흑마늘 만드는 과정은?

마늘은 중국에서 재배된 역사가 오래다.전통 농산물 및 조미료로서 독특한 맛과 건강에 좋은 효능으로 인기가 높다.한동안의 발효를 거친후 신선한 마늘의 세포내부에서 일련의 물리적반응, 화학반응이 일어나며 마늘몸체는 유백색의 흑보라색으로 변한다.그러므로 발효시킨 마늘을 흑마늘이라고 하며, 흑마늘이라고도 한다.흑마늘은 영양가치가 극히 높은데 수분과 지방의 함량은 현저히 낮지만 칼륨, 칼슘, 철, 아연 등 미량원소의 함량은 현저히 높다.또한 단백질, 당, 비타민, 페놀 등의 물질의 함량이 발효 전의 3배 이상으로 증가하였다 [1].발효 흑마늘은 맛이 좋고 자극적이지 않은 매운 풍미, 풍부한 영양소와 높은 생리활성으로 인해 관심이 높아지고 있다.저자는 흑마늘의 제조과정, 영양성분 및 건강상의 이점을 요약하여 흑마늘의 추후 가공에 필요한 이론적 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

흑마늘의 준비과정 1

현재,흑마늘의 제조 과정에는 크게 두 가지가 있다:발효 및 비발효.그 중 발효법으로 제조한 흑마늘은 현재 중국의 주요 흑마늘 생산법이다.발효 흑마늘의 제조 방법은 고체발효와 액상발효 두 가지 방법으로 나뉜다.발효된 흑마늘은 미생물에 의해 직접 발효되는 것이 아니라 신선한 마늘이 고온과 고습의 환경에 의해 그 자체의 조직이 파괴되어 효소적 갈색과 비효소적 갈색이 연속적으로 일어난다.이러한 카르보닐 반응은 마야르와 다른 반응의 효과와 결합하여 흑색 다당류 (슈도멜라닌) [2]를 생성하며,이 때문에 흑마늘의 독특한 모습이 나타난다.

1.1 고체상태의 발효 흑마늘

고체발효법 (Solid-state fermentation)은 현재 가장 일반적인 발효 방법이다.흑마늘의 고체발효는 자유물이 없거나 거의 없는 상태에서 마늘 자체가 발효되는 발효 과정을 말한다.과정은 다음과 같다:통통하고 싱싱하며 통통한 마늘을 선택 → 껍질을 벗기고 줄기 1-2 겹을 제거 → 깨끗하게 헹구기 → 고온, 고습의 환경에서 발효 → 마늘이 검게 변하면서 톡 쏘는 냄새가 사라진다 → 흑마늘 [3].고체 상태 발효 과정에서 전처리와 고온, 고습도 발효 조건이 두 가지 핵심 단계입니다.

종청 등 4명은 초고압 전처리를 이용해 흑마늘을 준비하였다.그 결과 초고압 전처리가 발효 흑마늘의 영양소 함량에 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.초고압 처리 후 총 당 함량이 감소하였다;유지압력이 15분일 때 흑마늘의 총 페놀 함량은 3에 도달하였다.20 mg/g;초고압으로 처리한 흑마늘의 플라보노이드 함량은 발효하지 않은 백마늘보다 높게 나타났으나 초고압으로 전처리하지 않은 흑마늘의 플라보노이드 함량이 5.23 mg/g으로 가장 높게 나타났다.

또한 초고압으로 전처리한 흑마늘의 항산화능도 유의적으로 향상되었다.류원홍 외 5인, 마이크로파 전처리와 저온처리를 이용하여 발효시킨 흑마늘.마늘세포의 용해를 가속화하고 세포내의 효소분비를 촉진함으로써 흑마늘이 형성되여 발효과정을 단축시키고 발효주기를 가속화시켰다.왕해수 등 [6]이 사용한-18 ℃ 저온동결전처리와 변온발효를 혼합하여 흑마늘을 발효시켰다.그 결과 동결전처리를 병용하여 발효시킨 흑마늘의 발효기간은 기존의 60~90 d에서 15 d로 단축되었으며, 감각적, 영양적 특성도 전통적으로 발효시킨 흑마늘보다 우수하였다.환원당, 총페놀, 유리아미노산 [7]의 함량이 현저히 향상되었다.

