KR20190113215A

KR20190113215A - 새싹인삼의 저온 가공방법

Info

Publication number: KR20190113215A
Application number: KR1020180035598A
Authority: KR
Inventors: 신정혜; 강민정; 강재란; 조아로; 표민정
Original assignee: (재)남해마늘연구소
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-08
Also published as: KR102106692B1

Abstract

본 발명은 새싹인삼의 저온 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새싹인삼을 60℃ 이하에서 저온 가공하여 총 페놀화합물, 진세노사이드와 같은 유효성분의 함량이 높고, 항산화활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성이 향상된 새싹인삼의 저온 가공방법을 제안한다.
본 발명은 분쇄한 새싹인삼에 무게 대비 7~12배의 물을 가한 후 비스코자임 효소와 펑가밀 효소를 0.75:0.25의 부피 비율로 혼합한 것을 총 무게 대비 0.5~1.5% 가한 다음 45~55℃에서 20~28시간 분해 및 추출한 것을 특징으로 한 새싹인삼의 저온 가공방법을 제공한다.

Description

새싹인삼의 저온 가공방법{Low temperature manufacturing method of ginseng sprout}

본 발명은 새싹인삼의 저온 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새싹인삼을 60℃ 이하에서 저온 가공하여 총 페놀화합물, 진세노사이드와 같은 유효성분의 함량이 높고, 항산화활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성이 향상된 새싹인삼의 저온 가공방법을 제안한다.

인삼은 대부분 뿌리를 약용으로 이용하여 왔으나 최근 지상부인 인삼 잎이 뿌리보다 사포닌 함량이 더 많다는 사실이 알려지면서 인삼뿌리와 더불어 잎을 함께 섭취할 수 있는 새싹인삼은 새로운 작물로 소비자로부터 인기를 얻고 있다. 새싹인삼은 재배 기간이 짧아 인삼 잎이 부드럽고, 여리며 인삼 특유의 향과 맛, 성분을 함유하고 있어 녹즙, 생식, 샐러드, 요리 용으로 이용되고 있으며, 이를 가공하기 위한 방법도 다양하게 개발되고 있다.

새싹인삼이 기존의 인삼 대비 보다 저렴한 가격으로 화학농약의 잔류 걱정 없이 뿌리부터 잎까지 모두를 식용할 수 있는 장점이 있지만 수확 후에는 잎이 시들지 않도록 보존되어야 상품성을 유지할 수 있는 단점이 있다. 따라서 기존의 인삼이 뿌리를 건조 또는 홍삼으로 가공하여 저장성을 향상시킨데 반해 새싹인삼은 이와 같은 건조시 잎의 부스러짐 등으로 인해 상품성이 급격히 저하되는 단점이 있으므로 이를 개선하고, 기존의 인삼이 지니는 혈압조절, 동맥경화와 고지혈증 치료 등의 성인병 치료 및 예방효과와 신체 저항력 증진 기능과 같은 기능성이 유지 또는 강화되는 가공법의 개발이 필요한 실정이다.

기존의 새싹인삼과 관련한 특허에서는 LED를 이용한 새싹인삼의 재배방법이 주를 이루고 있으며, 새싹인삼을 이용한 가공품으로는 새싹인삼이 첨가된 김치, 분말차, 추출액이나 발효액을 이용한 피부미용 조성물의 제조, 새싹인삼을 이용한 액상 음료의 제조방법에 대한 것이 있다. 공개특허 10-2016-0007848 "새싹인삼을 이용한 기능성 음료 및 그의 제조 방법"에서는 새싹인삼을 온열 가공하여 추출한 즙액에 엿기름을 넣고 발효시킨 다음 침전물을 정제하고 살균하여 음료를 제조함으로써, 기존의 홍삼 음료보다 사포닌 함량이 많고 약리작용이 우수한 효능이 있으며 새싹인삼 본연의 맛과 향을 보유하면서 새싹인삼을 갈아먹는 것과는 또 다른 맛과 향이 나고 홍삼음료보다 부드러운 맛을 내는 음료를 제조하기 위한 방법을 개시하고 있다.

가장 용이한 가공법인 열수추출법은 제조시 고온에서 가열하여 새싹인삼 잎에서 유래하는 영양성분의 파괴가 많으며, 인삼에 비해 뿌리의 크기가 적고, 잎이 있어 건조시 감량이 많고, 상대적으로 추출 수율이 낮은 단점이 있다. 또한 단순 건조물의 경우 잎의 색이 황갈색으로 변화될 경우 상품성이 낮아지고, 단순 건조만으로는 새싹인삼의 성분에 변화가 없어 기능성의 강화를 기대하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 새싹인삼을 가공함에 있어 원물을 바로 사용하여 액상으로 제조할 경우에 추출공정과 건조시켜 사용할 경우 고온에 의한 성분의 손실은 줄이면서 가공시간을 단축하고, 기능성을 강화할 수 있는 새싹인삼의 저온 가공방법을 제조방법을 제안하고자 한다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 분쇄한 새싹인삼에 무게 대비 7~12배의 물을 가한 후 비스코자임 효소와 펑가밀 효소를 0.75:0.25의 부피 비율로 혼합한 것을 총 무게 대비 0.5~1.5% 가한 다음 45~55℃에서 20~28시간 분해 및 추출한 것을 특징으로 한 새싹인삼의 저온 가공방법을 제공한다.

상기 새싹인삼은 세절하여 유념처리한 후 한지에 2~4겹으로 포장한 후 40~60℃에서 2~4일간 숙성한 것이 바람직하다.

한편, 상기 유념처리는, 새싹인삼을 안치할 수 있는 밀착공간이 형성되고, 양 측벽에는 레일공이 형성된 박스; 상기 박스의 밀착공간 내에서 상기 레일공이 지지된 회전축을 매개로 롤링 가능하게 구비되어 바닥에 놓여지는 새싹인삼을 롤링 밀착하되, 표면에는 롤링 밀착시 발생되는 수분을 흡수하기 위한 교체가능한 부직포를 구비하는 밀착롤러; 상기 밀착롤러의 후단부에는 상기 회전축에 지지레버를 매개로 회전 가능한 상태로 연결되어 같은 방향으로 이동되되, 일측에는 상기 밀착롤러에 의해 밀착공간의 바닥면에 밀착된 잎을 이격시켜 수거를 편리하게 하기 위한 갈고리가 구비된 보조롤러; 및 상기 밀착룰러의 회전축을 회전가능한 상태로 축결합하여 신축작동에 의해 전후 이동시키는 실린더로 구성된 유념기를 이용한 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 저온 가공방법에 따라 새싹인삼을 가공할 경우 총 페놀화합물과 진세노사이드 등의 유효성분의 함량이 증가하며, 이들 성분의 증가와 더불어 항산화활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성과 같은 생리활성이 증가하는 효과가 있다.

또한, 60℃ 이하의 저온에서 최대 5일이내에 가공하므로 영양성분 및 유효성분의 손실이 적고, 경제적이라는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유념기의 사시도.
도 2, 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유념기의 사용상태도.

본 발명에서 제공하고자 하는 흑마늘 음료의 제조방법에 대해 이하 실시예 및 실험예를 통하여 더욱 상세히 설명하고자 한다. 실시예와 실험예는 본 발명의 요지를 설명하기 위한 것으로 이에 따라 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 새싹인삼의 저온 가공방법은 먼저, 새싹인삼 무게 대비 7~12배의 물을 가한 후 비스코자임 효소와 펑가밀 효소를 부피 대비 0.75:0.25의 비율로 혼합한 것을 총 무게 대비 0.5~1.5% 가한 다음 45~55℃에서 20~28시간 분해 및 추출하여 영양성분 및 유효성분의 손실이 적고, 수율과 기능성이 향상된 새싹인삼 추출물을 제조한다. 사용용도에 따라 효소반응을 정지시키고자 할 때는 90℃로 승온시켜 0.5~1시간 가열한 다음 여과한 여액을 사용한다.

