KR20210032157A - Pd 계열의 진세노사이드 및 항산화력이 증가된 인삼 분말 제조 방법 - Google Patents
Pd 계열의 진세노사이드 및 항산화력이 증가된 인삼 분말 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 생리활성성분을 증진시킬 수 있는 증숙 및 볶음 공정을 거친 인삼의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 인삼에 증숙 및 볶음 공정을 처리하여 인삼의 유효성분 중, 특히 파낙사디올계(Panaxadiol: PD) 진세노사이드의 함량을 증진시키는 효과가 있으며, 궁극적으로 이러한 점을 이용하여 기능성 의약품, 식품첨가제, 음료조성물, 사료첨가제의 제조에 이용할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 생리활성성분을 증진시킬 수 있는 증숙 및 볶음 공정을 거친 인삼의 제조방법에 관한 것이다.
한반도가 원산지인 인삼은 (Panax ginseng C.A. Meyer)은 오가피나무과 (Araliaceae) Panax 속에 속하는 다년생 식물로서 뿌리를 식용 또는 약용으로 이용하고 있다.
인삼의 생리활성물질로 알려진 인삼사포닌은 30여 종이며, 이중 다량으로 존재한다고 알려진 주요사포닌은 ginsenoside Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1 등으로, 주요 생리활성을 나타내는 성분은 인삼사포닌인 것으로 알려져 있으며, 항당뇨활성 (Yokozawa et al., 1985), 항암작용 (Mochizuki et al., 1995), 항산화작용 (Jeong et al., 2002), 동맥경화 및 고혈압예방 (Jung and Cho, 1985; Yoon and Joo, 1993), 간기능 촉진 및 숙취제거효과 (Matsuda et al., 1991), 항 피로 및 항 스트레스 작용 (Saito et al., 1974), 항염활성(Matsuda et al., 1990)등이 보고 되었다.
인삼은 뿌리를 식용 또는 약용으로 이용하고 있으나 대개 4 ~ 6년 동안 재배한 후 수확하기 때문에 인삼 또는 인삼가공품의 가격은 상대적으로 다른 식품 또는 약재에 비해 고가이다.
대한민국 식품공전의 인삼홍삼제품의 원료 등의 구비조건에도 수삼은 3년근 이상으로서 춘미삼, 삼피, 인삼박은 사용할 수 없으며, 병든 삼인 경우에는 병든 부분을 제거하고 사용할 수 있다고 명시하고 있다. 따라서 인삼에서 분리된 ginsenoside등의 생리활성 물질은 원료삼 자체가 고가이므로 분리된 단일 성분은 수십 mg 당 수백만원까지 하는 등 고가이므로 다량 확보하기가 쉽지 않은 상황이다.
따라서, 고가인 인삼에서 생리활성성분을 증진시키기 위한 방법 등의 기술개발이 절실히 필요한 실정이나 아직까지 그 연구가 미미하다.
이에 본 발명자들은 고가인 인삼에서 생리활성성분을 증진시키기 위한 방법을 찾기 위해 예의 노력 중, 인삼에 증숙 및 볶는 단계를 병용하여 사용 시 인삼 내 생리활성물질 함량이 증진됨을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 (a) 인삼을 증숙하는 단계; 및 (b) 증숙 처리한 인삼을 볶는 단계;를 포함하는 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 인삼을 증숙하는 단계; 및 (b) 증숙 처리한 인삼을 볶는 단계;를 포함하는 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (a)단계의 증숙은 인삼을 100 ~ 110℃에서 3 ~ 6시간 동안 열처리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b)단계는 인삼을 175 ~ 185℃에서 10 ~ 20분간 볶을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 증숙 처리한 인삼은 볶는 단계 이전에 55 ~ 65℃에서 10 ~ 20시간 동안 열풍건조기로 건조할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 생리활성물질은 총 폴리페놀 및 진세노사이드일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 진세노사이드는 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd 또는 Rg3일 수 있다.
본 발명은 인삼에 증숙 및 볶음 공정을 처리하여 인삼의 유효성분 중, 특히 파낙사디올계(Panaxadiol: PD) 진세노사이드의 함량을 증진시키는 효과가 있으며, 궁극적으로 이러한 점을 이용하여 기능성 의약품, 식품첨가제, 음료조성물, 사료첨가제의 제조에 이용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 생리활성성분을 증진시킬 수 있는 증숙 및 볶음 공정을 통한 인삼의 제조방법을 제공함에 그 특징이 있다.