고온, 고습의 발효 환경은 마늘 자체에서 일련의 물리적, 화학적 반응이 일어나기 위한 전제 조건이다.Wang 등 8)은 고온, 고습의 발효환경에서 알릴황화황화합물에서 불안정한 결합파열이 발생하여 알킬 황화물과 프로필렌 라디칼이 형성될 수 있으며, 이에 따라 발효 마늘의 고소한 냄새가 제거되고 향기도 개선됨을 보였다.Kimura 등 9)은 고온으로 흑마늘의 발효기간을 단축시킬 수 있다고 보고하였다.70 °C에서 발효하면 60 °C에 비해 발효 속도가 2배가 될 수도 있습니다.연구진은 나아가 마늘을 60 °C에서 발효시켜 얻은 제품의 색상은 흑마늘을 형성하기에 충분히 어둡지 않다고 밝혔다.또한 90 °C의 온도를 유지하면 발효과정이 빨라질 수 있지만 제품에 산성과 쓴맛이 날 수 있어 맛에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.따라서 마늘의 최적 발효온도는 70~80 °C이다.일정한 온도와 습도 발효 조건에 비해 현재 국내 흑마늘 생산은 대부분 변온 발효 방법을 사용하고 있다.류솽레이 등 10명은 변온발효법을 발명해 발효시간을 크게 단축하고 원가를 절약했으며 에너지 소모를 줄였다.그러나 마늘체 간의 크기 및 수분함량의 차이로 인해 이러한 변온발효방법은 전문기술인력의 운용이 필요하다.

1. 2흑마늘의 액상발효

액상발효란 발효 전에 마늘을 으깨어 마늘 페이스트를 만들고, 발효기질로 약간의 물을 넣은 다음, 그 혼합물을 밀봉하여 발효시키는 발효법을 말한다.주요 공정은 통통하고 싱싱하고 통통한 마늘 선택 → 껍질 벗기기, 줄기 1~2 겹 제거 → 깨끗한 물로 헹구기 → 정향 분쇄하기 → 물 넣기 → 봉지에 진공 밀봉 → 발효상자에서 발효 → 물이 50% 남을 때까지 빼내기 → 완성된 흑마늘이다.

흑마늘의 액상 발효과정에서 마늘 편자를 분쇄하여 페이스트로 만드는 것은 발효 후 흑마늘의 총 페놀 및 아미노기 질소 함량에 영향을 미치는 것과 같은 경향을 보인다.분쇄시간이 증가할수록 마늘페이스트의 입자크기는 감소하고, 접촉면적이 증가하므로 Maillard와 같은보다 완전한 일련의 물리화학적 반응이 일어나게 되어 발효 후 총 페놀과 아미노기 질소 함량이 증가하게 된다.피크에 도달하면 연장된 분쇄시간으로 인해 마늘 페이스트의 일부가 산화될 수 있으며, 이는 결국 총 페놀과 아미노기 질소 함량이 다시 감소하게 된다 [11].봉지 및 진공 밀봉 공정 중에 밀봉 된 봉지는 자극적인 냄새의 황화물 확산을 효과적으로 방지 할 수 있지만 내열성이 있어야합니다.또한 발효상자에서의 발효과정에서 변온발효환경은 발효주기를 단축시킬 뿐만 아니라 관련 활성물질의 함량을 증가시킬 수 있다.

천하오 등 (11)은 액비와 마늘의 비율, 미싱시간, 동결온도 및 발효시간이 흑마늘의 발효품질에 미치는 영향을 연구하였다.액상발효 흑마늘의 최적 공정은 액상과 마늘의 비율 5:3, 미싱시간 15분, 동결온도-20 °C, 1단의 발효시간은 80 ℃와 8 d, 2단은 75 ℃와 10 d로 최종 결정되었으며,이 공정은 안정성이 우수하고 감각평가가 우수하였다.Luo Cangxue 등 [12]은 흑마늘을 만들기 위해 자색 껍질을 가진 마늘을 발효시키는 과정에서도 동일한 방법으로 변온 발효법을 사용하였고, 액체와 고체의 비율은 2:1 이며, 입자 크기를 4 mm로 깨었을 때 최적의 액체 발효 공정이 이루어졌다고 밝혔다.제품은 균일한 진한 갈색으로 산성 냄새가 없었으며 총 페놀 함량은 5배, superoxide dismutase (SOD) 활성은 15배 증가했다.

