KR101931765B1 - 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 기능성 흑생강은 제조 시 마그네슘을 첨가함으로써 생강에 포함되어 있는 진저론(Zingerone)과 같은 바닐린계 물질의 기능을 불활성화함과 동시에 생강의 원래 효능인 혈행 개선 및 혈전 억제 효능을 극대화할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기능성 흑생강은 생강 특유의 냄새를 완전히 제거되고 쫄깃한 질감과 단맛의 식감을 가질 수 있으며, 최적의 상태로 생강을 숙성시킴에 따라 숙성에 필요한 기간이 단축되고, 생강의 풍미와 영양을 높일 수 있다.

Description

마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법{A manufacturing method of functional black ginger having magnesium}
본 발명은 마그네슘을 함유하는 기능성 흑생강의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 생강에 포함되어 있는 바닐린 성분의 기능을 불활성화함과 동시에 마그네슘을 함유함으로써 생강의 원래 효능인 혈행 개선 및 혈전 억제 효능을 극대화한 기능성 흑생강의 제조방법에 관한 것이다.
생강(Zingiber officinale R.)은 생강과(Zingiberaceae)에 속하는 다년생 식물로서 근경을 주로 식용으로 사용하며 특유의 매운맛과 향기를 지닌 향신료이다. 생강의 풍미 성분은 정유성분(essential oil)과 매운맛 성분인 올레오레진(oleoresin)성분으로 분류된다. 정유 성분은 감기, 두통, 관절염 및 정신적 치료에 효과적이며 올레오레진(oleoresin)의 매운맛 성분인 진저롤(gingerol), 진저론(ginerone), 쇼가올(shogaol) 등은 항산화 효과가 높다. 또한, 이들 분획(fraction)이 자연살해세포(NK cell)의 기능을 활성화시켜 면역능력을 증진시키며 만병의 원인이 되는 혈액의 오염을 정화시키는 효능이 뛰어나다. 생강의 핵심적인 효능은 백혈구의 수를 늘려 혈액의 활동을 촉진하고 면역력을 높이며, 위장 내벽의 혈액 순환을 도와 위장 활동을 촉진시켜 소화 흡수력을 높인다. 생강의 진저롤 성분은 담즙을 촉진시켜 피 속의 콜레스테롤을 없애며, 체온 상승 작용뿐만 아니라 노화를 예방하고 발한, 배뇨, 배변 작용을 촉진시켜 체내의 음식물(식독)이나 혈액(어혈, 오염된 피), 체액(수독)을 정화시키고, 에너지가 과도하게 축적된 경우에는 혈액순환을 도와 체내 세포의 활력을 증강시키는 효능이 있다.
그러나 생강의 주성분인 진저론(Zingerone)과 진저롤(Gingerol) 등의 바닐린계 물질이 특유의 날카로운 매운맛을 가져 구취를 유발함으로써 생강의 다양한 우수한 효과에도 불구하고 식용으로 기피하는 원인이 되고 있다.
또한, 생강의 주성분인 바닐린계 물질은 높은 스코빌 척도를 가질 정도로 자극적인 물질로 위와 간에 자극이 되어 오히려 건강에 해로울 수도 있다. 또한 생강의 항응고 특성은 혈관 내 혈전의 생성을 억제하고 생성된 혈전을 제거하는 효능을 가지나, 동시에 위염, 위궤양과 같은 소화기 질환을 가진 사람들은 이러한 항응고 특성 때문에 오히려 위염, 위궤양이 악화될 수 있다.
식품이 가지는 특유의 향기는 열, 광선, 공기 등의 영향으로 소실되거나 변형될 수 있으며, 특히 냄새를 효과적으로 제거하는 영향 인자는 가열이라고 할 수 있는 데, 생강의 독특한 향미성분인 진저론과 매운 맛은 일반적으로 70℃이상의 온도에서 제거된다. 그러나 직접적이고 지나친 가열은 생강이 가지고 있는 비타민류, 칼륨, 인, 황, 셀레늄과 같은 무기물 및 각종 아미노산 등의 유효성분의 파괴를 야기한다.
