KR101015700B1 - 인삼의 발효방법 및 이로부터 제조된 발효 인삼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인삼의 발효방법 및 이로부터 제조된 발효 인삼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인삼을 세척하고 종국균을 분사하여 배양시키고, 상기 배양된 인삼을 진공포장하며, 상기 진공포장된 인삼을 발효시키고, 상기 발효된 인삼을 간헐살균법으로 살균한 후 냉각시키는 단계를 포함하여 이루어지는 인삼의 발효방법과 이로부터 제조된 발효 인삼 및 이들을 포함하여 이루어지는 건강보조식품에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 진공조건에서 종국균을 분사하여 발효시키는 새로운 인삼의 가공방법을 제공할 수 있으며, 이로부터 얻어지는 발효 인삼은 비발효 인삼과 비교하여 진세노사이드 함량이 현저히 높으며, 구성되는 진세노사이드의 개별 함량에도 차이가 커서 인삼의 생리활성 기능을 극대화시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

인삼의 발효방법 및 이로부터 제조된 발효 인삼{Fermentated Ginseng and Fermentation Method for the same}
본 발명은 인삼에 진공포장을 적용하여 발효시키는 방법과 이로 의하여 발효된 발효 인삼, 및 이를 포함하는 건강보조식품에 관한 것이다.
인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)은 약재로 사용되어 왔으며, 산에서 자연적으로 생장한 산삼(wild ginseng), 인삼(cultivated ginseng) 및 산 등의 서식지에서 재배된 산양삼(San-yang-sam)으로 구분할 수 있다. 상기 산양삼은 기존에 장뇌삼(Chang-nwae-sam)이라고 부르기도 했다.
인삼의 생리학적 활성 성분은 진세노사이드(ginsenosides), 폴리아세틸렌(polyacetylenes), 인삼 단백질(ginseng proteins), 다당류(polysaccharides) 및 페놀성 물질(phenolic compounds) 등으로 알려져 있다.
진세노사이드는 인삼의 효과적인 생화학적 및 약학적 성분으로 특징되어 왔다. 1960년대 후반부터, Shibata 등에 의하여 다양한 연구가 수행되어 왔으며, 상기 연구 그룹은 진세노사이드의 구조를 연구하고 정의하였다. 또한 진세노사이드의 화학구조는 22 종의 프로토파낙사디올(protopanaxadiol, PD), 13 종의 프로토파낙사트리올(protopanaxatriol, PT) 및 1 종의 올레아난 사포닌(oleanane saponin)으로 세분화된다.
이러한 진세노사이드의 약학적 용도는 항암, 항당뇨, 충추신경계(CNS) 억제, 동맥경화 및 고혈압의 예방, 항피로, 항스트레스, 항산화, 항염증, 면역기능의 증강 등을 포함한다.
상기한 바와 같이, 진세노사이드의 효능은 생화학적 연구와 약학적 연구 두 분야에서 전적으로 연구되어 왔다. 연구자들은 여전히 진세노사이드 성분의 효능을 명확하게 하기 위하여 연구하고 있다.
각 진세노사이드의 효능을 살펴보면, 먼저, 프로토파낙사디올 형 진세노사이드로서 Rb1은 중추신경 억제 및 진정효과, 허열유도 학습저하에 대한 방어효과, 항불안 효과, 글루타메이트 유도 신경독성에 대한 방어효과, 항건망증 효과, 콜린성(cholinergic) 활성, 단백질, 콜레스테롤, RNA 및 DNA 합성 촉진, 저온유도 스트레스에 대한 면역억제에 대한 방어효과, 간독성 보호효과가 있는 것으로 알려져 있으며, Rb2 는 당뇨병에서 혈당치 저하에 의한 당뇨개선 효과, RNA 및 단백질 합성 촉진 효과, 항고지혈 효과, LDL-수용체 활성을 통한 콜레스테롤 대사촉진, 진통효과, SOD와 카탈라제 향상에 의한 항산화효과, 암전이 및 혈관신생 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, Rc 는 중추신경 억제 효과, 진통효과, 중성지방, 혈청단백질, 콜레스테롤, RNA 및 DNA 합성 촉진효과, 프로스타글란딘 분비 촉진 및 항산화 효과가 있는 것으로 알려져 있고, Rd는 코르티코스테론 또는 ACTH 분비 효과, 마우스의 호전성 억제 효과, 신장 사구체 비대 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, Rg3는 글루타메이트 유도 신경독성 보호효과, NO 방출을 통한 혈관이완 효과, TXA2 감소에 따른 항혈전 효과, Ca2 + 유입 억제를 통한 항고혈압 효과, 항암제 내성 억제, 항전이 및 침윤 억제 효과, 전이 억제 효과, 항암제 내성 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있고, Rh2는 암세포 증식억제, 암세포의 정상세포로의 분화유도, 항암제의 보조치료제 효과, 암세포의 능동적 세포사멸 효과 등이 있는 것으로 알려져 있다.
