KR20130130598A - 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법 - Google Patents
인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법 Download PDFInfo
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- A23V2300/31—Mechanical treatment
Abstract
본 발명은 건고추를 원초투입기에 투입하여 에어 및 브러쉬 세척과정을 통해 이물질을 선별한 후, 건고추를 분쇄하는 1차분쇄단계(S10);와, 분쇄된 고추분말 88 내지 93 중량%에 배양근액 3 내지 5 중량%를 교반기에 투입하여 배합하는 1차혼합단계(S20);와, 혼합된 분말을 분쇄하고 입자선별기를 통해 110 내지 150 메쉬로 분쇄하는 2차분쇄단계(S30);와, 2차 분쇄된 분말을 50 내지 60 ℃의 열풍이 상부와 하부에서 양방향 공급되는 열풍건조기에 투입하여 수분함유율을 12%이내로 조절하는 건조단계(S40);와, 상기 건조된 분말을 금속성이물질검출기에 투입하여 이물질을 재검출한 후, 3단 자외선 살균기를 통해 멸균하는 살균단계(S50);와, 상기 살균된 고추분말을 습도 20 내지 35 %, 온도 15 내지 20 ℃로 유지된 저장탱크로 이송하며, 별도로 분말화된 원료삼가루 2 내지 9 중량%를 혼입시켜 배합하는 2차혼합단계(S60);와, 상기 완성된 고춧가루를 밀폐가 유지된 상태에서 압축포장하는 포장단계(S70);로 구성되는 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고춧가루 제조과정에 인삼 또는 산삼을 원료삼으로 하는 원료삼배양근액과 원료삼가루를 첨가하여 사포닌을 비롯한 영양성분이 가미된 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 식생활의 개선과 젊은 계층의 새로움을 추구하는 식문화로 인해 다양한 고춧가루 제품이 시중에 유통되고 있는 실정이다. 고춧가루에 배, 버섯균사체, 사과, 체리 등의 다양한 식품 원료가 첨가되어 고춧가루의 맛과 영양성을 강화한 제품들이 개발되고 있으며 관련 특허도 다양한 식품을 주재로 하여 개시되고 있다.
한국등록특허 제10-0556137호(허브고춧가루 및 그 제조방법)에서는 일반 조미 고춧가루에 영양적 및 약용적으로 유효성분을 많이 갖고 있는 허브가 혼합되어 만들어지는 허브 고춧가루 및 그 제조방법을 개시하고 있다. 한국등록특허 제10-0556147호(클로렐라 고춧가루 및 그 제조방법)에서는 일반 조미 고춧가루에 영양학적으로 유효성분을 많이 갖고 있는 클로렐라가 혼합되어 만들어지는 클로렐라 고춧가루 및 그 제조방법을 개시하고 있다.
한국등록특허 제10-0447609호(홍삼고추장 및 그의 제조방법)에서는 당액코팅 처리된 홍삼립을 함유하여 고추장 특유의 매운맛과 홍삼 특유의 씹을 때의 촉감, 맛, 향, 영양 등을 유지할 수 있도록 주원료를 40 내지 60 브릭스의 당도를 지니는 당액코팅 처리된 홍삼립 0.2 내지 5 중량%를 함유하는 고추장의 제조방법을 개시하고 있다.
상기 제10-0447609호 특허는 홍삼을 이용하나 증자 온도가 99 ℃로 90 ℃를 초과하여 홍삼에 포함된 유효 사포닌 성분 함량이 현저히 감소하여 최종 조성물인 고추장의 영양기능이 공지의 고추장과 유의한 정도의 차이를 보이지 않음을 알 수 있다. 또한, 고추장에 포함된 사포닌 성분에 대한 검증 방법을 개시하고 있지 않아 사포닌 성분을 포함시키기 위한 구성 요소를 파악하기 곤란한 부분이 있다.
또한, 기존의 인삼 및 산삼을 함유하는 고춧가루의 제조 시, 인삼 및 산삼 성분을 함유하기 위해서는 액상 또는 분말 형태의 인삼 및 산삼을 가공하는 과정이 필요한데, 이 과정에서 인삼 및 산삼이 지닌 유효성분의 손실이 다소 발생할 수 있다. 따라서 배양근액을 제조하는 과정에 있어서 원료삼에 유효성분의 손실이 다소 존재하여 원료삼의 영양성분이 그대로 고춧가루에 전달되지 못하는 한계가 나타났다.
이에 본 발명은 상기에 언급된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 배양근액을 제조하는 과정에서 원료삼의 유효성분을 최대한 추출해 인삼 및 산삼 특유의 맛과 영양성이 가미되되, 고춧가루의 품질 특성을 저해하지 않도록 수분함유율이 12% 이내로 유지되는 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법을 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 고춧가루 제조 과정 사이에 인삼 또는 산삼을 원료삼으로 하여 조성된 원료삼배양근액을 첨가하고, 상기 원료삼이 분말 가공된 원료삼가루를 제조 과정의 후반부에 혼합 구성함으로써 원료삼의 유효 사포닌 성분이 최종 조성물인 고춧가루에 전달됨과 더불어 고춧가루의 식감도 개선시키는 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법을 해결 수단으로 제공하고자 한다.