고온의 간접적인 열에 의하여 숙성되는 생강은 검은 색상의 성상을 보이는 데, 생강 특유의 불쾌한 냄새와 매운 맛을 감소시키고 단맛을 가지면서도 아미노산 등의 생체 이용률을 높이고 쇼가올(Shogaol)과 같은 유용성분의 형성을 유도한다. 이러한 이유로 생강을 열과 스팀을 이용하여 숙성시키는 방법들이 소개되어 왔다.
생강에 아무런 첨가물을 가하지 않고, 일정의 온도와 습도에서 숙성시킴으로써, 생강 본래의 유효성을 손상시키는 일 없이 생강에 비해 항산화력이 대폭 상승함은 물론, 생강에 부족한 쇼가올과 같은 물질이 생성되며, 폴리페놀 함량이 높아지는 숙성 생강을 제조하는 것이다.
한편 마그네슘은 체중의 0.05%를 차지하며 뼈에 60%, 근육에 20%, 조직에 20%, 혈액에 1% 정도 분포한다. 마그네슘의 30 내지 50%가 소장의 상부에서 체내에 흡수되며 비타민D에 의해 촉진되고 칼슘과 인에 의해 저해된다. 튼튼한 뼈와 충치예방, 에나멜층 형성에 관여하며 근육의 동작에도 관여하여 만성 피로와 통증 처방에 이용이 된다. 마그네슘이 부족하게 되면 쥐가 나는 것처럼 근육 경련과 통증 마비가 나타날 수 있으며, 심장 혈관에 혈액순환이 제대로 이루어지지 않아 협심증이 발생할 수도 있다.
이러한 숙성 생강을 제조하는 종래기술로서 한국등록특허공보 1866636호에는 생생강을 50 내지 90℃에서 대략 500시간 열풍으로 숙성하고, 이를 정제수와 혼합하여 열수추출하는 것을 특징으로 하는 숙성 생강 추출물의 제조방법이 있으나, 이는 단순히 생강을 일정 조건에서 열풍 건조한 것으로 최종 제품에 포함되는 무기질의 함량이 부족하다는 문제점을 가지고 있다.
대한민국 등록특허 10-1866636 (2018년 06월 04일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상세하게는 생강을 특정 조건으로 숙성함으로써 생강에 포함되어 있는 바닐린 성분의 기능을 불활성화함과 동시에 숙성 시 마그네슘액을 도포함으로써 생강의 원래 효능인 혈행 개선 및 혈전 억제 효능을 극대화한 기능성 흑생강의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는,
a) 생강을 20 내지 50℃에서 1 내지 10시간 동안 건조하는 1차 건조 단계;
b) 상기 a) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 1차 발효 단계;
c) 상기 b) 단계의 생강을 1 내지 5일간 건조시키는 2차 건조 단계;
d) 상기 c) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 2차 발효 단계;
e) 상기 d) 단계의 생강을 1 내지 5일간 건조시켜 수분을 50 중량% 이하로 유지시키는 3차 건조 단계;
f) 상기 e) 단계 생강에 마그네슘액을 도포하고 12 내지 36시간 동안 건조시키는 4차 건조 단계;
g) 상기 f) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 3차 발효 단계;
h) 상기 g) 단계 생강을 1 내지 5일간 건조시키는 5차 건조 단계; 및
i) 상기 h) 단계 생강에 마그네슘액을 도포하고 1 내지 10일간 건조하는 단계;
를 포함하는 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 생강은 고주파 처리된 생강인 것을 특징으로 하며, 상기 a) 단계는 생강 내 수분량을 70% 이하로 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 c), e) 및 f) 단계는 40℃ 이하에서 진행하는 것을 특징으로 하며, 상기 마그네슘액은 마그네슘 원액과 물을 10 내지 50 : 1 내지 350 중량비로 혼합된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 건조 단계는 상기 생강이 보관된 공간을 상기 용기의 외부 환경과 개방되도록 진행되며, 용기 내에 편백나무, 맥반석, 숯, 볏짚, 황토 및 게르마늄에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 보조부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기능성 흑생강은 제조 시 마그네슘을 첨가함으로써 생강에 포함되어 있는 진저롤과 같은 바닐린 성분의 기능을 불활성화함과 동시에 생강의 원래 효능인 혈행 개선 및 혈전 억제 효능을 극대화할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기능성 흑생강은 생강 특유의 날카롭고 매운 냄새가 완전히 제거되고 쫄깃한 질감과 단맛의 식감을 가질 수 있으며, 최적의 상태로 생강을 숙성시킴에 따라 숙성에 필요한 기간이 단축되고, 생강의 풍미와 영양을 높일 수 있다.
