KR20120003105A

KR20120003105A - 인삼엽의 잔류농약 제거 방법

Info

Publication number: KR20120003105A
Application number: KR1020100063769A
Authority: KR
Inventors: 허상선; 이군재
Original assignee: 허상선; 이군재
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-10

Abstract

본 발명은 마이크로파 추출을 이용한 인삼엽의 잔류농약 제거방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 헥산을 용매로 사용하여, 100~200초간, 100~250와트로 마이크로파 추출하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 추출을 이용한 인삼엽의 잔류농약 제거방법에 관한 것으로, 인삼엽의 잔류농약을 효율적으로 제거할 수 있고, 이렇게 잔류농약이 제거된 인삼엽은 기능성 식품 및 식품 소재로서 이용할 수 있다.

Description

인삼엽의 잔류농약 제거 방법{Method for removing pesticide residues in ginseng leaves}

본 발명은 마이크로파 추출을 이용한 인삼엽의 잔류농약 제거방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 헥산을 용매로 사용하여, 100~200초간, 100~250 와트로 마이크로파 추출하는 것을 특징으로 하는 인삼엽의 잔류농약 제거방법에 관한 것으로, 인삼엽의 잔류농약을 효율적으로 제거할 수 있다.

한약재는 오래전부터 우리나라를 비롯한 동양권 국가에서 치료제, 보약 및 가정의 건강식 등으로 다량 소비되어 왔다. 이중 우리나라의 전통적인 주요 한약재의 하나인 고려인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 중국 본초학의 원전인 "신농본초경"에 불로장생의 약효를 지닌 상약으로 등재된 이래 수천년간 민간과 한방의학에 널리 사용되고 있다. 특히, 고려인삼은 타국의 인삼보다 탁월한 효능을 나타내고 있는 것으로 알려져 최근 국·내외 시장에서 기능성 건강식품 및 의약품으로서 소비자들에게 다양하게 이용되고 있다. 이러한 인삼의 약효를 나타내는 주요성분은 사포닌으로 알려져 있는데 인삼근에는 3~5% 정도의 조사포닌이 함유되어 있고 인삼에 대한 대부분의 연구는 인삼근에 국한되어 있다. 하지만, 최근 들어 인삼근뿐만 아니라 인삼엽 및 인삼 열매에 대한 관심이 증가되어 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 지금까지 보고된 자료에 의하면 인삼엽은 줄기나 뿌리에 비하여 사포닌 함량이 4~5배 더 높게 함유되어 있으며, 무기성분 중 Ca(칼슘)의 함량은 녹차의 15배 정도이며, 멸치보다 많이 함유되어 있다. 특히, 비타민 C 함량은 100g당 424.4㎎로서 녹차 240~590㎎보다 더 많은 것으로 보고되고 있다.

그러나 인삼은 4~6년 동안 장기간 재배를 하는 작물이어서 재배기간이 길어질수록 병해충이 다양하게 발생하게 되고, 이에 따라 살균제와 살충제의 사용량도 늘어나 해가 거듭할수록 살균제나 살충제에 대한 저항성이 나타나기도 한다. 또한, 인삼은 재배기간이 오래될수록 높은 가격을 받기 때문에 재배농민들은 살균제와 살충제의 사용량을 늘려 가는 추세이다. 인삼을 4~6년 동안 재배하여 발생하는 주요 병으로는 점무늬병, 잿빛곰팡이병 등 6종류이며 주요 해충은 굼벵이류 등 4종류로 보고되고 있다. 이로 인해 인삼의 경우 일부 생산품에서 농약의 잔류문제가 제기되고 있는 실정이며, 잔류허용기준을 초과한 농약성분으로는 클로르피리포스가 78건으로 가장 많고 그 다음이 엔도설판 37건, 톨크로포스메칠 33건, 싸이퍼메스린 31건 등을 비롯하여 전체적으로 82성분이 초과 검출되는 것으로 알려지고 있다. 농가에서 인삼을 재배함에 있어 여러 차례에 걸쳐 많은 농약을 반복적으로 사용하게 되고, 또한 잘못 사용하는 농약들로 인한 문제들이 대두되고 있는 실정인데, 특히 인삼에서는 잔류농약에 대한 문제가 가장 심각하다고 할 수 있다. 이러한 이유로 인해 인삼근에 비해 활성이 우수한 인삼엽은 기능성 식품 및 소재로서 경제적 가치가 있음에도 불구하고 대부분 사료로 사용되거나 또는 폐기되는 실정이다.

