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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 분말마늘의 품질을 최적화하고 건강기능성을 향상시킬 수 있는 효율적인 제조방안을 모색하기 위해 다양한 전처리 방법 및 건조방법으로 분말마늘을 제조하여 품질특성 및 생리활성능을 구명함으로써 바람직한 마늘 중간소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
가설 설정
- 2)L: lightness, a: redness, b: yellowness.
제안 방법
- 본 실험에 사용된 균주는 식중독균 5종을 선정하여 KCTC 로부터 Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus 균주를 분양받아 사용하였다. 5종의 균을 생육배지 Trypticase soy broth(TSB)에 각각 접종하고 37℃에서 24시간 배양한 후 균의 생육정도를 spectrophotometer를 사용해 660 nm에서 흡광도를 측정하여 일정한 농도로 희석하여 항균성 실험에 사용하였다. 분말마늘의 항균성 측정은 Kim 등(20)의 방법에 준하여 paper disc 법으로 측정하였다.
- MHA 배지(Mueller Hinton agar)에 미리 배양한 균주 배양액 100 μL를 도말하고, 시료액 40 μL를 함유한 직경 5 mm의 paper disc(Toyo Roshi Co., Tokyo, Japan)를 균주가 도말된 plate 표면에 올려놓은 후 37℃ incubator에서 24시간 배양하여 disc 주위에 생성된 생육저해환(clear zone)의 직경(mm)을 측정하여 항균활성을 검사하였다.
- 4 M Na2CO3 5 mL와 1 N Folin reagent 1 mL를 차례로 첨가하고 실온에서 30분간 반응시킨 후 660 nm에서 흡광도를 측정하였다. Tyrosine 표준곡선을 이용하여 여과액 중의 분해 용출된 tyrosine 양을 정량하였다.
- 마늘의 자숙처리는 껍질을 벗긴 마늘을 끓는 물에 넣고 8분간 계속해서 가열하였고, 굽는 처리는 160℃로 예열한 오븐에서 20분 동안 구웠으며, 증자처리는 스텐찜통을 이용하여 김이 오른 찜통에 8분 동안 증자하였다. 각각의 전 처리된 마늘은 열풍건조 또는 동결건조 하여 분말마늘을 조제하였는데, 열풍건조의 경우 각각의 전 처리된 마늘시료를 실험용 열풍건조기(HB-502LP, Scientific Co., Bucheon, Korea)를 사용하여 55℃에서 48시간 건조하였고, 동결건조의 경우는 -70℃로 동결한 후 동결건조기(Bondiro LP20R, Ilshinbiobase, Dongducheon, Korea)를 사용하여 건조하였다. 무처리구(control)의 경우는 상처가 나지 않게 껍질을 벗긴 마늘을 그대로 건조시켜야 하지만, 무질소 고형물의 함량이 지나치게 많아 마늘인편을 그대로 건조시킬 경우 완전한 건조가 불가능하므로 반으로 절단한 후 열풍건조 또는 동결건조 시켰다.
- 분말마늘의 수분함량은 상압 가열 건조법으로 분석하였고 각 시료를 5회 반복 측정하여 평균값을 %로 나타내었다. 또 분말마늘의 수분활성도는 수분활성측정기(AWC 200, Novasina, Lachensz, Switzerland)를 이용하여 측정용 cell에 2/3 정도 담아 5회 반복 측정한 평균값을 표기하였다.
- 마늘분말의 총 폴리페놀 함량은 AOAC의 Folin-Denis 방법(31)을 일부 변형하여 비색 정량하였다. 분말마늘을 50% 에탄올로 추출하여 분석용 시료로 사용하였고, 이렇게 제조한 분말마늘 추출시료 1 mL에 2% Na2CO3용액 2 mL를 가하여 실온에서 3분간 방치한 후, 1 N Folin reagent 1 mL를 가하고 잘 혼합하여 실온에서 30분간 정치한 다음 750 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 마늘을 무처리(control), 자숙(boiling), 굽기(baking), 증자(steaming)의 처리방법과 열풍건조 및 동결건조의 방법으로 분말마늘을 제조하여 품질특성과 생리활성을 비교조사 하였다. 열처리 후 열풍건조한 분말마늘은 동결건조분말마늘보다 수분함량이 높았고, 수분활성도 역시 같은 경향을 보였다.
