KR101281510B1 - 흑마늘 및 저점도 흑마늘 고농축액 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흑마늘 제조방법 및 흑마늘 고농축액 제조방법에 관한 것으로서, 마늘을 75~95℃에서 70~75시간 동안 가열 숙성시킨 후, 0~10℃까지 급속하게 냉각시켜 20~28시간 동안 숙성시키는 과정을 반복하는 제 1단계; 및 제 1단계에서 숙성된 마늘을 40~60℃에서 190~210시간 동안 숙성시키는 제 2단계를 포함하는 흑마늘 제조방법과, 이러한 제조방법으로 제조된 흑마늘을 이용하여 추출된 흑마늘 진액에 흑마늘 잔사 분쇄물을 첨가하여 농축시킨 흑마늘 고농축액 제조방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 별도의 가수과정 없이도 흑마늘을 제조할 수 있고, 흑마늘 진액 제조과정에서 남은 잔사물을 분쇄하여 진액에 첨가함으로써 섬유소나 불수용성 영양 성분 등의 영양 성분이 보다 증강되고 음용 편의성이 향상된 기능성 흑마늘 고농축액을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 흑마늘 제조방법 및 흑마늘 고농축액 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가온 및 냉각조건을 반복 실시하여 숙성시킨 후 후숙성을 함으로써 별도의 가수(加水)과정 없이도 조직감이 우수하고 유효성분이 다량 함유된 흑마늘을 제조할 수 있는 방법, 및 이러한 방법에 의해 제조된 흑마늘을 이용하여 진액을 추출하고 진액 추출과정에서 남은 흑마늘 잔사물을 분쇄하여 진액에 첨가함으로써 섬유소나 불용성 영양 성분 등과 같은 영양 성분이 풍부하면서도 탄맛이나 쓴맛을 최소화할 수 있는 흑마늘 고농축액을 제조하는 방법에 관한 것이다.
마늘은 항균 작용, 항혈전 작용, 항암 작용, 콜레스테롤의 저하 및 노화 방지, 항산화 작용, 강장 작용 및 알레르기 억제와 같은 많은 효능이 있음이 널리 알려져 있다. 또한, 마늘의 효능에 대해서는 많은 연구가 이루어지고 있는데, 대표적으로 마늘의 함황성분인 알리신 및 게르마늄과 셀레늄 등 미량 무기물 성분이 마늘의 각종 효능발현에 기여하는 것으로 알려져 있다.
이와 같이, 마늘은 인체에 유익한 효능이 널리 알려져 있음에도 불구하고 생마늘의 강한 향과 매운맛은 자극성이 강하여 일시에 다량 섭취하기가 어려우며, 위점막의 손상 및 자극 등으로 오히려 위해한 영향을 미칠 수 있다.
따라서 이러한 단점을 보완하고 섭취 편의성을 도모하고자 마늘분말을 용매에 넣고 고온에서 추출한 다음 사이클로 덱스트린을 가하여 무취 마늘 엑기스를 만드는 방법, 마늘을 물에 넣어 달인 후에 버섯, 쑥 등의 보조물과 배합하여 마늘 음료를 제조하는 방법 등이 개발되어 사용되었으나, 다른 첨가물과의 혼합으로 인해 마늘 자체의 유용 성분함량이 상대적으로 감소되는 문제점이 있다.
마늘의 매운맛이나 강한 향을 개선하고, 섭취에 용이하게 가공된 대표적인 예로 흑마늘을 들 수 있다. 흑마늘은 생마늘 자체에 함유되어 있는 성분의 반응에 의하여 색이 변화된 예로서, 아래 설명하는 몇 가지 자체 숙성 방법에 따르면 최종적으로 검은색 젤리 형태의 숙성 마늘인 흑마늘이 만들어진다.
생마늘이 흑마늘로 가공되면 폴리페놀류의 함량이 증가하여 항산화력이 상승하고, 수용성 알릴 설파이드(allyl sulfides) 화합물인 S-알릴시스테인(S-allylcysteine(SAC)), S-알릴메르캅토시스테인(S-allylmercaptocystein(SAMC)), 테트라하이드로-베타-카볼린(tetrahydro-β-carboline)과 유기 황화합물인 디알릴 설파이드(diallyl sulfide(DAS)), 트리알릴 설파이드(triallyl sulfide), 디알릴 디설파이드( diallyl disulfide(DADS)), 디알릴 폴리설파이드(diallyl polysulfides) 등의 지용성 물질이 새로이 생성되거나 그 함량이 증가되며, 이러한 성분들에 의해 일반적인 생마늘보다 월등히 높은 항산화 활성을 나타내고, 암 예방, 콜레스테롤 저하, 동맥경화 개선, 심장질환의 예방 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
기존 흑마늘 제조관련 국내특허로 등록특허 제530386호에는 통마늘에 수분을 공급하면서 장기간 열풍 숙성시켜 마늘의 유용성분을 유지하며 항산화력 및 폴리페놀 함량을 증가시키는 흑마늘 제조방법이 개시되어 있고, 공개특허 제2007-89111호에는 내피만으로 싸여진 쪽마늘을 밀봉 상태에서 발효·숙성시킨 다음 밀봉 해제 상태에서 송풍 건조시켜 제조하여 생산성을 높이고 부분적 습도 불균형으로 인한 부패를 방지할 수 있는 방법이 개시되어 있다.
또한, 등록특허 제10-0797915호에는 고속숙성 흑마늘 제조법으로 수분공급을 통해 85%의 수분함량을 유지하면서 80~98℃에서 24~120시간 동안 숙성시키는 방법이 개시되어 있고, 공개특허 제10-2007-0089111호는 쪽마늘을 70~95℃, 습도 60~80%에서 400~450시간 숙성하는 방법이 개시되어 있으며, 등록특허 제10-0530386호는 숙성마늘 제조법으로 숙성기간 중 마늘 약 100kg을 기준으로 4L의 수분공급과 함께 20~90℃에서 670시간 숙성하는 방법이 개시되어 있다.
이처럼 대부분의 흑마늘 가공 과정에서 가수과정은 필수불가결하며, 더불어 90℃ 부근의 고온에 장시간 노출됨으로 인해 마늘 유효성분의 열변과 더불어 탄 향 또는 탄 맛 증가의 원인이 될 수 있다.
이렇게 제조된 흑마늘은 자체로 이용되거나 2차 가공을 거쳐서 상품화되고 있는데 섭취 편의성을 도모하고자 주로 흑마늘 추출액으로 가공되고 있다. 흑마늘 추출액은 흑마늘에 물을 가하여 고온에서 추출된 것으로 흑마늘의 유용성분을 액상으로 가공하는 대표적인 가공방법이며, 흑마늘 자체 성분만으로 추출하기도 하지만 여타 성분을 첨가하여 기능성을 높일 수 있는 방법도 제안되고 있다.