이하, 구체예를 들어 본 발명에 따른 기능성 흑생강의 제조방법을 더욱 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.
따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 발명에서 상기 ‘흑생강’은 태국 자생의 초본성 뿌리줄기 식물인 검은생강(Kaempferia parviflora)이 아닌 발효 및 숙성을 통해 생강의 중요 성분이 가용화된 숙성 생강을 의미한다.
본 발명에 따른 기능성 흑생강은 a) 생강을 20 내지 50℃에서 1 내지 10시간 동안 건조하는 1차 건조 단계; b) 상기 a) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 1차 발효 단계; c) 상기 b) 단계의 생강을 1 내지 5일간 건조시키는 2차 건조 단계; d) 상기 c) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 2차 발효 단계; e) 상기 d) 단계의 생강을 1 내지 5일간 건조시켜 수분을 50 중량% 이하로 유지시키는 3차 건조 단계; f) 상기 e) 단계 생강에 마그네슘액을 도포하고 12 내지 36시간 동안 건조시키는 4차 건조 단계; g) 상기 f) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 3차 발효 단계; h) 상기 g) 단계 생강을 1 내지 5일간 건조시키는 5차 건조 단계; 및 i) 상기 h) 단계 생강에 마그네슘액을 도포하고 1 내지 10일간 건조하는 단계;를 진행함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 a) 단계는 선별된 생강을 1차 건조하는 단계로 세척을 통해 불필요한 이물질을 제거하고, 건조함으로써 잉여 수분을 제거하는 단계이다.
본 발명에서 상기 생강은 식용으로 흔히 소비되거나 재배용이라면 종류에 한정치 않고 사용 가능하다. 예를 들어 상기 생강의 일예로는 시포노칠루스아과(Siphonochilus), 타미지아아과(Tamijia), 꽃양하아과, 생강아과 등을 들 수 있으며, 본 발명에서의 생강은 이들을 모두 포함할 수 있다. 또한 상기 생강 이외에도 강황 또는 울금 등이 포함되어도 무방하다.
상기 생강은 먼저 이물질을 제거하기 위해 전처리를 수행한다. 상기 이물질은 생강의 흙, 잔뿌리, 생강대, 외피 등을 뜻하며, 이들을 모두 제거한 후에는 물을 이용하여 세척할 수 있다.
세척이 끝난 생강은 표면의 물기를 제거하고, 추후 공정에서 생생강의 숙성을 용이하게 하기 위해 1차 건조를 진행할 수 있다. 이때 상기 건조는 일정한 습도와 온도가 유지된 숙성실에서 진행하는 것이 바람직하다.
더욱 상세하게 상기 생강은 맥반석이나 숯을 이용한 열을 이용하여 숙성하는 것이 바람직하다. 이는 맥반석이나 숯에서 발생하는 원적외선 또는 훈증열에 의해 생강에 남아있는 균류들을 용이하게 제거할 수 있으며, 추후 공정에서 생생강의 숙성 가공 시간을 줄일 수 있기 때문이다.
상기 a) 단계는 40℃ 이하, 더 바람직하게는 20 내지 40℃에서 1 내지 10시간 동안 건조하는 것이 좋다. 온도가 20℃ 미만인 경우 충분한 건조가 진행되지 않으며, 40℃ 초과인 경우 생강의 과도한 건조 및 숙성으로 인해 조직이 심하게 변형되며, 유효성분이 감소할 수 있다.
또한 상기 a) 단계에서 습도는 생강 내 수분량을 70% 이하로 유지되도록 조절하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 50% 이하, 가장 바람직하게는 30% 이하로 유지하는 것이 추후 공정에서 발효 과정을 용이하게 진행할 수 있으며, 동시에 유효성분의 변형을 방지할 수 있어 바람직하다.
또한 상기 생강은 필요에 따라 고주파 처리를 선행할 수도 있다. 상기 고주파 처리는 추후 진행될 숙성을 용이하게 하고, 생강의 자극성의 원인물질인 바닐린 성분을 불활성시켜 자극적인 맛을 없애기 위한 것으로, 그 외의 성분들은 보호함과 동시에 진저올과 같은 성분들을 불활성화하기 위해 생강 표면에 고주파를 조사할 수 있다.