본 발명에 따른 새싹인삼 저온 추출물은 항산화활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성이 증가되어 기능성이 향상된 특성을 가진다. 또한, 저온 추출 후 그대로 2차 가공품(음료, 농축액 등)을 제조하기 위해 직접 활용하거나 추가로 더 가열하여 사용할 수 있으며, 효소반응을 정지시켜 여과한 여액은 당류 등 타 소재와 혼합하여 직접 음료로 활용 할 수 있다.

새싹인삼이 함유하고 있는 유효성분의 추출율을 높이기 위해 효소분해에 앞서, 숙성공정을 추가할 수 있다. 숙성공정은 새싹인삼을 세척한 후 자연건조하여 수분을 제거하여 2~5 cm 이내의 길이로 세절하고, 세절한 새싹인삼을 부직포에 싸서 5분간 유념처리한 후 한지에 2~4겹으로 포장하여 40~60℃ 이하에서 숙성시키는 것이다. 상기 유념 처리를 5분 이상 수행할 경우 새싹인삼의 잎 조직이 과하게 손상되어 풋냄새가 잔류할 수 있고, 너무 짧을 경우 새싹인삼의 줄기부분이 부드럽게 되지 못하는 단점이 있어 5분 정도로 실시하는 것이 적합하다. 또한 한지로 너무 얇거나 두껍게 포장할 경우는 숙성기의 열로 인해 새싹인삼의 표면부와 내부에 온도 차이가 발생할 수 있고, 수분의 증발이 과하거나 부족하여 숙성 동안 충분한 성분간의 반응이 유도되지 못하는 단점이 있다.

또한 숙성 온도를 40℃ 미만으로 할 경우는 숙성 보다는 유념 처리에서 유입된 미생물로 인해 부패가 염려되며, 온도가 너무 높을 때는 갈변화 반응보다 건조가 우선 진행되어 유효성분의 함량을 충분히 증가시키지 못하는 단점이 있다. 숙성은 40℃에서는 3일, 60℃에서는 2일정도 숙성하는 것이 적합하다. 숙성 된 것을 저온에서 추출할 경우 보다 용이하게 유효성분의 함량이 높고, 항산화활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성이 증가된 추출물을 제조할 수 있다는 장점이 있다. 숙성된 새싹인삼은 추출하지 않고, 바로 분말화하여 직접 활용할 수도 있다.

상기 유념처리에서 별도의 유념기를 이용할 수도 있다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유념기의 사시도이고, 도 2, 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유념기의 사용상태도이다. 상기 유념기는 새싹인삼을 안치할 수 있는 밀착공간(12)이 형성되고, 양 측벽에는 레일공(14)이 형성된 박스(10); 상기 박스(10)의 밀착공간 내에서 상기 레일공(14)이 지지된 회전축(24)을 매개로 롤링 가능하게 구비되어 바닥에 놓여지는 새싹인삼을 롤링 밀착하되, 표면에는 롤링 밀착시 발생되는 수분을 흡수하기 위한 교체가능한 부직포(22)를 구비하는 밀착롤러(20); 상기 밀착롤러(20)의 후단부에는 상기 회전축(24)에 지지레버(32)를 매개로 회전 가능한 상태로 연결되어 같은 방향으로 이동되되, 일측에는 상기 밀착롤러(20)에 의해 밀착공간의 바닥면에 밀착된 새싹인삼을 이격시켜 수거를 편리하게 하기 위한 갈고리(34)가 구비된 보조롤러(30); 및 상기 밀착룰러(20)의 회전축(24)을 회전 가능한 상태로 축결합하여 신축작동에 의해 전후 이동시키는 실린더(40)로 구성된다. 이와 같이 구성된 유념기의 작동관계는 하기와 같다.

즉, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 유념시키고자 하는 새싹인삼을 박스(10)의 밀착공간(12)에 펼쳐서 넣고, 실린더(40)를 수축 작동시키게 되면 밀착롤러(20)는 회전 작동되면서 우측 방향으로 이동되는데, 이 밀착롤러(20)에 의해 새싹인삼이 밀착롤링되어 유념처리 되는 것이다. 이와 동시에, 보조롤러(30)에 구비된 갈고리(34)도 같은 방향으로 이동하면서 밀착롤링된 새싹인삼을 수거가 용이하도록 밀착공간(12)의 바닥면으로부터 이격시키는 것이다. 한편, 상기 보조롤러(30) 또한 회전 가능한 상태로 구비됨에 따라 이동 과정에서 자연스럽게 위치가 보정되면서 바닥면을 긁어 줄 수 있게 되는 것이다.

이렇게 유념기를 사용하여 새싹인삼을 유념시키면 유념이 일정하게 이루어져서 유효성분을 추출하기 용이하고, 밀착롤러에 부직포가 구비되어 있으므로 유념과정에서 발생되는 수분을 흡수할 수 있어 새싹인삼을 부직포로 싸야하는 어려움이 해소된다.

실시예 1) 새싹인삼 분해물의 제조를 위한 최적의 효소 선발

새싹인삼 효소 분해에 적합한 최적의 효소를 선정하기 위하여 상업적으로 널리 사용되는 효소 4종(viscozyme, celluclast, fungamyl, saczyme)을 시료로 하여 각각 분해를 진행하였다. 이 때 대조구는 효소를 가하지 않고 물을 가하여 동일한 조건에서 반응을 진행하였다. 세척하여 자연건조 한 다음 전체를 분쇄한 새싹인삼 20 g에 물 180 mL를 가하고, 효소를 총량에 대비 1%씩 첨가하여 50℃에서 24시간 효소분해 하였다. 분해 완료 후에는 90℃에서 30분간 가열하여 효소를 실활시킨 후 실험용 시료로 사용하였다.

실험예 1) 환원당 및 총 페놀화합물

환원당의 함량은 Dinitrosalicylic acid(DNS)법에 따라 증류수로 희석한 시료 액 1 mL를 취하여 DNS시약 3 mL을 가한 후 끓는 물에서 15분간 중탕 가열 한 다음 찬물에서 냉각하였다. 이것을 분광광도계(Libra S 35, Biochrom Ltd., Cambridge, England)로 570 nm에서 흡광도를 측정하여 Glucose (Sigma-Aldrich Co., St, Louis, MO, USA)을 표준물질로 한 검량곡선에 따라 정량하였다.

총 페놀화합물의 정량을 위하여 시료 추출 여액 1 mL에 Foline-Ciocalteau 시약 0.5 mL를 넣고 3분간 충분히 교반한 다음 10% Na₂CO₃ 용액을 0.5 mL 가하여 실온의 암실에서 1시간 정치한 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid (Sigma-Aldrich Co., St, Louis, MO, USA)를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선으로부터 총 페놀 화합물의 함량을 계산하여 산출하였다.

효소의 종류를 달리하여 제조한 새싹인삼 저온 추출물 중의 환원당 및 총 페놀화합물의 함량을 분석한 결과는 표 1과 같다.