흑마늘 진액 제조와 관련된 국내특허로는, 30 brix%로 조절한 흑마늘 농축액을 주성분으로 하여 매실 엑기스와 아가리쿠스버섯 균사체 엑기스를 혼합 제조하는 방법이 개시된 공개특허 제10-2011-0001359호와, 흑마늘 추출액과 홍삼 추출액의 혼합 제조방법을 개시한 등록특허 제10-1000469호가 있는데, 이들 특허는 흑마늘 진액을 추출할 때 기능성을 지닌 식품을 첨가함으로써 혼합에 의한 기능성을 높이는 방법이다.
이처럼 흑마늘 추출물은 유용성분을 쉽게 섭취할 수 있고, 다양한 재료를 쉽게 혼합할 수 있는 장점이 있으므로 널리 활용되기는 하지만 흑마늘 추출액은 기업마다 일정한 농도로 조절하여 상품화하고 있으므로 개인의 기호도에 따라 원하는 맛을 선택하기가 어렵다. 또한, 흑마늘의 열수 추출 및 착즙 가공시 수용성 성분 중심의 가용성분이 주로 용출되고 여타 성분은 용출이 어려운데 추출 후 잔사에는 식이섬유소를 비롯한 각종 불수용성 성분이 잔존하므로 추출액을 이용할 경우 흑마늘 자체의 영양성분을 100% 다 섭취하지는 못하게 되는 문제점이 있다.
또한, 액상 추출물을 고농축하여 제조되는 제품의 경우 소비자가 원하는 농도로 조절하여 섭취할 수 있는 장점과 더불어 제품의 성분함량 대비 부피가 감소하고, 고농도로 인하여 저장기간이 더 증가한다는 장점이 있다. 고농축물을 제조하기 위해서 직화로 계속하여 가열할 경우 지나친 가열에 의해 휘발성 유효성분의 소실, 탄맛이나 쓴맛의 증가와 낮은 수율이 문제될 수 있으며, 중탕 가열하는 경우 시간 및 에너지의 소비가 더 크다는 단점이 있고, 마늘 자체 성분에서 기인하는 당분이 높아 일정 시간 이상 가열할 경우 엿처럼 지나치게 단단해지는 단점이 있다.
본 발명은 종래의 흑마늘 제조방법과 달리 숙성과정 중에 별도의 가수공정 없이도 가온숙성과 냉각숙성을 반복함으로써, 페놀화합물 및 피루브산 등과 같은 항산화성 물질이 다량 함유되고 조직감이 우수한 흑마늘을 간편하게 제조할 수 있는 흑마늘 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 흑마늘을 이용하여 흑마늘 진액을 제조하고, 이 과정에서 남은 흑마늘 잔사물을 건조하여 분쇄한 초미립 분쇄물을 흑마늘 진액에 첨가하여 소정 농도로 농축시킴으로써, 탄맛 및 쓴맛의 생성을 최소화하고 당에 의한 경화를 방지하면서 기호에 맞게 농도를 조절하여 섭취할 수 있고, 적당한 점성과 영양성분이 강화된 흑마늘 고농축액 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 쑥, 헛개나무, 느릅나무, 시무나무, 상백피, 상지, 오가피, 산수유, 구기자, 감초 및 대추 등과 같은 천연재료 중 적어도 하나와 흑마늘을 이용하여 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액을 제조하고, 이 과정에서 남은 흑마늘 잔사물을 건조하여 분쇄한 초미립 분쇄물을 흑마늘 진액에 첨가하여 소정 농도로 농축시킴으로써, 항산화 화합물 함량이 보다 증가하고 라디칼 소거활성이 우수하여 항산화성이 보다 향상된 흑마늘 고농축액 제조방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 흑마늘 제조방법은, 껍질이 부착된 마늘을 65~95℃에서 70~75시간 숙성시킨 후 0~10℃에서 20~28시간 숙성시키는 과정을 2~4회 반복하는 제 1단계; 및 제 1단계에서 숙성된 마늘을 40~60℃에서 190~210시간 후숙성시키는 제 2단계를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예인 흑마늘 고농축액 제조방법은, 상기 제조방법에 의해 제조된 흑마늘을 이용하여 흑마늘 진액을 제조하는 단계; 상기 진액 제조단계에서 흑마늘 진액 추출 후 남은 흑마늘 잔사를 건조하여 분쇄하는 단계; 및 상기 흑마늘 진액에 상기 분쇄단계에서 얻은 분쇄물을 첨가하여 농축시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 흑마늘 진액 제조단계에서 흑마늘에 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서 22~26시간 가열하고, 상기 분쇄단계에서 상기 흑마늘 잔사를 건고하여 150메쉬 이상의 미립 분쇄물로 분쇄하며, 상기 흑마늘 고농축액 제조단계에서 상기 흑마늘 진액이 25~35 brix%로 농축되었을 때 상기 미립 분쇄물을 첨가하여 70~90℃에서 2~10시간 가열하거나 65~75 mmHg에서 70~90℃로 3~7시간 감압농축한다.
또한, 본 발명의 일 실시예인 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 고농축액 제조방법은, 쑥, 헛개나무, 느릅나무, 시무나무, 상백피, 상지, 오가피, 산수유, 구기자, 감초 및 대추로 이루어진 천연재료 군 중에서 선택된 적어도 하나의 천연재료와, 상기 제조방법에 의해 제조된 흑마늘을 이용하여 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액을 제조하는 단계; 상기 진액 제조단계에서 흑마늘 진액 추출후 남은 흑마늘 잔사를 건조하여 분쇄하는 단계; 및 상기 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액을 농축하면서 상기 분쇄단계에서 얻은 분쇄물을 첨가하여 농축시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 흑마늘 진액 제조단계에서, 상기 흑마늘과 상기 천연재료를 5~2:1의 중량비로 혼합한 후 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서 22~26시간 가열하거나 상기 흑마늘과 천연재료 각각에 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서 22~26시간 가열하여 제조된 흑마늘 진액과 천연재료 진액을 5~2:1의 중량비로 혼합하여 제조하며, 상기 분쇄단계에서, 상기 흑마늘 잔사를 건고하여 150메쉬 이상의 미립 분쇄물로 분쇄하고, 상기 흑마늘 고농축액 제조단계에서, 상기 흑마늘 진액이 25~35 brix%로 농축되었을 때 상기 미립 분쇄물을 첨가하여 70~90℃에서 2~10시간 가열하거나 65~75 mmHg에서 70~90℃로 3~7시간 감압농축한다.
