생강 - 생강의 가공방법별 진저롤 함량 변화

 

 

활용 내용 요약

- 생강에는 페놀화합물인 쇼가올(shogaol), 진저롤(gingerol)이 다량 함유되어 있으며, 이들 성분의 주요 생리활성으로는 항산화 기능, 관절염 개선, 수술 후 구토/메스꺼움 예방, 입덧/현기증 완화, 혈당 감소에 대한 효과가 알려져 있음(2011)

- 국내에서 생강은 양념채소뿐만 아니라 음료용, 건강식품으로 유통되고 있으나 가공방법에 따른 주성분인 진저롤의 함량 변화에 대한 정보 부재

- 생강을 열풍건조와 동결건조 방법으로 건조하여 분말 중 주성분 함량을 분석한 결과 동결건조 시 주성분의 감소율이 적음을 확인(2012)

- 건조법(동결 및 열풍)과 추출법(환류 및 초음파)을 다양하게 하여 생강 분말 중 주성분(진저롤)의 함량을 비교 평가한 결과 건조법의 차이보다 추출법에 의한 성분 함량 변화가 더욱 중요한 요소가 되었으며, 환류추출보다는 초음파 추출에 의해 진저롤 함량이 증가(2014)

연구 개발자

국립농업과학원 농식품자원부 기능성식품과

박동식 (063-238-3671)

편집

농촌진흥청 고객지원담당관실 농식품기술위원

참고 자료

본 자료는 농진청 사이트 내 영농기술활용 자료 및 기타 내부 자료를 토대로 편집한 내용임

1. 생강 건조방법별 주성분 함량의 변화 (2012)

2. 생강 함유 6-gingerol,의 고수율 추출방법 정보제공 (2014)


1. 생강 건조방법별 항산화성물질인 진저롤 함량 차이 (2012)

1) 생강 진저롤계 화합물의 정량분석

○ 생강의 기능성분 (또는 지표성분) 구명 및 기준규격 설정을 위한 주 생리활성물질인 6-gingerol, 8-gingerol 정량 분석방법 확립

 

○ 생강의 주요성분인 gingerol 화합물들과 생강 동결건조 분말의 acetone 추출물의 HPLC chromatogram


 

 

 

2) 생강 건조방법별 진저롤 함량 변화

○ 국내 완주 및 서산에서 재배된 개량종 생강을 열풍건조와 동결건조 하여 항산화성물질로서 주성분인 진저롤(6-gingerol) 등의 함량변화를 조사한 결과, 열풍건조에 비하여 동결건조 시 주요 성분의 함량이 높았으며 감소율이 적었음. 따라서 생강 건조분말 조제는 주성분의 감소율이 적은 동결건조 방법이 우수함을 확인

 

○ 생강 건조방법별 주요성분인 진저롤계 화합물의 함량 변화

산지

건조방법

6-gingerol

8-gingerol

6-shogaol

수확지수

(6-gingerol, %)

㎎/g, dry weight

완주

생강

생

6.11±0.19

0.98±0.13

0.12±0.004

 

열풍건조

4.07±0.54

0.51±0.14

0.295±0.049

100

동결건조

4.96±0.2

0.72±0.06

0.112±0.004

122

서산

생강

생

5.62±0.35

0.63±0.04

0.078±0.02

 

열풍건조

3.99±0.38

0.23±0.05

0.115±0.009

100

동결건조

4.86±0.18

0.94±0.04

0.058±0.004

122

 

2. 생강 함유 6-gingerol의 고수율 추출방법 정보 제공 (2014)

1) 생강 함유 생리활성 주성분인 진저롤(6-gingerol) 분석

○ 전처리 및 표준액 준비

 - 생강 동결건조 : -70℃ 이하의 온도에서 1일 이상 냉동시킨 시료를 진공감압건조기를 이용하여 7일간 건조

 - 생강 열풍건조 : 각 지역별 생강을 절단한 후, 열풍건조기(60℃)에 시료를 넣고 3일간 건조

 - 생강 분말 전처리 : 건조된 생강분말 약 2g을 정밀하게 달아 메탄올 60 ㎖를 넣고 4시간 동안 초음파 추출을 진행하였고, 환류 추출의 경우 환류냉각기를 달고 2시간 가열한 다음 여과하여 진행. 여액을 모두 합하여 메탄올을 넣어 정확하게 100 ㎖로 하여 검액으로 사용

 - 표준액 준비 : 6-gingerol 표준품 약 10 ㎎을 정밀하게 달아 메탄올에 녹여 정확하게 100 ㎖로 하여 표준액으로 사용. 검액 및 표준액 10 ㎕씩을 가지고 다음 조건으로 액체크로마토그래프법에 따라 시험하여 검액 및 표준액의 피크면적 At 및 As를 측정하여 다음의 계산식을 통해 표준물질의 함량을 측정

 

* 6-진저롤(C17H26O4)의 양(㎎/g) = 6-gingerol의 양(㎎) × At/As

 

○ 6-gingerol 분석을 위한 액체크로마토그래프(HPLC) 분석 조건

구분

조건

분석기기

Waters 2690 Separation Module

  검출기

  Waters 996 Photodiode Array Detector

  시료 농도

  500 ppm

주입량

20 ㎕

컬럼

X-Bridge C18 (4.6*250 ㎜, 3.5 μm, Waters)

컬럼 온도

35 ℃

  시료 온도

  15 ℃

유속

0.8 ㎖/min

검출 파장

280 ㎚

이동상

Water/ACN(55/45), Isocratic mode




표준물질 UV Spectrum



표준물질

표준물질 검량선



경북 Y시

경북 B군



전북 W군

충남 S시


2) 생강 건조 및 추출방법별 진저롤 함량 변화

○ 생강의 국내 주산단지인 경북 Y시, 경북 B군, 전북 W군, 충남 Y시에서 재배된 개량종 생강을 동결건조/열풍건조 및 환류추출/초음파추출을 하여 주성분인 진저롤(6-gingerol)의 함량변화를 조사한 결과, 동결건조와 열풍건조간의 성분함량 차이보다 추출법에 의한 성분함량 변화가 더욱 중요한 요소가 되었으며 환류추출보다는 초음파추출에 의해 진저롤 함량이 증가

 

○ 생강 건조방법 및 추출방법별 주요성분인 진저롤의 함량 변화

       가공방법

산지

동결건조

열풍건조

환류추출

초음파추출

환류추출

초음파추출

㎎/g, dry weight

㎎/g, dry weight

경북 Y 시

6.57

9.19

6.15

8.18

경북 B 군

3.44

7.44

4.46

6.46

전북 W 군

4.63

9.77

6.32

6.26

충남 S 시

7.19

8.79

7.43

9.43

 

3. 활용 및 기대효과

○ 건강기능식품 원료로서 생강의 표준화를 위한 지표성분으로서는 원료의 특이성, 대표성, 그리고 분석방법의 용이성을 고려할 때 6-gingerol이 적당

○ 생강 건조분말 조제는 주성분의 감소율이 적은 동결건조 방법이 적당

○ 생강 진저롤을 고수율로 추출하기 위해서는 초음파 추출법이 적당