효소의 종류를 달리하여 제조한 새싹인삼 저온 추출물의 환원당 및 총 페놀화합물 함량

효소종류	환원당 (g/100 g)	총 페놀화합물 (mg/100 g)
대조군	1.55±0.01^a	49.11±1.02^a
비스코자임	6.38±0.01^e	69.61±0.99^e
셀룰라스트	3.85±0.02^c	55.39±0.43^b
펑가밀	2.08±0.03^b	64.54±1.02^c
사코자임	4.32±0.03^d	67.76±0.42^d

^a~e동일 분석항목 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

환원당의 함량은 대조군 대비 효소를 이용하여 분해·추출한 모든 시료에서 통계적으로 더 높은 함량이었는데, 그 중 비스코자임으로 분해한 시료에서 가장 환원당의 함량이 높아 6.38 g/100 g이었다. 총 페놀화합물의 함량도 환원당과 유사한 경향으로 효소를 첨가하지 않고 동일시간 반응시킨 시료(대조군)에서는 49.11 mg/100 g으로 정량된 반면 효소분해 실험군들에서는 55.39~69.61 mg/100 g으로 대조군 대비 1.13~1.42배 더 높은 함량이었다.

실험예 2) 항산화활성 평가

새싹인삼 효소분해 액의 항산화활성은 DPPH와 ABTs 라디칼 소거활성을 통해 평가하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거활성은 DPPH에 대한 전자공여 활성으로 나타낸 것으로 보라색의 시약은 시료의 항산화 활성이 높을수록 탈색이 되는 원리를 이용한 Blois의 방법을 변형하여 에탄올로 1.5ㅧ10^-4M 농도가 되도록 조절한 DPPH 용액 100 μL와 시료 100 μL를 혼합한 다음 실온에서 20분간 반응시킨 후 분광광도계를 이용하여 525 nm에서 흡광도를 측정하여 시료 무첨가구에 대한 시료첨가구의 흡광도비로 계산하여 %로 나타내었다.

2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)(ABTS) 라디칼 소거능은 Re 등의 방법에 따라 7 mM ABTS 용액에 potassium persulfate를 2.4 mM이 되도록 용해시킨 다음 암실에서 12~16시간 동안 반응시킨 다음 415 nm에서 흡광도가 1.5가 되도록 증류수로 희석하였다. 이 용액 100 μL에 농도별 시료액을 100 μL를 가하여 실온에서 5분간 반응시킨 후 415 nm에서 흡광도를 측정하였으며, ABTS 라디칼 소거능은 시료첨가구와 무첨가구의 흡광도 비로 나타내었다.

새쌈인삼 저온 추출물의 농도를 달리하여 DPPH 라디칼 소거활성을 비교한 결과는 표 2와 같다. 시료의 농도가 증가함에 따라 활성도 증가하는 경향이었으나 효소를 첨가하지 않은 대조군과 비교할 때 100 mg/mL 농도에서 비스코자임과 사코자임 추출물만이 대조군과 동일한 수준의 활성을 나타내었으며, 여타 효소분해 추출물은 이들에 비해 활성이 유의적으로 낮았다.

효소의 종류를 달리하여 제조한 농도별 새싹인삼 저온 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성

효소종류	시료의 농도 (mg/mL)
효소종류	25	50	100
대조군	15.82±1.71^cA	19.90±2.05^bB	34.27±0.82^cC
비스코자임	18.61±2.20^cA	23.44±1.40^bB	34.39±2.20^cC
셀룰라스트	5.46±0.62^aA	11.77±1.61^aB	20.17±0.95^aB
펑가밀	11.18±2.73^bA	14.60±2.97^aA	30.74±0.74^bB
사코자임	15.09±1.47^cA	22.69±0.56^bB	35.99±1.66^cC

^a~e동일 시료농도 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

^A~C동일 효소 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

효소의 종류를 달리하여 제조한 새싹인삼 저온 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성을 평가한 결과 DPPH 라디칼 소거활성에 비해 2배 이상 더 높은 활성을 나타내었으며, 100 mg/mL 농도에서는 셀룰라스트 효소분해물을 제외한 모든 효소분해 추출물들의 활성이 대조군보다 더 높아 79.56~94.40%였다.

효소의 종류를 달리하여 제조한 농도별 새싹인삼 저온 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성

효소종류	시료의 농도 (mg/mL)
효소종류	25	50	100
대조군	37.13±3.39^aA	54.83±0.30^bB	74.63±0.37^bC
비스코자임	45.03±0.38^bA	60.27±0.42^cB	80.08±0.46^cC
셀룰라스트	38.26±0.01^aA	53.12±0.46^aB	71.70±0.31^aC
펑가밀	63.52±0.70^cA	80.89±1.22^dB	94.40±0.27^dC
사코자임	45.22±0.54^bA	60.98±0.43^cB	79.56±0.55^cC

이상의 분석 결과를 종합하여 보면 각각의 새싹인삼 효소분해 추출물 제조에 이용된 효소 중 환원당과 총 페놀화합물 함량 증가에는 비스코자임이 가장 우수하였고, DPPH 라디칼 소거활성은 비스코자임과 사코자임, ABTS 라디칼 소거활성은 펑가밀이 가장 우수하였다.

실시예 2) 새싹인삼 분해물의 제조를 위한 효소의 적정 혼합비율 설정

상기 실시예 1과 실험예의 결과로부터 상대적으로 효율이 높고, 유효성분의 함량이 높아지는 효소인 비스코자임(viscozyme) 및 펑가밀(fungamyl)을 이용하여 새싹인삼 효소분해물을 제조함에 있어 이들 효소의 단독 사용 또는 혼합 비율별 활성의 차이를 확인하고자 표 4와 같은 비율에 따라 효소를 혼합하여 분해를 실시하였다. 이때 효소분해 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 하였다.

비스코자임과 펑가밀 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 저온 분해 추출물의 시료 코드

효소명	시료코드
효소명	C	E-1	E-2	E-3	E-4	E-5
비스코자임	0	1	0.75	0.5	0.25	0
펑가밀	0	0	0.25	0.5	0.75	1

실험예 3) 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 분해물의 환원당 및 총 페놀화합물

비스코자임과 펑가밀 효소의 혼합비율을 달리하여 제조한 효소분해·추출물의 환원당 및 총 페놀화합물 함량을 분석한 결과는 표 5와 같다. 환원당의 함량은 비스코자임의 비율이 높을수록 더 높아 비스코자임 단독 처리된 E-1에서는 7.95 g/100 g 이던 것이 펑가밀의 혼합 비율이 높을수록 환원당의 함량은 감소하여 펑가밀 단독 처리군의 경우 2.16 g/100 g이었다. 총 페놀화합물의 함량은 대조군에 비해서는 효소분해 추출물들에서 유의적으로 높은 함량이었으나 환원당의 함량과는 상반된 경향을 보여 펑가밀의 첨가비율이 높을수록 그 함량이 더 높아 펑가밀 단독 첨가군인 E-5에서 84.59 mg/100 g으로 가장 높은 함량이었다.

비스코자임과 펑가밀 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 저온 분해 추출물의 환원당 및 총 페놀화합물 함량

시료코드	환원당 (g/100 g)	총 페놀화합물 (mg/100 g)
C	1.51±0.01^a	60.37±0.68^a
E-1	7.95±0.14^f	74.18±0.86^b
E-2	7.13±0.08^e	78.82±1.07^c
E-3	6.23±0.17^d	80.20±1.56^c
E-4	5.22±0.05^c	80.46±1.03^c
E-5	2.16±0.05^b	84.59±0.77^d

^a~f동일 분석항목 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

실험예 4) 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 분해물의 항산화활성

1차 선발된 효소 2종을 이용하여 새싹인삼 효소분해 추출물을 제조함에 있어 이들의 적정 혼합 비율을 설정하기 위하여 혼합 조건을 달리하여 적용한 후 얻어진 새싹인삼 효소분해 추출물의 항산화활성을 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 통해 평가한 결과는 각각 표 6 및 7과 같다.