상기 고주파처리에서 파장 및 조사시간은 한정하지 않으나, 예를 들어 30㎑ 이상의 파장으로 10 내지 60초간 처리하는 것이 상기 효과를 달성할 수 있어 바람직하다.
여기에 생강과 식물의 갈변반응 및 발효숙성 과정을 촉진시키기 위해 클로로겐산(chlorogenic acid)과 같은 천연물질을 사용하여 갈변을 촉진시킬 수 있다.
상기 클로로겐산은 Caffeic acid와 quinic acid의 유도체로서 과실이나 채소에 존재하는 페놀의 한 종류이다.
상기 클로로겐산 함유 천연물질은 클로로겐산을 함유하고 있다면 그 종류를 제한하지 않고 다양한 종류가 사용 가능하며, 일 실시예로 바나나, 우엉, 커피콩, 사과, 갈근, 감자, 배, 고구마, 야콘 및 연근으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 바나나는 거피하지 않은 것을 사용하는 것이 바람직하다
다음으로 1차 건조가 끝난 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효하는 단계를 진행한다. 본 과정을 통해 생강이 함유하고 있는 바닐린 성분과 비린 냄새가 서서히 제거되거나 외부로 방출하게 된다.
상기 b) 단계는 상기와 같은 온도 및 상기 시간 범위 내에서 진행하는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위 밖에서 진행하는 경우 충분한 숙성이 진행되지 않거나 과숙성으로 인해 유효성분의 파괴가 발생할 수 있다.
상기 b) 단계는 습도를 한정하는 것은 아니나, 과도한 수분으로 인해 생강이 뭉쳐 숙성이 제대로 진행되지 않는 상황이 발생할 수 있으므로 숙성 또는 발효가 진행되는 곳 내부의 상대습도를 50% 이하, 더 바람직하게는 30% 이하로 유지시키는 것이 바람직하다.
상기 b) 단계는 상기 생강의 발효를 진행하기 위해 발효실에서 진행하되, 습도를 일정하게 유지하기 위해 용기에 담은 상태로 발효실에 보관하며, 상기한 온도 및 습도의 유지는 발효실 내에 구비되는 조절장치를 통해 제어하는 것이 바람직하다.
다음으로 상기와 같이 1차 발효된 생강을 용기에서 꺼내 2차 건조한다. 상기 건조는 1차 발효가 끝난 생강을 자연 상태로 유지하면서, 미생물의 증착을 돕고 생강의 독성 성분을 외부로 배출시키기 위해 수행하는 것이다.
상기 2차 건조는 용기에서 생강을 완전히 꺼내거나, 용기의 외부 환경에 개방되도록 하며, 용이한 건조 및 독성 성분의 흡착을 유지하기 위해 편백나무, 맥반석, 숯, 볏짚, 황토 및 게르마늄에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 보조부재와 함께 건조하는 것이 좋다. 또한 상기 2차 건조단계는 인위적인 환경의 변화를 주지 않는 자연 상태로서 1 내지 5일간, 더욱 바람직하게는 30 내지 40시간 동안 건조하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 2차 건조된 생강은 자연 상태에서 숙성이 되면서 생강이 서서히 검은 색으로 변하게 된다. 또한 특유의 강한 향이 사라지며 성분의 변화로 인해 쓴맛이 강하게 나게 된다.
다음으로 2차 건조된 생강을 다시 용기에 투입하고 2차 발효를 진행한다. 상기와 같이 발효 단계를 진행하면서 생강 내에 쇼가올과 같은 유효성분의 함량이 더욱 증가하여 특유의 강한 향이 사라지며, 생강의 갈변이 심해진다.
상기 2차 발효는 1차 발효와 동일하게 용기에 담은 상태에서 발효실에서 진행하며, 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효하는 것이 바람직하다. 상기 온도 및 발효 기간 범위에서 유효성분의 생성을 증진하고, 식감을 유지하며, 특유의 향을 제거할 수 있어 좋다.
다음으로 상기 2차 발효된 생강을 용기에서 꺼내 3차 건조를 진행한다. 상기 건조는 제조되는 흑생강의 품질을 결정하기 위한 것으로, 흑생강의 유효성분 함량, 맛, 식감, 냄새 등의 인자에 중요한 영향을 준다.
