KR20230072108A - 기호성이 증진된 홍삼 농축액의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홍삼 농축액의 제조방법에 관한 것으로서, 작은 뿌리를 갖는 홍삼근을 사용하면서 특정 조건의 온화 단계로 열처리함으로써 물성 및 기호성이 향상된 홍삼 농축액을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 기호성이 증진된 홍삼 농축액의 제조방법, 이로부터 제조된 홍삼 농축액 및 이를 이용한 건강기능 식품에 관한 것이다.
인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)은 오갈피나무과 인삼 속에 속하는 다년생 초본류로서, 한방에서는 그 뿌리를 인삼이라 하며 약용으로 사용한다. 특히 인삼을 망상조직인 껍질을 벗기지 않고 증기로 쪄서 건조시켜 담황갈색 또는 담적갈색이 된 것을 홍삼이라고 하는데 상기 증기로 찌는 과정에서 열에 의한 가수분해가 일어나 인삼에는 들어있지 않았던 사포닌 성분들이 많아져 생체활동에 유효하게 작용하는 효과들이 있는 것으로 보고되어 왔다. 국내 건강기능식품 홍삼 규격은 진세노사이드 Rb1, Rg1 그리고 Rg3의 합을 특정 기준치 이상으로 잡고 있다.
사포닌의 약리작용에 대해서 많은 연구 결과가 있으며, 대표적인 사포닌 중 진세노사이드 Rb1은 중추신경 억제 및 정신안정 작용, 중추성 섭식 억제작용, 공격성 행동억제, 진통작용, 항경련작용, 부신피질 자극 호르몬 및 코티코스테론 분비 촉진작용, 항불안작용, 콜레스테롤 생합성 촉진작용, 고콜레스테롤과 중성지방 및 유리지방산의 저하작용 등의 약리작용이 보고되었다.
또 다른 대표적인 사포닌인 진세노사이드 Rg1은 면역기능 증강 작용, 혈소판 응집 억제, 항트롬빈, 기억 및 학습기능 증진 작용, 항피로 작용, 항스트레스 작용, 항염증 작용, 간세포 증식 및 DNA 합성 촉진 등의 약리작용이 보고되었다.
또 다른 대표적인 사포닌인 진세노사이드 Rg3는 암세포 전이 억제 작용, 혈소판 응집 억제 및 항혈전 작용, 실험적 간 상해 억제 작용, 혈관 이완 작용, 항암제의 내성 억제 작용 등의 약리작용이 보고되었다.
최근에는 인삼의 효능을 극대화시킨 형태의 홍삼이 다양한 제형으로 이용되고 있으며, 진세노사이드 성분을 증가시키는 가공방법도 많이 소개되고 있다.
홍삼은 몸통의 크기와 중량에 따라 포장단위인 '지수'로 구분하며 10~70지 그리고 소지로 표현한다. 포장단위는 통상 1근(600g)으로 잡고 있으며, 30지는 1근에 약 30뿌리(덤으로 뿌리 수가 더 많을 수도 있음)가 들어있는 것을 뜻한다. 더 구체적으로는 인삼산업법 시행규칙[별표 3의 2] 검사의 기준·방법에 따라 1근(600g)당 홍삼 본삼 38 뿌리가 들어있는 경우 30지로 구분하고 개체당 중량은 13g 이상이다. 또한, 1근 (600g) 당 홍삼 본삼 58 뿌리가 들어있는 경우는 개체당 중량이 10g 이상인 본삼을 50지로 구분하고, 1근 (600g) 당 홍삼 본삼 78 뿌리가 들어있으며 개체당 중량이 7g 이상인 본삼을 70지로 구분할 수 있다. 지수가 작을수록 크기가 큰 홍삼이 사용되는 것이다.
시판 홍삼 농축액에 사용되는 원료용 홍삼은 대부분 30~50지가 차지한다고 알려져 있다.
홍삼을 유효성분으로 하는 제품은 대부분 농축액 형태로 홍삼 제품의 제조에 이용되는데, 이러한 농축액 형태의 홍삼 제조 시 지수가 작을수록(크기가 클수록) 삼의 품질이 좋다고 인식되어 있어 지수가 큰 홍삼 사용을 기피하는 경향이 있다. 또한, 지수가 큰 홍삼은 쓴맛이 강해 기호성이 떨어지는 면도 있다.