인삼의 생리활성물질로 알려진 인삼사포닌은 30여 종이며, 이중 다량으로 존재한다고 알려진 주요사포닌은 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1 등으로, 주요 생리활성을 나타내는 파낙사디올 계통의 인삼사포닌인 것으로 알려져 있으며, 항당뇨활성, 항암작용, 항산화작용, 동맥경화 및 고혈압예방, 간기능 촉진 및 숙취제거효과, 항 피로 및 항 스트레스 작용, 항염활성 등이 보고 되었다.
인삼은 뿌리를 식용 또는 약용으로 이용하고 있으나 대개 4 ~ 6년 동안 재배한 후 수확하기 때문에 인삼 또는 인삼가공품의 가격은 상대적으로 다른 식품 또는 약재에 비해 고가이다.
이에 본 발명자들은 고가의 인삼 내 생리활성물질의 함량을 증가시킬 수 있는 특유의 온도 및 시간 조건의 증숙 및 볶음 공정을 거친 인삼 및 인삼 추출물의 제조방법을 규명하였다. 본 발명에 따른 제조방법을 통해 제조된 인삼 및 이의 추출물은 기존의 인삼 및 인삼 추출물과 비교해 탁월한 생리활성 효과를 나타낸다는 효과가 있다.
본 발명에 따른 인삼의 제조방법은 (a) 인삼을 증숙하는 단계; 및 (b) 증숙 처리한 인삼을 볶는 단계;를 포함한다.
상기 본 발명에 따른 인삼의 제조방법을 단계별로 보다 세부적으로 설명하면 다음과 같다.
a단계: 인삼을 증숙하는 단계
본 발명에서 인삼은 4 ~ 6년 동안 재배한 인삼을 사용하였으며, 이는 시장에서 용이하게 구입하여 사용할 수 있다.
상기 준비한 인삼은 우선 깨끗이 세척하고 손질한다. 이때, 세척하는 횟수는 인삼의 양 및 상태에 따라 1 ~ 3회정도 선택하여 수행할 수 있다. 세척이 끝나면, 세근을 제거하고 주근과 지근 부분을 100 ~ 110℃의 온도에서 3 ~ 6시간 동안 열처리하여 증숙한다.
본 발명의 증숙은 증숙기를 이용하여 실시할 수 있으며, 인삼에서 증발된 수분이 인삼에 다시 닿지 않도록 인삼의 양을 조절하여 적용될 수 있다.
증숙된 인삼은 볶는 단계 전 건조하는 단계를 거치는데, 인삼의 건조는 양건건조, 음건건조, 열풍건조 또는 자연건조의 방법을 통해 시행될 수 있으나, 본 발명에서는 열풍건조가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 인삼의 건조는 55 ~ 65℃의 온도 조건에서 10 ~ 20시간 동안 열풍건조를 통해 이뤄진다.
b단계: 인삼을 볶는 단계
상기 a단계를 거친 증숙된 인삼은 볶는 단계를 거친다. 본 발명 따른 인삼의 볶음은 175 ~ 185℃에서 10 ~ 20분 동안 열처리하는 것을 의미한다. 본 발명에서 볶는 것을 “로스팅(roasting)”으로 표기하기도 하였다.
본 발명에서 볶는 방법은 당 업계에 공지된 다양한 로스팅 기구를 이용하여 실시할 수 있고, 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 수망 로스터기(직화 식), 셈플 로스터기, 테스터 로스터기(직화, 열풍식), 통돌이 로스터기(직화, 열풍식) 및 미니 전동 로스터기(직화, 열풍식)를 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 인삼의 볶음은 175 ~ 185℃에서 10 ~ 20분 동안 실시하고, 보다 바람직하게는 180℃의 온도에서 10 ~ 20분 동안 실시하는 것이 좋다.
한편, 본 발명자들은 본 발명에 따라 제조된 증숙 및 볶음 처리된 인삼이 실제로 항산화력이 있는지 여부를 조사하였는데, 즉, 다양한 조건으로 증숙 및/또는 볶음 처리한 인삼 추출물의 총 폴리페놀함량을 조사한 결과, 증숙 또는 볶음 처리 중 한가지만 처리 한 인삼 추출물에 비해 증숙 및 볶음 처리를 모두 거친 추출물에서 총 폴리페놀 함량이 월등히 높음을 알 수 있었다(표 3 참조).
