第6期(總第355期)農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊)No 62014年6月Academic periodical of Farm Products Processin文章編號:1671-9646(2014)06a-0074-04黑蒜加工工藝及其應(yīng)用熊新建',盧建新’,李丹,陳媛媛3,張仲欣2,任廣躍2(1.河南科技大學(xué)后勤集團(tuán)飲食公司,河南洛陽471023;2.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,河南洛陽471023)摘要:黑蒜作為一種發(fā)酵制品,是以新鮮大蒜為原料,經(jīng)過高溫、高濕條件的發(fā)酵而成。隨著人們生活水平的提高黑蒜正以它極高的營養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值博得消費(fèi)者的青睞。以黑蒜生產(chǎn)工藝及近年來的研究進(jìn)展和應(yīng)用情況為切人點(diǎn),對黑蒜的發(fā)酵過程、發(fā)酵形態(tài)、食用價(jià)值和保健價(jià)值以及未來黑蒜的發(fā)展前景和方向進(jìn)行全面的闡述。目前國內(nèi)大蒜消費(fèi)主要以其原料和初級加工產(chǎn)品為主,其附加值不高,故黑蒜加工工藝及其應(yīng)用的研究為大蒜產(chǎn)業(yè)及其深加工的開發(fā)利用開辟了新的領(lǐng)域關(guān)鍵詞:黑蒜;工藝;應(yīng)用;固態(tài)發(fā)酵;液態(tài)發(fā)酵中圖分類號:S26.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:10.3969jisn.1671-9646(X)2014.06022Application and Processing Technology of Black GarlicXIONG Xin-jian', LU Jian-xin2, LI Dan2, CHEN Yuan-yuan, ZHANG Zhong-xin, REN Guang-yue2(1. Logistics Group Catering Company, He'nan University of Science and Technology, Luoyang, He'nan 471023,China;2. College of Food bioengineering He'nan University of Science and Technology Luoyang. He'nan 471023. ChinaAbstract: As a fermentation product, black garlic is made from the fresh garlic, a kind of products after fermentationtemperature, high humidity conditions and prepared. With the improvement of people's living level, black garlic is winpeople's favor with its high nutritional value and health care value. In this paper, black garlic production technologyapplication in the progress and development of the research in recent years, development prospects and direction ofgarlic fermentation process, fermentation pattern, edible value and health value and future black garlic are described inAt present the domestic garlic consumption mainly in the raw materials and primary processing products, its added valuehigh, opens up a new field of study on the development and utilization of black garlic processing technology and its applicationstry and its deep processKey words: black garlic; technology; application; solid-state fermentation; liquid fermentation大蒜是蔥科蔥屬植物蒜( A iLium sα trium I.)的又名黑大蒜、發(fā)酵黑蒜,是用新鮮的大蒜發(fā)酵后制成鱗莖叫,我國大蒜栽培歷史悠久,栽培面積大,產(chǎn)量的產(chǎn)品。它不僅保留了大蒜原有的成分、功能,而且高,大蒜已經(jīng)成為我國特色的功能性食物資源。大柔軟富有彈性,人口之后,軟爛香甜,且無大蒜的辛蒜以其豐富的營養(yǎng)成分、低廉的價(jià)格、優(yōu)良的保健辣味和刺激性臭味;在抗氧化性及生理活性方面,與作用、巨大的市場需求,引起了消費(fèi)者的廣泛關(guān)注。