본 발명은 건고추를 원초투입기에 투입하여 에어 및 브러쉬 세척과정을 통해 이물질을 선별한 후, 건고추를 60 내지 80 메쉬로 분쇄하는 1차분쇄단계(S10);와, 1차 분쇄된 고추분말 88 내지 93 중량%에 배양근액 3 내지 5 중량%를 35 내지 40 ℃로 가열된 교반기에 투입하되, 정제수를 분무장치로 연속 분사하면서 배합하는 1차혼합단계(S20);와, 혼합된 분말을 분쇄하고 입자선별기를 통해 입도를 분류하되, 5 내지 10차례 반복 구성하여 110 내지 150 메쉬로 분쇄하는 2차분쇄단계(S30);와, 2차 분쇄된 분말을 50 내지 60 ℃의 열풍이 상부와 하부에서 양방향 공급되는 열풍건조기에 투입하여 3 내지 5시간 건조하여 수분함유율을 12%이내로 조절하는 건조단계(S40);와, 상기 건조된 분말을 금속성이물질검출기에 투입하여 이물질을 재검출한 후, 3단 자외선 살균기를 통해 멸균하는 살균단계(S50);와, 상기 살균된 고추분말을 습도 20 내지 35 %, 온도 15 내지 20 ℃로 유지된 저장탱크로 이송하며, 별도로 분말화된 원료삼가루 2 내지 9 중량%를 혼입시켜 배합하는 2차혼합단계(S60);와, 상기 완성된 고춧가루를 밀폐가 유지된 상태에서 압축포장하는 포장단계(S70);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 1차혼합단계(S20)에서 배양근액은 천연의 산삼 또는 인삼을 원료삼으로 하여, 이물질을 제거한 후, 조직을 분리하는 분리단계(S20-1);와, 분리한 조직을 식물조직 배양처럼 무균실에서 살균하는 살균단계(S20-2);와, 살균한 원료삼을 배양액이 투입된 배양조에 접종하는 접종단계(S20-3);와, 접종된 원료삼을 15 내지 20℃의 실온에서 산소를 공급하면서 50 내지 70일간 배양하여 배양액을 제거한 후 수분이 6.5 내지 9.5 중량%가 되도록 원료삼배양근을 제조하는 배양단계(S20-4);와, 원료삼 배양근을 분쇄한 후, 측방향을 축으로 회전운동하는 원통형 망에 넣어 65 내지 70 ℃ 의 열기로 건조시키되, 상기 망 상부에 1차 분쇄된 전체 고추분말의 30 내지 50 중량%가 담긴 메쉬 재질의 트레이를 이격 배치하여 원료삼 배양근의 증발수증기에 포함된 유효성분이 고추분말에 흡수되게 건조시키는 건조단계(S20-5);와, 건조된 원료삼배양근에 꿀을 투입하여 함께 90 내지 110 메쉬로 분쇄하는 1차분쇄단계(S20-6);와, 분쇄된 원료삼배양근에 함유된 이물질을 제거한 후, 수분함유율이 25 내지 35 중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형하는 압출성형단계(S20-7);와, 압출성형된 원료삼배양근을 다시 수분함유율이 10 내지 12 중량%가 되도록 75 내지 85℃의 열기로 건조하여 100 내지 110 메쉬가 되도록 분쇄하는 2차분쇄단계(S20-8);와, 상기 분쇄된 원료삼배양근에 5 내지 10배의 정제수를 첨가하여 50 내지 60 ℃ 에서 10 내지 15 시간 추출하되, 2회 반복 추출하고 전, 후 추출과정 사이에 2 내지 3시간 실온냉각하는 1차추출단계(S20-9);와, 상기 추출된 원료삼배양근액에 고형분 35 내지 45 중량%으로 정제된 효소를 0.3 내지 0.6 중량%를 첨가하여 65 내지 80℃에서 6.5 내지 8시간 동안 발효시키는 발효단계(S20-10);와, 상기 1차 추출되고 남은 배양근 침전물에 5 내지 10배의 정제수를 첨가하여 80 내지 90 ℃에서 5 내지 10 시간 추출하여 수득한 상등액과 상기 발효된 원료삼배양근액을 혼합 및 여과하는 2차추출단계(S20-11);와, 2차 추출된 원료삼배양근액을 저온감압농축하여 수분함유율을 9 내지 15 중량%로 농축하는 농축단계(S20-12);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료삼 가루는 원료삼을 세척하고 증자한 후에 50 내지 80 메쉬로 절단하여 75 내지 85℃에서 2 내지 5 시간 동안 1차 건조한 후, 원료삼 분쇄물을 110 내지 150 메쉬의 분말형태로 가공한 후에 45 내지 60℃의 온도에서 열풍건조기로 15 내지 60 분간 건조하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 인삼 또는 산삼을 선택적으로 사용한 원료삼의 배양근액과 원료삼 가루의 조성 과정 중, 원료삼배양근액의 건조단계에서 건조기 내의 상부측에 고추분말이 담긴 메쉬 재질의 트레이를 이격 배치함으로써 원료삼배양근액에서 증발되는 수증기에 포함된 사포닌 유효성분이 고추분말에 자연 흡착되게 구성하여 고춧가루와 사포닌의 혼합률을 증가시켜 최종 사포닌함량을 높이고, 원료삼가루를 고춧가루 제조 과정의 후반부에 첨가되되, 첨가 후 추가적인 가공 공정을 거치지 않게 하여 원료삼 그대로의 식감을 고춧가루에 전이시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전체 제조공정을 나타낸 도면.
본 발명의 청구범위에 기재되는 내용을 본 발명의 실시 예를 통해 보다 구체적이고 상세하게 기술하고자 한다. 본 발명에서 기술한 실시 예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명은 본 원에 기재된 청구범위에 의해서만 한정되는 것임을 명확히 한다. 우선 본 발명에 따른 고춧가루의 전체 제조방법에 대한 기술에 앞서, 원료삼의 가공 조건에 대한 핵심 요소에 대해 기술을 하고자 한다.
