초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 인삼추출법 및 진세노사이드 함량 분석법 개선
가온 초음파 추출-SPE 전처리법(Method A), 한국산업표준(KS) 추출-SPE 전처리법(Method B), 건강기능식품의 기준 및 규격의 추출-SPE 전처리법(Method C)을 비교한 결과, Method A 방법이 기준 추출 및 전처리법 Method B, C와 비교하여, G-Rg1, -Rb1 두 성분 함량이 유의성 있게 높거나 비슷한 경향을 나타내었다. 특히 Method B 방법은 시료에 따라 G-Rb1의 함량이 인삼 산업법에서 정한 인삼 성분

Ⅳ. 연구개발결과
1. 인삼추출법 및 진세노사이드 함량 분석법 개선
가온 초음파 추출-SPE 전처리법(Method A), 한국산업표준(KS) 추출-SPE 전처리법(Method B), 건강기능식품의 기준 및 규격의 추출-SPE 전처리법(Method C)을 비교한 결과, Method A 방법이 기준 추출 및 전처리법 Method B, C와 비교하여, G-Rg1, -Rb1 두 성분 함량이 유의성 있게 높거나 비슷한 경향을 나타내었다. 특히 Method B 방법은 시료에 따라 G-Rb1의 함량이 인삼 산업법에서 정한 인삼 성분 검사기준인 0.20%에 미달되었다. 이는 Method A, C 방법이 추출시 가온조건이 들어가는 것에 반해 Method B 방법은 가온조건 없이 초음파 추출을 하기 때문에 추출효율이 상대적으로 떨어지는 것에 기인하는 것으로 해석되었다. Method A를 좀 더 보완하여 가온처리 후 초음파추출하는 Method D 방법을 제안하였다.
현행 인삼 산업법에서 정한 인삼성분(G-Rg1, G-Rb1) 분석법은 한국산업표준(KS) 분석법과 건강기능식품 공전에서 정한 HPLC 분석법(건긱식분석법)으로 규정하고 있다. 따라서 백삼의 인삼성분 검사 시 동일 시료에서도 KS 추출방법이 추출효율이 떨어지므로 이보다는 건강기능 식품의 기준 및 규격에서 제시하는 추출방법이 더 적절하다고 여겨진다. 아울러 새롭게 제안된 가온 초음파 추출법(Method D)도 추출의 효율성과 분석과정의 간편성으로 건기식과 동등한 분석법으로 백삼류 분석에 적용이 가능한 것으로 판단되었다.

2. 백삼 유통품의 진세노사이드 함량 평가
백삼 유통품을 KS 인삼분석법의 추출방법에 의한 분석에서는 32%의 시료가G-Rb1의 함량이 0.20%에 미달되었는데, 특히 박피하여 제조한 곡삼에서는 50%, 피부 백삼에서는 15%의 시료가 G-Rb1의 함량이 0.17~0.19%로서 기준치 0.20%에 미달되었다. 반면 가온 초음파 추출-SPE 전처리법)에 의해서는 3.5%가 검사기준치인 0.20%에 미달되었다. 이러한 결과로부터 가온 초음파 추출-SPE 전처리법은 KS 방법과 달리 50℃에서 가온처리하면서 초음파 추출을 함으로서 추출효율이 양호하여 동일한 시료에서도 G-Rb1의 함량이 높게 측정되는 것으로 가온처리에 의한 G-R b1 함량 증가는 백삼 중 malonyl ginsenoside-Rb1이 열처리에 의해 malonyl 기의 이탈로 G-Rb1으로 변환되기 때문으로 여겨진다.