鮮蒜相比,多酚類物質(zhì)含量高出5倍以上,其超氧目前,國內(nèi)消費(fèi)主要以大蒜原料和初級加工產(chǎn)品為化物歧化酶(SOD)活性要高出10倍以上。國內(nèi)的主,但初加工技術(shù)很難使大蒜的附加值得到提升,黑蒜加工技術(shù)主要是從日本和韓國引進(jìn)的,這樣在也影響了國內(nèi)大蒜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。特別是新鮮大蒜本技術(shù)層面上不具有專利使用權(quán),同時(shí)由于國內(nèi)大蒜身所存在的蒜臭味(刺激性氣味和辛辣味),以及過品種及加工方式的差異,致使黑蒜產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不度食用會(huì)對人胃腸黏膜細(xì)胞造成一定程度的損傷,高。本文將對黑蒜加工工及其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)地表征,使之成為大蒜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸2旨在為國內(nèi)大蒜資源開發(fā)利用開辟新的領(lǐng)域。然而,在國外高品質(zhì)、高價(jià)值的大蒜系列深加工產(chǎn)品發(fā)展迅速,并受到消費(fèi)者的認(rèn)可。例如,日1黑蒜加工工藝本研究人員研制開發(fā)的黑蒜系列深加工產(chǎn)品。黑蒜黑蒜的發(fā)酵過程不是利用微生物發(fā)酵而成,而收稿日期:2014-03-14中國煤化工基金項(xiàng)目:國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201210464014)。CNMHG作者簡介:熊新建(1960—),男,中式烹調(diào)技師,研究方向?yàn)槭称芳庸ぜ夹g(shù)訊作者:任廣躍(1971—),男,博士,教授,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品干燥技術(shù)2014年第6期熊新建,等:黑蒜加工工藝及其應(yīng)用75是指在高溫高濕條件下,自身組織遭到破壞后自身液態(tài)發(fā)酵的工藝流程為:物質(zhì)所發(fā)生的理化反應(yīng),其中黑蒜在黑變過程中主選取新鮮大蒜→蒜瓣去皮→清水清洗→蒜瓣破碎→裝袋要發(fā)生的是 Maillard反應(yīng),其黑色來源主要為真空密封→發(fā)酵箱中發(fā)酵→去袋、干燥→包裝→成品。Maillard反應(yīng)最終產(chǎn)物——蛋白黑素,發(fā)酵后期伴有黑蒜現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝多以整瓣大蒜進(jìn)行發(fā)酵,部分酶促褐變閥。目前,黑蒜加工通常分為固態(tài)發(fā)酵其液態(tài)發(fā)酵工藝鮮有報(bào)道。和液態(tài)發(fā)酵2類。黑蒜的液態(tài)發(fā)酵工藝中多借用耐高溫食品袋作1.1固態(tài)發(fā)酵工藝為蒜泥或者蒜粒的密封容器,密封的耐高溫食品袋黑蒜的固態(tài)發(fā)酵是指大蒜本身作為沒有水或者基使得黑蒜在發(fā)酵過程中無硫化物等臭味散出,極大本上沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)進(jìn)行自身發(fā)酵的一種發(fā)酵地改善了工作環(huán)境。另外,液態(tài)發(fā)酵工藝通過添加方式。目前,國內(nèi)黑蒜的生產(chǎn)多采用固態(tài)發(fā)酵工藝。水分、密封并采用變溫發(fā)酵,既縮短了發(fā)酵時(shí)間固態(tài)發(fā)酵的主要工藝流程為又提高了黑蒜中相關(guān)活性物質(zhì)的含量,同時(shí)操作簡大蒜原料的選擇→檢測→冷庫貯藏→預(yù)處理→分級挑單,占地面積少,便于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。料液比及選→裝盤→高溫、高濕發(fā)酵→黑蒜殺菌消毒→黑蒜包裝→產(chǎn)蒜瓣破碎工藝也是影響黑蒜液態(tài)發(fā)酵的一個(gè)重要因品質(zhì)量檢測→成品S。素,蒜粒的大小及料液比直接影響著黑蒜有效物質(zhì)的其中,最關(guān)鍵的步驟是原料的預(yù)處理和高溫、積累。羅蒼學(xué)等人對大蒜的破碎粒度及料液比進(jìn)行高濕發(fā)酵。了研究,發(fā)現(xiàn)大蒜破碎粒度為4mm,料液比為1:2目前,國內(nèi)生產(chǎn)黑蒜過程中對大蒜的預(yù)處理方時(shí),黑蒜中總酚含量提高了5倍,SOD活性提高了式有多種。喬旭光等人門對大蒜進(jìn)行了低溫冷凍、超15倍,而可溶性糖減少了30%左右聲波處理和抑制呼吸處理等預(yù)處理方式,這種預(yù)處干燥工藝是黑蒜液態(tài)發(fā)酵工藝中特有的步驟。理對黑蒜中還原糖含量、氨基態(tài)氮含量、HMF含量、大蒜經(jīng)過液態(tài)發(fā)酵工藝后,發(fā)酵容器內(nèi)黑蒜與大量總酚含量都有有效的促進(jìn)作用,同時(shí)大大減少了黑的水分及浸出液混合在一起,通?？