인삼, 산삼, 홍삼을 비롯한 사포닌이 함유된 식품의 가공 과정에서 사포닌은 휘발성이 강한 물질로 구성되어 있기 때문에 온도가 일정 범위보다 높으면 증발되거나 진세노사이드 성분이 파괴되어 원료삼의 유효성분이 소멸된다. 따라서 본 발명에서는 가공시 건조 및 추출 과정을 비롯한 기타 높은 온도가 가해지는 단계에서 온도를 50 내지 90 ℃ 의 범위를 유지하되 온도 편차가 최대한 발생하지 않도록 구성하였다. 또한 공지의 원료삼 추출시간은 20 내지 40 시간으로 추출 시간이 길어 추출된 유효성분이 추출시간이 경과함에 따라 오히려 감소하게 되어, 본 발명에서는 추출시간을 1차 추출에서는 10 내지 15시간 이내로 2회 반복 추출, 2차 추출에서는 12 시간 이내로 구성하여 추출시간을 단축시키되, 1차 추출과정에서 2회 반복 추출 과정 사이에 2 내지 3 시간 실온 냉각함으로써 추출 시간이 장기 지속됨에 따른 유효성분의 손실을 방지하고 1차 추출과 2차 추출 과정 사이에 발효 과정을 추가하여 상대적인 저온 추출과정에서도 원료삼의 유효성분이 원료삼배양근액에 최대로 전달되게 하여 최종 조성물인 본 발명에 따른 고춧가루의 사포닌 함량을 크게 개선시켰다.
이하, 본 발명에 따른 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 도면으로서, 건고추를 원초투입기에 투입하여 에어 및 브러쉬 세척과정을 통해 이물질을 선별한 후, 건고추를 60 내지 80 메쉬로 분쇄하는 1차분쇄단계(S10);와, 1차 분쇄된 고추분말 88 내지 93 중량%에 배양근액 3 내지 5 중량%를 35 내지 40 ℃로 가열된 교반기에 투입하되, 정제수를 분무장치로 연속 분사하면서 배합하는 1차혼합단계(S20);와, 혼합된 분말을 분쇄하고 입자선별기를 통해 입도를 분류하되, 5 내지 10차례 반복 구성하여 110 내지 150 메쉬로 분쇄하는 2차분쇄단계(S30);와, 2차 분쇄된 분말을 50 내지 60 ℃의 열풍이 상부와 하부에서 양방향 공급되는 열풍건조기에 투입하여 3 내지 5시간 건조하여 수분함유율을 12%이내로 조절하는 건조단계(S40);와, 상기 건조된 분말을 금속성이물질검출기에 투입하여 이물질을 재검출하고, 3단 자외선 살균기를 통해 멸균하는 살균단계(S50);와, 상기 살균된 고추분말을 습도 20 내지 35 %, 온도 15 내지 20 ℃로 유지된 저장탱크로 이송하며, 별도로 분말화된 원료삼가루 2 내지 9 중량%를 혼입시켜 배합하는 2차혼합단계(S60);와, 상기 완성된 고춧가루를 밀폐가 유지된 상태에서 압축포장하는 포장단계(S70);로 본 발명이 이루어짐을 보여 준다.
상기 1차혼합단계(S20)에서 배양근액은 천연의 산삼 또는 인삼을 원료삼으로 하되 바람직하게는 산양산삼으로 선정하고, 선정된 원료삼의 이물질을 제거한 후, 조직을 분리하는 분리단계(S20-1);와, 분리한 조직을 식물조직 배양처럼 무균실에서 살균하는 살균단계(S20-2);와, 살균한 원료삼을 배양액이 투입된 배양조에 접종하는 접종단계(S20-3);와, 접종된 원료삼을 15 내지 20℃의 실온에서 산소를 공급하면서 50 내지 70일간 배양하여 배양액을 제거한 후 수분이 6.5 내지 9.5 중량%가 되도록 원료삼배양근을 제조하는 배양단계(S20-4);와, 원료삼배양근을 분쇄한 후, 측방향을 축으로 회전운동하는 원통형 망에 넣어 65 내지 70 ℃ 의 열기로 건조시키되, 상기 망 상부에 1차 분쇄된 전체 고추분말의 30 내지 50 중량%가 담긴 메쉬 재질의 트레이를 이격 배치하여 원료삼 배양근의 증발수증기에 포함된 유효성분이 고추분말에 흡수되게 건조시키는 건조단계(S20-5);와, 건조된 원료삼배양근에 꿀을 투입하여 함께 90 내지 110 메쉬로 분쇄하는 1차분쇄단계(S20-6);와, 분쇄된 원료삼배양근에 함유된 이물질을 제거한 후, 수분함유율이 25 내지 35 중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형하는 압출성형단계(S20-7);와, 압출성형된 원료삼배양근을 다시 수분함유율이 10 내지 12 중량%가 되도록 75 내지 85℃의 열기로 건조하여 100 내지 110 메쉬가 되도록 분쇄하는 2차분쇄단계(S20-8);와, 상기 분쇄된 원료삼배양근에 5 내지 10배의 정제수를 첨가하여 50 내지 60 ℃ 에서 10 내지 15 시간 추출하되, 2회 반복 추출하고 전, 후 추출과정 사이에 2 내지 3시간 실온냉각하는 1차추출단계(S20-9);와, 상기 추출된 원료삼배양근액에 고형분 35 내지 45 중량%로 정제된 효소를 0.3 내지 0.6 중량%를 첨가하여 65 내지 80℃에서 6.5 내지 8시간 동안 발효시키는 발효단계(S20-10);와, 상기 1차 추출되고 남은 배양근 침전물에 5 내지 10배의 정제수를 첨가하여 80 내지 90 ℃에서 5 내지 10 시간 추출하여 수득한 상등액과 상기 발효된 원료삼배양근액을 혼합 및 여과하는 2차추출단계(S20-11);와, 2차 추출된 원료삼배양근액을 저온감압농축하여 수분함유율을 9 내지 15 중량%로 농축하는 농축단계(S20-12);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료삼 가루는 원료삼을 세척하고 증자한 후에 50 내지 80 메쉬로 절단하여 75 내지 85℃에서 2 내지 5 시간 동안 1차 건조한 후, 원료삼 분쇄물을 110 내지 150 메쉬의 분말형태로 가공한 후에 45 내지 60℃의 온도에서 열풍건조기로 15 내지 60 분간 건조하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 주 공정인 고춧가루 제조 과정의 기술에 앞서, 주원료가 되는 원료삼배양근액과 원료삼가루의 조성 과정에 대해 살펴보고자 한다.