상기 3차 건조는 2차 건조와 마찬가지로 20, 내지 40℃에서 통기시킨 상태로 건조하되, 햇빛이 들지 않는 그늘에서 말리는 것이 좋으며, 수분의 함량을 50% 이하로 유지시키는 것이 가장 바람직하다. 건조 기간 또한 1 내지 5일, 더 바람직하게는 30 내지 40시간 정도 유지하는 것이 좋으나, 건조 상태, 즉 생강 내 수분의 함량에 따라 더 길어질 수도, 더 짧아질 수도 있으며 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 상기와 같은 생강 내 수분함량을 유지하지 못하는 경우 유효성분의 급격한 변형으로 인해 쓴 맛이 증가하고 향이 좋지 않을 수 있으며, 추후 표면에 도포될 마그네슘의 생강 내 흡수가 제대로 이루어지지 않는다.
다음으로 상기 건조가 끝난 생강에 마그네슘액을 도포하고 12 내지 36시간 동안 건조시키는 4차 건조 단계를 진행할 수 있다.
본 발명에서 상기 마그네슘액은 식용 마그네슘을 용매에 혼합한 것으로, 상기 마그네슘은 생강의 항산화효과를 강화함과 동시에 그 자체로도 신체 내 근육의 수축, 이완을 도와준다. 이러한 기능은 혈관벽에도 작용하므로, 혈행개선 효과가 활성화되며, 혈전의 생성을 예방하거나 억제할 수 있다.
본 발명에서 상기 식용 마그네슘은 알칼리토금속류인 마그네슘의 화합물 형태로 존재하는 것으로, 당업계에서 식용의 목적으로 통상적으로 사용되는 것이라면 종류에 한정치 않는다. 또한 고체, 액체 등 그 형태 또한 제한하지 않는다.
상기 식용 마그네슘의 예로는 마그네슘 비스글리시네이트, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 젖산마그네슘, 구연산마그네슘, 글루콘산마그네슘, 초산마그네슘, 돌로마이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용하여도 무방하다.
상기 식용 마그네슘을 용해하기 위한 용매의 예로는 물이 바람직하며, 초순수, 산성수, 알칼리수 등 다양한 물을 사용할 수 있다. 또한 상기 물에는 필요에 따라 인체에 해가 되지 않는 범위 내에서 상기 식용 마그네슘 이외에도 다양한 미네랄이 함유될 수 있으며, 본 발명에서 이를 제한하는 것은 아니다.
상기 마그네슘액은 상기 마그네슘 원액과 물을 10 내지 50 : 1 내지 350 중량비로 혼합하는 것이 좋으며, 바람직하게는 25 내지 35 : 1의 중량비로 혼합하는 것이 좋다.
상기와 같이 제조된 마그네슘액은 3차 건조가 끝난 생강에 도포한다. 본 발명에서는 상기 마그네슘액의 도포방법, 도포되는 마그네슘액의 양 등을 한정하지 않으며, 바람직하게는 상기 마그네슘액에 생강을 침지시킨 후, 이를 꺼내고 건조하는 것이 마그네슘액이 골고루 도포될 수 있어 바람직하다. 마그네슘액이 도포된 생강은 상온에서 12 내지 36시간, 더 바람직하게는 20 내지 28시간 동안 건조시켜 마그네슘 성분이 생강 내부로 완전히 흡수되도록 한다.
다음으로 상기 생강을 다시 발효한다(3차 발효단계). 이때 상기 발효는 생강의 완전한 숙성 및 마그네슘의 흡수를 유도하기 위한 것으로, 1차, 2차 발효단계와 동일 또는 상이한 조건에서 진행하여도 무방하며, 바람직하게는 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시켜 진행하는 것이 좋다. 3차 발효가 끝난 생강은 1차 및 2차와 마찬가지로 상온에서 1 내지 5일간 건조시킨다(5차 건조단계).
