KR20070117988A - 고농도의 인삼 성분을 함유하는 인삼 엑기스 그래뉼 및환제의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고농도의 인삼 성분을 함유하는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제의 제조방법에 관한 것으로, 가공 전의 고점도 인삼 엑기스 농축액에 함유된 유효성분인 진세노사이드 성분을 그대로 유지하면서, 흡습을 방지하여 장기보관 및 섭취가 간편한 인삼 그래뉼 및 환제를 제조하는 방법에 관한 것이다.
인삼 엑기스, 엑기스 그래뉼, 인삼 환제, 유동층 공정기
Description
도 1은 본 발명에 따라 개량된 유동층 공정기의 모형도이다.
도 2는 본 발명의 방법으로 제조 가능한 다양한 사이즈의 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제조하여 예시한 사진이다.
도 3은 본 발명의 방법에 따라 인삼 성분이 95% 이상 함유된 인삼 엑기스 환제를 제조한 실시예 5, 6, 7에서 중간제품으로 사용된 과립(A)과 이 과립을 이용하여 최종적으로 만들어진 환제(B)를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 실시예 8의 탄젠트 스프레이 방식으로 만들어진 환제를 나타낸 사진이다.
도면 부호의 간단한 설명
1 --- 프로덕트 컨테이너 (product container)
2 --- 익스팬젼 챔버 (expansion chamber)
3 --- 이그저스트 플랩 (exhaust flap)
본 발명은 고농도의 인삼 성분을 함유하는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수분 함량이 많고 점성이 매우 높은 인삼 추출액 농축 엑기스를 건조, 분말, 과립화 및 피막을 코팅하는 공정을 연속적으로 실시하여 최종적으로는 최고 99.5%의 인삼 성분을 함유하는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제조하는 방법에 관한 것이다.
고려인삼(Panax Ginseng)은 그 탁월한 효능으로 인하여 세계적으로도 우리나라 최고의 특산물로서 평가되어 왔다. 특히 홍삼은 밭에서 채굴한 생삼을 수증기로 증숙하여 건조한 것을 말하며, 증숙 과정에서 열에 의한 가수 분해가 일어나 사환성 트리테르페노이드(triterpenoid)인 다마렌(Dammarane) 기본구조에서 일부분의 당이 유리되어 프로사포게닌(prosapogenin) 종류의 진세노사이드(ginsenoside) Rg3, Rg2, Rg5, Rh2, Rh4 등의 홍삼 특유 성분이 생성된다고 알려져 있다.
최근에는 인삼의 효능을 극대화시킨 형태의 홍삼이 다양한 제형으로 많이 이용되고 있으며, 진세노사이드 성분을 증가시키는 가공방법도 많이 소개되고 있다.
그러나 100% 농축 인삼 엑기스는 그 효능이 우수함에도 실제로 복용 또는 섭취 시에 병 입구에 액이 묻어 불결하게 되고, 병뚜껑이 열리지 않는 등의 문제가 발생하여 복용할 때마다 일정량을 취하기가 어렵고 온수에 녹여야 하는 불편함이 있다. 이러한 불편함을 해소하기 위하여 농축액 분말, 그래뉼 타입 차, 분말 캡슐 및 환제 등이 소개되고 있으나 이러한 제품들은 함유된 농축 인삼 엑기스 함량이 최대 45% 이하로 낮다는 문제가 있다. 이는 100%로 농축된 인삼 엑기스는 점도가 매우 높고 분말의 흡습성이 매우 강하여 제환기 또는 스프레이 건조방법 등의 종래의 방법이나 기기로는 인삼 함량이 높은 그래뉼 또는 환제의 제조가 불가능하여, 반드시 캐리어(Carrier)물질을 첨가하여야 하기 때문에 최종제품에 순수하게 함유된 농축인삼 엑기스 함량이 낮을 수밖에 없었던 것이다.
상기한 바와 같은 종래기술의 예로써, 국내 특허출원 제1994-37571호에는 인삼 엑기스 10 내지 18%의 일반적 제품에서 40 내지 45%까지 함유하는 인삼차 제조방법을 개시하고 있는데, 초기 분말 제조온도를 입구(inlet)는 170 내지 190℃, 출구(outlet) 95 내지 110 ℃로 분무건조하고 있어서 진세노사이드 성분이 파괴되는 온도인 90℃를 상회하고 있다. 국내 특허출원 제2000-24006호는 그래뉼 타입 농축인삼 제조방법에 관한 것으로, 처리공정 시간이 길고 평판식 냉동건조 후 건조물을 다시 분쇄하는 과정에서 상품성 있는 일정한 모양의 그래뉼을 수득하기가 어렵고, 건조물이 외부 공기와 접촉할 경우 수분을 흡수하여 덩어리가 형성된다. 또한 국내 특허출원 제2002-06318호는 홍삼 또는 인삼정분을 함유하는 구형의 미세캡슐 제조방법으로, 최종제품에 함유된 순수한 인삼 엑기스 함량은 최고 57% 미만이고 크기는 1000 내지 1200 um 크기의 구형 그래뉼을 얻을 수 있으며 100% 분무건조한 엑기스 분말(인삼정분)을 사용한 것으로 기술하고 있으나 이에 대한 정확한 방법은 기재되어 있지 않다.
