[논문]흑 마늘 첨가에 따른 마늘 젖산 발효물의 물성 및 기능성평가

손세진; 이삼빈

doi:10.3746/jkfn.2010.39.6.864

흑 마늘 첨가에 따른 마늘 젖산 발효물의 물성 및 기능성평가
Effects of Black Garlic on the Rheological and Functional Properties of Garlic Fermented by Leuconostoc mesenteroides 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.39 no.6, 2010년, pp.864 - 871

손세진 (계명대학교 식품가공학과, 전통 미생물자원개발 및 산업화 연구센터) , 이삼빈 (계명대학교 식품가공학과, 전통 미생물자원개발 및 산업화 연구센터)

초록
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흰 마늘/흑 마늘 첨가에 따른 김치 젖산균을 이용한 발효물을 제조하여 품질 및 기능성 평가를 수행하였다. 고형분 함량은 17% 흰 마늘 습식분쇄물과 22.63% 흑 마늘 습식분쇄물이다. 마늘 혼합물에 Leuconostoc mesenteroides 균주를 이용하여 24시간 동안 젖산 발효시킨 발효물의 생균수와 점도는 흑 마늘의 첨가농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 흑 마늘을 10% 수준으로 첨가한 경우에 생균수는 $1.6\times10^{11}$ cfu/mL, 점도는 9.31 $Pa{\cdot}s^n$를 나타내었다. 마늘 발효물의 물과 70% EtOH 추출물의 polyphenol 함량은 각각 6.29 mg/mL, 5.99 mg/mL이며, DPPH 소거 활성은 $IC_{50}$ 값이 1.03 mg/mL, 1.07 mg/mL, ACE 저해 활성의 $IC_{50}$값은 68.54 mg/mL과 72.78 mg/mL이다. ACE 저해활성은 흑 마늘이 많이 첨가될수록 높게 나타났으며 그중에서 70% EtOH 추출보다 물 추출에서 높은 활성을 나타내는 것으로 나타났다. 마늘 발효물의 sucrose 전환율은 흑 마늘 첨가 농도가 낮을수록 급격하게 증가하면서 흑 마늘 20%, 10%, 0% 첨가에서 각각 20%, 65%, 85%를 보였다. 흑 마늘 10% 함유 발효물의 저장 중 점도는 완만하게 감소하였으며, 생균수는 냉장저장 1주 후 $1.6\times10^{11}$ cfu/mL에서 $6.5\times10^{10}$ cfu/mL로 감소하였으며, 냉동저장이 냉장저장보다 높은 생균수를 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

White and black garlic pastes were fermented by Leuconostoc mesenteroides and evaluated for its rheological and functional properties such as consistency, antioxidant and angiotensin converting enzyme inhibitory activity. The pH, acidity and solid content of black garlic paste were 4.60, 1.23%, 22.63%, respectively. The viable cell counts and consistency of fermented garlic was decreased by adding higher amounts of black garlic paste. Fermentation of white garlic (40%)/black garlic (10%) showed viable cell counts of $1.6\times10^{11}$, fluid consistency of 9.31 $Pa{\cdot}s^n$. Water and 70% ethanol extract from fermented garlic showed the polyphenol content of 6.29mg/mL and 5.99 mg/mL, respectively. Also, water extract indicated the DPPH radical scavenging effects and angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory activity with $IC_{50}$ 1.03 mg/mL and $IC_{50}$ 68.54 mg/mL, respectively. ACE inhibitory activity was increased with adding black garlic paste. Conversion of sucrose into dextran polymer in fermented garlic was drastically decreased by the addition of black garlic paste, indicating from 85% (0% black garlic) to 20% (20% black garlic) conversion yield. Garlic paste fermented with 10% black/40% white garlic showed the decrease in consistency and viable cell counts during both cold and freezing storages. In particular, consistency of fermented garlic was lower during freezing storage than cold storage, and the viable cell counts was drastically decreased after storage for 2 weeks.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 열처리된 냄새 없는 흰 마늘과 마늘을 숙성시켜 제조한 흑 마늘을 주원료로 사용하고, 이를 Leuconostoc mesenteroides 균주로 젖산 발효시켜 제조한 발효물의 품질, 물성 및 기능성을 평가하며, 냉장 및 냉동 저장 중에 마늘 발효물의 생균수 및 점도를 평가함으로써 가공식품 원료뿐 아니라 다양한 식품 소스로 활용이 가능한 기초 베이스를 개발하고자 연구를 수행하였다.