5차 건조까지 끝난 생강은 발효 과정에서 발생하였던 악취가 사라지며, 생강의 신맛 및 단맛이 증가하게 된다. 이때 다시 생강에 마그네슘액을 도포하고 마그네슘액이 도포된 생강은 상기 건조단계와 동일 또는 상이한 조건, 더 바람직하게는 1 내지 10일간, 가장 바람직하게는 55 내지 70시간 동안 건조, 숙성시켜 완성할 수 있다. 이때 상기 마그네슘액의 조성을 한정하는 것은 아니나, 마그네슘 원액과 물을 10 내지 50 : 1 : 350 중량비, 더 바람직하게는 60 내지 80 : 20 내지 40 중량비로 혼합하는 것이 마그네슘 성분의 생강 내 흡수를 유도할 수 있어 바람직하다.
상기 흑생강은 숙성에 의하여 휘발성 유황화합물이 줄어들기 때문에 생강 냄새에 불쾌감 등이 감소할 뿐만 아니라 일반 생강과 비교하여 수용성이 높고 체내 흡수율이 빠른 장점이 있다. 또한, 일반 생강을 흑생강으로 제조하는 경우 쇼가올, 사포닌, 멜라노이딘(갈변물질) 등의 함량이 증가되어 항산화, 항노화 콜레스테롤을 감소시켜 항동맥경화, 혈행개선 및 고혈압, 당뇨병에 효능이 있다.
상기와 같은 방법으로 제조된 흑생강은 흑생강을 유효성분으로 사용하는 제품에는 제한 받지 않고 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로 흑생강을 유효성분으로 함유하는 건강보조식품 조성물에 사용될 수 있다. 상기 흑생강을 유효성분으로 함유하는 건강보조식품의 제형으로 예를 들면 드링크제, 캐러멜, 초콜릿, 다이어트바 제형 또는 과자류 등을 들 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 설명 및 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 시편의 물성을 다음과 같이 측정하였다.
(쇼가올 함량 분석)
실시예 및 비교예를 통해 제조된 시료의 쇼가올 농도의 측정은 HPLC법(High Performance Liquid Chromatography method)을 이용하여 측정하였다. 구체적으로 농도 측정을 위한 HPLC system(YOUNGLIN INSTRUMENT, 대한민국)은 Solvent Delivery Pump(Model M930D); Absorbance Detector(Model M730D); Column Oven(Model CTS30) 및 Solvent Degassor & Valve Module(Model SDB30 plus)으로 구성되어 있으며, 상기 HPLC 시스템에 의해 분리된 쇼가올의 검출은 자외부흡광광도계를 이용하여 측정파장 370 ㎚에서 수행하였다. 또한, 상기 HPLC를 이용한 분석을 위해, 분석컬럼은 ODSHYPERSIL(Thermo ELECTRON CO., Model 30105-154630)을 사용하였고, 구체적인 사양으로 분석 안지름 약 5 ㎜, 길이 약 15㎝인 스테인레스 강관에 5㎛ 의 C18로 충전하였으며, 컬럼의 온도는 상온으로 설정하였고, 이동상은 증류수(Milli-Q water)와 메탄올 혼합액(60:40)에 TFA (trifloroacetic acid)를 0.04% 농도로 첨가한 용액을 사용하였으며, 이동상의 solvent flow rate는 1 ㎖/min이고, 이동시간은 30분으로 설정하였다. 또한, 상기 HPLC를 수행하기 위한 시료(sample)의 injection volumn은 10㎕이었다. 상기 쇼가올 농도 측정을 위한 표준 물질(SHOGAOL standard)은 SIGMA(USA)에서 구입하여 사용하였다.
(혈액 응고 저해 활성)
상기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시료를 기존에 보고된 방법에 준해 평가하였으며(Sohn et al., 2004. Kor. J. Pharmacogn 35. 52-61; Kwon et al., 2004. J. Life Science, 14. 509-513; 류 등 2010. J.Life Science, 20. 922-928), 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티티(aPTT) 타임을 측정하였다. 열장은 시판 control plasma (MD Pacific Technology Co., Ltd, Huayuan Industrial Area, China)를 사용하였으며 트롬빈타임, 프로트롬빈 타임과 에이피티 측정법은 다음과 같은 과정으로 수행되었다.