분무 건조방법에 의하여 100% 인삼 엑기스 분말을 상업적 규모로 생산하는 것은 분무 즉시 입자에 함유된 수분을 증발시키나 분말이 사이클론을 통과하고 수집기에 모이는 과정에서 불규칙하게 벽면에 눌러 붙고, 수분 흡습성이 매우 강하여 수집기에서 옮기는 과정 중 흡습하여 다시 축축하여지므로 상품적 가치가 상실되고 정상적인 취급이 불가능하다는 문제가 있다.
따라서 현재 시판되는 인삼 엑기스 환제 제품들은 엑기스의 흡착을 위한 캐리어로서 엑기스를 추출하지 않은 건조된 홍삼 분말, 쌀가루, 결정 셀룰로스, 찹쌀가루, 녹차분말 등과 인삼 엑기스를 혼합하여 손으로 환을 만들거나 제환기를 이용하며, 인삼 함량을 높이기 위하여 이 과정을 반복하므로 공정에 소요되는 기간이 길고 최종제품에 함유되는 실제 엑기스 성분 함량 비율 또한 저조하다.
한편, 국내 특허출원 제2003-87421호는 꿀 분말제 제조방법 및 꿀 분말식품에 관한 것으로, “5 내지 95 중량%의 꿀 원액분말 및 95 내지 5 중량%의 소정 첨가물 분말을 각각 계량하여 조성 성분물질을 준비”한다고 기재되어 있다. 하지만 그 실시예에서는 꿀 원액(꿀 원액분말을 꿀 원액으로 해석함)을 최고 30%까지만 사용하였고 건조 방법도 공지된 방법을 사용하였다. 공지의 방법으로는 꿀 성분이 최고 40%까지 함유된 분말은 얻을 수 있으나 그 이상으로 꿀 함량을 높이는 것은 건조된 과당의 흡습성으로 인하여 실제 적용하는데는 어려움이 있다.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 문제점을 해소하고 보다 높은 함량의 인삼 성분이 함유된 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제조하기 위해 예의 연구한 결과, 유동층 공정기를 사용하고 인삼 엑기스의 제조조건을 조절함으로써, 인삼 엑기스를 그대로 복용할 경우에 발생하는 사용상의 불편함을 해소할 뿐 아니라 소량을 섭취하여도 하루에 필요한 진세노사이드 성분을 충족시킬 수 있는 높은 함량의 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제조할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 입자 크기의 조절이 용이하고, 얻어진 제품의 상품성이 우수한 고농도의 인삼 성분을 함유하는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제공되는 고농도의 인삼 성분이 함유된 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제공하는 것이다.
하나의 양태에서, 본 발명은 유동층 공정기를 사용하여 고농도의 인삼 성분을 함유하는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제조하는 방법을 제공한다.
다른 양태에서, 본 발명은
유동층 공정기의 프로덕트 컨테이너에 환제 제조용 씨드를 투입하는 단계;
상기 씨드에 인삼 엑기스 용액을 분무하여 인삼 엑기스가 씨드에 피복되어 원하는 크기의 인삼 엑기스 입자로 성장시키는 단계; 및
상기 단계에서 얻어진 입자의 외부 표면을 방습용 재료로 피복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 유동층 공정기는 밀폐된 공간 내에서 공기압에 의하여 액체, 분말 및 과립이 유동화 되면서 표면 노출로 건조가 효율적으로 이루어질 수 있는데, 이와 동시에 결착제를 분무하면 미세분말이 커져서 구형 과립을 형성하고, 캡슐화된 제품을 얻을 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 유동층 공정기는 원추형 프로덕트 컨테이너 (1) (product container), 유동화가 이루어지는 원통형 익스팬젼 챔버 (2) (expansion chamber), 필터 쉐이킹(filter shaking) 및 이그저스트 플랩 파트 (3) (exhaust flap part)를 기본구성 요소로 이루어진다. 주변기기로는 입구 공기(inlet air)의 온도 조절용 냉각 및 가열장치, 노즐이 포함되고 노즐 위치에 따라 상부(Top) 또는 하부 스프레이(Bottom spray)로 구분하며 배치(Batch)형 시스템을 나란히 연결한 모양의 연속작업 방식 및 컨테이너(Product container) 내부에 회전판(rotating disk)을 장착한 탄젠트 스프레이 방식(Tangential spray system)이 있다.