하지만, 유효성분인 진세노사이드의 함량(단위 중량 기준)은 작은 뿌리를 가지거나 지수가 큰 홍삼에서 더 높게 나타나고 있으며, 홍삼 소비가 증가하면서 지수가 큰 홍삼을 활용할 수 있도록 쓴맛은 낮추면서 비교적 섭취가 편한 물성을 구현할 수 있는 해결 방안이 필요하다.
박채규 외(2003), 고려인삼의 화학성분, 식품산업과 영양, 8(2), 10~23
홍삼 내 진세노사이드는 내부보다는 외피에 함량이 많아서 지수가 클수록(홍삼 크기가 작을수록) 진세노사이드 함량이 증가하는 경향이 있다. 그러나 진세노사이드는 쓴 맛에 영향을 주는 인자로도 알려져 있기 때문에 지수가 큰 홍삼(크기가 작은 홍삼, 작은 뿌리가 많은 홍삼)을 과량 투입 시 홍삼 농축액의 진세노사이드 함량이 높아질 수 있지만 쓴 맛이 두드러질 수 있다.
전분 또한 내부보다는 외부에 많이 들어있어서 지수가 클수록(홍삼 크기가 작을수록) 전분 용출량이 많다고 볼 수 있다. 지수가 큰 홍삼(크기가 작은 홍삼)을 사용하면 전분 용출량이 증가하여 홍삼 농축액의 점성이 증가할 수 있다. 이렇게 홍삼 농축액의 점성이 증가하면 제조공정 중 교반이 용이하지 않으며, 뻑뻑한 느낌이 강해져 섭취가 용이하지 않는 문제가 있다.
진세노사이드의 면역 증강 효과가 잘 알려지면서 국내 건강기능식품 시장 중 홍삼 및 관련 제품이 차지하는 비중이 가장 높다. 홍삼 제품의 효과는 통상 제품 속에 함유된 진세노사이드 함량에 비례한다고 알려져 있지만, 진세노사이드로부터 기인하는 홍삼 특유의 쓴 맛으로 인해 기호성이 떨어지는 것 또한 사실이다.
이에, 크기가 작거나 작은 뿌리를 가지는 지수가 큰 홍삼을 사용하면서 온화 단계를 거쳐 쓴맛은 줄이면서 전분이 저분자화되어 점도의 감소로 인해 섭취 편의성을 증대시켜 물성 및 기호성을 향상시킨 홍삼 농축액의 제조방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 작은 뿌리를 갖는 홍삼을 이용한 홍삼 농축액의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 기존 홍삼 농축액 제조 공정에서, 작은 뿌리를 갖는 홍삼을 이용하여 쓴맛은 낮추면서 비교적 섭취가 편한 물성 및 기호성을 향상시킨 홍삼 농축액을 제조하는 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은
원료로 작은 뿌리를 갖는 홍삼을 포함하여 선별하는 단계(제 1 단계);
상기 선별된 홍삼에 정제수를 혼합하여 고온에서 추출하는 단계(제 2 단계);
상기 추출물을 1차 농축시키는 단계(제 3 단계)
상기 1차 농축액을 65 내지 85 ℃에서 1 내지 5 시간 동안 열처리하는 단계(제 4 단계);
상기 열처리된 농축액을 2차 농축시키는 단계(제 5 단계); 및
상기 2차 농축액을 숙성시키는 단계(제 6 단계);
를 포함하는 홍삼 농축액의 제조방법을 포함한다.
이하, 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 단계에서 원료 홍삼은 작은 뿌리를 갖는 홍삼을 사용하는 것이 바람직하다.
시판되고 있는 홍삼농축액은 일반적으로 좋은 홍삼으로 알려진 30~50지의 홍삼근을 사용하였지만, 본원에서는 기존에 홍삼농축액으로 사용하지 않았던 50지 이상의 홍삼근을 사용한다.
본원에서 "작은 뿌리를 갖는 홍삼"은 50지 이상의 홍삼근을 포함하거나, 또는 1근 (600g) 당 홍삼 본삼 뿌리가 58개 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 50지 이상의 홍삼근은 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 90% 이상이 50지 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 95% 이상이 50지 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 99% 이상이 50지 이상일 수 있으며, 그리고 가장 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 100%가 50지 이상일 수 있다.
