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홍마늘의 숙성 단계별 이화학적 특성
Physicochemical Characteristics of Red Garlic During Processing 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.18 no.6, 2011년, pp.898 - 906  

강민정 ((재)남해마늘연구소) ,  윤환식 ((재)남해마늘연구소) ,  정성훈 ((재)남해마늘연구소) ,  성낙주 ((재)남해마늘연구소) ,  신정혜 ((재)남해마늘연구소)

초록
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생마늘과 흑마늘의 중간 특성과 성상을 지니는 홍마늘을 개발하고 그 품질특성을 규명하고자 홍마늘의 제조공정을 온도 변화에 따라 4단계로 나누고 각 제조 단계에서 얻은 홍마늘의 이화학적 특성을 생마늘 및 흑마늘과 비교 분석하였다. 홍마늘의 외부색과 내부색은 숙성기간이 경과됨에 따라 생마늘에 비해 L값은 유의적으로 감소하였다. 조직감은 생마늘에서 가장 높았고, 흑마늘이 가장 낮은 반면 홍마늘은 숙성단계가 진행됨에 따라 점차 단단해지는 경향이었다. 숙성 단계가 진행됨에 따라 홍마늘의 수분 함량은 급격히 감소하였으며, 조지방 함량은 생마늘과 유사한 범위를 나타내었고 조단백 함량은 점차 증가하였다. 홍마늘의 pH는 생마늘과 차이가 적었으나 숙성기간에 따라 갈색물질의 생성이 진행되면서 $6.78{\pm}0.02$에서 $6.02{\pm}0.02$로 산성화되었다. 산도는 pH의 변화와는 상반되는 경향으로 흑마늘이 가장 높았고 홍마늘에서는 숙성과정을 거치면서 점차 증가하였다. 환원당 함량은 숙성 과정을 거치면서 유의적으로 증가하였는데 홍마늘은 생마늘에 약 1.3배 흑마늘은 2.5배 정도 더 높은 함량이었다. 마늘 중의 유기산은 총 6종이 검출되었는데 홍마늘과 흑마늘로 숙성되면서 검출되는 유기산의 종류는 감소하였으나 총량은 오히려 증가하였다. 유리아미노산의 총 함량은 생마늘에 비해 홍마늘에서 월등히 증가하였으나 흑마늘에서는 오히려 큰 폭으로 감소하였다. 숙성단계를 거치면서 홍마늘의 SAC 함량은 점차 증가하여 step 4에서는 $18.05{\pm}0.53$ mg/100 g으로 생마늘($14.11{\pm}0.30$ mg/100 g)에 비해 유의적으로 높았다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Physicochemical and physiological characteristics of red garlic were investigated in each of the four steps of its processing, and were compared with those of fresh and black garlic. With the progress in processing, the lightness value of the external and internal colors of the red garlic significan...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • 0.5 cm 두께로 슬라이스 한 마늘은 texture analyzer(TAXT express, Stable Micro Systems, England)를 이용하여 각 시료 군별로 10개 이상 시료의 전단가를 측정하였으며, 이때 texture analyzer의 조건은 Table 2와 같다.
  • 각 유기산의 함량은 25~200 μg/g의 범위로 제조된 각각의 표준물질을 동일한 조건에서 분석하여 작성한 표준검량곡선으로부터 정량하였으며, 각각의 시료는 3회 이상 반복하여 실험을 실시하였다.
  • 흑마늘의 가공상 단점을 보완하고자 갈변반응을 응용하여 갈변정도를 조절함으로써 붉은색의 성상을 가지며, 생마늘에 비해 생리활성이 증진된 새로운 마늘가공품인 홍마늘이 제안되어 졌다(19,20). 본 연구에서는 홍마늘의 생리활성과 관련하여 기존의 생마늘 및 흑마늘과 차별화되는 홍마늘의 품질특성 규명에 관한 연구의 일환으로 홍마늘의 제조 공정을 온도 변화에 따라 크게 4단계로 구분하고 각 단계에서 얻은 홍마늘 및 생마늘과 흑마늘의 이화학적 특성과 생리활성을 비교ㆍ분석하였다.
  • 생마늘과 흑마늘의 중간 특성과 성상을 지니는 홍마늘을 개발하고 그 품질특성을 규명하고자 홍마늘의 제조공정을 온도 변화에 따라 4단계로 나누고 각 제조 단계에서 얻은 홍마늘의 이화학적 특성을 생마늘 및 흑마늘과 비교․분석하였다. 홍마늘의 외부색과 내부색은 숙성기간이 경과됨에 따라 생마늘에 비해 L값은 유의적으로 감소하였다.
  • 수분함량은 분쇄한 시료를 약 1.0 g 정도 취하여 적외선 수분측정기 (MB 25, OHAUS, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. AOAC법(21)에 따라 조지방 함량은 Soxhlet추출법, 조단백질은 micro-Kjeldahl법, 회분은 550℃ 직접 회화법으로 각각의 시료를 3회 이상 반복 측정하였다.
  • 시료 중 SAC 성분은 표준물질과의 머무름 시간 비교 및 동시주입을 통하여 확인하였고, 함량은 7.8~1,000 μg/g의 농도범위로 제조한 표준용액을 시료와 동일한 조건에서 분석하여 작성한 표준 검량곡선으로부터 정량하였으며 모든 시료는 3회 이상 반복하여 분석하였다.
  • 실험에 사용된 시료는 무게에 대하여 각각 10배의 증류수를 가하고 진공 추출기 (COSMO-660, Kyungseo machine, Korea)를 이용하여 120℃에서 2시간 추출하였다. 추출된 시료는 각각 압착하여 여과한 다음 동결건조 하였다.
  • 이를 다시 진공농축기로 완전건고 시킨 후 30% acetonitrile용액 10 mL에 재용해시킨 다음 0.45 μm filter로 여과하여 HPLC (Agilent 1200 series, Agilent Co, Australia)로 분석하였다.
  • 일정량의 시료에 3차 증류수를 가하여 10배 희석한 후 진탕 추출한 여액을 0.45 μm filter를 이용하여 여과한 액을 HPLC (Agilent 1200 series, Agilent Co, Australia)로 분석하였다.

