KR102411104B1 - 판형증발농축기술을 이용한 인삼 농축액의 제조방법 - Google Patents
판형증발농축기술을 이용한 인삼 농축액의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 (1) 인삼을 분쇄한 인삼 분쇄물에 주정을 첨가하여 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 농축하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 인삼 농축액에 관한것이다.
Description
본 발명은 인삼류를 추출한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 농축하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 인삼 농축액에 관한 것으로, 본 발명의 인삼 농축액은 유효성분 손실을 최소화하면서, 특정 진세노사이드 함량을 증진시키고 보다 효율적으로 농축할 수 있다.
옛날부터 우리나라의 고려인삼은 세계적으로도 그 약효가 인정되어 한방에서 널리 사용되고 있다. 인삼은 우리나라의 대표적 생약제로서 생체를 방어하며, 독성물질에 대한 간장 상해방어, 당뇨병과 고지혈증 예방, 면역기능 증진 및 항암 기능 등과 같은 유용한 약리효능을 발휘하며, 특히 홍삼은 부작용이 거의 없는 생약으로 인정되고 있다.
수확한 수삼은 약 75% 수분을 함유하여 보관이 어려워 주로 가공된 홍삼류가 이용된다. 수삼은 열처리를 기본으로 하는 증삼과정에서 함유된 당성분과 아미노산과의 카라멜화에 의한 적갈색을 나타내므로 홍삼이라고 한다.
따라서 홍삼으로 사용하는 중요한 이유는 수삼과 백삼은 진세노사이드가 약 24종 함유되지만, 홍삼에서는 약 38종 이상으로 증가함은 물론 적은 함량으로도 우수한 생리활성 효능을 발휘하는 Rg2, Rg3, Rg5, Rg6, Rk1, Rk3, Rh1, Rh2, Rh4, F4 등 특정 진세노사이드(Ginsenoside) 성분이 새롭게 생성되고 증가한다는 점이다.
인삼과 홍삼에 함유된 사포닌은 당 부분과 비 당부분으로 구성되는 식물성 배당체로서, 특별히 인삼과 홍삼에 함유된 사포닌을 진세노사이드라 명명하고 있다. 이러한 진세노사이드류는 인삼 사포닌 배당체가 열 반응에 의하여 가수분해되어 생성되는 프로사포게닌(Prosapogenin) 형태의 생산물인데, 최근에는 다양한 물리 화학적인 수단을 적용하여 프로사포게닌 함량이 고농도로 함유되는 홍삼의 제조방법이 소개되고 있다.
현재 많은 연구를 통하여 홍삼화 과정 중 새로운 진세노사이드가 생성되는 기전이 밝혀졌다. 홍삼의 사포닌은 타 식물계에 거의 존재하지 않는 다마렌(Dammarane) 계열의 트리테르페노이드 사포닌(Triterpenoid Saponin)으로서, 이들은 크게 프로토파낙사디올(Portopanaxadiol; PPD), 프로토파낙사트리올(Protopanaxatriol; PPT) 그룹으로 분류된다.
다시 프로토파낙사디올계 진세노사이드는 C-3 및 C-20의 OH기에 당 모이어티(Sugar moiety(*당 분자, 당기, Sugar Chain, Glycosidic bond))를 갖는 구조이며, 프로토파낙사트리올계 진세노사이드는 C-3, C-6 및 C-20의 OH기에 당 모이어티가 결합된 구조이다. 이들 당 사슬(Sugar Chain) 중, C-20의 글리코시드 결합(Glycosidic bond)은 결합력이 비교적 약하므로 먼저 C-20의 글리코시드 결합이 가수분해되어 프로사포게닌이 얻어지며, 이어서 C-3 혹은 C-6 위치에서도 당 단위(Sugar unit)가 소실된다.
인삼의 열 및 산 처리로 인한 효과에 의해서 Rg3, Rg5, Rg6, Rk1, Rs3, F4 등 특정 진세노사이드 성분이 증가하거나 새롭게 생성되는 장점은 있으나, 총 사포닌 함량이 감소하거나 탄 냄새가 증가하거나 또는 전체적인 공정에 많은 시간이 소비되는 문제점이 상존하고 있다.