최근 건강을 중시하는 소비자들의 요구 경향이 높아짐과 더불어 농작물에 대한 잔류농약에 관한 규제가 강화되고, 이는 국외적으로 잔류농약이 무역 장벽으로 작용하고 있어 소비자 위해 요인뿐만 아니라 인삼엽을 이용한 새로운 고부가가치식물을 생산, 제조하여 수출함에 있어 잔류농약을 제거할 필요가 제기되고 있다.

본 발명의 목적은 인삼엽의 잔류농약을 제거하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명자는 마이크로파 추출을 이용하여 인삼엽의 잔류농약을 제거하였다.

본 발명의 마이크로파를 처리한 인삼엽은 잔류농약이 현저히 제거되었으며, 이렇게 잔류농약이 제거된 인삼엽은 기능성 식품 및 식품 소재로서 이용할 수 있다.

도 1은 마이크로파 250 와트에 의한 헥산의 온도변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 열처리에 따른 인삼엽의 각 잔류농약을 분석한 가스크로마토 그래프이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 인삼엽을 마이크로파 추출하였다.

또한, 상기 마이크로파 추출시 용매는 헥산 또는 40% 에틸알코올을 사용하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 헥산을 사용한다. 헥산의 경우 다른 용매에 비해 유전 상수가 낮아 마이크로파에 대한 투과성을 지니고 있어서, 마이크로파 조사시 에너지의 흡수가 거의 일어나지 않기 때문에 온도의 변화가 거의 나타나지 않아(도 1), 인삼엽의 잔류농약 제거에 효과적이다.

또한, 상기 인삼엽의 마이크로파 추출은 100~200초간 100~250와트로 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 인삼엽의 마이크로파 추출 후 70~100℃에서 2~10시간 열처리하는 것을 부가하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀더 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위는 실시예의 기재에만 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술사상을 해하지 않는 범위 내에서 당업자가 변형 실시할 수 있으며, 이러한 변형 실시가 본 발명의 범위에 속함은 당업자에게 자명하다.

<재료>

인삼엽은 금산지역에서 폐기되는 인삼엽을 공급받아 흐르는 물에 3~4회 세척한 후 1~2일 정도 통풍이 잘되는 곳에서 직사광선을 피하여 건조하였다. 건조된 인삼엽은 4℃의 냉장고에 보관하여 사용하였다.

실시예 1: 인삼엽 마이크로파 추출(헥산 용매)

건조된 인삼엽 20g을 청량하여 퀸토젠, 톨크로포드-메틸 및 프로시미돈 등의 농약을 마이크로웨이브를 이용하여 추출하였다. 시료 20g에 헥산 200㎖를 혼합하여 150와트의 마이크로웨이브로 2분간 추출을 하였다. 추출 후 남은 잔사의 경우 잔사 중량비의 약 10배에 해당되는 헥산을 첨가 한 후 100와트에서 3분간 추출하였다.

실시예 2: 인삼엽 마이크로파 추출(40% 에틸알코올 용매)

건조된 인삼엽 20g을 청량하여 시료 중량의 10배인 40% 에틸알코올을 첨가하여 150와트의 마이크로웨이브에서 2분간 추출을 하였다. 추출 후 남은 잔사의 경우 잔사 중량비의 약 10배에 해당되는 40% 에틸알코올을 첨가 한 후 100와트에서 3분간 재추출하였다.

실시예 3: 인삼엽 마이크로파 추출 후 열처리

실시예 1의 인삼엽 500g을 증숙기에 넣고 증숙온도 90℃에서 4시간 동안 열처리하였다.

