너는 흑마늘 만드는 법을 아니?

발효흑마늘이라고도 하는 흑마늘은 신선한 마늘을 고온과 높은 습도에서 발효시켜 만든 제품이다.마늘에 비하면,흑마늘은 수분과 지방 등 물질의 함량이 현저히 낮다, 그리고 당 및 미량 원소 같은 물질의 함량이 상당히 높습니다.단백질, 환원당, 비타민 등 물질의 함량은 마늘의 적어도 2배이다.때문에 흑마늘은 인체에 꼭 필요한 영양소가 풍부하며 인체의 기능까지 향상시킬수 있다.항산화, 항균, 면역증강, 간보호, 간관리 등 다양한 기능이 있다.흑마늘은 부드럽고 탄력이 있으며 입안에 들어간후 마늘의 자극적인 맛과 자극적인 냄새가 없이 부드럽고 달콤하다.개발과 응용의 전망이 넓어 공인받는 자연건강식품으로 되였다 [1-4].

가공을 위한 주요 원료흑마늘은 다쪽마늘과 단쪽마늘이다다.다쪽마늘은 흰껍질마늘과 자색껍질마늘로 나뉘며 단쪽마늘의 원료는 대부분 운남에서 생산된다.이 제품은 각각 다향 흑마늘과 단향 흑마늘로 불린다.단향 마늘의 가격이 다향 마늘보다 높기 때문에 단향 흑마늘의 가격은 다향 흑마늘보다 높다.하지만 단향 흑마늘이 더 먹기 편리하고 맛도 더 좋아서 [5-6] 소비자들의 사랑을 받고 있다.흑마늘 제품은 껍질을 벗긴 흑마늘, 껍질을 벗기지 않은 흑마늘, 흑마늘 가루, 흑마늘 음료, 흑마늘 잼, 흑마늘 간장, 흑마늘 식초, 기타 복제품 [7-8] 등 다양한 형태로 출시된다.본 논문은 흑마늘의 생산 및 응용과 추후 연구에 참고할 수 있는 기초자료를 제공하고자 현재의 흑마늘 가공기술, 전처리기술, 개발방향에 대해 논의한 것이다.

흑마늘 가공 기술 1

마늘은 높은 온도와 높은 습도에서 발효된다자신의 세포 조직을 파괴합니다.세포내 성분에서는 일련의 화학반응이 일어나는데 주로 카르보닐기를 함유한 당과 아미노산, 아미노기를 함유한 단백질 등 성분간의 마이야르반응이 일어나 멜라닌이 생성되고 흑마늘의 독특한 특질을 형성한다.현재 흑마늘 발효에는 고체발효와 액체발효 두 가지 공정이 있다 [9-10].

1.1 고체상태 발효

흑마늘의 고체발효 (Solid-state fermentation)는 발효방법이다마늘이 자가 발효를 위한 고체 기질로 직접 사용되는 것.이렇게 하면 마늘의 온전성을 보존하고 영양소의 손실을 줄여 유기농성분이 더 좋은 흑마늘 제품이 나온다.현재 중국의 흑마늘 생산에는 대부분 고체상태 발효공정이 사용된다.주요 공정 흐름은 다음과 같다:마늘 원료 선택 → 검사 → 등급화 및 선택 → 쟁반에 적재 → 고온, 고습도 발효 → 살균 및 소독 → 포장 → 제품 검사 → 완제품 [11-12].

고체 상태 발효 공정에서는 고온, 고습도 발효가 가장 중요한 단계입니다.마늘에서 마이야르 반응을 위한 조건이며 흑마늘의 활성 성분 함량에 영향을 미치는 주요 인자이기도하다 [13].고온, 고습의 발효는 상온발효와 변온발효 두가지로 나눌수 있다.일정한 온도와 습도로 발효하면 마늘을 발효 작업장에 넣고 50~80 °C로 가열한 후 50~80%까지 가습시킨다.흑마늘은 한 달 발효 후 만들 수 있다.이 방식은 조작과 제어가 쉽지만, 에너지를 많이 소모하고 [14] 비효율적이다.하지만 변온발효는 흑마늘의 유효성분 축적에 도움이 되며, 흑마늘의 감각적 특성을 더 잘 살릴 수 있고, 가공효율을 높일 수 있으며, [15] 에너지를 절약할 수 있다.현재,국내 흑마늘 생산은 대부분 변온발효를 사용한다다.변온발효를 사용하는 동안 마늘의 원산지, 품종 및 저장조건이 각각 다르기 때문에 마늘의 수분함량, 마늘의 크기, 성분비율도 달라진다.실제 발효과정의 각 단계에서의 온도와 시간은 숙련된 기술자가 결정하고 통제해야 합니다.

