通过物理方式制造超微细粉碎红参粉末的装置、用于通过生化发酵和酶分解而极大化红参有效成分摄取率的红参粉末浓缩液及红参液的制备方法与流程

本发明涉及一种分散性和人参皂苷含量增加的发酵红参粉末分散液的制备方法。
背景技术：
：人参是指在植物分类学上属于五加科(araliaceae)人参属(panax)的多年生阴性草本植物，在中医中一直以来作为重要药材被使用了很长时间。人参的皂苷具有如抗癌作用、抗酸化作用、预防高血压和动脉硬化、改善肝功能、抗疲劳、抗精神压力作用、抗衰老、促进大脑活动、抗炎活性、治疗过敏性疾病及促进蛋白质合成能力等的生理活性，而高丽红参被认为具有如抗氧化、降血压、改善酒精性高脂血症、血糖下降作用等优异的生理活性。根据加工方法，人参一般分为白参和红参，白参是指在地里开采的未经过加工的人参，即，直接将水参干燥制成的人参。而红参是指将水参蒸熟后，进行干燥加工的人参，因此在制备过程中伴随如皂苷变形和氨基酸变化等多种化学变化。在红参的制备过程中施加的热会使人参中新生成如人参皂苷rg2、rg3、rhl、rh2等不存在于人参中的皂苷成分。这些红参特有的有效成分具有良好的癌症预防作用、抑制癌细胞生长作用、降血压作用、保护脑神经细胞作用及改善学习能力作用、抗血栓作用、抗氧化作用等，因此，对此可以期待卓越的药理功效。并且，最近随着消费者对红参的健康增进效果的关心增加，有关产品正在被积极开发。最具有代表性的红参产品是以红参为原料通过水或其他溶剂进行提取的产品，其通过红参的有效成分溶解于提取物产品中而被加工为容易摄取的形态。但，即使通过提取工艺提取红参中的有效成分，红参中部分有效成分仍然未被提取而残留，因此，包括人参皂苷的多量的体内有用成分无法摄取而不得不被遗弃。例如，通常含有红参有效成分的液态红参提取物产品通过混合净化水和红参浓缩液及其他原料的方式制成，或在制备红参提取物后将其直接产品化。但是，这些红参产品因人参皂苷含量较低或无法保持红参本身的风味，而缺乏官能性和产品性。因此，为了提高提取效率人们谋求各种方法，但红参中有效成分的完全提取存在局限性，作为提取原料所使用的红参中必然残留着有效成分，由此在费用或效果方面不利。最近，为了克服上述问题，对能完全摄取红参整体的粉末分散液形态产品进行开发。所述红参粉末分散液通过将红参整体破碎成微细颗粒后使该红参颗粒悬浮于液体中来制成，其具有以下优点：因能够摄取红参整体而发挥优异效果，且由于容易摄取的形态，因此产品性良好。然而，红参粉末分散液的红参颗粒悬浮于液体中，因此随着时间经过粒子沉淀或凝集，从而会降低口感或美感。尤其，在为改善口感和分散性而使粒子更加微细化时，反而出现凝集性增加现象。由此，为了改善红参粉末分散液的分散性，采取引入如乳化剂等各种添加剂的方法，但这些添加剂因需求者的负面认识而降低产品性，或对红参颗粒的有效分散具有局限性，因此，人们正在试图为提高红参粉末分散液产品的分散性及功能性的各种方法。并且，虽然多量的人参皂苷rb1、rb2、rc、rd、re等主皂苷(一次产生物质)含有在红参或人参中，但它不被直接吸收到人体内，而通过肠内细菌丛或体内酶被部分分解，以转换成如人参皂苷f1、f2、rg3、compound-k等稀有皂苷(二次代谢物质)后才被吸收，以能够发挥其效能。并且，即使红参具有优异的药理活性，因每个人的肠内微生物分布及活性化的差异而实际红参的药效按个人会不同。因此，为了克服上述问题，对将红参经过利用肠内微生物发酵(fermentation)的过程变换成最终代谢产物的成分或增加的发酵红参制备积极进行研究开发。技术实现要素：技术问题本发明正是为了解决前述的问题而研发的，其提供一种红参颗粒分散性改善的红参粉末分散液的制备方法。并且，本发明提供一种红参中所含有的有用成分的体内吸收率提高的红参粉末分散液的制备方法。技术手段根据本发明的一方面，提供一种发酵红参粉末分散液的制备方法，其包括以下步骤：(a)粉碎红参，得到粉末；(b)将所述粉末添加到包含β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)的混合液中来进行反应；(c)将发酵菌株接种到所述混合液来进行发酵；及(d)将所述混合液的浓度调节到预定范围内。在一个实施例中，所述制备方法还可包括以下步骤：(e)通过均质机进行均质化；及(f)在40℃以下的真空状态下低温浓缩。在一个实施例中，在所述(a)步骤中所述粉末的粒度可为2至20微米(μm)。在一个实施例中，在所述(a)步骤中所述粉碎可以在-20至-5℃下进行。在一个实施例中，在所述(a)步骤中所述粉末的粒度可为2至20微米(μm)。在一个实施例中，所述(b)步骤可以在1.5至4巴(bar)的压力下进行1至5小时。在一个实施例中，所述(b)步骤可以在30至45℃下进行。在一个实施例中，在所述(b)步骤中所述混合液可以包含红参提取物。在一个实施例中，所述红参提取物可以是采用脱盐后的海洋深层水为溶剂制得的。在一个实施例中，所述(c)步骤中，所述发酵菌株可以是选自由红曲菌属(monascussp.)、乳酸杆菌属(lactobacillussp.)、双歧杆菌属(bifidobacteriumsp.)、普雷沃氏菌属(prevotellasp.)、梭杆菌属(fusobacteriumsp.)及真杆菌属(eubacteriumsp.)菌株组成的组的至少一种。在一个实施例中，所述红曲菌属菌株可以是选自由红曲红曲菌(monascusanka)、红曲霉(monascuspurpureus)、丛毛红曲菌(monascuspilosus)、红色红曲菌(monascusruber)、高粱红曲霉(monascuskaoliang)组成的组的至少一种。在一个实施例中，所述(c)步骤可以在25至35℃下进行3至15天。