프로토파낙사트리올 형 진세노사이드로서 Re는 진통효과, ACTH 분비효과, 단백질, RNA 및 DNA 생합성 촉진, 콜레스테롤 대사 촉진 및 간손상 보호 효과가 있는 것으로 알려져 있고, Rf는 감각 신경세포의 Ca 통로 봉쇄를 통한 항통증 효과, 알코올 유도 뇌손상 방어효과 및 지질과산화 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, Rg1은 중추신경 흥분효과, 항피로 효과, 면역 활성 증진효과, 항혈전 효과, 기억학습 효과, 성기능 개선 효과 등이 있는 것으로 알려져 있고, Rg2는 혈소판 응집에 의한 항혈전 효과, 부시피질의 카테콜아민류의 스트레스성 호르몬의 분비 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, Rh1은 암세포의 정상세포로의 분화유도, 간소상 보호효과, 선용활성화작용과 피브리놀리시스를 통한 혈소판 응집억제 효과가 있는 것으로 알려져 있고, Ro 는 항염증 효과, 항혈전 효과, 간염억제 효과, 대식세포의 탐식효과, 혈관확장 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
한편, 인삼의 진세노사이드 함량은 동양에서 많은 연구자들에 의하여 많이 연구되어 왔다. 예를 들면, Jang 등은 재배 기간에 따른 백삼(Korean white ginseng )의 진세노사이드의 함량을 보고 하였고, Namba 등은 재배 기간에 따른 백삼의 진세노사이드 함량과의 관련성을 보고하였다. 또한, Lee 등은 다양한 재배기간에 따른 고려인삼의 진세노사이드 함량을 측정하였다. 산양삼의 진세노사이드 조성은 일반적으로 인삼과 다르다고 보고되었다.
그러나 산양삼의 진세노사이드 조성에 대하여 구조적이고 정확하게 분류하기 위한 연구는 이루어지지 않았다.
또한, 기존의 경우 인삼을 가공하는 방법으로서 채취한 수삼을 건삼 또는 백삼으로 가공하여 건조시키거나, 증숙시킨 홍삼 또는 흑삼의 제조방법이 대부분이었다.
그러나, 상기와 같이 인삼을 건삼 또는 백삼으로 가공할 경우에는 인삼의 사포닌의 이용율이 높지 않으며, 홍삼 또는 흑삼으로 가공할 경우에는 제품의 다변화 에 문제점이 있었다.
본 발명은 종국균을 사용하여 진공조건에서 산양삼 또는 인삼을 발효시키는 새로운 가공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 종국균을 사용하여 진공조건에서 발효시킨 발효 산양삼 또는 발효 인삼을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 종국균을 사용하여 진공조건에서 발효시킨 발효 산양삼 또는 발효 인삼을 사용한 건강보조식품을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일례로서 본 발명은, 인삼을 세척하고 종국균을 분사하여 배양시키는 단계; 상기 배양된 인삼을 진공포장하는 단계; 상기 진공포장된 인삼을 발효시키는 단계; 및 상기 발효된 인삼을 간헐살균법으로 살균한 후 냉각시키는 단계를 포함하여 이루어지는 인삼의 발효방법을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 다른 일례로서 본 발명은, 상기한 방법으로 제조된 발효 인삼을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 다른 일례로서 본 발명은, 상기한 방법으로 제조된 발효 인삼을 포함하는 건강보조 식품을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 인삼의 발효방법을 위주로 하여 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 인삼을 세척하고 종국균을 분사하여 배양시키는 단계이다.
본 발명에서 사용되는 인삼으로는, 함유되어진 사포닌 성분 및 함량과 경제성을 고려하여, 인삼의 경우 6 년근 이상을 사용하는 것이 효능과 경제성 측면에서 바람직하다.
이러한, 인삼을 세척시에는 미온수를 사용하여 산양삼 또는 인삼의 잔뿌리와 줄기에 손상이 가지 않도록 주의한다.
상기 종국균은 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae), 아스퍼질러스 시로우사미(Aspergillus shirousamii), 라이조푸스속(Rhizopus sp.), 및 접합균(Zygomycetes) 중에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 혼합 균류로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이들을 각 균주의 생육조건에 맞도록 조절된 환경에서 배양한 다음 혼합하고, 증류수에 희석하여 상기 세척한 산양삼 또는 인삼에 분사한다.
이때, 분사되는 종국균의 농도는 인삼 1 kg 당 0.01 내지 0.05 g 수준으로 조절하는 것이 원활한 발효를 위하여 바람직하다.
상기 배양은 35 내지 45 ℃ 범위의 온도조건에서 이루어지는 것이 좋은데, 배양 온도가 상기 범위 미만으로 낮으면 발효시간이 오래걸리는 경향이 있어 바람직하지 않고, 배양 온도가 상기 범위를 초과하여 높으면 발효균의 활성화가 지연내지는 정지되는 경향이 있어 바람직하지 않다.
또한, 상기 배양은 60 내지 85 %RH의 범위의 습도조건에서 이루어지는 것이 좋은데, 습도가 상기 범위 미만으로 낮으면 인삼이 건조되는 경향이 있어 바람직하지 않고, 습도가 상기 범위를 초과하여 높으면 균의 증착이 방해되는 경향이 있어 바람직하지 않다.
