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].

However, in foreign countries, high-quality, high-value garlic products have developed rapidly and are well received by consumers. For example, Japanese researchers have developed a series of black garlic products. Black garlic, also known as fermented black garlic, is made by fermenting fresh garlic. It not only retains the original composition and function of garlic, but is also soft and pliable. After eating it, it is soft and sweet, without the pungent taste and irritating odor of garlic.

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

The fermentation process of black garlic is not a process of microbial fermentation, but rather a physical and chemical reaction of substances that occurs when the tissue is damaged under high temperature and high humidity conditions. The main black reaction of black garlic is the Maillard reaction, and the source of blackness is mainly the final product of the Maillard reaction, protein melanin. The later stage of fermentation is accompanied by some enzymatic browning [6]. Currently, black garlic processing is usually divided into two categories: solid-state fermentation and liquid fermentation.

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.

At present, there are various pretreatment methods for garlic in the domestic production of black garlic. Qiao Xuguang et al. [9] used pretreatment methods such as low-temperature freezing, ultrasonic treatment and respiratory inhibition treatment on garlic. This pretreatment effectively promoted the content of reducing sugar, amino nitrogen, HMF and total phenol in black garlic, while greatly reducing the processing time, energy consumption and cost of black garlic. Moreover, there was no difference in taste, color, flavor, no difference, slightly improved functional components. Liu Wenhong et al. [10] microwave treatment of garlic, accelerated the lysis of garlic cells and their own fermentation, thereby improving the production efficiency of black garlic. Song Guojun [11] in order to maximize the preservation and increase the physiological activity of garlic, garlic was soaked in a variety of mixed bacterial liquid treatment, also achieved good results.

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.

Although this fermentation method is easy to operate and control, it consumes a lot of energy and is not very efficient. In addition, Anton et al. [13] conducted experiments on the effects of constant temperature and variable temperature on the content of active ingredients during the maturation of black garlic. The experiments showed that variable temperature fermentation is beneficial to the accumulation of active ingredients in black garlic, and can better improve the sensory quality of black garlic products, shorten processing time, and save energy. Domestic black garlic production mostly uses variable temperature fermentation. During the use of variable temperature fermentation, the water content, size of the garlic cloves and pH value of the garlic in each batch are different, so it is necessary to have experienced technicians to control how the temperature and time at each stage of the actual fermentation process are determined.

1.2 액상 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.

It is also simple to operate, takes up little space and is convenient for continuous industrial production. The liquid-to-material ratio and the garlic clove crushing process are also important factors affecting the liquid fermentation of black garlic. The size of the garlic cloves and the liquid-to-material ratio directly affect the accumulation of effective substances in black garlic. Luo Cangxue et al. [15] studied the particle size of crushed garlic and the liquid-to-garlic ratio and found that when the particle size of crushed garlic was 4 mm and the liquid-to-garlic ratio was 1:2, the total phenol content in black garlic increased by 5 times, SOD activity increased by 15 times, and soluble sugars decreased by about 30%.

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 Applications of black garlic

With the development of science and technology, black garlic has developed from a single food industry to various industries such as cosmetics, health products, and medicine due to its extremely high nutritional and medicinal value. The main products are black garlic, black garlic capsules, black garlic sauce, black garlic rice, black garlic puree, black garlic tablets, etc. The application of black garlic is mainly reflected in its nutritional value and medicinal value.

섭취시 영양가 2.1

Studies have shown that garlic is very nutritious. Every 100 g of fresh garlic contains 63.8 g of water, 7.2 g of sugar, 5.2 g of protein, 10.2 g of fat, 10 mg of calcium, 12.5 mg of phosphorus, 1.3 mg of iron, VC 7 mg, VB1 0.29 mg, VB2 0.06 mg, niacin 0.8 mg, as well as magnesium and other trace elements, which are all essential nutrients for the human body. And ripe black garlic contains 53.6 g of water, 1100 J of calories, 41.4 g of sugar, 10.4 g of protein, 5.1 g of fat, 13 mg of calcium, 2.1 mg of iron, 36 mg of sodium, 52 mg of magnesium, 930 mg of potassium, 1.4 mg of zinc, VB6 10.726 mg, VB2 0.126 mg, niacin 10.048 mg, etc.[16-18]. It can be seen that black garlic has a significantly lower water content and fat content than garlic, while the protein, sugar, vitamins, etc. are more than twice that of garlic, and the trace elements have also been significantly improved, which is of great significance for maintaining human body life activities. Black garlic is not only rich in essential nutrients that are even beneficial to the body, and has extremely high nutritional value, but also has a sweet and sour taste, leaving no garlic aftertaste and not causing internal heat. In addition, during the production process of black garlic, the garlic converts a large amount of its own protein into the 18 amino acids needed by the human body, which are then quickly absorbed and utilized by the body.

The nutritional value of black garlic is widely used. Black garlic heads and black garlic slices that can be eaten directly have become the dominant products on the market. Black garlic concentrate is also used in soft drinks, alcoholic beverages and condiments (such as sauces, salad dressings, chili sauces, marinades, hot pot seasonings, etc.), nutritional supplements (such as tablets, hard capsules, soft capsules, oral liquid and other dosage forms); black garlic is also used in the production of black garlic preserved fruit, black garlic rice, black garlic dried powder and other foods, greatly enriching the black garlic market and promoting the development of the garlic industry.

2.2 약용 및 건강상의 이점

Black garlic is rich in nutrients that can improve human body functions, and has various medicinal functions such as eliminating fatigue, improving physical strength, relieving constipation, protecting the liver, improving prostate activity, and promoting sleep[19]. In addition, modern medical research has shown that black garlic also has the health benefits of boosting the immune system, fighting the flu, anti-oxidation, anti-aging, preventing and treating cancer, promoting the recovery of diabetics, lowering blood pressure, lowering blood lipids, preventing blood clots, and lowering cholesterol.

(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) Anti-influenza function: Garlic contains allicin and alliin, which produce allicin when they come into contact with each other. It has a broad-spectrum antibacterial and bactericidal effect, and it has a killing effect on dozens of common viruses and many pathogenic microorganisms. In addition, the volatile substances and leachates (containing sulfide compounds) of black garlic have a significant inhibitory and killing effect on a variety of pathogenic bacteria in test tubes. It is currently one of the strongest antibacterial and fungicidal natural plants discovered [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) Lower blood pressure, lower blood lipids, prevent blood clots, and lower cholesterol. Zhang Tingting et al. [29] used a randomized grouping method to divide mice into 5 groups, and measured the effects of allicin on serum triglycerides, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol, as well as the effects on serum lecithin cholesterol acyltransferase, cardiac lipoprotein lipase, and hepatic lipase activity. The experiment proved that allicin has a significant blood pressure-lowering and lipid-lowering effect. Ao et al. [30] found that dietary supplementation with black garlic powder has a positive effect on cholesterol metabolism. High low-density lipoprotein (LDL) and total cholesterol concentrations can induce atherosclerosis and cardiovascular disease. In the experiment, the addition of black garlic powder to the diet significantly inhibited cholesterol synthesis in the body, thus greatly helping the treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases.

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;s needs. Compound black garlic products with therapeutic and health benefits will emerge. Black garlic dry powder and other dry products will have good prospects for development as a good compound carrier.

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