또한, "작은 뿌리를 갖는 홍삼"은 바람직하게 50지 내지 70지의 홍삼근, 또는 1근 (600g) 당 홍삼 본삼 뿌리가 58개 내지 78개를 포함할 수 있다. 상기 50지 내지 70지의 홍삼근은 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 90% 이상이 50지 내지 70지일 수 있으며, 보다 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 95% 이상이 50지 내지 70지일 수 있으며, 더욱 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 99% 이상이 50지 내지 70지일 수 있으며, 그리고 가장 바람직하게 중량 또는 개수 기준으로 100%가 50지 내지 70지일 수 있다.
또한, 보다 바람직하기로 상기 원료 홍삼은 홍삼근과 홍미삼을 70~75 : 30~25의 배합 비율로 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 선별된 홍삼에 정제수를 홍삼 중량의 4~7배 혼합하여 고온에서 추출한다.
이때, 상기 추출은 80~95 ℃에서 6 내지 24 시간 동안 2회 이상 반복 실시한다. 상기 추출은 배치식 탱크에서 2~5회 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제 3 단계는 상기 추출물을 1차 농축시키는 단계로, 당도 농도를 60 내지 70 brix 수준으로 조절하기 위하여, 40~60 ℃에서 감압 하에 4~8시간 동안 농축시킨다. 1차 농축 시 일반적으로 자연순환농축기를 사용하는데, 상기 자연순환농축기는 감압 상태에서 순간적으로 증기(steam)를 쏘아서 수분을 금방 날려버리는 기기로, 어느 정도 흐름성이 있는 상태에서 진행되어야 하기에 적정 brix(60 내지 70brix) 이상이 되면 점도가 높아져 교반농축기를 사용하는 2차 농축 단계로 이동해야 한다. 특히, 50~70지의 홍삼근을 사용하게 되면 점도가 너무 높은 홍삼농축액이 제조되어 2차 농축 단계가 용이하지 않은 공정상의 불편함과 섭취 편의성이 떨어지기 때문에 기존에는 50~70지 홍삼근을 이용한 홍삼농축액이 사용되지 못하였다.
본 발명에 있어서, 상기 제 4 단계는 본원에서 온화 단계라고도 칭하며, 상기 온화 단계는 1차 농축 후에서 적용되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 온화 단계는 상기 1차 농축 단계 후, 2차 농축 단계 전, 즉, 당도 농도가 60 내지 70 brix 수준으로 되는 시점에서 온화 단계를 거침으로써 크기가 작거나 작은 뿌리를 갖는 지수가 큰 홍삼의 쓴 맛을 줄이고, 또한 전분의 분해로 점도를 줄일 수 있다.
상기 온화 단계는 1차 농축 후에서 적용되는 것이 바람직하다. 만일 온화 단계 보다 이전 공정인 추출 단계에 온화 단계를 실시하게 되면 홍삼의 1회 추출물의 양은 홍삼의 5~6배수이고, 추출 횟수가 2회 이상 반복된다는 점을 감안하여 보관 탱크가 여러 대 필요하기 때문에 대형 탱크를 1~2대 가량만 보유하고 있는 대부분의 제조라인에 적용하기가 어려울 뿐만 아니라 제조설비 투자에 높은 비용이 발생하여 경제적인 면에서 비효율적이다. 또한 2차 농축(>75brix) 이후에 온화 단계를 실시하게 되면 홍삼 농축액의 점성이 강해져 흐름성이 떨어지기 때문에 다루기 어렵고, 같은 온도라도 탄화될 가능성이 매우 높다. 때문에 농축(1차)에서 농축(2차)로 넘어가는 시기의 당도 농도가 60 내지 70 brix 상태일 때가 바람직한 점성과 흐름성을 가지므로 온화 단계를 실시하기에 적합하다. 특히, 교반농축기에서 온화 단계를 진행하면 별도의 설비 투자를 하지 않고도 상기 문제를 해결할 수 있으므로 바람직하다.