- 무처리구(control)의 경우는 상처가 나지 않게 껍질을 벗긴 마늘을 그대로 건조시켜야 하지만, 무질소 고형물의 함량이 지나치게 많아 마늘인편을 그대로 건조시킬 경우 완전한 건조가 불가능하므로 반으로 절단한 후 열풍건조 또는 동결건조 시켰다. 모든 시료는 건조 후 믹서(HMF- 1000, Hanil, Seoul, Korea)를 이용하여 분쇄한 다음 -20℃ 이하의 냉동고에 보관하면서 품질과 생리활성능 분석을 위한 실험에 사용하였다.
- 분말마늘의 색도(CIE value)는 색차계(color-eye 3100, Macbeth, New Winsor, NY, USA)를 이용하여 명도(lightness)를 나타내는 L* 값, 적색도(redness)를 나타내는 a* 값과 황색도(yellowness)를 나타내는 b* 값을 측정하였다. 모든 시료는 반복적으로 5회 측정하여 평균값을 표시하였고, 이때의 표준색은 L* 값은 +95.
- 분말마늘의 제품수율은 박피한 생마늘 무게에 대한 전처리 방법 및 건조방법별 제조된 분말마늘의 무게백분율로 각각 계산하였다. 분말마늘의 수분함량은 상압 가열 건조법으로 분석하였고 각 시료를 5회 반복 측정하여 평균값을 %로 나타내었다.
- 분말마늘의 혈전용해능은 Fayek과 El-Sayed(32)의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, fibrin을 0.
- 4 mL를 차례로 가하여 잘 혼합한다음 실온에서 15분간 방치시킨 후 분광광도계로 520 nm에서 흡광도를 측정하여 잔존하는 아질산량을 측정하였다. 아질산염 소거작용은 시료의 첨가 전후에 잔존하는 아질산염을 각각 측정하여 그 소거율을 산출한 후 백분율(%)로 나타내었다.
- 아질산염소거작용은 Shin 등(8)과 Kato 등(30)의 방법을 응용하여 측정하였다. 즉, 50% 에탄올로 추출한 분말마늘 시료액 1 mL에 1 mM NaNO2 용액 1 mL를 가하고, 0.
- 0) 8 mL를 넣어 반응용액의 총 부피를 10 mL로 하였다. 이 용액을 37℃에서 1시간 반응시킨 후 각 반응액을 1 mL 취하여 2% acetic acid 5 mL와 Griess 시약(30% 초산으로 조제한 1% sulfanilic acid : 1% naphthylamine＝1:1 혼합용액) 0.4 mL를 차례로 가하여 잘 혼합한다음 실온에서 15분간 방치시킨 후 분광광도계로 520 nm에서 흡광도를 측정하여 잔존하는 아질산량을 측정하였다. 아질산염 소거작용은 시료의 첨가 전후에 잔존하는 아질산염을 각각 측정하여 그 소거율을 산출한 후 백분율(%)로 나타내었다.
- 전리조건 및 건조방법에 따른 분말마늘을 제조하기 위한 마늘의 전처리공정은 열처리를 하지 않은 무처리(control)와 열처리를 한 자숙(boiling), 굽기(baking), 그리고 증자(steaming)의 네 가지 처리로 시행하였다. 마늘의 자숙처리는 껍질을 벗긴 마늘을 끓는 물에 넣고 8분간 계속해서 가열하였고, 굽는 처리는 160℃로 예열한 오븐에서 20분 동안 구웠으며, 증자처리는 스텐찜통을 이용하여 김이 오른 찜통에 8분 동안 증자하였다.
- 전자공여 작용은 Blois(29)의 방법을 변형하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)에 대한 전자공여 효과로그 활성을 측정하였다. 즉, 분말마늘을 100 mg/mL 에탄올 용액으로 제조하여 진탕하면서 추출한 후 여과액을 예비실험에 의해 적정 농도로 희석하여 분석용 시료로 사용하였다.