한국등록특허 제1799256호에는 인삼 농축액의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1123642호에는 인삼 특유의 향과 쓴맛을 감소시킨 인삼 농축액의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 판형증발농축기술을 이용한 인삼 농축액의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인삼의 유효성분 손실을 최소화하면서 특정 진세노사이드 함량은 증진되고 보다 효율적으로 농축시킬 수 있는 인삼 농축액의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) 인삼을 분쇄한 인삼 분쇄물에 주정을 첨가하여 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 농축하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 인삼 농축액을 제공한다.
본 발명의 인삼류 농축액은 유효성분을 손실시키지 않고 보다 효율적으로 농축할 수 있고, 특정 진세노사이드 함량도 증진되어 품질이 우수한 이점이 있다. 또한, 인삼 고유의 쓴맛과 강한 향은 감소하여 누구나 쉽게 음용할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 인삼 추출액을 농축하기 위한 감압농축기와 판형증발농축기의 원리를 비교한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 인삼 추출액을 농축하기 위한 판형증발농축기와 연속식 열처리 과정을 보여주는 개략도이다.
도 3은 감압농축기와 판형증발농축기로 농축한 후 희석한 홍삼 희석액을 비교한 사진이다.
도 4는 연속식 열처리 시간에 따른 홍삼 농축액의 진세노사이드 함량을 비교한 그래프이다.
도 5는 연속식 열처리 시간에 따른 흑삼 농축액의 진세노사이드 함량을 비교한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 인삼 추출액을 농축하기 위한 판형증발농축기와 연속식 열처리 과정을 보여주는 개략도이다.
도 3은 감압농축기와 판형증발농축기로 농축한 후 희석한 홍삼 희석액을 비교한 사진이다.
도 4는 연속식 열처리 시간에 따른 홍삼 농축액의 진세노사이드 함량을 비교한 그래프이다.
도 5는 연속식 열처리 시간에 따른 흑삼 농축액의 진세노사이드 함량을 비교한 그래프이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 인삼을 분쇄한 인삼 분쇄물에 주정을 첨가하여 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 농축하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 인삼 농축액의 제조방법에서, 상기 인삼은 수삼, 홍삼, 건삼, 백삼, 흑삼, 태극삼, 곡삼, 산양삼, 장뇌삼, 산삼배양근, 새싹인삼 및 산삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 인삼일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 인삼 농축액의 제조방법에서, 상기 (1)단계의 인삼 추출액은 바람직하게는 인삼을 분쇄한 인삼 분쇄물에 60~80%(v/v) 주정을 7~9배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 1~3시간 동안 추출한 후 여과하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 인삼을 분쇄한 인삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여, 인삼 내 유효성분을 보다 최대로 추출할 수 있었다.
또한, 본 발명의 인삼 농축액의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 농축은 바람직하게는 인삼 추출액을 판형증발농축기로 50~60℃에서 67~71 brix로 농축할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 인삼 추출액을 판형증발농축기로 55℃에서 69~70 brix로 농축할 수 있다. 인삼 추출액을 상기와 같은 조건으로 농축하는 것이 특정 진세노사이드 함량을 높이면서 보다 효율적으로 농축할 수 있었다.
또한, 본 발명의 인삼 농축액의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 농축한 농축액의 특정 진세노사이드 함량을 더 높이기 위해 열처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있는데, 상기 열처리는 보다 구체적으로는 85~95℃에서 5~7시간 동안 열처리할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 85~95℃에서 6시간 동안 열처리할 수 있다.
