 50ml로 75℃에서 3회 1시간씩 반복 환류 추출하여 이를 분액여두에 모아 20ml 증류수로 분리한 후 수포화 부탄올 층을 분액한다. 항량된 농축 플라스크를 사용하여 감압 농축한 후 농축물에 에테르 50ml로 36℃에서 20분간 환류 추출하여 표2의 HPLC 운전조건으로 지방을 분리해낸 다음 잔류물을 건조기에서 20분간 건조하고 데시게이터에서 30분간 방냉하여 다음의 식에 따라 조사포닌의 함량을 구하여 표 3과 표 4에 나타내었다.
홍삼 및 산삼 배양근 조사포닌 함량 = (A-B)/C
A; 불포화 부탄올 층을 농축 건조한 후의 플라스크의 건조무게(mg)
B; 항량으로 한 빈 플라스크의 무게(mg)
C; 검체의 채취량
<표 2> HPLC 운전조건
| 기구 | Water Alliance 2699, PDA, ZQ2000 |
| 컬럼 | XterraTMMS C18 3.5㎛ 2.1×50mm |
| 이동상 | 18% acetonitrile~20% acetonitrile Gradient |
| 검출기 | PDA(200~400nm Scan) |
| MS검출기 | ZQ System(Waters) |
| 유속 | 0.25m/min |
| 주입량 | 10ml/min |
<표 3> 홍삼추출액의 진세노사이드 성분비교 단위 중량%
| 진세노사이드(Ginsenoside) | 일반 홍삼액 | 본 발명 팽화발효 홍삼액 | |
| PD | Rg1 | 3.25 | 4.98 |
| Re | 3.80 | 3.05 | |
| Rh1 | 0.68 | 0.88 | |
| Rb1 | 3.34 | 2.83 | |
| PT | Rc | 2.69 | 2.95 |
| Rb2 | 3.18 | 2.67 | |
| Rd | 1.39 | 2.15 | |
| Rg3 | 0.78 | 1.88 | |
| PD1 ) | 11.07 | 11.56 | |
| PT2 ) | 8.04 | 9.65 | |
| PD/PT | 2.37 | 1.19 | |
| Total | 19.11 | 21.39 | |
1) PD=파낙사디올 진세노사이드(Panaxadiol Ginsenoside)
2) PT=파낙사트리올 진세노사이드(Panaxatriol Ginsenoside)
<표 4> 산삼 배양근액의 진세노사이드 성분 비교 단위 중량%
| 진세노사이드(Ginsenoside) | 일반 산삼 배양근액 | 본 발명 산삼 배양근액 | |
| PD | Rg1 | 1.85 | 3.51 |
| Re | 0.55 | 0.37 | |
| Rh1 | 1.84 | 2.70 | |
| Rb1 | 1.67 | 1.33 | |
| PT | Rc | 1.95 | 2.17 |
| Rb2 | 1.18 | 0.98 | |
| Rd | 1.20 | 1.32 | |
| Rg3 | 0.69 | 1.38 | |
| PD1 ) | 5.91 | 7.91 | |
| PT2 ) | 5.02 | 5.85 | |
| PD/PT | 1.17 | 1.35 | |
| Total | 10.93 | 13.76 | |
1) PD=파낙사디올 진세노사이드(Panaxadiol Ginsenoside)
2) PT=파낙사트리올 진세노사이드(Panaxatriol Ginsenoside)
상기 표 3 및 표 4에서 보는바와 같이 진세노사이드(Ginsenoside)의 함량이 본 발명 팽화발효처리 홍삼 추출액이 일반 홍삼 추출액보다 약 11.9% 증가하였으며, 표 4의 산삼배양근 역시 일반산삼배양근보다 약 25.8% 증가하고 있음을 알 수 있으며, 이러한 결과는 발효에 의한 효소작용으로 Rb1과 Rb2, Re의 함량이 감소하고 일반적으로는 Rd의 함량만 증가하나, 본 발명에 있어서는 Rd도 증가하나 Rg1 및 Rg3의 증가가 뚜렷이 나타났는데 이는 파낙사디올(Panaxadiol) 계통의 진세노사이드 Ra1, Ra2, Ra3의 성분들이 분해되어 전환되었기 때문인 것으로 추정되며, 이는 본 발명의 효능으로 이해할 수 있다.
한편, 본 발명의 특성을 파악하기 위하여 관능검사를 실시하여 그 결과를 표 5에 나타내었다.
