• 한국식품조리과학회지
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• 제32권1호
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• pp.16-26
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• 2016

In this study, we aimed to develop functional vinegar with different levels of black garlic through two stages of fermentation. Black garlic vinegars were prepared from black garlic and water (w/w) mixed with 1:2 (BG3), 1:5 (BG6), 1:9 (BG9) and 1:11 (BG12), and adding the sugar by adjusting the soluble solids content to $14^{\circ}Brix$. The alcohol content of black garlic vinegar was 5.2-5.5% after 7 days of alcohol fermentation at $25^{\circ}C$. Acetic acid fermented was at $30^{\circ}C$ for 25 days and samples were taken at 3, 6, 9, 12, 15, 20 and 25 days. The pH of black garlic vinegar was not significantly different among the samples, but acidity was increased during fermentation. Total polyphenol contents showed irregular changes with the fermentation periods and were higher by black garlic content. At 25 days fermentation, total polyphenol contents were 18.96-56.56 mg/100 mL. Acetic acid content of black garlic vinegars was higher than other organic acids. S-allyl cysteine (SAC) contents of BG3 and BG6 were 13.03-14.54 and 1.69-2.20 mg/L, respectively. However SAC was not detected in BG9 and BG12. In 25 days fermented black garlic vinegar, the major mineral was K with a content ratio of 61-68% of total minerals. The DPPH and ABTS radical scavenging activity of 25 days fermented black garlic vinegar were stronger at higher black garlic content.

• 한국식품영양학회지
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• 제33권1호
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• pp.17-26
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• 2020

This study was conducted to evaluate the functionality of fermented black garlic extracts under various conditions. Black garlic powder was prepared by aging for 0~72 hours at 80℃ depending on relative humidity (RH). It showed the highest antioxidant effects among the samples; the total antioxidant activity of black garlic powders at RH 75%, 84%, and 90% for 72 hours was increased 31.9 times, 28.2 times, and 22.6 times compared with that of the fresh garlic powder, respectively. Also, the alliin content was gradually decreased. S-ally-L-cysteine and S-ethyl-cysteine levels were increased; the highest values were 495.9 ㎍/g and 1,769.7 ㎍/g after aging for 72 hours at RH 75%. Aspartate transaminase (AST) and alanine transaminase (ALT) levels were increased following high fat diet feeding, but the rise was obviously reduced by administration of black garlic extract. The total cholesterol, LDL/VLDL-cholesterol, and triglyceride contents in serum were significantly lower in methionine and choline deficient (MCD) diet treatment groups than in the positive control group. The concentration was increased following the intake of black garlic and fermented black garlic extracts. Therefore, black garlic extracts could be an ideal material as a dietary supplement in healthy functional foods to improve the effects on fatty liver.

• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.549-557
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• 2014

본 연구는 probiotics를 이용해 흑마늘 발효물을 제조하고 그 품질특성 및 생리활성을 확인하기 위하여 흑마늘을 20% 첨가한 배지에 9종의 probiotics를 각각 접종하여 생육정도를 분석한 결과 L. rhamnosus, L. paracasei subsp. paracasei, L. casei, L.plantarum 균주가 흑마늘 혼합 배지에서 성장이 우수하였다. 선발된 4종의 균주 각각을 이용하여 흑마늘이 10, 20 및 30% 첨가된 흑마늘 발효물을 제조하여 제조 직후와 발효 12, 24, 48 및 72시간에 시료를 취하여 생균수, pH, 산도, S-allyl cysteine (SAC) 함량을 측정하였으며, 발효전과 발효 72시간 후 발효물을 동결 건조한 시료를 이용하여 RAW 264.7 세포에서 nitric oxide (NO)와 reactive nitrogen species (ROS) 생성억제능을 통해 생리활성을 확인하였다. L. Plantarum으로 발효하였을 때 흑마늘의 첨가량이 증가하여도 높은 생균수를 유지하였다. 발효시간이 경과할수록 pH는 낮아졌고, 산도는 증가하는 경향을 나타내었다. SAC의 함량은 흑마늘의 첨가 비율이 높을수록 더 높았으며, 발효 24~48시간에 증가하였다가 이후에는 감소하는 경향이었는데, 흑마늘을 30% 첨가하여 L. paracasei subsp. paracasei 균주로 72시간 발효하였을 때 238.2 mg/l로 가장 SAC 함량이 높았다. RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유발하여 NO 생성 억제능을 확인한 결과 L. rhamnosus로 발효하였을 때 다른 균주 발효물에 비해 활성이 높았는데, 흑마늘을 10% 첨가하여 72시간 발효하였을 때 LPS 처리구에 비해 약 53%의 NO 생성 억제능을 보여 가장 활성이 우수하였다. 생체내 항산화활성 평가를 위하여 과산화수소로 유발된 ROS 생성 억제능을 확인한 결과 L. plantarum 균주로 발효한 발효물에서 유의적으로 활성이 높았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 발효균주에 따라 흑마늘 발효물의 특성이 서로 상이하므로, 원하는 활성에 부합하는 균주를 사용하거나 혼합균주를 사용하여 발효물을 제조하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권7호
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• pp.983-992
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• 2015