본 발명에서는 배치형 유동층 공정기(Fluid-bed processing system: 독일 Glatt사의 Uni-Glatt 및 GPCG3.1 model)를 개조하여 사용하는데, 건조, 과립화 및 코팅 공정을 연속작업으로 수행할 수 있는 장치이다. 종래의 일반적인 유동층 공정기는 하단부의 프로덕트 컨테이너(1) 깊이와 중단부 익스팬젼 챔버(2)의 깊이 비율이 약 1:2 정도이다. 본 발명에서는 프로덕트 컨테이너(1) 깊이와 익스팬젼 챔버(2)의 길이 비율을 1:3에서 1:4 정도로 익스팬젼 챔버의 깊이를 증가시켜서 건조 효율을 상승시키고, 분말 또는 과립의 충분한 유동 거리와 유동화 영역을 확보하였다(도 1). 또한, 인삼 엑기스의 분무 방식에 있어서, 상부, 하부 또는 탄젠트 스프레이(Tangential spray)가 모두 가능하나, 바람직하게는 상부 스프레이 보다 하부 스프레이 방식이 환제의 크기를 증가시키는데 용이하고 분무된 인삼 엑기스 입자 또는 분말 및 그래뉼의 유동화 상태와 거리를 길게 하여 입자의 체공시간을 길게 할 수 있으므로 수분제거 효율이 높아서 균일한 건조가 이루어지고 입자 간에 불규칙한 응집현상 없이 균일한 구형의 인삼 엑기스 환제를 생산할 수 있다. 그리고 상기의 상부 혹은 하부 스프레이 방식에서 얻어진 분말 혹은 미세한 그래뉼을 회전판(rotating disk)을 장착한 탄젠트 스프레이 방식(Tangential spray system)에서 분말을 서서히 회전판(rotating disk)으로 주입하면서 인삼엑기스 용액을 분무하면 신속하게 크기를 증가시킬 수 있으며 훨씬 균일한 모양의 환제를 만들 수 있다.
통상적으로 인삼 추출액 농축 엑기스는 수분 함량이 33 내지 35%이고, 67 내지 65%의 고형물을 함유하고 있는 점도가 70 내지 75 Brix 정도로 매우 점성이 높고, 건조된 분말 상태에서는 흡습성이 강하여 본 발명에서 제시하는 인삼 성분으로 99.5%의 함량을 수득하는 것은 용이하지 않다. 이를 위하여는 엑기스 용액의 분무량과 분무속도, 이그저스트 플랩의 개방 비율, 또는 입자 크기의 증가가 진행 중인 그래뉼 또는 입자의 유동화 상태를 조절하여야 하고 프로덕트 컨테이너 온도를 최적으로 유지하는 것이 중요하다. 즉 이미 생성된 진세노사이드 성분은 접촉온도가 90℃ 이상에서는 분해가 일어나고 95 내지 100 ℃ 이상으로 온도가 증가하면 건조된 분말이 다시 용해되어 기벽과 필터에 늘러 붙는 현상이 발생한다. 이러한 현상 을 억제하기 위하여 작업개시 초기에는 분무량을 아주 소량, 예를 들면 분당 3 내지 5 ml를 분무하여 초기 미세 입자를 충분히 생성시키는 것이 매우 중요하다. 다음으로, 미세입자끼리의 응집을 촉진시키기 위하여 분무량을 분당 10 ml로 증가시키고 1 내지 2 mm 정도의 구형 그래뉼이 형성되고 나면 다시 형성된 그래뉼의 크기를 신속히 키우기 위하여 15 내지 25 ml/min 정도로 분무량을 단계적으로 증가시킨다. 상기한 바와 같이 본 발명에서는 유동층 공정기를 이용하여 인삼 엑기스의 미세입자들의 분무 속도를 조절하므로써 분말 크기에서 직경 8 mm의 환제까지 인삼 엑기스의 입자 크기를 임의로 조절할 수 있다.
이때, 초기 프로덕트 컨테이너의 온도는 50 ℃에서 시작하여 분무량 증가로 수반되는 수분을 증발시키기 위하여 점차로 상승시키되 85 ℃ 이하로 유지되어야 한다. 바람직한 최적 프로덕트 컨테이너 온도는 70 내지 75 ℃ 범위이며 전 과정에 걸쳐 미세 입자 및 그래뉼의 유동화 상태를 원활히 유지하여야 입자간의 뭉쳐짐(caking)현상을 방지할 수 있다. 따라서 이그저스트 플랩의 개방 비율은 5%에서부터 점차로 상승시켜 80 내지 95%까지 개방한다. 프로덕트 컨테이너 하단부에 장치하는 공기 확산판(Air distribution plate)도 가능한 한 미세한 구멍이 촘촘하게 많은 것을 사용하여 원활한 유동화와 뭉쳐짐 현상를 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 유동층 공정기를 사용하면 이론적으로는 초기에 프로덕트 컨테이너에 넣는 씨드가 없어도 유동층 흐름 속으로 안개처럼 분무되는 인삼 농축 엑기스의 작은 물방울(liquid droplet)의 수분이 즉시 증발되면서 미세한 분말이 형성되고 이것이 씨드 역할을 하면서 유동층 기류 속에서 분말 상호 간에 마모 작 용을 하므로 인삼 성분 함량 100%의 엑기스 과립을 형성시킬 수 있다. 하지만 초기의 유동화 및 분말 형성조건 조절이 어렵고 초기에 많은 시간이 소비되어 비효율적이며 공정기 챔버 내부 벽면에 분말이 많이 부착되어 원료 손실이 발생하게 된다.