관능검사
1. 검사요원의 선정
관능검사를 하기 위한 검사요원(panel)의 선정은 실험실에서 훈련된 15명의 검사원에게 시료를 제공하여 향미묘사시험법(Flavor profile method)에 의하여 시 료에서 느낄 수 있는 맛과 냄새를 모두 묘사하게 한 후 그 결과에서 중복되는 용어와 비슷한 표현은 정리하고, 각 묘사의 강도를 참작하여 향미를 대표할 수 있는 냄새 및 표현을 선정하였다. 전체 참가자 중 선정된 묘사에 가장 많은 표현을 한 사람 20명을 1차로 선정하고 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛의 4가지 기본 맛에 대한 한계치 측정(Threshold test)을 실시하여 어떤 맛에 대하여 지나치게 예민하거나 둔한 사람을 제외시킨 다음 평균치에 가까운 평가를 한 사람 10명을 최종적으로 검사요원으로 선정하여 관능검사를 실시하였다.
2. 관능적 품질검사
홍삼 농축액 및 산삼배양근 농축액의 맛과 향에 대하여 11가지 묘사 즉, 홍삼 냄새, 배양근 냄새, 흙 냄새, 풀 냄새, 홍삼 맛, 배양근 맛, 단맛, 쓴맛, 탄맛, 색, 기호도를 선정하여 향미묘사시험법(Flavor profile method)으로 홍삼 농축액과 산삼배양근 농축액의 맛과 냄새 등을 묘사하고, 각 묘사에 대하여 정량적으로 묘사시험분석법(Quantitative Descriptive Analysis ; QDA)으로 표현하였다. 시료 3가지를 시식한 후 대단히 좋다(5점), 좋다(4점), 보통이다(3점), 나쁘다(2점), 대단히 나쁘다(1점)의 5단계로 표시하였다. 그리고 각 시료의 검사 사이에 정제수로 입안을 행군 후 다음 맛을 보게 하였으며, 제시된 시료의 온도는 60~65℃로 하였다.
<표 5> 홍삼추출액 관능검사 결과 분석표 5점 만점
| 종류 ＼ 구분 | 일반 홍삼 추출액 | 본 발명 홍삼 추출액 | |
| 냄새 | 홍삼냄새 | 4.5 | 4.2 |
| 흙 냄새 | 4.1 | 2.1 | |
| 풀 냄새 | 3.8 | 2.2 | |
| 맛 | 홍삼 맛 | 3.9 | 3.1 |
| 단맛 | 3.8 | 4.5 | |
| 쓴맛 | 4.5 | 3.1 | |
| 탄맛 | 3.3 | 2.3 | |
| 색깔 | 4.3 | 4.8 | |
| 기호도 | 4.3 | 4.9 | |
<표 6> 산삼배양근추출액 관능검사 결과 분석표 5점 만점
| 종류 ＼ 구분 | 일반산삼 배양근 추출액 | 본 발명 산삼 배양근 추출액 | |
| 냄새 | 산삼배양근냄새 | 4.1 | 3.5 |
| 배양액 냄새 | 4.2 | 3.3 | |
| 풀 냄새 | 3.9 | 2.5 | |
| 맛 | 산삼배양근 맛 | 3.5 | 3.2 |
| 단맛 | 3.5 | 4.5 | |
| 쓴맛 | 4.3 | 3.1 | |
| 탄맛 | 3.5 | 2.2 | |
| 색깔 | 3.5 | 4.5 | |
| 기호도 | 4.2 | 4.9 | |
상기 표 5 및 표 6에서 보는 바와 같이 모든 불유쾌한 냄새는 본 발명 팽화발효처리 홍삼 및 산삼 배양근 추출액이 상대적으로 양호함을 알 수 있으며, 맛에 있어서도 홍삼 맛, 산삼배양근 맛, 쓴맛, 탄맛은 낮고, 단맛은 높은 점수를 나타내고 있어 모든 검사항목에서 우수한 것으로 평가되고 있으며, 기호도에 있어서는 만점에 가까운 호감을 갖는 것으로 나타났다.
도 1은 본 발명의 홍삼액 제조공정을 보인 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 산삼배양근액 제조공정을 보인 플로차트이다.