또한, 본 발명의 일실시예에서는 ABTS 소거율 및 DPPH 소거율을 이용하여 본 발명에 따른 인삼 추출물의 항산화 효과를 측정하였는데, 그 결과 증숙 또는 볶음 처리만 한 인삼 추출물과 비교해 본 발명에 따른 증숙 및 볶음 공정을 모두 거친 추출물이 ABTS 소거율 및 DPPH 소거율이 뛰어나 유의적으로 항산화 효과가 증가됨을 알 수 있었다(표 3 참조).
또한, 본 발명의 일실시예에서는 본 발명에 따라 제조된 증숙 및 볶음 처리된 인삼이 실제로 인삼의 진세노사이드 함량의 증가에 도움이 되는지를 확인하였는데, 그 결과 증숙 및 볶음 처리를 하였을 때 대조군인 열풍 건조하여 제조한 추출물 대비 파낙사디올(PD) 계열의 진세노사이드인 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd 또는 Rg3의 함량이 월등히 증가하였음을 알 수 있었다(표 4 참조).
따라서, 상기의 결과를 통해 본 발명에 따른 증숙 및 볶음 공정을 통한 인삼 및 이의 추출물은 생리활성의 함량을 크게 증가시킴을 알 수 있다.
그리하여, 본 발명에 따른 인삼 및 이의 추출물은 효과적인 약제학적 조성물로 활용될 수 있으며, 더 나아가 식품용 조성물로도 이용될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 상기 추출물을 유효성분으로서 그 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약제학적 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 약제학적 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 본 발명의 인삼 추출물은 조성물 총 중량에 대하여 0.00001 ~ 30 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 약제학적 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 활성 성분의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있다. 또한, 해당 질환의 예방, 개선 또는 치료하는 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있고, 천연물로서 인체의 별다른 독성 및 부작용도 없어 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있다.
한편, 상기 본 발명에 따른 추출물을 유효성분으로 하는 조성물은 식품용 조성물로 사용할 수 있다. 그리하여 예컨대, 식품의 주원료, 부원료, 식품 첨가제, 기능성 식품 또는 음료로 용이하게 활용할 수 있다.
본 발명에서 상기 “식품”이란, 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 것을 말한다.
본 발명에 따른 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실 음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물 공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 구체적으로는 건강 기능성 식품일 수 있다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 본원발명에서 상기 “음료”란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함한다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
나아가 상기 기술한 것 이외에 본원발명의 조성물을 함유하는 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있으며, 상기 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본원발명의 조성물을 함유하는 식품에 있어서, 상기 본 발명에 따른 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.001중량% 내지 90중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.1중량% 내지 40중량%로 포함할 수 있고, 음료의 경우, 100ml를 기준으로 0.001g 내지 2g, 바람직하게는 0.01g 내지 0.1g의 비율로 포함할 수 있으나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있으므로 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.
그러므로 본 발명은 본 발명에 따른 인삼 추출물을 유효성분으로 함유하는 건강기능식품을 제공할 수 있으며, 상기 식품의 형태는 이에 제한되지는 않으나, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료 형태일 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
<실시예 1>
실험재료 및 방법
<1-1>
시료준비
실험재료로 2018년 10월 충청북도 괴산에서 수확한 4년근 재래종 수삼을 사용하였다. 이때 사용한 수삼의 평균 동직경은 19.38 ㎜ 평균 근중은 30.92 g 이었다.
<1-2>
처리
선별한 수삼을 세척한 후 세근을 제거하고 주근과 지근 부분을 증숙기 (HD-WH350, Anyang, Korea)를 이용하여 온도 2조건 (100, 110℃) 및 시간 2 조건(3, 6시간)에서 증숙한 후 열풍건조기 (DY-220HR, Lassele, Ansan, Korea)를 이용하여 60℃에서 16시간 동안 건조하였다.
증숙과 건조가 끝난 인삼은 열풍식 로스터기 (CBR-101, GENE CAFE, Ansan, Korea)를 이용하여 180℃에서 3조건 (10, 20, 30분)으로 로스팅 해주었다.