본 발명의 인삼 농축액의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(1) 인삼을 분쇄한 인삼 분쇄물에 60~80%(v/v) 주정을 7~9배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 1~3시간 동안 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 50~60℃에서 67~71 brix로 농축하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 인삼을 분쇄한 인삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 55℃에서 69~70 brix로 농축하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 인삼 농축액의 제조방법에서, 상기 (1)단계의 인삼은 흑삼, 마타리 뿌리, 여뀌잎 및 고마리잎을 혼합한 흑삼 혼합물에 물을 첨가하여 추출한 후 여과한 식물 혼합 추출물에 침지한 후 꺼낸 인삼일 수 있는데,
상기 인삼을 사용할 경우, 인삼 농축액의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(1) 흑삼 혼합물 총 중량 기준으로, 흑삼 48~52 중량%, 마타리 뿌리 18~22 중량%, 여뀌잎 18~22 중량% 및 고마리잎 8~12 중량%를 혼합한 흑삼 혼합물에 물을 7~9배(v/w) 첨가하여 80~90℃에서 1~3시간 동안 추출한 후 여과한 식물 혼합 추출물에 인삼을 45~55℃에서 2~4시간 동안 침지한 후 꺼내고 분쇄한 인삼 분쇄물에 60~80%(v/v) 주정을 7~9배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 1~3시간 동안 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 50~60℃에서 67~71 brix로 농축하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 흑삼 혼합물 총 중량 기준으로, 흑삼 50 중량%, 마타리 뿌리 20 중량%, 여뀌잎 20 중량% 및 고마리잎 10 중량%를 혼합한 흑삼 혼합물에 물을 8배(v/w) 첨가하여 85℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과한 식물 혼합 추출물에 인삼을 50℃에서 3시간 동안 침지한 후 꺼내고 분쇄한 인삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 판형증발농축기로 55℃에서 69~70 brix로 농축하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기와 같이 제조된 식물 혼합 추출물을 이용하여 인삼을 침지하는 것이 인삼의 유효성분의 용출을 최소화하면서 인삼 내 진세노사이드 함량을 더욱 증진시키고, 부드럽고 기호도가 우수한 인삼으로 전처리할 수 있었다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 인삼 농축액을 제공한다.
본 발명의 인삼 농축액은 프로사포게닌 진세노사이드 함량이 증진되는 것을 특징으로 하며, 상기 프로사포게닌 진세노사이드는 Rk1, Rg5 및 Rg3로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 진세노사이드일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명의 제조예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 홍삼 농축액(판형증발농축)
(1) 인삼을 100℃에서 2시간 동안 1회 증자한 후 50℃에서 수분 함량이 15% 이내가 되도록 건조하여 홍삼을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 제조한 홍삼을 분쇄한 홍삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 홍삼 추출액을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 홍삼 추출액을 판형증발농축기로 55℃에서 70 brix로 농축하였다.
제조예 2. 홍삼 농축액(추출물 침지-판형증발농축-열처리)
(1) 인삼을 100℃에서 2시간 동안 1회 증자한 후 50℃에서 수분 함량이 15% 이내가 되도록 건조하여 홍삼을 제조하였다.
(2) 흑삼 혼합물 총 중량 기준으로, 흑삼 50 중량%, 마타리 뿌리(가얌취) 20 중량%, 여뀌잎 20 중량% 및 고마리잎 10 중량%를 혼합한 흑삼 혼합물에 정제수를 8배(v/w) 첨가하여 85℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 식물 혼합 추출물을 제조하였다.
(3) 상기 (1)단계의 제조한 홍삼을 상기 (2)단계의 제조한 식물 혼합 추출물에 50℃에서 3시간 동안 침지한 후 꺼내었다.
(4) 상기 (3)단계의 침지한 후 꺼낸 홍삼을 분쇄한 홍삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 홍삼 추출액을 제조하였다.
(5) 상기 (24)단계의 제조한 홍삼 추출액을 판형증발농축기로 55℃에서 70 brix로 농축하고 85~95℃에서 6시간 동안 열처리하였다.
비교예 1. 홍삼 농축액(감압농축)
(1) 인삼을 100℃에서 2시간 동안 1회 증자한 후 50℃에서 수분 함량이 15% 이내가 되도록 건조하여 홍삼을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 제조한 홍삼을 분쇄한 홍삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 홍삼 추출액을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 홍삼 추출액을 감압농축기로 65~70℃에서 70 brix로 농축하였다.