원료삼 배양근액 조성 과정 중, 상기 분리단계(S20-1)에 사용되는 원료삼은 6년근 이상의 신선한 인삼 또는 산삼으로 하되, 특히 비교적 품질이 우수하고 야생상태에서 재배되어 원료의 공급률이 높은 산양산삼으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 원료삼에 부착된 이물질은 200 내지 500 rpm 의 저속을 유지하는 송풍기를 통해 1차적으로 가볍게 제거된 후에 잔여 미세 이물질은 흐르는 물에 30 내지 60 분간 수세하여 제거된다. 이물질이 제거된 원료삼에서 조직을 분리하여 배양에 사용 가능하도록 준비한다.
상기 살균단계(S20-2)는 무균실에서 자외선(80mJ/cm), 염소(5ppm) 및 오존(20ppm)처리를 통해 이루어지며, 살균 후 잔류 오존 및 염소를 감소시키기 위하여 상기 조직은 5 내지 8 시간 이상 보관되는 것이 바람직하다.
상기 접종단계(S20-3)는 원료삼 조직을 배양액이 투입된 배양조에 접종하는 단계로서, 상기 배양액의 조성은 N : P : K : Ca : Mg = 15 : 3 : 6 : 8 : 4 (me/l) 로 이루어지며, 황산(H2S04)을 투입하여 pH를 6 내지 6.5 로 구성한다.
상기 배양단계(S20-4)는 접종된 원료삼을 15 내지 20℃의 실온에서 산소를 공급하면서 50 내지 70일간 배양하여 배양액을 제거한 후 수분이 6.5 내 9.5 중량%가 되게 하여 건조 단계 이전에 건조가 효율적으로 이루어지도록 하여 원료삼배양근을 조성함이 바람직하다.
상기 건조단계(S20-5)는 원료삼 배양근을 50 내지 70 메쉬의 입도로 절각한 후, 측방향을 축으로 회전운동하는 원통형 망으로 구성된 건조기에 넣어 65 내지 70 ℃ 의 열기로 3 내지 5 시간 건조시키되, 상기 망 상부에 1차 분쇄된 전체 고추분말의 30 내지 50 중량%가 담긴 메쉬 재질의 트레이를 이격 배치하여 원료삼배양근의 증발수증기에 포함된 유효성분이 고추분말에 자연 흡수되게 구성함으로써, 고추분말과 원료삼배양근액의 직접적인 혼합 이전에 증발되는 미세 수증기입자가 고추분말에 점착되어 최종 조성물인 고춧가루에 원료삼의 풍미가 자연스럽게 스며들 수 있게 한다. 상기 트레이는 다단으로 구성되어 유효성분의 흡착률을 높이는 것이 바람직하다. 또한, 상기 원통형 망은 길이 방향으로 다수 개의 메쉬 재질의 판이 원통형 망의 축을 중심으로 방사상 형태로 원통형 망 내측에 결속되는데, 이를 통해 다수의 개별 독립공간이 구성되어 원료삼배양근 조각이 서로 엉키지 않아 열기를 골고루 흡수함으로써 건조가 균등하게 이루어지고 건조시간 또한 단축되는 효과가 있다. 또한, 상기 원통형 망의 측면과 상부에는 단열재를 배치하여 건조기 외부로 열기가 누출되지 않게 구성한다.
상기 1차분쇄단계(S20-6)는 건조된 원료삼배양근에 꿀을 투입하여 교반기로 혼합한 후 송풍기로 30 내지 60분간 실온 건조시킨 후, 90 내지 110 메쉬로 분쇄하는 단계로서, 상기 꿀은 과실주의 제조 시에 추출 매개체로 사용되는데 이를 이용하여 원료삼배양근의 유효성분이 꿀과 결합하여 유효성분의 함량을 높일 수 있게 한다.
상기 압출성형단계(S20-7)는 1차 분쇄된 원료삼배양근에 함유된 이물질을 제거한 후, 수분함유율이 25 내지 35 중량%가 되도록 가습하되, 상기 가습에 이용되는 수분은 건조단계(S20-5)에서 원료삼배양근의 증발수증기가 응결된 물 5 내지 10 중량%를 수득하여 정제수 90 내지 95 중량%와 혼합하여 구성되는 물을 통해 얻음으로써 원료삼배양근에 유효 성분의 축적을 증가시킨다. 가습이 이루어지는 압출성형기의 사출구 측 내부 온도를 150 내지 180℃, 원료삼배양근을 배출구로 밀어내기 위한 스크류의 회전력은 600 내지 800 rpm 으로 구성하여 배출된 원료삼배양근이 압출성형기 후단의 냉각장치를 통해 냉각될 수 있도록 하여 압출성형을 한다.
상기 2차분쇄단계(S20-8)는 압출성형된 원료삼배양근을 수분함유율이 10 내지 12 중량%가 되도록 다시 75 내지 85℃의 열풍에서 18 내지 25시간 동안 건조한 후, 100 내지 110 메쉬의 크기로 분쇄하는 단계로서, 열풍으로 건조하기 이전에 선제적으로 300 내지 500 rpm 으로 회전하는 송풍기를 통해 실온에서 3 내지 5 시간 건조함으로써 원료삼배양근의 유효성분 손실을 최소화하는 것이 바람직하다.
상기 1차추출단계(S20-9)는 2차 분쇄된 원료삼배양근에 5 내지 10 배 비율의 정제수를 가하여 50 내지 60 ℃에서 10 내지 15 시간 동안 열수추출을 통해 저온 추출을 하되, 상기 과정을 2회 반복구성하여 사포닌 함량을 극대화하도록 구성된다. 또한, 상기 2회 반복 추출 사이에 2 내지 3시간 실온냉각시키는 과정을 수행함으로써 장기간 지속되는 가열과정으로 인한 사포닌의 손실을 방지하게 함이 바람직하다. 상기의 추출 과정은 통상의 경우 20 내지 40 시간이 소요되나 본 발명에서는 추출과정당 10 내지 15 시간 이내로 구성하되, 하기 발효단계(S20-10)와 2차추출단계(S20-11)의 추가 공정이 결합되어 저온 추출로도 사포닌의 유효 성분을 개선하도록 구성되었다.