본 발명에 있어서는, 최종적으로 목적하는 인삼 농축 엑기스 함량을 고려하여 적당량의 씨드를 공정기의 프로덕트 컨테이너에 투여한 후 엑기스 용액을 분무하여 환제 또는 그래뉼을 제조하여 제조공정상 원료 및 공정 효율을 증가시킨다.
본 발명에서 사용가능한 메인 씨드(main seed)로는 옥수수 전분, 감자 전분 등의 전분류, 유당, 식이성 섬유로서 폴리덱스트로스(polydextrose), 펙틴(pectin), 만난(mannane), 변형 전분(modified starch), 카르복시메틸셀룰로스(carboxy methyl cellulose) 및 미세 분쇄한 인삼 분말로 이루어진 군에서 하나 이상을 혼합하여 사용한다. 서브 씨드(sub-seed)로는 덱스트린 같은 변형전분, 포도당, 아스파탐, 설탕, 구아검(Guar gum), 한천, 카라기난 등으로 이루어진 군에서 하나 이상을 혼합하여 사용하며, 메인 씨드와 서브 씨드는 1: 0.1 내지 1.0의 비율로 혼합하여 사용한다.
본 발명에 있어서, 메인 씨드(Main seed)는 유동화가 잘되는 특성이 있고 보조 씨드는 유동층 공정기로 흡입되는 공기 온도 50 내지 85 ℃ 정도에서 유동화 되면서 분말 간에 서로 접착되지 않는 정도의 약한 점성을 가지고 있어서 인삼 엑기스 분말이 씨드의 외부 표면에 쉽게 부착되도록 하는 효과를 발휘하므로 단시간 내에 많은 양의 인삼 입자 형성을 도울 수 있다.
약 72 Brix 정도의 점도를 가지는 인삼 추출액 농축 엑기스는 매우 점성이 높으므로 계량한 중량 대비 20 내지 40%의 물을 가하여 희석해야만 연동펌프로 이송이 가능하다. 희석된 인삼 엑기스 용액에는 플루란검(pullulan gum), 미세섬유화한 셀룰로스(MFC, micro-fibrillated cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 유청단백(whey protein), 분리대두단백, 탈지분유, 카제인 나트륨(Sodium-caseinate), 카제인, 알지네이트-나트륨(sodium-alginate) 등의 현탁액 혹은 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 화합물을 계량된 엑기스 용액에 첨가하여 인삼 성분 함량이 50 내지 95%인 그래뉼 및 환제 제조시에 주로 사용한다. 계량된 농축 인삼 엑기스 원액 중량대비 1 내지 5% 되는 양에 적당량의 물을 가하여 현탁액 혹은 수용액으로 만든 후 첨가한다. 상기 화합물은 유동층 흐름으로 분사되어 수분이 증발 및 분말화, 과립화 과정에서 점도를 조절하여 과립화는 증가시키고 과립간의 부착을 방지하는 작용을 하는 것으로, 단백질 성분은 엑기스의 각종 당과 잘 결합하여 구조형성(matrix-forming)을 상승시키고 유동화를 원활하게 한다.
본 발명의 방법에 따르면, 인삼 성분이 95% 이상 함유된 환제를 제조하는 경우에는 미세섬유화한 셀룰로스(MFC), 플루란검(pullulan gum), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 만니트(D-Mannit), 미세 실리카 분말, 실리코 알미늄 나트륨(sodium silico aluminate), 칼슘 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 칼슘 스테아레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 계량한 엑기스 원액 대비 1중량% 이하로 첨가하여 사용한다.
본 발명에 따르면, 인삼 성분의 함량 90%까지는 한 번의 연속 공정으로 최종 제품까지 완성할 수 있다. 인삼 성분의 함량을 90% 이상 함유하는 인삼 엑기스 그 래뉼 또는 환제를 제조하고자 하는 경우에는 수회로 나누어서 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 분말의 크기가 커지면 공극이 커져서 부피가 많이 늘어나고, 단위 그래뉼 또는 환제 당 중량이 증가하여 원활한 유동화에 많은 에너지가 필요하게 된다. 이점을 보완하기 위하여 먼저 90 내지 95% 정도 함량의 1차 그래뉼을 제조한 후, 일정량의 1차 그래뉼에 요구되는 인삼 엑기스를 레이어링(Layering)하는 방식으로 피복하면 제품 내 인삼 성분의 함량을 최대한 증가시킬 수 있다. 이와 같은 공정으로 만들어지는 95% 이상의 인삼 성분을 함유하는 인삼 환제를 제조하기 위해 중간제품으로 사용된 과립(A)과 최종적으로 얻어진 환제(B)를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 보이는 바와 같이 중간제품으로 사용되는 과립은 1 mm 이하의 크기로도 제조가능하다.
