KR101059592B1 - 마늘 가공방법 및 이를 이용한 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마늘 가공방법 및 이를 이용한 제품을 제시한다. 마늘을 밀봉시키는 단계, 상기 마늘을 가압처리하는 단계, 상기 가압처리한 마늘에 첨가물을 혼합하여 불휘발성 복합체를 형성하는 단계, 상기 불휘발성 복합체를 열처리하여 효소를 실활시키는 단계, 열처리된 상기 불휘발성 복합체를 여과처리 및 진공 농축시키는 단계를 포함한다. 이에 따르면, 마늘 특유의 아리고 매운맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물이 마늘과 혼합한 첨가물의 불포화지방산과 결합하여 불휘발성 복합체를 형성하게 되어 기호성이 우수하고, 품질 변화가 극히 적으며, 항산화 기능이 강화된 무취화 마늘을 얻을 수 있음은 물론, 마늘과 혼합한 첨가물의 리그난류가 마늘의 유효성분을 안정화시켜 주므로 유통과정에서의 보존성이 뛰어난 무취화 마늘 제품으로 이용될 수 있다.

무취화 마늘, 휘발성 함황화합물, 불휘발성 복합체, 가압처리, 불포화지방산

Description

마늘 가공방법 및 이를 이용한 제품{A MANUFACTURING PROCESS FOR GARLIC AND GARLIC PRODUCTS USING THE SAME}

본 발명은 마늘 가공방법 및 이를 이용한 제품에 관한 것으로, 마늘 특유의 아리고 매운맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물이 마늘과 혼합한 첨가물의 불포화지방산과 결합하여 불휘발성 복합체를 형성하게 되어 기호성이 우수하고, 품질 변화가 극히 적으며, 항산화 기능이 강화된 무취화 마늘을 얻을 수 있음은 물론, 마늘과 혼합한 첨가물의 리그난류가 마늘의 유효성분을 안정화시켜 주어 유통과정에서의 보존성이 뛰어난 마늘 가공방법 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다.

마늘은 우리 식생활에 없어서는 안 될 식품으로 자리 잡고 있는 향신료로서 식품의 맛을 증진시키고 식품의 보존능력이 있을 뿐만 아니라 많은 생리적 활성물질을 지니고 있어 향신료 외에도 기능성 소재로 광범위하게 이용되고 있다. 한편 마늘의 대표적인 생리활성 물질로 알려진 디알릴설파이드, 디알릴디설파이드, 디알릴트리설파이드, 알릴프로필디설파이드, 알리신 등과 같은 휘발성 함황화합물들은 마늘이 상처를 입었거나 분쇄되었을 때 마늘의 알린이 알리나아제라는 효소작용에 의해 분해되어 생성된 화합물들로 마늘의 자극적인 냄새와 아리고 매운맛의 원인 물질로도 알려져 있다. 이러한 마늘이 함유하는 유효성분의 특징으로 인해 생마늘 상태로는 섭취하기 어려워 찌거나, 굽는 것과 같은 전통적인 방법과, 온도와 습도 및 반응 시간 등을 변화시키면서 수십일 내지 수개월간 발효, 숙성하는 등의 방법으로 가공하여 왔다.

그러나 마늘의 전통적인 가공방법은 가공 과정에서 마늘의 유효성분들이 파괴되므로 그 효능을 증대 시킬 수 없는 한계가 있으며, 발효와 숙성 등의 가공방법은 수작업에 따른 공정의 번거로움과 높은 인건비에 대한 부담 및 제조기간이 최소 15일 내지 30일 이상 걸림에 따른 생산성 저하, 강제적 수분 공급에 따른 부분적인 습도의 불균형으로 인한 부패와 고열에 의한 탄화 현상 등에 따른 제품의 불량률이 높다는 문제점을 않고 있다. 또한 최근 건강식품으로 많이 시판되고 있는 장기 숙성 또는 자기 발효 내지 선택 균주를 이용한 발효 숙성 등의 다양한 방법으로 생산되고 있는 흑마늘의 경우에도 생산성 향상과 인건비 절감을 위해 가공 단계 및 조건을 무리하게 단순화함으로 인해 유효성분과 항산화 물질 함량은 증가하지 않고 색깔만 검게 변한 제품이 제공될 가능성이 있어 이 또한 문제시되고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마늘 특유의 아리고 매운맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물이 마늘과 혼합한 첨가물의 불포화지방산과 결합하여 불휘발성 복합체를 형성하는 마늘 가공방법 및 이를 이용하여 기호성이 우수하고, 품질변화가 적으며, 항산화 기능이 강화된 무취화 마늘 제품을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 마늘과 혼합한 첨가물의 리그난류에 의해 마늘의 유효성분이 안정화되어 유통과정에서의 보존성이 뛰어난 무취화 마늘 제품으로 이용할 수 있는 마늘 가공방법 및 그 제품을 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마늘 가공방법은 마늘을 밀봉시키는 단계, 상기 마늘을 가압처리하는 단계, 상기 가압처리한 마늘에 첨가물을 혼합하여 불휘발성 복합체를 형성하는 단계, 상기 불휘발성 복합체를 열처리하여 효소를 실활시키는 단계, 열처리된 상기 불휘발성 복합체를 여과처리 및 진공 농축시키는 단계를 포함한다.

