KR20200132439A - 발효 인삼을 함유하는 정제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인삼을 발효시켜 정제를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 발효 인삼 함유 정제의 제조방법은 정제 제조과정에서 폐기되는 성분이 최소화되어 인삼에 함유된 유용성분을 모두 이용할 수 있고, 인삼을 발효시키므로 인삼에 함유된 사포닌이 인체 흡수가 어려운 배당체에서 인체 흡수가 용이한 비배당체로 전환되어 이들 유용성분의 체내 흡수율이 향상된다.

Description

발효 인삼을 함유하는 정제의 제조방법{Method for Manufacturing Fermented Ginseng Tablet}

본 발명은 인삼을 발효시켜 정제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

인삼은 오래전부터 대표적인 자양 강장제로 널리 알려져 있고 최근에는 그 성분과 약효에 관한 많은 과학적인 연구결과가 보고되고 있어서 인삼의 신비한 약효가 현대의 과학적인 조명을 받고 있으며, 현재까지 알려진 인삼의 약효는 매우 다양하여 노화억제효과, 항동맥경화, 고지혈증 개선, 간기능 개선, 간기능 항진, 방사선장애 방어, 면역증강, 항혈전, 뇌기능 항진, 항스트레스, 혈당강하, 혈압강하 및 항암효과 등이 있다.

또한, 인삼에는 진세노사이드(ginsenoside)라 명명되는 사포닌이 풍부하게 함유되어 있고 사포닌은 화학구조에 따라 프로토파낙사다이올, 프로토파낙사트리올, 올레아놀릭산의 3가지로 분류되고 이러한 사포닌은 중추신경계를 비롯하여 내분비계, 면역계, 대사계 등에 광범위한 영향을 끼쳐서 신체기능 조절, 즉 생리기능 정상화에 탁월한 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.

이러한 인삼 또는 인삼 가공품의 섭취는 주로 그대로 먹거나 당침 또는 주정에 침지하여 먹게 되는데, 사람마다 인삼 사포닌을 분해하는 능력에 차이가 있어서 인삼 사포닌의 체내흡수에 차이가 나타난다.

이는 사포닌이 배당체로 존재하여 섭취 후 체내 소화효소에 의해서는 거의 분해되지 않고 장내 미생물에 의해 분해되어 흡수되기 때문으로서, 사람마다 장내 미생물의 차이가 있어서 인삼의 유용성분의 흡수에서도 개체차가 발생한다.

이에 따라 인삼으로부터 사포닌 성분을 추출하고 이를 장내 미생물 종류로 발효시키거나 인삼 사포닌 추출물을 산처리, 효소처리, 열처리 등의 조작을 통하여 특정 사포닌의 함량과 순도를 높이고 새로운 종류의 진세노사이드를 얻으면서 체내 소화흡수율을 향상시키는 방법 등이 제안되고 있으나, 이러한 방법은 처리과정이 복잡하고 수율이 낮은 한계와 함께 추출 후 남은 잔여물을 버리게 되므로 원래 인삼에 함유된 유용성분이 많이 손실되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 한국등록특허공보 제0954851호에서 인삼을 물 또는 유기용매로 추출한 인삼추출액에 펙티나아제와 베타갈락토시다아제를 혼합하고 발효 및 농축하여 발효인삼농축액을 제조하는 방법이 제안되었다.

상기 발명은 인삼추출액에 펙티나아제 및 베타갈락토시다아제를 가하여 특정 조건에서 발효시킴으로써, 프로토파낙사디올계 진세노사이드인 Rb1, Rb2, Rc, Re, Rg1을 장내 미생물의 대사에 의해 생성되는 IH-901, Rh1, F1 등으로 전환시켜 결과적으로 인삼 유용성분의 체내 흡수율을 높이고자 하였다.

그러나 상기 발명은 인삼을 물 또는 유기용매로 추출하는 과정에서 인삼 유용성분의 일부만 추출되고 나머지 성분은 버려지므로 유용성분의 손실이 크고 펙티나아제와 베타갈락토시다아제는 효소이므로 발효에 관여하지 못하여 단순히 인삼성분을 저분자화할 뿐이며, 더불어 저분자화 과정이 인삼에 함유된 사포닌 성분 중 특정 계열의 사포닌 성분에 최적화되어 있어서 체내 흡수율 향상효과를 부분적으로 얻을 수 있을 뿐이다.