3. 박피방법이 가공백삼(곡삼)의 성분과 품질에 미치는 영향
가. Ginsenoside 함량에 미치는 영향 조사
박피시간별 제조 백삼(1등급 곡삼)을 시료로 진세노사이드 함량을 KS 분석법으로 분석한 결과, 박피삼의 경우 박피기 종류에 관계없이 모든 곡삼에서 박피시간 10분 보다, 15, 20분에서 진세노사이드 Rb1 함량이 감소하는 경향을 보였고 진세노사이드 Rb1 함량은 모두 0.20%에 미달되었다. 한편, 건강기능식품공전 시험법에 의해서는 건전삼의 세라믹 볼밀 박피의 경우 박피 시간 증가와 비례적으로 함량 감소 경향을 보였으나, 이외 곡삼에서는 일정한 경향을 보이지 않았다. 건전삼에서 박피기 종류에 따른 유의적 차이는 보이지 않았다. 가온처리가 되는 건강 기능식품법에 따른 시험법에 의한 성분분석 결과를 토대로, 백삼의 외관품질과 지표성분의 품질기준을 고려할 때, 관행적인 건전삼 15~20분, 적변삼 30~40분 정도의 박피시간을 건전삼 15분 이하, 적변삼(50% 적변) 30분 이하 단축하여 개선하는 것이 표피에 주로 분포하는 진세노사이드 성분의 손실을 최소화할 수 있는 박피방법인 것으로 판단되었다.
나. 가공 백삼(곡삼)의 색도와 품질에 미치는 영향
가공백색의 밝기를 나타내는 명도(ΔL) 값은 무박피에 비해 박피삼이 증가되었고, 박피시간 별로는 건전삼에서는 박피시간 10, 15, 20분 중에서 15분 박피구, 적변삼은 박피시간 20, 30, 40분 중에서 30분 박피구가 가장 높은 수치를 보였다. 그러나 건전삼의 적색도(Δa)와 황색도(b) 값은 건전삼의 15분 박피구에서 모두 감소하였다. 또한 박피기 종류별로는 건전삼의 ΔL값은 고압살수 브러시(Brush) 박피기보다 세라믹(Ceramic) 볼밀 박피기를 사용하여 제조된 백삼이 모두 전반적으로 높았고, 상대적으로 적색도(Δa)와 황색도(b) 값은 낮은 수치를 보였다. 백삼의 외관품질은 색택을 중요시 하는데, 적변삼의 경우는 무박피구에서는 1등급 삼이 생산되지 않았으나, 박피구에서는 1등급 삼이 생산되었다. 또한 품질등급별 색도를 비교한 결과, 1등급은 2~3등급에 비해 전반적으로 밝기를 나타내는 명도(ΔL)값은 높고, 적색도(a)와 황색도(b) 값은 낮은 수치를 보여, 백삼의 품질등급은 밝기를 중요시 함을 보여 주었다.

4. 원료삼의 재배력에 따른 가공백삼의 제조 및 인삼 성분 분석
가. 재배지 토양유형별 가공백삼(피부백삼) 제조 및 성분 분석
논과 밭에서 재배한 원료삼의 채굴포지의 토양 화학 특성 조사한 결과, 전반적으로 밭 보다 전반적으로 논토양의 비옥도가 높은 경향을 보였다. 밭과 논재배 원료삼 채굴포지의 생산량을 비교결과, 밭 보다 논 재배 삼의 생산량이 많았고, 개체근중도 무거웠다. 이는 토양비옥도와 함께, 특히 ‘14년과 ’15년 인삼 생육기의 강우량이 적어 상대적으로 논토양의 토양 수분 보유력과 관련이 있는 것으로 여겨진다. 원료삼 대비 건조수율은 ’14년도에는 논 보다 밭 재배삼 높았으나(24.6 vs 27.8%) ’15년 조사에서는 차이가 거의 없었다(31.1% vs 30.5%). 50% 에탄올 추출물의 함량을 조사한 결과, 밭 재배삼이 평균 36.4%, 논 재배삼은 평균 38.8%로 밭 재배삼보다 다소 높은 함량을 보였다. 2014년 논 토양의 인삼의 피부백삼 시료를 제외하면 인삼의 지표 성분(G-Rg1, G-Rb1)의 함량은 굵은 인삼이 유의성 있게 다소 높았다. 총 ginsenosides의 함량은 논 토양의 모든 시료에서는 유의적인 차이를 보이지 않는 반면, 밭토양에서는 3개 지역중 2개 지역에서 대(L) 시료가 중, 소 크기 시료보다 더 높은 함량을 나타내었다. 또한, 채굴지역에 관계없이 논토양에서는 크기별 유의적인 성분차이가 없는 반면, 밭토양에서는 굵은 인삼의 성분 함량이 유의적으로 높았다. 한편 2015년 토양 유형별 3개 지역의 시료에 대해 크기별 분류 없이 분석한 결과에서는 밭, 논 토양유형별 성분 함량이 유의적인 차이를 보이지 않았는데, 이러한 결과는 성분의 유의적인 차이는 토양유형이나 지역 차이보다는 원료삼의 균일한 크기별 차이와 더 관련이 있음을 시사하였다.
나. 채굴 시기별 가공백삼(피부백삼)의 제조 및 성분 분석
채굴시기별 원료삼의 평균 근중은 인삼 출아기 4월 기준으로 5월에는 약 20% 감소되었고, 6월 말 이후 지속적으로 증가되어 10월에는 2배 근중이 증가되었다. 가공백삼(원형 피부백삼)의 제조수율은 4월 18.3%, 5월 23.3%, 6월 이후 약 30%로 증가하였고, 가공 백삼의 품질등급은 1등급 삼 기준으로 4월 48.3% 6월 57.9%, 9월 77.4%, 10월 94.7%로 인삼의 수확적기로 알려진 9월 이후에 높았다. 한편 인삼의 지표성분인 G-Rg1과 G-Rb1 의 함량과 총 진세노사이드 함량은 5월 중 채굴한 가공백삼이 가장 높았고, 그 다음은 4월이었고, 6월 이후 근중 비대와 함께 진세노사이드 함량은 감소경향을 보였다.
다. 지역별, 연근별 가공백삼(피부백삼)의 제조 및 성분 분석
지역별 연근별 백삼 가공용 원료삼 시료 채굴 포지의 칸당(kg/3.3m²) 수량과 평균 개체근중을 조사하였다. 가공백삼(원형 피부백삼)의 제조수율은 28.3~32.7%로 지역별, 연근별 현저한 차이는 보이지 않았다. 연근별 뿌리 부위별 구성 비율은 4년근과 6년근에서 뇌두와 지근의 상대적 구성비율이 높았다. 엑스 함량(50% 에탄올 추출물)은 총 35개 조사 시료 중 21.9~45.5%의 함량 분포를 보였으며, 강원과 충청(태안)의 지역의 경우 연근에 따라 증가 경향을 보였으나, 그 외 지역은 연근별 일정한 경향을 보이지 않았다. 또한 지역별, 연근별 가공백삼(피부직삼)의 진세노사이드 함량을 비교한 결과, 총 35개 시료 중 G-Rg1함량은 건강기능식품법 분석법의 경우 0.19~0.30%, 가온 초음파 추출 분석법의 경우 0.18~0.31%, G-Rb1 함량은 각각 0.22~0.43%, 0.27~0.57%의 함량변이를 보였다. 또한 총 진세노사이드 함량은 연근 별 지역별 일정한 경향의 함량 변이가 발견되지 않았다.