가설 설정

1)Mean values with different superscripts in the same column are significantly different (p<0.05).

제안 방법

0.1 M borate buffer(pH 8.3)에 녹인 기질 5 mM HHL(hippuryl-L-histidyl-L-leucine)용액 100 μL와 ACE 조효소액(0.2 unit/g) 100 μL 및 시료 50 μL를 혼합하였으며, 대조구는 시료 대신 증류수 50 μL를 첨가하여 37℃에서 30분간 반응시키고 1 N HCl 250 μL를 첨가하여 반응을 중지시켰다.
25℃ 항온배양기(BI-600M, Jeio tech.)에서 24시간 배양된 마늘 발효물(흑 마늘 10%/흰 마늘 40%)을 이용하여 4℃ 냉장 및 -20℃의 냉동고에 보관하면서 4주 동안 생균수 및 점도 변화를 측정하였으며, 실험구당 3회 반복 측정하여 그 평균값을 나타내었다.
ACE 저해활성 측정은 Cushman과 Cheung의 방법(24)을 응용하여 ACE 조효소액을 제조하여 수행하였다. 0.
Microwave로 4분 동안 처리한 흰 마늘과 흑 마늘을 각각 용기에 담은 다음 물을 첨가한 후(2.5～3배) 믹서로 강도 약으로 3분 동안 혼합하고, 습식분쇄기(HKPS, Hankook powder system, Seoul, Korea)를 이용하여 mesh 0.9, 0.6과 0.3 mm까지 각각의 단계에서 5분씩 습식분쇄 하는 공정을 실시하였다. 습식분쇄 한 마늘의 paste 농도는 흰 마늘이 17%, 흑 마늘은 22.
마늘 100 g을 4분 동안 microwave 처리한 후 열처리된 마늘을 스테인리스 망이 있는 내열성 플라스틱 밀폐 용기에 담고, 열풍건조기(DR-1102, Daeryun Science, Seoul, Korea)를 사용하여 90℃에서 12시간 동안 80℃에서 48시간 고온에서 숙성시켰다. 고온 발효과정에서 생성되는 가스를 제거하기 위하여 12시간 단위로 환기 및 수분공급을 실시하였다. 본 실험에서 사용한 흑 마늘의 수분함량은 약 30%다.
동적 점탄성(dynamic viscoelasticity) 측정은 변형력과 변형률 사이에 선형관계가 나타나는 구간을 결정하기 위하여 frequency sweep로부터 결정된 진동수(frequency, ω) 6.2832 rad/s에서 측정하여 탄성률(elastic modulus G')과 점성률(viscous modulus G")을 측정하였다.
마늘 100 g을 4분 동안 microwave 처리한 후 열처리된 마늘을 스테인리스 망이 있는 내열성 플라스틱 밀폐 용기에 담고, 열풍건조기(DR-1102, Daeryun Science, Seoul, Korea)를 사용하여 90℃에서 12시간 동안 80℃에서 48시간 고온에서 숙성시켰다. 고온 발효과정에서 생성되는 가스를 제거하기 위하여 12시간 단위로 환기 및 수분공급을 실시하였다.
마늘 100 g을 4분 동안 microwave(1,400 W/hr) 처리한 것을 믹서(Hanil, Seoul, Korea)로 강도 약으로 3분 동안 분쇄하고, 일신랩 진공 동결건조기(PVTFD 20R, Programmable Freeze Dryer Series, Ilshinbiobase, Yangju, Korea)를 이용하여 분말화하여 사용하였다.
마늘 발효물의 점도가 증가하는 것은 기질로 첨가된 sucrose에 절대적으로 의존하며, Leuconostoc 균주가 당을 이용하여 dextran이 생성에 기인한 것으로 사료되어 마늘 발효물의 점도와 당 전환율의 연관성을 평가하였다.
마늘 혼합물의 제조를 위한 흑 마늘과 흰 마늘의 혼합 비율은 50:0, 40:10, 30:20, 20:30, 10:40, 0:50과 같이 흑 마늘을 줄이면 흰 마늘이 많이 첨가되는 방식으로 총 50%를 맞추어 발효하였다.
Blank는 ACE 조효소액을 첨가하기 전에 먼저 1 N HCl 250 μL를 첨가하여 반응을 중지시킨 후 ACE를 첨가하였다. 반응용액에 1.5 mL의 ethyl acetate를 첨가하여 vortex로 강하게 15초간 교반한 후 혼합하여 3,000 rpm에서 5분간 원심분리한 후 상등액 1 mL을 105℃ 건조기에서 30분간 완전히 건조시킨 후 1 mL의 증류수를 첨가하여 효소에 의해 기질로부터 분리되어 추출된 hippuric acid를 228 nm에서 흡광도를 분광광도계로 측정하여 저해율을 계산하였다.
발효물의 점조도는 Rheometer System(HAAKE Rheo-Stress 1, Thermo Haake, Karlsruhe, Germany)에 cone plate device(Platte PP35 Ti, 3.5 cm diameter)를 장착하여 측정하였다. 시료 1.