상기 발효단계(S20-10)는 추출된 원료삼배양근액을 고형분 35 내지 45 중량%에서 정제된 효소를 0.3 내지 0.6 중량%를 첨가하여 65 내지 80 ℃의 온도에서 6.5 내지 8시간 동안 발효시키는 단계로서, 상기 효소는 뮤코 로우시(Mucor Rouxii), 리조푸스 오리제(Rhizopus oryzae), 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar), 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 아스퍼질러스 오리제(Asperigillus oryzae), 페니실리움 퍼푸로게넘(Penicillium purpurogenum), 페니실리움 크리소게늄(Penicillium chrysogenum), 스트렙토마이세스 그리세우스(Strepomyces griseus)중에서 하나 이상을 선택적으로 혼합한 정제효소를 사용하여 사포닌 함량이 증가 되도록 구성한다.
상기 2차추출단계(S20-11)는 1차 추출되고 남은 배양근 침전물에 5 내지 10의 정제수를 첨가하여 80 내지 90 ℃에서 5 내지 10 시간 열수 추출하여 수득한 상등액과 상기 발효된 원료삼배양근액을 혼합한 후, 원심분리기에 투입하여 여과를 거쳐 원료삼배양근액 추출물을 조성하는 단계로서, 열수추출물과 발효물을 혼용하여 구성함으로써 유효성분의 추출함량을 높이도록 구성한다.
상기 농축단계(S20-12)는 2차 추출된 원료삼배양근액을 저온감압농축을 통해서 65 내지 75℃의 온도, 550 내지 670 mmHg 의 수온기압 조건에서 90 내지 120 rpm 의 회전력으로 감압농축하여 최대한 원료삼배양근액의 유효성분이 파괴되지 않게 하면서 수분함유율을 9 내지 15 중량%로 농축하여 원료삼배양근액을 준비하는 단계로서, 상기 회전력이 120 rpm 을 초과 시, 유효 성분의 파괴가 일어나기 때문에 바람직하게는 100 rpm 의 회전력으로 구성하는 것이 적합하다.
상기와 같이 원료삼배양근액의 조성이 이루어지며, 상기 2차혼합단계(S60)에서 배합되는 원료삼가루는 원료삼을 수세하고 증자한 후에 50 내지 80 메쉬로 절단하여 75 내지 85 ℃ 에서 2 내지 5 시간 동안 1차 건조한 후, 원료삼 분쇄물을 분쇄기에 투입하여 110 내지 150 메쉬의 분말형태로 가공한 후에 45 내지 60 ℃의 온도에서 열풍건조기로 15 내지 60 분간 2차 건조하여 냉동상태에 보관하는데, 상기 분쇄기에는 금속성이물질검출기가 구비되어 원료삼가루에 금속성 이물질이 유입되지 않도록 구성함이 바람직하다.
이제 상기에 기술된 원료삼배양근액과 원료삼가루를 주원료로 하는 본 발명의 전체 제조방법에 대해 기술하고자 한다.
상기 1차분쇄단계(S10)는 고추꼭지가 제거된 상태의 건고추 100kg을 원초투입기에 투입하여 에어 및 브러쉬 세척과정을 통해 이물질을 선별한 후, 건고추를 60 내지 80 메쉬로 분쇄하는 단계로서, 에어 세척과정에 사용되는 에어세척기는 하부에 컨베이어벨트가 구성되어, 이를 통해 건고추가 에어흡입구로 유도되어 이물질이 에어흡입구의 흡인력에 의해 분리되는데, 컨베이어벨트의 재질은 메쉬구조의 철망으로 구성되되, 양 측부는 고무 재질로 구성되어 에어흡입구로 빨려 들어가는 이물질 중 일부가 낙하하는 경우 상기 메쉬구조 틈으로 이물질이 하향 통과하여 분리되게 함이 바람직하다. 또한 메쉬구조의 눈금간격은 최종 고춧가루의 입도보다 10 내지 20 % 작게 구성한다. 상기와 같이 이물질이 제거된 건고추를 과피 및 종자분쇄기를 거쳐 60 내지 80 메쉬로 분쇄하는데, 100 메쉬 이상의 입도로 분쇄하는 경우 원료삼배양근액 조성과정 중 건조단계(S20-5)에서 원료삼배양근의 상부에 이격 배치되는 고추분말이 메쉬 재질의 트레이에 형성된 틈을 통해 원료삼배양근쪽으로 낙하하여 원료삼배양근액 추출에 장애를 줄 수 있다. 따라서 원료삼배양근에서 증발되는 수증기와 접촉될 수 있는 정도로만 건고추의 입도를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 1차혼합단계(S20)는 1차 분쇄된 고추분말 88 내지 93 중량%에 원료삼배양근액 3 내지 5 중량%를 30 내지 60 분간 혼합하는 단계로서, 상기 혼합물을 35 내지 40 ℃로 가열된 교반기에 투입하고 교반기 상부에 분무장치를 다수 개 등간격으로 구성하여 연속 분사하면서 분말 형태의 고추와 액상의 원료삼배양근액이 고루 결합될 수 있도록 구성한다. 상기 교반기에 설정된 온도는 원료삼배양근액이 점성을 유지하게 하기 위한 것으로서, 40 ℃를 초과하는 경우에는 원료삼배양근액의 영양 성분 손실이 발생할 우려가 있기 때문에 바람직하게는 37 내지 38 ℃가 적절하다.
상기 2차분쇄단계(S30)는 1차 혼합된 고추분말을 분쇄하고 입자선별기를 통해 입도를 분류하는 단계로서, 분쇄와 입자선별 과정을 5 내지 10차례 반복 구성함으로써 최종 입도는 100 내지 150 메쉬로 형성하여 고춧가루 용도별(김치용, 찜용, 양념용 등)로 다양한 입도의 고춧가루 제품이 구성되게 한다. 또한, 상기 분쇄와 입자선별 과정 중간에 이물질검출기를 배치하여 분쇄기를 통한 분쇄과정에서 혼입되는 금속물질을 걸러내는 것이 바람직하다.