본 발명의 다른 양태에서는, 부가공정을 포함하여 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제조하는 방법과 그 제조방법에 의해 제조된 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제공한다.
상기에서 ‘부가공정’은 인삼 성분을 고농도로 함유시키거나 입자 크기를 조절하여 그래뉼 또는 환제로 제조하는 공정 이외에 추가로 실시되는 공정을 의미한다.
본 발명에 따르면, 필요에 따라 풍미제, 광택제, 또는 코팅제를 유동화 공정에서 사용할 수 있다. 예를 들면, 비타민 C와 솔비톨, 자일리톨, 설탕 등의 감미제를 추가할 수 있는데 이 화합물들을 첨가하므로써 인삼 엑기스의 쓴맛을 차폐할 수 있다.
또한, 상기한 모든 공정이 완료되어 목적하는 크기의 그래뉼 또는 환제가 얻어지면 바로 방습용 피막 형성 물질을 코팅할 수 있는데, 하이드록시프로필메틸셀룰로스(hydroxy propyl methylcellulose), 하이드록시프로필셀룰로스(Hydroxy propyl cellulose), 에틸셀룰로스, 메틸셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트 프탈레이트(Cellulose acetate phthalate), 카르나우바 왁스(Carnauba wax), 칸텔릴라 왁스(Candelilla wax), 석유 왁스(Petroleum wax), 밀납(Beeswax), 팜유(Hydrogenated fat) 등으로 이루어지는 군에서 1종 이상을 코팅제로 선택하여 최종 중량의 0.1 내지 0.5 %에 해당하는 양을 코팅함으로써 제품을 완성한다. 이렇게 피복재료로 코팅된 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제는 상큼하고 청량한 맛을 강화할 수 있을 뿐 아니라 유통과정 중에서도 안전한 이점이 있다.
또한 더욱 다양한 최종 제품이 필요하다면 상기의 실시예에서 만든 완성된 제품을 다시 씨드로 프로덕트 컨테이너에 넣고 점성이 있는 덱스트린, 포도당, 한천, 카라기난, 하이드록시프로필에틸셀룰로스 등의 1 내지 5% 용액에 적당량의 클로렐라 분말, 녹차 분말 등을 혼합한 용액을 레이어링 방식으로 피복하면 제품의 색깔을 변화시켜 상품으로서의 완성도를 높일 수 있다.
본 발명에 있어서는 또한 카르나우바 왁스, 칸데릴라 왁스(Candelilla wax), 석유 왁스(Petroleum wax) 등은 환제의 표면을 코팅하는 광택제로도 사용할 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 상기한 방법에 따라 제조되는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제공한다. 본 발명의 방법에 따라 제조되는 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제는 인삼 성분을 90% 이상 함유하므로 복용량 및 복용횟수의 조절이 용이하다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 환제의 제조시 뭉쳐짐 없이 분말부터 직경 8 mm 정도까지 다양한 크기의 환제로 제조될 수 있으므로 환자의 선택의 폭이 넓고 복용시에도 편리하다는 이점이 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예에서는 인삼 엑기스 농축 원액으로 수분 35%, 고형분 함량 65%의 72 Brix 6년근 홍삼 추출 엑기스 농축 원액이 사용되었다.
실시예
1 : 50%의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼
엑기스
환의 제조
유동층 공정기의 프로덕트 컨테이너 하단부에 미세한 구멍(hole)을 가진 공기 확산판을 장착하고 메인 씨드로서 옥수수 전분 400 g과 서브 씨드로서 덱스트린 95 g을 첨가하였다. 홍삼 원액은 770 g을 계량하여 온수 250 g을 가하여 용해하였다. 준비된 프로덕트 컨테이너를 유동층 기기에 장착하고 초기 이그저스트 플랩(Exhaust flap)은 10%로 하여 기기를 가동하여 온도를 상승시키면서 씨드의 유동화 상태를 확인하였다. 프로덕트 컨테이너 온도가 50 ℃에 이르면 연동펌프를 작동하여 희석된 홍삼 엑기스 용액을 주입하였다. 홍삼 엑기스 용액의 펌핑(pumping) 속도는 씨드가 많을 경우 초기 주입속도를 5 내지 10 ml/min 범위로 실시하였다. 이후 유동화 상태를 수시로 확인하면서 홍삼액 주입속도를 점차로 증가시키고 프로 덕트 컨테이너 온도는 70 내지 80 ℃ 범위로 유지하고 점차로 그래뉼이 커지면 이그저스트 플랩 개방비율도 증가시켰다. 홍삼 엑기스 용액을 모두 주입하고 나면 하이드록시프로필셀룰로스 5 g을 물 100 ml에 녹인 용액을 바로 분무하면 프로덕트 컨테이너의 온도를 50 내지 60 ℃ 범위로 낮출 수 있다. 분무가 끝나면 프로덕트 컨테이너의 온도를 상온으로 내린 후 작업을 완료하고 제품을 수거하여 직경이 1.5 내지 3 mm인 그래뉼 970 g을 얻었으며 원재료 대비 생산효율은 97%였다.
