흑마늘 발효과정은?

마늘은 양파과 (Alliaceae)에 속하는 종인 마늘과 (Allium Sativum L.)의 구근이다.중국은 마늘재배의 역사가 유구하여 재배면적이 넓고 생산량이 많다.마늘은 중국 특색의 기능성 식품 자원이 되었다.마늘은 풍부한 영양성분, 저렴한 가격, 뛰여난 건강효익과 거대한 시장수요로 하여 소비자들의 광범한 주목을 받고있다.현재 국내 소비량은 주로 생마늘과 1차 가공품이지만 1차 가공기술로는 마늘의 부가가치를 높이기 어려워 국내 마늘산업 발전에도 영향을 미치고 있다.특히, 신선마늘 자체에 내재된 마늘냄새 (자극적인 냄새와 자극적인 맛)는 과다섭취뿐만 아니라 인간의 위장 점막의 세포에 어느 정도의 손상을 유발하여 마늘산업 발전의 병목요인이 될 수 있다 [2-3].

그러나 외국에서는 고품질, 고부가가치의 마늘제품이 빠르게 발전하여 소비자들로부터 좋은 평가를 받고 있다.예를 들어, 일본 연구진이 일련의 흑마늘 제품을 개발했다.발효흑마늘이라고도 하는 흑마늘은 신선한 마늘을 발효시켜 만든다.마늘 본래의 성분과 기능을 그대로 유지하고 있을 뿐만 아니라 부드럽고 유연하다.먹고 나면 마늘의 고소한 맛과 자극적인 냄새가 없이 부드럽고 달콤하다.

항산화 성질과 생리활성 면에서 신선한 마늘과 비교하여 폴리페놀의 함량은 5배 이상 높고 [4], superoxide dismutase (SOD) 활성은 10배 이상 높다 [5].국내 흑마늘 가공기술은 주로 일본과 한국에서 도입했기 때문에 기술을 사용할 수 있는 특허권이 없다.동시에 국내 마늘품종과 가공방법의 차이로 흑마늘산업의 경제효익은 높지 않다.본 논문은 국내 마늘자원의 개발 및 이용을 위한 새로운 영역의 개척을 목적으로 흑마늘 가공기술과 그 응용을 세부적으로 특징지을 것이다.

흑마늘 가공 기술 1

이흑마늘의 발효 과정미생물의 발효 과정이 아니라 고온, 고습의 조건에서 조직이 손상되었을 때 발생하는 물질의 물리적, 화학적 반응이다.흑마늘의 주요한 흑색반응은 마이야르반응이며 흑색의 근원은 주로 마이야르반응의 최종산물인 단백질멜라닌이다.발효 후반기에는 약간의 효소적 갈색이 동반된다 [6].현재 흑마늘 가공법은 보통 고체발효법과 액상발효법 두 가지로 나뉜다.

1.1 고체상태 발효 공정

흑마늘의 고체발효법은 마늘 자체가 물이 없거나 본질적으로 자유물이 없는 고체 기질로 작용하는 발효법을 말한다 [7].현재 국내에서 생산되는 흑마늘은 대부분 고체발효공법을 사용한다.

고체 상태 발효의 주요 공정 흐름은:

마늘 원료 선택 → 검사 → 냉장보관 → 전처리 → 등급화 및 선택 → 트레이 로딩 → 고온 · 고습발효 → 흑마늘 멸균 → 흑마늘 포장 → 제품 품질 검사 → 완제품 [8].

이 중에서도 가장 중요한 단계는 원료의 전처리와 고온 · 고습의 발효이다.

현재 국내 흑마늘 생산에는 마늘을 위한 다양한 전처리 방법이 있다.차오수광 등 9명은 마늘에 저온냉동, 초음파처리, 호흡억제처리 등의 전처리 방법을 사용하였다.이 전처리는 흑마늘의 환원당, 아미노질소, HMF 및 총 페놀의 함량을 효과적으로 촉진함과 동시에 흑마늘의 가공시간, 에너지 소모 및 비용을 크게 절감시켰다.게다가 맛, 색, 향, 차이가 없고, 약간 개선된 기능성 성분도 없었다.류원홍 등 (10)은 마늘의 마이크로파 처리를 통해 마늘 세포의 용해 및 자체 발효를 촉진시켜 흑마늘의 생산 효율을 향상시켰다.송구준 [11] 마늘의 보존성을 극대화하고 생리활성을 증가시키기 위해 마늘을 다양한 혼합 세균액 처리로 담가놓은 것도 좋은 결과를 얻었다.