Claims (8)
- 4년근 이상의 신선한 원료 인삼을 수집, 선발하여 이물질을 제거한 후 일정한 크기로 절각하는 단계;절각된 원료인삼을 85~95℃의 증기로 6시간 이상 쪄주는 스티밍 단계;증기로 쪄진 인삼을 60~70℃의 뜨거운 공기로 건조하여 수분 함량이 12중량% 정도가 되도록 하는 원료홍삼 제조 단계;얻어진 원료 홍삼을 지장수에 48~60시간 침지하는 단계;지장수에 침지한 원료 홍삼을 100~115℃의 뜨거운 공기로 건조시키는 단계;건조된 원료 홍삼에 함유된 이물질을 제거 후 수분 40~50중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형 팽화하는 단계;압출성형 팽화된 홍삼에 아스퍼질러스 곰팡이, 거미줄 곰팡이, 뮤코곰팡이를 사용하여 발효시키는 1차 발효 단계;1차 발효된 홍삼 발효액으로부터 고형물을 제거하고 75~85℃에서 추출액 대비 5~15중량%의 맥반석을 첨가하여 추출하는 단계;맥반석 추출된 홍삼 발효액에 효소제재를 살포하여 40~60℃에서 15~35시간 2차 발효시키는 단계;2차 발효된 홍삼 발효액에서 발효 여액의 효소를 실활시킨 후 당화하여 홍삼 발효액을 활성탄 여과기로 여과하는 단계;여과된 홍삼 발효액을 수분을 제거하여 농축하는 단계; 및농축된 홍삼 발효액을 용기에 포장하여 출하하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액의 제조방법.
- 제1항에 있어서,지장수는 황토 2~3: 물 8~7의 비율로 60~80시간 정치 후 윗부분의 투명한 물로 제조하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액의 제조방법.
- 제1항에 있어서,압출 성형의 처리 조건은 사출구의 온도를 170~190℃, 사출구의 직경은 8~10mm 및 스크류 회전속도는 500~700rpm으로 압출 성형 팽화하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액의 제조방법.
- 제1항에 있어서,농축은 70~80℃ 및 500~600mgHg의 저압에서 80~100rpm의 조건으로 감압 농축 하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 홍삼액의 제조방법.
- 천연의 깊은 산에서 채취한 천중산삼을 구입하여 조직을 분리하는 단계;분리한 조직을 식물조직 배양처럼 무균실에서 살균하는 단계;살균한 산삼을 배양조에 배양액을 넣은 후 접종하는 단계;접종된 산삼을 실온(18~20℃)에서 산소를 공급하면서 60일 이상 배양한 후 배양액 제거 후 수분이 12중량% 정도가 되도록 원료산삼 배양근을 제조하는 단계;원료산삼배양근을 지장수에 48~60시간 침지하는 단계;지장수에 침지한 원료산삼배양근을 100~115℃의 뜨거운 공기로 건조시키는 단계;건조된 원료산삼배양근에 함유된 이물질을 제거 후 수분 40~50중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형 팽화하는 단계;압출성형 팽화된 산삼배양근에 아스퍼질러스 곰팡이, 거미줄 곰팡이, 뮤코 곰팡이를 사용하여 발효시키는 1차 발효 단계;1차 발효된 산삼배양근 발효액으로부터 고형물을 제거하고 75~85℃에서 추출액 대비 5~15중량%의 맥반석을 첨가하여 추출하는 단계;맥반석 추출된 산삼배양근 발효액에 효소제재를 살포하여 40~60℃에서 15~35시간 2차 발효시키는 단계;2차 발효된 산삼배양근 발효액에서 발효 여액의 효소를 실활시킨 후 당화하여 홍삼 발효액을 활성탄 여과기로 여과하는 단계;여과된 산삼배양근 발효액을 수분을 제거하여 농축하는 단계; 및농축된 산삼배양근 발효액을 용기에 포장하여 출고하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 산삼배양근액의 제조방법.
- 제5항에 있어서,지장수는 황토 2~3: 물 8~7의 비율로 60~80시간 정치 후 윗부분의 투명한 물로 제조하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 산삼배양근액의 제조방법.
- 제5항에 있어서,압출 성형의 처리 조건은 사출구의 온도를 170~190℃, 사출구의 직경은 8~10mm 및 스크류 회전속도는 500~700rpm으로 압출 성형 팽화하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 산삼배양근액의 제조방법.
- 제5항에 있어서,농축은 70~80 및 500~600mgHg의 저압에서 80~100rpm의 조건으로 감압 농축하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 팽화 및 발효에 의한 기호성과 우수한 사포닌 함량이 증가된 산삼배양근액의 제조방법.
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