1.2액상 발효

에 대한 대부분의 기존 생산 프로세스흑마늘은 통마늘을 발효시킨다그리고 액상 발효 과정에 대한 보고서는 더 적습니다.액상발효는 주로 으깬 마늘이나 마늘 과립들을 원료로 사용하는데, 밀봉된 용기에 넣고 일정 비율의 물을 발효 기질로 하여 발효시킨다 [16].액상 발효의 공정 흐름은 마늘 선택 → 껍질 벗기기 → 세척 → 마늘 편파 분쇄 → 진공 밀봉 → 발효 → 건조 → 포장 → 완제품 [17]이다.

액상 발효시 흑마늘에서 황화물 등 악취 물질이 배출되지 않아 작업 환경이 크게 개선된다.또한 액상발효과정은 물을 넣고 밀봉, 변온에서 발효시킴으로써 발효시간을 단축시키고 흑마늘의 활성물질의 함량을 증가시킨다.조작이 간단하고 공간을 거의 차지하지 않으며 공업생산에 편리하다.액상 대 물질 비율과 마늘 정향 분쇄공정은 흑마늘의 액상 발효에 영향을 미치는 중요한 요소이다.마늘의 크기와 액체 대 물질 비율은 축적에 직접적으로 영향을 미친다흑마늘의 유효 성분다.Luo Cangxue 등 [18]은 입자크기가 4 mm 이고 액상과 마늘의 비율이 2:1일 때, 그 결과 흑마늘 생성물은 진한 갈색을 띠고 색이 균일하고 맛이 달콤하고 신맛이 나며, 마늘 냄새가 거의 없고, 발효되지 않은 마늘에 비해 SOD 활성이 15배 증가되고, 총 페놀 함량은 5배 증가되며, 용해성 당 함량은 약 30% 감소되는 것으로 나타났다.

2 흑마늘 가공 전처리 기술

전통적인 흑마늘 가공은 시간이 많이 걸리고 에너지가 많이 든다.동결, 초음파 등 다양한 전처리를 통해 마늘의 세포구조를 파괴하고 반응기질의 분해를 촉진하며 마야르반응 및 발효공정을 가속화하고 흑마늘의 가공시간을 단축하며 에너지 소모와 비용을 절감할 수 있다.전처리는 흑마늘의 환원당, 아미노질소, 총페놀 및 기타 함량의 축적을 촉진시킬 수 있고, 기능성 성분의 함량을 증가시킬 수 있으며, 제조된 제품의 맛, 색, 풍미는 거의 동일하다.현재 흑마늘의 국내 생산에서 마늘의 주요 전처리는 저온 냉동, 초음파, 전자레인지 등의 방법 [19]이다.

2.1 저온결빙

동결조건에서는 마늘세포 내부에 얼음결정이 형성되어 세포 내외부의 용매농도를 변화시켜 세포부종, 세포벽과 세포막의 파괴, 세포구조의 파괴를 일으킨다.마늘을 냉동 (-18 ℃) 상태로 일정 기간 두면 세포조직이 완전히 분해된다.그 다음, 45 ℃ 조건하에 놓이게 되고, 온도의 상승으로 인하여 세포내 조직액이 흘러나오고, 프럭탄은 효소와 완전히 접촉하여 가수분해되어 환원당을 생성한다.15일 변온 발효 공정과 함께, 이것은 Maillard 반응을 가속화하고 처리 시간을 단축시킵니다.와 같은 물질의 함량흑마늘의 총 페놀도 증가된다, 그리고 완성된 흑마늘의 품질이 향상된다 [19~20].감각평가 결과 얼려서 전처리한 흑마늘이 더 단맛과 식감이 좋은 것으로 나타났다.■ 영하의 온도가 낮을수록 맛이 달다;반응온도가 높을수록 마늘의 외관변화는 크게 나타났으며, 부피는 작게 나타났다.초기 단계에는 마늘이 부드럽고 끈적끈적한 반면, 후기 단계에는 탄력있고 끈적거리지 않는다 [11,21].

2.2 고온

온도가 높으면 단백질변성, 효소불활성화, 전분변성 등 음식물에 일련의 변화가 생기고 세포구조에도 손상이 생긴다.자오쑤칭 등 [11]은 신선한 마늘을 껍질을 벗겨 100 °C의 물에 3분간 끓인 후 70 °C, 상대습도 85%에서 발효시켜 흑마늘 산물을 얻었다.대조군과 비교하여 발효시간에 따른 유의적인 변화는 없었으나 환원당, 총페놀 및 아미노질소의 함량은 증가하였다.왕시보 등 22명이 증기 온도 127 °C, 증기 시간 70분, 건조 온도 95 °C, 굽는 시간 6.5 h 조건의 흑마늘과 전통 발효 공정이 준비된 조건에서 흑마늘을 얻었다흑마늘 제품품질 (black 마늘 product quality)기본적으로 유사하며, 총 페놀 및 기타 활성 성분 함량도 유사하지만, 흑마늘 준비 시간을 상당히 단축, 생산 효율을 향상, 에너지 소비를 감소, 기능성 마늘 제품의 개발 및 이용을 위해 기술적 기반을 제공합니다.