발효하지 않은 흑마늘 1.3

고체상태 및 액체상태 발효 흑마늘의 공정과 달리 비발효 흑마늘은 가공비용이 저렴하고 가공시간이 단축되며 가공기술이 간단하다는 장점이 있다.또한, 비발효 흑마늘의 가공 기술은 흑마늘 제품의 활성 성분의 함량과 항산화 활성을 크게 증가시킵니다.주요 처리 단계는 다음과 같다:통통, 신선한, 통통한 마늘 선택 → 깨끗이 씻기 → 높은 온도와 압력으로 증기 → 건져 말리기 → 흑마늘.

자오얀 등 13)은 130 °C의 고온에서 1시간 동안 찌고 80 °C에서 3시간 동안 건조하면 발효 흑마늘에 비해 색도, 건조도, 질감, 냄새 등이 현저히 개선된 비발효 흑마늘 제품이 생산되었다.또한 발효하지 않은 흑마늘은 아미노산 함량을 유의적으로 증가시켰다.이와 동시에 총 페놀 함량도 유의적으로 증가하였다.활성산소를 제거하는 능력에서 비발효 흑마늘은 DPPH 활성산소 제거율이 92.80%로 일반 마늘의 3배이며 발효 흑마늘의 DPPH 활성산소 제거율인 52.30%보다 훨씬 높다.

흑마늘의 영양성분 2

흑마늘에는 주로 당질, 단백질, 지방, 조섬유, 비타민 B, 아미노산, 미량원소 등을 포함한 영양소가 풍부하다.왕유 등 [14]은 흑마늘의 영양성분은 생산공정과 원료 품종에 따라 차이가 있으나 흑마늘의 전반적인 영양가가 신선마늘에 비해 월등히 높다고 하였다 [13, 15-20].

우칭메이 등 21명은 발효시간이 다른 두 가지 흑마늘 제품을 연구하여 각각 90 d와 30 d 동안 발효된 흑마늘 제품의 성분변화를 비교하였다.그 결과 흑마늘의 수분함량은 크게 감소하였는데, 이는 마야르 (Maillard) 반응이 수분의 증발을 일으키며 동시에 흑마늘의 부드럽고 끈적끈적한 맛과 질감을 형성한 것이 주된 원인이었다.

영양소로서 당분과 단백질은 한편으로는 인체에 없어서는 안될 에너지물질로서 에너지를 제공하고 다른 한편으로는 단백질의 아미노산은 인체에 필요한 아미노산을 보충할수 있다.흑마늘의 가용성 당분과 조단백질 함량이 약간 증가한다는 것이 보고되었다 [22].마야르 반응은 아미노구조를 가진 단백질과 카르복실화된 당류를 지속적으로 소비하는 한편, 수분의 감소와 전분과 같은 거대분자물질의 가수분해를 통해 습식 단백질, 아미노산 및 수용성 당의 비율을 크게 증가시켜 궁극적으로 신선한 마늘보다 함량이 높게 된다.

페놀성 물질은 흑마늘에서 중요한 기능성 성분 중 하나이며, 총 페놀성 함량은 흑마늘의 기능적 역할을 대체로 반영하고 있다 [23].신선 마늘과 비교해 흑마늘의 폴리페놀 함량은 기하급수적으로 증가했다.이는 열발효 과정에서 신선한 마늘의 거대분자물질이 지속적으로 작은 분자물질로 분해되면서 페놀성 하이드록실기가 더 많이 분비되어 폴리페놀 함량을 증가시키기 때문이다.또한 오랜 시간 동안 발효된 흑마늘 제품에서 흑마늘의 폴리페놀 함량은 크게 달라지는데, 이는 주로 발효시간이 증가할수록 대분자물질들이 완전히 가수분해되어 폴리페놀 함량이 더욱 증가하기 때문이다.