在一个实施例中，所述制备方法在所述(a)步骤之前还可包括热处理所述红参的步骤。在一个实施例中，所述热处理可以通过给所述红参表面提供水分并照射远红外线来进行。在一个实施例中，所述热处理可以进行1至4小时。在一个实施例中，所述(e)步骤可以在200至800巴(bar)的压力下进行3次以上。在一个实施例中，所述(f)步骤可以在1至20kpa压力的真空状态下进行。根据本发明的另一方面，提供一种红参纳米粉末的制备方法，其包括以下步骤：(a)将红参粗粉碎成粒度为90至150微米(μm)的颗粒；(b)照射远红外线；(c)将红参微粉碎成粒度为2至20微米(μm)的颗粒；(d)将β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)添加到所述微粉碎的红参中来进行反应；及(e)接种发酵菌株来进行发酵。在一个实施例中，所述(a)步骤可以通过100至500rpm的低速旋转进行。在一个实施例中，在所述(b)步骤中所述远红外线的波长可为20至40μm。在一个实施例中，在所述(c)步骤中可以通过形成漩流以诱导所述红参颗粒之间的冲突来进行微粉碎。在一个实施例中，在所述(c)步骤中可以通过照射超声波来增加粒子之间的冲突频率。在一个实施例中，在所述(c)步骤中所述超声波的振动频率可为15khz至20khz，振幅可为5至50μm。在一个实施例中，所述(c)步骤可以在-20至-5℃下进行。根据本发明的另一方面，提供一种红参纳米粉末的制备装置，其包括：第一粉碎单元，包括相接并旋转的至少一个螺旋形滚筒；热处理单元，对所述红参照射远红外线；第二粉碎单元，通过形成漩流以诱导所述红参颗粒之间的冲突来微粉碎红参；及分离单元，捕集从所述第二粉碎单元排放的红参颗粒。在一个实施例中，所述螺旋形滚筒可以以100至500rpm的速度旋转。在一个实施例中，所述热处理单元可以照射波长为20至40μm的远红外线。在一个实施例中，所述第二粉碎单元可以通过照射超声波来增加红参颗粒之间的冲突频率。在一个实施例中，所述超声波的振动频率可为15khz至20khz，振幅可为5至50μm。在一个实施例中，所述第二粉碎单元可以包括用于供给低温空气的至少一个冷却装置。在一个实施例中，所述低温空气的温度可以是-20至-5℃。在一个实施例中，所述分离单元可以包括用于减少内部压力的真空泵。技术效果根据本发明制备的红参粉末分散液，通过发酵增加红参颗粒表面的亲水性以便能够稳定分散在液体中，且可以使随着时间经过的粒子之间的凝集和沉淀最小化。并且，根据本发明制备的红参粉末分散液，通过发酵显著提高体内容易吸收形态的人参皂苷含量，由此不仅功能性优异，而且味道和风味也良好，因此作为高档产品能够满足消费者的喜好。本发明的效果并非限定于所述效果，应当理解，包括从本发明的详细的说明或权利要求书中记载的发明的结构中可以推论出的所有效果。附图说明图1示意性地示出了根据本发明的一实施例的发酵红参粉末分散液的制备方法。图2示意性地示出了根据本发明的一实施例的发酵红参粉末分散液的制备方法。图3示意性地示出了根据本发明的一实施例的红参纳米粉末的制备方法。图4示意性地示出了根据本发明的一实施例的红参纳米粉末的制备装置。具体实施方式本说明书中使用的用语，考虑本发明的功能的同时，尽可能地选择了目前被广泛使用的、一般性用语，然而，这些用语根据本领域所属技术人员的意图、判例或出现的新技术等可以有所不同。并且，特定情况下，也有申请人任意选择的用语，这种情况在这一部分说明中将详细地记录其意义。因此，在本发明中使用的用语是以其具有的意义和本发明的整体内容为基础进行定义的，而非单纯的名称。若无另行定义，包括技术或科学用语在内的所有用语，具有与本发明所属
技术领域：
的普通技术人员的通常理解的用语相同的意思。通常使用的事先定义过的用语，应解释为与相关技术的文章脉络的意思相一致的意思，若本发明中无明确定义，不得解释为理想或过度形式性的意思。数值范围包括所述范围所定义的数值。应当理解，在整个本说明书中给出的每一最大数值限度均包括每一较低数值限度，就像此类较低数值限度在本文中明确地写出一样。在整个本说明书中给出的每一最小数值限度均包括每一较高数值限度，就像此类较高数值限度在本文中明确地写出一样。在整个本说明书中给出的每一数值范围均包括属于此类较宽数值范围的每一较窄数值范围，就像此类较窄数值范围在本文中明确地写出一样。下面对本发明的实施例进行详细说明，但本发明并不限定于下述实施例。图1及图2示意性地示出了根据本发明的一实施例的发酵红参粉末分散液的制备方法。参照图1及图2，根据本发明的一方面的发酵红参粉末分散液的制备方法可以包括以下步骤：(a)粉碎红参，得到粉末；(b)将所述粉末添加到包含β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)的混合液中来进行反应；(c)将发酵菌株接种到所述混合液来进行发酵；及(d)将所述混合液的浓度调节到预定范围内。所述“红参”是指将水参蒸熟后干燥制成的红色的参，而参的原产地、种类及形态等没有限定。例如，所述参可为常用的人参(panaxginsengc.a.meyer)、西洋参(panaxquinquefolium)、三七参(panaxnotoginseng)、竹节参(panaxjaponicum)、三叶参(panaxtrifolium)或珠子參(panaxpseudoginseng)，且可以使用任何部分。即，所述人参只要是在红参制备中一般所用的人参即可，而其种类没有特别限制。例如，所述人参可以采用水参、白参、移山参等，而其种类没有限制。所述人参可以采用人参的任何部分。例如，所述人参可为本参或尾参，也可以同时使用本参和尾参。但，在所述粉末分散液的制备方法中，作为红参原料不仅可以采用通过蒸熟水参来制成的红参，而且考虑到最终产品的质量和市场的需求可以直接使用未加工的水参。