식품 보존에 생강 추출물의 용도는?

생강 (Zingiber officinale Rosc)은 다양한 용도로 사용되는 약용식물이다.널리 사용되는 향신료 및 조미료로 알려진 부작용이 없다.생강에는 단백질, 각종 비타민, 카로틴 등 영양소와 휘발성 기름, 진저롤 등 활성물질이 함유되여있어 양념, 미용, 건강 등 여러가지 응용에 가치가 있다.현대 과학은 생강이 노화 방지, 산화 방지, 항종양, 항염증, 혈중 지질 저하, 혈당 저하 등의 약리학적 효과가 있음을 확인했다 [1-3].그것의 산화 방지 능력은 tert-butylhydroquinone (TBHQ), butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT) [4-6]의 조합과 유사합니다.생강프로테아제는 생강에서도 추출할수 있다.이는 식물 프로테아제의 새로운 원료이며, 그 구조와 성질은 파파인 (papain)과 브로멜라인 (bromelain)과 유사하다.식용 [7]에서 고기를 연하게 하는 데 사용할 수 있다.

생강 추출물은 향이 강하고 독특한 매운맛이 나며 항균, 방부제, 색소 보호 효과가 강할 뿐만 아니라 안전성도 높아 개발 및 활용 가치가 매우 높고 응용 가능성도 높다 [8].본 논문은 생강추출물의 주요 활성성분을 요약하고, 생강추출물의 항균효과를 기술하였으며, 과일과 채소, 육류 등 식품의 보존에 있어서 생강추출물의 현재 응용현황을 살펴보고, 향후 생강추출물의 개발 및 응용가능성을 전망하여 식품보존에 생강추출물이보다 폭넓게 응용될 수 있는 참고자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

생강의 주성분 및 항균효과 1

생강의 화학조성은 상당히 복잡한데 생강 에센셜 오일과 진저롤 등 특수한 성분을 함유하여 향이 강하고 맛이 톡 쏘는 맛이 있다.일상생활에서 동물성 식품을 조리할 때 흔히 사용되는 향신료의 주성분이다 [8-9].동시에 생강의 주요 항균 성분이기도 한데 강한 방부제와 항산화 성분이 있다.식품의 저장 및 보존에 이용되어 더 좋은 결과를 얻을 수 있다 [10].

1. 생강의 주요 화학 성분 1

현재 연구에 의하면 생강에는 100여가지 화학성분이 함유되여있는데 크게 휘발성기름, 진저롤, 디페닐헵탄 등 세가지로 나뉠 수 있다 [11-12].또한 다양한 아미노산, 비타민과 철, 동, 망간, 아연, 크롬, 니켈, 다이아몬드, 게르마늄 등 미량원소가 함유되어 있으며 다양한 기능성 성분도 함유되어 있다.

진저론은 생강에 들어있는 자극적인 물질의 총칭이다.진저롤, 쇼가올, 진저론, 부지니너 오일케톤, 진저디온, 진저디올 등 다음의 6가지 종류를 포함한 다양한 물질 [9]을 혼합한 것이다.물질에는 6가지 종류가 있는데, 그 중 진저롤의 주요 화학 성분은 6 진저롤, 8 진저롤, 10 진저롤;쇼골의 주요 화학 성분은 6 쇼골, 8 쇼골, 10 쇼골 [12]이다.이 성분들 중에서 진저롤의 함량과 생물학적 활성이 가장 높다 [13].

생강 에센셜 오일은 생강에 있는 향긋한 냄새가 나는 유성 액체의 일종으로 상온에서 쉽게 휘발되며 수증기로 증류할 수 있다.각종 성분을 혼합한 것으로 주로 식품 · 음료의 맛을 내거나 조미료를 내는 데 쓰인다.주요 성분은 저비등 세스키테르펜 탄화수소, 산화 세스키테르펜 화합물, 모노테르펜 탄화수소 및 산화 모노테르펜 화합물이다.이 중 세스키테르펜 탄수화물은 50%~60%, 산화된 세스키테르펜 화합물은 17% [8]를 차지한다.

디페닐헵탄 (Diphenylheptane)은 1,7이 치환된 페닐기와 헵탄 중추를 모체 구조로 하는 화합물의 총칭이다.선형디페닐헵탄과 순환디페닐헵탄의 두 종류의 화합물로 이루어져 있으며, 항산화 활성을 가지고 있다 [9, 14].