- 13 mM DPPH 에탄올 용액 2 mL를 가하여 혼합하고, 암소에서 30분간 방치하여 반응시킨 다음 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여 효과는 시료첨가구와 시료를 처리하지 않은 대조구의 흡광도를 비교하여 수소전자공여능(electron donating ability)을 계산하여 백분율로 나타내었다.
- 전처리방법 및 건조방법을 달리하여 제조한 분말마늘의 항균활성을 평가하기 위하여 5가지 식중독 균을 선정하여 paper disc 법에 의한 항균활성을 검색하였다. 자숙, 굽기, 증자 등의 가열처리 후 분말마늘을 제조한 경우 모든 열처리구에서 식중독균에 대한 항균활성을 나타내지 않았다(data not shown).
- 분말마늘을 50% 에탄올로 추출하여 분석용 시료로 사용하였고, 이렇게 제조한 분말마늘 추출시료 1 mL에 2% Na2CO3용액 2 mL를 가하여 실온에서 3분간 방치한 후, 1 N Folin reagent 1 mL를 가하고 잘 혼합하여 실온에서 30분간 정치한 다음 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 catechine을 표준물질로 하여 시료와 동일한 방법으로 시험하고 얻은 표준검량곡선으로부터 환산하였고 희석배수를 고려하여 정량하였다.
대상 데이터
- 값을 측정하였다. 모든 시료는 반복적으로 5회 측정하여 평균값을 표시하였고, 이때의 표준색은 L* 값은 +95.03, a* 값은 -0.69, b* 값은 +1.50인 백색 표준판을 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 균주는 식중독균 5종을 선정하여 KCTC 로부터 Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus 균주를 분양받아 사용하였다. 5종의 균을 생육배지 Trypticase soy broth(TSB)에 각각 접종하고 37℃에서 24시간 배양한 후 균의 생육정도를 spectrophotometer를 사용해 660 nm에서 흡광도를 측정하여 일정한 농도로 희석하여 항균성 실험에 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 마늘은 한지계 마늘의 주산지인 단양에서 실험 당해 연도 수확된 마늘을 산지에서 구입하여 사용하였다. 분말마늘 제조를 위해 마늘 인편의 중량이 6 g(±0.
- 분말마늘 제조를 위해 마늘 인편의 중량이 6 g(±0.5)의 외관이 건전한 것을 선별하고 수작업으로 상처가 나지 않게 껍질을 제거하였다.
- 마늘분말의 총 폴리페놀 함량은 AOAC의 Folin-Denis 방법(31)을 일부 변형하여 비색 정량하였다. 분말마늘을 50% 에탄올로 추출하여 분석용 시료로 사용하였고, 이렇게 제조한 분말마늘 추출시료 1 mL에 2% Na2CO3용액 2 mL를 가하여 실온에서 3분간 방치한 후, 1 N Folin reagent 1 mL를 가하고 잘 혼합하여 실온에서 30분간 정치한 다음 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 catechine을 표준물질로 하여 시료와 동일한 방법으로 시험하고 얻은 표준검량곡선으로부터 환산하였고 희석배수를 고려하여 정량하였다.
데이터처리
- 2)Values within a column with different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 3)Values within a column with different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 모든 자료의 통계분석은 SAS package를 이용하여 각 처리군의 평균치와 표준편차를 구하였고, 각 처리군은 Duncan’s multiple range test에 따라 p<0.05 수준에서 통계적 유의성을 검정하였다.
- 분말마늘의 제품수율은 박피한 생마늘 무게에 대한 전처리 방법 및 건조방법별 제조된 분말마늘의 무게백분율로 각각 계산하였다. 분말마늘의 수분함량은 상압 가열 건조법으로 분석하였고 각 시료를 5회 반복 측정하여 평균값을 %로 나타내었다. 또 분말마늘의 수분활성도는 수분활성측정기(AWC 200, Novasina, Lachensz, Switzerland)를 이용하여 측정용 cell에 2/3 정도 담아 5회 반복 측정한 평균값을 표기하였다.