상기 마늘을 가압처리하는 단계는 50-100MPa 정수압, 20-50℃, 5분 내지 1시간을 처리 조건으로 하는 것이 바람직하다.

상기 가압처리한 마늘에 첨가물을 혼합하여 불휘발성 복합체를 형성하는 단계의 첨가물로는 리놀산 등의 불포화지방산을 다량 함유하고 있는 식물성 원료가 좋으며, 깨 또는 깨 가공품이 가장 바람직하다. 또한, 상기 가압처리한 마늘과 첨가물의 혼합비는 1:0.05 내지 1:1의 비율이 좋다.

상기 불휘발성 복합체를 열처리하여 효소를 실활시키는 단계는 상기 불휘발성 복합체를 70-90℃에서 10 내지 120분 동안 열처리하여 효소를 실활시키는 것이 좋다. 본 발명은 이러한 가공방법으로 가공된 제품을 그 권리범위에 포함한다.

상기의 가공방법에 따르면, 마늘 특유의 아리고 매운 맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물이 마늘과 혼합한 첨가물의 불포화지방산과 결합하여 불휘발성 복합체를 형성하게 되어 기호성이 우수하고, 품질변화가 극히 적으며, 항산화 기능이 강화된 무취화 마늘을 얻을 수 있음은 물론, 마늘과 혼합한 깨의 리그난류가 마늘의 유효성분을 안정화시켜 주므로 유통과정에서의 보존성이 뛰어난 무취화 마늘 제품으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 마늘 특유의 아리고 매운맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물이 마늘과 혼합한 첨가물의 불포화지방산과 결합하여 불휘발성 복합체를 형성하는 마늘 가공방법 및 이를 이용하여 기호성이 우수하고, 품질변화가 적으며, 항산화 기능이 강화된 무취화 마늘 제품을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 마늘과 혼합한 첨가물의 리그난류에 의해 마늘의 유효성분이 안정화되어 유통과정에서의 보존성이 뛰어난 무취화 마늘 제품으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 마늘을 그 실시예로 하여 설명하고 있으나, 마늘 혼합물이나 마늘 추출액, 마늘 가공품 및 마늘과 유사한 식품 등에 다양하게 적용될 수 있음은 물론이고, 마늘을 이용한 제품에 그 권리가 미친다.

이하 본 발명을 바람직한 가공방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 가공방법을 도시한 순서도이다.

이에 도시된 바와 같이, 먼저 마늘을 제공한다(S1).

다음, 통마늘에서 분리한 쪽마늘의 껍질을 탈피한 후 수돗물로 깨끗하게 세척을 한다. 세척한 쪽마늘 내지 이를 슬라이스 또는 마쇄한 마늘 시료 1kg과 여과장치로 정제한 물 1.5kg 내지 그 이상을 플렉서블(flexible)한 파우치에 수용하여 밀봉 포장한다(S2).

다음, 상기 세척한 마늘 시료와 여과장치로 정제한 물을 수용한 플렉서블

(flexible)한 파우치를 50-100㎫의 정수압 및 20-50℃에서 5분 내지 1시간 동안 가압처리하여 마늘 중의 알리나아제를 활성화시켜 효소분해를 촉진한다(S3).

본 발명은 마늘의 알린을 분해하는 효소인 알리나아제의 활성화를 목적으로 하므로, 기존의 단백질의 변성, 효소의 불활성화 및 제어, 미생물 성장 제어를 목적으로 하는 300㎫ 내지 그 이상의 정수압 조건은 부적합하며 50-100㎫의 정수압 조건이 바람직하다. 또한, 유효성분의 유지와 생산성 향상을 위해 20-50℃에서 5분 내지 1시간 처리하는 것이 바람직하다.

