黑蒜低聚糖的產(chǎn)生規(guī)律及功能作用研究.pdf

1、黑蒜是新鮮大蒜通過(guò)控制溫度和濕度加工一段時(shí)間后形成的大蒜深加工產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)加工后蒜瓣由白色變?yōu)楹诤稚?，柔軟并富有彈性，去除了大蒜的辛辣味并增?qiáng)了其生理活性。黑蒜起源于日本，其加工技術(shù)也來(lái)源于日本，需要發(fā)酵60~90天，工藝時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品能耗高。
　　目前，黑蒜生產(chǎn)工藝常采用變溫發(fā)酵方式，可以縮短加工時(shí)間，提高黑蒜產(chǎn)品的品質(zhì)，節(jié)約能源。但由于工藝不同，造成不同黑蒜的含水量、還原糖等成分不同。大蒜中具有生理功能的成分主要是含硫化合物和多糖

2、，其中多糖約占大蒜干重的75％以上。目前，對(duì)大蒜的研究主要集中在大蒜素、大蒜油等成分上，并取得了大量的研究成果。但對(duì)大蒜多糖的研究相對(duì)較少。新鮮大蒜中的糖主要為多糖，食用無(wú)甜的口感，經(jīng)過(guò)加工后黑蒜中低聚糖、還原糖含量明顯升高，賦予黑蒜甜味，這些糖的產(chǎn)生途徑未知，且食用加工后的黑蒜是否對(duì)便秘及腸道菌群產(chǎn)生影響鮮有報(bào)道。因此本研究比較了大蒜與黑蒜中成分差異，提取大蒜中性多糖并分析其結(jié)構(gòu)，研究其酸水解規(guī)律及產(chǎn)物益生活性，并對(duì)黑蒜加工過(guò)程中多糖

3、降解途徑進(jìn)行探究，采用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的方式研究黑蒜對(duì)小鼠的潤(rùn)腸通便功能及腸道菌群的影響，為進(jìn)一步揭示黑蒜品質(zhì)形成機(jī)理，提高黑蒜品質(zhì)，開(kāi)發(fā)黑蒜功能具有十分重要的科學(xué)意義。主要研究結(jié)果如下：
　　1.大蒜加工成黑蒜后營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生了顯著變化。與大蒜相比，黑蒜中的含水量、脂肪等成分下降，有機(jī)酸、總酚、5-HMF含量顯著升高，特別是還原糖含量由0.46 g/100g升高至39.49 g/100g，升高了上百倍。而對(duì)18種游離氨基酸測(cè)定發(fā)現(xiàn)部分游離

4、氨基酸含量下降，氨基酸總含量下降。
　　2.大蒜粗多糖經(jīng)DEAE-52纖維柱純化后采用紅外光譜（FITR）分析、凝膠排阻色譜（GPC）分析其分子量、高效液相色譜（HPLC）分析其單糖組成發(fā)現(xiàn)大蒜中性多糖是具有不同聚合度的分散性多糖，其平均分子量為6569 Da，單糖組成為葡萄糖和果糖，摩爾質(zhì)量比為4:1。酸水解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，底物濃度越低、pH越低、溫度越高，大蒜中性多糖水解速率越快。大蒜中性多糖水解動(dòng)力學(xué)結(jié)果研究發(fā)現(xiàn)其未調(diào)節(jié)pH和pH

5、=3的水解前期，大蒜中性多糖的水解遵循一級(jí)反應(yīng)。
　　3.大蒜中性多糖經(jīng)過(guò)酸水解、超濾后獲得大蒜低聚糖。經(jīng)過(guò)水解后的分子量明顯下降，低聚糖含量明顯升高，聚合度（DP）＜10的低聚糖含量由15%以下升高至75%以上。其中單糖含量在0.5%以下，低聚糖的平均分子量為1444 Da，平均聚合度約為8。與大蒜中性多糖相比，水解后的低聚糖抗人造胃液水解能力略低，但其能顯著促進(jìn)四種乳酸菌的增殖，降低發(fā)酵液pH，具有更強(qiáng)的益生活性。
　　

6、4.通過(guò)單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)確定黑蒜多糖的提取工藝為料水比1:12，提取溫度70℃，提取時(shí)間60 min。對(duì)大蒜和黑蒜中多糖分子量分布分析發(fā)現(xiàn)鮮蒜中的分子量范圍主要在1~15 kDa之間，其中平均分子量4 kDa以上的糖類約占總量的80%以上。而經(jīng)過(guò)加工以后，黑蒜中的糖類平均分子量均為2 kDa以下，其中1 kDa以下糖類約占90%以上。
　　5.對(duì)黑蒜加工過(guò)程中多糖降解規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)：在黑蒜加工過(guò)程中多糖的降解大部分以高溫降解為主

7、，幾乎沒(méi)有果聚糖酶的參與。多糖的分子量越來(lái)越小，且溫度越高，多糖降解越劇烈。對(duì)其動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)70~80℃下呈線性降解，85~90℃下曲線偏離線性關(guān)系，對(duì)其活化能計(jì)算得活化能為110.56 kJ·mol-1，前指因子A為3.12×1012 h-1。
　　6.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示黑蒜不會(huì)對(duì)小鼠的血液指標(biāo)造成不良的影響。黑蒜對(duì)便秘模型小鼠具有良好的潤(rùn)腸通便作用，能明顯提高便秘模型小鼠的小腸內(nèi)容物推進(jìn)率、縮短首次排黑便時(shí)間、增加6h內(nèi)排黑便