또한, 상기 배양은 1 내지 4 시간동안 수행되는 것이 좋은데, 배양 시간이 상기 범위 미만으로 적으면 발효가 충분히 이루어지지 않는 경향이 있어 바람직하지 않고, 배양 시간이 상기 범위를 초과하여 많을 경우에는 인삼이 분해되어 물러지는 경향이 있어 바람직하지 않다.
바람직하기로는 상기 배양은 40 내지 45 ℃의 온도, 60 내지 85 %RH의 습도 조건에서 1 내지 2 시간동안 수행되는 것이 좋다.
인삼류가 수삼(수분률 50% 이상)의 형태일 경우 자체 발효가 어려우므로 상기와 같이 산양삼 또는 인삼을 종국균을 분사하여 배양할 경우 인삼류에 포함된 성분들의 발효가 가능하다.
두 번째로, 상기 배양된 인삼을 진공포장하는 단계이다.
상기 배양 단계에서 종국균이 충분히 배양된 인삼은 밀봉 진공팩에 넣고 진공포장한다. 이때, 진공되는 정도는 -230 내지 -600 mmHg 범위로 조절하는 것이 산양삼 및 인삼의 모양을 유지하면서 목적하는 진공포장을 달성하기에 좋다. 본 발명에 의하면 진공포장에 의하여 인삼의 모양이 원형을 유지할 수 있으므로 상품성 제고나 인삼의 가용 부위가 더 커질 수 있다는 점에서 부가적인 잇점이 있다.
세 번째로, 상기 진공포장된 인삼을 발효시키는 단계이다.
본 발명에서는 인삼을 진공포장된 상태로 발효시킨다. 즉, 종국균을 분사하여 일정한 조건에서 종국균이 인삼에 흡착되어 충분히 배양시킨 후 이와 같이 종국균이 흡착된 인삼을 진공포장하여 다시 발효시키게 되는데, 진공포장에 의하여 외기와 차단된 상태가 되므로, 종국균에 포함된 균주들에 의한 발효는 인삼이 자체적으로 보유하고 있던 수분과 산소에 의하여 이루어지게 된다. 진공포장을 하지 않았을 경우에는 인삼이 발효가 일어나기 전에 부패되어 버린다.
상기 발효는 20 내지 60 ℃ 의 온도조건에서 168 내지 336 시간동안 수행되는 것이 좋다. 발효를 위한 온도가 상기 범위 미만이면 미발효상태화 하는 경향이 있어 바람직하지 않으며, 상기 범위를 초과하여 높게 되면 균의 증착이 방해되는 경향이 있어 바람직하지 않다. 또한, 발효 시간은 상기 범위 미만으로 적으면 발효미숙이 되어 사포닌 변화량이 저하하는 경향이 있어 바람직하지 않으며, 상기 범위를 초과하여 많으면 인삼이 분해되어 물러지거나 썩어버리는 경향이 있어 바람직하지 않다.
상기와 같이 종국균을 분사한 인삼을 진공포장하여 발효시킬 경우에는 인삼의 형태가 도 1 내지 4에 도시한 바와 같이 원형 그래도 유지되게 되는데, 이러한 경우 효능의 우수성 외에도 인삼류가 가지는 고유 외관에 의하여 상품성을 높을 수 있는 부가적인 잇점도 있다.
한편, 상기 발효가 이루어진 인삼의 진공포장된 포장재에 공기 구멍을 내거나, 이를 다시 가스제거제가 부착된 진공팩에 넣어 진공포장하는 단계가 추가적으로 포함될 수 있다. 이와 같이 가스제거제가 부착된 진공팩에 넣어 다시 진공포장하게 되면 제품화에 바람직하다.
네 번째로, 상기 발효된 인삼을 간헐살균법으로 살균한 후 냉각시키는 단계이다.
충분히 발효가 일어난 인삼은 살균처리 단계를 거치게 되는데, 살균을 위하여 간헐살균법을 채택하는 것이 바람직하다. 이러한 간헐살균은 60 내지 65 ℃에서 30 내지 60 분간 가열살균한 다음 4 내지 10 ℃로 급속냉각을 하는 방식으로 24시간마다 4 회이상 이루어지는 것이 좋다.
상기와 같이 진공포장된 상태에서 이루어진 발효 과정에 의하여 인삼의 사포닌의 발효 효율이 월등히 높아지게 되며, 상기와 같이 제조된 본 발명의 발효 인삼은 발효시키지 않은 인삼과 대바하여 Rg1, Re, Rf, Rb1, Rg2, Rh1, Rc, Rb2, Rd 성분들의 함량이 현저히 증가하고, PPT성분 등이 새로 생성된다.
상기 본 발명의 발효방법에 의하여 발효된 발효 인삼은 도 3 내지 4 에 도시된 바와 같은 형태로 제품화 할 수 있으며, 그 외 건강보조식품의 성분으로 사용되어질 수 있음은 물론이다.