<1-3>
수율 측정
처리 후의 수율을 비교하기 위하여 처리 전 수삼 (주근+지근)의 무게를 칭량하였다. 증숙과 건조, 로스팅이 모두 완료된 후 분쇄한 무게를 처리구별로 칭량한 후 처음 칭량했던 수삼의 무게로 나누어 주었다.
<1-4>
추출물 제조방법
증숙 및 로스팅 처리한 분말 시료 1 g에 80% MeOH 15 ㎖을 넣은 후 상온에서 1 시간 동안 초음파 추출하였다. 그 다음 3,300 rpm으로 7 분간 원심분리한 후 상등액만 취하였다. 이 과정을 2번 반복하여 약 30 ㎖의 추출물을 준비하였다.
<1-5>
색도 및 갈색도 측정
색도는 색차계 (CM-5, Konica minolta, Osaka, Japan)를 사용하여 증숙 및 로스팅 인삼 분말 시료의 L값 (명도), a값 (적색도), b값 (황색도)를 측정하여 평균값으로 나타내었다.
갈색도는 UV spectrophotometer (MULTISKAN GO, Thermo scientific, Waltham, MA, USA)를 이용하여 420 ㎚에서 추출물의 흡광도를 측정하였다.
<1-6>
총 폴리페놀 함량 분석
총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis method를 변형하여 측정하였다. 추출물 50 ㎕에 2% Na2CO3 용액 1 ㎖을 첨가하고 3 분 동안 반응시킨 후 50% Folin-Ciocalteu’s phenol 용액 50 ㎕을 첨가하여 실온에 30 분간 동안 반응을 진행시켰다. 이 후 UV spectrophotometer (MULTISKAN GO, Thermo scientific, Waltham, MA, USA)를 이용하여 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질로 Gallic acid (GAE, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 사용하여 보정선을 작성하였다.
<1-7>
항산화 활성 평가
ABTS radical scavenging activity는 Re 등 (1999)의 방법을 변형하여 측정하였다.
이에 대해 간단히 설명하면, 7.4 mM 2,2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic-acid) (ABTS, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)와 2.6 mM potasium persulphate를 하루 동안 암소에서 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 735 ㎚에서 흡광도 값이 0.73 ± 0.02이 되도록 물 흡광계수 (ε=3.6x104/M·㎝)를 이용하여 증류수로 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 1 ㎖에 추출물 50 ㎕를 가하여 암실에서 30 분간 방치한 후 735 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 L-ascorbic acid (AA, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 동량 첨가하였다.
DPPH radical scavenging activity는 Tape 등 (2006)의 방법을 변형하여 측정하였다.
이에 대해 간단히 설명하면, 추출물 200 ㎕에 0.2 mM 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 용액 0.8 ㎖를 가하여 실온의 암실에서 30 분간 방치한 후 520 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 L-ascorbic acid (AA, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 동량 첨가하였다.
<1-8>
진세노사이드 함량 분석
로스팅 조건에 따라 처리된 시료의 총 11종의 진세노사이드를 분석하였다. 진세노사이드 표준품 11종은 Re, Rg1, Rf, Rb1, Rg2, Rg3, Rh1, Rc, Rb2, Rb3, Rd (Chroma Dex, Santa Anna, CA, USA)를 사용하였다. 진세노사이드 분석을 위해 인삼 분말시료 0.2 g과 70% MeOH 2 ㎖를 넣고 잘 혼합한 후 50℃에서 30 분 동안 초음파 추출한 뒤 4℃, 13,000 rpm에서 15 분 동안 원심분리 하여 얻은 상등액을 2 ㎖ tube에 취한 다음 1 ㎖를 Sep-Pak C18 cartridge를 이용하여 정제한 후 추출액을 0.45 ㎛ membrane filter로 여과하여 분석시료로 사용하였다.
<1-9>
통계 분석
모든 분석은 SAS 프로그램 (SAS v 9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석 (ANOVA)을 실시 한 후 처리 간에 차이가 있을 경우 5% 유의수준에서 Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)로 분석하였다.
<실시예 2>
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 수율 확인
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 수율을 확인한 결과, 열풍건조만 거친 대조군의 경우 건조 수율(Dry yield)이 26.83%로 나타났으나, 100℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 29.50%로 나타났으며, 100℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리한 처리구의 증숙 및 건조수율은 29.44%로 나타났다. 또한, 110℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 25.08%로 나타났으며, 110℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리한 처리구의 증숙 및 건조수율은 24.86%로 나타났다.