50~70지 홍삼근을 사용한 결과로 점도가 너무 높은 홍삼 농축액이 만들어지면 2차 농축 단계를 수행하기 어려워지는데, 온화 단계를 거치면서 교반농축기의 사용이 용이해져 50~70지 홍삼근을 이용한 홍삼 농축액 제조가 가능해진다.
특히, 홍삼의 진세노사이드 Rb1은 홍삼 특유의 쓴맛과 가장 관계가 깊은 물질이며, 열처리 시 다른 진세노사이드로 분해(저배당체화 또는 탈당화)되는 특징이 있다. 보통의 홍삼농축액의 맨 마지막 단계인 숙성 단계에서는 보다 낮은 온도인 50~60 ℃에서 2~5일 동안 진행되는데 이 단계에서는 진세노사이드 함량 저하가 많지 않아 관능이 달라지지 않는다. 또한, 홍삼 농축액의 살균(미생물 기준치를 맞추기 위함) 과정은 60~65 ℃에서 0.5~2시간 가량 이뤄지는데, 쓴맛을 나타내는 진세노사이드의 저배당화가 이루어지지 않거나 극미량으로 이루어지기 때문에 본원에서 목적하는 물성과 기호성의 향상 효과가 발생하지 않는다. 더욱이, 열처리 온도를 더 높게 설정하면 더 효율적인 저배당체화가 일어나지만 85 ℃ 초과 시 홍삼 농축액이 탄화될 수 있는 문제가 있기 때문에 적절한 열처리 공정, 즉 온화 단계를 추가로 수행하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 온화 단계는 65~85 ℃에서 1~5 시간 동안 열처리하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 65~80 ℃에서 1~5 시간 동안, 더욱 바람직하게는 68~78 ℃에서 1.5~4.5 시간 동안, 가장 바람직하게는 69~75 ℃에서 2~4 시간 동안 열처리할 수 있다.
이렇게 온화 단계를 거치면 쓴 맛을 나타내는 4배당체의 진세노사이드 Rb1는 열 분해되어 다른 진세노사이드로 전환되며, 전분 또한 열 분해로 점도를 낮출 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 5 단계는 교반농축기에서 진행되며 섭취하기에 적절한 70 내지 75 brix의 당도 수준이 될 때까지 2차 농축을 진행한다.
본 발명에 있어서, 상기 제 6 단계는 상기 2차 농축 단계에서 농축된 농축물을 숙성시키는 단계로, 상기 농축 단계에서 농축된 농축물을 50~60 ℃의 범위에서 2 ~ 5일간 처리함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 농축물의 숙성 과정은 홍삼의 풍미를 올리기 위해 필요한 과정이다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 홍삼 농축액을 제공한다.
본 발명의 제조방법으로 제조된 홍삼 농축액은 크기가 작거나 작은 뿌리를 갖는 지수가 큰 홍삼의 쓴 맛과 전분을 줄일 수 있어 물성과 기호성 면에서 향상되었다.
본 발명에서 제조된 홍삼 농축액의 바람직한 당분 농도는 70 내지 75 브릭스(Brix) 범위이다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 홍삼 농축액을 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
상기 용어 "건강기능식품"이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
캅셀 형태의 건강기능식품의 경우, 경질 캅셀제는 통상의 경질캅셀에 홍삼 농축액과 부형제 등의 첨가제의 혼합물 또는 그의 입상물 또는 제피한 입상물을 충전하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 홍삼 농축액과 부형제 등의 첨가제의 혼합물을 젤라틴 등 캅셀기제에 충전하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.
과립 형태의 건강기능식품은 상기 홍삼 농축액에 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다. 본 발명의 상기 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 교미제, 착향제 등에 대한 용어 정의는 당업계에 공지된 문헌에 기재된 것으로 그 기능 등이 동일 내지 유사한 것들을 포함한다(대한약전 해설편, 문성사, 한국약학대학협의회, 제 5 개정판, p33-48, 1989).
액상 형태의 건강기능식품의 경우, 필요에 따라 식품첨가물에 포함되는 보존제, 안정제, 유화제, 분산제, 착향료, 착색제 등을 함유할 수 있다.