5 cm diameter)를 장착하여 측정하였다. 시료 1.2 mL을 plate에 올려 구간 당 10초 동안의 평균값이 측정되어 얻은 값을 shear rate(1/sec)와 shear stress(Pa)로 나타내어 점조도가 높아짐에 따라 층밀림 변형력이 높아지는 효과를 측정하였다. 측정온도 20℃에서 전단속도(ř)는 1～100 sec^-1의 범위로 유동특성을 알아보았고, 점조도지수와 유동지수 값은 power law model(τ＝ar^b)로 측정하였다(20).
시료를 농도별로 희석한 sample 160 μL에 에탄올에 녹인 0.15 mM DPPH 용액 40 μL를 가하여 실온에서 빛에 접촉을 방지하기 위해 은박지를 이용해 빛을 차단하고 30분 반응시킨 후 spectrophotometer를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
저장성 test는 폴리페놀, 항산화, ACE 활성이 높으면서 당 전환과 점도가 높게 나타나는 흑 마늘 10%/흰 마늘 40% 혼합물을 최종 발효물로 선택하였다. 이 발효물을 냉장 및 냉동조건에서 저장기간에 따른 마늘 발효물의 점도를 분석한 결과, Fig.
전자공여능(electron donating ability, EDA)은 Blois(22)의 방법을 변형하여 측정하였다. 마늘 발효물의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼에 대한 소거활성은 Kwon 등의 방법(23)에 따라 측정하였다.
측정온도 20℃에서 전단속도(ř)는 1～100 sec-1의 범위로 유동특성을 알아보았고, 점조도지수와 유동지수 값은 power law model(τ＝arb)로 측정하였다(20).
표준곡선은 증류수로 gallic acid 0.1%(w/v)를 제조한 후 최종농도가 0, 20, 40, 60, 80, 100 μg/mL 용액이 되도록 조제하고 이를 일정량 취하여 위와 같은 방법으로 750 nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다.
흑 마늘과 흰 마늘 혼합 비율에 따라 젖산발효 12시간 이후 2시간 간격으로 24시간 동안 발효 시간에 따른 생균수 변화를 측정하였다. Fig.
흑 마늘과 흰 마늘의 혼합 비율에 따라 마늘 발효물의 점조도 차이를 확인하기 위하여 각각 발효물의 점탄성을 측정하였다.
흑 마늘의 첨가에 따른 젖산 발효를 평가하기 위해서 열처리에 의해서 마늘 특유의 냄새가 없으면서 젖산발효가 잘 일어나는 흰 마늘과 흑 마늘을 혼합하여 발효를 수행하였다. 일반적으로 생마늘의 경우 13가지, 구운 마늘의 경우 11가지의 휘발성 유기화합물이 존재하며, 대부분이 sulfide다.
흰 마늘/흑 마늘 첨가에 따른 김치 젖산균을 이용한 발효물을 제조하여 품질 및 기능성 평가를 수행하였다. 고형분 함량은 17% 흰 마늘 습식분쇄물과 22.
흰 마늘/흑 마늘 혼합물의 젖산 발효물에 존재하는 페놀화합물의 농도를 측정하기 위해서 물과 70% EtOH 추출물을 얻어 분석하였다. 식물성 식품 속에 함유되어 있는 많은 생리활성 물질 중 페놀화합물은 많이 함유되어 있으며, 또한 높은 항산화 활성을 가지는 것으로 알려져 있다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 마늘은 의성에서 2009년 생산되었으며, 흑 마늘은 의성에서 구입한 마늘을 건조, 숙성 과정을 거쳐 제조하여 사용하였다. HPLC 분석에 사용된 시약들은 HPLC 급 시약을 구입하여 사용하였다. 실험에 사용된 당은 식품용 정백당으로 백설탕을 (주)CJ(Incheon, Korea)에서 구입하여 사용하였다.
당근 생즙에서 분리한 Leuconostoc mesenteroides 균주를 실험에 사용하였고(19), 이 균주를 Difco^TM Lactobacilli MRS(Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, USA) agar 배지에 도말하여 25℃ 항온배양기(BI-600M, Jeio tech Co., Ltd, Deajeon, Korea)에서 24시간 배양한 후 배양된 균주의 단일 colony를 취하여 기본배지(sucrose 2%, yeast extract 0.5%, tryptone 0.25%, K₂HPO₄ 0.25%)에 접종하여 25℃에서 24시간 정치배양 한 후 starter로 사용하였다.
본 실험에 사용한 마늘은 의성에서 2009년 생산되었으며, 흑 마늘은 의성에서 구입한 마늘을 건조, 숙성 과정을 거쳐 제조하여 사용하였다. HPLC 분석에 사용된 시약들은 HPLC 급 시약을 구입하여 사용하였다.
HPLC 분석에 사용된 시약들은 HPLC 급 시약을 구입하여 사용하였다. 실험에 사용된 당은 식품용 정백당으로 백설탕을 (주)CJ(Incheon, Korea)에서 구입하여 사용하였다.