비스코자임과 펑가밀 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 저온 분해 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성

시료코드	시료의 농도 (mg/mL)
시료코드	25	50	100
C	23.14±1.47^aA	32.53±1.18^bB	51.91±1.20^aC
E-1	30.48±1.73^cA	41.81±0.90^dB	60.35±0.81^dC
E-2	27.21±0.71^bA	40.68±1.85^cdB	58.19±1.33^cdC
E-3	27.87±1.96^bA	38.29±1.44^cB	55.75±2.40^bcB
E-4	26.38±0.23^bA	27.16±1.25^aA	53.09±0.75^abB
E-5	28.67±0.98^bA	39.77±0.84^cdB	58.01±1.90^cdC

^a~d동일 시료농도 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

^A~C동일 시료코드 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

효소분해 후 얻어진 추출물을 원액으로 하고, 여기에 물을 가해 2배, 4배 희석한 다음 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과 4배 희석액은 23.14~30.48%, 2배 희석액은 27.15~41.81%의 활성을 나타내었다. 원액은 대조군이 51.91%로 가장 활성이 낮았고, 효소분해 추출물들은 53.09~60.35%의 활성을 나타내었는데, 비스코자임 단독 첨가군의 활성이 가장 높았고, 여타 시료 간에는 통계적인 유의차가 없었다.

새싹인삼 저온 분해 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성을 비교한 결과(표 7) 가장 농도가 높은 추출원액의 경우 대조군은 90.17%였고, 효소분해 추출물들의 활성은 95.46~98.08%로 유의적으로 더 높았으나 서로 간에 통계적인 유의차는 없었다. 효소분해 추출액을 희석하였을 때는 비스코자임이나 펑가밀을 단독으로 사용하였을 때 활성이 높았으며, 이들의 혼합 비율을 달리하였을 때는 비스코자임의 혼합 비율이 더 높을수록 활성이 더 높았다.

비스코자임과 펑가밀 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 저온 분해 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성

시료코드	시료의 농도 (mg/mL)
시료코드	25	50	100
C	48.94±2.02^aA	70.40±3.50^aB	90.17±3.54^aC
E-1	60.72±2.43^dA	82.27±0.71^dB	98.08±0.37^bC
E-2	55.73±1.85^bA	79.29±1.22^cdB	97.75±0.74^bC
E-3	56.63±1.58^bcA	75.37±3.63^bcB	97.48±0.77^bC
E-4	51.69±2.10^aA	73.97±1.05^abB	95.46±0.41^bC
E-5	60.20±2.24^cdA	82.39±2.02^dB	97.95±0.55^bC

실험예 5) 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 분해물의 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성

새싹인삼 효소분해물의 콜레스테롤 흡착활성은 대조군 대비 펑가밀 단독 분해물만이 유의적으로 활성이 높았고, 여타 시료들의 활성은 11.89~16.34%로 대조군대비 활성은 50% 수준이었다(표 9).

Angiotensin I은 angiotensin converting enzyme(ACE)에 의해 angiotensin II로 전환되며, 이 angiotensin II는 혈압상승의 원인이 된다. ACE 저해는 angiotensin II로 전환되는 것을 차단시켜 혈압 상승을 막아주므로 그 활성의 정도는 고혈압 예방 활성을 확인할 수 있는 간접 인자가 된다. 새싹인삼 효소분해 추출물들의 ACE 저해활성(표 8)은 비스코자임 단독 첨가 분해 추출물이 40.68%로 가장 높았고, 다음으로 비스코자임을 50% 이상의 비율로 혼합한 복합효소 분해물의 활성이 유의적으로 높았다.

비스코자임과 펑가밀 효소의 혼합 비율을 달리한 새싹인삼 저온 분해 추출물의 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성

시료코드	콜레스테롤 흡착활성 (%)	ACE 저해활성 (%)
C	32.50±0.63^c	30.43±1.39^a
E-1	11.89±0.27^a	40.68±2.56^c
E-2	14.21±1.50^ab	35.35±0.99^b
E-3	16.34±1.59^b	35.46±2.83^b
E-4	13.93±1.14^a	30.19±1.99^a
E-5	37.23±1.82^d	28.14±0.57^a

^a~d동일 분석항목 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

실험된 시료의 농도는 100 mg/mL 임.

ACE 저해활성 측정의 양성대조군인 captopril의 활성은 0.5 μg/mL 농도에서 83.48±0.90% 였음.

이상의 결과를 종합하여 볼 때 비스코자임이나 펑가밀을 단독으로 사용하기 보다는 적정 비율로 혼합할 때 고른 활성을 나타내었으므로 비수코자임과 펑가밀을 0.75 : 0.25의 비율로 혼합하는 것이 가장 적절할 것으로 판단된다.

실시예 3) 새싹인삼 효소분해물 제조를 위한 효소 적정 첨가량과 분해 시간 설정

상기 실시예 2의 결과를 종합할 때 비스코자임과 펑가밀을 0.75 : 0.25의 비로 혼합한 E-2 조건의 효소가 가장 활성이 우수하였으므로 이를 최종 새싹인삼 효소 분해를 위한 효소로 결정하고 이 혼합 효소를 사용하여 효소분해물을 제조함에 있어 적정 효소의 사용량과 분해시간을 설정하기 위하여 분쇄한 새싹인삼에 물을 가하여 10배가 되도록 한 후 이 전체 부피에 대해 혼합효소를 0.5, 1.0, 1.5 및 2%씩 각각 첨가하였다. 각각의 반응물은 효소반응의 최적 온도인 50℃에 보관하면서 0, 3, 6, 12, 18 및 24시간에 각각 시료를 취하여 효소반응을 정지 시킨 후 여과지로 여과한 여액을 시료로 하여 이화학적 특성 분석에 사용하였다.

실험예 6) 효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 가용성 고형분

자동굴절계를 이용하여 효소의 첨가비율과 반응시간을 달리한 새싹인삼 효소분해물의 가용성 고형분 함량을 측정한 결과는 표 9와 같다. 반응시간이 길어질수록, 효소의 첨가 비율이 증가할수록 가용성 고형분은 증가하여 효소를 0.5% 첨가하고 12시간 반응시켰을 때 가용성 고형분은 1.2°brix였으나 효소를 2.0% 첨가하고, 동일시간 반응시켰을 때 가용성 고형분은 2.1°brix로 증가하였다. 효소의 첨가 비율이 낮을 경우는 반응시간이 길어질수록 가용성고형분이 증가하는 경향을 보이지만 일정 시간 이후에는 다시 가용성 고형분이 감소하였다. 즉, 효소를 1.0% 첨가하였을 때는 18시간 반응 후 가용성 고형분이 가장 높고, 이후 감소하였으며, 2.0% 첨가 하였을 때는 반응 12시간 이후부터 가용성 고형분은 감소하는 경향이었다.