또한, 한국공개특허공보 제2008-0067076호에는 파낙스속 식물 원료를 가열처리, 복합효소처리, 유산균 발효처리 과정을 통하여 조사포닌 함량 증가 및 새로운 진세노사이드의 생성과 더불어 인삼에 함유된 다당체 알칼리와 조산성다당체 등의 용출을 증가시킴으로써 인삼 본래의 유용성분을 최대한 이용할 수 있도록 하였다.

상기 발명에서는 파낙스속 식물 원료를 복합효소로 분해하여 인삼 사포닌을 저분화화한 후 유산균으로 발효처리함으로써 인삼 사포닌의 체내 흡수율을 높이고자 하였으나, 상기 발명과 같이 인삼 사포닌을 저분자화하고 발효시키면 소화흡수율이 낮은 인삼 사포닌의 배당체가 소화흡수율이 높은 비배당체로 전환되어 체내 흡수율이 높아지기는 하나 상기 발명의 효소와 발효미생물이 인삼 사포닌 성분에 최적화되지 못하여 배당체의 비배당체로의 전환율이 낮아서 인삼 유용성분의 체내 흡수율이 기대만큼 높지 않은 단점이 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 인삼 정제 제조과정에서 인삼에 함유된 유용성분의 손실을 최소화하고 인삼 유용성분의 체내 흡수율을 향상시키는 발효 인삼 정제의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 인삼을 분쇄하여 물과 혼합한 후 인삼 100 중량부 기준 페디오코커스 펜토사세우스 3~7 중량부를 접종하고 상온에서 1~3 일간 발효시키는 단계; 상기 발효액을 건조 및 분쇄하여 발효 인삼 분말을 제조하는 단계; 삼채를 건조 및 분쇄하여 삼채분말을 준비하는 단계; 상기 삼채분말을 당류와 40~60:40~60 중량%로 혼합하고 100~120 일간 정치하여 삼채 당침액을 제조하는 단계; 상기 발효 인삼 분말 100 중량부에 상기 삼채 당침액 20~30 중량부 및 결합제 3~7 중량부를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물을 정제로 제형화하는 단계;를 포함하는 발효 인삼을 함유하는 정제의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 삼채 당침액을 300~400 일간 숙성하여 발효 인삼 분말 및 결합제와 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 당류는 배를 껍질과 함께 갈아서 만든 배 마쇄물인 것이 바람직하다.

본 발명의 발효 인삼 함유 정제의 제조방법은 정제 제조과정에서 폐기되는 성분이 최소화되어 인삼에 함유된 유용성분을 모두 이용할 수 있고, 인삼을 발효시키므로 인삼에 함유된 사포닌이 인체 흡수가 어려운 배당체에서 인체 흡수가 용이한 비배당체로 전환되어 이들 유용성분의 체내 흡수율이 향상된다.

본 발명은 인삼을 발효시킨 후 건조 및 분쇄하고 여기에 삼채 당침액을 혼합하여 정제를 제조하는 과정으로 이루어진다.

먼저, 인삼을 분쇄하여 발효시키는데, 발효가 원활히 진행할 수 있도록 입자크기 200~300 ㎛로 분쇄하는 것이 바람직하고 발효과정을 통하여 인삼에 함유된 사포닌 배당체를 인체흡수가 용이한 비배당체로 전환시키며, 이를 위하여 상기 분쇄한 인삼 100 중량부에 물을 첨가하고 페디오코커스 펜토사세우스(Pediococcus pentosaceus) 3~7 중량부를 접종하여 상온에서 1~3 일간 발효시킨다.

페디오코커스 펜토사세우스는 항균물질을 생성하여 강한 항균력을 보이고 유해 미생물의 생육을 억제하여 장내 세균총을 정상화시키며, 페디오코커스 펜토사세우스가 분비하는 베타-글루코시다아제(β-glucosidase)를 이용하여 인삼의 배당체를 체내 흡수가 용이한 비배당체로 전환시켜 소화흡수율을 높인다.

또한, 베타-글루코시다아제는 셀룰로오스를 분해하는 특성이 강하여 발효하는 동안 인삼의 섬유소를 분해함으로써 인삼에 함유된 배당체의 용출을 촉진하고 물에 용출된 배당체 성분은 발효가 더 용이하게 이루어지므로 비배당체로의 전환효율을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 발효된 발효액은 베타-글루코시다아제에 의해 인삼의 배당체가 비배당체로 전환됨과 아울러, 인삼에 함유된 배당체뿐만 아니라 나머지 유용성분의 소화흡수율이 높아지며, 따라서 발효액 중의 고형물을 제거하지 않아도 인삼에 함유된 유용성분을 모두 체내에 흡수할 수 있다.