2. 3 전자레인지

전자파로 마늘을 가열하면 고온 전처리와 같은 효과를 볼 수 있다.Li Shanshan [23]은 450 W에서 1분간 마이크로파 전처리 후, 다음과 같다흑마늘의 처리시간은 21 d에서 18 d로 단축되었다다.마이크로파 처리군의 갈색강도는 발효 15일째 대조군의 효과에 도달하였다.발효 18일째에 마이크로파 처리군의 환원당은 40%로 높게 나타났으며 대조군은 21일째까지 40%에 도달하지 못하였다.전자파 처리군의 총 페놀 함량은 발효과정 전반에 걸쳐 대조군에 비해 유의적으로 높았다.전자파 처리군의 아미노태 질소 함량은 9일째부터 감소하는 경향을 보이기 시작하였으며 대조군은 15일째까지 감소하는 경향을 보이지 않았다.

2.4초고압

초고압기술은 식품중의 비공유결합을 단절시키고 식품중의 단백질, 효소, 녹말 등 거대분자를 변성, 불활성화, 젤라틴화할수 있으며 그 구조에 일정한 영향을 주는 물리공정이다.기존 열처리 기술의 여러 단점을 줄인 친환경 · 친환경 식품가공 기술이다.맹링동 등 [24]은 초고압 전처리 및 발효법을 혼합하여 완성된 흑마늘을 준비하였다.실험결과 초고압의 증가와 보유시간의 연장에 따라 흑마늘의 갈색율은 먼저 증가하였다가 감소하였으며, 수분함량은 감소하였고, 총당함량은 증가하였으며, 탄력성은 증가하였다.이것은 300 MPa의 초고압과 15분 동안 유지되는 압력 조건에서,이다완성된 흑마늘은 새콤달콤하고, 식감이 곱고, 탄력있고,그리고 완성된 흑마늘의 퀄리티는 가장 좋아요.종청 외 [25]는 마늘을 초고압으로 전처리하여 발효시켜 흑마늘을 준비하였다.그 결과 제조된 흑마늘의 항산화능은 백마늘에 비해 유의적으로 높았으며, 환원능과 hydroxyl radical 소거능은 보유시간이 각각 5분, 20분일 때 가장 높게 나타났다.

2. 5 다른

저온냉동, 고온, 전자렌지 등의 전처리 방법은 환원당의 축적과 흑마늘의 폴리페놀 생성을 촉진하고, 가공시간을 단축시키며, 생산효율을 향상시킬 수 있다.이외에도 흑마늘 가공에는 다른 전처리 기술이 있다.예를 들어 페이하우바오 (Pei Houbao) [19]는 초음파 전처리를 통해 흑마늘의 총 효소를 효과적으로 증가시키고 당 함량을 감소시킬 수 있으며, 갈색을 증가시키고, 가공 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 완성된 흑마늘의 품질을 향상시킬 수 있다는 것을 발견했다.일반 흑마늘과 비교해 완성된 흑마늘의 쓴맛을 효과적으로 줄이고 맛을 좋게 할 수 있다.연구결과 호기성호흡억제 전처리는 또한 흑마늘의 처리시간을 효과적으로 단축시키고, 제품 내 환원당 및 총페놀의 함량을 크게 증가시키며, 제품의 맛을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다일반 흑마늘에 비하면 (...)다.초음파 전처리는 지속적인 분자 진동으로 마늘 분자 사이의 평균 거리를 변화시켜 cavitation을 생성하고 마늘 세포 구조를 파괴할 수 있음을 알 수 있다;반면 호기성 호흡 억제 전처리는 마늘이 헥사놀과 아세트산을 생성하게 하여 세포 구조를 파괴할 수 있다.

3 요약

현재,의 동안 온도와 습도를 조절하는 발효 장비흑마늘의 가공이 비교적 성숙하다, 그리고 흑마늘을 가공하기 위한 전처리 기술에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다.그러나 전처리 처리 기술을 실제로 생산에 활용하는 기업은 상대적으로 적은데, 이는 주로 전처리 장비를 지원하는 기업이 부족하기 때문이다.따라서 흑마늘 장비 제조업체의 다음 단계는 실제 생산에서 흑마늘의 가공 효율과 품질을 향상시키기 위해,이 분야에 대한 연구 및 설계를 늘리고, 흑마늘을 가공하기 위한 상응하는 전처리 장비를 생산하는 것이다.동시에 다양한 전처리 기술과 연계해 사용할 수 있는 장비도 개발할 수 있게 됐다.그러나 장비의 가격과 실제 생산 이익 사이의 관계에 주의를 기울여 전처리 장비가 간단하고 실용적입니다.