효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 가용성 고형분(°brix)

반응시간 (시간)	효소의 첨가 비율 (%)
반응시간 (시간)	0.5	1.0	1.5	2.0
0	1.1±0.0	1.4±0.0	1.7±0.0	1.9±0.0
3	1.1±0.0	1.4±0.0	1.7±0.0	2.0±0.0
6	1.2±0.0	1.5±0.0	1.6±0.0	2.1±0.0
12	1.2±0.0	1.5±0.0	1.8±0.0	2.1±0.0
18	1.1±0.0	1.5±0.0	1.9±0.0	1.8±0.0
24	1.2±0.0	1.3±0.0	1.9±0.0	1.6±0.0

실험예 7) 효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 환원당

환원당의 함량도 가용성 고형분과 유사한 경향으로 효소의 첨가 비율이 낮을 때는 반응시간이 영향을 미치지 못하였으나 1.0% 이상 첨가하였을 때는 반응 12~18시간에 환원당 함량이 최고로 높았고, 효소의 첨가 비율이 높을수록 함량도 더 높았다.

효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 환원당(g/100 g)

반응시간 (시간)	효소의 첨가 비율 (%)
반응시간 (시간)	0.5	1.0	1.5	2.0
0	3.12±0.02^aA	4.70±0.05^aB	6.08±0.08^aC	7.08±0.06^bD
3	4.09±0.04^bA	5.26±0.07^bB	6.76±0.13^bC	7.97±0.07^cD
6	4.21±0.18^bA	5.62±0.11^cB	6.15±0.07^aC	8.09±0.04^dD
12	4.64±0.05^cA	5.86±0.05^dB	7.17±0.11^cC	8.32±0.05^eD
18	4.16±0.02^bA	5.97±0.04^dB	7.48±0.03^dD	6.99±0.03^bC
24	4.77±0.08^cA	5.19±0.02^bB	7.55±0.08^dD	6.36±0.08^aC

^a~e동일 효소 첨가 비율 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

^A~D동일 반응시간 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

실험예 8) 효소 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 총 페놀화합물

효소의 첨가비율을 0.5~2.0%로 달리하고, 각각을 효소분해하면서 반응시간에 따른 총 페놀화합물의 함량을 분석한 결과는 표 11과 같다. 모든 시료의 총 페놀화합물 함량은 반응시간 대비 함량이 더 증가하였으며, 효소의 첨가비율이 높을수록 그 함량이 더 높은 경향이었다. 효소를 0.5% 첨가하였을 때는 반응 24시간에 가장 총 페놀화합물의 함량이 높았으며, 효소 1.0% 첨가군은 반응 18시간에 71.48 g/100 g, 2.0% 첨가군은 반응 12시간에 88.36 g/100 g으로 가장 함량이 높았다. 효소 1.5% 첨가군은 반응시간이 경과할수록 총 페놀화합물의 함량도 증가하여 반응 24시간에 84.28 g/100 g으로 가장 함량이 높았다.

효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 총 페놀화합물 함량(g/100 g)

반응시간 (시간)	효소의 첨가 비율 (%)
반응시간 (시간)	0.5	1.0	1.5	2.0
0	50.35±0.58^aA	53.46±0.36^aB	58.95±0.15^aC	62.68±1.23^aD
3	58.57±0.87^bA	64.29±0.47^bB	72.09±0.27^bC	80.07±0.52^cD
6	61.79±0.65^cA	69.12±0.51^dB	74.01±0.41^cC	84.63±0.70^dD
12	61.18±0.55^cA	70.07±0.45^eB	80.22±0.62^dC	88.36±0.31^eD
18	58.26±0.51^bA	71.48±0.40^fB	82.65±1.17^eD	80.39±1.50^cC
24	66.10±0.80^dA	67.68±0.80^cA	84.28±1.14^fC	75.86±0.58^bB

실험예 9) 효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 조사포닌 함량

상기 실험예 5~7의 실험결과 가용성 고형분, 환원당 및 총 페놀화합물의 함량이 더 높은 효소 1.5% 및 2.0% 첨가 분해 추출물의 조사포닌 함량을 분석한 결과는 표 12와 같다. 효소 1.5% 첨가 분해 추출물의 경우 조사포닌의 함량은 반응시간에 따른 유의적인 차이가 없었으며, 효소 2.0% 첨가 분해 추출물은 1.5% 첨가 시료에 비해 조사포닌의 함량이 더 높으며, 반은 12~18시간에 조사포닌 함량이 가장 높았다.

효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 조사포닌 함량(mg/g)

반응시간 (시간)	효소의 첨가 비율 (%)
반응시간 (시간)	1.5	2.0
0	0.14±0.01^a	0.17±0.01^c*
3	0.13±0.01^a	0.14±0.01^ab*
6	0.12±0.02^a	0.13±0.02^a
12	0.14±0.01^a	0.17±0.01^c*
18	0.14±0.01^a	0.17±0.02^c*
24	0.14±0.00^a	0.16±0.01^bc*

^a~c동일 효소 첨가 비율 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

^*동일 반응시간 내에서 p<0.05 수준에서 Student's T range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

실험예 10) 효소의 첨가량과 분해시간을 달리한 새싹인삼 분해물의 진세노사이드

건강기능식품 공전에 따르면 인삼 제품의 기능성 성분 함량은 진세노사이드 Rg1과 Rb1을 합하여 0.8~34 mg/g 함유하고 있어야 한다고 명시되어 있는데 이를 기준으로 볼 때 인삼의 주요 지표성분은 Rg1과 Rb1이며, 이들의 함량이 지표성분으로 명시되어 있으므로 상대적으로 이들 성분의 함량이 높아지는 조건을 확인하고자 하였다. 효소 1.5% 및 2.0%를 각각 첨가하여 새싹인삼 효소분해 추출물을 제조하면서 반응시간에 따른 진세노사이드의 함량을 분석한 결과는 각각 표 13 및 14와 같다.

혼합 효소를 1.5% 첨가한 새싹인삼 분해물의 반응시간에 따른 진세노사이드 함량(mg/100 g)

Ginsenoside	반응시간 (시간)
Ginsenoside	0	3	6	12	18	24
Rb1	7.98±1.88^c	5.69±0.63^b	5.15±1.14^b	3.13±0.36^a	-	-
Rb2	-	2.19±0.35^b	1.82±0.09^a	-	-	-
Rd	3.21±0.16^a	5.36±1.07^ab	6.70±3.46^b	4.90±0.60^ab	3.52±0.38^a	5.24±0.54^ab
Re	170.41±2.19^c	164.99±3.29^b	147.48±2.70^a	166.57±0.66^b	163.81±1.13^b	173.75±1.72^c
Rf	6.37±0.29^c	4.29±0.29^b	2.20±0.44^a	-	-	-
Rg1	77.43±2.47^ab	83.84±4.51^c	74.34±1.65^a	86.23±2.28^cd	90.01±1.25^d	82.65±4.72^bc
Rg2	17.04±0.85^d	16.85±0.38^cd	14.75±0.40^a	16.16±0.34^bc	15.39±0.18^ab	16.31±0.17^cd
Rh1	4.45±1.87^a	5.89±2.30^a	6.17±2.04^ab	9.84±2.82^b	8.07±1.06^ab	9.80±1.57^b
Rh2	0.68±0.15^a	0.53±0.02^a	0.57±0.09^a	0.64±0.05^a	0.90±0.08^b	-
Total	287.57±1.4^c	289.63±1.42^c	259.18±1.33^a	287.47±1.01^c	281.7±0.68^b	287.75±1.74^c

^a~d동일 진세노사이드 내에서 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

혼합 효소를 2.0% 첨가한 새싹인삼 분해물의 반응시간에 따른 진세노사이드 함량(mg/100 g)