데이터처리

각 시료군에 대한 유의차 검정은 분산분석을 한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple test에 따라 분석하였다.
각 실험은 3회 이상 반복실험을 통하여 결과를 얻어 SPSS 12.0을 사용하여 통계처리 하였으며, 각각의 시료에 대해 평균±표준편차로 나타내었다.

이론/모형

전자공여능(electron donating ability, EDA)은 Blois(22)의 방법을 변형하여 측정하였다. 마늘 발효물의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼에 대한 소거활성은 Kwon 등의 방법(23)에 따라 측정하였다. 시료를 농도별로 희석한 sample 160 μL에 에탄올에 녹인 0.
폴리페놀 함량은 AOAC법에 의하여 측정하였다(21). 물과 70% EtOH 추출물을 농도별로 희석한 용액 1 mL을 취하여 2%(w/v) Na₂CO₃용액 1 mL을 가하여 3분간 방치한 후, 50% Folin-Ciocalteu 시약 0.

성능/효과

하지만 마늘이 구워지면 이들 성분의 90% 이상 제거됨을 확인할 수 있으며 관능적으로도 마늘 냄새가 저감됨을 느낄 수 있었다(25). 17%의 고형분을 함유하는 흰 마늘 습식분쇄물은 pH 6.88, acidity 0.22%였으며, 22.63% 고형분을 함유하는 흑 마늘 습식분쇄물은 pH 4.60, acidity 1.23%였다.
78 mg/mL이다. ACE 저해활성은 흑 마늘이 많이 첨가될수록 높게 나타났으며 그중에서 70% EtOH 추출보다 물 추출에서 높은 활성을 나타내는 것으로 나타났다. 마늘 발효물의 sucrose 전환율은 흑 마늘 첨가 농도가 낮을수록 급격하게 증가하면서 흑 마늘 20%, 10%, 0% 첨가에서 각각 20%, 65%, 85%를 보였다.
Fig. 2에서 보는 바와 같이 흰 마늘 함량이 증가할수록 2.6 × 107 cfu/mL에서 발효 12시간 후 약 5 × 1010 cfu/mL까지 증가하였으며, 흑 마늘 첨가 함량이 많을수록 2.6 × 107 cfu/mL에서 발효 12시간 후 약 3 × 108 cfu/mL로 흰 마늘 함량이 많이 첨가된 발효물에 비해 생균수는 낮은 것으로 나타났다.
Fig. 3에서 보는 바와 같이 흑 마늘 50% 발효물의 점조도는 0.2～0.3 Pa·sn, 흑 마늘 10%/흰 마늘 40% 혼합물의 발효물은 9.3～9.5 Pa·sn, 흰 마늘 50% 발효물은 12～12.5 Pa·sn로 흑 마늘 함량이 적을수록 점조도가 증가하였고, 당 전환율 역시 흑 마늘 50% 발효물에서는 dextran 생성이 낮아 액체 상태의 발효물을 나타내며 당 전환율 역시 1～2.5%로 대부분이 전환되지 않았음을 알 수 있었다.
식품소재의 전자공여능은 활성 라디칼에 전자를 공여하여 인체의 노화 억제 작용과 식품중의 지방질 산화를 억제시키는 척도로 사용되어지며, 항산화 물질의 항산화능 측정 시 주로 사용되어지는 방법이다(27). Table 2에서와 같이 추출 용매에 따른 폴리페놀 함량에서 물 추출물에서는 흑 마늘이 많이 첨가된 발효물일수록 2.52～6.29 mg/mL로 폴리페놀 함량이 증가함을 볼 수 있었고, 70% EtOH 추출보다는 물 추출한 발효물에서 폴리페놀 함량이 더 높은 함량이 나타났다. 이는 흑 마늘이 장시간 열처리 과정을 거치면서 일부 마늘 내 화합물의 구조적 전환 및 성분의 용출이 용이해지고 수분의 감소에 따른 상대적인 성분의 농축이 이루어졌기 때문으로 보고하였다(28).