이외에도 생강에는 지질, 전분, 식이섬유, 색소, 단백질, 무기질 등 다양한 영양소도 들어있다.그 중 총 지질은 5.7%~14.5%, 총 가용성 당은 2.02%~5.345%, 5.23%~5.95% 섬유소, 7.98%~10.04% 조단백질, 5.78%~8.88% 전분, 총 함량 중 1.32%~15.5% 건조물 함량이다 [15].

생강은 다양한 효과를 가진 많은 화학 성분 때문에 식품, 제약 및 향기 산업에 널리 사용됩니다.생강의 약효와 건강 효능에 대한 추가 연구는 여전히 식품 과학 기술 분야에서 연구할 가치가 있는 주제입니다.

생강 추출물의 항균 효과 1.2

생강에 들어있는 휘발성 오일인 진저 에센셜 오일은 항진균 작용이 강하고, 진저롤 (gingerol)과 디페닐헵탄 (diphenylheptane)은 항균, 방부제, 항산화 효과가 강하다 [16-17].이들은 미생물의 세포벽과 세포막의 투과성을 변화시켜 세포내부의 유전물질을 파괴하고 세포내의 각종 효소의 활동을 방해함으로써 세균성 효과를 낸다.이들은 식품 표면의 유해 미생물을 효과적으로 죽일 수 있으며 [8], 이를 통해 햄, 소시지 등의 육류와 과일, 채소, 수산물 [13]의 변질을 막을 수 있다.이러한 효과는 생강과 그 추출물을 안전하고 독성이 없는 천연 방부제로 만듭니다.

생강 및 그 추출물의 항균효과는 잘 입증되어 있다 (Table 1). Curcumin은 강황에서 분리된 매우 중요한 천연성분으로 다양한 생물학적 활성을 가지고 있다.덩카이예 [18]와 천옌 [19]은 커큐민이 파골세포의 활동을 조절할 뿐만 아니라 장미곰팡이, 황색포도상구균, 대장균 등에 강한 억제 효과가 있다는 것을 발견했다.또한, 커큐민과 강황 휘발성 오일도 붉은 털 곰팡이에 강한 억제 효과가 있다.자오진 [14]은 생강 에센셜 오일, 커큐민과 그 혼합물의 항균 효과를 비교했다.그 결과 커큐민, 생강 에센셜 오일과 그 혼합물은 모두 일정한 항균 효과가 있는 것으로 나타났다.세 가지 항균 효과의 순서는 커큐민>커큐민과 생강 에센셜 오일의 혼합>생강 에센셜 오일.Curcumin은 Bacillus subtilis와 Saccharomyces cerevisiae에 억제 효과가 있다.생강 에센셜 오일은 주로 Staphylococcus aureus와 Bacillus subtilis에 세균성 효과가 있으며, 진저롤과 생강 에센셜 오일의 혼합은 Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae에 대한 억제 효과가 좋다.

식품 저장 및 보존에 생강 추출물 적용 2

식품공업에서 천연방부제의 개발은 줄곧 상당한 주목을 받아왔다.생물학적 보존 기술은 좋은 결과 외에도 저장 식품의 안전성도 어느 정도 향상시킬 수 있다 [26].생강의 항균 효과는 생물학적 보존 기술에 효과적으로 사용될 수 있다.많은 연구자들은 식품 저장 및 가공에 적용하기 위해 생강 추출물 또는 생강, 양파, 마늘 및 기타 추출물의 혼합물을 천연 방부제로 사용합니다.

2. 고기 보존에 생강 추출물 적용 1

고기는 인간의 주요 단백질 공급원입니다.신선한 고기는 물의 비율이 높고 영양분이 많아 상온에서 보관하기에 적합하지 않다.미생물, 빛, 열 등의 다양한 요인에 쉽게 영향을 받으며 [8] 상할 수 있다.냉장육은 안전하고 위생적이며 맛이 좋고 영양가가 높아 소비자들에게 인기가 높다.

육가공품의 유통기한 연장을 위하여 생강 및 그 추출물에 함유되어 있는 항균물질이 돼지고기, 양고기, 생선 등의 저장에 이용되어 육가공품 내 미생물 생장 및 효소 활성을 억제하여 육가공품의 품질을 보장하고 향상시키기까지 한다 (표 2). MAHMMOD[27] 등은 다양한 농도 (0, 3%, 6%)의 생강 추출물이 소고기의 물리화학적 특성에 미치는 영향을 연구하였다.-18°C에서 2주 동안 담근 후, 6% 생강추출물에 담근 소고기의 조리손실이 더 낮았으며, 3% 및 6% 생강추출물에 담근 소고기의 풍미가 더 좋은 것으로 나타났다.