이때, 상기 미립 분쇄물을 상기 흑마늘 진액량의 10~15중량% 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 흑마늘 고농축액을 포함하며, 흑마늘 고농축액의 농도는 60 brix% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 별도의 가수공정 없이도 가온숙성과 냉각숙성을 반복함으로써, 간편하면서도 위생적으로 흑마늘을 제조함과 아울러 관능적으로 색도 및 조직감이 우수하고 페놀화합물 및 피루브산 등과 같은 항산화성 물질이 다량 함유된 기능성 흑마늘을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 흑마늘을 이용하여 진액을 제조하고, 이 과정에서 남은 흑마늘 잔사물을 건조하여 분쇄한 초미립 분쇄물을 흑마늘 진액에 첨가하여 소정 농도로 농축시킴으로써, 흑마늘에 함유된 영양성분이 보다 증강되고 쓴맛이나 탄맛 등을 최소화할 수 있으며, 당에 의한 경화를 방지할 수 있고 기호에 맞게 농도를 조절하여 음용 편의성을 향상시킨 흑마늘 고농축액을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 흑마늘 고농축액 제조시 천연재료를 첨가하여 농축함으로써, 항산화 활성 발현물질인 페놀화합물 함유량이 보다 많아지고 라디칼 소거활성이 보다 우수하여 전체적으로 항산화 활성이 매우 향상된 흑마늘 고농축액을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흑마늘 고농축액 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 직화가열로 추출액을 농축하여 제조한 60 brix%의 흑마늘 진액 (A)과 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 흑마늘 고농축액 (B)을 비교하여 촬영한 사진이다.
도 3은 대조군(A)과 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 천연재료 첨가 흑마늘 고농축액(B)의 총 페놀화합물 함량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 흑마늘 고농축액과 천연재료가 첨가된 흑마늘 고농축액의 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 직화가열로 추출액을 농축하여 제조한 60 brix%의 흑마늘 진액 (A)과 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 흑마늘 고농축액 (B)을 비교하여 촬영한 사진이다.
도 3은 대조군(A)과 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 천연재료 첨가 흑마늘 고농축액(B)의 총 페놀화합물 함량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 흑마늘 고농축액과 천연재료가 첨가된 흑마늘 고농축액의 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흑마늘을 제조방법 및 흑마늘 고농축액 제조방법에 대하여 설명한다.
흑마늘
제조방법
본 발명의 일 실시예에 따른 흑마늘 제조방법은, 가온숙성단계 및 냉각숙성 단계를 반복한 후, 후숙성하는 단계를 포함한다.
이하, 각 단계에 대해 보다 상세히 설명한다.
먼저, 온도조절이 가능한 숙성기에 마늘을 투입한 이후, 65~95℃에서 70~75시간 정도 가열숙성시킨다(제 1단계).
다음으로, 제 1단계에서 가열 숙성된 마늘을 0~10℃까지 급속하게 냉각시켜 20~28시간 동안 숙성시킨다(제 2단계).
마지막으로, 제 1단계와 제 2단계를 1회 반복 사이클로 하여 소정 횟수 반복 실시한 후, 40~60℃에서 190~210시간 숙성시켜 흑마늘을 제조한다.
흑마늘을 제조하기 위해서는 일정 온도 이상으로 가온하는 단계가 필수적으로 요구되므로 1단계에서는 기존의 흑마늘 제조방법과 유사한 온도 범위에서 숙성하지만, 제 2단계에서 0~10℃로 급속냉각시켜 숙성하는 과정을 통하여 흑마늘이 급냉되면서 주위의 수분을 흡수하기 때문에, 종래 흑마늘 제조방법과 달리 흑마늘을 제조하는 과정에서 별도로 수분(물)을 공급하지 않고도 조직감이 우수한 흑마늘을 제조할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 흑마늘을 제조할 경우 가수처리(스팀처리) 과정없이도 흑마늘을 제조할 수 있으므로, 별도로 물을 공급해주어야 하는 번잡한 과정을 생략할 수 있어 보다 간편하게 흑마늘을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 가수처리(스팀처리)에 따른 비위생적 문제가 전혀 발생하지 않으면서도 색상 및 조직감이 우수하고 유효성분이 다량 함유된 고품질의 흑마늘을 제조할 수 있다.
한편, 제 1단계와 제 2단계는 2~4회, 바람직하게는 3회 정도 반복실시하는데, 1회만 실시하면 흑마늘의 색상 및 조직감 등이 현격하게 저하되고, 5회 이상 반복실시하면 흑마늘 제조에 많은 시간과 에너지가 소요될 수 있고 특유의 조직감을 유지하기 어렵기 때문이다. 가장 바람직하게는, 제 1단계와 제 2단계를 1회 반복 사이클로하여 3회 정도 실시하면, 기존의 흑마늘과 색상에 있어서는 차이가 없으나 조직감은 더 부드러운 흑마늘을 제조할 수 있게 된다.
흑마늘
고농축액
제조방법
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흑마늘 고농축액 제조방법은, 상기 제조방법에 의해 제조된 흑마늘을 이용하여 흑마늘 진액을 제조하는 단계와, 진액을 제조하는 과정에서 얻은 흑마늘 잔사를 건조하여 분쇄한 후 분쇄물을 흑마늘 진액에 첨가하여 고농축액을 제조하는 단계를 포함한다.
이하, 흑마늘 고농축액 제조방법에 대하여 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흑마늘 고농축액 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 준비된 원료(마늘)를 상술한 흑마늘 제조방법에 따라 흑마늘을 제조한다. 즉, 65~95℃에서 70~75시간 숙성시킨 후, 0~10℃에서 20~28시간 동안 냉각숙성시키는 과정을 2~4회, 바람직하게는 3회 반복 실시하고(S100), 이후 40~60℃에서 190~210시간 숙성시켜 흑마늘을 제조한다(S110).
다음으로, 제조된 흑마늘에 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서 22~26시간 가열하여 흑마늘 진액을 제조한다(S120). 이때, 흑마늘을 부직포 주머니 등에 넣어 물에 침지한 후 가열하여 흑마늘 진액 추출물을 얻는 것이 바람직하다.
다음으로, 흑마늘이 들어있는 부직포 주머니를 꺼내어 흑마늘 진액 추출물은 진액 제조시와 동일한 조건(70~90℃에서 22~26시간 가열)에서 25~35 brix% 정도로 농축하고, 부직포 내에 들어있는 흑마늘 잔사는 건고시킨 후 분쇄한다(S130). 흑마늘 잔사는 동결건조한 후 150메쉬 이상으로 분쇄하는 것이 바람직한데, 150메쉬 미만의 잔사물을 사용할 경우 최종 산물인 고농축액을 물에 용해시켰을 때 현탁액을 이루지 않고 분말이 가라앉아 기호성을 해칠 수 있고 입안에서의 목넘김이 부드럽지 않을 수 있기 때문이다.
다음으로, 25~35 brix% 정도로 농축된 흑마늘 진액에 잔사 미립 분쇄물을 첨가한 후 충분히 교반하면서 혼합하여, 70~90℃에서 2~10시간 가열하거나 65~75 mmHg, 70~90℃에서 3~7시간 감압농축하여 60 brix% 이상의 고농축액을 제조(S140)한 후 포장한다. 어느 조건으로 고농축액을 제조하더라도 품질성상은 큰 차이가 없으나, 감압 농축 조건을 이용하면 제조시간을 단축할 수 있으므로 보다 바람직하다. 한편, 흑마늘 진액의 농도가 25~35 brix% 정도로 농축되었을 때 잔사 분쇄물을 첨가하는 것이 바람직한데, 흑마늘 진액의 농도가 25 brix% 미만으로 농도가 너무 낮을 경우 첨가되는 잔사 분말의 양이 지나치게 많아질 수 있고, 35 brix%를 초과할 경우에는 별도의 회전식 이중 중탕 장치를 사용하지 않는 이상 잔사가 용기에 부착되어 수율이 지나치게 낮아질 수 있기 때문이다.