이론/모형
- 5종의 균을 생육배지 Trypticase soy broth(TSB)에 각각 접종하고 37℃에서 24시간 배양한 후 균의 생육정도를 spectrophotometer를 사용해 660 nm에서 흡광도를 측정하여 일정한 농도로 희석하여 항균성 실험에 사용하였다. 분말마늘의 항균성 측정은 Kim 등(20)의 방법에 준하여 paper disc 법으로 측정하였다. MHA 배지(Mueller Hinton agar)에 미리 배양한 균주 배양액 100 μL를 도말하고, 시료액 40 μL를 함유한 직경 5 mm의 paper disc(Toyo Roshi Co.
성능/효과
- 가열처리 없이 제조된 분말마늘의 Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium 및 Staphylococcus aureus에 대한 항균활성을 검색한 결과는 Table 7과 같다. Paper disc 법에 의한 생육저해환을 측정한 결과 모든 검정균주에 대하여 동결건조분말마늘의 생육저해환이 17.8～23.9 mm로 열풍건조 분말마늘의 생육저해환인 13.6～18.8 mm보다 높은 항균활성을 나타내었다. 마늘의 미생물 증식에 대한 저해 또는 사멸 작용은 마늘 중 allicin 및 thiosulfinate가 미생물 대사와 관련된 단백질의 SH기와 반응하여 단백질 활성을 저해시키기 때문으로 보고되고 있다(40).
- 가열처리 없이 동결건조로 제조된 분말마늘의 총 폴리페놀 함량이 111.4 μg으로 가장 높게 나타났다.
- 일반적으로 마늘을 열처리하지 않고 건조한 경우는 열처리 후 건조한 경우보다 우수한 생리활성을 나타냈다. 그러나 본 연구 결과 가열처리를 하고 열풍건조한 분말마늘의 경우는 열처리를 하지 않고 동결건조를 한 경우보다 우수한 혈전용해능을 나타내는 것으로 조사되었다. 마늘의 강한 향미는 열처리를 통해 완화되지만 열처리로 인한 생리활성의 감소가 고려되어졌으나, 자숙, 굽기, 증자 등의 가열처리 후 열풍건조 하여 분말마늘을 제조하는 것은 마늘의 기호성과 혈전용해능을 향상시킬 수 있는 바람직한 방법이라 사료된다.
- Jeong 등(35)의 연구에서도 130℃에서 2시간 동안 열처리한 마늘의 전자공여능이 비열처리 마늘에 비하여 높게 나타났다. 높은 온도에서 열처리 시 탄수화물과 질소화합물이 Maillard 반응과 같은 갈변반응을 일으키고 이 중간생성물이 전자공여효과를 보인 것으로 판단되며(36) 본 연구의 경우 특히 마늘을 굽는 전처리방법은 160℃에서 20분 동안 가열하여 자숙, 증자보다 더 많은 갈변 물질을 형성함으로써 전자공여활성이 높은 결과를 보인 것을 사료된다.
- 동결건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우 굽는 전처리 과정이 54.4 μg으로 자숙 47.3 μg 및 증자처리 48.5 μg 후 동결건조한 경우보다 총 폴리페놀 함량이 유의적으로 높게 측정되었다.
- 열풍건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우는 가열처리 없이 분말마늘을 제조하였을 때 아질산염 소거작용이 유의적으로 낮게 나타났고, 가열처리를 시행한 경우 아질산염 소거작용이 우수하였으며, 굽기, 증자, 자숙의 전처리에 의한 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 동결건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우는 가열처리 없이 분말마늘을 제조하였을 때 아질산염 소거작용이 유의적으로 높게 나타났고, 열풍건조 분말마늘의 경우와 마찬가지로 굽기, 증자, 자숙의 전처리에 의한 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 한편, 가열처리를 하지 않은 경우 동결건조로 제조된 분말마늘의 아질산염 소거작용이 59.