본 연구에서는 새로이 개발한 마늘 가공품인 황마늘의 품질 특성과 물, 30, 50, 70 및 100% 에탄올 추출물의 항산화, 미백, 항당뇨 및 항염증 활성을 검증하였다. 황마늘은 생마늘에 비해 alliin 함량은 차이가 없었으나, S-allyl cysteine(SAC)의 함량이 월등히 높아 2.6 mg/g이었다. 용매별 추출물을 제조하였을 때 alliin과 SAC 함량은 추출용매 중의 에탄올 비율이 높아질수록 더 증가하였다. 총 페놀 및 플라보노이드 화합물의 함량도 동일한 경향으로 100% 에탄올 추출물에서 가장 많이 함유된 것으로 분석되었다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성은 100% 에탄올 추출물에서 가장 높았는데, 10 mg/mL로 농도를 동일하게 하여 추출물 간의 활성을 비교할 때 0~70% 에탄올 추출물의 경우 시료 간의 유의차가 없었으나 100% 에탄올 추출물에서는 각각 93.45%와 91.46%로 가장 높았다. 미백 및 항당뇨 효과를 확인하고자 tyrosinase 저해 활성과 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 비교한 결과 추출용매에 따른 일정한 경향은 없었으며, 100% 에탄올 추출물의 활성이 각각 36.52%와 48.55%로 유의적으로 높았다. RAW 264.7 대식세포를 대상으로 항염증 효과를 확인한 결과 황마늘 추출물은 $100{\mu}g/mL$ 처리시 LPS에 의해 유도되는 염증 인자인 NO 및 cytokine의 생성을 효과적으로 저해하였다. 황마늘 추출물은 항산화, 미백, 항당뇨 및 항염증 활성을 가지고 있으며, 물 추출물보다는 에탄올 추출물에서 더 활성이 높은 것으로 확인되었고 흑마늘 못지않은 건강기능성 소재가 될 것으로 예상된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권1호
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• pp.34-41
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• 2016

흑마늘에 가수량을 달리하여 3, 6, 9 및 12배가 되도록하여 알코올 발효시켜 초기 알코올 농도를(6~12%)로 달리한 흑마늘 식초를 25일간 초산발효 시키면서 발효과정 중 품질특성 분석을 위해 관련인자를 분석하였다. pH는 발효 중 점차 감소하여 25일 후에 3.85~4.46였고, 당도는 발효 9일 후에 $12.00{\sim}13.50^{\circ}Brix$로 가장 높았으나 이후 다시 감소하여 발효초기와 유사한 범위였다. 총 폴리페놀 화합물 함량은 발효 0일차에 19.67~50.46 mg/100 mL이던 것이 최종 25일에는 20.65~52.04 mg/100 mL의 범위로 미량 증가 하였다. 최종 숙성 완료된 흑마늘 식초에서 페놀화합물을 확인 동정한 결과 pyrogallol과 vanilic acid가 검출되었으며, 흑마늘의 농도가 높을수록 그 함량이 더 높았다. S-allyl cysteine(SAC) 함량은 6배 이상으로 가수희석된 흑마늘 식초에서는 검출되지 않았고, 흑마늘의 첨가량에 비례하여 그 함량이 높았는데 발효 기간에 따른 함량의 차이는 적었다. 유기산은 총 5종이 검출되었는데, 검출된 유기산 중 acetic acid의 함량이 가장 높아 발효가 완료된 25일차 시료에서 4,208.90~5,570.29 mg/100 mL이었고 유기산의 총량은 5,327.34~6,307.64 mg/100 mL의 범위였다. 발효 25일 후 흑마늘 식초의 무기물 함량은 K이 366.23~1619.67 mg/L로 가장 높았고, 흑마늘의 첨가량이 높을수록 총 함량이 더 높았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권11호
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• pp.1672-1681
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• 2015