6 × 10⁷ cfu/mL에서 발효 12시간 후 약 3 × 10⁸ cfu/mL로 흰 마늘 함량이 많이 첨가된 발효물에 비해 생균수는 낮은 것으로 나타났다. Thiosulfinates 화합물의 주요성분인 allicin은 마늘이 갖는 항균작용, 세포대사 억제 등의 많은 중요한 생화학적 활성을 갖는 가장 잘 알려진 황화합물(26)이지만, 열처리되어 alliinase 효소가 불활성화 된 흰 마늘의 경우에는 항균작용이 없는 것으로 나타났다. 그러나 흑 마늘에는 alliin의 고온 숙성과정에서 생성되는 다양한 유황화합물의 항균작용에 기여하는 것으로 사료되며, 흑 마늘이 많이 첨가될수록 항균작용이 커지게 되어 마늘 발효물의 생균수가 감소하는 경향을 나타냈다고 추측된다.
각 추출물의 ACE 저해활성을 IC₅₀ value로 나타낸 결과(Table 4), 전반적으로 70% EtOH 추출물보다 물 추출물의 ACE 저해활성이 강한 것으로 나타났으며, 물 추출물의 경우 흑 마늘만 첨가된 시료의 저해활성이 68.54 mg/mL, 흰 마늘만 첨가된 시료의 활성이 177.07 mg/mL로 나타나 흑 마늘에서 ACE 저해물질의 활성이 높은 것으로 나타났다.
52 Pa·sⁿ로 호상형태의 물성을 가지고 있었으며, 저장 시간이 길어질수록 저장 온도에 관계없이 점도가 낮아지는 경향을 나타냈다. 그러나 냉장 저장한 마늘 발효물이 냉동 저장한 마늘 발효물에 비해 더 완만하게 점조도가 감소하는 경향을 보였다. 냉장저장 4℃의 경우 9.
그러나 흰 마늘이 20% 이상으로 첨가되면서 산도와 생균수는 모두 증가되었으며, 흰 마늘만 발효시킨 발효물은 산도 0.92% 및 생균수 3.6×1011 cfu/mL로 가장 높은 값을 보였다(Table 1).
따라서 흑 마늘 함량이 적은 발효물일수록 커드형의 호상 발효에 적합함을 알 수 있었다. 이는 흑 마늘만으로 발효할 경우 당 전환이 잘 이루어 지지 않는다는 단점을 흰 마늘을 첨가하여 sucrose 전환율을 증가시키는 것과 동시에 점조도를 높이면서 단점을 보완한 것이라고 생각된다.
ACE 저해활성은 흑 마늘이 많이 첨가될수록 높게 나타났으며 그중에서 70% EtOH 추출보다 물 추출에서 높은 활성을 나타내는 것으로 나타났다. 마늘 발효물의 sucrose 전환율은 흑 마늘 첨가 농도가 낮을수록 급격하게 증가하면서 흑 마늘 20%, 10%, 0% 첨가에서 각각 20%, 65%, 85%를 보였다. 흑 마늘 10% 함유 발효물의 저장 중 점도는 완만하게 감소하였으며, 생균수는 냉장저장 1주 후 1.
마늘 발효물의 저장기간 중에 생균수를 1주일 간격으로 측정하였으며, Fig. 4에서 나타내는 것처럼 젖산균의 생균수는 냉동 저장한 발효물에서 냉장 저장한 발효물에 비해 더 완만하게 감소하는 경향을 나타내었으며, 저장 2주 후부터는 생균수가 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 특히 냉장저장의 경우에는 발효물은 저장이 시작되면서부터 생균수가 감소하기 시작하였으며, 저장 1주 후부터는 1.
마늘 혼합물에 Leuconostoc mesenteroides 균주를 이용하여 24시간 동안 젖산 발효시킨 발효물의 생균수와 점도는 흑 마늘의 첨가농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 흑 마늘을 10% 수준으로 첨가한 경우에 생균수는 1.6×1011 cfu/mL, 점도는 9.31 Pa·sn를 나타내었다.