- 열풍건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우 굽기, 증자, 자숙의 전처리에 의한 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 동결건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우도 가열처리 없이 분말마늘을 제조하였을 때 73 unit로 측정되어 혈전용해 활성이유의적으로 높았고 가열전처리를 시행한 경우는 굽거나 증자한 경우가 54.5 unit로 자숙처리 후 동결건조한 경우인 51.1 unit보다 혈전용해 활성이 유의적으로 높게 측정되었다. 한편, 가열처리를 하지 않거나 자숙, 굽기, 증자 등의 가열처리를 실시한 모든 처리구에서 열풍건조로 제조된 분말마늘의 혈전용해 활성이 91.
- 항산화활성은 가열처리했을 경우 비타민 C와 같이 열에 약한 항산화물질이 파괴됨으로써 일반적으로 그 효능이 감소된다. 본 연구의 결과도 가열처리된 분말마늘의 항산화성이 더 낮은 것으로 나타났다. 그러나 자숙, 증자 등의 가열처리를 한 경우 열풍건조로 제조된 분말마늘의 전자공여효과가 각각 30.
- 또한 Kim 등(6)의 결과서도 마늘에 장시간 열처리 과정을 거치면 일부 마늘 화합물의 구조적 전환 및 성분의 용출이 용이해지고 수분의 감소에 따른 상대적인 성분의 농축이 이루어지기 때문에 총 폴리페놀 함량이 증가된다고 해석하였다. 본 연구의 결과에서도 가열처리 및 열풍건조를 거쳐 제조된 분말마늘의 경우 동결건조된 분말마늘보다 폴리페놀 함량이 높았으며, 이는 가열처리 중에 마늘내 화합물이 폴리페놀화합물을 형성한 것으로 해석된다.
- 9%의 분말수율을 나타냈다. 분말마늘의 수분함량은 생마늘을 전처리과정 없이 열풍건조 또는 동결건조 시킨 경우 각각 3.46%, 3.96%로 나타났다. 건조방법을 달리하여 분말마늘을 제조한 Chung과 Choi(23)의 연구에 따르며 열풍건조의 경우 8%, 동결건조의 경우 3%의 수분함량으로 보고되어 건조방법에 따른 수분함량의 차이를 나타냈으나 본 실험에서는 큰 차이를 나타내지 않았다.
- 한편, 분말마늘의 수율 및 수분함량으로부터 전처리방법에 따른 총 고형분을 계산해 본 결과 자숙과정에서 마늘의 고형분이 일부 용출됨을 알 수 있었다. 분말마늘의 수분활성은 열풍건조한 경우가 동결건조보다 높게 나타났고, 두 그룹 모두 가열처리한 경우가 무처리 군보다 유의적으로 높은 수분활성을 나타났다. 이러한 경향은 수분함량에 의해 영향을 받는 것으로 나타나 분말마늘의 수분함량 분석값과 수분활성도는 비슷한 경향으로 나타났다.
- 색차계로 분말마늘의 색도를 조사한 결과, 열풍건조구가 동결건조구에 비하여 모든 처리구에서 밝기를 나타내는 L 값은 낮았고, 적색도를 나타내는 a 값과 황색도를 나타내는 b 값은 높았으며 특히 굽기 처리를 한 경우 갈변현상이 강하게 나타났다. 분말마늘의 항산화능을 평가한 결과, 전자공여능과 총 폴리페놀 함량은 가열처리를 하지 않고 건조시킨 경우 유의적으로 높았고, 자숙, 굽기, 증자 등의 열처리를 한 경우는 열풍건조방법이 동결건조보다 항산화 활성이 높게 나타났으나, 아질산염소거능은 전처리방법에 따른 영향을 받지 않았다. 혈전용해능은 가열처리과정 없이 열풍건조 방법으로 제조된 분말마늘이 가장 우수하였고, 가열처리를 한 경우는 열풍건조로 제조된 분말마늘의 혈전용해능이 동결건조분말마늘보다 2배 정도 더 높은 활성을 나타내었다.