상기한 본 발명에 의하면 종국균을 분사하여 진공조건에 인삼을 발효시키는 새로운 가공방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하여 제조된 발효 인삼은 인체에 유익하다고 알려진 진세노사이드 중 Rg1, Re, Rf, Rb1, Rg2, Rh1, Rc, Rb2, Rd 의 함량이 비발효 임삼과 비교하여 각각 1.62배, 3.96배, 1.6배, 1.94배, 4.29배, 6.36배, 6.54배, 2.9배, 10.35배및 이상 높게 함유되어 있다.
또한 본 발명에 의하여 제조된 발효 인삼은 비발효 인삼에는 포함되지 않은 진세노사이드 PPT 을 다량 포함한다.
상기한 본 발명의 효 인삼은 저장 기간이 인삼과 비교하여 현저히 연장되는 효과를 기대할 수 있다.
또한 상기한 본 발명의 발효 인삼은 다양한 건강보조식품으로 가공되어 간단하게 섭취할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 내지 2는 본 발명의 실시예 2 에 의하여 발효시킨 발효 인삼의 실물 사진을 나타낸 것이다.
도 3 내지 4는 본 발명의 실시예 2에 의하여 발효시킨 발효 인삼을 제품화한 사진을 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 실시예 및 도면 등에 의거하여 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예 및 도면 등에 의하여 한정되는 것은 아니다.
참고예 1
1) 시료
산양삼의 시료는 소백산, 서산 팔봉산, 강원도에서 수집된 것을 사용하였고, 인삼은 금산, 풍기, 강화, 홍천, 음성, 진안, 영월, 완주, 고창 및 김제를 포함하는 대표적인 인삼 재배지에서 4년근 및 6년근을 수집하여 사용하였다. 모든 인삼 시료는 사포닌의 함량을 측정하기 전에 동결건조하여 사용하였다. 시료들은 중앙대학교 인삼연구소(Korea Ginseng Institute of Chung-Ang University)에서 저장하였다.
2) 진세노사이드 추출물의 준비
인삼근의 분말 5g을 20 배의 50%에탄올과 혼합하였다. 혼합물은 90 ℃ 수욕조에서 2 시간동안 환류시키고 여과한 후 진공농축기로 농축시켜 추출물을 준비하였다.
3) 진세노사이드의 분석
상기 추출물의 진세노사이드 조성은 KO 등의 방법( Ko SK et al, Food Sci. & Biotechnol. 14: 509-513 (2005))에 의하여 HPLC 에 의하여 분석되었다. 각 시료의 진세노사이드 함량은 HPLC 분석을 3 회 수행하여 비교하였다. 진세노사이드의 표준품은 중앙대학교 인삼연구소에서 제조된 순수 인삼 사포닌과 99% 이상 순도를 가지는 진세노사이드를 Chromadex(U.S.A.)에서 구입하여 사용하였다. 사용된 진세노사이드 표준품은 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, Rg2, Rg3 , Rh1 and Rh2. 이다.
사용된 HPLC은 Alltech Binary Gradient HPLC 시스템(Model 627, Alltech Associates, Inc, U.S.A.)이고, 칼럼은 Prevail Carbohydrate ES column(Alltech Associates, Inc, 4.6×250 mm, U.S.A.)이다. 이동상으로 아세토니트릴(acetonitrile) : 물(water) : 이소프로필알콜(isopropylalcohol) = 80 : 5 : 15, B용액은 아세토니트릴 : 물 : 이소프로필알콜 = 67 : 21 : 12,)이 사용되었다[10% B(0 min) ; 85% B(28 min) ; 80% B(35 min) ; 75% B(45 min) ; 90% B(50 min) ; 100% B(51 min) ; 25% B(57 min) ; 10% B(58 min)]. 조작 온도는 실온이고, 유속은 0.8 mL/min이다. 크로마토그램은 ELSD 디텍터(detector) (Alltech Associates, Inc, U.S.A.)에 의하여 검출되었다. 산지에 따른 산양삼의 진세노사이드 함량은 다음 표 1에 나타내었으며, 4년근 인삼과 6년근 인삼 및 산양삼의 총 사포닌 함량과 각 진세노사이드 함량의 통계적 분석 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
Ginsenoside ginsenoside content (%, w/w)
Sobaek Mt.
(8 year old)		 Sobaek Mt.
(11 year old)		 Sobaek Mt.
(12 year old)		 Sobaek Mt.