并且，在所述(a)步骤中所述粉碎可以在-20至-5℃下进行，而所述粉末的粒度可为2至20微米(μm)。通过在低温下进行所述粉碎，能够抑制人体有用成分因摩擦热而破坏，且通过使所述粉末微细化来增加水溶性指数(watersolubilityindex，wsi)。尤其，因所述红参颗粒在低温下被粉碎，而可以使在超微细粉碎工艺中出现的粒子之间的凝集现象最小化。并且，通过所述粉末的超微细化，水分吸收力(waterabsorptionindex，wai)和膨胀力(swellingpowder，sw)减少，反而水溶解度增加，因此水结合能力提高，微细粒子之间不凝集并沉淀，而可以均匀分散在水中。所述超微细粉末的比表面积(specificsurfacearea)大，所述比表面积表示每单位重量的表面积，而且大的比表面积增加固体和溶剂之间的接触面积，以能够提高体液内溶解性较低的物质的溶解度。因此，所述超微细粉末与相同重量的粗粉碎粉末相比，可以在更短时间内溶解于体内，从而能够增加红参成分的吸收度，提高红参成分的生物利用度(bioavailability)。在一个实施例中，在所述(b)步骤可以将所述粉末添加到包含β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)的混合液中来进行反应。所述(b)步骤在微生物发酵步骤之前，使红参在包含人参皂苷转换酶的混合液中进行反应一定时间，使得所述酶吸收到红参内部。所述“β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)”是纤维素分解酶系的纤维素酶之一，可以将葡萄糖二聚体(glucosedimer)的纤维二糖(cellobiose)转换成葡萄糖(glucose)，且有效地分解不溶性的纤维素。所述β-葡萄糖苷酶可以来源于黑曲霉(aspergillusniger)，但只要是具有同等的转化活性即可，没有特别限制。所述β-葡萄糖苷酶具有优异的皂苷分解能力，且可以将rb1、rb2、rc、rd、re等主皂苷转换成次要代谢产物。即，所述β-葡萄糖苷酶可以将ppd(protopanaxadiol)类或ppt(protopanaxatriol)类主皂苷转换成可溶性稀有皂苷。所述“ppd(protopanaxadiol)类皂苷”作为达玛烷(dammarane)型皂苷，是指连接于苷元(aglycone)的羟基(-oh)数为2个的人参皂苷，例如可为rb1、rb2、rc、rd、re、rf或rg1。并且，所述ppd类皂苷可以包括通过所述人参皂苷糖苷酶的活性能转换成人参皂苷rg3的任何皂苷。并且，所述可溶性“稀有皂苷”是指体内难以吸收的ppd类或ppt类皂苷的第20位的碳的葡萄糖依次进行水解而产生的体内吸收相对容易的稀有(minor)形态的皂苷，但其种类没有特别限制。所述稀有皂苷可以包括人参皂苷rd、rg3、rg2、rh1、rh2、f1、c-o或c-mc1，优选地可为rd、rg3、rg2或rh1。所述β-葡萄糖苷酶在以后的发酵步骤中可以促进红参内主皂苷成分的转换并增加粒子表面上亲水基团的比率，因此能够提高有用成分的体内吸收率和粉碎的红参颗粒的分散性。尤其，肠内β-葡萄糖苷酶因酸性而无法充分发挥为将红参内皂苷转换成有用成分的活性，因此，通过在红参产品加工步骤中预先进行酶处理来能够改善产品的功能性。在一个实施例中，所述(b)步骤可以在1.5至4巴(bar)的压力下进行1至5小时。所述包含β-葡萄糖苷酶的混合液在高压力下可以有效地引入至红参内部，因此将压力上升到高于通常的压力条件，以能够改善反应效率。如果所述压力低于1.5bar，则吸收效率的增加会不充分。如果所述压力高于4bar，则吸收增加率与压力的上升不成比例，工程费用会过高。并且，如果所述反应时间小于1小时，则酶会不充分地吸收至红参内，而如果所述反应时间大于5小时，则吸收效率降低，在费用和时间方面不利。并且，所述(b)步骤可以在30至45℃下进行。在温度低于30℃时，红参颗粒组织僵硬，内部气孔缩小，因此酶的引入效率会降低，而在温度高于45℃时，易受热影响的有效成分会变形或酶的活性会低下。此时，在所述(b)步骤中，为了使所述酶有效地引入至红参颗粒内部而可以进行搅拌，优选地可以以10至15rpm进行搅拌。所述搅拌通常可以通过设置在腔室中心部并借助马达旋转的叶轮等机械装置进行，但考虑到工艺系统的特点可以自由变形。但，如果搅拌速度过低或过高，会无法达到所需的目标，或有效成分会产生变形或损失，因此，在上述范围内可以适当控制搅拌速度。在一个实施例中，在所述(b)步骤中所述混合液还可包含红参提取物。所述“提取物”是指通过在特定条件下使溶剂和提取原料接触来将提取原料中所含有的有效成分转移到其内的溶剂，所述红参提取物可以包括所述发酵红参所含有的有效成分。通常，所述发酵红参粉末分散液可为微细化的红参颗粒分散在净化水中的混合液，但如果以红参提取物代替所述净化水，就可以更加提高分散性和产品性。即，所述红参提取物因通过提取工艺溶解有红参所含有的各种有效成分而其极性相对高，因此能够改善与微细化的红参颗粒之间的亲水性相互作用，而且，所述红参提取物含有对人体有益的多量的功能性成分，因此可以实现良好的健康改善效果。所述提取工艺中所用的溶剂种类没有特别限制，而考虑到工艺条件可以改变溶剂的种类。例如，所述红参提取物可以用水清洗红参原料后，进行干燥，粉碎，使用原料重量的8至12陪的溶剂并通过如回流循环提取、加压提取、超声波提取等常用的方法进行提取预定时间后过滤来制成。并且，所述提取物通过减压蒸馏或冷冻干燥等附加工艺而可以制成粉末状态的提取物。在一个实施例中，所述红参提取物可以是采用脱盐后的海洋深层水为溶剂制得的。所述海洋深层水是指与在海平面附近受到降水、风量、蒸发等的很多影响的表层水有明显区别的在水深200m以下的深海循环的海水。