상기 건조단계(S40)는 2차 분쇄된 고추분말을 50 내지 60 ℃의 열풍으로 3 내지 5 시간 동안 건조하여 수분을 제거하는 단계로서, 열풍 과정에 사용되는 열풍건조기 내부에는 상부와 하부에 열풍이 공급되는 다수의 구멍으로 형성된 열풍 관공이 등간격으로 구성되어 고추분말 전체를 고르게 건조할 수 있도록 구성된다. 건조시간은 5 시간을 초과하게 되면 가열상태가 지속되어 이전에 함유된 사포닌 성분에 손상이 가해질 수 있으므로 5 시간 이내로 건조하되, 수분함유율이 12 % 이내로 저하되지 않을 시에는 15 내지 20 ℃의 냉풍으로 1 내지 3 시간 더 건조하여 수분함유율이 12 % 이내로 유지될 수 있도록 한다.
상기 살균단계(S50)는 건조된 고추분말에 잔존하는 이물질을 재검출하고 멸균하는 단계로서, 상기 건조된 고추분말을 10,000 gauss 의 자력을 구비한 다수의 자석봉으로 이루어진 금속성이물질검출기에 통과시켜 이물질을 재검출하고, 3단 자외선 살균기를 통해 5 내지 10 시간 살균하여 고춧가루의 장기 보존이 가능하게 구성한다.
상기 2차혼합단계(S60)는 살균된 고추분말을 저장탱크로 이송하여 원료삼가루 2 내지 9 중량%를 혼합하는 단계로서, 저장탱크의 상부에서 연직하방으로 연장되는 다수 개의 교반 부재를 통해 혼합하되, 저장탱크 내부 환경을 습도 20 내지 35%, 온도 15 내지 20 ℃로 유지하고 저장탱크 일측면에 송풍기가 구비되어 교반 시에 발생하는 마찰열을 최소화하고 타측면에는 환기구가 구비되어 열기가 즉시 배출될 수 있게 구성한다.
상기 포장단계(S70)는 완성된 고춧가루를 밀폐가 유지된 상태에서 압축포장하는 단계로서, 사용 용도나 소비자 기호에 따라 500g, 1kg, 3kg, 5kg 의 중량 단위로 포장 용기가 계량화되되 1차적으로 폴리에틸렌 재질의 내포장재가 구비되고, 외피에는 폴리프로필렌 재질의 외포장재가 형성되며, 내포장재와 외포장재 사이에 염화칼슘이 코팅되어 방습효과를 발휘하게 구성된다.
본 원에서는 상기의 기술 내용을 근거로 하여 다양한 실시 예를 구성하였는데, 우선 통상의 사포닌 성분 추출법에 의한 산삼 농축액과 본 발명에 의한 산삼배양근액의 사포닌 성분을 분석하여 본 발명의 산삼배양근액 조성 방법이 유효함을 입증하고, 본 발명에 의한 고춧가루와 통상의 고춧가루에 포함된 영양 성분을 분석하였으며, 사포닌 함량을 개선하면서도 고춧가루 본래의 식품 특성이 유지되는 산삼배양근액 및 산삼가루와 고추분말의 배합비를 최적화함으로써 본 발명의 실효성을 입증하고자 하였다.
<실시 예1. 산삼배양근액의 사포닌 성분 비교>
1. 대조구 조성 과정
1) 산양산삼의 조직을 분리 => 무균실에서 살균 => 살균한 산삼을 접종
2) 접종된 산삼을 18 내지 20 ℃에서 산소를 공급하면서 65일간 배양한 후, 배양액을 제거하고 수분이 12 중량%가 되도록 산삼배양근을 제조
3) 산삼배양근을 지장수에 50 시간 침지
4) 침지된 산삼배양근을 105 ℃의 열기로 건조
5) 건조된 산삼배양근에 수분이 45 중량%가 되게 가습한 후, 압출성형
6) 산삼배양근에 누룩곰팡이(Aspergillus oryzae)를 첨가하여 발효
7) 발효된 산삼배양근액을 여과하고 수분을 제거하여 농축
2. 실험구 조성 과정
1) 산양산삼의 조직을 분리 => 무균실에서 살균 => 살균한 산삼을 접종
2) 접종된 산삼을 15 내지 20℃의 실온에서 산소를 공급하면서 65일간 배양한 후, 배양액을 제거하고 수분이 8 중량%가 되게 산삼배양근을 제조
3) 68 ℃의 열기로 습도를 30 내지 40%를 유지하며 4 시간 동안 건조
4) 산삼배양근 90 중량%에 아카시아꿀 10 중량%를 투입하여 100 메쉬로 분쇄
5) 분쇄된 산삼배양근에 상기 3) 단계에서 발생하는 산삼배양근의 증발 수증기가 함유된 물 5 중량%와 정제수 95 중량%를 혼합한 물로 가습한 후 압출 성형
6) 산삼배양근의 수분함유율이 11%가 되게 80 ℃의 열기로 건조한 후, 110 메쉬로 분쇄
7) 산삼배양근에 8배의 정제수를 첨가하여 55 ℃에서 10 시간 2 회 추출 및 여과
8) 추출된 산삼배양근액에 고형분 40중량%로 정제된 누룩곰팡이(Aspergillus oryzae) 0.3 중량%를 첨가하여 70 ℃에서 7시간 발효
9) 상기 7) 단계에서 추출되고 남은 배양근 침전물에 8 배의 정제수를 첨가하여 85 ℃에서 10 시간 추출하여 수득한 상등액과 상기 8) 단계에서 발효된 산삼배양근액을 혼합 및 여과
10) 산삼배양근액을 저온감압농축하여 수분함유율을 12 중량%로 조절
3. 진세노사이드 성분 측정
진세노사이드 성분 분석은 HPLC(High Performance Liquid Chromatography)를 통해 이루어졌으며, 사용된 HPLC 장비는 Gilson 305 system(Gilson (社), France)를 이용하고 컬럼은 μ-Bondapak C18(Waters/ 3.9 ×150 mm, U.S.)을 이용하였다. 이동상(Mobile phase)은 acetonitrile(HPLC class, Sigma, U.S.)과 HPLC용 증류수로 구성하였으며, acetonitrile의 비율을 1차로 15%부터 시작하여, 36%, 65%와 85%로 순차 증가시키고 최종단계에서는 다시 15%로 감소시켰다. 전개온도는 실온으로 설정하고, 유속은 분당 1.5 mL로 구성하였다. 상기와 같은 조건에서 크로마토그램은 분광광도계(UV VIS Spectrometer: Ultrospec 4000, Pharmacia Biotech, Sweden)을 이용하여 205 nm 에서 검출되었다.