환 형태의 건강기능식품은 홍삼 농축액에 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 적당한 제피제로 제피를, 또는 전분, 탈크 또는 적당한 물질로 환의를 입힐 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 홍삼 농축액을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 "식품"은 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, 각종 식품, 건강보조 식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제를 모두 포함하는 의미로 사용된다. 상기 식품의 예로서, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영, 유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류, 아이스크림류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등), 비타민 복합제, 알코올 음료, 주류 및 그 밖의 건강보조식품류를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 건강기능식품, 음료, 식품첨가제 또는 음료첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
상기 식품 조성물은 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품에 있어서, 상기 홍삼 농축액의 양은 전체 식품 중량의 0.001 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 식품이 음료인 경우에는 식품 전체의 부피 100 ㎖를 기준으로 0.001 g 내지 50 g, 바람직하게는 0.01 g 내지 10 g의 비율로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 홍삼 농축액을 포함하는 식품 조성물은 정제형, 캡슐형, 진액형, 분말형, 음료형, 스틱형 등 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 다양한 제형으로 제조 가능하다.
본 발명은 작은 뿌리를 갖는 홍삼근을 사용하면서 특정 조건의 온화단계를 거쳐 농축시킴으로써 물성 및 기호성이 향상된 홍삼 농축액을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
비교예 1: 기존 홍삼 농축액 제조
6년된 홍삼의 홍삼근 및 홍미삼을 75~70 : 25~30 배합비로 세척하여 준비하였다. 이때, 홍삼은 30지 ~ 50지의 작은 뿌리를 가지는 것을 사용하였다. 1회 추출량 250 내지 450 ㎏씩 추출 탱크별로 정밀하게 소분 작업하였다. 그리고 나서, 상기 홍삼 원료를 추출 탱크에 투입하고, 5~6배의 정제수를 혼합하여 추출 탱크 온도를 80 ℃에서 95 ℃로 유지하며, 7~9시간 동안 추출하였다. 상기 추출을 (3~7회) 반복하여 실시하였다.
상기 추출이 완료된 후, 냉각탱크에서 13~19 ℃로 냉각시키고, 상기 냉각된 추출액을 원심 분리하여 불순물(전분, 찌꺼기 등)을 분리제거하였다.
그리고 나서, 상기 순수한 홍삼 추출액을 홍삼정 또는 홍삼제품 제조에 적합하도록 감압 농축하였다. 각 추출이 끝남과 동시에 냉각~1차 농축이 진행되며, 1차 농축이 완료되면 모든 농축물을 교반농축기로 이송하였다.
1차 농축은 자연순환농축기(감압 조건 하)에서 50 ℃에서 6시간 동안 농축을 실시하였으며. 당도가 65 brix될 때까지 농축을 진행하였다.
2차 농축은 교반농축기에서 60 ℃에서 3일 동안 당도가 72 brix될 때까지 농축을 진행하였다.
숙성은 55 ℃에서 3일 보관하여 실시하였다.
실시예 1: 기호성이 증진된 홍삼 농축액 제조
6년된 홍삼의 홍삼근 및 홍미삼을 75~70 : 25~30 배합비로 청결하게 세척하여 준비하였다. 이때 삼은 50지 ~ 70지의 작은 뿌리를 가지는 것을 사용하였다.
1회 추출량 250 내지 450 ㎏씩 추출 탱크별로 정밀하게 소분 작업하였다. 그리고 나서, 상기 홍삼 원료를 추출 탱크에 투입하고, 5~6배의 정제수를 혼합하여 추출 탱크 온도를 80 ℃에서 95 ℃로 유지하며, 7~9시간 동안 추출하였다. 상기 추출을 (3~7회) 반복하여 실시하였다.
상기 추출이 완료된 후, 냉각탱크에서 13~19 ℃로 냉각시키고, 상기 냉각된 추출액을 원심분리하여 불순물(전분, 찌꺼기 등)을 분리 제거하였다.
그리고 나서, 상기 순수한 홍삼 추출액을 홍삼정 또는 홍삼제품 제조에 적합하도록 감압 농축하였다. 각 추출이 끝남과 동시에 냉각~1차 농축이 진행되며, 1차 농축이 완료되면 모든 농축물을 교반농축기로 이송하였다.