고체 상태의 발효 공정에서 가장 중요한 단계는 높은 온도와 높은 습도에서의 발효입니다.높은 온도와 높은 습도의 발효 조건은 마늘 자체에서 마이야르 반응이 일어나기 위한 전제가 되며, 흑마늘의 유효성분 함량에 영향을 미치는 주요 인자이기도하다.양하 [12]는 마늘을 깨끗이 씻은 후 발효 작업장의 상자에 넣어 50~80 °C로 가열하고 50~80%로 가습한 후 한 달간 발효시켜 흑마늘을 만든다는 점을 강조하며 일정한 온도와 습도를 유지하는 발효 방법을 제안했다.

이 발효 방법은 작동과 조절이 쉽지만 많은 에너지를 소모하고 효율은 그리 높지 않다.또한 Anton et al. [13]은 흑마늘의 성숙과정 중 일정온도와 변온도가 활성성분의 함량에 미치는 영향에 대한 실험을 수행하였다.실험결과 변온발효는 흑마늘의 활성성분 축적에 도움이 되며, 흑마늘 제품의 감각적 품질을보다 잘 향상시키고, 가공시간을 단축하며, 에너지를 절약할 수 있음을 알 수 있었다.국내 흑마늘 생산은 대부분 변온발효를 사용한다.변온발효를 사용하는 동안 각 회분별 마늘의 수분함량, 마늘의 크기, 마늘의 pH 값 등이 다르기 때문에 실제 발효과정의 각 단계에서의 온도와 시간이 어떻게 결정되는가를 조절할 수 있는 숙련된 기술자가 필요하다.

1.2액상 발효 공정

고체발효에 비해 액상발효는 주로 마늘페이스트나 어느 정도 분해된 마늘 과립물을 원료로 하여 자가발효를 위한 발효기질로서 일정비율의 물과 혼합하여 사용한다.액체 발효의 공정 흐름은 다음과 같습니다:

신선한 마늘 → 마늘 껍질 벗기기 → 깨끗한 물로 씻기 → 마늘 껍질을 으깨기 → 봉투에 진공 밀봉 → 발효함에서 발효 → 봉지를 꺼낸 후 건조 → 포장 → 완제품 [14]을 선택한다.

기존의 흑마늘의 생산공정은 대부분 통마늘을 발효시키며, 액상 발효공정에 대한 보고는 거의 없다.

흑마늘의 액상발효과정에서 고온저항성 식품봉투는 대부분 마늘페이스트나 마늘과립의 밀봉용기로 사용되고 있다.밀봉된 고온저항성 식품봉지는 흑마늘의 발효과정 중 황산화물 등 악취 배출을 막아 작업환경을 크게 개선한다.또한 액상발효과정은 물을 넣고 밀봉, 변온에서 발효시킴으로써 발효시간을 단축시키고 흑마늘의 활성물질의 함량을 증가시킨다.

또한 조작이 간단하고 공간을 거의 차지하지 않으며 지속적인 산업 생산에 편리합니다.액상 대 물질 비율과 마늘 정향 분쇄 공정 역시 흑마늘의 액상 발효에 영향을 미치는 중요한 요소이다.마늘의 크기와 액상 대 물질 비율은 흑마늘의 유효물질 축적에 직접적으로 영향을 미친다.Luo Cangxue 등 15)은 분쇄마늘의 입자크기와 액상 대 마늘의 비율을 연구한 결과, 분쇄마늘의 입자크기가 4 mm 이고 액상 대 마늘의 비율이 1:2일 때 흑마늘의 총 페놀 함량은 5배, SOD 활성은 15배 증가하였으며, 수용성 당은 약 30% 감소하였다.

건조는 흑마늘의 액상 발효과정에서 독특한 단계이다.마늘이 액상 발효 과정을 거친 후 발효 배안의 흑마늘은 많은 양의 물과 침출수가 혼합되며, 보통 직접 온풍건조나 히트펌프 건조기술을 이용하여 탈수 과정을 진행할 수 있다.

2 흑마늘의 응용

과학기술이 발전함에 따라 흑마늘은 극히 높은 영양가치와 약효로 하여 단일한 식품산업으로부터 화장품, 보건품, 의약 등 다양한 산업으로 발전하였다.주요 제품은 흑마늘, 흑마늘 캡슐, 흑마늘 소스, 흑마늘 쌀, 흑마늘 퓨레, 흑마늘 정제 등이다.흑마늘의 응용은 주로 그 영양가치와 약효에서 반영된다.