海水不是停在一处而是不断地循环，而循环的海水达到冰川地区，则因温度差而比重增加，海水逐渐下降，达到水深200m以下的区域，而温度变低的海水因密度差而与表层水互不混合，形成边界，以能够形成巨大层。所述海洋深层水在低温下处于稳定状态，几乎不包含有机物或病原菌，且富含海洋植物的生长所必需的营养盐类，而安全性、清洁性、富营养性等资源特性良好，因此，采用所述海洋深层水用作溶剂制成的红参提取物包含红参所含有的有效成分和丰富的矿物质，由此不但健康改善效果良好，而且对红参颗粒的分散稳定性也可以显著提高。所述脱盐后的海洋深层水可采用现有技术中任何已知方法来制得，例如可以使用闪蒸法、海水冻结法、反渗透法、离子交换树脂法、电渗析法等，但不限于此，而考虑到工艺特点可以适当选择。更具体而言，所述反渗透法是指利用反渗透膜去除盐分的方法，而电渗析法是指不改变所需的矿物质浓度而选择性地降低钠浓度的方法。并且，所述(c)步骤中，可以将发酵菌株接种到所述混合液来进行发酵，而所述发酵可以在25至35℃下进行3至15天。所述发酵菌株可以通过人参皂苷代谢过程将对人体吸收率低的主皂苷转换成可溶性的稀有皂苷。在一个实施例中，所述发酵菌株可以是选自由红曲菌属(monascussp.)、乳酸杆菌属(lactobacillussp.)、双歧杆菌属(bifidobacteriumsp.)、普雷沃氏菌属(prevotellasp.)、梭杆菌属(fusobacteriumsp.)及真杆菌属(eubacteriumsp.)菌株组成的组的至少一种。优选地，可选用红曲菌属菌株。所述红曲菌属菌株属于子囊菌类(ascomycetes)，作为利用淀粉生产红色素的霉菌，通过对米接种所述红曲菌属菌株进行培养来制得的就是称作红曲(redricekoji，红色的曲子)的米曲。所述红曲菌属菌株长时间广泛使用于红酒制造或其他各种发酵食品制造等，对其疾病治疗和医学功效有多个报告。所述菌株在转换所述红参颗粒的有机物的过程中可以向粒子表面赋予亲水性特性，而所述发酵红参颗粒的亲水性增加，因此可以与水作用形成稳定的胶态。即，所述亲水性胶质可容易分散到水中，因此根据本发明的发酵红参粉末分散液没有如乳化剂等另外化学添加剂也能够保持优异的分散性，而且，通过发酵增加容易摄取的形态的皂苷含量，由此，也可以改善健康增进效果。在一个实施例中，所述红曲菌属菌株可以是选自由红曲红曲菌(monascusanka)、红曲霉(monascuspurpureus)、丛毛红曲菌(monascuspilosus)、红色红曲菌(monascusruber)、高粱红曲霉(monascuskaoliang)组成的组的至少一种。所述红曲菌属菌株可以具有选自由酯酶(esterase)、亮氨酸芳基酰胺酶(leucinearylamidase)、缬氨酸芳基酰胺酶(valinearylamidase)、半胱氨酸芳基酰胺(stinearylamidase)、酸性磷酸酶(acidphosphatase)、萘酚-as-bi-磷酸水解酶(naphtol-as-phosphohydrolase)、α-葡糖苷酶(α-glucosidase)及β-葡糖苷酶(β-glucosidase)组成的组的至少一种的活性，其可以将红参中所含有的ppd(protopanaxadiol)类或ppt(protopanaxatriol)类主皂苷转换成可溶性稀有皂苷。尤其，在所述(b)步骤中，所述包含β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)的混合液与红参进行反应，变成容易发酵的形态，因此，在所述(c)步骤中根据所述红曲菌属菌株的发酵效率可以更加提高。所述β-葡萄糖苷酶使红参的坚固的纤维素变得柔软，而所述红曲菌属菌株将难以摄取的二聚体转换成单体，因此所述红曲菌属菌株的培养效率能够显著增加。在一个实施例中，所述发酵红参粉末分散液的制备方法在所述(a)步骤之前还可包括热处理所述红参的步骤，而可以进行所述热处理1至4小时。在所述(b)步骤中，β-葡萄糖苷酶引入至所述红参内部，因此，在所述工艺之前对红参进行热处理使得所述红参可容易吸收所述混合液。通过热处理所述红参来能够增加红参的多孔特性且使纤维组织柔软，因此所述混合液的吸收率会提高，同时通过热处理工艺可以提高以后发酵工艺的效率。并且，所述热处理可以通过对所述红参表面提供水分并照射远红外线来进行。所述远红外线的波长范围在50至1，000μm，其在红外辐射中长波长领域的电磁波辐射，因长波长而可容易吸收到所述红参内部，且能够均匀加热红参的整个部分。尤其，所述远红外线提高红参的生理活性，并活化组织，因此适合于高档红参产品的制造。在所述(d)步骤中，可以将所述混合液的浓度调节到预定范围内。所述发酵红参粉末分散液的浓度和粘度根据最终产品的价格和消费者的需求可变，而且，其可以适当控制粉碎的红参颗粒及水的含量。在所述浓度或粘度控制步骤中可以添加增粘剂。所述红参粉末分散液因通过所述酶和发酵菌株增加粉末粒子的溶解度而分散性显著优异，但根据费用或工艺条件，可以添加小量的增粘剂，以使最终产品的品质和特性优化。所述增粘剂可为悬浮剂、絮凝剂、成胶剂和膨胀剂，但其种类没有特别限制。在一个实施例中，所述发酵红参粉末分散液的制备方法在所述(d)步骤之后还可包括以下步骤：通过均质机进行均质化；及在40℃以下的真空状态下低温浓缩。所述进行均质化可以指通过压力型、超声波型或搅拌型等乳化机的处理，优选地，可以采用超声波乳化机或超高压均质机(homogenizer)。尤其，超声波乳化机可以提高粉末分散液的透明度，而超高压均质机具有良好的均质化效率，因此能够缩短工艺所需的时间。但，如果在所述均质化工艺中压力或工艺次数过大或过小，费用或工艺效率就会降低，因此需要适当控制工艺条件。