1차 농축은 자연순환농축기(감압 조건 하)에서 50 ℃에서 6시간 농축을 실시하였으며. 당도가 65 brix될 때까지 농축을 진행하였다. 그 후 교반농축기로 이송하여 70 ℃에서 3시간 열처리하였다(온화 단계).
2차 농축은 교반농축기에서 60 ℃에서 3일 동안 당도가 72 brix될 때까지 농축을 진행하였다.
숙성은 55 ℃에서 3일 정도 보관하여 실시하였다.
비교예 2: 온화 단계를 거치지 않은 경우
비교예 1에서 30지 ~ 50지의 작은 뿌리를 가지는 홍삼 대신 50~70지의 작은 뿌리를 가지는 홍삼을 것을 사용하는 것 외에는 비교예 1과 동일하게 실시하였다.
이렇게 온화 단계를 거치지 않은 경우, 2차 농축 단계에서 교반이 어려워 공정 상의 어려움이 있었고, 섭취가 불편하여 전통적인 홍삼 농축액과는 거리가 있어 보였다.
실험예 1: 진세노사이드 함량 비교
상기 실시예 1의 홍삼 농축액 제조 시 온화단계 전/후의 진세노사이드 함량을 비교 평가하였다.
[진세노사이드 함량 측정]
상기 실시예 1에서 제조한 홍삼 농축액 온화단계 전/후에 함유된 진세노사이드 성분의 함량을 조사하기 위해 HPLC/UVD(High-performance liquid chromatography-Ultraviolet Detectors)를 이용하였다. 진세노사이드의 측정을 위한 과정은 다음과 같다.
실시예 1에서 제조한 홍삼 농축액 온화단계 전/후 샘플은 Rg1, Rb1 및 Rg3의 표준물질 범위에 해당되도록 조성물을 0.2g 취하여 50mL 부피 플라스크에 옮겼다. 70% 메탄올을 이용하여 조성물을 완전히 용해시키고, 50mL까지 70% 메탄올로 채운 후, 멤브레인 필터 (0.45μm)로 여과한 것을 시험용액으로 하였다. 진세노사이드는 모두 Sigma-aldrich 사의 표준물질을 이용하였으며, 표준물질도 모두 70% 메탄올로 용해시켜 50 ppm 표준물질용액을 제조하였다. 분석 시 사용된 컬럼은 Cosmosil packed column 5C18-PAQ 4.6ID x 250mm 이며, 분석기기는 Agilent HPLC 1260 system 을 이용하여 분석하였다. 분석조건은 20μL를 주입량으로 하고 검출기의 파장은 203nm로 하였으며, 컬럼의 온도는 30 ℃로 유지하였다. 분석시간은 총 75분으로 유속은 1.0mL/min으로 유지하되 이동상은 gradient를 주어 변화시켰다. 이동상으로는 증류수와 아세토니트릴이 사용되었으며, 컬럼 세척 시 메탄올이 추가로 사용되었다.
자세한 진세노사이드 분석 조건은 다음 표 1에 나타내었다.
| 항목 | 조건 |
| 주입량 | 20μL |
| 검출기 파장 | 203nm |
| 칼럼 온도 | 30 ℃ |
| 유속 | 1.0mL/min |
| 컬럼 | Cosmosil packed column 5C18-PAQ 4.6ID x 250mm |
| 구분 (mg/g) | 온화 전 | 온화 후 |
| Rb 1 | 4.48 | 3.91 |
| Rg 3 | 0.99 | 0.99 |
| Rg 1 | 1.71 | 1.51 |
상기 표 2에서 볼 수 있듯이, 쓴맛과 가장 연관이 깊었던 진세노사이드 Rb1 함량이 13% 감소되었음을 확인하였다. 이는 제조된 홍삼농축액의 쓴 맛이 감소되었음을 의미한다.
실험예 2: 점도 비교
상기 실시예 1의 홍삼 농축액 제조 시 온화공정 전/후의 점도를 측정하였다.
점도는 미리 수욕의 온도를 25 ℃로 맞춘 후 검체 10g을 15mL 팔콘 튜브에 담은 후 실험 30분 전에 수욕에 담가 두었다. 점도는 BROOKFIELD DV-I + VISCOMETER (Model LVDV-I+, BROOKFIELD ENGINEERING LABORATORIES, U.S.A)를 이용하여 측정하였으며, 스핀들은 S64를 사용하였다. 2 rpm에서 cP값을 2회 측정한 결과, 점도가 평균적으로 55.5% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이때, 측정값은 시료를 5분간 유지한 후 나타나는 값으로 하였다.