① 트롬빈(thrombin) 타임 : 37℃에서 0.5U 트롬빈(Sigma Co., USA) 50㎕와 20mM CaCl2 50㎕, 실시예 및 비교예의 시료 추출액 10㎕를 Amelung coagulometer KC-1A(Japan)의 튜브에 혼합하여 2분간 반응시킨 후, 혈장 100㎕를 첨가하고 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였다. 대조로는 아스피린(Sigma Co., USA)을 사용하였으며, 용매 대조구로는 시료 대신 DMSO를 사용하였다. DMSO의 경우 24.2초의 응고시간을 나타내었다. 트롬빈 저해 효과는 3회 이상 반복한 실험의 평균치로 나타내었으며, 트롬빈 저해활성은 시료 첨가시의 응고시간을 용매 대조구의 응고시간으로 나눈 값으로 나타내었다.
② 프로트롬빈(prothrombin) 타임 : 표준혈장(MD Pacific Co., China) 70㎕와 실시예 및 비교예의 시료액 10㎕를 Amelung coagulometer KC-1A(Japan)의 튜브에 첨가하여 37℃에서 3분간 가온 후, 130㎕의 PT reagent를 첨가하고 혈장이 응고될 때까지의 시간을 3회 반복한 실험의 평균치로 나타내었다. 대조로는 아스피린(Sigma Co., USA)을 사용하였으며, 용매대조구로는 시료 대신 DMSO를 사용하였다. DMSO의 경우 16.8초의 응고시간을 나타내었다. 프로트롬빈 저해활성은 시료 첨가시의 응고시간을 용매 대조구의 응고시간으로 나눈 값으로 나타내었다.
③ aPTT(activated partial thromboplastin) 타임 : 혈장 100㎕와 실시예 및 비교예의 시료 추출액 10㎕를 Amelung coagulometer KC-1A(Japan)의 튜브에 첨가하여 37℃에서 3분간 가온한 후, 50㎕의 aPTT reagent(Sigma, ALEXINTM)를 첨가하고 다시 37℃에서 3분간 배양하였다. 이후 50㎕ CaCl2(35mM)을 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였다. 용매 대조구로는 시료 대신 DMSO를 사용하였으며, 이 경우 42.2초의 응고시간을 나타내었다. aPTT의 결과는 3회 반복한 실험의 평균치로 나타내었으며, 혈액응고인자 저해활성은 시료 첨가시의 aPTT시간을 용매 대조구의 aPTT시간으로 나눈 값으로 나타내었다.
(관능평가)
관능평가는 식품관련 전문가 및 일반 소비자 50명을 대상으로 실시하였고, 점수 및 평가항목은 맛, 향, 식감, 외관 및 전체적인 선호도이다. 평가는 5점 채점법을 이용하되 소수점 셋째 자리에서 반올림하였으며, 그 기준은 하기와 같다.
* 채점 기준
5 : 매우 좋음
4 : 좋음
3 : 보통
2 : 나쁨
1 : 매우 나쁨
(실시예 1)
먼저, 생강의 흙, 잔뿌리, 생강대, 외피 등과 같은 이물질을 제거한 후 세척하여 생생강을 준비하였고, 이를 건조기에 투입한 후 40℃에서 5시간 건조시켜 수분의 함량을 70%로 유지하도록 하였다(1차 건조). 건조가 끝난 생강은 용기에 투입한 후 40℃에서 3일간 발효하여 숙성을 진행하였다(1차 발효).
1차 발효가 끝난 생강은 다시 상온에서 3일간 말린 후(2차 건조), 다시 용기에 투입하고 40℃에서 3일간 발효하였다(2차 발효). 2차 발효가 끝난 생강은 다시 상온에서 5일간 말려 수분 함량을 50%로 유지하였다(3차 건조).