이와 같이, 흑마늘 잔사 미립 분쇄물을 진액에 첨가함으로써, 진액으로 추출되지 않는 불용성 유효성분이나 영양성분까지 포함시킬 수 있어 기능성뿐만 아니라 영양학적인 측면에서도 보다 우수한 흑마늘 고농축액을 제조할 수 있으며, 당에 의한 경화 방지 및 탄맛과 쓴맛이 최소화된 기능성 흑마늘 고농축액을 제조할 수 있다.
한편, 고농축액의 점도가 너무 낮으면 사용시 흘러내리는 불편함을 초래하고 점도가 너무 높으면 덜어내기가 불편할 뿐만 아니라 물에 희석하는데 오랜 시간이 소요되므로 사용상 불편을 초래하는데, 상기 방법에 의해 고농축액 제조시 고농축액의 점성이 적당하여 사용편의성을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 상기와 같은 방법에 의하여 흑마늘 고농축액 제조시 제품의 균질성을 높임과 동시에 고농축에 의한 부패를 방지할 수 있어 안전성을 높일 수 있고, 상대 수율 또한 높일 수 있다.
천연재료 성분이 첨가된
흑마늘
고농축액
제조방법
흑마늘 고농축액을 제조함에 있어 쑥, 헛개나무, 느릅나무, 시무나무, 상백피, 상지, 오가피, 산수유, 구기자, 감초 및 대추 등과 같은 천연재료를 추가적으로 첨가함으로써 기능성 및 기호도가 향상된 고농축액을 제조할 수 있다.
상술한 방법으로 흑마늘 고농축액을 제조하되, 천연재료가 더 첨가된다는 점에서 차이가 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 고농축액 제조방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액을 제조한다. 이때, 상기에서 설명한 흑마늘 제조방법에 의해 제조된 흑마늘을 이용하는 것이 바람직하며, 흑마늘과 천연재료를 하나의 부직포 주머니에 혼입한 후 진액을 추출할 수도 있으나, 하기와 같은 흑마늘 잔사 분리과정을 고려해볼 때 흑마늘과 천연재료를 별도의 부직포 주머니에 넣어서 하나의 용기 또는 별도의 용기에 넣어서 물을 가한 후 진액을 추출하는 것이 바람직하다. 이때, 추출하고자 하는 재료에 4~8배의 물을 가한 후, 70~90℃에서 22~26시간 가열하는 것이 바람직하며, 흑마늘을 주원료로 하고 천연재료를 보조원료로 사용하는 것이므로 흑마늘과 천연재료의 중량비는 5~2:1인 것이 바람직하다.
다음으로, 흑마늘이 들어있는 부직포 주머니를 꺼내어 흑마늘 잔사를 동결건조한 후 150메쉬 이상으로 분쇄하고, 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액 추출물은 25~35 brix% 정도로 농축한다.
이어서, 25~35 brix% 정도로 농축된 흑마늘 진액에 잔사 미립 분쇄물을 첨가한 후 충분히 교반하면서 혼합하여, 70~90℃에서 2~10시간 가열하거나 65~75 mmHg, 70~90℃에서 3~7시간 감압농축하여 60 brix% 이상의 고농축액을 제조한다.
상기와 같은 방법에 의할 경우, 천연재료에 함유된 페놀화합물 등과 같은 유효성분이 보다 많이 함유되고 라디칼 소거활성이 우수하여 항산화력이 전체적으로 향상된 기능성 흑마늘 고농축액을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예를 설명한다. 다만, 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예일 뿐, 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 않는다.
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실시예
1> 적정 숙성기간 설정을 위한
흑마늘
제조
본 실험에 사용된 마늘은 경남 남해군에서 재배, 수확하여 예건처리된 것을 뿌리를 절단하여 제거하고 줄기는 마늘구 위쪽으로 2~3 cm 남기고 절단하여 사용하였으며, 마늘의 전처리 형태 설정을 위하여 인편을 분리한 후 껍질을 완전히 제거한 깐마늘, 껍질은 그대로 두고 인편만을 분리한 톨마늘, 뿌리와 줄기만 제거한 통마늘의 세 가지로 전처리하였다.
보다 구체적으로는, 깐마늘, 톨마늘, 통마늘로 숙성 흑마늘을 제조하는 방법에 있어서 숙성기간별 숙성온도와 시간에 따라 시료를 채취하였고, 각 시료는 외피를 모두 제거한 다음 색도 및 조직감을 측정하고 나머지는 믹서(HMF-1000, Hanil, Seoul, Korea)로 완전히 분쇄하여 폴레에틸렌 팩에 넣어 -70℃ 이하에서 보관해 두고 실험에 사용하였다.
모든 실험 결과들은 3회 반복 측정하여 평균치와 표준편차로 나타내었으며, 각 처리별 평균치 간의 통계처리 및 유의성 검정은 SPSS 18.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 소프트웨어를 이용하였고, 평균간 유의적 차이가 있는 항목에 대해서는 Duncan's multiple range test로 p<0.05 수준에서 유의차 검정을 실시하였다.
깐마늘 4 kg을 스테인레스 스틸용기에 담아서 뚜껑을 덮고 온도조절이 가능한 가열 숙성기에서 온도를 조절하여 75~95℃에서 70~75시간 가열숙성한 후 0~10℃로 급속하게 냉각시켜 20~28시간 동안 유지하는(냉각숙성) 1단계만을 거친 흑마늘 시료(A), 가온과 냉각을 3회 반복하여 제조한 흑마늘 시료(B), B 시료를 40~60℃에서 190~210시간 동안 숙성시켜 제조한 흑마늘(C)을 각각 제조하였다. 각 흑마늘의 물리적 특성 비교를 위하여 시판 흑마늘(D)을 동일한 조건에서 분석하였다.
1.
흑마늘의
색도 분석
A, B, C, D 흑마늘 시료 4종을 껍질을 제거한 후 표면색을 색차계를 이용하여 측정하였다. 각 시료마다 5회이상 반복실험하였으며, L* (명도), a* (적색도), b* (황색도)를 측정하였다. 이때, 표준색도는 L*값은 99.4, a*값은 -0.1, b*값은 0.01이었다.