2회 측정 모두 온화 전 대비 온화 후의 점도 값이 감소한 것으로 보아 홍삼 농축액의 온화단계로 전분이 분해되어 점도가 떨어진 것으로 볼 수 있다.
실험예 3: 기호성 관능 평가
상기 실시예 1의 홍삼 농축액 제조 시 온화단계 전/후의 맛 기호성을 다음과 같이 평가하였다.
평가단은 홍삼 농축액의 관능검사 경험이 있는 현직 종사자 10명으로 구성하였다. 관능검사 방법은 홍삼 농축액을 일정량 섭취 후 느껴지는 5가지 맛에 대하여 맛의 강도를 점수로 평가하도록 하였다. 맛 항목은 신맛, 단맛, 짠맛, 쓴맛, 쓴맛 후미로 매우 강하게 느껴질 경우 9점, 매우 약하게 느껴질 경우 1점으로 평가하도록 하였다. 그리고 각 홍삼 농축액의 종합 기호도를 관능검사와 마찬가지로 9점 척도법으로 평가하여 점수를 기재하도록 하였다.
| 평가 항목 | 온화 전 | 온화 후 | 비교예 1 |
| 신맛 | 5.5 | 5.5 | 5.1 |
| 단맛 | 4.5 | 7.0 | 7.2 |
| 쓴맛 | 6.5 | 4.5 | 4.1 |
| 짠맛 | 5.0 | 6.0 | 4.6 |
| 쓴맛 후미 | 6.0 | 4.0 | 3.5 |
| 종합 기호도 | 4.6 | 7.2 | 7.5 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 온화 후에는 온화 전에 비해 홍삼 농축액의 단맛이 강해지고 쓴맛과 쓴맛 후미가 약해졌다. 이는 온화단계로 인한 진세노사이드 Rb1의 탈당화 공정에서 기인되는 것으로 보이며, 홍삼 고유의 쓴 맛이 약해짐에 따라 관능 기호도가 증가한 것으로 보인다. 또한, 온화단계를 적용함으로써 기존 제품(비교예 1)과 유사한 정도의 관능을 가지는 홍삼 농축액이 제조 가능하였다.
Claims (12)
- 원료로 작은 뿌리를 갖는 홍삼을 선별하는 단계;
상기 선별된 홍삼에 정제수를 혼합하여 고온에서 추출하는 단계;
상기 추출물을 1차 농축시키는 단계;
상기 1차 농축액을 65 내지 85 ℃에서 1 내지 5 시간 동안 열처리하는 단계;
상기 열처리된 농축액을 2차 농축시키는 단계; 및
상기 2차 농축액을 숙성시키는 단계;
를 포함하는, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 작은 뿌리를 갖는 홍삼은 50지 이상인 홍삼근을 포함하는, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 작은 뿌리를 갖는 홍삼은 1근 (600g) 당 홍삼 본삼 뿌리가 58개 이상인 홍삼근을 포함하는, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 작은 뿌리를 갖는 홍삼은 50지 내지 70지인 홍삼근을 포함하는, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 작은 뿌리를 갖는 홍삼은 1근 (600g) 당 홍삼 본삼 뿌리가 58 내지 78개인 홍삼근을 포함하는, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 홍삼은 홍삼근과 홍미삼을 70~75:30~25의 배합 비율로 포함하는, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 정제수는 홍삼 중량의 4~7배인, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 추출은 80 내지 95 ℃에서 6 내지 24 시간 동안 2회 이상 반복 실시하는, 홍삼 농축액의 제조방법.
- 제 1 항에 의한 방법으로 제조된 홍삼 농축액.
- 제 9 항에 있어서,
작은 뿌리의 쓴맛을 줄이고, 단맛을 높여 기호성이 증진된, 홍삼 농축액.
- 제 1 항에 의한 방법으로 제조된 홍삼 농축액을 포함하는 건강기능 식품.
- 제 1 항에 의한 방법으로 제조된 홍삼 농축액을 포함하는 식품 조성물.
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