대상 데이터

  • HPLC 분석을 위한 칼럼은 Watchers 120 ODS-BP (5 μm, 4.6 mm ☓ 250 mm, Watchers)을 이용하였다.
  • 경남 남해군에서 2011년 수확된 최상품의 깐마늘을 생마늘 및 홍마늘 제조용 시료로 사용하였으며, 흑마늘 제조용 마늘은 통마늘 형태로 구입하여 실험에 사용하였다. 홍마늘의 제조 조건은 (재)남해마늘연구소에서 출원중인 숙성홍마늘 제조방법 (출원번호, 10-2011-0109281) 특허를 개량하여 Table 1과 같이 제조하였다.
  • 6 mm ☓ 250 mm, Watchers)을 이용하였다. 이동용매는 acetonitrile과 0.1% acetic acid 혼합액을 비율별로 조절하면서 사용하였고, 칼럼 온도는 30℃로 유지하였으며, 254 nm에서 UV검출기를 이용하여 확인하였다. 시료 중 SAC 성분은 표준물질과의 머무름 시간 비교 및 동시주입을 통하여 확인하였고, 함량은 7.
  • 경남 남해군에서 2011년 수확된 최상품의 깐마늘을 생마늘 및 홍마늘 제조용 시료로 사용하였으며, 흑마늘 제조용 마늘은 통마늘 형태로 구입하여 실험에 사용하였다. 홍마늘의 제조 조건은 (재)남해마늘연구소에서 출원중인 숙성홍마늘 제조방법 (출원번호, 10-2011-0109281) 특허를 개량하여 Table 1과 같이 제조하였다. 흑마늘은 항온항습기(JSRH-500CP, JSR, Korea)를 이용하여 60~90℃의 온도조건에서 제조하여 사용하였다.
  • 홍마늘의 제조 조건은 (재)남해마늘연구소에서 출원중인 숙성홍마늘 제조방법 (출원번호, 10-2011-0109281) 특허를 개량하여 Table 1과 같이 제조하였다. 흑마늘은 항온항습기(JSRH-500CP, JSR, Korea)를 이용하여 60~90℃의 온도조건에서 제조하여 사용하였다.