- 열처리 후 열풍건조한 분말마늘은 동결건조분말마늘보다 수분함량이 높았고, 수분활성도 역시 같은 경향을 보였다. 색차계로 분말마늘의 색도를 조사한 결과, 열풍건조구가 동결건조구에 비하여 모든 처리구에서 밝기를 나타내는 L 값은 낮았고, 적색도를 나타내는 a 값과 황색도를 나타내는 b 값은 높았으며 특히 굽기 처리를 한 경우 갈변현상이 강하게 나타났다. 분말마늘의 항산화능을 평가한 결과, 전자공여능과 총 폴리페놀 함량은 가열처리를 하지 않고 건조시킨 경우 유의적으로 높았고, 자숙, 굽기, 증자 등의 열처리를 한 경우는 열풍건조방법이 동결건조보다 항산화 활성이 높게 나타났으나, 아질산염소거능은 전처리방법에 따른 영향을 받지 않았다.
- 식중독 균별로는 Bacillus cereus, Salmonella Typhimurium 및 Staphylococcus aureus에 대해 높은 항균활성을 나타내었고, Bacillus subtilis와 Escherichia coli에 대해 유의적으로 낮은 항균활성을 나타내었으며, 이런 결과는 열풍건조분말마늘 또는 동결건조분말마늘 모두 같은 결과를 나타내었다. Ji 등(43)은 마늘즙의 미생물증식 억제효과에 대한 연구에서 마늘즙은 세균과 효모 및 곰팡이에 대해 항균작용을 나타내었고, 세균의 경우 Gram 음성균과 양성균 모두에 대하여 항균활성을 나타낸다고 하였다.
- 전처리방법 중에서는 굽는 방법은 자숙처리법에 비해 비교적 높은 항산화능과 혈전용해능을 갖는 것으로 나타났다. 식중독균에 대한 항균활성 검사 결과, 모든 열처리구에서 항균활성을 나타내지 않았으나, 무처리구의 경우 동결건조가 열풍건조보다 높은 항균성을 나타냈으며, 균주별로는 Bacillus cereus, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus에 대해 유의적으로 높은 항균활성을 나타내었다.
- 마늘을 무처리(control), 자숙(boiling), 굽기(baking), 증자(steaming)의 처리방법과 열풍건조 및 동결건조의 방법으로 분말마늘을 제조하여 품질특성과 생리활성을 비교조사 하였다. 열처리 후 열풍건조한 분말마늘은 동결건조분말마늘보다 수분함량이 높았고, 수분활성도 역시 같은 경향을 보였다. 색차계로 분말마늘의 색도를 조사한 결과, 열풍건조구가 동결건조구에 비하여 모든 처리구에서 밝기를 나타내는 L 값은 낮았고, 적색도를 나타내는 a 값과 황색도를 나타내는 b 값은 높았으며 특히 굽기 처리를 한 경우 갈변현상이 강하게 나타났다.
- 열풍건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우 가열처리 없이 열풍건조 시켰을 때 총 폴리페놀 함량이 103.0 μg으로 유의적으로 높았고, 가열처리를 시행한 경우는 굽거나 증자한 경우가 각각 92.66 μg과 93.57 μg으로 나타나 자숙처리 후 열풍건조한 경우인 86.86 μg보다 총 폴리페놀 함량이 유의적으로 높게 측정되었다.
- 전처리조건 및 건조방법을 달리하여 제조한 분말마늘에서 아질산염 소거작용을 측정한 결과는 Table 4와 같다. 열풍건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우는 가열처리 없이 분말마늘을 제조하였을 때 아질산염 소거작용이 유의적으로 낮게 나타났고, 가열처리를 시행한 경우 아질산염 소거작용이 우수하였으며, 굽기, 증자, 자숙의 전처리에 의한 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 동결건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우는 가열처리 없이 분말마늘을 제조하였을 때 아질산염 소거작용이 유의적으로 높게 나타났고, 열풍건조 분말마늘의 경우와 마찬가지로 굽기, 증자, 자숙의 전처리에 의한 유의적인 차이가 나타나지 않았다.