자이언트마늘을 자이언트흑마늘로 숙성시킬 시에 새롭게 생성되거나 증강되는 유효성분을 측정하여 기존의 일반마늘 및 이를 숙성시킨 일반흑마늘과 비교 분석하였다. 일반성분 분석 결과 자이언트마늘에서 자이언트흑마늘로 숙성 후 수분은 감소하였으며 회분, 조단백, 조지방은 증가하였고, 일반마늘에서 일반흑마늘로 숙성 후에도 유사한 경향을 보였다. pH는 숙성 후 감소하였고 산도는 증가하는 경향을 보였다. 총당은 숙성 후 증가했지만 자이언트흑마늘과 일반흑마늘 간에 큰 차이가 없었으며 환원당의 경향도 유사하였다. 총 피루브산의 함량은 숙성 후에 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 자이언트흑마늘이 일반흑마늘에 비하여 더 높은 값을 나타냈다. 구성 아미노산 측정 결과 자이언트마늘이 자이언트흑마늘로 숙성 후에 histidine, lysine, arginine을 제외한 모든 아미노산이 많게는 2배 이상 증가하였으며, 자이언트흑마늘이 일반흑마늘보다 숙성 후 총 아미노산 함량의 증가비율이 더 높았다. 자이언트흑마늘이 일반흑마늘보다 arginine, cysteine, lysine, phosphoethanolamine, urea를 제외한 유리 아미노산의 함량이 더 높은 값을 나타냈으며 자이언트마늘이 자이언트흑마늘로 숙성 후에 taurine, phosphoethanolamine, ${\beta}$-alanine, ethanolamine이 신규 생성 되었다. 무기질의 측정 결과 자이언트마늘이 자이언트흑마늘로 숙성 후에 구리, 철, 마그네슘, 나트륨이 증가하였다. S-Allyl-L-cysteine의 함량은 자이언트흑마늘이 자이언트마늘에 비해 약 4배 증가했으며 일반흑마늘보다 높은 값을 나타내었다. S-Allylmercaptocysteine도 마찬가지로 숙성시에 함량이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구 결과는 자이언트마늘의 가공에 대한 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권5호
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• pp.553-557
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• 2011

마늘의 천연 성분을 분석하였을 때 8개의 주요 성분이 나타났으며, 가장 크게 나타난 피크는 알린이었고 실제로 함량도 가장 높게 나타났다. 이소알린은 알린의 뒤를 이어 큰 피크를 나타내었고 함량도 알린에 이어 많은 양이 얻어졌다. 기타 마늘 특유의 함황유기화합물로서 ${\gamma}$-glutamyl peptide류가 있으며 함량이 충분하여 분리 정제를 수행한 것으로는 ${\gamma}$-glutamyl-S-allylcysteine, ${\gamma}$-glutamyl-S-1-propenylcysteine, ${\gamma}$-glutamylphenylalanine 등 3가지였다. 기타 마늘 특유의 성분은 아니지만 UV 208 nm에서 흡광도를 크게 나타내는 것으로 arginine, tyrosine, phenylalanine, tryptophan과 같은 일반적인 아미노산류가 있었지만, 본 연구에서는 마늘 특유의 아미노산과 펩타이드만을 정제하였다. 마늘 특이 아미노산과 펩타이드의 분리정제는 재순환 분취 HPLC를 이용하여 순수하게 정제하였으며, 생마늘 6 kg으로부터 알린, 이소알린, ${\gamma}$-glutamyl-S-allylcysteine, ${\gamma}$-glutamyl-S-1-propenylcysteine, ${\gamma}$-glutamylphenylalanine이 각각 7.32, 1.53, 0.38, 0.42, 0.23 g을 얻었으며 이를 마늘 함유량 대비 수율로 계산하면 각각 12.2, 42.5, 1.6, 1.2, 4.8%이었다. 정제한 물질들의 동정방법은 HPLC 머무름 시간의 비교 및 LC/MS를 이용한 분자량 측정이었다. 동일한 분자량을 가지는 알린과 이소알린을 분별하기 위해 $^1H$-NMR를 그리고 ${\gamma}$-glutamyl-S-allylcysteine과 ${\gamma}$-glutamyl-S-1-propenylcysteine을 구별하기 위해 $^1H$-NMR과 $^{13}C$-NMR분석을 수행하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제12권2호
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• pp.176-187
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• 1983

