ShunShine GWANGYANG농업기술센터

농촌진흥청(청장 김경규)은 약용작물 ‘천마’의 기능 성분(생리활성물질)은 유지하면서도 특유의 불쾌한 냄새를 쉽게 제거할 수 있는 가공 기술을 개발했다고 밝혔다.

<천마>

 ○ ‘본초강목’과 ‘동의보감’에 따르면 천마는 고혈압, 두통, 마비, 신경성 질환에 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

 ○ 하지만 우수한 효능에도 불구하고 좋지 않은 냄새로 인해 섭취를 꺼리는 소비자가 많았다.

  - 냄새의 원인 물질인 파라-크레졸(ρ-cresol)은 매우 낮은 농도에서도 자극적인 냄새를 내고 끓는점이 201℃로 높아 증숙(증기로 찜)이나 건조 등 일반 가공법으로 제거가 어렵다. 그간 관련 연구가 있었지만, 가공비용 증가와 품질 변화로 현장 적용이 쉽지 않았다.

□ 농촌진흥청이 새로 개발한 냄새 제거 기술은 천마 추출물을 합성흡착제에 통과시켜 기능 성분과 냄새 성분이 흡착제에 달라붙게 한 뒤, 주정(에탄올)을 이용해 기능 성분만 분리하는 방법이다.

 ○ 실험 결과, 천마 추출물에 들어있는 약 12ppm의 파라-크레졸은 흡착제를 이용한 냄새 제거 공정을 거친 뒤 전혀 검출되지 않았다. 

 ○ 반면에, 항경련, 신경 보호, 항산화 효과 등이 있는 기능 성분1) 인 4-하이드록시벤질 알코올과 가스트로딘은 95% 이상 유지됐다.

 ○ 연구에 활용한 합성흡착제는 물엿이나 당류 등 다양한 식품 원료의 불순물을 제거하는 데 사용하는 소재로, 선택적으로 물질을 흡착할 수 있다.

□ 이번 기술은 천마 추출물을 이송하는2) 공정 중간에 도입이 가능하다. 즉, 별도의 가공공정이 필요하지 않은 경제적인 기술로, 소규모 가공업체에서도 쉽게 활용할 수 있다.

 ○ 농촌진흥청은 이번 기술의 특허출원3) 을 마쳤으며, 기술이전을 통해 천마 관련 농가와 가공업체에 보급할 계획이다.

□ 농촌진흥청 국립원예특작과학원 김동휘 인삼특작이용팀장은 “천마의 기능성은 유지하면서 불쾌한 냄새를 효과적으로 제거할 수 있는 기술 보급으로 천마를 이용한 식품 개발 확대 등 산업화에 도움을 줄 것으로 기대한다.”라고 전했다.

【참고자료】천마의 냄새 제거 기술 개발

<참고자료>

천마의 냄새 제거 기술 개발

□ 천마의 특징

 ○ 천마(Gastrodia elata Blume)는 난초과에 속하는 다년생 초본 식물로 사용부위는 근경(뿌리줄기)임

 ○ 엽록소가 없어 탄소동화 작용을 통한 영양물질 합성이 불가능하고 뿌리가 없어 뽕나무 버섯과 편리공생을 통해 생장함(단독 생장이 불가능함)

 ○ 주로 한국, 일본 및 중국에서 재배하고 있으며 고혈압, 중풍, 두통, 어지럼증, 스트레스 등에 효과적인 것으로 알려짐

 ○ 가스트로딘과 4-하이드록시벤질알코올은 진정, 항경련, 신경보호, 기억력 개선, 항산화 효과가 있는 것으로 알려짐

□ 천마의 불쾌한 냄새를 제거하는 가공 기술 개발

 ○ 천마에서 나타나는 불쾌한 냄새(불쾌취)의 원인 성분은 파라-크레졸(ρ-cresol)로 알려져 있으며, 끓는점이 높고 잔존성이 강하여 일반적인 건조나 증숙 공정으로 제거하기 어려운 문제점이 있음

   - 합성흡착제는 식품원료(물엿 등의 당류)의 제조공정에서 탈색, 탈취를 목적으로 사용되는 일반적인 소재임

   - 스티렌(Styrene)과 디비닐벤젠(divinyl benzene)의 공중합체(copolymer)로 만들어진 합성흡착제는 비극성(소수성에 가까운 성질, 물과 친하지 않은 특성) 물질을 흡착하는 특성을 갖고 있어 소수성인 천마 불쾌취 성분(ρ-cresol)을 흡착할 수 있음

   - <그림 1>과 같이, 천마 추출물을 합성흡착제에 통과시켜 천마의 기능성분(gastrodin, 4-HBA)과 불쾌취 성분을 모두 흡착시킨 후 40% 이하의 주정을 이용해 기능성분만을 용출시킴으로써 불쾌취가 제거된 추출물을 제조할 수 있음

   - 불쾌취 성분은 흡착된 후 50% 이상의 주정에서만 용출되기 때문에 추출물에서 기능성분과 불쾌취 성분을 분리하는 것이 가능함 <그림 2>

<그림 1>

합성흡착제를 이용한

천마의 불쾌취 제거 공정

<그림 2> 합성흡착제를 이용한 천마 불쾌취 성분과 기능성분 용출 조건

1)  4-하이드록시벤질 알코올, 가스트로딘: 진정, 항경련, 신경보호, 기억력 개선, 항산화 효과가 보고됨.

2)  원료에서 추출한 추출물을 다음 가공공정(농축, 살균, 포장 등)으로 이동시키는 공정.

3)  특허출원명: 불쾌취가 감소된 천마의 제조방법. 특허출원번호: 10-2019-0151601.

출처 : 농촌진흥청