4. 결과
상기와 같은 방법으로 조성된 대조구와 실험구의 조사포닌(crude saponin)함량과 개별 사포닌을 나타내는 진세노사이드(ginsenoside) 성분 함량을 측정하였으며 결과치는 아래 표 1과 같다. 또한, 본 실시 예에서 구성된 실험은 (재)경북테크노파크 대구한의대특화센터 식품위생검사소에 본 발명자가 의뢰하여 실시된 것으로서, 기타 사항은 아래와 같다.
접수번호: 0947 접수일자 : 2012. 06. 14
검사용도: 참고용 검사항목 : 조사포닌 함량
제 품 명: 산삼고춧가루 완료일자 : 2012. 06. 27
분석된 진세노사이드의 구성은 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, 20(S) Rg3, 20(R) Rg3, 20(S) Rh1, 20(R) Rh1으로 분류되었다.
상기 표 1에서 조사포닌의 총량은 본 발명에 따라 조성된 실험구가 1.50g/100g 으로서 대조구의 1.12g/100g 보다 34% 정도 높게 나타남을 알 수 있다. 또한, 중추신경계에 작용하여 진정효과를 나타내는 Rb1의 함량은 실험구가 20.6 %로서 대조구보다 6.1% 높게 나타났으며, 항당뇨작용 및 면역조절작용을 하는 Rb2의 함량은 실험구 13.3 %, 대조구 11.2 %로 나타나 유의한 차이를 보였다. 상기와 같은 결과를 통해 본 발명에 의한 제조방법을 통해 사포닌 함량이 개선됨을 추론할 수 있다.
<실시 예2. 고춧가루의 영양 성분 비교>
본 실시 예에서는 D식품의 고춧가루(1kg) 제품을 사용하여 대조구로 구성하고 본 발명에 따른 실험구 1, 2, 3, 4, 5, 6를 상기 본 발명의 구성에 따라 조성하되, 추출과정과 배합비를 표 2와 같이 구성하여 대조구와 실험구의 영양 성분을 분석하였다. 본 실시 예에서 구성된 실험은 국가공인 식품위생검사기관인 수원여자대학교 식품분석연구센터에 본 발명자가 의뢰하여 실시된 것으로서, 기타 사항은 아래와 같다.
접수번호: A3-120508-009-02 접수일자 : 2012. 05. 08
검사용도: 영양성분검사 검사항목 : 열량 외 9종
제 품 명: 산삼고춧가루 완료일자 : 2012. 05. 22
상기의 방법으로 영양 성분을 분석한 결과, 아래 표 3에 나타난 바와 같이 식이섬유, 탄수화물, 당류, 단백질 항목에 있어서 실험구가 대조구에 비해 높은 함량을 나타냈고, 실험구의 포화지방과 트랜스지방은 대조구에 비해 상대적으로 낮게 측정되었으며, 특히 식이섬유 함량은 실험구가 대조구보다 현저하게 높게 나타남을 알 수 있어, 산양산삼가루의 첨가가 고춧가루의 식이섬유 성분을 증가시키는 것으로 판단된다. 본 결과에서 대조구 및 실험구 모두에서 콜레스테롤(mg/100g)은 검출되지 않았음을 주지한다.
<실시 예3. 원료삼배양근액과 원료삼가루의 배합비 최적화>
아래 표 4와 같이 원료삼배양근액과 원료삼 가루의 배합비를 달리한 실험구 1 ~ 4와 일반 고춧가루인 대조구를 가지고 실시 예를 구성하였다. 각 대상물에 대해 시간의 경과에 따른 수분함유율을 측정하고 관능평가를 실시하였다. 관능평가는 요리학원의 관계자 및 실습생 35명을 대상으로 실시하였으며, 평가측정법은 평가의 변별력을 고려하여 7점 척도법으로 구성하였다.
우선 아래 표 5에서 볼 수 있듯이, 실험구 1에서 실험구 4로 갈수록 수분함유율이 많은 것으로 나타난다. 이는 실험구 1에서 실험구 4로 갈수록 원료삼 배양근액의 배합비가 증가하여 수분함유율도 같이 증가한 것으로 판단된다. 하지만 법적으로 공시된 기준인 15%이내여서 식품의 적합성에는 문제가 없으며, 실험구 1 내지 2에 해당하는 배합비로 원료삼 배양근액의 함량을 고춧가루에 배합하면 12% 이내의 수분함유율을 나타내고 있어 원료삼가루 함량을 원료삼배양근액 보다 높게 구성하는 것이 제품의 보존성과 신뢰성을 동시에 확보할 수 있음을 추론할 수 있다.
관능평가에서는 아래 표 6에 나타난 바와 같이, 색감, 촉감, 향에서 실험구 3이 가장 높은 평점을 얻었으며, 평가항목 중 향은 원료삼배양근액의 배합비가 증가할수록 진해짐을 알 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 구성에 대한 상세 설명과 본 실시 예를 통해 본 발명의 실체와 구체적인 사항에 대해 기술하였다. 상기 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다.