다음은 삼채 당침액을 준비한다.

뿌리부추라고도 불리는 삼채는 백합과의 여러해살이풀로서, 단맛, 매운맛, 쓴맛의 세 가지 맛이 나서 삼채(三菜)라는 이름이 붙여졌으며, 삼채의 잎과 뿌리에는 각각 필수 아미노산인 발린(valine), 이소류신(isoleucine), 메티오닌(methionine), 트레오닌(threonine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine), 트립토판(tryptophan), 히스티딘(histidine) 등이 함유되어 있고 비타민 A, 비타민 C, 질소, 인산, 철분, 망간 및 아연의 함유량이 높으며, 특히 유황과 사포닌(saponin) 성분이 많이 함유되어 있다.

또한, 유황성분의 종류에서도 인삼류에는 베타 황이 주로 함유되어 있으나 삼채에는 알파, 베타, 감마, 델타, 람다, 뮤 황 등 여러 종류의 유황성분이 복합적으로 함유되어 있다.

삼채에 함유된 식이유황 성분은 메틸설포닐메탄(methyl sulfonyl methane, MSM)의 유기황화합물로 알려져 있는데, 메틸설포닐메탄은 면역력을 증강시키고 혈액 순환을 좋게 하며, 해독작용, 신장기능 강화, 피부미용 등의 효과뿐만 아니라 사포닌에 비해 수십배의 항산화력을 가지고 있어서 인체에 매우 유용한 효과를 제공하나, 강한 약성으로 인하여 섭취시 위에 강한 자극을 주어 속을 쓰리게 하는 단점이 있어서 위장기능이 약한 복용자나 강한 맛과 향에 거부감이 있는 취식자가 복용을 꺼리는 단점이 있다.

이러한 단점을 해소하기 위하여 삼채를 당침하여 삼채의 강한 맛과 향을 순화시켜 섭취시 거부감을 줄이는데, 먼저 삼채를 세척하고 건조 및 분쇄하여 삼채분말을 준비하며 삼채에 함유된 식물성 식이유황은 고온의 열에 파괴되므로 가열하지 않고 자연건조하여 200~300 ㎛로 분쇄한다.

그런데 유황 성분이 함유된 삼채로 정제를 제조하면 유황화합물에 의한 자극적인 맛과 냄새가 강하게 풍기고 특히 삼채의 강한 맛과 향으로 인하여 섭취의 거부감을 유발하는 단점이 있다.

이에 따라, 삼채를 당류와 혼합 숙성시킨 삼채 당침액으로 제조한 후 상기 발효 인삼과 혼합하여 삼채의 효능을 유지하면서 강한 맛과 향을 감소시킨다.

상기 삼채분말을 당류와 40~60:40~60 중량%로 혼합하여 밀봉상태에서 100~120 일간 정치(定置)하면서 간헐적으로 섞어주어 삼채 당침액을 제조하며, 삼채의 강한 맛과 향을 좀 더 순화시키기 위하여 상기 제조된 삼채 당침액을 다시 300~400 일간 숙성하여 삼채 당침숙성액을 제조한 후 발효 인삼과 혼합할 수도 있다.

상기 삼채 당침숙성액은 당류의 단맛이 식이유황의 자극적인 맛을 상쇄하고 삼채 입자가 당액으로 코팅되어 향 발산이 억제되므로 삼채의 강한 향으로 인한 섭취의 거부감을 줄일 수 있다.

상기 당류는 일반적으로 많이 사용하는 설탕을 사용할 수 있으나 미네랄 성분이 풍부하게 함유된 배(pear)를 사용하는 것이 바람직하며, 배는 당분 함량이 10~13 % 정도로 높은 편이고 탄수화물, 단백질, 지방질, 무기질 및 섬유소가 함유되어 있으며, 특히 마그네슘, 칼륨 등의 알칼리성 무기질이 무기질 함량 중 75 % 정도 함유되어 있어서 알칼리성 식품으로 분류된다.

또한, 본 발명의 방법으로 제조되는 정제를 많이 섭취할 경우 삼채에 함유된 메틸설포닐메탄이 소화불량, 배탈, 설사를 유발할 우려가 있으나, 배의 껍질에는 소화효소와 탄닌성분이 많기 때문에 소화를 돕고 설사를 억제하므로 배를 껍질과 함께 갈아서 삼채분말에 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 제환시에는 결합력을 부여하여 환의 형태를 유지하는 결합제를 첨가하는데, 결합제로서 통상 아라비아검(arabic gum), 트라가간트검(tragacanth gum), 글리세롤, 단(單)시럽 등이 사용되고 이들의 첨가량이 많을수록 상대적으로 인삼과 삼채 함량이 줄어들므로 가능한 한 결합제의 첨가량을 낮추는 것이 바람직하다.