(15 year old)		 Kangwon
(15 year old) 		PalbongsanⅠ
(15 year old)		 PalbongsanⅡ
(15 year old)
Rh2 0.020
± 0.001 		0.016
± 0.000 		0.014
± 0.001 		0.013
± 0.000 		0.029
± 0.001		 0.027
± 0.002 		0.036
± 0.002
Rh1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Rg2 0.003
± 0.001 		0.003
± 0.000 		0.002
± 0.000 		0.002
± 0.000 		0.003
± 0.000 		0.003
± 0.000 		0.000
Rg3 0.000 0.000 0.003
± 0.000 		0.001
± 0.000 		0.000 0.006
± 0.000 		0.000
Rg1 0.012
± 0.000 		0.026
± 0.000 		0.024
± 0.000 		0.030
± 0.000 		0.018
± 0.000 		0.018
± 0.000 		0.019
± 0.000
Rf 0.031
± 0.002 		0.022
± 0.000 		0.010
± 0.000 		0.008
± 0.000 		0.000 0.037
± 0.001 		0.000
Re 0.118
± 0.001 		0.174
± 0.008 		0.082
± 0.001 		0.071
± 0.002 		0.129
± 0.002 		0.134
± 0.001 		0.109
± 0.005
Rd 0.116
± 0.003 		0.097
± 0.008 		0.064
± 0.001 		0.036
± 0.001 		0.158
± 0.001 		0.478
± 0.003 		0.562
± 0.010
Rc+Rb2 0.021
± 0.001 		0.069
± 0.001 		0.013
± 0.000 		0.015
± 0.001 		0.020
± 0.001 		0.051
± 0.010 		0.030
± 0.003
Rb1 0.106
± 0.003 		0.394
± 0.009 		0.175
± 0.002 		0.351
± 0.008 		0.163
± 0.003 		0.181
± 0.006 		0.180
± 0.003
Totala )
ginsenoside		 0.429
± 0.008 		0.800
± 0.010 		0.386
± 0.004 		0.526
± 0.005 		0.520
± 0.006 		0.936
± 0.018 		0.936
± 0.014
PD/PTb ) 1.598
± 0.024 		2.565
± 0.138 		2.279
± 0.014 		3.752
± 0.111 		2.475
± 0.029 		3.871
± 0.062 		6.268
± 0.187
Rb1/Rg1 8.689
± 0.183 		15.273
± 0.432 		7.273
± 0.036 		11.590
± 0.233 		9.243
± 0.233 		10.185
± 0.376 		9.324
± 0.285
a) Sum of individual ginsenosides content
b) Ginsenoside Rb1+Rb2+Rc+Rd+Rg3+Rh2 / Re+Rf+Rg1+Rg2+Rh1
Values represent the mean±S.E. (n=3)
content Average (%, w/w) Variance Statistic significance
4 years old 6 years old woods grown ginseng 4 years old 6 years old woods grown ginseng F-value P-value
TSa ) 0.270
± 0.024 		0.280
± 0.027		 0.648
± 0.090		 0.005 0.005 0.051 56.322 0.000
PD/PTb ) 2.456
± 0.286		 2.183
± 0.119		 3.258
± 0.587		 0.707 0.112 2.221 7.326 0.001
Rb1/Rg1 3.514
± 0.239		 4.865
± 0.786		 10.225
± 0.978		 0.644 5.079 6.285 75.834 0.000
Rb1 0.060
± 0.007		 0.087
± 0.013 		0.222
± 0.040 		0.000 0.001 0.010 46.981 0.000
Rb2+Rc 0.015
± 0.002 		0.017
± 0.002 		0.031
± 0.008 		0.000 0.000 0.000 10.212 0.000
Rd 0.070
± 0.012 		0.048
± 0.008 		0.216
± 0.080 		0.001 0.000 0.041 14.809 0.000
Re 0.051
± 0.007 		0.054
± 0.005 		0.117
± 0.013 		0.000 0.000 0.001 58.661 0.000
Rf 0.013
± 0.002 		0.014
± 0.002 		0.015
± 0.006 		0.000 0.000 0.000 0.432 0.651
Rg1 0.017
± 0.002 		0.020
± 0.004 		0.021
± 0.002 		0.000 0.000 0.000 1.127 0.330
Rg2 0.001
± 0.001 		0.000 0.002
± 0.000 		0.000 0.000 0.000 12.625 0.000
Rg3 0.000 0.000 0.001
± 0.001		 0.000 0.000 0.000 10.257 0.000
Rh1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Rh2 0.043
± 0.004 		0.040
± 0.002 		0.022
± 0.003 		0.000 0.000 0.000 34.926 0.000
a) Sum of individual ginsenosides content
b) Ginsenoside Rb1+Rb2+Rc+Rd+Rg3+Rh2 / Re+Rf+Rg1+Rg2+Rh1
F-value of the reject is 3.130
Values represent the mean±S.E.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 산양삼의 총 사포닌 함량(0.648%)은 4년근 인삼(0.270%) 및 6년근 인삼(0.280%)과 비교하여 현저히 높은 것으로 확인할 수 있다.
상기 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 산양삼의 PD(protopanaxadiol) /PT(protopanaxatriol) 비(3.258%)는 4년근 인삼(2.456%) 및 6년근 인삼(2.183%)과 비교하여 현저히 높은 것을 확인할 수 있다.
또한, 산양삼의 Rb1/Rg1 비(10.225%)는 4년근 인삼(3.514%)과 6년근 인삼과 비교하여 현저히 높은 것을 확인할 수 있다. 이는 홍삼과 백삼의 Rb1/Rg1 비 보다 현저히 차이나는 것이다. Rb1 은 중추신경계 억제와 고혈압 같은 생리학적 활성능을 가진다고 알려져 있다. 특히 산양삼의 진세노사이드 Rb1 의 함량(0.222%)은 4년근인삼(0.070%)이나 6년근 인삼(0.048%)보다 현저히 높다.