예강사 등 (28)은 생강 추출물의 질량분율이 0.01%, 완충액의 pH 가 7, 전처리 온도가 30°C 일 때 일정 기간 동안 담가두는 것이 돼지고기에 가장 좋은 연화 효과를 얻을 수 있었다.나비나 (Naveena)와 멘디라트 (Mendirat) [29]는 소고기에 대한 생강 추출물의 연화 효과를 연구한 결과 생강 추출물이 소고기의 조리율을 현저히 향상시키고 제품의 맛과 질감을 유기적으로 개선할 수 있다는 사실을 발견했다.또한 생강 단백질 분해효소가 육류 연육에 사용될 때 단백질 분해 효소로 작용하여 육류를 부드럽고 입맛이 좋으며 육즙이 풍부할 뿐만 아니라 육류의 수율과 유통기한 [8]을 증가시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다 [14].따라서 생강을 이용한 천연방부제의 개발은 방부효과가 있을 뿐만 아니라 품질을 향상시키는 효과가 있으며 넓은 응용가능성을 가지고 있다.

2. 과일과 채소의 보존에 생강 추출물 적용 2

과일 · 채소 제품은 바삭하고 육즙이 풍부하지만 보관 과정에서 수분과 영양소의 손실, 미생물 감염 등의 이유로 보관 · 보존이 쉽지 않다.현재 생강추출물은 갓 자른 사과, 체리, 토마토 등의 저장 및 보존에 사용되고 있다 (표 3).

이gingerol그리고 생강추출물에 들어있는 각종 휘발성오일은 과일과 채소의 표면에 있는 각종 유해미생물을 효과적으로 죽일수 있다.Pu Xuemei [36]는 생강 추출물이 수확한 과일을 생강 추출물에 일정 기간 담근 후 과일의 postharvest 저장에서 미생물의 성장과 번식을 효과적으로 제거하고 억제할 수 있음을 발견했다.그러나 생강추출물의 농도가 0.4 g/mL를 초과하면 영양소의 유출을 유발하여 미생물의 성장에 비교적 도움이 되는 환경을 제공하고, 저장 후기에 과실의 항산화 능력이 급격히 감소하여 과실 보존에 불리하다.따라서 과일과 채소의 보존에 생강 추출물을 사용할 때는 사용에 적합한 농도를 조절하는 데 주의해야 한다.

갓 자른 과일이나 채소의 경우 갈색으로 변하면 외관과 품질에 영향을 줄 뿐만 아니라 맛이나 영양소도 파괴된다.자오동한 [37]은 진저롤 추출물과 물 추출물이 갓 자른 감자의 감각적 품질, 갈변성 및 항산화 활성에 미치는 영향을 연구하였다.갓 자른 감자는 진저롤 추출물과 물 추출물에 10분간 담갔다가 건져 건조시킨 후, 3일간 상온에서 보관하였다.진저롤 추출물을 처리한 감자절편이 감각적 품질이 우수하고 갈변억제가 더 현저한 것으로 나타났다.동시에 이를 바탕으로 진저롤 추출물 제조공정을 최적화하여 신선과일 및 채소의 저장 및 보존 중 갈변성 예방 및 조절에 생강을 적용할 수 있는 실험적 기반을 마련하였다.

이상의 연구결과를 통해 생강추출물은 과일과 채소의 보존효과를 다양한 정도로 향상시키고 유통기한을 연장시키는 것으로 나타나 생강추출물과 생강을 이용한 식품용 천연식물방부제를 다른 성분과 병용하여 개발하는 것이 가능하고 과학적으로 기반하고 있음을 알 수 있었다.

생강 추출물의 기타 응용 3

생강추출물은 여러가지 식품의 저장성을 보존하는 잠재적인 방부제로 사용될뿐만아니라 조미료, 색갈보호, 산화방지 등 기능도 갖고있으며 일부 식품의 품질을 효과적으로 개선하는데 리용할수 있다.EL-GHORAB[45] 등의 DPPH free radical 소거능을 측정한 결과 생강 메탄올 추출물의 항산화능이 생강 육산 추출물의 항산화능보다 높게 나타났다.또한 최근 연구에 따르면 생강즙에도 와인의 해명 및 응고 효과가 좋은 것으로 밝혀졌는데, 이는 생강 프로테아제, 진저롤, 쇼가올, 쇼가원 [8] 등의 생강의 응고 인자와 관련이 있으며, 생강 프로테아제가 주요 인자로 알려져 있다.레드 와인을 생강 프로테아제 (생강protease)로 처리하면 레드 와인의 명도가 향상될 뿐만 아니라 명도를 오랫동안 유지하고 색 강도와 색조 [7] 등의 다양한 지표를 안정화시킨다.