흑마늘의 아미노산 함량은 신선 마늘과 큰 차이를 보인다.Glutamic acid와 aspartic acid는 흑마늘에 가장 많이 함유되어 있는 두 아미노산이며, arginine, Glutamic acid, proline은 신선한 마늘에 가장 많이 함유되어 있다 [6, 18].리신과 아르기닌은 둘다 마이야르 반응에 기여하는 염기성 아미노산이기 때문에 함량이 현저히 감소했다.또한 흑마늘에 들어 있는 글리신, 류신 등의 일부 자소 아미노산은 신선 마늘에 비해 약간 증가되어 있다.우칭메이 등 [21]의 연구결과 발효 90일 후 흑마늘의 아미노산 함량은 threonine, arginine, proline을 제외하고는 30일 동안 발효한 흑마늘과 비슷하였다.Phenylalanine, leucine, valine은 30일간 발효시킨 흑마늘에서 더 높은 것으로 나타났다.

뤄하이칭 등은 발효 흑마늘의 기본 성분 변화를 측정한 결과 흑마늘에 들어있는 지방 성분은 감소하고, 단백질은 폴리펩티드로 분해돼 영양가가 풍부해진다는 사실을 발견했다.또한 휘발성 유황 함유 화합물은 크게 감소되고 자극성 알리신 유황 함유 화합물은 안정적인 유황 함유 화합물로 전환되어 원래의 톡 쏘는 마늘 냄새가 사라질 뿐만 아니라 흑마늘의 향기도 옅고 부드럽고 달콤한 맛이 난다.

왕시보 등 25)은 127 ℃, 70분 찌는 시간, 95 ℃ 6.5 h 동안 볶는 조건에서 제조한 비발효 흑마늘의 총 페놀함량, 수분함량, 총산도, 환원당 함량이 흑마늘 100 g 당 각각 1.12 g, 27.41%, 7.87 g, 3.61 g에 달했다.비발효 공정에 의해 제조된 비발효 흑마늘 12 g, 수분함량 27.41%, 환원당 7.87 g, 총산함량 3.61 g 임을 어렵지 않게 알 수 있다.비발효 흑마늘의 총 페놀 함량은 신선마늘에 비해 유의적으로 높은 반면 환원당 및 수분 함량은 유의적으로 낮고, 총산 함량은 약간의 증가를 보이는 것을 어렵지 않게 확인할 수 있다.Wu et al. [21]과 Anton et al. [26]의 발효 흑마늘의 조성에 관한 연구를 비교한 결과, 비발효 흑마늘의 총 페놀 함량이 더 높고, 환원당 함량도 유의적인 증가를 보이지만, 수분 함량은 발효 흑마늘에 비해 약 50% 낮은 것으로 나타났다.

흑마늘의 건강상 이점 3

마늘은 성질이 따뜻하고 맛이 자극적이다.비장과 위에 영양을 공급하고 중자오를 따뜻하게 하여 침체를 해소하고 해독작용을 하며 기생충을 죽인다.'천연 항생제'라는 찬사를 받고 있으며, 건강 효능이 뛰어난 이중 목적의 약용 · 식용 식물이다.흑마늘은 마늘에 비해 활성성분이 더 많고 항산화, 항암, 항균, 항염증, 간보호효과가 더 좋다.현재 흑마늘의 생리기능에는 주로 다음과 같은 면이 포함된다.

