Optimization of drying conditions for the conversion of 6-gingerol to 6-shogaol under subcritical water extraction from ginger

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 investigated subcritical water extraction ($190^{\circ}C$, 15 min) of 6-gingerol, and 6-shogaol from dried ginger (Zingiber officinale) including drying conditions such as temperature (room temperature, 60, $80^{\circ}C$, and freeze drying) and time duration for drying (1-4 h). The amount of 6-gingerol was found to be reduced, and that of 6-shogaol was found to be increased depending upon the water content of dried ginger. Upon oven-drying ginger at $60^{\circ}C$ for 2 h, the maximum yields of 6-gingerol ($0.18{\pm}0.02mg/g$ fresh weight), and 6-shogaol ($0.47{\pm}0.02mg/g$ fresh weight) were obtained upon subcritical water extraction.

아임계수 추출에서 6-gingerol의 6-shogaol 전환을 위한 생강 건조 조건 최적화

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.