섭취시 영양가 2.1

연구에 따르면 마늘에는 영양분이 매우 풍부하다.신선한 마늘 매 100 g에는 물 63.8 g, 당 7.2 g, 단백질 5.2 g, 지방 10.2 g, 칼슘 10 mg,인 12.5 mg, 철 1.3 mg, VC 7 mg, VB1 0.29 mg, VB2 0.06 mg, 나이아신 0.8 mg과 마그네슘 등 미량원소가 들어있는데 이들은 모두 인체에 필수적인 영양소이다.그리고 잘 익은 흑마늘에는 물 53.6 g, 칼로리 1100 J, 설탕 41.4 g, 단백질 10.4 g, 지방 5.1 g, 칼슘 13 mg, 철분 2.1 mg, 나트륨 36 mg, 마그네슘 52 mg, 칼륨 930 mg, 아연 1.4 mg, VB6 10.726 mg, VB2 0.126 mg, 나이아신 10.048 mg 등이 들어있다 [16~18].흑마늘은 수분함량과 지방함량이 마늘에 비해 현저히 낮은 반면 단백질, 당분, 비타민 등은 마늘의 2배 이상이고 미량원소도 현저히 개선되어 인체 생명활동을 유지하는데 매우 중요함을 알 수 있다.흑마늘은 필수영양소가 풍부하여 심지어 몸에 이롭고 영양가치가 극히 높을 뿐만 아니라 달콤새콤한 맛이 있어 마늘의 뒷맛이 남지 않고 내열을 일으키지 않는다.이밖에 흑마늘의 생산과정에서 마늘은 대량의 자체 단백질을 인체에 필요한 18가지 아미노산으로 전환시키는데이 아미노산은 신속히 인체에 흡수되여 리용된다.

흑마늘의 영양가는 널리 사용되고 있다.직접 먹을 수 있는 흑마늘 대가리, 흑마늘 슬라이스가 시중에서 대표적인 상품으로 떠올랐다.흑마늘 농축액은 또한 청량 음료, 알코올 음료 및 조미료 (소스, 샐러드 드레싱, 고추 소스, 마리네이드, 뜨거운 냄비 양념 등), 영양 보충제 (정제, 경질 캡슐, 연질 캡슐, 경구 액체 및 기타 용량 형태)에 사용됩니다;흑마늘은 또 흑마늘보존과일, 흑마늘쌀, 흑마늘건조가루 등 식품의 생산에도 사용되며 흑마늘시장을 크게 풍부히하고 마늘산업의 발전을 촉진한다.

2.2 약용 및 건강상의 이점

흑마늘은 인체의 기능을 개선시킬 수 있는 영양소가 풍부하며 피로 제거, 체력 증진, 변비 해소, 간 보호, 전립선 활동 개선, 수면 촉진 [19] 등 다양한 약효를 가지고 있다.뿐만아니라 현대의학연구에 의하면 흑마늘은 또 면역계통을 증강하고 독감을 퇴치하며 산화방지, 노화방지, 암을 예방하고 치료하며 당뇨병환자의 회복을 촉진하고 혈압을 낮추며 혈중지질을 낮추고 혈전을 예방하며 콜레스테롤을 낮추는 등 보건효능이 있다.

(1) 면역 기능을 강화합니다.연구에 따르면 흑마늘에 들어있는 지용성 휘발성 오일은 대식세포의 식세포 기능을 크게 향상시키고 면역체계를 강화시킬 수 있다 [21];알리신은 당질로 구성된 세포막을 활성화하는 기능이 있어 투과도를 높이고, 세포 대사를 강화하며, 활력을 개선하고, 신체 's의 면역 체계는 이후 강화됩니다.또한 흑마늘 100 g 당 리신 170 mg, 세린 223 mg, VC 7 mg이 풍부해 체내 &를 강화시키는 효과가 있다#39, s 면역체계.또한 아연 1.4 mg을 함유하고 있어 호르몬 합성에 관여하고 몸 &도 개선시킬 수 있다#면역 력 39; s다.

(2) 항독감기능:마늘에는 알리신과 알리인이 들어있는데 알리신이 서로 접촉하면 알리신을 생성한다.광범위 항균 및 살균 효과가 있으며, 수십 종의 일반 바이러스와 많은 병원성 미생물에 살균 효과가 있습니다.또한 흑마늘의 휘발성 물질과 침출수 (황화화합물 함유)는 시험관에서 다양한 병원성 세균에 대한 억제 및 사멸 효과가 현저하다.현재 발견된 천연식물 중 가장 강력한 항균 및 살균 작용을 하는 식물이다 [22].