제조예 3. 흑삼 농축액
(1) 흑삼을 분쇄한 흑삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 흑삼 추출액을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 제조한 흑삼 추출액을 판형증발농축기로 55℃에서 69 brix로 농축하였다.
1. 홍삼 농축액 제조
(1) 홍삼 준비
인삼을 100℃에서 2시간 동안 1회 증자한 후 50℃에서 수분 함량이 15% 이내가 되도록 건조하여 홍삼을 제조하였다.
(2) 침지
상기 제조한 홍삼을 식물 혼합 추출물(제조예 2의 (2)단계)에 50℃에서 3시간 동안 침지한 후 꺼내었다.
(3) 주정 추출
상기 침지한 후 꺼낸 홍삼을 분쇄한 홍삼 분쇄물에 70%(v/v) 주정을 8배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 2시간 동안 추출한 후 여과하여 홍삼 추출액을 제조하였다.
(4) 복합농축기술
통상적으로 사용하는 감압농축기를 사용한 감압농축방식은 농축 과정에서 탱크의 이중 자켓 내부에 스팀이 공급되고, 이때 추출액의 증발과정에서 자켓의 접촉면에서 순간적인 열충격으로 지속적인 성분 파괴의 가능성이 있다(도 1).
본 발명에서 사용한 판형증발농축기(plate evaporator)는 평판식가열농축기, 플레이트농축기 또는 판형증발농축시스템이라고 불리며, 상기와 같은 감압농축의 단점을 보완하여 추출액이 열에 의해 손상을 받는 것을 최소화한다. 또한, 다수의 플레이트 사이에 형성된 공간으로부터 가열, 냉각, 증발, 응축이 이루어지는 방식으로 감압농축방식에 비해 효율성이 좋은 잇점이 있다.
상기 제조한 홍삼 추출액을 다수의 플레이트가 적층되어 있는 판형증발농축기의 하부에 추출액을 공급하면, 상부에서 공급되는 스팀으로 인해 추출액으로부터 수증기가 발생하여 증기로 배출되고, 스팀은 냉각수의 공급으로 응축되어 응축수 형태로 배출되고, 증기로 배출되고 남은 추출액은 농축된 형태로 얻어지게 되어, 최종 70 brix의 홍삼 농축액을 회수하였다(도 1 및 표 1).
구분 | 유속 | 농축(brix) | 온도(℃) | 압력(bar) |
스팀 공급 | 1,300~1,400 kg/h | - | - | 2.5~3.5 |
추출액 공급 | 2,900~3,100 kg/h | 12~16 | 8~12 | 1.2~1.8 |
냉각수 공급 | 3~5 m3/h | - | 8~12 | 1.8~2.2 |
응축수 회수 | 3~5 m3/h | 15~18 | 15~18 | 1.3~1.7 |
농축액 회수 | 550~570 kg/h | 65~70 | 52~57 | 1.3~1.7 |
(5) 열처리
상기 회수한 홍삼 농축액의 진세노사이드 함량을 더 높이기 위해, 열처리 시스템으로 옮겨 85~95℃에서 6시간 동안 열처리하였다(도 2).
2. 진세노사이드 함량 측정 방법
진세노사이드의 함량 분석은 UVD(Ultra Visible Detector)가 장착된 HPLC(High Performance Liquid Chromatography)로 분석하였고, 분석조건은 하기 표 2와 같고, 함량 계산식은 하기 식과 같다.
진세노사이드 함량(㎎/g) = S ××시료채취량(g)
S: 시험용액 중 개별 진세노사이드 농도(㎎/㎖)
a: 시험용액의 전량(㎖)
b: 희석배수
장비 | HPLC Agilent 1260 series |
검출기 | DAD detector(203 nm) |
컬럼 | Prontosil 120-5-C18-ace-EPS (4.6 mm×250 mm, 5.0 ㎛) |
컬럼온도 | 40℃ |
이동상 | Acetonitrile:D.W. (gradient) |
유속 | 1.0 ㎖/min |
주입 용량 | 10 ㎕ |
실시예 1. 식물 혼합 추출물에 침지 조건 확립
홍삼을 식물 혼합 추출물에 침지 온도 및 시간별 수분 함량과 홍삼성분 유출 정도를 비교하였다.