将所述均质化的分散液可以在40℃以下的真空状态下低温浓缩，优选地，在1至20kpa压力的真空状态下进行浓缩。所述“浓缩”是指去除水分以提高固态物的浓度的操作，所述浓缩方法没有特别限制。即，可以使用蒸发水分的蒸发浓缩法，将冻结溶剂后所产生的冰机械分离的冻结浓缩法，加以被浓缩液的渗透压以上的压力而通过半透膜分离水分的反渗透浓缩法，优选地使用蒸发浓缩法。尤其，所述红参提取物所含有的有效成分在高温下会变形或破坏，因此，在进行工艺时优选在适当范围内控制温度，且可以采用在减压下蒸发溶剂以进行浓缩的真空浓缩法。所述红参粉末分散液在真空状态下被浓缩，从而在相对低的温度下所述分散液的浓度即所述分散媒介对比所述红参颗粒的比重会增加，但将温度设定得过低时，溶剂的蒸发进行得并不顺畅，会导致整个工艺的效率降低。并且，如果所述压力低于1kpa，工艺费用就会过高，如果所述压力高于20kpa，蒸发效率就会降低，因此，考虑到产品的品质和工艺条件，可以适当控制压力和温度。考虑到最终产品的功能性和产品性，所述红参粉末分散液中红参颗粒的含量相对于分散液总重量优选等于或大于70重量％，但考虑到最终产品的质量和市场的需求，浓度可以不同。尤其，通过所述浓缩工艺可以实现目前在市场上需求量大的红参浓缩液型产品。由于在均质化工艺之后进行浓缩工艺，因此所述红参粉末可以稳定分散在分散媒质中。并且，为了控制红参粉末分散液的浓度或粘度，可以添加增粘剂。所述红参粉末分散液因通过所述酶和发酵菌株增加粉末粒子的溶解度而分散性显著优异，但根据费用或工艺条件，可以添加小量的增粘剂，以使最终产品的品质和特性优化。所述增粘剂可为悬浮剂、絮凝剂、成胶剂和膨胀剂，但其种类没有特别限制。根据本发明的另一方面，提供一种红参纳米粉末的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(a)将红参粗粉碎成粒度为90至150微米(μm)的颗粒；(b)照射远红外线；(c)将红参微粉碎成粒度为2至20微米(μm)的颗粒；(d)将β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)添加到所述微粉碎的红参中来进行反应；及(e)接种红曲菌属菌株(monascussp.)来进行发酵。图3示意性地示出了根据本发明的一实施例的红参纳米粉末的制备方法。所述红参粉末的制备方法通过使红参纳米粒子化来提高水溶性指数(watersolubilityindex，wsi)，且通过发酵工艺可以对红参颗粒表面赋予亲水性。因此，根据所述方法制备的红参粉末可以均匀分散在分散媒质中，且能够实现粒子之间凝集的最小化。更具体而言，所述红参纳米粉末的制备方法可以依次包括：粗粉碎所述红参的步骤；照射远红外线的步骤；及微粉碎所述红参的步骤。首先，在所述(a)步骤中所述红参可以粗粉碎成粒度为90至150微米(μm)的颗粒。首次粗粉碎的红参粉末可容易微粉碎。所述粗粉碎是指通过滚筒或铣刀等破碎工具将添加的原料破碎成预定的尺寸的工艺。例如，所述破碎工具可为螺旋形滚筒、球磨机(ballmill)、棒磨机(rodmill)、辊磨机(rollermill)、惠勒磨机(wheelermill)、锤磨机(hammermill)、滚磨机(tumblingmill)或针磨机(pinmill)，但不限于此。在一个实施例中，所述(a)步骤可以通过100至500rpm的低速旋转进行。由于以低速的旋转速度进行所述粗粉碎，因此可以抑制因过度的摩擦热引起的有效成分的变形，且使因粉尘的发生造成的污染或原料损失最小化。但，如果所述旋转速度低于100rpm，工艺效率会降低，生产费用和时间消耗更是增加，与此相反，如果所述旋转速度高于500rpm，因摩擦热而红参的有效成分会损失。并且，在所述粗粉碎之后，在所述(b)步骤可以对所述红参表面照射远红外线。所述远红外线的波长范围在50至1，000μm，其在红外辐射中长波长领域的电磁波辐射。由于所述远红外线提高红参的生理活性，并活化组织，因此可以提高红参粉末的健康改善效果。所述远红外线的波长没有特别限制，但优选地在20至40μm的范围能够实现最优化的转换能力。尤其，天然抗氧化物质包括聚合物的多酚(polyphenol)、生育酚(tocopherol)、类黄酮(flavonoid)等高分子，而远红外线可以使所述高分子聚合物游离变成低分子，因此，能够更增加红参本身的抗氧化能力。在照射所述远红外线之后，在所述(c)步骤可以将所述红参微粉碎成粒度为2至20微米(μm)的颗粒。所述红参被超微细化，从而水分吸收力(waterabsorptionindex，wai)和膨胀力(swellingpowder，sw)减少而水溶解度增加，因此水结合能力提高，微细粒子之间不凝集并沉淀，而可以均匀分散在水中。所述超微细粉末的比表面积(specificsurfacearea)大，所述比表面积表示每单位重量的表面积，而且大比表面积增加固体和溶剂之间的接触面积，以能够提高体液内溶解性较低的物质的溶解度。因此，所述超微细粉末与相同重量的粗粉碎粉末相比，可以在更短时间内溶解于体内，从而能够增加红参成分的吸收度，提高红参成分的生物利用度(bioavailability)。在一个实施例中，在所述(c)步骤可以通过形成漩流以诱导所述红参颗粒之间的冲突来对所述(a)步骤中所粗粉碎的红参进行微粉碎。所述(c)步骤可以通过将所述粗粉碎的红参颗粒与高速流体同时流入以形成漩流，在漩流中诱导粒子之间的相互冲突来对红参颗粒进行微粉碎。通常，所述形成漩流的方法可以采用通常用于所属领域的任何方法，例如，可以采用通过使数气压以上的压缩空气或水蒸气从特定喷嘴喷出来形成漩流，使其吸入粉碎原料后加速，以诱导粒子之间的冲突或粒子和冲突板之间的冲突，从而对在气流内循环的粒子进行微粉碎的方法。