산양삼과 4년근 인삼 및 6년근 인삼의 진세노사이드 Rd 의 함량은 각각 0.216%, 0.070%, 및 0.048%이다. 또한, 산양삼의 진세노사이드 Re의 함량(0.117%)은 4년근 인삼(0.051%) 및 6년근 인삼(0.054%)과 비교하여 현저히 높다.
결과적으로, 산양삼의 총 사포닌, Rb1/Rg1 비, 진세노사이드 Rd 및 진세노사이드 Re의 함량은 일반적으로 인삼보다 높을 것을 확인할 수 있다.
실시예 1. 산양삼의 발효
산양삼은 산지가 소백이며 동인산삼에서 제공받은 것을 사용하였다. 종국균은 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae), 아스퍼질러스 시로우사미(Aspergillus shirousamii), 라이조푸스속(Rhizopus sp.) 및 접합균(Zygomycetes)을 각 균주의 생육 조건에 맞도록 배양된 것으로 수원식품연구소 사에서 구입한 (조제종국)백국 제품을 사용하였다.
상기 산양삼을 미온수를 사용하여 잔뿌리와 줄기에 손상이 가지 않도록 세척하여 준비하였다. 종국균을 증류수 1L 에 10 g 비율로 희석하여 종국균액을 준비하고, 상기 산양삼 1 kg에 대하여 10g 을 분사한 다음, 배양기에 넣어서 5시간동안 온도40℃ 습도 70%에서 배양시켰다. 상기 배양된 결과물을 밀봉진공팩에 넣어서 -430mmHg로 수축진공포장하고, 40℃의 배양실에서 300 시간동안 발효시켰다. 상기 발효가 끝난 후 포장재의 밀봉부분에 공기구멍을 내어 가스를 제거하고, 이를 가스제거제가 부착되어 있는 밀봉진공팩에 넣어서 다시 진공포장하였다. 상기 진공포장된 산양삼을 간헐살균법을 이용하여 60 내지 65℃에서 30분간 저온 살균하고, 4 내지 10 ℃ 로 냉각시키는 급속냉각을 24시간 주기로 4회 실시하였다. 살균과정 중 제품의 손상여부를 육안으로 검사하였다.
실시예 2. 인삼의 발효
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 인삼을 발효시켰으며, 사용된 인삼은 산지가 홍천이며 동인산삼에서 제공받은 것을 사용하였다.
실험예 1. 산양삼 인삼사포닌 함량 분석
산양삼 시료를 동결건조하고 미세분화한 시료 10 g에 에탄올 200ml을 넣어 환류냉각기를 달고 추출기에서 2시간 가열하여 식힌 다음 여과하였다. 여과 잔류물에 에탄올 200ml을 넣어 같은 방법으로 조작한 후 여액을 모두 합하여 감압농축하여 시료 추출물을 얻었다.
상기 시료 추출물을 농축한 수기에 에틸에테르 100 ml을 넣고 항온수조(70℃)에 담그지 않고 압을 걸지 않은 상태에서 30분 처리한 후 에틸에테르는 따라 버리고 부탄올 100 ml를 수기에 넣고 다시 항온수조(70℃)에 담그고 압을 걸지 않은 상태로 1시간 처리하며, 수기에 부탄올을 따로 모아주고 남은 잔류물에 부탄올100 ml을 넣고 같은 방법으로 조작한 후 부탄올을 모두 합하여 감압농축하여 시료 추출물을 얻었다. 시료 추출물을 HPLC 메탄올에 녹여 10000ppm으로 검액하였다. 따로 14개의 진세노사이드 표준품은 각각 71.42857ppm으로 표준액으로 하였다. HPLC 분석조건은 다음 표 3 에 나타내었고, 진세노사이드 함량은 다음 표 4 에 나타내었다.
