KR100910585B1 - 발효흑삼 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발효 숙성시키는 인삼 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 종래 홍삼이나 흑삼 제조의 문제점을 개선하고 유효성분의 함량을 높인 새로운 발효흑삼에 관한 것이다. 본 발명에서는 수삼에 매실 발효액을 가하고 발효 숙성시킨 발효흑삼 및 그 제조방법이 제공된다. 본 발명의 발효흑삼은 발효과정에서 유효성분이 증가하여 기존 홍삼이나 흑삼에 비해 유효성분의 함량이 우수하며, 제조방법 또한 간단하고 공정진행이 용이하면서도 균일한 제품의 대량제조가 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

인삼, 수삼, 홍삼, 흑삼, 흑홍삼, 효소, 발효, 숙성, 매실

Description

발효흑삼 및 그 제조방법 {Fermented Black Ginseng and the method of preparing it}

본 발명은 인삼의 가공 방법에 관한 것으로, 특히 발효 숙성시킨 인삼 및 그 제조방법에 관한 것이다.

예로부터 인삼은 한방의학에서 그 약효가 특출한 것으로 인정받아 488~496년에 중국 양나라의 도홍경은 “신농본초경”에서 인삼은 주로 오장(간장, 심장, 폐장, 신장, 비장)의 양기를 돋구어 주는 약으로 사용하고, 정신을 안정시키고 오보로 진입하는 병사를 제거하여 눈을 밝게 하며 머리를 지혜롭게 하고, 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다고 하였다. 이외에도 “명의별록” 및 “본초강목” 등에서 비교적 광범위하게 인삼의 효능을 설명하고 있다. 오늘날에도 세계 각국의 저명한 학자들에 의해 인삼에 대해 많은 임상학적인 연구가 이루어지고 있으며, 면역력 증가, 항암, 순환기병의 예방 및 치료 등 많은 효능이 있다고 밝혀지고 있다. 인삼은 가공 방법에 따라 수삼, 백삼, 건삼, 홍삼 등으로 구분된다. 수삼은 밭에서 캐낸 후 가공하지 않은 상태의 인삼을 말하며, 수삼의 껍질을 제거하지 않고 그대로 건조한 것을 건삼이라 하며, 수삼의 껍질을 제거한 후 건조한 삼을 백삼이라 한다.

수삼 중에서도 4~6년근을 껍질을 제거하지 않은 채로 증기로 쪄서 건조시키는 증숙 및 건조 단계를 거쳐 얻는 것을 홍삼이라고 하는데, 홍삼은 이러한 과정을 거치면서 옅은 황갈색 및 옅은 적갈색을 띠게 된다. 현행법은 홍삼을 “인삼을 증숙 또는 팽숙(증포)하거나 기타의 방법으로 인삼의 녹말을 호화한 것을 말한다”고 정의하고 있다. 즉, 홍삼은 수삼을 증기 또는 기타방법으로 쪄서 익혀 말린 것을 말하며, 홍삼은 제조 공정을 거치는 동안 홍삼 특유의 비효소적 갈색화 반응 생성물이 형성되고 말톨(Maltol) 등과 같은 항산화 성분이 생성되며 인삼에 들어있는 조사포닌 함량이 크게 증가하고 항암물질로 알려진 진세노사이드(Ginsenoside) Rg3가 대폭 증가하게 된다.

고려인삼의 주된 약리성분으로 알려진 인삼 사포닌을 진세노사이드(Ginsenoside)라고 부르는데, 이는 다른 식물에서 발견되는 사포닌과는 다른 특이한 화학구조를 가지고 있으며 그 효능 또한 매우 독특한 것으로 알려져 있다. 최근의 분리분석 기술에 의해 지금까지 34종의 인삼사포닌의 화학구조가 밝혀졌다. 고려인삼의 경우는 이 34종의 인삼사포닌을 모두 갖고 있으며, 중국삼(삼칠)은 15종, 미국삼은 14종을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 고려인삼이 다른 나라 인삼에 비해 효능면에서 월등하게 우수한 이유가 과학적으로도 규명된 것이다.