구분 | A | B | C | D |
L* | 55.64±3.31 | 39.04±3.05 | 25.62±0.84 | 25.36±1.49 |
a* | 9.01±1.80 | 12.24±1.17 | 2.56±0.63 | 3.00±0.79 |
b* | 27.11±2.02 | 19.26±2.59 | 4.59±1.49 | 3.48±1.44 |
표 1에서 알 수 있는 것과 같이, 가온냉각 과정을 1회만 반복한 A시료는 명도, 적색도 및 황색도 모두에서 시판 흑마늘과는 성상에 차이가 있으며, 가온냉각 과정을 3회 반복한 B시료의 경우 시판 흑마늘에 근접한 범위로 발색되며, 가온냉각 과정을 3회 반복한 후 후숙성한 C시료의 경우 시판 흑마늘과 유사한 범위의 색상 특성을 갖는다. 따라서, C시료와 같이 가온냉각 과정을 3회 실시한 후 후숙성하는 단계를 거쳐 제조함으로써 시판되는 흑마늘과 유사한 품질의 제품을 제조할 수 있음을 알 수 있다.
2. 숙성기간별 깐마늘 조직감의 변화
숙성기간별 깐마늘의 조직감 변화를 측정하기 위하여 Texture Analyzer(TA-XT Express 20140, Stable micro systems, Vienna Court, UK)를 사용하였는데, 분석 조건은 표 2와 같고 그 결과는 표 3과 같다.
Mode | Cycle test(Compression) |
Pre-test speed (mm/ s) | 0.5 |
Test speed (mm/ s) | 1.0 |
Distance (mm) | 3.0 |
Trigger force (g) | 5 |
구분 | A | B | C | D |
깐마늘 | 173.33±4.95a | 234.15±31.07c | 184.43±21.94b | 187.56±21.94b |
(a~ cMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05)
흑마늘 숙성시에는 수분 및 마늘 조직의 변화에 의해 전단가가 달라지는데, 표 3를 참조하면, 가온냉각을 3회 반복하고 후숙성을 거치면(C 시료) 시판 흑마늘과 유사한 조직감을 나타냄을 알 수 있다. 별도의 가수과정 없이도 흑마늘의 부드러운 식감을 나타낼 수 있으므로 상기된 가온냉각과정을 이용한 흑마늘 제조방법은 바람직하다고 할 수 있다. 필요 이상의 가온냉각과정은 흑마늘 특유의 조직감을 유지하기 어렵기 때문에 가온냉각 반복횟수는 2~4회, 가장 바람직하게는 3회로 제안한다.
실험예
상기 실시예 1에 따라 설정된 최적의 온도 조건에서 흑마늘을 제조할 때 최적의 형태를 결정하고자 깐마늘과 톨마늘, 통마늘로 각각 흑마늘을 제조하였다. 각각의 마늘을 스테인레스 스틸용기에 4 kg을 담아서 뚜껑을 덮고 온도조절이 가능한 가열 숙성기에서 75~95℃에서 70~75시간 가열 숙성하는 단계(1단계), 가열 숙성된 재료를 0~10℃로 급속하게 냉각시켜 20~28시간 동안 유지하는 단계(2단계), 1단계와 2단계를 3회 반복(3단계)한 후 40~60℃에서 190~210시간동안 숙성시키는 단계(4단계)를 거쳐 흑마늘을 완성하고, 각 단계별 시료를 분석하였다.
<
실험예
1-1> 숙성기간별
흑마늘
조직감의 변화
숙성기간별 흑마늘의 조직감 변화를 측정하기 위하여 Texture Analyzer(TA-XT Express 20140, Stable micro systems, Vienna Court, UK)로 [표 2]와 동일한 조건으로 측정하였으며, 그 결과는 표 4과 같다. 생마늘의 조직감은 약 361.60±26.16이다.
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 171.13±2.81a | 178.40±30.57a | 233.83±22.66c | 188.90±11.62b |
톨마늘 | 124.13±7.29a | 136.45±12.27a | 233.37±32.23c | 158.73±10.58b |
통마늘 | 176.10±45.02b | 168.53±45.61a | 188.81±18.81c | 162.67±11.14a |
(a~ cMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05)
표 4에서 알 수 있는 것과 같이, 흑마늘 제조 공정의 진행과 더불어 1단계에서 3단계로 숙성이 진행될수록 전단가가 변화하여 숙성 최종단계에서는 생마늘에 비하여 훨씬 부드러운 조직감을 나타내었다.
마늘이 흑마늘로 가공되는 과정 중 수분의 증발로 인해 조직감이 단단해지는 것이 일반적인데 깐마늘로 흑마늘을 가공할 경우 가장 단단하였으며, 외피가 존재하는 톨마늘과 통마늘에서는 마늘의 외피가 마늘의 수분을 보호해주어 부드러운 조직감을 유지시켜 주므로 결과적으로 식감을 좋게 하였음을 알 수 있다. 따라서 흑마늘 특유의 부드러운 조직감을 유지하기 위해서는 깐마늘보다 외피가 있는 톨마늘 및 통마늘로 흑마늘을 제조하는 것이 유리함을 알 수 있다.
<
실험예
1-2> 숙성기간별
흑마늘의
수분 및 당도 변화
숙성기간별 흑마늘의 일반성분 분석을 실시하였으며 수분은 시료 1g을 취하여 수분측정기(MB45, OHAUS, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 당도는 10g의 시료에 50 mL의 증류수를 가하여 추출한 시료액 1 mL를 취해 당도측정기(PR-201α, Atago, JAPAN)를 이용하여 측정하였다. 수분 및 당도를 분석한 결과는 표 5 및 표 6과 같다. 생마늘의 수분함량은 약 55.29±1.59 %이다.
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 56.03±0.49d | 50.82±1.50c | 47.86±1.88b | 38.32±0.81a |
톨마늘 | 55.75±0.25d | 52.54±1.08c | 49.80±0.89b | 43.26±1.60a |
통마늘 | 56.05±0.23c | 51.56±0.56b | 50.57±0.01b | 42.32±1.63a |
(a~ dMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05)
표 5를 참조하면, 흑마늘 제조과정 중 수분은 숙성초기 1단계에서는 55.75~56.05%의 범위였는데 숙성이 진행됨에 따라 점차 감소하였다. 최종단계에서는 초기단계에 비하여 약 20%가량의 수분 손실이 이루어졌으며, 깐마늘로 제조한 흑마늘의 수분은 숙성 4단계에서 38.32%였는데 비해 톨마늘 및 통마늘에서는 42%이상으로 더 높게 유지되어 마늘피가 수분유지에 유리함을 알 수 있다.
표 5에서 알 수 있는 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘은 적절한 수분을 함유할 수 있고 이에 따라 조직감(경도) 또한 관능적으로 적절하게 유지될 수 있다.
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 2.70±0.00a | 3.30±0.00b | 3.80±0.00c | 5.13±0.06d |
톨마늘 | 2.60±0.00a | 2.60±0.00b | 3.87±0.06c | 5.23±0.93d |
통마늘 | 2.60±0.00a | 2.60±0.00a | 4.20±0.00a | 6.10±0.00a |
(a~ dMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05) 생마늘의 당도 : 2.97±0.06 brix%
표 6을 참조하면, 당도는 초기단계에 비하여 최종단계로 진행될수록 증가하였다. 이는 수분함량감소에 따른 상대적인 당도 증가와 함께, 갈변화가 진행되면서 마늘 자체의 당이 점차 분해되고 쉽게 유리되기 때문이다. 최종 4단계에서 통마늘의 당도는 6.10±0.00 brix%로 깐마늘(5.13±0.06 brix%) 및 톨마늘(5.23±0.93 brix%)에 비하여 더 높은 값을 나타내었다.