并且，在所述(c)步骤可以通过照射超声波来增加粒子之间的冲突频率。由于通过所述漩流而粒子之间发生冲突，因此可以进行微粉碎，但通过照射超声波可以更加提高粉碎效率。所述超声波的范围没有特别限制，优选地，振动频率可为15khz至20khz，而振幅可为5至50μm。在所述范围内，所述超声波能够对循环的红参颗粒赋予有效的振动，且通过增加粒子之间的冲突次数和冲突强度来能够提高微粉碎效果。此时，可以在-20至-5℃进行所述微粉碎。根据所述微粉碎工艺，由于红参颗粒在漩流中进行循环，在粉碎过程中持续冷却，因此发热少，但通过在极低温进行微粉碎来可以完全阻断因热引起的红参中有效成分的变形或损失。另外，由于所述微粉碎工艺在极低温条件下进行，因此红参颗粒被冻结，硬度上升，从而可以显著提高通过冲突的粉碎效率。通过所述方法制备的发酵红参粉末分散液选择性地经过灭菌工艺，然后填充于包装材料中，以完成产品。所述灭菌工艺可以通过采用通常用于所属领域的灭菌方法来实现。如果，灭菌温度过高，红参颗粒的人参皂苷成分会破坏或变形，因此，可以在80℃以下的温度进行低温灭菌。根据本发明的另一方面，提供一种红参纳米粉末的制备装置，其包括：第一粉碎单元101，包括相接并旋转的至少一个螺旋形滚筒；热处理单元102，对所述红参照射远红外线；第二粉碎单元103，通过形成漩流以诱导所述红参颗粒之间的冲突来微粉碎红参；及分离单元104，捕集从所述第二粉碎单元103排放的红参颗粒。图4示意性地示出了根据本发明的一实施例的红参纳米粉末的制备装置。所述红参纳米粉末的制备装置通过结合粗粉碎工艺和微粉碎工艺来不破坏所述红参的有效成分也能够有效地实现纳米粒子化。参照图4，所述红参纳米粉末的制备装置可以包括第一粉碎单元101、热处理单元102、第二粉碎单元103及分离单元104。红参可以经过所述制备装置的依次连接的各个构成被微粉碎。更具体地，所述第一粉碎单元101可以粗粉碎红参。所述粗粉碎将红参粉碎成粒度为90至150微米的颗粒，以便容易进行在微粉碎之前的预加工和后续的微粉碎工艺。所述第一粉碎单元101包括破碎工具诸如用于粗粉碎红参的螺旋形滚筒等，以能够将添加的所述红参或人参破碎成预定的尺寸。所述第一粉碎单元101可以通过螺旋形滚筒、球磨机(ballmill)、棒磨机(rodmill)、辊磨机(rollermill)、惠勒磨机(wheelermill)、锤磨机(hammermill)、滚磨机(tumblingmill)或针磨机(pinmill)粉碎红参，但不限于此。只要是能够粗粉碎以便可以在微粉碎之前预加工即可，对粉碎方法没有限制。例如，所述第一粉碎单元101可以包括至少一对滚筒，所述滚筒通过调节间隔来以不同间隔逐渐减少间隔地设置后可以进行破碎两次以上。即，可以通过使不同间隔的两对滚筒相互邻近布置来进行预破碎后再进行二次精破。此时，所述螺旋形滚筒可以以100至500rpm的速度进行旋转。如果高速进行所述粗粉碎，因摩擦热和外力而会破坏红参中的有效成分。因此，所述第一粉碎单元101通过低速进行粗粉碎来可以使因过度的摩擦热引起的有效成分的变形最小化，且抑制因粉尘的发生造成的污染或原料损失。但，如果所述旋转速度低于100rpm，工艺效率会降低，生产费用和时间消耗更为增加，与此相反，如果所述旋转速度高于500rpm，因摩擦热而红参的有效成分会损失。并且，所述热处理单元102可以通过对所述粗粉碎的红参照射远红外线来提高红参的生理活性效果，优选地，可以照射波长为20至40μm的远红外线。所述热处理单元102与所述第一粉碎单元101连接，所述粗粉碎的红参可以通过传送带等传送装置被传送。所述粗粉碎的红参可以被传送到热处理单元102，待留预定小时并被远红外线热处理，但其方法没有限制，例如，可以采用在通过传送装置被传送的过程中进行热处理的方式。所述热处理单元102可以包括至少一个用于辐射远红外线的远红外线灯。所述远红外线灯的照射角度可以通过传动装置以预定周期变化，以便能够均匀辐射远红外线。所述远红外线的波长范围在50至1，000μm，其在红外辐射中长波长领域的电磁波辐射。由于所述远红外线提高红参的生理活性，并活化组织，因此可以提高红参粉末的健康改善效果。所述远红外线的波长没有特别限制，但优选地在20至40μm的范围能够实现最优化的转换能力。并且，所述第二粉碎单元103可以通过形成漩流以诱导所述红参颗粒之间的冲突来微粉碎红参。所述红参被超微细化，从而水分吸收力(waterabsorptionindex，wai)和膨胀力(swellingpowder，sw)减少而水溶解度增加，因此水结合能力提高，微细粒子之间不凝集并沉淀，而可以均匀分散在水中。所述超微细粉末的比表面积(specificsurfacearea)大，所述比表面积表示每单位重量的表面积，而且大比表面积增加固体和溶剂之间的接触面积，以能够提高体液内溶解性较低的物质的溶解度。所述第二粉碎单元103可以通过将所述粗粉碎的红参颗粒与高速流体同时流入以形成漩流，在漩流中诱导粒子之间的相互冲突来对红参颗粒进行微粉碎。通常，所述形成漩流的方法可以采用通常用于所属领域的任何方法，例如，可以采用通过使数气压以上的压缩空气或水蒸气从特定喷嘴喷出来形成漩流，以诱导粒子之间的冲突或粒子和冲突板之间的冲突，从而对在气流内循环的粒子进行微粉碎的方法。所述第二粉碎单元103具有在通常所知的腔室内能够形成漩流的结构，且可以包括圆筒形腔室及能够喷射高压气体的喷射喷嘴。与流体同时注入的红参颗粒可以在所述圆筒形腔室内随着所述流体的流动进行旋转，并微粉碎的红参颗粒通过离心力排放到所述分离单元104。此时，为了形成所述漩流，可以注入如氦等惰性气体，也可以使用没有氧化危险的空气，但其种类没有特别限制。形成所述漩流的装置可以与其种类或结构无关地使用，优选地可以以3，000至5，000rpm的旋转速度形成漩流。