S10: 1차분쇄단계 S20: 1차혼합단계
S30: 2차분쇄단계 S40: 건조단계
S50: 살균단계 S60: 2차혼합단계
S70: 포장단계
S20-1: 분리단계 S20-2: 살균단계
S20-3: 접종단계 S20-4: 배양단계
S20-5: 건조단계 S20-6: 1차분쇄단계
S20-7: 압출성형단계 S20-8: 2차분쇄단계
S20-9: 1차추출단계 S20-10: 발효단계
S20-11: 2차추출단계 S20-12: 농축단계
S30: 2차분쇄단계 S40: 건조단계
S50: 살균단계 S60: 2차혼합단계
S70: 포장단계
S20-1: 분리단계 S20-2: 살균단계
S20-3: 접종단계 S20-4: 배양단계
S20-5: 건조단계 S20-6: 1차분쇄단계
S20-7: 압출성형단계 S20-8: 2차분쇄단계
S20-9: 1차추출단계 S20-10: 발효단계
S20-11: 2차추출단계 S20-12: 농축단계
Claims (3)
- 건고추를 원초투입기에 투입하여 에어 및 브러쉬 세척과정을 통해 이물질을 선별한 후, 건고추를 60 내지 80 메쉬로 분쇄하는 1차분쇄단계(S10);와,
1차 분쇄된 고추분말 88 내지 93 중량%에 배양근액 3 내지 5 중량%를 35 내지 40 ℃로 가열된 교반기에 투입하되, 정제수를 분무장치로 연속 분사하면서 배합하는 1차혼합단계(S20);와,
혼합된 고추분말을 분쇄하고 입자선별기를 통해 입도를 분류하되, 5 내지 10차례 반복 구성하여 110 내지 150 메쉬로 분쇄하는 2차분쇄단계(S30);와,
2차 분쇄된 고추분말을 50 내지 60 ℃의 열풍이 상부와 하부에서 양방향 공급되는 열풍건조기에 투입하여 3 내지 5시간 건조하여 수분함유율을 12%이내로 조절하는 건조단계(S40);와,
상기 건조된 고추분말을 금속성이물질검출기에 투입하여 이물질을 재검출하고, 3단 자외선 살균기를 통해 멸균하는 살균단계(S50);와,
습도 20 내지 35 %, 온도 15 내지 20 ℃로 유지된 저장탱크에 이송된 고추분말에 원료삼가루 2 내지 9 중량%를 혼입시켜 배합하는 2차혼합단계(S60);와,
상기 완성된 고춧가루를 밀폐가 유지된 상태에서 압축포장하는 포장단계(S70);로 구성되는 것을 특징으로 하는 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 1차혼합단계(S20)에서 배양근액은 천연의 산삼 또는 인삼을 원료삼으로 하여, 이물질을 제거한 후, 조직을 분리하는 분리단계(S20-1);와,
분리한 조직을 식물조직 배양처럼 무균실에서 살균하는 살균단계(S20-2);와,
살균한 원료삼을 배양액이 투입된 배양조에 접종하는 접종단계(S20-3);와,
접종된 원료삼을 15 내지 20℃의 실온에서 산소를 공급하면서 50 내지 70일간 배양하여 배양액을 제거한 후 수분이 6.5 내지 9.5 중량%가 되도록 원료삼배양근을 제조하는 배양단계(S20-4);와,
원료삼 배양근을 분쇄한 후, 측방향을 축으로 회전운동하는 원통형 망에 넣어 65 내지 70 ℃ 의 열기로 건조시키되, 상기 망 상부에 1차 분쇄된 전체 고추분말의 30 내지 50 중량%가 담긴 메쉬 재질의 트레이를 이격 배치하여 원료삼 배양근의 증발수증기가 고추분말에 흡착되게 하는 건조단계(S20-5);와,
건조된 원료삼배양근에 꿀을 투입하여 함께 90 내지 110 메쉬로 분쇄하는 1차분쇄단계(S20-6);와,
분쇄된 원료삼배양근에 함유된 이물질을 제거한 후, 수분함유율이 25 내지 35 중량%가 되도록 가습한 후 압출 성형하는 압출성형단계(S20-7);와,
압출성형된 원료삼배양근을 다시 수분함유율이 10 내지 12 중량%가 되도록 75 내지 85℃의 열기로 건조하여 100 내지 110 메쉬가 되도록 분쇄하는 2차분쇄단계(S20-8);와,
상기 분쇄된 원료삼배양근에 5 내지 10배의 정제수를 첨가하여 50 내지 60 ℃ 에서 10 내지 15 시간 추출하되, 2회 반복 추출하고 전, 후 추출과정 사이에 2 내지 3시간 실온냉각하는 1차추출단계(S20-9);와,
상기 추출된 원료삼배양근액에 고형분 35 내지 45 중량%으로 정제된 효소를 0.3 내지 0.6 중량%를 첨가하여 65 내지 80℃에서 6.5 내지 8시간 동안 발효시키는 발효단계(S20-10);와,
상기 1차 추출되고 남은 배양근 침전물에 5 내지 10배의 정제수를 첨가하여 80 내지 90 ℃에서 5 내지 10 시간 추출하여 수득한 상등액과 상기 발효된 원료삼배양근액을 혼합 및 여과하는 2차추출단계(S20-11);와,
2차 추출된 원료삼배양근액을 저온감압농축하여 수분함유율을 9 내지 15 중량%로 농축하는 농축단계(S20-12);로 구성되는 것을 특징으로 하는 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 2차혼합단계(S60)에서 첨가되는 원료삼 가루는 원료삼을 세척하고 증자한 후에 50 내지 80 메쉬로 절단하여 75 내지 85℃에서 2 내지 5 시간 동안 1차 건조한 후, 원료삼 분쇄물을 110 내지 150 메쉬의 분말형태로 가공한 후에 45 내지 60℃의 온도에서 열풍건조기로 15 내지 60 분간 건조하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인삼 및 산삼 고춧가루의 제조방법.
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