Ginsenoside	반응시간 (시간)
Ginsenoside	0	3	6	12	18	24
Rb1	7.46±1.76^b	7.63±2.73^b	5.48±1.74^a	-	-	-
Rb2	-	2.04±0.21^a	2.07±0.03^a	-	-	-
Rd	2.27±0.27^a	4.46±0.56^c	5.04±0.48^c	4.31±0.59^bc	2.73±0.80^a	3.31±0.72^ab
Re	163.48±0.89^c	162.06±3.91^c	162.12±0.96^c	159.00±1.03^c	114.63±2.83^a	125.40±5.06^b
Rf	5.66±0.19^c	3.41±0.28^b	2.32±0.92^a	-	-	-
Rg1	73.70±1.24^b	108.17±10.71^d	86.25±1.56^c	90.08±0.93^c	67.82±1.51^ab	64.52±2.19^a
Rg2	16.51±1.01^b	16.43±1.24^b	16.54±0.50^b	15.26±0.37^b	10.00±0.29^a	11.06±0.07^a
Rh1	2.16±0.41^a	6.90±1.85^bc	7.40±1.53^bc	8.61±2.87^c	5.46±0.32^b	7.80±0.59^bc
Rh2	0.61±0.15^a	0.48±0.04^a	0.64±0.24^a	0.63±0.16^a	-	-
Total	271.85±0.74^c	311.58±2.4^d	287.86±0.88^c	277.89±0.99^c	200.64±1.15^a	212.09±1.72^b

효소 1.5% 첨가 새싹인삼 효소분해 추출물의 경우 총 진세노사이드의 함량은 반응 12시간 이후부터는 유의적인 차이가 없었으며, 반응 전에 비해서도 차이가 없었다. 반면 효소 2.0% 첨가 효소분해 추출물은 반응 18시간 이후부터는 진세노사이의 총량이 유의적으로 감소하였다. 인삼 제품의 지표물질이 되는 Rg1과 Rb1의 합은 효소 1.5% 첨가군의 경우 반응 전 85.41 mg/100 g이던 것이 반응 24시간 후에는 Rb1이 분해되어 82.65 mg/100 g이었다. 효소 2.0% 첨가군은 반응 3시간까지는 Rb1의 함량에는 유의적인 차이가 없었고, 반응 3시간 이후부터 Rg1의 함량이 증가하여 두 성분의 합은 반응 3시간에 115.8 mg/100 g으로 가장 높았고, Rb1은 12시간 후부터는 분해되어 검출되지 않았다.

이상의 결과로부터 새싹인삼을 원료로 하여 액상으로 소재화하기 위한 추출물을 제조함에 있어 유효성분이 되는 총 페놀화합물과 진세노사이의 함량을 높이며, 항산화활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해 활성을 통해 체내 심혈관계 질환의 위험도를 낮추는 기능성을 나타낼 수 있도록 기능성을 강화하기 위한 조건을 설정하였다. 고온 보다는 영양성분과 유효성분의 파괴를 방지하기 위하여 50±10℃의 저온에서 추출하는 것이 적당하다.

또한 단순 가열 추출에 비해 유효성분의 용출을 용이하게 하기 위해서는 효소를 적용하여 효소분해 하면서 추출하는 것이 더 적합하다. 적합한 효소는 비스코자임과 펑가밀이며, 이들은 단독 사용 할 경우보다 0.75:0.25의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 더 적합하다. 효소의 적용시 첨가 농도가 낮으면 반응 시간을 충분히 길게 하여도 유효성분이나 고형분 함량이 증가하지 않는 단점이 있고, 다량을 적용할 경우 반응시간은 단축시킬 수 있는 장점이 있으나 효소의 다량 사용에는 비용이 수반되므로 경제성을 고려하면 2.0% 이하로 적용하는 것이 적합하다. 효소는 분쇄한 새싹인삼과 추출을 위한 물의 혼합물에 대한 총 부피 대비 1.0~2.0%를 첨가하는 것이 적합하며, 보다 바람직하게는 1.5%를 첨가하는 것이 적합하다. 이 때 반응시간은 1.5% 이하로 효소를 첨가할 경우는 20~28시간, 바람직하게는 24시간 반응시키는 것이 적합하며, 효소 2.0% 적용시는 8~12시간 정도 반응시키는 것이 적합하다.

이렇게 제조된 새싹인삼 효소분해물은 90℃에서 30분 이상 가열하여 효소를 실활시킨 후 여과하여 단독 또는 부재료를 혼합하여 음료로 사용 가능하며, 술, 식초 등 2차 가공품을 만드는 부재료로도 첨가가 가능하다. 또한, 가공 공정에 따라 효소를 실활시키지 않고, 다른 부재료와 혼합함으로써 효소분해 효과를 일정기간 유지토록 하면서 적용할 수 있다.

실시예 4) 분말 및 추출물 제조용 숙성 새싹인삼의 제조조건 설정

상기 실시예 1~3에서는 새싹인삼을 저온에서 추출하여 액상으로 가공함에 있어 유효성분의 함량을 높이고, 생리활성을 강화하기 위한 가공 조건을 제시하였으며, 본 실시예 4에서는 숙성을 통해 고상으로 새싹인삼을 가공하기 위한 조건을 제안함으로써 새싹인삼의 가공범위를 확대하고자 한다.

흐르는 물에서 충분히 세척한 새싹인삼을 3시간 정도 풍건하여 수분을 제거한 다음 길이 2~3 cm 정도로 절단하여 부직포에 가볍게 싸서 5분간 유념 처리하였다. 유념 처리된 새싹인삼은 한지에 3겹으로 포장하여 40℃와 60℃ 숙성기에서 각각을 숙성하였다. 숙성 12시간(0.5일), 1, 2, 3일에 각각 시료를 취하여 전체를 분쇄한 후 실험용 시료로 사용하였으며, 활성검증을 위한 추출물은 시료 무게 대비 10배의 물을 가하여 3시간 동안 40±5℃에서 sonication 추출한 다음 여과지로 여과한 여액을 사용하였다.

실험예 11) 가용성 고형분 및 조사포닌 함량

숙성 온도를 달리한 새싹 인삼 추출물의 가용성 고형분과 조사포닌 함량을 분석한 결과는 표 15와 같다.

온도를 달리하여 숙성한 새싹인삼의 가용성 고형분과 조사포닌 함량 변화

숙성온도 (℃)	숙성기간 (일)	가용성고형분 (°brix)	조사포닌 (%)
40	0.5	0.98±0.01^a*	2.10±0.04^a
	1	1.15±0.01^b	2.72±0.11^c
	2	1.90±0.01^c	2.31±0.04^b
	3	3.77±0.01^e*	6.86±0.18^d
	4	3.02±0.01^d*	9.78±0.22^e*
60	0.5	0.93±0.01^a	1.91±0.14^a
	1	2.07±0.01^c*	4.04±0.03^b*
	2	3.33±0.01^e*	6.07±0.05^c*
	3	2.09±0.01^d	8.57±0.19^d*
	4	1.56±0.01^b	8.39±0.11^d

^a-e동일 숙성온도에서 숙성한 시료 간에 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

*동일 숙성 기간의 시료 간에 p<0.05 수준에서 Students T test에 의해 유의성 검증 한 결과 차이가 있음을 나타냄

숙성 온도에 따라 가용성 고형분의 변화는 서로 상이한 경향을 보였는데, 저온 숙성 새싹 인삼은 숙성 3일까지는 가용성 고형분 함량이 증가하여 3.77°brix로 최고치를 보인 후 숙성 4일에는 3.02°brix로 감소하였다. 60℃ 숙성 새싹 인삼은 숙성 12시간에 비해 숙성 24시간에 가용성 고형분이 약 2.2배 증가하여 2.07°brix였고, 숙성 2일에 3.33°brix로 가장 높았으며, 그 이후부터는 숙성 기간의 경과와 더불어 가용성 고형분은 오히려 감소하였다.