Abstract ▼

Korean ginseng has been classified into fresh, white, red, taeguk and black ginsengs depending on processed methods, and among them the peeled and sun-dried ginseng without steaming are designated as white ginseng. White ginseng has been further classified into straight, curved and half-curved ginse

Korean ginseng has been classified into fresh, white, red, taeguk and black ginsengs depending on processed methods, and among them the peeled and sun-dried ginseng without steaming are designated as white ginseng. White ginseng has been further classified into straight, curved and half-curved ginsengs with rhizome, main body and legs. Straight ginseng shows standing erect shape with epidermis, while curved ginseng, dried with peeled main body and legs curved.
The quality of white ginseng has been traditionally evaluated by appearance and colors of external part, epidermis, together with ginsenoside identification and crude saponin contents. Recently, standards of quality inspection was established as at least of 0.10% and 0.20% in ginsenoside Rg1 and Rb1, respectively, according to the Law for Korean Ginseng Industry (2012). However, since a part of commercial white ginsengs manufactured in 2013 was found to contain less than the standard of ginsensodes Rg1 and Rb1, whether the differences between theoretical and actual values produce a negative impact has attracted an important question. Therefore, in this study, we investigated any mechanism to cause low ginsenoside content to obtain useful information on upgraded quality of white ginseng. And also, we carried out ginsenoside determination of commercial white ginsengs based on the Law for Korean Ginseng Industry (2012)to predict effectively the feasibility evaluation as well as the relationship of the quality and the low content of ginsenosides of white ginsengs processed from raw ginsengs with various cultivation historical background.
Ginsenoside determination has been evaluated according to the analytical methods of KS and Law for Korean Ginseng Industry (2012). More than 30% of commercial white ginsengs have been found to be less than 0.20% in ginsenoside Rb1 by KS analytical method, indicating that this method is inappropriate. Accordingly, we proposed HPLC analytical method by heating ultrasonic extraction better than the one of the conventional method.
The peeled and dried white ginseng showed a good appearance and color, but tended to decrease the contents of ginsenosides. The optimal peeling time of normal ginseng has been found to be within 15 minutes, while rusty ginseng with about 50 % red color, 30 minutes.
The ginsenoside contents and the quality of processed ginseng were compared based upon various kinds of cultivated soil. Ginseng cultivated at paddy soil was shown to exhibit a higher 50% ethanol extract content and a better grade than those of upland soil. Ginsenoside contents showed also a similar pattern but there was no any significant variation between samples or cultivated years.
The ginsenoside contents and the quality of processed ginseng were compared according to the harvesting season. The harvest season was found to show the best quality in the September to October, while in case of ginsenoside contents, a higher trend in order of May, April and June.
The ginsenoside contents were compared among processed white ginseng(straight ginseng with skin) from various kinds of cultivated areas and years. Among 35 samples, the content of ginsenoside Rg1 was found to be 0.19 ~ 0.31% by analytical method of Act for Korea Health Functional Food and 0.18 ~ 0.31% by heating ultrasonic extraction method, while the contents of ginsenoside Rb1 were 0.22 ~ 0.43% and 0.27 ~ 0.57%, respectively, showing no a significant trend of content variation. On the other hand, ginseng extract (50% ethanol extract) showed a range of 21.9 ~ 45.5%, compared to the standard of ginseng inspection, above 18%.