이와는 별개로 10% 농도의 마그네슘 비스글리시네이트와 물을 30 : 1 중량비로 혼합하여 희석시킨 후, 이를 3차 건조가 끝난 생강에 도포하였다. 그리고 이를 다시 상온에서 16시간 동안 건조시켰다(4차 건조). 4차 건조가 끝난 생강은 용기에 투입하고 40℃에서 3일간 발효하였다(3차 발효). 3차 발효까지 진행된 생강은 다시 상온에서 하루 동안 건조시킨 후(5차 건조), 마그네슘 비스글리시네이트와 물이 7 : 3의 중량비로 혼합된 마그네슘액을 생강에 도포하고 이를 8일간 건조시켜 흑생강을 제조하였다(6차 건조). 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에서 3차 건조 시 생강의 수분중량을 10%로 조절한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(실시예 3)
상기 실시예 1에서 4차 건조 시 마그네슘액의 건조시간을 24시간으로 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(실시예 4)
상기 실시예 3에서 6차 건조 시 마그네슘액의 건조시간을 5일로 한 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(실시예 5)
상기 실시예 1에서 4차 건조 시 도포하는 마그네슘액의 조성비를 마그네슘 비스글리시네이트와 물이 60 : 1 중량비로 하였으며, 6차 건조 시 도포하는 마그네슘액의 중량비를 마그네슘 비스글리시네이트와 물이 8 : 2의 중량비로 혼합된 것을 제외하고 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(비교예 1)
상기 실시예 1에서 흑생강 제조 시 3차 건조를 생략한 것을 제외하고 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(비교예 2)
상기 실시예 1에서 흑생강에 마그네슘액을 도포하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(비교예 3)
상기 실시예 1에서 1 내지 3차 발효단계 진행 시 발효온도를 모두 60℃로 진행한 것을 제외하고 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
(비교예 4)
상기 실시예 1에서 3차 건조 시 흑생강의 수분중량이 65%가 되도록 건조한 것을 제외하고 동일한 방법으로 흑생강을 제조하였다. 제조된 흑생강의 물성을 측정하여 하기 표 1, 2에 기재하였다.
[표 1]
Figure 112018066569780-pat00001
[표 2]
Figure 112018066569780-pat00002
상기 표 1 및 2와 같이 본 발명에 따라 제조된 흑생강은 대조구인 아스피린에 비해 낮은 혈액 응고 저해활성을 보이고는 있으나, 일반 대조구인 DMSO에 비해 20% 이상 향상된 혈액 응고 저해활성을 보임을 알 수 있다. 특히 마그네슘액을 도포한 후의 건조시간을 조절한 실시예 3, 4는 가장 우수한 혈액 응고 저해활성을 보이고 있으며, 쇼가올 함량 또한 가장 높은 것을 알 수 있다.
관능검사 항목을 보면, 실시예 4의 흑생강이 제일 높은 관능검사 결과를 보이고 있어 흑생강 제조 시 마그네슘액을 도포한 후 건조시간을 특정 범위로 조절하는 것이 가장 우수한 효과가 발현됨을 알 수 있다. 특히 건조 단계 중 일부를 생략한 비교예 1이 가장 낮은 관능검사 결과가 나타남을 고려할 때, 본 발명에 따른 제조방법의 범위에 따라 제조하는 것이 가장 높은 물성을 갖는 흑생강이 제조된다는 사실을 확인할 수 있었다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. a) 생강을 20 내지 50℃에서 1 내지 10시간 동안 건조하는 1차 건조 단계;
    b) 상기 a) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 1차 발효 단계;
    c) 상기 b) 단계의 생강을 1 내지 5일간 건조시키는 2차 건조 단계;
    d) 상기 c) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 2차 발효 단계;
    e) 상기 d) 단계의 생강을 1 내지 5일간 건조시켜 수분을 50 중량% 이하로 유지시키는 3차 건조 단계;
    f) 상기 e) 단계 생강에 마그네슘액을 도포하고 12 내지 36시간 동안 건조시키는 4차 건조 단계;
    g) 상기 f) 단계의 생강을 35 내지 45℃에서 1 내지 5일간 발효시키는 3차 발효 단계;
    h) 상기 g) 단계 생강을 1 내지 5일간 건조시키는 5차 건조 단계; 및
    i) 상기 h) 단계 생강에 마그네슘액을 도포하고 1 내지 10일간 건조하는 단계;
    를 포함하는 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생강은 고주파 처리된 생강인 것을 특징으로 하는 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 a) 단계는 생강 내 수분량을 70% 이하로 유지하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 c), e) 및 f) 단계는 40℃ 이하에서 진행하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 마그네슘액은 마그네슘 원액과 물을 10 내지 70 : 1 내지 350 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    a), c), e), f), h) 및 i) 단계에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 단계에서 상기 건조는 상기 생강을 용기에 담아서 건조하되, 상기 용기의 외부 환경과 개방되도록 진행되며, 용기 내에 편백나무, 맥반석, 숯, 볏짚, 황토 및 게르마늄에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 보조부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 함유 기능성 흑생강의 제조방법.
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