씨드: 옥수수 전분 400 g + 덱스트린 95g = 495 g
인삼 추출물 : 홍삼원액 770 g x 고형물 65% = 500.5 g
하이드록시프로필메틸셀룰로스: 5g = 5 g
------------------------------------------------------------------
원재료 총량 : 1000.5 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%)= 500.5 g/1000.5 g X 100 = 50.02%
최종 생산된 그래뉼(크기 1.5 내지 3 mm) : 970 g
실시예
2 : 70%의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼
엑기스
환의 제조
메인 씨드로 폴리덱스트로스를 사용하고 서브 씨드로 한천 분말을 사용하였으며 유동층 공정기의 조건은 실시예 1과 동일하게 설정하였다. 먼저, 카제인-나트륨(sodium caseinate)을 물 200 g에 용해하고 홍삼 엑기스 용액 1180 g과 혼합하여 주입하였으며 외부 코팅제로서 팜유를 클로로포름에 녹인 후 프로덕트 컨테이너 온 도를 35 내지 40 ℃로 낮춘 후 주입하였다. 최종적으로 2 내지 4.5 mm 크기의 제품 1070 g을 얻었다.
씨드 : 폴리덱스트로스 200g + 한천 분말 95 g = 295 g
인삼 추출물 : 홍삼원액 1180 g x 고형물 65%(=고형물은 767 g) +
카제인-나트륨 25g = 792 g
팜유 : 5g = 5 g
---------------------------------------------------------------------
원재료 총량 : 1092 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%)= 767 g/1092 g x 100= 70.24%
최종 생산된 그래뉼 (2 내지 4.5 mm) : 1070 g
실시예
3 : 80%의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼
엑기스
환의 제조
유동화 공정기의 작동 조건은 상기 실시예와 동일하게 하고 첨가되는 성분들의 함량을 하기와 같이 사용하였다. 엑기스 함량이 증가할수록 원활한 유동화를 유지하도록 하였다. 메인 씨드와 서브 씨드의 비율을 1:1로 하였으며 엑기스 용액에 첨가하는 유청단백은 별도로 용해 후 홍삼 엑기스 용액과 혼합하였다. 최종 피복 재료는 에탄올에 용해한 에틸셀룰로스를 코팅하였고 제품의 크기는 대략 0.5 내지 2.5 mm로 나타났다. 홍삼 엑기스 용액을 분무하는 노즐의 압력을 낮추면서 연동펌프의 회전수를 증가시켜 분사량을 증가시키면 분말의 크기가 빨리 커질 수 있다.
씨드 : 유당 95g + 포도당 95 g = 190 g
인삼 추출물 : 엑기스 원액 1260 g x 고형물 65%(고형물 819 g) +
유청단백 5 g = 824 g
에틸셀룰로스 : = 5 g
---------------------------------------------------------------------
원재료 총량 = 1019 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%)= 819 g/1019 g X 100 = 80.37%
최종 생산된 그래뉼(0.5 내지 2.5mm) : 1003 g
실시예
4 : 90%의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼
엑기스
환의 제조
유동화 공정기의 작동 조건은 상기 실시예와 동일하게 하고 첨가되는 성분들의 함량을 하기와 같이 사용하였다. 희석제로서 미세 섬유화 셀룰로스 및 소디움 알지네이트 각각의 용액을 제조하여 희석한 홍삼 엑기스 용액과 혼합하였다. 최종 피복물질로는 하이드록시프로필메틸셀룰로스를 코팅하였다.
씨드 : 만난 60 g + 덱스트린 25 g = 85 g
인삼 추출물 : 엑기스 원액 1400 g x 고형물 65%(고형물 910 g) +
미세 섬유화 셀룰로스(MFC) 5 g + 소디움 알지네이트 5 g = 920 g
하이드록시 프로필 메틸 셀룰로스 : = 5 g
-----------------------------------------------------------------------
원재료 총량 = 1010 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%)= 910 g/1010 g x 100 = 90.1%
최종 생산된 그래뉼(0.2 내지 2mm) : 970 g
실시예
5 : 95%의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼
엑기스
환제의
제조
95%의 높은 함량의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼 엑기스 환제를 제조하기 위하여 먼저 위의 실시예 4에서와 같이 직경 0.5 내지 2 mm의 인삼 엑기스 함량 90%인 중간제품을 제조하였다.