3.1 항산화 및 노화 방지

흑마늘은 강력한 항산화 및 항노화 능력을 가지고 있다.흑마늘의 폴리페놀 함량 증가는 항산화성분에 중요한 역할을 한다.식물 폴리페놀은 탄닌이라고도 하며 폴리히드록시페놀성 화합물의 총칭이다.활성산소를 제거하고 면역력을 조절하며 종양세포의 성장을 억제하고 여러가지 효소의 활성을 억제하는 능력이 있다 [27].왕유룡 등 (28)은 흑마늘의 폴리페놀 함량을 알아보기 위하여 Folin-Ciocalteu 색도법을 이용하였다.그 결과 발효 흑마늘의 폴리페놀 함량은 신선마늘의 1.66 mg/g에서 6.81 mg/g으로 유의적으로 증가하였다.그러므로 흑마늘은 신선마늘보다 활성산소소거능력이 강하다.이외에도 흑마늘에는 확실한 항산화 효과가 있는 5-hydroxymethyl furfural (5-HMF)이 풍부하다.송유룡 등 (29)은 5-HMF 가 in vitro 및 in vivo에서 활성산소를 제거하는 능력과 고지방 식이를 섭취한 생쥐의 산화적 스트레스를 유도하기 위한 항산화 능력에 미치는 영향을 연구하였다.그 결과 5-HMF는 올리고당 자당이 활성산소를 제거하는 능력에 강화효과가 있으며 마우스 간의 항산화 능력에 일정한 강화효과가 있음을 알 수 있었다.Ichikawa et al. [30] 다는 것을 발견 β-carboline 알 칼 로이드 강 한 과산화수소를 가지고 청소 용량, 1-methyl-1에 마늘은 상당 한 증가는 동안, 2, 3, 4-경품은-β-carboline 파생상품 (TH β Cs) 콘 텐 츠 크게 증가 했다.주빙차오 등 31명이 흑마늘 조직 내 항산화 효소의 활성도 개선됐다는 사실을 밝혀냈다.Lee 등 32)은 흑마늘이 항노화 기능이 있음을 확인하였으며, SOD, glutathione peroxidase (GSH-Px), catalase (CAT)의 활성이 모두 개선됨을 확인하였다.

항암 및 항종양 3.2

의학에서 암이란 상피조직에서 기원한 악성종양을 가리키는데 악성종양의 가장 흔한 종류이다.여기서 말하는"암"은 일반적으로 모든 악성종양을 가리킨다.암은 암세포가 무제한으로 증식, 전이되어 결국 신체의 여러 부위를 침범하여 여러 가지 합병증을 일으키는 것이 특징이다.

흑마늘에는 게르마늄과 셀레늄이 들어있어 암의 성장을 억제할수 있다.천춘잉 등 33인은 이식한 에렐리히 복수암 생쥐 모델을 이용해 셀렌 나트륨과 카빈 게르마늄 세스퀴옥사이드의 항암 효과를 연구했다.이번 연구에서 셀레늄과 게르마늄은 모두 항암 효과가 크며, 둘 사이에 시너지 효과가 있는 것으로 나타났다.왕이산 등 (34-36)은 방사선 치료를 병용한 흑마늘 추출물이 H22 마우스 이식 종양의 성장에 미치는 영향을 연구한 결과 흑마늘 추출물이 종양 성장을 최대 66.93% 억제하였으며, H22 암세포의 사멸을 유도할 수 있어 약 55%의 사멸율을 보였다.게다가, 그들은 검은 마늘 추출 유의 한 억제 효과을 갖고 있 다는 것을 발견의 성장에 루이스 폐암 세포, 그리고 그것이 검은 마늘과 결합 추출 γ-ray 방사선 조사는의 성장을 억제 한 영향 Ht-29 대장암 마우스 종양 종양 성장을 지연 시키다.

3. 3 설사약

하제는 노령, 출산 후 혈액 결핍, 온열질환, 혈액 소실 등으로 인한 변비를 치료하는 방법이다.마늘 다당류 추출물의 조성과 설사효과를 연구한 장민 등 [37]에 따르면 마늘 다당류 추출물은 변비가 있는 생쥐에 설사효과가 있다고 한다.마늘 다당류는 이눌린 계열의 프럭탄에 속하며 장에서 비피도박테리아의 활성제이다.이들은 비피dobacteria를 이용하여 장의 연동운동을 촉진시킬 수 있다.흑마늘에서는 프럭탄이 프럭토올리고당으로 분해되어 단맛을 높일 뿐만 아니라 설사효과도 좋다.

3.4 면역력 증진

면역력은 보디 's 자체의 방어기제는 외래침입자를 식별하고 파괴할수 있으며 노인성, 손상성, 사망성, 퇴화된 세포를 제거할뿐만아니라 체내의 변이세포와 바이러스에 감염된 세포를 식별하고 처리할수 있다.