설탕 1.0%의 당도는 4.0brix 정도이며 1.5%의 당도는 5.8brix에 해당하므로, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘의 경우 관능적으로 우수한 감미를 느낄 수 있을 정도로 당도가 높음을 알 수 있다.
<
실험예
1-3> 숙성기간별
흑마늘의
총당, 환원당 및
총페놀의
변화
숙성기간별 흑마늘의 총당은 추출물 1 mL에 5% 페놀(phenol) 1 mL, 황산(H2SO4) 5 mL씩 차례로 가한 다음 실온에서 30분 정치한 후 490 nm에서 흡광도를 측정하였으며(표7), 환원당은 추출물 1 mL에 1% 3,5-디니트로살리실산(3,5-dinitrosalicylic acid) 3 mL를 가하여 끓는 물에 15분간 중탕하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였다(표8). 총 페놀 화합물 함량은 추출물 1 mL에 폴린-시오칼토(Folin-Ciocalteau) 시약(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA) 및 10% 탄산나트륨(Na2CO3)용액을 각 1 mL씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 정치한 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였다 (표 9).
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 15.36±3.82a | 16.71±2.21a | 19.03±2.00b | 20.89±0.46c |
톨마늘 | 15.26±3.60a | 16.77±2.26b | 18.67±1.41b | 20.31±0.83c |
통마늘 | 12.78±1.14a | 19.12±0.35b | 21.89±0.59c | 22.34±0.37d |
(a~ dMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05) 생마늘의 총당 함량 : 16.06±0.57 mg/100 g
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 2.42±0.03a | 3.27±0.03b | 3.25±0.05c | 3.47±0.06d |
톨마늘 | 2.41±0.03a | 2.92±0.03b | 3.69±0.20b | 3.74±0.06c |
통마늘 | 2.47±0.03a | 3.29±0.12b | 3.82±0.06c | 3.96±0.05d |
(a~ dMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05) 생마늘의 환원당 함량 : 2.41±0.03 mg/100 g
상기 명시된 공정에 의해 제조된 흑마늘의 품질특성을 알아보고자 시료 중 탄수화물의 총량을 나타내는 총당과 식품 중 갈색물질 생성에 관여하는 환원당의 함량을 측정하였다.
표 7을 참조하면, 총당의 함량은 흑마늘로 숙성이 진행됨에 따라 점차 증가하였다. 최종 4단계에서 통마늘의 총당 함량은 22.34±0.37 mg/100 g로 깐마늘과 톨마늘에 비하여 높은 함량이었다.
표 8을 참조하면, 환원당은 총당과 유사하게 숙성과 더불어 그 함량이 증가하였으며 통마늘에서 3.96±0.05 mg/100 g로 가장 높은 함량이었다.
표 7 및 표 8에서 알 수 있는 것과 같이, 생마늘에 비해 흑마늘의 총당 및 환원당 함량이 더 많으며, 따라서 본 발명에 따라 흑마늘 제조시 관능적으로 보다 우수한 미각을 유발시킬 수 있다.
다음으로, 숙성기간별 흑마늘에 함유된 총 페놀화합물의 함량은 표8과 같다.
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 28.14±0.13a | 62.59±1.65b | 91.68±2.04c | 102.76±0.55d |
톨마늘 | 28.22±0.13a | 68.19±0.50b | 93.65±0.34c | 114.44±0.55d |
통마늘 | 28.80±0.34a | 77.24±1.78b | 101.31±0.71c | 131.72±0.88d |
(a~ dMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05) 생마늘의 총페놀 함량 : 31.28±0.13 mg/100 g
생마늘에 비해 흑마늘에 함유된 페놀 화합물의 함량이 3~5배 정도 많음을 알 수 있다. 페놀 화합물은 식물의 유해물질 방어기작에 중요한 역할을 하며 강력한 항산화능을 가진 것으로 알려져 있다. 카카오 원두와 커피 원두에 존재하는 카테킨 또는 카페인 등의 페놀 화합물은 로스팅 중 갈변반응에 의해 그 함량이 증가하게 되는데, 이와 유사하게 흑마늘 가공시 마늘 중 당성분이 마일라드 반응으로 갈변되며 이때 페놀 화합물의 함량이 증가한다.
표 9를 참조하면, 흑마늘 숙성 1단계에서 총 페놀 화합물의 함량은 모든 시험군에서 28 mg/100 g으로 차이가 없었으나 제조 공정이 진행됨에 따라 지속적으로 증가하였는데, 숙성 4단계에서는 통마늘에서 가장 높은 함량이었는데 이는 깐마늘 및 톨마늘에 비하여 약 30 % 더 높은 함량이었다. 페놀 화합물들은 수용성 물질로서 수분 또는 장시간 고열 노출 등 외부의 영향에 의해 쉽게 파괴될 수 있는데, 통마늘 가공시 마늘 외피 및 내피의 보호작용으로 인하여 페놀화합물의 보존이 더 용이했기 때문인 것으로 판단된다.
<
실험예
1-4> 숙성기간별
흑마늘에
함유된 총
피루브산
(
total
pyruvate
) 및 총 티오황산염(
total
thiosulfinate
) 변화
함황화합물인 피루브산(pyruvate)과 티오황산염(thiosulfinate)은 마늘성분 중 알리신(allicin)이 알리나아제(allinase)에 의하여 분해되는 과정 중 생성되며 마늘의 기능성과 맛에 관여하는 물질이다.
숙성기간별 흑마늘의 총 피루브산 함량을 알아보기 위해 시료 1 g을 취해 10% TCA 10 mL를 첨가하고 1시간 방치한 뒤, 2 N HCl에 용해한 0.0125% DNPH와 0.6 N NaOH 5 mL를 혼합하여 420 nm에서 흡광도를 측정한 후 피루브산나트륨(sodium pyruvate)을 표준물질로 하여 작성한 검량곡선으로부터 함량을 산출하였다(표 10).
그리고, 마늘의 유용성 함황성분인 티오황산염(total thiosulfinate)의 총 함량을 알아보기 위하여 시료 1 g을 취해 10% TCA 10 mL를 첨가하고 1시간 방치한 뒤, 0.4 mM DTNB 1 mL를 혼합하여 412 nm에서 흡광도를 측정한 후 L-시스테인(L-cysteine)을 표준물질로 하여 작성한 검량곡선으로부터 함량을 산출하였다 (표 11).