- 전처리방법 및 건조방법에 따른 분말마늘의 항산화능을 평가하기 위해 DPPH에 대한 전자공여능을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 열풍건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우는 가열처리를 하지 않았을 때 전자공여 활성이 가장 높게 나타났고, 가열전처리를 시행한 경우는 굽기, 증자, 자숙의 순서로 전자공여 활성이 높게 측정되었다.
- 전처리조건 및 건조방법을 달리한 분말 마늘의 수율, 수분 함량 및 수분활성도를 측정한 결과는 Table 1과 같다. 열풍건조분말마늘은 박피한 마늘을 전처리한 후 55℃에서 열풍건조하였으며 생마늘 대비 33.0～34.8%의 분말수율이었고, 동결건조분말마늘의 경우는 31.7～33.9%의 분말수율을 나타냈다. 분말마늘의 수분함량은 생마늘을 전처리과정 없이 열풍건조 또는 동결건조 시킨 경우 각각 3.
- coli 두 균주에 대한 생육저해환을 측정한 Kim 등(20)의 연구결과, 두 균 모두 50℃에서 항균활성이 비교적 안정하였으나 60℃ 이상 되면서 활성이 급격히 낮아지고, 90℃ 이상에서는 항균활성이 거의 나타나지 않았다. 이 보고에 따르면 생마늘은 에탄올 추출물과 물 추출물 모두 그람양성균, 음성균 모두에서 항균활성을 나타내지만, 열처리한 자숙마늘, 구운마늘, 전자레인지로 익힌 마늘의 경우는 항균활성이 나타나지 않았다고 보고되어 본 연구와 유사한 결과를 보여주는데, 이상과 같은 결과로 볼 때 마늘의 항균성 물질은 가공방법 중 열처리에 의하여 활성이 급격히 소실됨을 알 수 있었다.
- 이런 결과는 동결건조로 제조된 분말마늘의 경우도 같은 결과를 나타냈다. 자숙 및 증자 처리 후 동결건조 시킨 분말마늘에서는 각각 37.0%, 35.3%의 전자공여 작용이 나타나 비열처리 분말마늘 시료의 전자공여능인 68.4%에 비해 절반 정도의 효과를 나타내었다. 항산화활성은 가열처리했을 경우 비타민 C와 같이 열에 약한 항산화물질이 파괴됨으로써 일반적으로 그 효능이 감소된다.
- 82%보다 높게 나타나 Chung과 Choi(23)의 연구와 비슷한 경향을 보였다. 자숙, 굽기, 증자 등의 열처리 후 열풍건조 또는 동결건조 시킨 경우는 가열처리를 하지 않은 군보다 유의적으로 높은 수분함량을 나타내었다. 한편, 분말마늘의 수율 및 수분함량으로부터 전처리방법에 따른 총 고형분을 계산해 본 결과 자숙과정에서 마늘의 고형분이 일부 용출됨을 알 수 있었다.
- Fibrin으로부터 혈전용해 효소에 의해 분해 용출된 tyrosine 1 μg을 1 unit로 하였다. 전처리방법 및 건조방법을 달리하여 제조한 다양한 분말마늘 중 가열에 의한 전처리과정 없이 열풍건조방법으로 제조된 분말마늘의 혈전용해능은 130.3 unit로 가장 우수하였다. 열풍건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우 굽기, 증자, 자숙의 전처리에 의한 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
- 혈전용해능은 가열처리과정 없이 열풍건조 방법으로 제조된 분말마늘이 가장 우수하였고, 가열처리를 한 경우는 열풍건조로 제조된 분말마늘의 혈전용해능이 동결건조분말마늘보다 2배 정도 더 높은 활성을 나타내었다. 전처리방법 중에서는 굽는 방법은 자숙처리법에 비해 비교적 높은 항산화능과 혈전용해능을 갖는 것으로 나타났다. 식중독균에 대한 항균활성 검사 결과, 모든 열처리구에서 항균활성을 나타내지 않았으나, 무처리구의 경우 동결건조가 열풍건조보다 높은 항균성을 나타냈으며, 균주별로는 Bacillus cereus, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus에 대해 유의적으로 높은 항균활성을 나타내었다.