이에 본 발명은 50-100㎫의 정수압 및 20-50℃에서 5분 내지 1시간 동안 가압처리하여 마늘의 알린을 분해하는 효소인 알리나아제의 활성화를 급격히 촉진시 켜 알리신 등 마늘의 주요 유효성분이면서도 특유의 아리고 매운맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물로의 전환을 극대화하였다.

다음, 상기 가압처리 하에서 발생한 알리신 등 마늘의 주요 유효성분이면서도 특유의 아리고 매운맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물은 불안정한 물질로 가압 처리 완료 직후 내지는 24시간 이내에 첨가물과 혼합하여 불휘발성 복합체를 형성한다(S4). 이때, 상기 가압처리한 마늘과 첨가물의 혼합 비율은 1:0.05 내지 1:1의 비율이 좋다. 본 혼합단계에서 마늘의 휘발성 함황화합물이 첨가물의 불포화지방산과 수소결합 및 이온결합 등의 화학 결합을 하여 불휘발성 복합체를 형성하게 된다. 그리고 첨가물의 리그난류가 마늘의 유효성분들을 안정화시켜 주므로 체내에 들어와서 복합체가 분리되어 마늘과 첨가물이 가지고 있는 각각의 주요 유효성분의 약효를 발휘하게 된다.

다음, 상기의 불휘발성 복합체를 70-90℃에서 10 내지 120분 동안 열처리하여 마늘에 존재하는 알린의 분해 효소인 알리나아제를 실활시킨다(S5).

다음, 상기의 효소를 실활시킨 불휘발성 복합체에 정제수를 2-10배(중량비)가한 다음 일정 크기의 망목을 갖는 여과포로 걸러내거나 원심분리를 수행한다. 그런 다음 얻어진 여액 또는 상등액을 50-60℃의 저온에서 진공농축한다(S6). 이때 얻어진 농축액은 고형물 함량이 20Brix% 내지 그 이상이며 생마늘즙과 유사한 진노랑색 내지는 옅은 갈색을 형성한다.

이상과 같은 가공방법으로 가공된 마늘의 효능을 검증하기 위하여, 다음과 같은 실험을 수행하였다.

실시예1. 쪽마늘과 깨를 이용한 무취화 마늘 농축액

국내산 통마늘에서 분리한 쪽마늘의 껍질을 탈피한 후 수돗물로 깨끗하게 세척을 하였다. 세척한 쪽마늘 1kg과 정제수 2kg을 폴리에틸렌 재질의 파우치에 수용하여 밀봉 포장한 다음 70㎫ 정수압 및 30℃에서 10분간 가압 처리하였다. 가압 처리한 쪽마늘과 깨를 1:0.2의 비율로 혼합하여 불휘발성 복합체를 만든다. 그런 다음, 80℃에서 10분간 처리한 불휘발성 복합체에 5배(중량비)의 정제수를 첨가하여 희석한 다음 원심분리기 4,000rpm으로 10분간 원심분리하여 얻은 상등액을 55℃의 저온에서 진공농축하였다. 이때 얻은 마늘 농축액은 고형분 함량이 40Brix%임을 확인하였다.

실시예2. 항산화 활성 및 유리아미노산 함량 측정

상기 실시예1의 무취화 마늘 농축액 및 비교군으로 생마늘즙, 구운마늘 농축

액, 초음파 추출 농축액, 흑마늘 농축액의 항산화 활성 시험을 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)에 대한 전자공여 효과로 측정하였다. 즉 고형분 함량이 동일한 각 농축액 시료 0.2㎖에 0.2mM DPPH 용액(99.9% ethanol에 용해) 0.8㎖를 가한 후, 10초간 잘 혼합한 다음 3,000-10,000rpm으로 3-10분간 원심 분리시킨 다음, 실온에서 각 농축액 시료에 0.2mM DPPH 용액을 주입한 시점으로부터 30분 경과 후에 525nm에서 흡광도를 측정하였다.

또한 본 발명에 따른 실시예1의 무취화 마늘 농축액 및 비교군으로 생마늘 즙, 구운마늘 농축액, 초음파 추출 농축액, 흑마늘 농축액의 유리아미노산 함량을 측정하였다. 즉 고형분 함량이 동일한 각 농축액 시료를 멤브레인 필터로 여과한 다음 AccQ-Tag 유도체화 반응시킨 후 아미노산 전용 분석기(waters, UPLC system)로 측정하였다.