참조:

[1] 키무라 S, 퉁 YC, 판 MH 등.흑마늘:흑마늘의 생산, 생육 및 활용성에 대한 비판적 고찰.식품저널 &약물분석, 2017, 25(1):62-70.

[2] 지연루, 시지, 류유봉.흑마늘 생산 중 주요 영양소의 변화 분석 및 공정 최적화 (J.식품산업과학기술, 2015, 6(5):360-364.

[3]  장즈, 레이엠, 류르 외.열처리 중 흑마늘의 알리인, 당류 함량 및 항산화 활성 평가 (J.식품생화학저널, 2015, 39(1):39-47.

[4] 정란, 마야홍, 양준희 외.흑마늘 다당류와 신선마늘 다당류의 구조적 특성 및 항산화 활성에 관한 비교 연구 (J.식품과학과 기술, 2018, 43(4):194-200.

[5] 주신펭, 왕잉메이.마늘 (J.Chinese Condiments, 2019, 44(1):117-124.

[6] 장쑤.흑마늘의 품질기준에 관한 연구 (D.Tai' 안:산동농업대학, 2016.

[7] 렌광위, 류항, 류옌.반응표면방법론에 의한 흑마늘 효소용액의 분무건조공정의 최적화 (J.식품연구개발, 2016, 37(21):72-78.

[8] 황민신, 자오원홍, 바이위둥.흑마늘의 건강기능 및 가공기술에 관한 연구 진행.Chinese Condiments, 2015, 40(8):136-140.

[9]. 장 X 리엔, 루 X 외.온도가 흑마늘의 품질에 미치는 영향.한국식품& 농업과학회지 2016, 96(7):2366-2372.

[10] 웅신, 루잔신, 리단 외.흑마늘 가공기술과 그 응용 [J.농산물가공 (학회지), 2014(6):74-77.

[11] 자오 XQ,리 SS, 호우 WB 외.다양한 전처리가 흑마늘의 품질에 미치는 영향 (Effect of 다른pretreatment on the quality of black 마늘)식품산업과학기술, 2017, 38(23):1-4.

[12] 천 B. 발효 마늘의 특성 성분 분석 및 발효과정 연구 (D.쉬저우:중국광업기술대학교, 2017.

[13] 강 씨 OJ다.after 흑마늘의 물리화학적 특성 different  열 처리 단계  [J]다. 예방 영양&식품과학, 2016, 21(4):348-354.

[14] 양 X. 흑마늘의 생산 및 가공방법:중국, CN200810228855.4[P].2010-06-16다.

[15] 안톤.흑마늘 가공기술 연구 [D.Tai' 안:산동농업대학, 2011.

[16] Zhao Y, Zhang X L, Tang G S 등.비발효법에 의한 흑마늘의 제조공정 및 항산화 활성에 관한 연구.식품공학, 2014, 39(8):91-95.

[17] 산시 과학기술대학교.액상발효에 의한 흑마늘 제조방법:중국, CN201210435546.0[P].2013-02-13다.

[18] Luo Cangxue, Su Dongxia, Chen Shuyu.액상흑마늘 발효공정의 최적화.한국농업공학회 거래연구 2013년, 29(18):292-297.

[19] 페이 하우바오.전처리조건이 흑마늘 가공에 미치는 영향 및 품질에 관한 연구 (D.Tai' 안:산동농업대학, 2013.

[20] 왕해수, 우하오, 양소란 등.다양한 공정으로 생산된 흑마늘의 품질 비교 분석.현대식품과학기술, 2014, 30(7):230-236.

[21] 첸 링.동결 및 Maillard 반응이 흑마늘의 품질에 미치는 영향 (Effect of freezing and Maillard reaction on the quality of black 마늘의 품질에 미치는 영향)허페이:안후이농업대학, 2018.

[22] 왕시보, 유지, 장제유.비발효법에 의한 흑마늘의 제조공정 및 항산화 활성에 관한 연구.한국농업공학회 거래연구 2017년, 한국농업공학회 48(4):321-326.

[23] 리산산.마이크로파 전처리가 흑마늘의 공정시간 및 품질에 미치는 영향 [D.우한:화중농업대학, 2018.

[24] 멍링동, 허루이시, 이윤.다른 초고압 처리가 흑마늘의 가공품질에 미치는 영향.China Fruits and Vegetables, 2019, 39(5):1-7.

[25] 중청, 쑤궈안, 우샤오잉 외.보유시간이 흑마늘의 일부 영양소와 항산화 활성에 미치는 영향.현대식품과학기술, 2014, 30(3):49-52.