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 414.14±2.92a | 646.62±10.23b | 690.51±20.91c | 887.97±46.01d |
톨마늘 | 692.62±7.20a | 720.89±3.35b | 896.41±12.68c | 1057.59±31.62d |
통마늘 | 662.66±4.56a | 719.62±8.30b | 987.97±1.27c | 1478.69±39.10d |
(a~ dMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05) 생마늘의 피루브산 총 함량 : 611.18±16.52 mg/100g
구분 | 1단계 | 2단계 | 3단계 | 4단계 |
깐마늘 | 1.83±0.01a | 9.92±0.03b | 14.53±0.02c | 26.92±0.02d |
톨마늘 | 1.93±0.00a | 10.17±0.05b | 19.48±0.12c | 32.23±0.13d |
통마늘 | 1.64±0.04a | 10.56±0.08b | 22.00±0.02c | 41.21±0.05d |
(a~ dMeans with different superscripts in the same row are significantly different at p<0.05) 생마늘의 티오황산염 총 함량 : 0.99±0.06 /100 g
표 10 및 표 11에서 알 수 있는 것과 같이, 흑마늘로 숙성이 진행되면서 피루브산과 티오황산염의 함량이 유의적으로 증가하였다. 숙성 4단계에서 통마늘의 피루브산 총량 및 티오황산염의 총량은 각각 1478.69±39.10 mg/100 g과 41.21±0.05 /100 g이었는데, 피루브산 총량의 경우 깐마늘 및 톨마늘로 제조한 흑마늘에 비해 1.4배 이상, 티오황산염(thiosulfinate)은 1단계에 비하여 4단계에서 40배 정도 그 함량이 증가하였다.
표 10 및 표 11을 참조하면, 피루브산 총량 및 티오 황산염 총량은 생마늘에서 각각 611.18±16.52 mg/100 g과 0.99±0.06 /100 g인 것에 반해, 본 발명에 따라 흑마늘 제조시 최종 4단계에서 이들 함량이 현격하게 증가함을 알 수 있다. 특히, 티오황산염의 함량은 생마늘에 비해 약 30~40배 정도 증가함을 알 수 있는바, 이들 함량 증가로 인해 흑마늘의 기능성과 맛이 월등히 향상된다.
<
실시예
2>
흑마늘
고농축액의
제조
상기 실시예 1 및 실험예 1-1 내지 1-4의 과정으로 가공 성상이 가장 우수한 통마늘을 숙성하여 만든 흑마늘에 4~8배의 물을 가하여 70~90℃, 22~26시간 동안 가열하여 흑마늘 진액을 추출한 후, 흑마늘 추출액은 25~35 brix%의 농도까지 농축하고, 흑마늘 추출액을 제조한 후 압착하여 착즙하고 남은 잔사는 진공 동결건조기로 완전 건고시켰다.
흑마늘 잔사를 진공 동결건조하여 얻은 건조물을 초미립 분쇄기로 분쇄한 후 150메쉬 이상의 체에 걸러 미립 분쇄물을 준비한 후, 이를 25~35 brix%로 농축된 흑마늘 추출액에 추출액 대비 10~15중량% 첨가하여 65~75 mmHg, 70~100℃에서, 3~7시간 동안 감압 농축하여 60 brix%의 흑마늘 고농축액을 제조하였다.
<
비교예
1 및 2>
잔사
첨가량을 달리한
고농축액
제조
상기와 동일한 조건으로 고농축액 제조시 흑마늘 진액량 대비 8중량%의 흑마늘 잔사를 첨가한 경우(비교예 1)와, 흑마늘 진액량 대비 20중량%의 흑마늘 잔사를 첨가(비교예 2)한 경우를 비교예로 하였다.
<
실험예
2-1>
흑마늘
잔사
첨가량을 달리한
흑마늘
고농축액의
점도변화
흑마늘 잔사를 첨가하여 흑마늘 고농축액을 완성한 후 점도계(VISCO STAR plus, FUNGILAB. S.A., Korea)를 이용하여 점도를 측정하였다.
구분 | 직후 | 30분 후 |
A | 13.40±0.22 | 19.20±1.40 |
B | 17.74±0.51 | 34.44±4.00 |
C | 54.60±4.10 | 61.71±0.40 |
(A: 흑마늘잔사 건조물 8중량% 첨가 농축액, B: 흑마늘잔사 건조물 10중량% 첨가 농축액, C: 흑마늘잔사 건조물 20중량% 첨가 농축액)
표 12를 참조하면, 흑마늘잔사 건조물의 첨가량을 달리한 후 동일하게 농도를 60 brix%로 맞추어 제조한 고농축액의 점도를 측정한 결과, 흑마늘 잔사 건조물의 함량이 8중량%로 적을 경우(A) 점도가 너무 낮아 액상에 더 가까운 특성을 가지며 20중량% 정도로 첨가할 경우(C) 점도가 너무 높아 성상이 적합하지 않았다. 10중량%로 첨가할 경우(B) 첨가 초기 점도는 낮으나 30분 정도 경과하면 분말이 충분히 고루 분산되면서 적당한 농도를 가지므로 원하는 성상의 흑마늘 고농축액을 제조할 수 있다.
도 2는 직화가열로 추출액을 농축하여 제조한 60 brix%의 흑마늘 진액(A)과 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 흑마늘 고농축액(B)을 비교하여 촬영한 사진이다.
도 2에서 확인할 수 있는 것과 같이, A의 경우 농축액의 점도가 낮아 농축액을 물에 희석시키기 위해 스푼 등으로 떠낼 경우 농축액이 흘러내리므로 사용 편의성이 떨어지는 반면, B의 경우 그러한 흘러내림이 없이 깔끔하게 고농축액을 덜어낼 수 있어 사용편의성이 보다 향상됨을 알 수 있다.
<
실시예
3> 천연재료가 첨가된
흑마늘
고농축액
제조
흑마늘 50 중량부를 준비하여 실시예 2와 같은 방법으로 흑마늘 진액을 제조하고, 느릅나무 5 중량부, 대추 5 중량부, 구기자 3 중량부, 쑥 2 중량부 및 감초 1 중량부를 서로 혼합하여 천연재료 진액을 제조하였다.
즉, 통마늘을 숙성하여 만든 흑마늘에 4~8배의 물을 가하여 70~90℃, 22~26시간 동안 가열하여 흑마늘 진액을 추출하고, 천연재료인 느릅나무 5 중량부, 대추 5 중량부, 구기자 3 중량부, 쑥 2 중량부 및 감초 1 중량부를 서로 혼합한 후 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서, 22~26시간 동안 가열하여 천연재료 진액을 추출하였다.
다음으로, 흑마늘 추출액을 제조한 후 압착하여 착즙하고 남은 잔사는 진공 동결건조기로 완전 건고시켜 미립 분쇄기로 분쇄한 후 150메쉬 이상의 체에 걸러 미립 분쇄물을 준비하였다.
그리고, 흑마늘 진액과 천연재료 진액은 서로 혼합하여 25~35 brix%로 농축하였으며, 이러한 농축액에 미립 분쇄물을 진액량 대비 10~15중량% 첨가하여 65~75 mmHg, 70~100℃에서, 3~7시간 동안 감압 농축하여 천연재료 성분이 첨가된 60 brix%의 흑마늘 고농축액을 제조하였다.