并且，通过所述漩流的微粉碎可以在造成体积平均直径减少最小20％，且数平均直径减少最大80％的条件下执行。并且，所述第二粉碎单元103可以通过照射超声波来增加红参颗粒之间的冲突频率。即，所述第二粉碎单元103可以通过形成漩流而诱导粒子之间的冲突来微粉碎红参颗粒，但如果在所述微粉碎过程中照射超声波，粒子之间的冲突频率增加，且冲突强度提高，从而能够提升粉碎效率。此时，所述超声波的振动频率可为15khz至20khz，而振幅可为5至50μm。在所述范围内，所述超声波能够对循环的红参颗粒赋予有效的振动，且通过增加粒子之间的冲突次数和冲突强度来能够提高微粉碎效果。并且，所述第二粉碎单元103可以包括用于供给低温空气的至少一个冷却装置，所述低温的空气可为-20至-5℃。由于所述微粉碎工艺在极低温下进行，因此可以阻断因热引起的红参中有效成分的变形或损失。在极低温条件下进行，由此红参颗粒的硬度上升，从而可以显著提高通过冲突的粉碎效率。在一个实施例中，所述第二粉碎单元103可以包括热交换核心和喷嘴，所述热交换核心用于冷却大气中的空气，所述喷嘴用于向内部注入低温的冷却空气，而且，可以适用用于所属领域的各种冷却方法。并且，所述分离单元104可以捕集从所述第二粉碎单元103排放的红参颗粒。所述分离单元104可以连接到第二粉碎单元103的一侧，且选择性地分离在所述第二粉碎单元103微细化的红参颗粒。执行微粉碎工艺的所述第二粉碎单元103的腔室内部可以混合存在充分粉碎的红参颗粒和还没有充分粉碎的红参颗粒，与所述第二粉碎单元103连接的所述分离单元104可以通过仅选择粉碎成一定粒度以下的粉末的红参颗粒并将其排放到外部来进行分级(classification)。所述分级是指对具有相互不同的大小或性质的物质进行分离的操作。所述分离单元104可以从混合存在不同粒度的粒子的粉末中选择一定粒度以下的红参颗粒，以使其通过。在一个实施例中，所述分离单元104可以通过设于离心转子上的多个叶片所产生的离心力来阻断一定粒度以上的大粉末流入至所述分离单元104内部，而选择性地使一定尺寸以下的粉末粒子通过。并且，所述分离单元104可以形成低压环境以便提高微粉碎的红参颗粒的分离效率，而且，可以包括用于减少分离单元104内部压力的真空泵，以便根据粒度有效地分离微粉碎的红参颗粒。所述真空泵所产生的低压环境可以形成上升气流，将在上升气流中循环的红参颗粒通过所述真空泵的压力作用可以更加精细地分级。下面通过实施例对本发明进行详细说明，但显而易见地，本发明并不局限于下述实施例。制备例1：红曲菌丝体的种菌培养所述固体培养中所使用的红曲菌丝体(m.purpureus，mp)购自农村振兴厅国立农业科学院农业遗传资源中心(suwon，korea)。所述菌丝体在potatodextroseagar(pda，difco，sparks，md，usa)平板培养基在25℃下培养10天，将其接种到装有potatodextrosebroth(pdb，difco)的erlenmeyerflask，在shakingincubator(jeiotech，daejeon，korea)每隔约5天传代培养。作为所述红曲菌丝体采用在pdb培养基传代培养3次的种菌。制备例2：β-葡萄糖苷酶分离将从农村振兴厅农业遗传资源信息中心获得的黑曲霉(aspergillusniger)菌株在pdb(potatodextrosebroth)流体培养基在30℃下培养3天。对所述培养液以7，000rpm速度进行离心分离10分钟，以分离上清液和沉淀物，然后去除上清液。用0.1mpotassiumphosphateuffer使沉淀物悬浮，然后通过对悬浮液施加超声波来进行破碎。将破碎物以12，000rpm速度离心分离5分钟以分离成上清液和沉淀物，然后取得含有酶的上清液，对其进行冻结干燥，从而从黑曲霉菌株分离β-葡萄糖苷酶。实施例1在购入在忠北曾平地区2008年收获的6年根水参后，经过蒸参过程制成红参。制备的红参为了实验在10℃下保存。通过将所述制备的红参用低温微粉碎器粉碎成粒度为10μm的颗粒来进行微细粉末化。接着，混合所述制备例2的含有β-葡萄糖苷酶的混合液50ml和微细粒子化的红参粉末20g，然后在2bar的压力下进行反应2小时。此时，为了提高酶和红参颗粒之间的接触频率以促进反应，以10rpm的速度进行搅拌。对所述工艺后所分离的红参粉末接种制备例1中所得到的红曲菌丝体，然后在30℃下发酵3天。在结束所述发酵工艺后，部分混合净化水以便容易摄取，用homogenizer(hf-93，smtcompany，japan)以300bar的压力和10，000rpm的旋转速度进行均质化3次。在70℃下灭菌所制得的发酵红参粉末分散液，从而完成制备最终样品。实施例2除了在用低温微粉碎器粉碎红参之前，通过照射远红外线2小时来进行热处理之外，其余按照与所述实施例1相同的方法制得了红参粉末分散液。实施例3用与所述实施例1相同的方法获得红参粉末分散液，不同的是，用制备例2的含有β-葡萄糖苷酶的混合液20ml和通过热水提取制得的红参提取物30ml的混合物代替制备例2的含有β-葡萄糖苷酶的混合液50ml。比较例1用与所述实施例1相同的方法获得红参粉末分散液，不同的是，不是将红参微粉碎成粒度为10μm的颗粒，而是将红参粗粉碎成粒度为120μm的颗粒，以制备分散液。比较例2用与所述实施例1相同的方法获得红参粉末分散液，不同的是，不是利用红曲菌丝体进行发酵，而是添加黄原胶(xanthangum)，以改善微细分子的分散稳定性。比较例3用与所述实施例1相同的方法获得红参粉末分散液，不同的是，用净化水50ml代替制备例2的含有β-葡萄糖苷酶的混合液50ml。实验例1：红参粉末化学特性比较为了确定上面制备的红参粉末的分散稳定性，对实施例1、2及比较例1至3中所用的红参粉末的化学特性进行比较。