씨드 : 펙틴 60 g + 구아검 30 g = 90 g
인삼 추출물 : 엑기스 원액 1400 g x 고형물 65% (고형물 910 g) +
카제인 5 g + 플루란검 5 g = 920 g
----------------------------------------------------------------------
원재료 총량 = 1010 g
중간제품의 홍삼 엑기스 함량(%)= 910 g/1010 g x 100 = 90.1%
중간제품 생산량(0.5 내지 2mm 사이즈) : 975 g
상기에서 1차로 만든 중간제품 그래뉼 200 g을 다시 2차 씨드로 하여 프로덕트 컨테이너에 투입한 후 유동화 시키면서 다음 용액을 주입하였다. 홍삼 엑기스 원액 600 g을 희석한 용액에 각각 시클로텍스트린 2.5 g 및 분리대두단백 2.5 g의 현탁액을 혼합하여 사용하고 이어서 밀납(Bees wax) 5 g 용액으로 방습피복하였다.
중간제품 200 g : 순수 인삼 함량 = 180 g
캐리어 물질 = 20 g
2차 인삼분무 용액 : 엑기스 원액 600 g x 고형물 65%(고형물 390 g)
+ 시클로덱스트린 2.5 g + 분리대두단백 2.5 g = 395 g
밀납(Bees wax) 5g = 5 g
----------------------------------------------------------------------
원재료 총량은 180 g + 20 g +395 g + 5g = 600 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%)= (180 g + 390 g)/600 g x 100 = 95%
최종 생산된 그래뉼(2.5 내지 5.0mm) : 585 g
실시예
6 : 98%의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼
엑기스
환제의
제조
상기 실시예 5에서 1차로 만든 순수한 인삼 함량 90%의 중간제품 그래뉼 200 g을 2차 씨드로 프로덕트 컨테이너에 투입한 후 유동화 시키면서 다음 용액을 주입하였다. 홍삼 엑기스 원액 1990 g을 희석하고 만니트 5 g은 온수에 녹인 후 혼합하여 분무하고 이어서 카르나우바 왁스 5 g으로 방습피복하여 환제 제품을 얻었다.
중간제품 200 g : 순수 인삼 함량 = 180 g
캐리어 물질 = 20 g
2차 인삼분무용액 : 순수 인삼 함량 1990 g x 고형물 65%(고형물 1293.5g)
+ 캐리어 물질 만니트 5 g = 1298.5g
카르나우바 왁스 5 g = 5 g
-----------------------------------------------------------------------
원재료 총량은 180 g+20 g+1293.5 g+10g = 1503.5 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%)=(180 g + 1293.5 g)/1503.5 g x 100= 98%
최종 생산된 그래뉼(2 내지 6.5mm) : 1460 g
실시예
7 : 99.5%의 홍삼 성분을 함유하는 홍삼
엑기스
환의 제조
7-1. 홍삼 함량 90%의 중간제품 그래뉼을 씨드로 사용할 경우
상기 실시예 5에서 1차로 제조된 홍삼 함량 90.1%의 중간제품 그래뉼 100 g을 씨드로 이용하기 위하여 프로덕트 컨테이너에 넣은 후 유동화 시키면서 다음 용액을 주입하였다.
인삼 추출물 6125 g에 온수 1500 ml를 가하여 용해시키고 미세 실리카 분말 2.5 g과 시클로덱스트린 2.5 g은 각각의 현탁액을 만들어서 인삼용액과 혼합한 후 분무하고 이어서 카르나우바 왁스 5 g으로 방습피복하였다. 함량이 높아질수록 항상 원활한 유동화 및 분무 초기 펌프 인젝션 볼룸(pump injection volume)을 세밀하게 조절한다. 최종적으로 7 mm 크기의 고농도 인삼 환제를 얻었다.
중간제품 : (100g) 순수 인삼 함량 = 90.1 g
캐리어 물질 = 9.9 g
2차 인삼분무용액 : 순수 인삼 함량 6125 g X 고형물 65%(고형물 3981.25 g)
+미세 실리카 분말 2.5 g +시클로덱스트린 2.5 g
카르나우바 왁스 = 5 g
-----------------------------------------------------------------------
원재료 총량은 4091.25 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%)= (90.1 g + 3981.25 g)/4191.25 X 100= 99.51%
최종 생산된 환(3.5 내지 7mm) : 4010 g
7-2. 홍삼 함량 95%의 중간제품 그래뉼을 씨드로 사용할 경우
캐리어 물질로서 옥수수 전분 20 g, 포도당 10 g 및 미세 분쇄한 홍삼 분말 10 g을 프로덕트 컨테이너에 투입한 후 유동화 시키면서 홍삼 엑기스 1540 g + 수용성 카제인 10 g 용액을 초기에는 특별히 세밀하게 조절하면서 분무하여 지름 0.5 내지 2.5 mm의 홍삼 성분 함량이 95%인 구형 과립을 제조하였다. 이것을 2차 씨드로 하여 100 g을 프로덕트 컨테이너에 다시 넣은 후 유동화 시키면서 다음 인삼용액을 주입하였다. 인삼 엑기스 원액 5200 g 희석 용액에다 수용성 카제인 5 g 함유한 용액 및 미세섬유화한 셀룰로스(MFC, micro fibrillated cellulose) 3 g, 칼슘 스테아르산염(calcium stearate) 2 g을 함유한 현탁액을 혼합하여 분무하고 이어서 하이드록시프로필에틸셀룰로스(HPMC) 2.5 g으로 방습 피복하여 최종적으로 6 mm 정도의 인삼 환제를 얻었다.
