흑마늘 만드는 과정은?

Garlic has a long history of cultivation in China. As a traditional agricultural product 그리고seasoning, it is popular for its unique flavor 그리고good health benefits. After a period of fermentation, a series of physical and chemical reactions occur inside the cells of fresh garlic, and the garlic body changes from milky white to blackish purple. Therefore, fermented garlic is called black garlic, also known as black garlic. Black garlic has extremely high nutritional value, with a significantly lower moisture and fat content, but a significantly higher content of trace elements such as potassium, calcium, iron and zinc. In addition, the content of substances such as protein, sugar, vitamins and phenols has increased to more than three times the level before fermentation [1]. Fermented black garlic has attracted increasing attention due to its good taste, non-irritating spicy flavour, richer nutrients and higher physiological activity. The author summarizes the preparation process, nutritional composition and health benefits of black garlic, with the aim of providing a theoretical reference for the further processing of black garlic.

흑마늘의 준비과정 1

At present, there are two main types of black garlic preparation processes: fermentation and non-fermentation. Among them, the black garlic prepared by the fermentation method is currently the main black garlic production method in China. The preparation method of fermented black garlic is divided into two methods: solid-state fermentation and liquid fermentation. Fermented black garlic is not directly fermented by microorganisms, but rather fresh garlic is subjected to high temperatures and high humidity in an environment where its own tissues are destroyed, resulting in a series of enzymatic browning and non-enzymatic browning. These carbonyl reactions, combined with the effects of Maillard and other reactions, produce black polysaccharides (pseudomelanin) [2], which give black garlic its unique appearance.

1.1 고체상태의 발효 흑마늘

고체발효법 (Solid-state fermentation)은 현재 가장 일반적인 발효 방법이다.Solid-state fermentation of black garlic refers to a fermentation process in which the garlic itself is fermented in the absence or almost absence of free water. The process is as follows: select whole, fresh, plump garlic → peel, remove 1–2 layers of the stem → rinse clean → ferment in a high-temperature, high-humidity environment → the garlic turns black and its pungent smell disappears → black garlic [3]. In the process of solid-state fermentation, pretreatment and high-temperature, high-humidity fermentation conditions are the two key steps.

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.

The high-temperature, high-humidity fermentation environment is a prerequisite for a series of physical and chemical reactions in garlic itself. Wang et al. [8] showed that in a high-temperature, high-humidity fermentation environment, unstable bond ruptures may occur in allyl sulfide sulfur compounds, leading to the formation of alkyl sulfide and propylene radicals, thereby eliminating the pungent odor of fermented garlic and improving the aroma. Kimura et al. [9] reported that high temperatures can shorten the fermentation period of black garlic. Fermentation at 70 °C can even double the rate of fermentation compared to 60 °C. The researchers further stated that the color of the product obtained by fermenting garlic at 60 °C is not dark enough to form black garlic. In addition, although a temperature of 90 °C can speed up the fermentation process, it can also give the product an acidic and bitter taste, which has a negative impact on the taste. Therefore, the optimum fermentation temperature for garlic is 70-80 °C. Compared with the constant temperature and humidity fermentation conditions, at present, domestic black garlic production mostly uses the variable temperature fermentation method. Liu Shuanglei et al. [10] invented a variable temperature fermentation method, which greatly reduces the fermentation time, saves costs, and reduces energy consumption. However, due to the differences in size and moisture content between garlic bodies, this variable temperature fermentation method requires the operation of specialized technical personnel.

1.2 Liquid fermentation of black garlic

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.

In the process of liquid fermentation of black garlic, 마늘 편자를 반죽으로 분쇄하면 발효 후 흑마늘의 총 페놀 및 아미노기 질소 함량에 동일한 영향을 미치는 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

Black garlic is rich in nutrients, including mainly sugars, proteins, fats, crude fiber, B vitamins, amino acids, trace elements, etc. Wang Yu et al. [14] found that the nutritional composition of black garlic varies depending on the production process and raw material variety, but the overall nutritional value of black garlic is significantly higher than that of fresh garlic [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.

The amino acid content of black garlic differs significantly from that of fresh garlic. Glutamic acid and aspartic acid are the two amino acids most abundant in black garlic, while arginine, glutamic acid and proline are most abundant in fresh garlic [6, 18]. Lysine and arginine are both basic amino acids that contribute to the Maillard reaction, so their content has decreased significantly. In addition, some minor amino acids such as glycine and leucine in black garlic are slightly increased compared to fresh garlic. Wu Qingmei et al. [21] found that after 90 days of fermentation, the amino acid content of black garlic was similar to that of black garlic fermented for 30 days, with the exception of threonine, arginine, and proline. Phenylalanine, leucine, and valine were found to be higher in black garlic fermented for 30 days.