알리신 등 흑마늘에 들어있는 지방분해성 휘발성 오일은 체내 대식세포의 식세포 능력을 대폭 향상시키고 면역체계를 강화시킬 수 있다.Liu 등 [38]은 마늘 기름이 Th1-Th2세포 균형에 이중 영향을 미친다는 것을 발견했다.적게 복용하면 th1 형 세포 면역 반응을 강화할 수 있으며, 마늘 오일을 많이 복용하면 Th2에 더 이롭다.흑마늘 추출물은 생쥐의 세포 면역 반응에 촉진 효과도 있다.풍영희 외 39명)은 흑마늘 추출물이 BALB/c 마우스의 세포면역기능에 미치는 영향을 연구하였다.결과를 추출 검은 마늘을 크게 강화 할 수 있 다는 것을 보여주는 자연 살상 (NK) 세포의 활동이 죽고 비 특이적 면역 분자의 분비를 촉진 질소 산화물 ()이 없고 Th1 cytokines IL-2, IFN-γ와 TNF-α.이외에도 호르몬 합성에 필요한 아미노산 세린과 리신, 비타민 C와 미량원소 아연 등도 면역력을 높이는 역할을 한다.

3.5 간 보호하기

간은 인체에서 가장 큰 소화기관일뿐만아니라 중요한 해독기관이기도하다.한의학에서는 간이 얼굴을 관장한다고 믿고 있으며, 간이 liver's 기가 막히지 않으면 안색이 발그레하고 정신이 맑아진다.만약 간에 과부하가 오래 걸려 너무 많은 독소가 제때에 배설되지 못하면 피부는 둔하고 색소침착의 형태로 이를 반영하게 된다.

레이펑차오 등 [1]에 따르면 흑마늘의 메티오닌은 급성 및 만성 간염, 간경변 및 기타 간질환을 예방하고 치료하는 기능이 있다.발린과 같은 일부 분지사슬 아미노산 또한 간부전을 현저히 개선할 수 있다.알라닌과 아스파라긴도 간 기능을 개선하고 보호하는 데 일정한 역할을 할 수 있다.정 등 [40]은 쥐에게 고지방 식이를 먹여서 비만을 유도했다.91일 된 쥐는 뚜렷한 비만, 고혈당, 고혈압을 보였고 간과 신장이 모두 다양한 정도로 손상되었다.발효 흑마늘이 비만 생쥐에 미치는 영향을 조사한 결과 간과 신장을 보호하고 혈중지질을 낮추며 체중을 감량하는 효과가 뚜렷한 것으로 나타났다.

3.6기타 효과

이양 등 41명은 흑마늘 추출물이 생쥐의 알레르기 천식에 대한 치료효과를 관찰한 결과 흑마늘 추출물이 천식에 일정한 치료효과가 있음을 발견했다.닝위바오 등 3인은 흑마늘 알리신에 들어있는 황화물이 혈당을 크게 낮출 수 있다는 사실을 발견했다.Ried 등 42)은 흑마늘 추출물이 보조적인 항 고혈압 효과가 있으며 고혈압 및 심혈관 질환에 치료 역할을하면서 항 고혈압제보다 우수하다고 보고했습니다.김 et al. [43] 피 기능 셀라의 표현 변경 접착 요인을 공부 했고 monocyte 접착에서 TNF-α-stimulated 피 기능 세포와라 대정 맥의 가능 한 메커니즘 흑인 마늘 5-HMF, 5-HMF 확인하는 중요 한 항 염증 효과을 가지고 있다.

4 전망

피플 &의 개선으로#39;의 생활수준, 식습관 및 영양 및 건강 요구는 중대하고 지속적인 변화를 겪고 있다.도시와 농촌 주민들의 식품소비는 보조를 위주로 하는 소비에서 영양과 건강을 위주로 하는 소비에로 전변하는데 박차를 가하여"잘 먹는"데로부터"보다 영양이 풍부하고 안전하고 건강한 식품을 먹는"데로의 전환을 가속화하였다.흑마늘은 영양이 풍부하고 몸에 좋은 식품으로서 영양소가 풍부하여 건강에 상당한 리롭다.이는 반드시 중국 소비자들에게 더욱 인기를 끌 것이며 시장 전망도 넓다.

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