조사포닌의 함량은 저온 숙성 새싹 인삼의 경우 숙성 초기 2.10% 이던 것이 숙성 2일에는 2.31%로 증가폭이 크지 않았으나 숙성 3일과 4일에는 각각 6.86%와 9.78%로 급격히 증가하였다. 60℃에서 숙성시킨 새싹 인삼의 조사포닌 함량은 숙성 3일까지는 지속적으로 증가하는 경향을 보여 숙성 12시간에 1.91% 이던 것이 숙성 3일에는 8.57%로 약 4.5배 증가하였으며, 숙성 4일에는 유의적인 차이가 없었다.

실험예 12) 총 페놀화합물 함량

40℃와 60℃로 숙성 온도를 달리하여 4일간 숙성시킨 새싹 인삼의 총 페놀화합물 함량을 분석한 결과는 표 16과 같다.

총 페놀화합물의 함량은 40℃보다는 60℃에서 숙성한 새싹인삼에서 유의적으로 높았으며, 그 함량도 더 높았다. 40℃ 숙성 새싹인삼의 총 페놀화합물 함량은 숙성 기간의 경과와 더불어 지속적으로 증가하는 경향이었는데, 숙성 12시간에 118.5 mg GAE /100 g이던 것이 숙성 4일에는 341.3 mg GAE /100 g로 약 2.9배 더 증가하였다. 60℃에서 숙성한 새싹 인삼의 경우 숙성 3일까지는 지속적으로 총 페놀화합물이 함량이 증가하여 431.5 mg GAE /100 g로 최고치를 보인 이후 숙성 4일에는 396.2 mg GAE /100 g로 유의적으로 감소하였다. 숙성 기간 동안 열에 의해 페놀화합물들의 유리가 용이해짐에 따라 숙성 기간의 경과와 더불어 그 함량이 증가한 것으로 생각된다.

온도를 달리하여 숙성한 새싹인삼의 총 페놀화합물 함량 변화

숙성 기간(일)	숙성 온도 (℃)
숙성 기간(일)	40	60
0.5	118.5±0.5^a	123.5±0.1^a*
1	143.3±0.4^b	177.7±0.1^b*
2	170.6±0.3^c	366.0±1.4^c*
3	258.3±0.4^d	431.5±2.4^e*
4	341.3±0.6^e	396.2±0.9^d*

실험예 13) 진세노사이드 함량

표 17에 나타낸 바와 같이 숙성을 거치지 않은 새싹인삼의 진세노사이드 총량은 34.11 mg/kg 이었으며, 이 중 Re의 함량이 18.62 mg/kg으로 가장 높아 전체 진세노사이드의 54.6%를 차지하였으며, 다음으로 Rg1의 함량이 6.38 mg/kg으로 높았고, 여타 진세노사이드의 함량은 2 mg/kg 미만이었다.

숙성을 거치면서 진세노사이드의 함량은 증가하는 경향이었는데, 숙성 12 시간을 기준으로 볼 때 총량은 40℃ 숙성 새싹인삼에서는 38.28 mg/kg이었으며, 60℃ 숙성시에는 44.50 mg/kg으로 숙성 온도가 높을 때 그 함량의 증가폭이 더 컸다. 40℃ 숙성 새싹인삼의 경우 지속적으로 진세노사이드 총량이 증가하여 숙성 4일에는 201.56 mg/kg이었다. 반면 60℃ 숙성 새싹인삼에서 진세노사이드 총량은 숙성 3일에 199.50 mg/kg으로 최고치를 보인 후 숙성 4일에는 191.82 mg/kg으로 감소하였다.

진세노사이드 중 Re, Rg1, Rb1의 순으로 그 함량이 높았는데, 이들은 숙성 12시간에 비해 숙성 4일에 약 2.5~6.0배 정도 그 함량이 증가하였다. 또한 대부분의 진세노사이드가 숙성 12시간에는 60℃ 숙성 새싹인삼에서 더 높았으나 그 증가폭은 40℃ 새싹인삼에서 더 높았다. 즉, Rg3의 경우 40℃ 숙성 새싹인삼에서는 숙성 12시간에 1.01 mg/kg 이던 것이 숙성 4일에는 약 7.6배 증가하여 7.64 mg/kg이었고, 60℃ 숙성 새싹인삼에서는 1.23 mg/kg 이던 것이 약 3.6배 더 증가하여 숙성 4일에는 4.47 mg/kg 이었다.

온도를 달리하여 숙성한 새싹인삼의 진세노사이드 함량 변화(mg/kg)

숙성온도
(℃)

숙성
기간
(일)