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

Garlic is warm in nature and pungent in taste. It nourishes the spleen and stomach, warms the middle Jiao to relieve stagnation, detoxifies, and kills parasites. It is praised as a “natural antibiotic” and is a dual-purpose medicinal and edible plant with excellent health benefits. Compared to garlic, black garlic has more active ingredients and better antioxidant, anti-cancer, anti-bacterial, anti-inflammatory, and liver-protecting effects. Currently, the physiological functions of black garlic mainly include the following aspects.

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.

Black garlic contains germanium and selenium, which can inhibit the growth of cancer. Chen Chunying et al. [33] studied the anticancer effects of sodium selenite and carbyne germanium sesquioxide using a mouse model of transplanted Ehrlich ascites carcinoma. The study showed that selenium and germanium both have significant anticancer effects, and there is a synergistic effect between the two. Wang Yishan et al. [34–36] studied the effect of 흑마늘 추출물 combined with radiotherapy on the growth of H22 mouse transplant tumors and found that black garlic extract inhibited tumor growth by up to 66.93%, and could induce apoptosis of H22 cancer cells, with an apoptosis rate of about 55%. In addition, they found that black garlic extract has a significant inhibitory effect on the growth of the Lewis lung cancer cell line, and that black garlic extract combined with γ-ray irradiation has an inhibitory effect on the growth of Ht-29 colon cancer mouse tumors, delaying tumor growth.

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.

The liposoluble volatile oil in black garlic, such as allicin, can significantly enhance the phagocytic ability of macrophages in the body and strengthen the immune system. Liu et al. [38] found that garlic oil has a dual effect on the Th1-Th2 cell balance. A low dose can enhance the Th1-type cellular immune response, while a high dose of garlic oil is more beneficial for Th2. Black garlic extract also has a promoting effect on the cellular immune response in mice. Feng Yonghui et al. [39] studied the effect of black garlic extract on the cellular immune function of BALB/c mice. The results showed that black garlic extract can significantly enhance the killing activity of natural killer (NK) cells and promote the secretion of the non-specific immune molecules nitric oxide (NO) and Th1 cytokines IL-2, IFN-γ and TNF-α. In addition, the amino acids serine and lysine, vitamin C and trace element zinc, which are required for hormone synthesis, also play a role in boosting immunity.

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.

According to Lei Fengchao et al. [1], the methionine in black garlic has the function of preventing and treating acute and chronic hepatitis, cirrhosis and other liver diseases. Some branched-chain amino acids such as valine can also significantly improve liver failure. Alanine and asparagine can also play a certain role in improving and protecting liver function. Jung et al. [40] induced obesity in mice by feeding them a high-fat diet. The 91-day-old mice showed obvious obesity, hyperglycemia and hypertension, and both the liver and kidneys were damaged to varying degrees. The effect of fermented black garlic on obese mice was investigated, and it was found to have obvious effects of protecting the liver and kidneys, lowering blood lipids, and losing weight.

3.6기타 효과

Li Yang et al. [41] observed the therapeutic effect of black garlic extract on allergic asthma in mice and found that black garlic extract has a certain therapeutic effect on asthma. Ning Yuebao et al. [3] found that the sulfide in black garlic allicin can significantly lower blood sugar. Ried et al. [42]reported that black garlic extract does have a supplementary antihypertensive effect and is superior to antihypertensive drugs, playing a therapeutic role in hypertension and심혈 관 질환. Kim et al. [43] studied the expression changes of endothelial cell adhesion factors and monocyte adhesion in TNF-α-stimulated umbilical vein endothelial cells and the possible mechanisms of black garlic 5-HMF, confirming that 5-HMF has a significant anti-inflammatory effect.

4 전망

피플 &의 개선으로#39;s living standards, dietary habits and nutritional and health needs are undergoing major and continuous changes. Food consumption by urban and rural residents has accelerated a shift away from subsistence-oriented consumption towards nutritionally and health-oriented consumption, from “eating well” to “eating more nutritious, safer and healthier food”. As a nutritious and 건강 한 음식, black garlic is rich in nutrients and has significant health benefits. It is bound to become more popular with consumers in China and has broad market prospects.

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