데이터처리

  • Values in a column sharing the same superscript letter are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
  • 실험으로부터 얻은 결과는 SPSS package 12.0을 이용하여 실험군당 평균±표준편차로 표시하였고, 통계적 유의성 검정은 일원배치 분산분석 (one-way analysis of variance)을 한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 시행하였다

이론/모형

  • 0 g 정도 취하여 적외선 수분측정기 (MB 25, OHAUS, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. AOAC법(21)에 따라 조지방 함량은 Soxhlet추출법, 조단백질은 micro-Kjeldahl법, 회분은 550℃ 직접 회화법으로 각각의 시료를 3회 이상 반복 측정하였다.
  • 유리아미노산은 Sung 등(23)의 방법에 따라 시료 0.1 g에 에탄올 150 mL를 가하여 균질화한 다음 원심분리(6,000×g, 10 min)하였다.
  • 환원당은 DNS법(22)에 따라 시료 5 g을 취하여 50 mL로 정용한 다음 진탕혼합하고 원심분리 (6,000×g, 10 min)를거쳐 여과지로 여과한 여액을 시료액으로 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
S-allylcysteine은 어떤 효과가 있는가? 흑마늘은 가공 중 갈변뿐만 아니라 일부 영양소의 파괴 및 활성물질의 손실 등이 일어나기도 하지만, 한편으로는 자체적으로 함유되어 있던 성분들의 화학적 변환이 일어나면서 생리활성물질이 증가하고 새로운 물질이 생성된다(14). 흑마늘로 가공되면서 함량이 증가하는 대표적인 활성물질 중 하나인 S-allylcysteine(SAC)은 수용성의 황화합물로 항산화, 암예방, 콜레스테롤 저하, 동맥경화 개선, 심장질환 예방 등의 효과가 있는 것으로 보고되어 있다(15-18).
마늘의 냄새를 유발시키는 효소는? 마늘의 세포가 파괴될 때 함황아미노산의 일종인 alliin이 alliinase라는 효소의 작용에 의해 매운 맛과 냄새가 나는 allicin으로 바뀌는데(6,7) 마늘에서 가장 문제 시 되는 독특한 냄새는 구근의 외피에 부착되어 있어 제거하기가 어려운 실정이다(8). 마늘의 냄새를 유발시키는 alliinase는 기질, 온도, pH 등에 의해 영향을 받으므로(9), 마늘의 냄새를 제거하기 위한 가장 일반적인 방법으로는 마늘을 찌거나 구워 alliinase를 불활성화 시키는 열처리 가공이 저장기간의 연장과 품질 및 맛의 개선을 위하여 적용되고 있다(10,11).
흑마늘의 가공상 단점은 무엇인가? 이러한 다양한 생리활성을 가지는 흑마늘은 가공 시 많은 시간이 소요되며 상대적으로 가격적인 부담도 증가하는 단점을 가지고 있다. 흑마늘의 가공상 단점을 보완하고자 갈변반응을 응용하여 갈변정도를 조절함으로써 붉은색의 성상을 가지며, 생마늘에 비해 생리활성이 증진된 새로운 마늘가공품인 홍마늘이 제안되어 졌다(19,20).
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참고문헌 (33)

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  31. Granroth B (1970) Biosynthesis and decomposition of cysteine derivatives in onion and other allium species. Annales Academicae scientiarum fennicae, Ser, A2, 154, 1. 

  32. Amagase H, Petesch BL, Matsuura H, Kasuga S, Itakura Y (2001) Intake of garlic and its bioactive components. J Nutr, 31, 55-62. 

  33. Kim KM, Chun SB, Koo MS, Choi WJ, Kim TW, Kwon YG, Chung HT, Billiar TR, Kim YM (2001) Differential regulation of NO availability from macrophages and endothelial cells by the garlic component S-allyl cysteine. Free Radic Biol Med, 30, 747-756. 

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