Re

Rg1

Rf

Rb1

Rg2

Rh1

Rb2

Rd

Rg3

Rh2

Total

무처리
새싹인삼

18.62±2.25

6.38±0.58

1.08±0.08

1.92±0.42

1.76±
0.21

0.79±0.44

0.64±0.22

0.58±0.21

0.93±0.08

1.41±0.25

34.11±4.75

40

0.5

19.67±0.95^a

7.88±0.00^a

1.23±0.08^a

3.36±0.35^a*

1.73±0.11^a

1.05±0.93^a

0.99±0.23^a

0.82±0.12^a

1.01±0.65^a

0.54±0.07^a

38.28±3.50^a

1

26.34±0.26^b*

11.74±1.26^a

1.69±0.05^a

5.09±0.87^b*

2.97±0.20^b

2.27±0.14^ab*

1.58±0.17^a*

1.48±0.19^ab

1.08±0.74^a

1.54±0.10^b

55.76±3.98^b*

2

38.02±2.42^c*

19.28±2.59^b

2.53±0.40^b*

8.20±0.86^c*

3.73±0.57^b*

3.79±0.36^b*

2.85±0.32^b*

2.62±0.51^b*

1.42±0.94^a

1.21±0.31^bc*

83.65±9.29^c*

3

73.68±0.59^d

22.49±7.84^b

5.20±0.47^c

12.87±0.46^d*

8.25±0.71^c*

8.80±1.46^c

6.05±0.08^c*

5.10±0.50^c*

4.94±0.36^b*

1.72±0.17^c*

149.11± 12.64^d*

4

101.87±1.34^e

24.5±
0.99^b*

6.61±0.30^d

19.72±1.10^e

10.51±0.97^d

10.88±1.45^d

10.05±1.09^d

7.92±1.30^d

7.64±0.75^c

1.86±0.20^c

201.56±9.48^e

60

0.5

20.23±2.71^a

8.87±0.87^a

1.76±0.38^a

4.24±0.29^a*

2.18±0.40^a

2.22±0.82^a

1.83±0.54^a

1.40±0.47^a

1.23±0.53^a

0.55±0.16^a

44.50±7.18^a

1

41.93±0.83^b*

17.18±2.86^b

3.11±0.65^b

9.68±0.80^b*

4.83±0.97^b

5.20±0.45^b*

3.18±0.37^b*

2.95±0.86^a

2.15±0.61^a

0.99±0.28^b

91.21±8.68^b*

2

80.74±1.41^c*

21.08±1.38^bc

5.79±0.47^c*

23.34± 0.73^c*

10.09± 0.78^c*

10.18± 0.05^c*

8.67±0.01^c*

9.09±0.16^b*

1.15±0.68^a

2.23±0.15^d*

172.37± 5.82^c*

3

96.56±9.23^d

26.9±
7.04^c

6.56±0.90^c

22.56± 0.93^c*

11.06± 0.79^c*

11.81± 0.32^d

10.16± 0.47^d*

10.58± 0.80^b*

1.01±0.54^a*

2.30±0.26^d*

199.50± 21.29^cd*

4

87.28±4.35^c

22.00±1.02^bc*

6.05±0.41^c

25.39± 3.02^c

10.30± 0.95^c

13.60± 0.05^e

11.49± 0.90^e

9.68±1.69^b

4.47±1.53^b

1.56±0.22^c

191.82± 14.13^d

실험예 14) 항산화 활성

숙성된 새싹인삼 추출물의 항산화활성을 측정하기 위하여 방향족 화합물 및 방향족 아민류에 의해 환원되어 자색이 탈색되는 정도를 통해 항산화활성을 측정하는 방법인 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과는 표 18과 같다. 숙성 기간의 경과와 더불어 점차 증가하는 경향을 보이면서 숙성 3일에 40℃와 60℃ 숙성 시료에서 각각 24.41%와 27.18%로 가장 활성이 높았으며, 숙성 4일에는 활성이 오히려 감소하였다.

ABTS 라디칼 소거활성에서도 유사한 경향으로 동일하여 40℃ 숙성 새싹인삼은 숙성 3일에 88.58%로 활성이 가장 높았고, 60℃ 숙성 새싹인삼은 숙성 2일에 89.98%로 가장 활성이 높았는데, 그 이후에는 활성이 유의적으로 감소하였다.

온도를 달리하여 숙성한 새싹인삼의 항산화활성(%)

숙성온도 (℃)	숙성기간 (일)	라디칼 소거활성
숙성온도 (℃)	숙성기간 (일)	DPPH	ABTS
40	0.5	13.65±0.54^a	25.79±1.33^b*
	1	19.86±1.17^b	24.01±0.46^a
	2	20.90±1.88^bc	71.11±1.09^d
	3	24.71±1.05^c	88.58±0.43^e*
	4	22.59±2.18^d	60.96±0.63^c*
60	0.5	18.82±0.65^a	20.13±0.44^a*
	1	21.29±0.98^b	47.04±0.60^b*
	2	26.36±2.34^d	89.98±0.98^e*
	3	27.18±1.23^d*	81.60±0.35^d
	4	23.80±0.54^c	54.40±0.56^c

실험된 시료의 농도는 10 mg/mL였음

실험예 15) 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해능

숙성 온도를 달리한 새싹인삼의 콜레스테롤 흡착활성과 ACE 저해활성을 측정한 결과는 표 21과 같다. 40℃에서 숙성한 새싹인삼의 경우 숙성 2일에 콜레스테롤 흡착활성이 22.70%로 증가한 후 숙성 3일까지는 유의적인 차이가 없었으나 숙성 4일에는 17.36%로 활성이 낮아졌다. 반면 60℃에서 숙성한 새싹인삼의 경우 숙성기간의 경과와 더불어 지속적으로 콜레스테롤 흡착활성이 증가하여 숙성 4일에 27.71%였다.

ACE 저해활성은 40℃ 숙성 새싹인삼의 경우 숙성 2일까지는 활성이 58.03~60.47%의 범위였는데 숙성 3일에 큰 폭으로 활성이 증가하여 82.56%였고, 숙성 4일에는 59.86%로 활성이 감소하였다. 60℃ 숙성 새싹인삼의 경우 숙성 1일에 활성이 72.80%로 숙성 12시간에 비해 활성이 약 1.3배 증가한 후 숙성 2일에 83.67%로 가장 활성이 높았고, 숙성 3일에 58.18%로 감소한 이후에는 유의적인 변화가 없었다.

온도를 달리하여 숙성한 새싹인삼의 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성 (%)

숙성온도 (℃)	숙성기간 (일)	콜레스테롤 흡착활성	ACE 저해활성
40	0.5	14.64±0.26^a*	58.03±1.85^a*
	1	19.95±0.24^c*	60.09±0.11^b
	2	22.70±0.75^d*	60.47±0.40^b
	3	23.37±3.03^d	82.56±0.23^c*
	4	17.36±0.27^b	59.86±0.70^b*
60	0.5	11.39±0.86^a	55.09±1.28^a
	1	15.82±0.86^b	72.80±0.64^c*
	2	17.11±2.34^b	83.67±0.11^d*
	3	21.01±0.84^c	58.18±0.65^b
	4	27.71±1.48^d*	57.57±0.65^b

실험된 시료의 농도는 100 mg/mL였음

이상의 실시예 4의 결과를 종합하여 볼 때 새싹인삼의 기능성을 강화하기 위해서는 열처리 숙성을 통해 갈변물질의 생성을 유도하는 방법의 적용도 가능한데, 이 경우 숙성기간 동안 수분이 더불어 감소하여 별도의 건조 공정 없이도 새싹인삼의 저장기간 연장이 가능하다는 장점이 있다. 숙성시 온도는 40~60℃ 범위가 모두 무방한데, 항산화활성이나 ACE 저해활성 등 생리활성을 증가시킨다는 관점에서 볼 때 40℃에서 숙성할 경우 4일 이내로 60℃에서 숙성시킬 경우는 3일 이내로 숙성하는 것이 적합하며, 보다 바람직하게는 40℃에서는 3일, 60℃에서는 2일정도 숙성하는 것이 더 적합하다. 이렇게 숙성된 새싹인삼은 분말화하여 직접 활용할 수도 있으며, 숙성 된 것을 저온에서 추출할 경우 보다 용이하게 유효성분의 함량이 높고, 항산화활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 ACE 저해활성이 증가된 추출물을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

10: 박스 12: 밀착공간
14: 레일공 20: 밀착롤러
22: 부직포 24: 회전축
30: 보조롤러 32: 지지레버
34: 갈고리 40: 실린더
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

분쇄한 새싹인삼에 무게 대비 7~12배의 물을 가한 후 비스코자임 효소와 펑가밀 효소를 0.75:0.25의 부피 비율로 혼합한 것을 총 무게 대비 0.5~1.5% 가한 다음 45~55℃에서 20~28시간 분해 및 추출한 것을 특징으로 한 새싹인삼의 저온 가공방법.
제1항에 있어서,
새싹인삼은 세절하여 유념처리한 후 한지에 2~4겹으로 포장한 후 40~60℃에서 2~4일간 숙성한 것을 특징으로 한 새싹인삼의 저온 가공방법.
제2항에 있어서, 유념처리는,
새싹인삼을 안치할 수 있는 밀착공간이 형성되고, 양 측벽에는 레일공이 형성된 박스;
상기 박스의 밀착공간 내에서 상기 레일공이 지지된 회전축을 매개로 롤링 가능하게 구비되어 바닥에 놓여지는 새싹인삼을 롤링 밀착하되, 표면에는 롤링 밀착시 발생되는 수분을 흡수하기 위한 교체가능한 부직포를 구비하는 밀착롤러;
상기 밀착롤러의 후단부에는 상기 회전축에 지지레버를 매개로 회전 가능한 상태로 연결되어 같은 방향으로 이동되되, 일측에는 상기 밀착롤러에 의해 밀착공간의 바닥면에 밀착된 잎을 이격시켜 수거를 편리하게 하기 위한 갈고리가 구비된 보조롤러; 및 상기 밀착룰러의 회전축을 회전가능한 상태로 축결합하여 신축작동에 의해 전후 이동시키는 실린더로 구성된 유념기를 이용한 것을 특징으로 한 새싹인삼의 저온 가공방법.