수분 함량의 결과, 처리온도가 10℃ 및 30℃일 경우, 6시간 동안 침지하여도 홍삼 내 수분 함량이 50% 이하였으며, 50℃ 이상으로 침지하여야 침지 효율이 좋은 것으로 나타났다(표 3).
처리온도 | 처리시간 | 처리 후 홍삼의 수분 함량(%) |
10℃ | 1시간 | 19.04 |
2시간 | 23.83 | |
3시간 | 25.47 | |
6시간 | 29.69 | |
30℃ | 1시간 | 16.46 |
2시간 | 26.04 | |
3시간 | 30.83 | |
6시간 | 42.28 | |
50℃ | 1시간 | 39.63 |
2시간 | 67.85 | |
3시간 | 74.80 | |
6시간 | 85.23 | |
70℃ | 1시간 | 16.57 |
2시간 | 61.60 | |
3시간 | 80.44 | |
6시간 | >90 |
침지 조건별 침지액과 침지 후 원료 홍삼의 Brix와 3종(Rb1, Rg1, Rg3의 합) 및 흑삼 3종(Rk1, Rg5, Rg3 합)의 함량을 비교한 결과는 하기 표 4와 같다.
그 결과, 침지 온도 및 시간이 길어질수록 침지액 내 진세노사이드의 유출 정도가 높아짐을 확인하였다. 또한, 침지 후 원료 홍삼의 흑삼 3종 진세노사이드 함량은 50℃에서 3시간 침지하는 것이 가장 높은 것으로 나타나, 상기 조건으로 침지하는 것으로 최종 결정하였다.
검체 | 침지액 | 침지 후 원료 홍삼 | ||||
온도 | 시간 | Brix 변화 | 3종(㎎/g) | 흑삼3종 (㎎/g) |
3종(㎎/g) | 흑삼3종 (㎎/g) |
대조군 | 10.26 | 1.203 | 1.513 | 4.52 | 0.19 | |
10℃ | 1시간 | 10.31 | 1.23 | 1.55 | 4.51 | 0.17 |
2시간 | 10.34 | 1.23 | 1.55 | 4.49 | 0.16 | |
3시간 | 10.43 | 1.22 | 1.57 | 4.50 | 0.15 | |
6시간 | 10.50 | 1.25 | 1.50 | 4.48 | 0.20 | |
30℃ | 1시간 | 10.33 | 1.24 | 1.56 | 4.53 | 0.22 |
2시간 | 10.62 | 1.25 | 1.57 | 4.54 | 0.24 | |
3시간 | 10.87 | 1.27 | 1.59 | 4.50 | 0.23 | |
6시간 | 10.90 | 1.30 | 1.57 | 4.55 | 0.21 | |
50℃ | 1시간 | 10.56 | 1.23 | 1.56 | 4.49 | 0.25 |
2시간 | 11.28 | 1.30 | 1.65 | 4.59 | 0.33 | |
3시간 | 11.60 | 1.34 | 1.69 | 4.62 | 0.48 | |
6시간 | 11.89 | 1.37 | 1.65 | 4.89 | 0.37 | |
70℃ | 1시간 | 10.44 | 1.39 | 1.75 | 4.57 | 0.27 |
2시간 | 11.84 | 1.36 | 1.74 | 4.68 | 0.37 | |
3시간 | 13.19 | 1.43 | 1.8 | 4.59 | 0.39 | |
6시간 | 13.83 | 1.47 | 2.03 | 4.51 | 0.25 |
실시예 2. 농축방법에 따른 홍삼 농축액의 pH 및 갈색도
감압농축과 판형증발농축 방식으로 농축한 홍삼 농축액(70 brix)의 pH와 갈색도(탁도)를 비교한 결과는 하기 표 5와 같다. 그 결과, pH는 판형증발농축 홍삼 농축액이 더 높게 나타났고, 갈색도는 더 낮게 나타났다. 갈색도 측정은 농축액을 증류수로 100배 희석 후 2시간 동안 상온에서 정치하고 여과한 후 420 nm에서 흡광도를 분광광도계를 이용하여 측정하였다. 또한, 농축액을 100배 희석한 희석액을 비교하였을 때, 감압농축한 농축액보다 판형증발농축한 농축액이 더 맑은 것으로 나타났다(도 3).