마늘 flavor의 발현과 flavor에 영향을 미치는 요인들에 대하여 살펴보았다. 마늘 flavor는 alk(en)yl-$\small{L}$-cysteine sulfoxide에 alliinase가 작용하여 생성된 alk(en)yl thiosulfinate에 의한 것으로 alk(en)yl기는 주로 allyl기이다. 마늘의 flavor세기는 성숙도 부위, 배양조건, 저장조건, 가공처리법에 따라 달라진다. 마늘의 flavor를 증진시키기 위해서는, 마늘 재배시 토양내 유황의 함량이 많을수록 flavor 전구체의 생성량이 증가하여 flavor 세기가 커졌으므로, 충분한 양의 유황을 공급하되 alliin함량이 최대로 되기 위한 다른 무기질과의 조성비율 중 현재까지 연구된 2종류의 무기질 조성(NS : ${NO_3}^{-2}$, 40%, ${SO_4}^{-2}$, 60%, NP : ${NO_3}^{-2}$, 62%, ${PO_4}^{-3}$, 38%)을 고려하여야 할 것이며, 너무 습하지 않은 토양에서 재배하는것이 바람직하다. 마늘은 성숙함에 따라 인편내 alliin함량도 증가되므로 완전히 성숙한 후에 수확하는 것이 바람직하다. 또한 마늘의 flavor를 유지하기 위해서는 수확후 저장하는 동안에 일어나는 flavor 손실을 최소로 하여야 할 것이다. 자연조건에 저장하는 동안에 일어나는 flavor 손실은 주로 호흡, 발아, 부패에 의한 것이므로 이를 억제하기 위한 저장방법으로 저온 저습저장, 예건처리, gas치환, 발아억제 처리등의 방법이 있으나 현재까지 경제, 실용성등을 고려하여 가장 많이 사용하는 방법은 예건처리후 저온저습조건에 저장하는 방법이다. 가공처리된 마늘은 생마늘에 비하여 flavor가 상당히 많이 감소되는데 건조시켜 분말로 만들 경우, 건조방법에 따라 flavor 감소정도는 크지만 flavor 감소율이 적은 방법 (진공건조, 동결건조)이라도 그 손실률은 거의 50%에 달한다. 그외의 마늘 가공처리품들인 oil이나 extract등도 제조시 기질과 효소가 접촉하는 과정을 거칠 때 flavor의 손실이 크므로 되도록 이면 flavor 손실이 크지 않은 방법으로 제조하는 것이 바람직하다. 마늘 flavor를 합성하는 방법으로는 thiosulfinate 합성에 의한 방법과 alk(en)yl-$\small{L}$-cysteine sulfo-xide-alliinase 분해물에 의한 방법, 그리고 $\small{L}$-5-alk(en)yl thiomethylhydantoin${\pm}$S-oxides에 의한 방법이 있으며 이들 방법에 의해 생마늘과 유사한 flavor를 얻을 수 있어 앞으로 식품첨가물로서 기대되는 바이다.