Pump : Waters 1525 Binary HPLC
Autosampler : Waters 717plus
Detector : Waters 2487 Dual λ Absorbance
column : Eurospher 100-5 C18 (250*3mm)
이동상 : 물 아세토니트릴
Flow rate : 0.8ml/1min
run time : 180 min
inject vol (ul) : 10ul
검출기 : 측정파장 203nm
conditions : gradient
Ginsenosides Ginsenosides contents(%,w/w)
시료-1 시료-2 시료-3 시료-4
Rg1 0.018352
± 0.001916		 0.088746
± 0.03554		 0.023209
± 0.00702		 0.004003
± 0.001431
Re 0.012654
± 0.002627		 0.005041
± 0.004409		 0.019031
± 0.008988		 0.007202
± 0.008362
Rf 0.049803
± 0.003659		 0.02591
± 0.002565		 0.1177
± 0.002546		 0.044263
± 0.001488
Rb1 0.132656
± 0.012002		 0.055177
± 0.010045		 0.426439
± 0.00757		 0.142056
± 0.019665
Rg2 0.207618
± 0.054943		 0.039369
± 0.002542		 0.242473
± 0.179548		 0.123794
± 0.004045
Rh1 0.049796
± 0.04333		 0.113032
± 0.005633		 0.19406
± 0.001184		 0.067989
± 0.002056
Rc 0.068664
± 0.006203		 0.015132
± 0.026209		 0.160801
± 0.001915		 0.053721
± 0.00078
Rb2 0.064334
± 0.005392		 0.037553
± 0.0134		 0.150369
± 0.001674		 0.058098
± 0.00475
Rd 0.213099
± 0.01873		 0.048966
± 0.004128		 0.339392
± 0.007567		 0.124015
± 0.001727
Rg3 0.298992331
± 0.031694677		 0.258502685
± 0.015396526		 0.666201423
± 0.008355937		 0.222156675
± 0.003598683
PPT 0.063213
± 0.009392		 0.012662
± 0.021932		 0.04478
± 0.077561		 0
compound K 0.007016533
± 0.006076497		 0 0 0
Rh2 0.034611
± 0.004053		 0.020126
± 0.004062		 0.074974
± 0.001014		 0.04258
± 0.002769
PPD 0.078179
± 0.005647		 0.074643
± 0.003629		 0.16345
± 0.002297		 0.073038
± 0.003528
조사포닌 33.635 44.955 41.925 40.4
실험예 2. 발효 산양삼 사포닌 함량 분석
8년근 산양삼과 8년근 산양삼을 상기 실시예 1의 방법으로 발효시키고, 상기 실험예 1과 동일한 조건으로 진세노사이드 함량을 분석하여 다음 표 5 에 나타내었다.
진세노사이드 8년근
비발효 산양삼		 8년근
발효 산양삼		 변화량(%) 증,감여부
Rg1 0.012± 0.000 0.5477± 0.0140 4464 증가
Re 0.118± 0.001 0.5246± 0.0050 344 증가
Rf 0.031± 0.002 0.1448± 0.0026 367 증가
Rb1 0.106± 0.003 0.5100± 0.0129 381 증가
Rg2 0.003± 0.001 1.0505± 0.0380 349 증가
Rh1 0.000 0.0871± 0.0100 새로생성 증가
Rc+Rb2 0.021± 0.001 1.1442± 0.0483 5348 증가
Rd 0.116± 0.003 0.5519± 0.0286 375 증가
Rg3
PPT 0.0156± 0.0076 새로생성 증가
compound K
Rh2 0.020± 0.001 0.0018± 0.0014 1011 감소
PPD
상기 표 5 에 나타낸 바와 같이, 재배 기간이 동일한 경우에도 발효 여부에 따라 진세노사이드의 함량이 크게 변화됨을 확인할 수 있었다.
또한, 발효 산양삼의 경우 비발효 산양삼에 없던 진세노사이드가 새로 생성됨을 확인할 수 있다.
실험예 3. 발효 인삼 사포닌 함량 분석
6 년근 인삼을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 발효시키고, 상기 실험예 1과 동일한 조건으로 진세노사이드 함량을 분석하여 다음 표 6 에 나타내었다.
진세노사이드 6년근
비발효 인삼		 6년근
발효 인삼		 변화량(%) 증,감여부
Rg1 0.3143± 0.0024 0.5113± 0.0302 63 증가
Re 0.1123± 0.0020 0.4451± 0.0166 296 증가
Rf 0.0429± 0.0012 0.0690± 0.0515 61 증가
Rb1 0.1805± 0.0289 0.3503± 0.0160 92 증가
Rg2 0.1845± 0.0218 0.7921± 0.0539 329 증가
Rh1 0.0077± 0.0046 0.0497± 0.0133 545 증가
Rc 0.0033± 0.002 0.0216± 0.0056 554 증가
Rb2 0.1050± 0.0023 0.3059± 0.0267 190 증가
Rd 0.0265± 0.0004 0.2745± 0.0051 936 증가
Rg3
PPT 0.0046± 0.0001 4600 증가
compound K
Rh2 0.0141± 0.0001 0.0011± 0.0011 1181 감소
PPD
상기 표 6 에 나타낸 바와 같이, 재배 기간이 동일한 경우에도 발효 여부에 따라 진세노사이드의 함량이 크게 변화됨을 확인할 수 있었다.
또한, 발효 인삼의 경우 비발효 인삼에 없던 진세노사이드가 새로 생성됨을 확인할 수 있다.
실험예 4. 인삼, 산양삼 , 발효 인삼, 발효 산양삼 및 홍삼의 사포닌 함량 분석
4년근 발효 인삼(수삼), 6년근 발효 인삼(수삼), 8년근 발효 산양삼과, 6년근 비발효 인삼(수삼), 6년근 홍삼의 시료를 동결건조하고 세말하여 상기 실험예 1과 동일한 조건으로 시료 추출물을 얻었으며, 시료 추출물을 HPLC 메탄올에 녹여 10000ppm으로 검액하였다. 따로 14개의 진세노사이드 표준품은 각각 71.42857ppm으로 표준액으로 하였다. HPLC 분석조건은 다음 표 7 에 나타내었고, 진세노사이드 함량은 다음 표 8 에 나타내었다.