인삼사포닌은 그 자체로 약효를 내는 것은 아니고, 섭취후 사람의 체내에서 사포닌 대사물로 분해 흡수되어 약효를 나타내게 된다. 그러나 인삼에 함유된 많은 사포닌 성분이 이를 분해할 수 있는 장내 미생물이 없으면 분해, 흡수되지 않고 그대로 배설되는 것으로 알려져 있다. 홍삼은 인삼사포닌을 사람의 체내에서 흡수 가능한 성분으로 변화시켜 인삼의 효능을 증대시키게 된다. 그러나 홍삼에 함유된 홍삼사포닌 성분도 70% 정도만 사람의 위나 장에서 분해되고 나머지는 장내 미생물이 없으면 분해, 흡수되지 않는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 일 측면은 홍삼의 유효성분을 사람의 체내에서 보다 흡수 가능한 성분으로 전환시키는 것에 관한 것이다.

관련 선행기술로, 대한민국 등록특허 제0529475호, 제0671330호 및 제0729214호에서는 수삼을 60~110℃로 7회 이상 증숙, 건조시키는 인삼 가공방법을 기술하고 있으며, 이렇게 가공된 삼이 검정색에 가까워 흑삼이라고 지칭하고 있다. 그러나 이러한 방법들은 인삼을 아홉 번 찌고 아홉 번 말리는 ‘구증구포’에 의한 제조방법으로서, 제조과정에 50일 이상의 많은 시간과 노력이 필요하고, 공정이 복잡하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제0531429호에서는 상기 구증구포에 의한 홍삼 제조방법의 문제점을 개선하기 위하여 수삼을 140~180℃ 사이의 온도에서 8~12시간 동안 1회 처리하는 가공방법과 이렇게 얻어진 흑홍삼에 대해 기술하고 있다. 그러나 홍삼의 갈변은 인삼에 포함되어 있는 아미노산과 당류의 갈변에 의한 것이므로, 이 특허에서와 같은 방법으로 인삼을 고온에 장기간 노출시키게 되면 비록 아미노산 및 당류의 갈변에 의해 색이 짙어져 외관상 홍삼과 같은 형태가 되었더라도 극성 사포닌인 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, RF 등이 분해되어 유효성분의 함량이 감소하고, 효능이 저하되는 문제가 생긴다. 본 발명의 또 다른 측면은 유효성분의 함량은 증가시키면서도 제조공정이 간편하고 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 인삼 가공방법에 관한 것이다.

인삼의 유효성분을 증가시키기 위한 종래의 인삼 가공방법, 특히 홍삼, 흑삼(흑홍삼) 등의 제조방법이 구증구포에 많은 시간이 소요되어 경제성이 떨어지거나 또는 단일 고온처리 방법으로 열에 의해 유효성분이 분해되는 문제점 등이 있었는 바, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하여 유효성분의 함량이 전통적인 홍삼이나 기존 흑삼 등에 비해 우수하고 특히 사람의 체내에서 흡수 가능한 유효성분의 함량이 크게 증가되면서도 제조공정 또한 간편하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 인삼인 발효흑삼 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명에서는,

(a) 매실과 설탕을 2:1~2의 부피비로 혼합하여 발효시킨 발효액에 물을 5배 내지 70배의 부피비로 혼합하여 매실 발효액을 얻는 단계와;

(b) (a)에서 얻은 상기 매실 발효액을 수삼에 가하면서 40~75℃로 50~110시간 발효 숙성시키는 단계와;

(c) (b)의 발효 숙성에 이어 계속하여 35~75℃로 160~190시간 열풍 습식 방법으로 증숙 숙성시키는 단계를 포함하는 발효흑삼의 제조방법이 제공된다. 바람직하게는 상기 증숙 숙성 단계에 이어 계속하여 35~39℃로 96~100시간 저온 숙성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서는,

수삼에 매실 발효액을 가하고 40~75℃에서 50~110시간 발효 숙성시킨 후 계속하여 35~75℃에서 160~190시간 가습하면서 증숙 숙성시킨 발효흑삼이 제공된다.

본 발명의 발효흑삼은 매실로부터 유래한 천연효소를 이용하여 수삼을 발효 숙성시킴으로써 유효성분의 함량이 기존 홍삼, 흑삼, 흑홍삼 등에 비해 우수하다. 또, 본 발명에 따르면 천연 효소를 이용한 열, 습식 방법으로 RG2(사포닌중간대사물), RG3(홍삼특이사포닌), RH1(홍삼특이사포닌), RH2(홍삼특이사포닌) 등의 유효성분의 함량이 크게 증가되고, 기존 방법 보다 간편하면서 균일한 숙성으로 제품의 질이 일정하고, 모든 과정이 발효실 내에서 이루어져 공정진행이 간편하므로 종래의 홍삼, 흑삼 등에 비해 생산성 또한 크게 향상시킬 수 있다.