생강과 그 추출물은 또한 특정한 약리학적 효과가 있다.진저롤 (gingerols)과 쇼가올 (shogaols)은 활성산소 제거, 산화 방지, 항돌연변이, 항종양, 항암, 항바이러스 및 면역 조절 등의 기능을 가지고 있으며, 약리학적 효과를 발휘하는 생강의 주요 활성 성분이다 [29, 46-48].CHAKRABORTY [49]과 다른 6-gingerol 핵 DNA에 구속력 있는 한 영향을을 갖고 있 다는 것을 발견, DN한검증에서 변화를 유도 할 수 있고 downregulates의 overexpressi에NFk β, AKT와 심에서 Bcl2 유전자를 세포, 메커니즘을 드러내는 것에 따라서 6-gingerol은 세포 사멸 심 세포 내에을 유발 한다.LEE [50]는 6-gingerol이 알츠하이머&를 예방하고 치료할 수 있다는 것을 발견했다#39; 세포의 항산화 능력을 향상시킴으로써 s 병.

HSIANG 등 (51)은 생쥐에서 TNBS (trinitrobenzenesulfonic acid)로 유발된 대장염에 대한 생강구리의 효과를 연구하였다.또한 생강을 장기간 섭취하면 고혈압과 관상동맥 심장병을 예방, 치료하고 혈전증을 억제하며 특히 완치 전이나 완치 기간 중 뇌혈류량이 증가한 편두통 [29]에 생강은 상당한 완화 효과가 있다.Hanan's [52] 연구에 따르면 생강 추출물은 조혈계에 대한 방사선에 의한 손상에 보호 효과가 있으며 세포 사멸 세포의 수를 줄일 수 있으며, 이는 골수세포에 대한 방사선에 의한 손상에 일정한 회복 효과가 있을 수 있다.상기 연구에 의하면 생강과 생강추출물은 약리작용이 비교적 뚜렷하며 인체건강에 아주 큰 가치가 있다.

4 결론

천연방부제는 안전한 식품첨가물로서 효능이 높고 안전한 식품방부제의 개발과 응용은 오늘날 식품방부제계의 중요한 연구분야로 되였다.생강은 다양한 영양소와 생리활성 성분을 함유하고 있어 다양한 식품의 저장 및 가공에 활용할 수 있다.또 인체 건강에 일정한 영향을 미치고 개발과 활용에 높은 가치를 가지고 있다.

(1) 의 효과를 볼 수 있지만생강 추출식품 보존에 대해서는 수많은 연구에 의해 확인되어 왔는데, 생강 추출물에 가장 많은 항균 활성 성분이나 단량체는 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.식품 보존에 대한 생강 추출물의 항균 메커니즘은 분자 수준에서 연구되거나 설명되지 않았다.따라서 생강 추출물의 추출 및 분리 기술을 지속적으로 개선하여 생강에서 가장 항균활성성분을 더욱 분리 및 정제하고 그 함량을 확인하는 것은 향후 연구에 중요한 문제이다.이 문제를 명확히 하는것은 생강을 식품저장과 가공에 더 많이 응용하는데 아주 중요한 지도적의의가 있다.또한 현재 연구의 관점에서 볼 때 단순히 생강 추출물을 방부제로 사용하는 것만으로는 원하는 수준의 효과를 얻기 어렵다.생강추출물을 다른 천연방부제와 배합한 천연복합방부제의 연구, 개발은 생강추출물을 식품보존에 리용하는 주요한 방법이 되여야 한다.

(2) 생강 추출물에 함유되어 있는 활성성분의 활성산소 제거, 항산화 및 항돌연변이 작용 등 약리학적 효과도 효과적으로 이용, 개발되어야 한다.이러한 점에서 생강 추출물을 이용하여 기능성 식품 및 건강식품을 개발하는 방법 또한 향후 생강의 개발 및 이용에 관한 연구에서 주목해야 할 중요한 측면이다.

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-제880호 2.

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