• 한국식품영양학회지
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• 제28권5호
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• pp.745-751
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• 2015

본 연구에서는 숙성 온도와 기간에 따른 마늘의 품질특성변화를 살펴보기 위하여 통마늘을 $60^{\circ}C$에서 60일간, $70^{\circ}C$에서 40일간 숙성 처리하여 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, fructose 함량, SAC 함량, 총 폴리페놀 함량 및 DPPH radical 소거활성 측정하였다. 숙성 온도가 높고 숙성 기간이 길어질수록 마늘의 pH는 감소하고, 총 산도, 갈변도 및 5-HMF 함량은 증가하는 경향을 보였다. 특히, 5-HMF 함량은 $60^{\circ}C$ 숙성 처리 시 0.08~3.30 mg/100 g으로 증가량이 적은 반면, $70^{\circ}C$ 숙성 처리 시 0.05~106.07 mg/100 g으로 숙성 25일차부터 급격히 증가하는 것으로 나타났다. Fructose 함량은 $60^{\circ}C$의 숙성온도에서는 0.77~14.57%으로 지속적으로 증가한 반면, $70^{\circ}C$ 숙성 온도에서는 30일차까지 1.07~19.75%까지 증가 후 15.11%로 감소하는 것으로 나타났다. SAC 함량은 생마늘의 경우 48.11 mg/100 g이었으며, $60^{\circ}C$에서 20일 숙성 시 100.50 mg/100 g으로, $70^{\circ}C$에서 5일 숙성 시 85.55 mg/100 g까지 증가한 후 숙성 기간이 경과할수록 SAC 함량은 감소하였다. 생마늘의 총 폴리페놀 함량은 98.38 mg/100 g이었고, $60^{\circ}C$ 숙성 처리 시 591.82 mg/100 g까지, $70^{\circ}C$ 숙성 처리 시에는 665.22 mg/100 g까지 생마늘에 비해 각각 6.01배 및 6.67배 증가하였다. DPPH radical 소거활성의 경우, 숙성 온도가 높고 숙성 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였다. 따라서 마늘 섭취가 용이하고 항산화 활성이 우수한 숙성 마늘 제조를 위해서는 $70^{\circ}C$에서 30일, 숙성 마늘의 유효성분인 SAC의 다량 생산을 위해서는 $60^{\circ}C$에서 15일간 숙성 처리하는 하는 것이 적합할 것으로 판단되며, 이상의 결과는 항산화 효과가 강화 및 SAC 함량 증진 등 선택적인 숙성 마늘의 제조에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.342-347
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• 2013

마늘에 적용가능 한 유산균을 찾기 위해 마늘 이외의 배지 성분 없이 각각의 유산균을 배양하고 유산균발효마늘 추출물을 제조하여 각각의 추출물의 유기황화합물을 분석하고 항산화효과 및 알코올 유발 세포독성에 미치는 영향을 알아보았다. 마늘멸균액을 배지로 유산균을 48시간 배양하였을 때 L. plantarum이 가장 잘 자랐으며 유산균발효마늘 추출물 중 항산화활성 등의 효능이 있는 것으로 알려진 SAC 함량은 L. plantarum의 발효물과 P. pentosaceus의 발효물이 각각 3.619 mg/g과 3.234 mg/g으로 가장 많은 것으로 나타났다(p<0.05). 그리고 SAC, SEC, SMC의 경우 유산균발효 마늘 추출물들이 마늘 추출물에 비해 높았으나 alliin의 경우 유산균발효마늘 추출물들이 마늘 추출물에 비하여 낮은 것으로 나타났다(p<0.05). 또한 cycloalliin의 경우 마늘 추출물과 유산균발효마늘 추출물들 간의 함량 차이는 없었다(p<0.05). 모든 유산균발효마늘 추출물이 농도 의존적으로 항산화활성이 높은 것으로 나타났으며, L. plantarum의 발효물과 P. pentosaceus의 발효물이 5.0 mg/g의 농도에서 90% 이상의 높은 전자공여능을 효과를 나타냈다. 유산균발효마늘 추출물들이 $100{\mu}g/mL$의 농도까지 CYP2E1 transfected HepG2 세포주에 영향을 주지 않았으며, 각각의 유산균발효 마늘 추출물을 알코올에 의해 손상된 CYP2E1 transfected HepG2 세포의 보호효과를 확인한 결과 에탄올과 시료를 6일간 처리한 경우에 FGPP와 FGLP가 각각 92.60%와 92.23%로 유의적으로 가장 높은 세포생존율을 보였다(p<0.05).