흑 마늘 50% 발효물은 발효 후 액체와 같은 물성을 가지면서 점도가 매우 낮았다. 반면에 흑 마늘 10%/흰 마늘 40% 혼합물의 발효물에서 커드형 요구르트와 유사한 물성을 가진 마늘 발효물을 얻을 수 있었다. Fig.
흑 마늘이 많이 첨가된 발효물에서 항산화성이 높은 이유는 maillard 반응생성물 중 저분자의 reductan류는 항산화 활성이 없고, 최종 생성물인 melanoidin 물질이 항산화 활성을 갖는데 melanoidin은 탈색을 시켜도 항산화 활성을 가진다는 보고가 있다(29). 본 실험 결과 마늘이 숙성과정에서 형성되는 총 폴리페놀 함량 및 비효소적 반응에 의한 갈변물질 등에 기인한 효과로 추측된다.
이 발효물을 냉장 및 냉동조건에서 저장기간에 따른 마늘 발효물의 점도를 분석한 결과, Fig. 4에서와 같이 발효 직후 마늘 발효물의 점도는 9.52 Pa·sn로 호상형태의 물성을 가지고 있었으며, 저장 시간이 길어질수록 저장 온도에 관계없이 점도가 낮아지는 경향을 나타냈다.
전자공여능 측정 결과 폴리페놀과 동일하게 Table 3과 같이 물 추출한 시료가 70% EtOH 추출한 시료보다 IC₅₀값이 더 높게 나타났으며, 물 추출에서는 1.03～1.86 mg/mL로 큰 차이가 없었지만 70% EtOH 추출한 시료에서 IC₅₀ 값이 1.07～4.93 mg/mL로 흑 마늘 첨가가 적어질수록 큰 차이를 나타냈다.
점성률(viscous modulus G")에 대한 결과는 흑 마늘 10%/흰 마늘 40% 혼합물의 발효물과 흑 마늘 50% 발효물에서 각각 54 G", 3 G" 값을 나타냈다.
특히 흰 마늘 함량이 높을수록 발효가 더 활성하게 진행되는 것을 알 수 있었다.
흑 마늘 10% 함유 발효물의 저장 중 점도는 완만하게 감소하였으며, 생균수는 냉장저장 1주 후 1.6×1011 cfu/mL에서 6.5×1010 cfu/mL로 감소하였으며, 냉동저장이 냉장저장보다 높은 생균수를 나타내었다.
흑 마늘 10%/흰 마늘 40% 혼합물의 발효물에서는 흰 마늘 50% 발효물과 유사한 생균수 양상을 보이면서, 발효 12시간까지 5 × 1010 cfu/mL, 7.6 × 1010 cfu/mL로 가장 급격하게 생균수가 증가하였고, 12시간 이후로는 완만하게 조금씩 증가하는 경향을 보였다.
흑 마늘 첨가량에 따른 발효물의 탄성률(elastic modulus G')을 측정해 본 결과 흑 마늘이 가장 적게 첨가된 흑 마늘 10%/흰 마늘 40% 혼합물의 발효물은 140 G', 흑 마늘이 가장 많이 함유된 흑 마늘 50% 발효물에서는 5 G'로 두 발효물은 상반된 탄성 값을 나타내었으며, 흑 마늘이 많이 첨가된 발효물에서는 확연한 차이를 볼 수 없었고 유사한 값을 나타냈다(Fig. 1).
흑 마늘과 흰 마늘의 혼합물에서 흰 마늘이 20% 수준으로 첨가된 경우에 산도 0.68% 및 생균수 2.1×1010 cfu/mL로 발효가 진행되는 것을 알 수 있었다.
1×10¹⁰ cfu/mL로 발효가 진행되는 것을 알 수 있었다. 흑 마늘에 흰 마늘 10% 이하로 첨가되는 경우에 생균수는 감소되면서 발효가 진행되는 것으로 판단되나, 산생성에서 감소하는 경향을 보이면서 일반적인 젖산발효와 다른 양상을 보였다. 이는 마늘에 산성을 나타내는 유기산이 휘발성 성분으로 일부 구성되어 발효 초기에 소실되는 것으로 사료된다.