배에는 펙틴 성분이 많이 함유되어 있고 펙틴은 물에 녹아 점성이 높은 점액질의 콜로이드 용액이 되므로 제환시 결합제의 첨가량을 줄일 수 있고 장운동을 촉진하여 배변활동을 활발하게 하므로 메틸설포닐메탄에 의한 소화불량을 예방하는데에도 도움이 된다.

또한, 배는 석세포 등의 섬유소를 비교적 많이 함유하고 있는데, 특히 과육보다 과피에 불용성 섬유소가 많이 함유되어 있어서 배를 껍질과 함께 갈아서 삼채 당침액을 제조하면 배 껍질의 섬유소가 환의 형태를 유지하는 보강재로서 작용하여 제환시 결합제의 첨가량을 더욱 줄일 수 있다.

상기와 같이 발효 인삼 분말과 삼채 당침액이 준비되면 이들을 혼합하여 정제로 성형하며, 발효 인삼 분말 100 중량부에 삼채 당침액 20~30 중량부 및 결합제 3~7 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 결합제로서 통상의 결합제 또는 꿀, 찹쌀풀, 단시럽 글리세롤, 고무ㆍ포도당 용액 등 식용으로 사용되는 정제 제조용 결합제이면 그 종류에 제한되지 않는다.

상기 성형물을 통풍이 잘 되는 실온의 음지에서 10~30 시간 건조하여 본 발며에 따른 발효 인삼 정제를 제조한다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예, 비교예 및 시험예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다.

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

<실시예 1>

6년근 인삼을 깨끗이 세척하고 250 ㎛ 입자크기로 분쇄한 후, 정제수 1 ㎏에 상기 인삼분말 500 g을 넣고 페디오코커스 펜토사세우스 25 g을 접종한 후 상온에서 2 일간 발효시켰으며, 상기 발효액을 분무건조하고 분쇄하여 발효 인삼 분말을 제조하였다.

삼채의 잎과 뿌리를 깨끗이 세척하고 음지에서 건조한 후 250 메시 크기로 분쇄하였으며, 분쇄된 삼채분말을 항아리에 담고 그 위에 설탕을 넣었으며, 이 과정을 반복하여 삼채분말과 설탕이 동일 중량비로 켜켜이 적층되도록 하였다.

항아리의 뚜껑을 닫고 4 개월간 정치하였고 정치 중 간헐적으로 섞어주어 삼채 당침액을 제조하였다.

상기 발효 인삼 분말 500 g, 삼채 당침액 125 g, 꿀 25 g을 제환기에 넣고 제환한 후 통풍이 원활한 음지에서 20 시간 건조하여 정제를 제조하였다.

<실시예 2>

상기 실시예 1에서, 제조된 삼채 당침액을 1 년간 숙성하여 삼채 당침숙성액을 제조한 후 상기 발효 인삼 분말, 꿀과 함께 제환한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.

<실시예 3>

배를 깨끗이 세척한 후 씨방을 제거하고 껍질과 함께 믹서로 갈아서 배 마쇄물을 준비하였다.

상기 실시예 1에서, 설탕 대신에 상기 배 마쇄물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.

<비교예>

상기 실시예 1에서, 삼채 당침액을 사용하지 않고 발효 인삼 분말과 꿀만을 사용하여 제환한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정제를 제조하였다.

<시험예 1> 사포닌 함량 측정

상기 실시예 1~3 및 비교예에서 제조된 정제를 분쇄하여 분말화한 후 환류추출 방법으로 추출하여 사포닌 함량을 분석하였으며, 각 군별 분말시료 1 g을 정량하여 250 ㎖의 삼각플라스크에 취하고 여기에 80 % 메탄올 20 ㎖를 넣은 후 환류냉각 하에 80 ℃에서 60 분 동안 2 회 추출하였다.

추출액을 회전농축기(rotary evaporator)로 50 ℃ 감압상태에서 완전히 건조하고, 건조된 추출물을 20 ㎖의 증류수로 용해한 후 수포화 부탄올을 1:1 비율로 가하여 부탄올층과 물층으로 분리된 후 부탄올층을 분획하였으며 이를 2 회 반복하였다.

분리된 부탄올층을 다시 회전농축기를 이용하여 50 ℃에서 건조시킨 후, 건조된 물질에 HPLC용 메탄올 5 ㎖를 가하고 현탁하여 0.2 ㎛ 미세여과지(millipore filter)로 여과한 후 1 ㎖를 분획하여 분석시료로 하였다.