한편, 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리구의 건조 수율(dry yield)은 27.50%로 나타났고, 동온도에서 20분간 로스팅한 처리구의 건조 수율은 24.89%로 나타났으며, 30분간 로스팅한 처리구의 건조 수율은 27.44%로 나타났다.
또한, 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리구의 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 26.26%로 나타났고, 동온도에서 20분간 증숙, 건조 및 로스팅 수율은 23.03%로 나타났으며, 동온도에서 30분간 증숙, 건조 및 로스팅 수율은 25.32%로 나타났다.
100℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 33.17%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 28.94%로 나타났다. 100℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 20분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 27.24%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 21.76%로 나타났다.
100℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 30분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 28.86%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 21.97%로 나타났다.
100℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 33.39%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 30.66%로 나타났다. 100℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 20분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 24.20%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 19.56%로 나타났다.
100℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 30분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 31.72%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 24.89%로 나타났다.
110℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 24.18%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 21.04%로 나타났다. 110℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 20분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 28.62%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 22.85%로 나타났다.
110℃의 온도에서 3시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 30분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 22.85%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 18.55%로 나타났다.
110℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 25.63%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 22.41%로 나타났다. 110℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 20분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 28.10%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 23.55%로 나타났다.
110℃의 온도에서 6시간 동안 증숙처리 후 180℃의 온도에서 30분간 로스팅한 처리구의 증숙 및 건조 수율(Steaming and dry yield)은 28.34%로 나타났고, 증숙, 건조 및 로스팅 수율(Steaming, dry and roasting yield)은 22.52%로 나타났다.
증숙, 건조 및 로스팅이 모두 완료된 후 확인한 수율과 증숙 및 건조 수율간의 감소율(Reduction rate)을 확인한 결과, 대체적으로 증숙과 로스팅의 온도와 시간이 커질수록 감소율이 증가됨을 알 수 있었다(표 1 참조).
<실시예 3>
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 색도 변화 확인
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 색도 변화를 확인한 결과, 열풍건조만 거친 대조군의 경우 L-value 값이 91.43로 나타났고, a-value 값은 0.71로 나타났으며, b-value 값은 11.53로 나타났고, Browning color 값은 0.036로 나타났다.
그러나, 100℃에서 3시간 증숙한 처리군에서는 L-value 값이 68.68로 나타났고, a-value 값은 6.45로 나타났으며, b-value 값은 20.52로 나타났고, Browning color 값은 0.052로 나타났다. 100℃에서 6시간 증숙한 처리군에서는 L-value 값이 66.71로 나타났고, a-value 값은 6.80로 나타났으며, b-value 값은 19.57로 나타났고, Browning color 값은 0.056로 나타났다.
또한, 110℃에서 3시간 증숙한 처리군에서는 L-value 값이 76.74로 나타났고, a-value 값은 4.78로 나타났으며, b-value 값은 19.80로 나타났고, Browning color 값은 0.094로 나타났다. 110℃에서 6시간 증숙한 처리군에서는 L-value 값이 74.26로 나타났고, a-value 값은 5.20로 나타났으며, b-value 값은 20.21로 나타났고, Browning color 값은 0.101로 나타났다.
180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 71.64로 나타났고, a-value 값은 8.28로 나타났으며, b-value 값은 21.69로 나타났고, Browning color 값은 1.251로 나타났다. 동온도에서 20분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 59.67로 나타났고, a-value 값은 7.92로 나타났으며, b-value 값은 14.89로 나타났고, Browning color 값은 2.931로 나타났다. 동온도에서 30분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 58.27로 나타났고, a-value 값은 7.76로 나타났으며, b-value 값은 14.14로 나타났고, Browning color 값은 2.752로 나타났다.
100℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 66.94로 나타났고, a-value 값은 8.63로 나타났으며, b-value 값은 18.76로 나타났고, Browning color 값은 0.937로 나타났다.
100℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 53.54로 나타났고, a-value 값은 7.05로 나타났으며, b-value 값은 9.97로 나타났고, Browning color 값은 3.362로 나타났다.
100℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 51.03로 나타났고, a-value 값은 5.70로 나타났으며, b-value 값은 7.65로 나타났고, Browning color 값은 3.577로 나타났다.
100℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 63.97로 나타났고, a-value 값은 9.17로 나타났으며, b-value 값은 18.59로 나타났고, Browning color 값은 0.941로 나타났다.
100℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 52.40로 나타났고, a-value 값은 6.16로 나타났으며, b-value 값은 8.71로 나타났고, Browning color 값은 3.727로 나타났다.
100℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 51.50로 나타났고, a-value 값은 5.68로 나타났으며, b-value 값은 8.18로 나타났고, Browning color 값은 3.725로 나타났다.
나아가, 110℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 59.22로 나타났고, a-value 값은 9.23로 나타났으며, b-value 값은 15.40로 나타났고, Browning color 값은 2.631로 나타났다.
110℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 52.93로 나타났고, a-value 값은 6.53로 나타났으며, b-value 값은 9.66로 나타났고, Browning color 값은 3.637로 나타났다.
110℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 51.92로 나타났고, a-value 값은 5.50로 나타났으며, b-value 값은 8.34로 나타났고, Browning color 값은 3.476로 나타났다.
110℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 60.17로 나타났고, a-value 값은 7.68로 나타났으며, b-value 값은 14.07로 나타났고, Browning color 값은 2.472로 나타났다.
110℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 52.51로 나타났고, a-value 값은 5.75로 나타났으며, b-value 값은 8.59로 나타났고, Browning color 값은 3.655로 나타났다.
110℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서는 L-value 값이 49.84로 나타났고, a-value 값은 4.80로 나타났으며, b-value 값은 6.37로 나타났고, Browning color 값은 3.583로 나타났다(표 2 참조).
<실시예 4>
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 총 폴리페놀 함량 및 라디칼 소거능 활성 확인
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 총 폴리페놀 함량 및 라디칼 소거능 활성을 확인한 결과, 열풍건조만 거친 대조군의 경우 총 폴리페놀 함량은 1.59 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 1.28 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 0.27 ㎎ AA/g으로 나타났다.
또한, 100℃에서 3시간 증숙만 처리한 군의 총 폴리페놀 함량은 3.90 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 1.48 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 0.30 ㎎ AA/g으로 나타났다. 동온도에서 6시간 증숙만 처리한 군의 총 폴리페놀 함량은 3.22 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 1.34 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 0.36 ㎎ AA/g으로 나타났다.
110℃에서 3시간 증숙만 처리한 군의 총 폴리페놀 함량은 4.22 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 1.75 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 0.66 ㎎ AA/g으로 나타났다. 동온도에서 6시간 증숙만 처리한 군의 총 폴리페놀 함량은 5.78 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 2.46 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 1.00 ㎎ AA/g으로 나타났다.
또한, 180℃에서 10분간 로스팅만 처리한 군의 총 폴리페놀 함량은 14.16 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 9.07 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 3.40 ㎎ AA/g으로 나타났다. 동온도에서 20분간 로스팅만 처리한 군의 총 폴리페놀 함량은 20.49 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 12.16 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 4.66 ㎎ AA/g으로 나타났다. 동온도에서 30분간 로스팅만 처리한 군의 총 폴리페놀 함량은 20.60 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 11.44 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 4.65 ㎎ AA/g으로 나타났다.
그러나, 100℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 17.24 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 7.86 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 3.37 ㎎ AA/g으로 나타났다. 100℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 26.76 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 12.83 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 7.85 ㎎ AA/g으로 나타났다. 100℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 29.63 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 13.18 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 7.89 ㎎ AA/g으로 나타났다.
또한, 100℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 16.02 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 7.87 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 3.48 ㎎ AA/g으로 나타났다. 100℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 27.58 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 13.21 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 7.77 ㎎ AA/g으로 나타났다. 100℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 26.19 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 13.23 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 7.75 ㎎ AA/g으로 나타났다.
또한, 110℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 28.03 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 12.39 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 6.67 ㎎ AA/g으로 나타났다. 110℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 29.00 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 13.25 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 7.25 ㎎ AA/g으로 나타났다. 110℃에서 3시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 26.14 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 12.63 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 6.92 ㎎ AA/g으로 나타났다.