구분 | 감압증발농축 | 판형증발농축 |
pH | 4.7 | 4.9 |
갈색도 | 0.5 | 0.3 |
비고 | 약간 혼탁 | 감압증발보다 맑음 |
실시예 3. 농축방법에 따른 홍삼 및 흑삼 농축액의 수율 및 품질 특성
감압농축과 판형증발농축 방식으로 농축한 홍삼 및 흑삼 농축액의 생산 효율과 진세노사이드 함량을 비교한 결과는 하기 표 6과 같다.
통상적인 감압농축 시 스팀온도가 갑자기 높아져, 농축액의 품질에 영향을 주는 반면, 본 발명에서 사용한 판형증발농축방식은 비교적 낮은 온도에서 농축이 가능하고 스팀온도에 영향을 받지 않는다. 또한, 생산효율도 약 8배 높고, 추출액을 농축액으로 제조 시 진세노사이드 손실없이 농축시킬 수 있음을 확인하였다(표 6).
구분 | 추출액 (20 brix) |
농축액(69 brix) | 추출액 농축시 진세노사이드 이론 함량 | |||
감압증발농축 | 판형증발농축 | |||||
농축온도(℃) | - | 65~70℃ | 55~60℃ | - | ||
스팀온도 영향을 받는 노출시간 | - | 1~4시간 | 없음 | - | ||
생산효율 (농축액량/시간 당) |
- | 300 kg/hr | 2,500 kg/hr | - | ||
진세노사이드 함량(mg/g) | 홍삼 농축액* | 3종합 | 4.44 | 13.92 | 15.09 | 15.33 |
Rg1 | 1.04 | 3.14 | 3.54 | 3.57 | ||
Rb1 | 3.27 | 10.45 | 11.06 | 11.27 | ||
Rg3 | 0.15 | 0.33 | 0.49 | 0.50 | ||
흑삼 농축액* | 3종합 | 3.71 | 12.14 | 12.49 | 12.49 | |
Rg3 | 1.29 | 4.34 | 4.45 | 4.45 | ||
Rg5 | 1.09 | 3.61 | 3.80 | 3.76 | ||
Rk1 | 1.24 | 4.09 | 4.24 | 4.28 |
* 홍삼 농축액은 기본 3종(Rg1, Rb1, Rg3)의 함량 비교, 흑삼 농축액은 프로사포게닌 진세노사이드 중 3종(Rg3, Rk1, Rg5)으로 진세노사이드 함량 비교
실시예 4. 농축방식에 따른 홍삼 농축액의 비사포닌 성분 비교
농축방식에 따른 홍삼 농축액의 비사포닌 성분을 비교한 결과는 하기 표 7과 같다. 그 결과, 감압증발 농축방식에 비해 판형증발농축기로 농축한 농축액이 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 총당, 산성다당체 및 조사포닌 함량이 더 높게 나타났다.
구분 | 감압증발 농축액 | 판형증발 농축액 |
총 폴리페놀(㎎/g) | 8.45 | 9.19 |
총 플라보노이드(㎎/g) | 3.01 | 3.47 |
총당(g/100 g) | 33.45 | 35.67 |
산성다당체(g/100 g) | 9.89 | 10.11 |
조사포닌(g/100 g) | 9.65 | 10.35 |
pH | 4.7~4.9 | 4.8~5.0 |
갈색도 | 0.5 | 0.3 |
실시예 5. 홍삼 농축액의 관능검사
관능검사는 성인 40명을 대상으로 각각의 제조방법을 달리한 제조예 1 및 2와 비교예 1의 홍삼 농축액을 기호에 맞게 희석하여 섭취하게 한 후, 이취, 쓴맛, 전체적인 선호도를 평가하게 하였다. 이취 및 쓴맛은 그 정도가 낮을수록 높은 점수를 주게 하였고, 전체적인 선호도는 더 선호하는 농축액을 더 높은 점수를 주게 하여, 5점 척도법으로 평가하였다.