매실 발효액

본 발명에서 “매실 발효액”은 매실에 설탕을 가하고 자연 발효시켜 얻은 발효액을 물로 희석한 것이다. 먼저 매실과 설탕을 2:1~2의 부피비로 혼합한 후 매실의 액상이 진하게 나올 때까지 발효시킨다. 통상의 상온조건에서는 발효에 약 1개월 내지 6개월이 소요되나, 구체적인 온도, 매실 상태 등에 따라 발효기간은 조절될 수 있다. 이렇게 얻어진 발효액에 물을 가해 희석시켜 본 발명의 매실 발효액을 얻는데, 발효액에 물을 5 내지 70배의 부피비로 혼합한다. 본 명세서에서 “매실 발효액”은 매실과 설탕을 2:1~2의 부피비로 혼합하고 매실의 액상이 진하게 나올 때까지 발효시킨 후 매실 씨를 제거하고 곱게 갈아 놓은 액상 및 여기에 물을 적당량 가한 것을 모두 포함하는 의미이다.

1차 발효 숙성

상기와 같이 준비된 매실 발효액을 수삼에 분사하여 발효 숙성시킨다.

상기 매실 발효액은, 바람직하게는 수삼 75㎏ 당 5,000~7,000㎖ 정도 분사된다. 분사는 통상 1회에 모두 분사한 후 발효에 들어가게 되나, 일부 분사 후 나머지를 발효과정에 나누어 분사할 수도 있다. 또, 발효 상태 등을 고려하여 필요에 따라 추가로 더 분사하는 것도 가능하다.

매실 발효액을 수삼에 가한 후 40~75℃에서 50~110시간 발효 숙성시킨다. 발효 온도는 40~75℃ 정도가 적당한데, 온도가 40℃ 미만일 경우는 효소활성이 낮아 발효에 많은 시간이 소요되면서도 충분히 숙성되기 어렵고, 75℃ 초과 시에는 효소가 불활성화될 수 있다. 40~75℃에서 발효 숙성시킬 경우 발효 숙성 기간은 바람직하게는 50~110시간 정도이다.

수삼은 바람직하게는 뚜껑이 있는 일정한 용기에 나누어 담아 상기 매실 발효액을 분사한 후 발효실에 넣고 발효시키게 된다. 용기의 재질은 특별히 제한되지는 않으나, 가온, 가열이 가능하여야 하고 바람직하게는 원적외선이 방출될 수 있는 것이면 더욱 좋다. 용기로는 예를 들어, 전자렌지에 사용가능한 뚜껑 있는 내열유리 그릇, 내열도자기 등의 세라믹 제품 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 발효 용기를 발효실 컨테이너에 넣고 상기 온도범위로 발효시킨다.

2차 증숙 숙성

상기 1차 발효 숙성 과정이 끝나면 계속하여 35~75℃에서 160~190시간 열풍 습식 방법으로 증숙 숙성시킨다. 바람직하게는 1차 발효 숙성 단계에 이어 계속하여 발효실 내에서 열과 가습장치를 이용하여 열풍 습식 방법으로 상기 온도범위로 발효시킨다. 열풍 습식 방법으로 발효시키는 발효실의 바람직한 습도 범위는 40~60% 이다. 본 발명에 따르면 발효실 내의 상하 온도와 습도가 균일한 상태가 되므로, 한번에 500채 정도를 발효시키는 대량 발효의 경우에도 좋은 발효흑삼이 얻어진다.

3차 저온 숙성

바람직하게는 상기 2차 증숙 숙성 과정이 끝나면 계속하여 35~39℃에서 96~100시간 저온 숙성시킨다. 저온 숙성 또한 바람직하게는 발효실에서 실시하는데, 이렇게 할 경우 상기 1차 발효 숙성과 2차 증숙 숙성에 이어 본 저온 숙성에 이르기까지 전(全)과정이 한번 들어간 발효실 내에서 연속해서 이루어지므로, 전체 공정진행이 간편하다. 이렇게 발효실에 들어온 수삼은 발효실 내에서 약 13일 내지 17일에 걸쳐 발효 숙성의 전(全)과정을 모두 마치게 되며, 완성된 발효흑삼이 된다.

