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아임계수 추출에서 6-gingerol의 6-shogaol 전환을 위한 생강 건조 조건 최적화
Optimization of drying conditions for the conversion of 6-gingerol to 6-shogaol under subcritical water extraction from ginger 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.51 no.5, 2019년, pp.447 - 451  

고민정 (한경대학교 식품생물공학과) ,  남화현 (이화여자대학교 식품공학전공) ,  정명수 (이화여자대학교 식품공학전공)

초록
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건조한 생강을 아임계수 추출 기술을 이용하여 6-gingerol, 6-shogaol을 추출하고 유효성분의 추출 효율과 영향을 비교 분석하였다. 추출 결과, 건조를 할 경우, 건조 조건에 따라 6-shogaol이 증가하기도 했으나 극한 조건으로 건조하여 생강의 수분함량이 매우 낮아질 경우, 오히려 생강 조직 사이의 공간이 감소하고 그로 인한 추출 용매의 mass transfer가 낮아져 6-gingerol과 6-shogaol 함량은 모두 감소하였다. 또한 비교적 높은 온도인 60, $80^{\circ}C$에서 4시간의 건조를 시킬 경우, 6-shogaol은 열분해가 되었다. 결과적으로 생강의 $60^{\circ}C$, 2시간이 가장 적절한 건조 조건이었다. 특히, 생강의 건조 조건과 유효성분의 추출 경향은 높은 상관관계를 나타내었다. 이는 오직 물만을 사용하여 유효성분을 추출하는 친환경적이며 안전하고 독성이 없는 아임계수 추출 방법이 최적화된 생강 시료의 건조 조건에서 6-shogaol의 유효성분을 선택적으로 추출할 수 있는 잠재성과 우수성을 확인한 결과이며, 다양한 식물에서 유효성분을 추출하거나 가공하는 식품 산업에 응용하여 사용될 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

6-gingerol can be converted to 6-shogaol, one of the predominant active compounds found in ginger, via processing such as drying and extraction. Subcritical water extraction is the environmentally friendly method of extraction of bioactive compounds using only purified water as a solvent. This study...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 생강의 다양한 건조 방법에서 아임계수 추출 기술을 이용하여 6-gingerol과 6-shogaol을 추출하였을 때 유효성분의 추출 효율을 살펴보았다. 유효성분은 high-performance liquid chromatography를 이용하여 정성 및 정량 분석하고, environmental scanning electron microscopy을 이용하여 생강의 건조 방법에 따라 추출 효율에 영향을 미치는 생강의 구조를 비교 분석하였다.
  • 생강의 표면 형상을 관찰하여 생강의 건조 조건이 유효성분을 추출하는데 미치는 영향을 가시적으로 확인해보았다. Fig.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생강(Zingiber officinale)이란 무엇인가? 생강(Zingiber officinale)은 생강과(Zingiberaceae)에 속하는 식물로 식물의 근경 부위를 이용한다. 이는 노란색을 나타내며 매우독특하고 톡 쏘는듯 한 향을 가지고 있어 전 세계적으로 요리에 널리 이용되고 있으며, 각종 생리활성이 있다(Dugasani 등, 2009).
아임계수 추출은 어떤 방법인가? 5과 유사하다. 따라서 아임계수 추출은 비교적 비극성을 나타내는 유효 성분을 유기용매를 대체하여 오직 물 만을 추출 용매로 이용하여 추출할 수 있는 방법이다(Ko 등, 2011). 또한 물의 끓는 점 이상의 고온·고압에서 추출하여 30분 이내의 비교적 짧은 추출 시간 안에 유효성분을 추출할 수 있다.
생강(Zingiber officinale)의 특징과 효능은 무엇인가? 생강(Zingiber officinale)은 생강과(Zingiberaceae)에 속하는 식물로 식물의 근경 부위를 이용한다. 이는 노란색을 나타내며 매우독특하고 톡 쏘는듯 한 향을 가지고 있어 전 세계적으로 요리에 널리 이용되고 있으며, 각종 생리활성이 있다(Dugasani 등, 2009). 특히, 소화촉진, 심혈관계 질환 예방, 항염, 항균, 항암, 항산화, 항당뇨 등의 효능이 있는 것으로 알려져 있다(Mashhadi 등, 2013; Masuda 등, 2004; Shukla과 Singh, 2007). 생강에 함유되어 있는 대표적인 유효성분으로는 6-gingerol, 6-shogaol 등이다(Masuda 등, 2004).
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참고문헌 (13)

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  2. Cheng XL, Liu Q, Peng YB, Qi LW, Li P. Steamed ginger (Zingiber officinale): changed chemical profile and increased anticancer potential. Food Chem. 129: 1785-1792 (2011) 

  3. Dugasani S, Pichika MR, Nadarajah VD, Balijepalli MK, Tandra S, Korlakunta JN. Comparative antioxidant and anti-inflammatory effects of [6]-gingerol, [8]-gingerol, [10]-gingerol and [6]-shogaol. J. Ethnopharmacol. 127: 515-520 (2009) 

  4. Guo J, Wu H, Du L, Zhang W, Yang J. Comparative antioxidant properties of some gingerols and shogaols, and the relationship of their contents with the antioxidant potencies of fresh and dried ginger (Zingiber officinale Roscoe). J. Agr. Sci. Technol. 16: 1063-1072 (2014) 

  5. Hawlader MNA, Perera CO, Tian M. Comparison of the retention of 6-gingerol in drying of ginger under modified atmosphere heat pump drying and other drying methods. Dry. Technol. 24: 51-56 (2006) 

  6. Huang TC, Chung CC, Wang HY, Law CL, Chen HH. Formation of 6-shogaol of ginger oil under different dying conditions. Dry. Technol. 29: 1884-1889 (2011) 

  7. Ko MJ, Cheigh CI, Cho SW, Chung MS. Subcritical water extraction of flavonol quercetin from onion skin. J. Food Eng. 102: 327-333 (2011) 

  8. Ko MJ, Nam HH, Chung MS. Conversion of 6-gingerol to 6-shogaol in ginger (Zingiber officinale) pulp and peel during subcritical water extraction. Food Chem. 270: 149-155 (2019) 

  9. Mashhadi NS, Ghiasvand R, Askari G, Hariri M, Darvishi L, Mofid MR. Anti-oxidative and anti-inflammatory effects of ginger in health and physical activity: review of current evidence. Int. J. Prev. Med. 4: 36-42 (2013) 

  10. Masuda Y, Kikuzaki H, Hisamoto M, Nakatani N. Antioxidant properties of gingerol related compounds from ginger. Biofactors 21: 293-296 (2004) 

  11. Park HY, Ha SK, Choi JW, Choi HD, Kim YS, Park YK. Optimization study for the production of 6-shogaol-rich ginger (Zingiber officinale Roscoe) under conditions of mild pressure and high temperature. Korean J. Food Sci. Technol. 46: 588-592 (2014) 

  12. Shukla Y, Singh M. Cancer preventive properties of ginger: a brief review. Food Chem. Toxicol. 45: 683-690 (2007) 

  13. Weng CJ, Wu CF, Huang HW, Ho CT, Yen GC. Anti-invasion effects of 6-shogaol and 6-gingerol, two active components in ginger, on human hepatocarcinoma cells. Mol. Nutr. Food Res. 54: 1618-1627 (2010) 

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