상기 분석시료를 HPLC(Agilent model 1260 series, Agilent company, 미국)를 이용하여 사포닌 성분 함량을 측정하였으며, Column은 C18(4.6×250 ㎜, ID 5 ㎛)을 사용하였고, 검출기는 UV detector, 파장은 203 ㎚에서 측정하였다.

이동상의 flow rate 1.6 ㎖/min, injection volume 5 ㎕, column temperature 25 ℃에서 실시하였고 이동상으로는 증류수와 아세토니트릴(acetonitrile)의 gradient system을 사용하였다.

비교를 위하여 인삼분말과 삼채분말이 100:25 중량비로 혼합된 혼합분말을 대조군으로 하여 상기와 동일한 방법으로 분석하였으며, 분석결과를 하기 표 1에 나타내었다.

사포닌 함량 분석(㎎/g)

	Rg1	Rb1	Rh1
실시예 1	3.35	2.78	0.32
실시예 2	3.56	2.88	0.35
실시예 3	3.17	2.91	0.29
비교예	2.85	2.94	0.24
대조군	2.61	3.04	0.17

일반적으로 Rg1, Re, Rb1, Rc, Rd 등의 사포닌은 체내에서 분해 및 흡수되기 어렵고 Rh1, Rg2, Rg3 등의 사포닌은 흡수가 용이하며 다양하고 특이한 작용을 하는 것으로 학계에 보고되어 있다.

상기 표 1을 보면 Rg1 사포닌과 Rh1 사포닌은 발효에 의해 함량이 점차 높아지고 Rb1 사포닌은 함량이 점차 낮아지는 것으로 분석되어, 소화흡수율이 낮은 Rg1 사포닌 함량이 높아지나 소화흡수율이 높은 Rh1 사포닌 함량이 높아지고 소화흡수율이 낮은 Rb1 사포닌 함량이 낮아져, 전체적으로 인삼을 페디오코커스 펜토사세우스로 발효시키면 체내 흡수율이 향상될 것으로 판단된다.

<시험예 2> 성상안정성 시험

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 정제를 고온다습한 장소에 보관하면서 변색, 변취 발생의 경시적 변화를 육안 관찰하여 하기 표 2에 나타내었다.

성상안정성 시험결과

	1 주 후	2 주 후	3 주 후	4 주 후	5 주 후
실시예 1	○	○	○	○	○
실시예 2	○	○	○	○	○
실시예 3	○	○	○	○	◑
비교예	○	○	○	◑	▣
○:변화없음, ◑:약한 변색/변취, ▣:많은 변색/변취, ★:완전 변색/변취

상기 표 2를 보면, 실시예 1과 2에서는 변색, 변취가 발생하지 않았고, 배 마쇄물이 첨가된 실시예 3에서 5 주 후 약간 변색, 변취된 반면에, 발효 인삼 분말과 꿀만을 사용하여 제환한 비교예에서는 4 주 후부터 변색과 변취가 발생하였다.

따라서, 발효 인삼만으로 정제를 제조하는 것보다 발효 인삼에 삼채 당침액을 첨가하여 정제를 제조하는 것이 저장성을 증가시키는데 유리함을 알 수 있다.

Claims (3)

1. 인삼을 분쇄하여 물과 혼합한 후 인삼 100 중량부 기준 페디오코커스 펜토사세우스 3~7 중량부를 접종하고 상온에서 1~3 일간 발효시키는 단계;
   상기 발효액을 건조 및 분쇄하여 발효 인삼 분말을 제조하는 단계;
   삼채를 건조 및 분쇄하여 삼채분말을 준비하는 단계;
   상기 삼채분말을 당류와 40~60:40~60 중량%로 혼합하고 100~120 일간 정치하여 삼채 당침액을 제조하는 단계;
   상기 발효 인삼 분말 100 중량부에 상기 삼채 당침액 20~30 중량부 및 결합제 3~7 중량부를 혼합하는 단계; 및
   상기 혼합물을 정제로 제형화하는 단계;를 포함하는 발효 인삼을 함유하는 정제의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 삼채 당침액을 300~400 일간 숙성하여 발효 인삼 분말 및 결합제와 혼합하는 것을 특징으로 하는 발효 인삼을 함유하는 정제의 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 당류는 배를 껍질과 함께 갈아서 만든 배 마쇄물인 것을 특징으로 하는 발효 인삼을 함유하는 정제의 제조방법.