- 건조방법을 달리하여 분말마늘을 제조한 Chung과 Choi(23)의 연구에서도 비교적 열풍건조구에서 갈변이 심하게 일어났으며 건조온도의 상승에 따라 적색도 및 황색도를 나타내는 a, b 값은 증가하였으나 밝기를 나타내는 L 값은 감소는 경향이었다고 보고되어 본 연구와 일치하는 결과를 보였다. 전처리방법별 분말마늘의 색도는 무처리 후 열풍건조 시킨 경우가 자숙, 굽기, 증자 등의 가열처리 후 열풍건조 시킨 경우보다 L 값은 유의적으로 가장 높았고, a 값은 가장 낮았다. 160℃ 오븐에서 20분간 구운 후 열풍건조 한 경우는 가장 낮은 L 값을 나타내었으며, a 값과 b 값은 다른 처리구에 비해 유의적으로 높았다.
- 1 unit보다 혈전용해 활성이 유의적으로 높게 측정되었다. 한편, 가열처리를 하지 않거나 자숙, 굽기, 증자 등의 가열처리를 실시한 모든 처리구에서 열풍건조로 제조된 분말마늘의 혈전용해 활성이 91.8～130.3 unit로 동결건조분말마늘인 51.1～73.4 unit보다 더 높은 경향을 보였다. 일반적으로 마늘을 열처리하지 않고 건조한 경우는 열처리 후 건조한 경우보다 우수한 생리활성을 나타냈다.
- 동결건조방법으로 분말마늘을 제조한 경우는 가열처리 없이 분말마늘을 제조하였을 때 아질산염 소거작용이 유의적으로 높게 나타났고, 열풍건조 분말마늘의 경우와 마찬가지로 굽기, 증자, 자숙의 전처리에 의한 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 한편, 가열처리를 하지 않은 경우 동결건조로 제조된 분말마늘의 아질산염 소거작용이 59.7%로 열풍건조분말마늘의 52.4%보다 높았다. Shin 등(33)은 10,000 μg/mL 농도로 열풍건조마늘을 열수추출 하여 아질산염 소거활성을 분석하였을 때 60.
- 자숙, 굽기, 증자 등의 열처리 후 열풍건조 또는 동결건조 시킨 경우는 가열처리를 하지 않은 군보다 유의적으로 높은 수분함량을 나타내었다. 한편, 분말마늘의 수율 및 수분함량으로부터 전처리방법에 따른 총 고형분을 계산해 본 결과 자숙과정에서 마늘의 고형분이 일부 용출됨을 알 수 있었다. 분말마늘의 수분활성은 열풍건조한 경우가 동결건조보다 높게 나타났고, 두 그룹 모두 가열처리한 경우가 무처리 군보다 유의적으로 높은 수분활성을 나타났다.
- 5 μg 후 동결건조한 경우보다 총 폴리페놀 함량이 유의적으로 높게 측정되었다. 한편, 자숙, 굽기, 증자 등의 가열처리를 한 경우는 열풍건조로 제조된 분말마늘의 총 폴리페놀 함량이 동결건조분말마늘보다 2배 정도 더 높은 경향을 보였다. 페놀성 화합물은 식물계에 널리 분포하며, 2차 대사산물로 식물 내에 축적된다.
- 분말마늘의 항산화능을 평가한 결과, 전자공여능과 총 폴리페놀 함량은 가열처리를 하지 않고 건조시킨 경우 유의적으로 높았고, 자숙, 굽기, 증자 등의 열처리를 한 경우는 열풍건조방법이 동결건조보다 항산화 활성이 높게 나타났으나, 아질산염소거능은 전처리방법에 따른 영향을 받지 않았다. 혈전용해능은 가열처리과정 없이 열풍건조 방법으로 제조된 분말마늘이 가장 우수하였고, 가열처리를 한 경우는 열풍건조로 제조된 분말마늘의 혈전용해능이 동결건조분말마늘보다 2배 정도 더 높은 활성을 나타내었다. 전처리방법 중에서는 굽는 방법은 자숙처리법에 비해 비교적 높은 항산화능과 혈전용해능을 갖는 것으로 나타났다.
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