아래에서는 열처리 추출 및 마이크로파 추출에 따른 인삼엽의 잔류농약의 제거효과에 대해 실험하였다. 각 잔류농약 제거에 따른 인삼엽의 잔류농약 분석을 위한 가스크로마토그래피 분석 조건은 표 1과 같다.

모델		Varian-StAR 3400X
Temp.	Injector	250℃
	Detector	300℃
	Column	intial temp - 180, Hold time - 1min rate(/min.) - 6 Final temp - 220
Column	Rtx -1(30m, 0.25mmID, 0.25 df)
Injection volume	1㎕
Gas flow rate	Carrier N₂ 80 psig
Electhometer attenuation	10×32

실험예 1: 열처리 공정에 의한 인삼엽의 잔류농약 제거 효과 측정

인삼엽의 가열온도 및 가열방법에 따른 잔류농약의 제거효과를 살펴보고자, 증숙 온도를 75~95℃까지 10℃ 간격으로 하여 약 3~4시간 정도 열처리를 한 후 이를 건조온도 45℃에서 건조하였다.

증숙 온도에 따른 인삼엽의 잔류농약 제거 효과는 큰 차이를 보이지 않았다. 즉, 도 2에 나타난 바와 같이 대부분의 잔류농약은 불검출로 확인이 되었으나 살균제인 퀸토젠, 톨크로포드-메틸 및 프로시미돈 등 3가지 농약의 경우 농약잔류허용기준치에 적합하지 않은 것으로 분석되었다.

실험예 2: 마이크로파 공정에 의한 인삼엽의 잔류농약 제거 효과 측정

실험예 1에서 열처리에 의해 제거되지 않았던 인삼엽에 잔류하는 퀸토젠, 톨크로포드-메틸 및 프로시미돈 등 3가지 살충제를 효과적으로 제거하기 위해 용매로는 헥산 또는 40% 에틸알코올 이용하여 150와트로 고정하여 마이크로파 추출 시간(20초, 40초, 80초,120초)에 따른 3가지 살균제의 제거 효과를 분석하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

용매	농약	추출농도(㎎/㎏)
		추출시간(sec)
		20	40	80	120
헥산	퀸토젠	0.42	0.43	0.48	0.89
	톨크로포드-메틸	0.91	0.90	1.13	1.50
	프로시미돈	0.39	0.37	0.47	0.69
40% 에틸알코올	퀸토젠	0.29	0.31	0.30	0.60
	톨크로포드-메틸	0.88	0.90	1.20	1.32
	프로시미돈	0.48	0.61	0.60	0.61

표 2와 같이 추출시간이 증가할수록 퀸토젠, 톨크로포드-메틸 및 프로시미돈의 추출은 높은 경향을 나타내는 것으로 분석되었다. 또한, 헥산을 용매로 사용하는 것이 40% 에틸알코올을 용매로 사용한 것보다 잔류농약 제거에 효과적이다.

실험예 3: 마이크로파 공정 후 열처리 공정에 의한 인삼엽의 잔류농약 제거 효과 측정

실시예 3의 인삼엽을 퀸토젠, 톨크로포드-메틸 및 프로시미돈 농약의 잔류량을 측정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.

시료	잔류량(㎎/㎏)
시료	퀸토젠	톨크로포드-메틸	프로시미돈
실시예 3	N.D	N.D	0.09

인삼엽의 잔존하는 농약은 헥산으로 약 120초간, 150와트로 마이크로파 추출한 후 90℃에서 3~4시간 열처리하면 100% 제거되는 것으로 분석되었다.

.

Claims

마이크로파 추출을 이용한 인삼엽의 잔류농약 제거방법.
청구항 1에서,
상기 인삼엽의 마이크로파 추출시 용매는 헥산인 것을 특징으로 하는 인삼엽의 잔류농약 제거방법.
청구항 1에서,
상기 인삼엽의 마이크로파 추출은 100~200초간 100~250와트로 수행하는 것을 특징으로 하는 인삼엽의 잔류농약 제거방법.
청구항 1에서,
상기 인삼엽의 마이크로파 추출 후 70~100℃에서 2~10시간 열처리하는 공정을 부가하는 것을 특징으로 하는 인삼엽의 잔류농약 제거방법.