그 결과를 표1에 나타내었다.

표 1.

구분	무취화 마늘 농축액(실시예1)	생마늘즙 농축액	구운마늘 농축액	초음파추출 농축액	흑마늘 농축액
항산화 활성 (%)	92.36	49.34	81.59	77.35	73.54
유리아미노산 (㎎/100g)	1961.93	2043.19	1784.36	1568.51	1537.68

상기 표1의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 가공방법에 따른 무취화 마늘 농축액의 항산화 활성도는 비교군인 생마늘즙, 구운마늘 농축액, 초음파 추출 농축액, 흑마늘 농축액에 비해 높은 항산화 활성도를 나타내었다. 또한 유리아미노산의함량 분석 결과에서 알 수 있듯이 실시예1의 무취화 마늘 농축액의 유리아미노산 함량이 생마늘의 농축액의 유리아미노산 함량과 가장 유사한 값을 나타내었다.

실시예3. 휘발성 향기성분 분석

상기 실시예1의 무취화 마늘 농축액 및 비교군으로 생마늘 농축액의 휘발성 향기성분을 퍼지&트랩 장치와 GC-MS(gaschromatography mass)를 이용하여 분석하였 다. 즉 고형분 함량(Brix%)이 동일한 각 농축액 시료를 트랩관에 넣고 증류수 10㎖를 가하여 휘발성 향기성분을 수집하였고, 휘발성 향기 성분의 분리와 동정은 GC-MS로 분석하였으며 각 피크의 휘발성 향기성분을 동정하기 위하여 NIST 라이브러리의 스펙트럼을 이용하였다.

도 2는 상기 실시예1의 무취화 마늘 농축액의 휘발성 향기성분의 GC-MS 분석 결과이며, 도 3은 비교군인 생마늘의 휘발성 향기성분의 GC-MS 분석 결과이다.

도 2와 도 3의 휘발성 향기성분의 검출 결과를 통해 알 수 있듯이 도 3에서

보여지는 생마늘 특유의 아리고 매운맛과 향을 내는 휘발성 함황화합물의 대표적인 성분인 디아릴디설파이드와 테트라설파이드디프로페닐 피크가 상기 실시예1의 무취화 마늘 농축액의 휘발성 향기성분의 GC-MS 분석 결과인 도 2에서는 나타나지 않았음을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 가공 방법에 따른 실시예1의 무취화 마늘 농축액은 마늘의 주요 휘발성 함황화합물이 제어가 되었음을 나타내는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 가공방법을 도시한 순서도이다.

도 2는 실시예1의 무취화 마늘 농축액의 휘발성 향기성분의 GC-MS 분석 결과이다.

도 3은 비교군인 생마늘의 휘발성 향기성분의 GC-MS 분석 결과이다.

Claims (6)

1. 마늘을 밀봉시키는 단계;

   상기 마늘을 가압처리하는 단계;

   상기 가압처리한 마늘에 불포화지방산을 함유하는 첨가물을 혼합하여 불휘발성 복합체를 형성하는 단계;

   상기 불휘발성 복합체를 열처리하여 상기 마늘에 존재하는 알리나아제를 실활시키는 단계;

   열처리된 상기 불휘발성 복합체를 여과처리 및 진공 농축시키는 단계;

   를 포함하는 마늘가공방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마늘을 가압처리하는 단계는 20-100MPa, 20-50℃, 5분 내지 1시간을 처리 조건으로 하는 것을 특징으로 하는 마늘가공방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가압처리한 마늘과 상기 불포화지방산을 함유하는 첨가물의 혼합비는 1:0.05 내지 1:1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 마늘가공방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 불포화지방산은 리놀산이며, 상기 불포화지방산을 함유하는 첨가물은 깨 또는 깨 가공품인 것을 특징으로 하는 마늘가공방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 불휘발성 복합체를 열처리하여 상기 마늘에 존재하는 알리나아제를 실활시키는 단계는 상기 불휘발성 복합체를 70-90℃에서 10 내지 120분 동안 열처리하여 상기 마늘에 존재하는 알리나아제를 실활시키는 것을 특징으로 하는 마늘가공방법.
6. 제1 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 마늘 농축액.

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