Pump : Waters 1525 Binary HPLC,
Autosampler : Waters 717plus,
Detector : Waters 2487 Dual Absorbance,
column : YMC-pack pro C-18 RS (250*4.6mm),
이동상 : 물 아세토니트릴,
Flow rate : 1ml/1min,
run time : 110 min,
inject vol (ul) : 10ul ,
검출기 : 측정파장 203nm, conditions : gradient
진세노사이드 (%,w/w)
4년근
발효 인삼		 6년근
발효 인삼		 8년근
발효 산양삼		 6년근
비발효 인삼		 6년근
홍삼
Rg1 0.4771± 0.0302 0.5113± 0.0226 0.5477± 0.0140 0.3143± 0.0024 0.4492± 0.0016
Re 0.4884± 0.0256 0.4451± 0.0166 0.5246± 0.0050 0.1123± 0.0020 0.1421± 0.1172
Rf 0.1018± 0.0073 0.0690± 0.0515 0.1448± 0.0026 0.0429± 0.0012 0.0735± 0.0531
Rb1 0.4997± 0.0327 0.3503± 0.0160 0.5100± 0.0129 0.1805± 0.0289 0.1855± 0.1560
Rg2 0.6641± 0.0444 0.7921± 0.0539 1.0505± 0.0380 0.1845± 0.0218 0.2485± 0.2118
Rh1 0.0528± 0.0046 0.0497± 0.0133 0.0871± 0.0100 0.0077± 0.0046 0.0350± 0.0094
Rc 0.0051± 0.0007 0.0216± 0.0056 0.0244± 0.0066 0.0033± 0.0002 0.1332± 0.2260
Rb2 0.3310± 0.0269 0.3059± 0.0267 0.5923± 0.0197 0.1050± 0.0023 0.1532± 0.1270
Rd 0.3501± 0.0200 0.2745± 0.0051 0.5519± 0.0286 0.0265± 0.0004 0.0558± 0.0301
Rg3 0 0 0 0 0.0391± 0.0343
PPT 0.0386± 0.0032 0.0046± 0.0001 0.0156± 0.0076 - 0.0445± 0.0114
Rh2 0.0068± 0.0017 0.0011± 0.0011 0.0018± 0.0014 0.0141± 0.0001 -
Total
saponin		 3.0155 2.8252 4.0507 0.9911 1.5596
상기 표 8에 나타낸 바와 같이, 발효 인삼은 재배 기간이 짧은 경우에도 진세노사이드의 함량이 현저하게 높은 것을 확인할 수 있으며, 동일한 재배 기간을 가지는 홍삼과 비교하여도 진세노사이드 함량이 현저하게 높은 것을 확인할 수 있다.
한편, 증숙처리된 홍삼과 발효 인삼 또는 발효 산양삼과 비교할 경우, 향상되는 진세노사이드의 종류가 서로 경향을 나타내고 있어, 본 발명의 방법에 의한 발효 방법은 인삼 또는 산양삼을 가공하는 새로운 방법임에 분명하며, 또한 본 발명의 방법에 의하여 발효 처리된 인삼 또는 산양삼의 경우 얻어지는 진세노사이드의 함량이 기존의 가공 방법인 홍삼가공 방법에 의하여 얻어지는 진세노사이드 함량과 비교하여 현저하게 높음을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 등에는 명시하게 않았지만, 본 발명의 방법에 의하여 제조된 발효 인삼 또는 발효 산양삼을 약 90 ℃ 정도로 열처리 하는 경우에는 발효에 의하여 얻어지지 않던 진세노사이드인 Rg3가 생성됨을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 방법에 의하여 얻어진 발효 인삼 또는 발효 산양삼을 열처리한 후 섭취할 경우에는 진세노사이드 Rg3의 섭취도 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
.

Claims (7)

  1. 인삼을 세척하고 종국균을 분사하여 배양시키는 단계;
    상기 배양된 인삼을 진공포장하는 단계;
    상기 진공포장된 인삼을 발효시키는 단계; 및
    상기 발효된 인삼을 60 내지 65 ℃에서 30 내지 60 분간 가열살균한 다음 4 내지 10 ℃로 급속냉각하여 이루어지는 간헐살균법으로 살균한 후 냉각시키는 단계
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인삼의 발효방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 종국균은 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae), 아스퍼질러스 시로우사미(Aspergillus shirousamii), 라이조푸스속(Rhizopus sp.), 및 접합균(Zygomycetes) 중에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 혼합 균류로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인삼의 발효방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배양은 35 내지 45 ℃의 온도, 60 내지 85 %RH의 습도 조건에서 1 내지 4 시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는 인삼의 발효방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발효는 20 내지 60 ℃ 의 온도조건에서 168 내지 336 시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는 인삼의 발효방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 발효가 이루어진 인삼의 진공포장된 포장재에 공기 구멍을 내고, 이를 다시 가스제거제가 부착된 진공팩에 넣어 진공포장하는 단계가 추가적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 인삼의 발효방법.
  6. 청구항 1 내지 5 중에서 선택된 어느 한 항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 발효 인삼.
  7. 청구항 1 내지 5 중에서 선택된 어느 한 항의 방법으로 제조된 발효 인삼을 포함하는 건강보조 식품.
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