후속연구

따라서 흰 마늘과 흑 마늘 혼합물을 김치 젖산균을 이용하여 젖산 발효시킨 발효물의 냉장 및 냉동 저장은 2주까지 높은 생균수와 점도를 유지할 수 있으며, 특히 냉동저장의 경우에는 발효물 점도의 감소를 최소화 및 적정산도 등이 유지되면서 발효물의 기호성을 유지시키면서 2주 이상 저장이 가능하며, 앞으로 다양한 동결보호제의 첨가를 통해서 기호성과 생균수를 개선시키는 것이 가능할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	마늘의 유용성분은 무엇인가?	)은 전통적으로 동양 요리를 비롯한 그 밖의 여러 가지 요리에서 양념으로 사용되어 오고 있는 향신료로서 다양한 생리활성 및 약리적인 기능이 잘 알려지고 있다(1). 마늘의 유용성분으로 다양한 유황화합물이 존재하며, 특히 마늘에는 alliin이 있어서 이것이 마늘 조직의 손상에 따른 allinase라는 효소의 작용에 의해 allicin으로 변하여 마늘의 독특한 풍미와 맛, 유익한 작용이 일어나게 된다(2).
	마늘 가공품에서의 갈변은 무엇에 의해 크게 좌우되는가?	마늘 가공품에서의 갈변은 캬라멜 반응, 마이얄 반응 등의 비효소적 갈변과 polyphenoloxidase(PPO)에 의한 효소적 갈변 등으로 분류되는데, 마늘 가공 시 높은 온도에서는 아미노산의 peptide, 단백질의 α-amino group과 당과의 반응에 의한 비효소적 갈변 반응이 주로 일어난다(5). 이러한 마늘의 갈변은 온도, 수분함량 및 환원당에 의해 크게 좌우되므로(6) 마늘 가공 중 갈변 억제를 위한 다양한 연구들이 진행되어 왔다(7,8). 갈변반응 생성물에 대한 긍정적인 연구로는 다양한 생리활성을 갖는다는 것이다.
	마늘이란?	마늘(Allium sativum L.)은 전통적으로 동양 요리를 비롯한 그 밖의 여러 가지 요리에서 양념으로 사용되어 오고 있는 향신료로서 다양한 생리활성 및 약리적인 기능이 잘 알려지고 있다(1). 마늘의 유용성분으로 다양한 유황화합물이 존재하며, 특히 마늘에는 alliin이 있어서 이것이 마늘 조직의 손상에 따른 allinase라는 효소의 작용에 의해 allicin으로 변하여 마늘의 독특한 풍미와 맛, 유익한 작용이 일어나게 된다(2).

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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