黑蒜品質(zhì)形成規(guī)律及抗氧化功能研究.pdf

1、我國(guó)是大蒜主要生產(chǎn)國(guó)，其產(chǎn)量占世界大蒜總產(chǎn)量四分之三。大蒜已成為我國(guó)部分地區(qū)出口創(chuàng)匯、農(nóng)民增收的重要支柱性產(chǎn)業(yè)。但目前我國(guó)大蒜主要以原料和初級(jí)加工產(chǎn)品面向國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)，致使其附加值低，年度間價(jià)格波動(dòng)劇烈，嚴(yán)重制約了大蒜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
　　黑蒜是鮮蒜通過控制溫度和濕度，經(jīng)過高溫熟化而形成的大蒜深加工產(chǎn)品，去除了大蒜臭味并增強(qiáng)了其抗氧化生理活性。目前，市場(chǎng)上黑蒜產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，且高溫加工時(shí)間長(zhǎng)，能耗高，其主要原因是對(duì)黑蒜褐變和品質(zhì)形成

2、的機(jī)理研究尚不清楚;而且黑蒜具有很強(qiáng)的抗氧化功能，但是具體是哪些物質(zhì)在起作用還不知道。因此，研究黑蒜品質(zhì)形成的特點(diǎn)及機(jī)理和黑蒜抗氧化功能的物質(zhì)，有效的控制褐變過程，既可縮短加工時(shí)間、降低能耗，還對(duì)于促進(jìn)黑蒜功能物質(zhì)的生成，保證黑蒜產(chǎn)品的品質(zhì)、功能作用和安全性皆具有十分重要的科學(xué)意義。
　　本文研究了黑蒜加工過程中主要品質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律及其與黑蒜品質(zhì)形成的關(guān)系，分離純化了黑蒜抗氧化活性物質(zhì)，采用質(zhì)譜和核磁共振方法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)解析，并通

3、過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究了其抗氧化活性。主要研究結(jié)果如下:
　　通過感官評(píng)價(jià)的方法研究了黑蒜加工過程中色澤、質(zhì)構(gòu)、口感、風(fēng)味、可接受度變化，確定了其加工成熟時(shí)間為14～16天，并測(cè)定了其主要品質(zhì)指標(biāo):水分含量為40％左右，還原糖含量為30％左右、總糖含量為40％左右、總酚含量為7～8mg/g左右、氨基態(tài)氮含量為6％左右、5-HMF含量為10 mg/g左右。
　　以萊蕪大蒜為加工原料，對(duì)大蒜進(jìn)行低溫冷凍和高溫水煮的預(yù)處理后進(jìn)行黑蒜加工，

4、測(cè)定了加工過程中大蒜的還原糖、5-HMF、總酚、氨基態(tài)氮等主要品質(zhì)指標(biāo)，分析了其變化規(guī)律及其與黑蒜品質(zhì)形成的關(guān)系:兩種預(yù)處理加工的黑蒜還原糖、總酚含量都明顯提高，分別高出18.7％、15.9％和8.6％、7.2％，但黑蒜5-HMF含量都顯著降低，分別為32％和18.4％，表明低溫冷凍和高溫水煮預(yù)處理都可以促進(jìn)還原糖的生成，加速美拉德反應(yīng)的進(jìn)程，降低5-HMF的含量，減少苦味物質(zhì)，有利于黑蒜品質(zhì)的形成。
　　采用空氣源熱泵制熱的生產(chǎn)

5、設(shè)備進(jìn)行黑蒜加工，測(cè)定了60℃、70℃和80℃三個(gè)溫度下大蒜的水分、硬度、色差值、5-HMF、還原糖、總酚、氨基態(tài)氮等主要品質(zhì)指標(biāo)，分析了其變化規(guī)律及其與黑蒜品質(zhì)形成的關(guān)系:60℃、70℃和80℃完成黑蒜熟化的時(shí)間為分別為:40天、25天和15天;溫度越高大蒜硬度下降越顯著;60℃時(shí)5-HMF第10天開始積累，速度較慢，40天含量達(dá)到13.25mg/g;70℃時(shí)5-HMF第5天開始積累，速度高于60℃，25天含量達(dá)到13.45mg/g;

6、80℃時(shí)短時(shí)間內(nèi)5-HMF就開始積累，積累速度很快，15天含量達(dá)到14.53mg/g;60℃、70℃和80℃下黑蒜總酚量的變化趨勢(shì)都是先增加后減少，隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，最終都能達(dá)到13 mg/g左右，但80℃積累的速度快，70℃次之，60℃最慢;60℃、70℃和80℃下大蒜還原糖和氨基態(tài)氮的量都持續(xù)增加，溫度越高，積累速度越快，溫度越低，積累速度越慢，隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，最終達(dá)到42g/100g和6.2g/100g左右。高溫有利于加工前

7、期的還原糖和氨基態(tài)氮量的積累，可以促進(jìn)美拉德反應(yīng)的進(jìn)程，可以加速黑蒜黑色的形成;低溫可以減少5-HMF的量，后期有利于總酚和氨基態(tài)氮的累積，有利于黑蒜品質(zhì)的形成。
　　通過單因素和正交試驗(yàn)確定了黑蒜總酚的最佳提取條件為80％乙醇為超聲輔助提取溶劑，料液比1∶5，提取溫度80℃，提取時(shí)間40min。測(cè)定了黑蒜提取液、鮮蒜提取液、黑蒜正丁醇提取物、乙酸乙酯提取物和剩余的水相提取物的ABTS自由基、DPPH自由基、超氧陰離子自由基和羥自

8、由基的體外抗氧化活性:黑蒜體外抗氧化能力顯著高于鮮蒜，是其10倍多;剩余水相提取物抗氧化活性＞正丁醇提取物抗氧化活性＞乙酸乙酯提取物抗氧化活性。
　　通過硅膠柱和半制備液相色譜對(duì)黑蒜乙酸乙酯抗氧化功能提取物進(jìn)行了分離純化，分析了其理化性質(zhì)，并運(yùn)用波譜的方法對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定，得到了5-HMF、(1R，3S)-1-甲基-1，2，3，4-四氫-β-咔啉-3-羧酸、(1S，3S)-1-甲基-1，2，3，4-四氫-β-咔啉-3-羧酸、乳酸

9、、尿苷、腺苷、2-乙?；量┑?種化合物單體。
　　運(yùn)用HPLC方法分析了對(duì)黑蒜中有機(jī)酸進(jìn)行了分析，確定了有機(jī)酸分別為:檸檬酸、乳酸、酒石酸、草酸、蘋果酸。
　　選取5-HMF、咔啉類生物堿、尿苷、腺苷、黑蒜乙酸乙酯粗提物進(jìn)行細(xì)胞抗氧化活性和腫瘤細(xì)胞抑制能力的測(cè)定，腺苷CAA值為65％左右，尿苷CAA值為69％左右，5-HMF的CAA值為64％左右，咔啉類生物堿CAA值為60％左右，乙酸乙酯粗提物CAA值為60％左右，表明黑