<
실험예
3-1> 천연재료가 첨가된
흑마늘
고농축액과
무첨가 농축액 중 유효성분의 함량 비교
천연식물 재료에 널리 함유되어 있으며, 대표적인 항산화 활성 발현 물질인 페놀화합물의 총량을 비교 분석하였다. 이때 비교를 위하여 흑마늘과 흑마늘 잔사만으로 제조된 흑마늘 고농축액(A)을 대조군으로 하고 천연재료가 첨가된 흑마늘 고농축액(B)의 함량을 비교하였다.
총 페놀 화합물 함량은 상기 <실험예 1-3>과와 동일한 방법으로 고농축액 시료 100 μg/g을 시료로 하여 폴린-시오칼토(Folin-Ciocalteau) 시약(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, USA) 및 10% 탄산나트륨(Na2CO3)용액을 각 1 mL씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 정치한 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과는 도 3의 그래프와 같다. 도 3은 대조군(A)과 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 천연재료 첨가 흑마늘 고농축액(B)의 총 페놀화합물 함량을 나타낸 그래프이다.
도 3의 그래프에서 알 수 있는 것과 같이, 고농축액 100 μg/g 중에 함유되어 있는 총페놀화합물의 함량은 흑마늘과 잔사만으로 제조된 흑마늘 고농축액(A)은 21.20±0.48 μg/g이었고, 천연식물 추출물 함유 흑마늘 고농축액(B)에서는 22.82±0.24 μg/g이다. 따라서, 천연식물 추출물이 함유됨으로써 페놀화합물 함량이 높아짐을 알 수 있는데, 이는 흑마늘 자체에 함유되어 있는 페놀화합물에 천연식물류에서 기인하는 페놀성 화합물이 더해졌기 때문으로 판단된다.
<
실험예
3-2> 천연재료가 첨가된
흑마늘
고농축액과
무첨가 농축액의 항산화활성 비교
흑마늘 고농축액 및 천연재료 첨가 흑마늘 고농축액의 농도를 25, 50, 100 및 200 μg/g으로 조정하여 ABTs 라디칼에 대한 항산화 활성을 비교한 그래프를 도4에 도시하였다.
ABTs 라디칼 활성은 Re R 등(Antioxidant activity applying an improved ABTs radical cation decolorization assay. Free Radical Biol. Med. 26: 1231-1237 (1999))의 방법에 따라 7 mM ABTs 용액에 과황산칼륨(potassium persulfate)을 2.4 mM이 되도록 용해시킨 다음 암실에서 12~16시간 동안 반응시켰다. 이를 414 nm에서 흡광도가 1.5가 되도록 증류수로 희석하였다. 이 용액 3 mL에 10, 25, 50, 10 ppm의 농도로 조제한 각 시료 1 mL를 가하여 실온에서 10분간 반응시켜 414 nm에서 흡광도를 측정하였으며, ABTs 라디칼 소거 활성은 시료 첨가구와 무첨가구의 흡광도 비로 나타내었다.
도 4의 그래프에서 확인할 수 있는 것과 같이, 흑마늘 고농축액에 비해 천연재료가 첨가된 흑마늘 고농축액의 ABTs 라디칼 소거 활성이 유의적으로 더 높아 흑마늘 고농축액 자체로도 항산화 활성이 우수하지만 천연재료가 혼합됨으로써 그 활성이 더 증가됨을 알 수 있다.
Claims (8)
- 껍질이 부착된 마늘을 65~95℃에서 70~75시간 숙성시킨 후 0~10℃에서 20~28시간 숙성시키는 과정을 2~4회 반복하는 제 1단계; 및
제 1단계에서 숙성된 마늘을 40~60℃에서 190~210시간 후숙성시키는 제 2단계를 포함하는 흑마늘 제조방법. - 제 1항의 제조방법에 의해 제조된 흑마늘을 이용하여 흑마늘 진액을 제조하는 단계;
상기 진액 제조단계에서 흑마늘 진액 추출 후 남은 흑마늘 잔사를 건조하여 분쇄하는 단계; 및
상기 흑마늘 진액에 상기 분쇄단계에서 얻은 분쇄물을 첨가하여 농축시키는 단계를 포함하는 흑마늘 고농축액 제조방법. - 쑥, 헛개나무, 느릅나무, 시무나무, 상백피, 상지, 오가피, 산수유, 구기자, 감초 및 대추로 이루어진 천연재료 군 중에서 선택된 적어도 하나의 천연재료와, 제 1항의 제조방법에 의해 제조된 흑마늘을 이용하여 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액을 제조하는 단계;
상기 진액 제조단계에서 흑마늘 진액 추출후 남은 흑마늘 잔사를 건조하여 분쇄하는 단계; 및
상기 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액을 농축하면서 상기 분쇄단계에서 얻은 분쇄물을 첨가하여 농축시키는 단계를 포함하는 흑마늘 고농축액 제조방법. - 제 2항에 있어서,
상기 흑마늘 진액 제조단계에서, 흑마늘에 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서 22~26시간 가열하고,
상기 분쇄단계에서, 상기 흑마늘 잔사를 건고하여 150메쉬 이상의 미립 분쇄물로 분쇄하며,
상기 흑마늘 고농축액 제조단계에서, 상기 흑마늘 진액이 25~35 brix%로 농축되었을 때 상기 미립 분쇄물을 첨가하여 70~90℃에서 2~10시간 가열하거나 65~75 mmHg에서 70~90℃로 3~7시간 감압농축하는 것을 특징으로 하는 흑마늘 고농축액 제조방법. - 제 3항에 있어서,
상기 흑마늘 진액 제조단계에서, 상기 천연재료 성분이 첨가된 흑마늘 진액은 상기 흑마늘과 상기 천연재료를 5~2:1의 중량비로 혼합한 후 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서 22~26시간 가열하여 제조하거나, 상기 흑마늘과 천연재료 각각에 4~8배의 물을 가하여 70~90℃에서 22~26시간 가열하여 제조된 흑마늘 진액과 천연재료 진액을 5~2:1의 중량비로 혼합하여 제조하며,
상기 분쇄단계에서, 상기 흑마늘 잔사를 건고하여 150메쉬 이상의 미립 분쇄물로 분쇄하고,
상기 흑마늘 고농축액 제조단계에서, 상기 흑마늘 진액이 25~35 brix%로 농축되었을 때 상기 미립 분쇄물을 첨가하여 70~90℃에서 2~10시간 가열하거나 65~75 mmHg, 70~90℃에서 3~7시간 감압농축하는 것을 특징으로 하는 흑마늘 고농축액 제조방법. - 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 미립 분쇄물을 상기 흑마늘 진액량의 10~15중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 흑마늘 고농축액 제조방법. - 제 2항 또는 제 3항의 제조방법에 의해 제조된 흑마늘 고농축액.
- 제 7항에 있어서, 농도가 60 brix% 이상인 것을 특징으로 하는 흑마늘 고농축액.
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