구분 | 이취 | 쓴맛 | 전체적인 기호도 |
제조예 1 | 3.9 | 4.1 | 4.0 |
제조예 2 | 4.1 | 4.2 | 4.3 |
비교예 1 | 3.5 | 3.5 | 3.6 |
그 결과, 제조예 2의 추출물 침지, 판형증발농축 및 열처리 과정을 거쳐 제조한 홍삼 농축액이 가장 높은 선호도를 나타내었고, 비교예 1이 가장 낮은 선호도를 나타내었다.
실시예 6. 연속식 열처리 공정에 따른 농축액의 진세노사이드 변화
판형증발농축한 홍삼 및 흑삼 농축액의 연속식 열처리 시 열처리 시간에 따른 프로사포게닌 진세노사이드 함량을 비교한 결과는 하기 표 9 및 10과 같다.
열처리 시간 | Rg3 | Rk1 | Rg5 | 3종 합 | ||||
함량 | 증가율(%) | 함량 | 증가율(%) | 함량 | 증가율(%) | 함량 | 증가율(%) | |
대조구 | 1.19 | - | 1.04 | - | 1.04 | - | 3.27 | - |
30분 | 1.33 | 12.0 | 1.21 | 15.9 | 1.14 | 10.1 | 3.68 | 12.7 |
1시간 | 1.38 | 16.3 | 1.29 | 24.0 | 1.28 | 24.0 | 3.96 | 21.2 |
2시간 | 1.49 | 25.5 | 1.41 | 35.0 | 1.44 | 38.6 | 4.34 | 32.7 |
3시간 | 1.75 | 47.3 | 1.76 | 69.0 | 1.73 | 67.3 | 5.25 | 60.5 |
4시간 | 1.87 | 56.9 | 1.91 | 82.6 | 1.91 | 84.5 | 5.68 | 73.9 |
6시간 | 2.13 | 79.1 | 2.22 | 112.4 | 2.25 | 117.0 | 6.59 | 101.7 |
열처리 시간 | Rg3 | Rk1 | Rg5 | 3종 합 | ||||
함량 | 증가율(%) | 함량 | 증가율(%) | 함량 | 증가율(%) | 함량 | 증가율(%) | |
대조구 | 4.45 | - | 3.80 | - | 4.24 | - | 12.49 | - |
30분 | 4.54 | 2.00 | 3.94 | 3.66 | 4.32 | 1.83 | 12.79 | 2.45 |
1시간 | 4.54 | 2.13 | 3.95 | 3.90 | 4.41 | 4.11 | 12.90 | 3.34 |
2시간 | 4.65 | 4.58 | 4.10 | 7.85 | 4.58 | 8.07 | 13.33 | 6.76 |
3시간 | 4.84 | 8.80 | 4.32 | 13.79 | 4.81 | 13.43 | 13.97 | 11.89 |
4시간 | 5.14 | 15.57 | 4.62 | 21.60 | 5.20 | 22.61 | 14.96 | 19.80 |
6시간 | 5.75 | 29.25 | 5.34 | 40.59 | 5.94 | 40.12 | 17.03 | 36.39 |
그 결과, 홍삼 및 흑삼 농축액에서 Rg3, Rk1 및 Rg5 함량 모두 6시간 열처리 시 가장 높은 함량을 나타내었다(도 4 및 5).