나아가, 110℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 10분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 24.30 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 12.23 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 6.59 ㎎ AA/g으로 나타났다. 110℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 20분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 32.39 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 12.82 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 7.71 ㎎ AA/g으로 나타났다. 110℃에서 6시간 증숙 및 180℃에서 30분간 로스팅한 처리군에서의 총 폴리페놀 함량은 30.98 ㎎ GAE/g으로 나타났고, ABTS 라디칼 소거능은 12.99 ㎎ AA/g으로 나타났으며, DPPH 라디칼 소거능은 7.73 ㎎ AA/g으로 나타났다(표 3 참조).
상기 결과를 종합한 결과, 증숙 및 로스팅 처리를 하였을 때 열풍 건조하여 제조한 분말보다 총 폴리페놀 함량이 크게 증가하였음을 알 수 있었다. 물론 증숙과 로스팅 처리를 단독으로 각각하였을 때에도 대조군인 열풍 건조군보다 총 폴리페놀 함량이 증가하였지만, 본 발명의 증숙 및 로스팅 처리를 함께 하였을 때 총 폴리페놀 함량 증가폭이 월등히 커짐을 알 수 있었다.
<실시예 5>
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 진세노사이드 함량 변화 확인
4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 조건에 따른 진세노사이드 함량(Re, Rg1, Rf, Rb1, Rg2, Rg3, Rh1, Rc, Rb2, Rb3, Rd)을 확인한 결과, 증숙 및 로스팅 처리를 하였을 때 대조군인 열풍 건조하여 제조한 분말 대비 대체로 PD 계열의 진세노사이드 함량이 증가함을 알 수 있었다. PT 계열 중에는 Rg2와 Rh1이 처리에 따라 증가하였지만 뚜렷한 증감 경향은 찾을 수 없었다.
또한, 증숙처리를 하면 일반 건조 시 보다 진세노사이드 함량이 확연하게 증가하는 경향을 보였으나, 로스팅 처리를 하였을 때에는 로스팅 처리가 높은 온도의 열처리를 가하는 것이기 때문에 진세노사이드 함량이 대체로 감소하는 경향을 보임을 알 수 있었다.
총 폴리페놀 함량, 라디칼 소거능 활성 결과(실시예 4) 및 진세노사이드 함량(실시예 5)의 결과를 모두 종합하여 본 발명의 4년생 수삼의 증숙 및 로스팅 최적 조건을 확인한 결과, 100℃의 온도에서 3시간 및 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리군, 100℃의 온도에서 6시간 및 180℃의 온도에서 10~20분간 로스팅한 처리군, 110℃의 온도에서 3시간 및 180℃의 온도에서 10~20분간 로스팅한 처리군 및 110℃의 온도에서 6시간 및 180℃의 온도에서 10분간 로스팅한 처리군에서 동일 온도에서 증숙 또는 로스팅을 처리한 군보다 총 폴리페놀 함량 및 진세노사이드 함량이 월등히 증가하였음을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명자들은 상기 처리조건이 4년생 수삼의 총 폴리페놀 함량 및 진세노사이드 함량을 월등히 증대시킬 수 있는 최적조건임을 확인하였다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (6)
- (a) 인삼을 증숙하는 단계; 및
(b) 증숙 처리한 인삼을 볶는 단계;를 포함하는 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 (a)단계의 증숙은 인삼을 100 ~ 110℃에서 3 ~ 6시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는, 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 (b)단계의 볶는 단계는 인삼을 175 ~ 185℃에서 10 ~ 20분간 볶는 것을 특징으로 하는, 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 증숙처리한 인삼은 볶는 단계 이전에 55 ~ 65℃에서 10 ~ 20시간 동안 열풍건조기로 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 생리활성물질은 폴리페놀 또는 진세노사이드인 것을 특징으로 하는, 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법. - 제5항에 있어서,
상기 진세노사이드는 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd 또는 Rg3인 것을 특징으로 하는, 생리활성 함량이 증가된 인삼의 제조방법.
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| KR102386062B1 (ko) | 2021-09-08 | 2022-04-15 | 한방바이오 주식회사 | 활성사포닌이 강화된 인삼종합사포닌 복합물 진오스(ginos) 및 이의 용도 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20130071667A (ko) * | 2011-12-21 | 2013-07-01 | (주) 지에스 바이오 | 수율향상 및 유효성분 손실 없는 홍삼, 홍삼액 및 이들의 제조방법 |
-
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