본 발명의 발효흑삼은 이러한 상기와 같은 발효 및 숙성 과정을 거치면서 수삼 고유의 유효성분 함량이 증가된다. 하기 실시예를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 발효흑삼은 종래 홍삼, 흑삼과 비교해도 유효성분 중 RG2, RG3가 증가하고 필수아미노산 함량도 매우 우수하다.

이하 구체적인 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 다음의 실시 예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 물론이다.

실시예 1

수삼을 이용한 발효흑삼의 제조

(1) 매실과 설탕을 2:1의 부피비로 혼합하여 100일간 자연 발효시킨 후 여기에 10배의 물을 가해 매실 발효액을 만들었다.

(2) 유리 재질의 용기(발효기)에 상기에서 준비한 매실 발효액을 수삼 75㎏에 대해 6,000㎖의 비율로 분사한 후 발효실에 넣어 50℃ 정도로 80시간 발효 숙성시켰다.

(3) 계속하여 발효실에서 50℃ 정도로 170시간 열풍 습식 방법으로 증숙 숙성시켰다.

(4) 계속하여 발효실에서 37℃로 98시간 저온 숙성시켜 본 발명의 발효흑삼 을 얻었다.

시험예 1

진세노사이드 4종의 함량 비교 분석

시중에서 구입한 일반 홍삼(홍미삼)과 실시예 1에서 제조된 발효흑삼에 대해 진세노사이드(사포닌) 4종, 즉 사포닌 중간 대사물인 Rg2(sulfadimethoxine), 홍삼 특이 사포닌인 Rg3(sulfamonomethoxine), Rh1(sulfaquinoxaline), Rh2의 함량을 비교 분석하였다. 실험은 중부대학교 생명과학분석센터에 의뢰하여 실시하였으며, 결과는 다음 표 1 및 도 1과 같다.

시험예 2

진세노사이드 전체 함량 분석

실시예 1에서 제조된 본 발명의 발효흑삼에 대해 진세노사이드(즉,사포닌) 전체 함량을 분석하였다. 실험은 중부대학교 생명과학분석센터에 의뢰하여 실시하였으며, 결과는 다음 표 2와 같다.

시험예 3

발암물질( PAHs ) 검사

실시예 1에서 제조된 본 발명의 발효흑삼에 대해 발암물질(PAHs)을 검사하였다. 실험은 공주대학교 약물남용연구소에 의뢰하여 실시하였으며, 결과는 다음 표 3과 같다.

본 발명에 따른 발효흑삼은 유효성분의 함량이 종래 홍삼 및 흑삼 등에 비해 우수할 뿐만 아니라 맛도 좋아 남녀 노소 누구나 그대로 즐겨 먹을 수 있는 건강식품으로서 이용될 수 있으며, 또한 유효성분을 추출하여 엑기스 형태나 음료 등의 여러 제품 형태로도 응용될 수 있다.

도 1은 실시예 1에서 제조된 본 발명의 발효흑삼(b)과 시판 일반홍삼(a)의 아미노산 함량을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.

Claims (7)

1. (a) 매실과 설탕을 2:1~2의 부피비로 혼합하여 발효시킨 발효액에 물을 5배 내지 70배의 부피비로 혼합하여 매실 발효액을 얻는 단계와;

   (b) (a)에서 얻은 상기 매실 발효액을 수삼에 가하면서 40~75℃로 50~110시간 발효 숙성시키는 단계와;

   (c) (b)의 발효 숙성 단계에 이어 계속하여 35~75℃로 160~190시간 열풍 습식 방법으로 증숙 숙성시키는 단계와;

   (d) (c)의 증숙 숙성 단계에 이어 계속하여 35~39℃로 96~100시간 저온 숙성시키는 단계를 포함하는 발효흑삼의 제조방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 매실 발효액을 수삼 75㎏ 당 5,000㎖~7,000㎖ 분사하는 것을 특징으로 하는 발효흑삼의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 수삼을 뚜껑 있는 용기에 담아 온도조절이 가능한 발효실에 넣고 상기 발효 숙성의 전체 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 발효흑삼의 제조방법.
5. 수삼에 매실 발효액을 가하고 40~75℃에서 50~110시간 발효 숙성시킨 후 계속하여 35~75℃에서 160~190시간 가습하면서 증숙 숙성시키고 이어서 35~39℃로 96~100시간 저온 숙성시킨 발효흑삼.
6. 삭제
7. 제5항에 있어서, 상기 매실 발효액을 수삼 75㎏ 당 5,000㎖~7,000㎖ 분사시킨 것을 특징으로 하는 발효흑삼.

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