1차 95% 씨드 제조: 옥수수 전분 20 g
포도당 10 g
미세 분쇄한 인삼 분말 10 g
인삼 추출물 : 1540g (고형물은 1540 g x 0.65=1001g) + 수용성 카제인 10 g
-----------------------------------------------------------------------
원재료 총량 : 1051 g
제품의 홍삼 엑기스 함량(%) = 1001g/1051g X 100=95.24%의 1차 씨드 제품을 제조한다.
다시 1차 씨드 제품 100g 에는:
순수 인삼 95.24 g
캐리어 물질 4.76 g
2차 분무용 인삼용액에는 :
인삼 추출물 원액 5200 g (고형물로는 3380 g 임)
수용성 카제인 5 g
미세섬유화한 셀룰로스(MFC, micro fibrillated cellulose) 3 g
칼슘 스테아르산염(calcium stearate) 2 g
최종 피복제 : 하이드록시 프로필 에틸 셀룰로스(HPMC) 2.5 g
-----------------------------------------------------------------------
총 원재료 량 : 3492.5 g
총 인삼 량 : 95.24 g + 3380 g = 3475.24 g
최종제품의 순수 인삼함량 : 3475.24 g/3492.5 g X 100= 99.51%
최종 생산된 환(3 내지 6.5mm) : 3430 g
실시예
8 : 탄젠트 스프레이 방식으로 95%이상의 홍삼성분을 함유하는
환제의
신속한 크기 키우기
상기의 실시예 7-2에 만들어진 홍삼함량 95%의 미세한 그래뉼 1000g을 회전하는 로타 디스크 내부로 일정하게 주입하면서 미리 준비하여 둔 인삼엑기스 용액( 인삼 추출물 원액 500g + 미세 실리카 분말 5의 혼합분무 용액 )을 주입하는 미세 그래뉼 1000g을 투입하는 속도와 비례되게 분무하고 최종적으로 하이드록시 프로필 에틸 셀룰로스(HPMC) 2.5 g을 녹인 용액으로 외부 피복을 실시하면 도4와 같은 지름이 큰 제품을 얻는다.
7-2의 씨드용 미세 그래뉼 1000g에는:
순수 인삼 1000g X 95.24% = 952.4g
캐리어 물질 47.6g
분무용 인삼용액에는 :
순수 인삼 고형물 500g X 65 = 325g
미세 실리카 분말 5g
하이드록시 프로필 에틸 셀룰로스(HPMC) 2.5 g
--------------------------------------------------------
총 원재료량 1332.5g
총 인삼량 952.4 + 325 = 1277.4g
최종제품의 순수 인삼함량 1277.4g/1332.5g X 100= 95.86%
최종 생산된 환 ( 6 ~ 8 mm ) 1280g을 얻는다.
본 발명의 방법에 따르면, 유동층 공정기를 사용하여 일련의 연속 공정에 의해 인삼 엑기스 그래뉼 및 환제를 제조할 수 있으므로, 종래의 그래뉼 및 환제와 비교하여 인삼 성분의 함량이 고농도에서 저농도까지 다양하게 조절될 수 있고, 흡습성이 안정되어 복용이 간편하고 생산효율이 높으며, 쓴맛 차폐가 용이할 뿐 아니라 다양한 크기, 외형적으로도 상품성 있는 제품을 생산할 수 있다.
Claims (5)
- 유동층 공정기의 프로덕트 컨테이너에 환제 제조용 씨드를 투입하는 단계;상기 씨드에 인삼 엑기스 용액을 분무하여 인삼 엑기스가 씨드에 피복되어 원하는 크기의 인삼 엑기스 입자로 성장시키는 단계; 및상기 단계에서 얻어진 입자의 외부 표면을 방습용 재료로 피복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼 엑기스 그래뉼 또는 환제의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 유동층 공정기의 프로덕트 컨테이너 온도가 50 내지 85 ℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 씨드는 전분류, 유당, 폴리덱스트로스, 펙틴, 만난, 변성전분, 카르복시메틸셀룰로스, 미세 인삼 분말, 덱스트린, 포도당, 아스파탐, 설탕, 구아검, 한천 및 카라기난으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 인삼 엑기스는 물, 플루란검, 미세섬유화한 셀룰로스, 시클로덱스트린, 유청단백, 분리대두단백, 탈지 분유, 카제인-나트륨, 카제인, 알지네이트-나트륨, 만니트, 미세 실리카 분말, 실리코 알미늄 나트륨, 칼슘 실리케이트 , 마그네슘 실리케이트 및 칼슘 스테아레이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 혼합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되는 인삼 엑기스 함량이 50% 이상인 인삼 엑기스 그래뉼 또는 환제.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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