即，实施例1中使用连续适用酶反应和发酵工艺的微细粉末，而实施例2中在粉碎红参之前进行远红外线热处理。另一方面，比较例1涉及粗粉碎的红参，比较例2中没有进行β-葡萄糖苷酶处理，而比较例3中没有进行通过红曲菌丝体的发酵工艺。对所述实施例1、2及比较例1的红参粉末的水分吸收力(wai)，膨胀力(sw)及水溶性指数(wsi)进行测定，其结果如下表1所示。【表1】区分waiswwsi实施例12.52±0.215.25±0.2171.19±0.21实施例22.48±0.215.19±0.2173.52±0.21比较例14.32±0.219.32±0.2121.37±0.21比较例23.67±0.218.44±0.2133.19±0.21比较例33.32±0.218.13±0.2139.32±0.21对实施例1、2及比较例1至3中所用的红参粉末的水溶性进行比较，结果，通过β-葡萄糖苷酶反应和红曲菌丝体发酵的红参颗粒(实施例1，2)的水分吸收力和膨胀力减少，而水溶解度增加。另一方面，使用粗粉碎的红参粉末或没有进行酶或发酵处理的红参粉末具有相对低的水溶解度，被分析为难以分散于分散媒质中。水分吸收力或膨胀力与通过多糖链形成的多孔矩阵结构有关，如果粉碎的红参粉末粒子的尺寸大，矩阵结构扩大，从而粉末的水分吸收力和膨胀力会提高。因此，粒度宽且粒度分布不均匀的粗粉碎红参粉末容易凝集，而微粉碎粉末因粒子尺寸小且分布均匀而不可容易吸收外部的水分，从而能够日高保存性和分散稳定性。尤其，借助β-葡萄糖苷酶反应和通过红曲菌丝体的发酵工艺而内部的矩阵结构更为紧凑，粒子形态更为均匀，因此，可以显著提高分散稳定性。实验例2：红参粉末分散液的官能性评价以100人的评估团为对象评价按照所述实施例和比较例制备的红参粉末分散液的官能性。为此，对风味、红参味道、口感、美感及整体满意度进行观察。评价点数以5:非常好/4:好/3:一般/2:差/1:非常差为基准，表示对100人的评价结果的平均值。为了所述实验，按照实施例1至3和比较例1至3制备红参粉末分散液，评估团分别品尝少量分离的样品，然后评价各个项目，其结果如下表2所示。尤其，为了美感评价，将所制得的红参粉末分散液放置8小时后观察是否在外观上发生分离。【表2】区分味道(风味)红参香味口感美感总评价实施例14.34.24.34.54.2实施例24.44.54.34.64.3实施例34.54.84.34.44.4比较例12.62.52.72.32.5比较例23.33.13.22.93.3比较例33.22.93.13.53.1如表2所示，连续适用β-葡萄糖苷酶反应和通过红曲菌丝体的发酵工艺的红参粉末分散液具有良好的口感、红参香味、风味，满意度较高，而且，即使放置长时间也似乎没有观察到层分离现象，从而，被评价为产品性良好。尤其，混合有红参提取物的实施例2的红参粉末分散液被分析为似乎没有出现层分离现象，分散稳定性显著优异。实验例3：红参粉末分散液有效成分的含量比较作为样品部分分离实施例1至3和比较例1至3中所制得的红参粉末分散液10ml，对样品所含有的有效成分含量进行分析，结果如下表3所示。【表3】[含量(mg/100ml)]区分实施例1实施例2实施例3比较例1比较例2比较例3rb135.1937.2136.2123.2125.6227.15rb241.3443.1545.2521.4223.2129.83rc27.1628.5927.3620.8424.5428.51rd17.2320.4321.1711.1112.1416.27re35.5234.8533.5220.6726.5128.56rf24.1227.1325.9322.3225.1727.54rg147.1148.5151.2521.6127.5332.64rd32.5333.3435.8720.1220.5325.61rg324.9526.1529.1520.2420.3127.23rg215.2316.1818.3620.3120.2926.53rh117.1118.2821.7120.1720.2423.24rh228.1929.1432.3710.0510.0914.64f19.5210.1215.4710.0810.1311.13f213.1214.6117.1310.1610.2111.35compoundk6.126.628.1310.3110.3411.21更具体地，如上表3所示，省略热处理工艺和引入β-葡萄糖苷酶的工艺而进行发酵的比较例2及省略发酵工艺的比较例3被分析为主皂苷(rb1、rb2、rc、rd、re、rf、rg1)及稀有皂苷(rd、rg3、rg2、rh1、rh2、f1)的含量增加，但人参皂苷含量小于根据本发明的实施例1至3。尤其，所述实施例1至3不仅增加rh2、rg3及compoundk等人参皂苷而且容易吸收的形态的人参皂苷代谢产物的含量整体上显著增加，因此，可被判断为容易吸收到体内，具有良好的健康增进效果。即，根据所述实施例1及2的发酵红参的人参皂苷含量显著高，因此，不仅功能性好，而且味道和香味也相对于现有红参提取物更优异，从而，作为高档红参能够满足消费者的喜好。上述的本发明的说明只是例示性的，只要是本发明所属
技术领域：
的普通技术人员，就能理解在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下，也能轻易变形为其他具体形态。因此，以上所述的实施例在各方面仅是例示性的，但并不局限于此。例如，作为单一型进行说明的各结构部件也能分散进行实施，同样，作为分散状态进行说明的结构部件也能以结合的形态进行实施。本发明的范围是通过所附权利要求书来表示，而由权利要求书的意义、范围及其均等概念导出的所有变更或变形的形态应解释为包括在本发明的范围内。当前第1页12