(3) 산화 방지 및 노화 방지 기능.현대 과학 연구는 인간의 노화 및 노화 관련 질병의 원인은 인체 내에서 활성도가 높은 활성산소의 생성과 활성산소를 제거하는 내인성 항산화 효소의 작용 사이의 불균형에 있으며, 이로 인해 체내 활성산소의 농도가 지나치게 높아진다고 보고 있다.과도한 활성산소는 세포막 지질, 핵산, 단백질에 산화적 손상을 일으켜 관련 세포 구조 및 기능의 파괴를 초래하므로 관련 질병의 발생 및 발생을 초래한다.흑마늘의 폴리페놀 함량은 마늘의 5배 이상이며, SOD 활성은 마늘보다 10배 이상 높다.실험 결과, 적절한 양의 흑마늘은 생쥐의 말론 디알데하이드 함량을 줄이고 항산화 효소의 활성을 증가시킬 수 있으며, 특히 글루타치온 페록시다아제 (glutathione peroxidase)에 대한 효과가 더욱 뚜렷하여 강력한 항산화 및 항노화 효과를 나타냈다 [23].

(4) 암 예방 및 치료.국내외 학자들은 마늘에 대해 일련의 화학적, 임상적, 약리학적 연구를 진행하였는데, 이를 통해 마늘이 대장암, 간암, 위암, 유방암, 식도암 등의 각종 종양에 상당한 억제 효과가 있음이 증명되었다 [24].그러나 마늘에 들어있는 화학물질은 안정성이 없어 좋은 임상효과를 얻을 수 없다.샤오샤오란 등 25명은 실험을 통해 흑마늘이 카스파제를 활성화시켜 위암세포의 사멸을 유도할 수 있음을 증명했다.왕쑤핑 등 26명은 흑마늘의 알리신이 대장암 HT29세포의 성장을 효과적으로 억제해 암세포를 사멸하게 한다는 것을 증명했다.쓰부라 등 [27]은 실험을 통해 알리신 속의 황산화물이 유방암을 효과적으로 억제하고, 셀레늄과 유기황 뉴클레오사이드 유사체가 유방암을 막아준다는 것을 발견하였다.

(5) 당뇨병 환자의 체력 회복을 촉진한다.흑마늘은 간에서 글리코겐의 합성에 영향을 주고 혈당 수치를 낮추며 혈장 인슐린 수치를 높일 수 있다.알리신은 정상인의 혈당 수치를 낮출 수 있다.흑마늘에는 또 S-methylcysteine sulfoxide와 S-allylcysteine sulfoxide 가 함유되어 있다.이러한 황화물은 G-6-P 효소 NADPH를 억제하고, 섬 파괴를 방지하며, 저혈당 효과를 가질 수 있습니다;흑마늘에 들어있는 이황화알릴도 이런 효과가 있다 [28];흑마늘에 함유된 알칼로이드는 혈당을 낮추고 인슐린 기능을 높이며 더 중요한 것은 정상 혈당 수치에 아무런 영향을 미치지 않는 성분도 있다.

(6) 혈압을 낮추고 혈중지질을 낮추며 혈전을 예방하고 콜레스테롤을 낮춘다.장팅팅 등 (29)은 무작위 그룹핑 방법을 이용하여 쥐를 5 군으로 나누어 알리신이 혈청 중성지방, 총 콜레스테롤, 고밀도 지단백 콜레스테롤, 저밀도 지단백 콜레스테롤에 미치는 영향과 혈청 레시틴 콜레스테롤 아실전이효소, 심장 지단백 리파제, 간 리파제 활성에 미치는 영향을 측정하였다.실험을 통해 알리신은 현저한 혈압하강, 지질하강 효과가 있음을 증명했다.Ao et al. [30]은 흑마늘 분말을 이용한 식이 보충이 콜레스테롤 대사에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 발견했다.고저밀도지단백 (LDL)과 총콜레스테롤 농도는 동맥경화증과 심혈관 질환을 유발할 수 있다.실험에서 흑마늘 분말을 식이에 첨가하면 체내의 콜레스테롤 합성을 크게 억제하여 심혈관 및 뇌혈관 질환 치료에 큰 도움을 주었다.

3 결론

마늘을 흑마늘로 발효시키면 영양가가 대폭 강화된다.흑마늘은 영양과 약효가 높은 원료로서 많은 분야에서 사용되고있다.그러나 신흥상품인 흑마늘은 생산주기가 길고 제품품질관리가 어려우며 약리학적 효과도 아직 명확하지 않은 것이 많다.

피플 &의 개선으로#39;의 생활 수준, 소비자 '흑마늘의 영양 · 건강 효능에 대한 수요도 늘고 있다.현재 흑마늘 제품 하나로는 더 이상 피플&를 만날 수 없다#39; s이 필요 합니다.치료와 건강 효능을 갖춘 복합 흑마늘 제품이 등장할 전망이다.흑마늘 건조분말 및 기타 건조물은 좋은 복합체로서의 개발 가능성이 높을 것이다.

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