Claims (8)
- (1) 흑삼, 마타리 뿌리, 여뀌잎 및 고마리잎을 혼합한 흑삼 혼합물에 물을 첨가하여 추출한 후 여과한 식물 혼합 추출물에 인삼을 침지한 후 꺼내고 분쇄한 인삼 분쇄물에 주정을 첨가하여 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 다수의 플레이트가 적층되어 있는 판형증발농축기의 하부에 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 공급하면, 상부에서 공급되는 스팀으로 인해 추출액으로부터 수증기가 발생하여 증기로 배출되고, 스팀은 냉각수의 공급으로 응축되어 응축수 형태로 배출되고, 증기로 배출되고 남은 추출액은 농축하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 인삼은 수삼, 홍삼, 건삼, 백삼, 흑삼, 태극삼, 곡삼, 산양삼, 장뇌삼, 산삼배양근, 새싹인삼 및 산삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 인삼인 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
(1) 흑삼, 마타리 뿌리, 여뀌잎 및 고마리잎을 혼합한 흑삼 혼합물에 물을 첨가하여 추출한 후 여과한 식물 혼합 추출물에 인삼을 침지한 후 꺼내고 분쇄한 인삼 분쇄물에 60~80%(v/v) 주정을 7~9배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 1~3시간 동안 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 다수의 플레이트가 적층되어 있는 50~60℃의 판형증발농축기의 하부에 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 공급하면, 상부에서 공급되는 스팀으로 인해 추출액으로부터 수증기가 발생하여 증기로 배출되고, 스팀은 냉각수의 공급으로 응축되어 응축수 형태로 배출되고, 증기로 배출되고 남은 추출액은 67~71 brix로 농축하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법. - 제4항에 있어서, 상기 (2)단계의 농축한 인삼 농축액을 85~95℃에서 5~7시간 동안 열처리하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
(1) 흑삼 혼합물 총 중량 기준으로, 흑삼 48~52 중량%, 마타리 뿌리 18~22 중량%, 여뀌잎 18~22 중량% 및 고마리잎 8~12 중량%를 혼합한 흑삼 혼합물에 물을 7~9배(v/w) 첨가하여 80~90℃에서 1~3시간 동안 추출한 후 여과한 식물 혼합 추출물에 인삼을 45~55℃에서 2~4시간 동안 침지한 후 꺼내고 분쇄한 인삼 분쇄물에 60~80%(v/v) 주정을 7~9배(v/w) 첨가하여 55~60℃에서 1~3시간 동안 추출한 후 여과하여 인삼 추출액을 제조하는 단계; 및
(2) 다수의 플레이트가 적층되어 있는 50~60℃의 판형증발농축기의 하부에 상기 (1)단계의 제조한 인삼 추출액을 공급하면, 상부에서 공급되는 스팀으로 인해 추출액으로부터 수증기가 발생하여 증기로 배출되고, 스팀은 냉각수의 공급으로 응축되어 응축수 형태로 배출되고, 증기로 배출되고 남은 추출액은 67~71 brix로 농축하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법. - 제6항에 있어서, 상기 (2)단계의 농축한 인삼 농축액을 85~95℃에서 5~7시간 동안 열처리하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼 농축액의 제조방법.
- 제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 인삼 농축액.
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KR1020220017913A KR102411104B1 (ko) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | 판형증발농축기술을 이용한 인삼 농축액의 제조방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023118037A (ja) * | 2022-02-11 | 2023-08-24 | デドン・コリア・ジンセン・カンパニー・リミテッド | 連続式蒸曝及び複合濃縮技術を用いたプロサポゲニンジンセノサイド含量が増加した黒参濃縮液の製造方法 |
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KR100881634B1 (ko) * | 2008-07-10 | 2009-02-04 | 주식회사 바이럼 | 압출성형, 초음파 및 발효에 의한 우수한 사포닌 함량이증가된 홍삼액과 산삼배양근액 및 장뇌산삼액의 제조방법 |
KR101262764B1 (ko) * | 2012-09-13 | 2013-05-09 | 최성근 | 홍삼으로부터 홍삼 추출농축액을 효율적으로 제조하는 신규한 제조방법 |
-
2022
- 2022-02-11 KR KR1020220017913A patent/KR102411104B1/ko active IP Right Grant
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