梢圆捎弥苯訜崴獾募庸r(shí)間、能耗和成本,而且口感、色澤、風(fēng)風(fēng)干燥或者熱泵干燥技術(shù)等進(jìn)行脫水處理味沒有差異,功能成分略有提高;劉文洪等人對大2黑蒜的應(yīng)用蒜進(jìn)行微波處理,加快了大蒜細(xì)胞的裂解和自身的發(fā)酵,從而提高了黑蒜的生產(chǎn)效率;宋國軍凹為了最隨著科技的發(fā)展,黑蒜憑借著其極高的營養(yǎng)價(jià)大化地保存和增加大蒜的生理活性,對大蒜進(jìn)行了值和藥用保健價(jià)值已經(jīng)從單一食品行業(yè)發(fā)展到了化多種混合菌液的浸泡處理,也取得了良好的效果。妝品、保健品、醫(yī)藥等多個(gè)行業(yè),涉及的產(chǎn)品也是在固態(tài)發(fā)酵工藝中,最為重要的環(huán)節(jié)是高溫、多種多樣,主要有黑蒜頭、黑蒜膠囊、黑蒜醬、黑高濕發(fā)酵。高溫、高濕的發(fā)酵條件是大蒜自身發(fā)生蒜米、黑蒜泥、黑蒜片等產(chǎn)品。黑蒜的應(yīng)用最主要美拉德反應(yīng)的前提,同時(shí)也是影響黑蒜中有效成分地體現(xiàn)在其食用營養(yǎng)價(jià)值和藥用保健價(jià)值2個(gè)方面。含量的主要因素。楊俠提出了一種恒溫恒濕的發(fā)酵2.1食用營養(yǎng)價(jià)值方式,強(qiáng)調(diào)把大蒜清洗干凈后裝盒放入發(fā)酵車間,研究表明,大蒜的營養(yǎng)十分豐富,每100g鮮大加溫50-80℃,加濕50%-80%,對大蒜發(fā)酵1個(gè)月蒜含水分638g,糖7.2g,蛋白質(zhì)5.2g,脂肪102g,即可制成黑蒜。對于這種發(fā)酵方式雖然說便于操作鈣10mg,磷12.5mg,鐵1.3mg,VC7mg,VB1和控制,但是生產(chǎn)能耗較大且效率不高。另外,安0.29mg,VB20.06mg,尼克酸0.8mg,此外還含有東等人對大蒜發(fā)酵過程中的恒溫和變溫對黑蒜熟化鎂及其他微量元素等,這些都是人體不可缺少的營過程中有效成分含量的影響分別做了試驗(yàn),試驗(yàn)表養(yǎng)成分。而熟成的黑蒜每100g含水分536g,熱量明變溫發(fā)酵有利于黑蒜中有效成分的積累,而且能1100J,糖41.4g,蛋白質(zhì)10.4g,脂肪5.1g,鈣更好地提高黑蒜產(chǎn)品的感官品質(zhì)、縮短加工時(shí)間、13mg,鐵21mg,鈉36mg,鎂52mg,鉀930mg,鋅節(jié)約能源。國內(nèi)黑蒜的生產(chǎn)多采用變溫發(fā)酵的方式。14mg,VB10726mg,VB20.126mg,煙酸10048mg在采用變溫發(fā)酵期間由于每一批大蒜的含水量、蒜等"。由此可見,黑蒜比大蒜的含水量和脂肪有顯瓣大小、大蒜中的pH值都不一樣,所以在實(shí)際發(fā)酵著的降低,而蛋白質(zhì)、糖分、維生素等則是大蒜的過程中每個(gè)階段的溫度和時(shí)間如何確定,還需要有2倍以上,微量元素也有明顯的提高,這都對維持人經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員來掌控。體生命活動(dòng)具有重要意義。黑蒜不僅具有豐富的12液態(tài)發(fā)酵工藝人體必需的甚平凵中國煤化工蒜味不上分,具有極與固態(tài)發(fā)酵相比,液態(tài)發(fā)酵主要采用經(jīng)過一定高的營養(yǎng)價(jià)值破碎的蒜泥或者蒜粒作為原料,拌有一定比例的水火。另外,黑CNMHG的蛋白質(zhì)大作為發(fā)酵基質(zhì)進(jìn)行自身發(fā)酵。量轉(zhuǎn)化為人體所需的18種氨基酸,進(jìn)而被人體迅速農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊)2014年第6期吸收利用。定,臨床上無法達(dá)到一個(gè)較好的療效,肖曉嵐等人凹黑蒜的食用營養(yǎng)價(jià)值應(yīng)用十分廣泛,作為可以通過試驗(yàn)證明,黑蒜可以通過活化 Caspase誘導(dǎo)胃癌直接食用的黑蒜頭、黑蒜片已經(jīng)成為市場上的主導(dǎo)細(xì)胞的凋亡;王旭平等人證明,黑蒜中的大蒜素能產(chǎn)品;黑蒜濃縮汁也被應(yīng)用于軟飲料、酒制品及調(diào)夠有效地抑制結(jié)腸癌HT29細(xì)胞生長,從而導(dǎo)致癌細(xì)味制品(如調(diào)味汁、沙拉醬、辣椒醬、醬腌料、火胞的凋亡; Tsumura等人四試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大蒜素中的硫鍋底料等)、營養(yǎng)補(bǔ)充品(如片劑、硬膠囊、軟膠化物能夠有效抑制乳腺癌,其中的硒元素及有機(jī)硫囊、口服液等劑型)中;黑蒜也被應(yīng)用于生產(chǎn)黑蒜核苷類似物能夠保護(hù)乳腺癌變果脯、黑蒜米、黑蒜干粉等食品,大大豐富了黑蒜(5)促進(jìn)糖尿病患者的體質(zhì)恢復(fù)功能。黑蒜能的市場,促進(jìn)了大蒜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展夠影響肝臟中糖原的合成,減少其血糖水平并增加22藥用保健價(jià)值血漿的胰島素水平,其中大蒜素能使正常人血糖水黑蒜富含可提高人體機(jī)能的營養(yǎng)物質(zhì),具有消平下降,黑蒜中還含有S-甲基半胱氨酸亞砜和S除疲勞、提髙體力、解決便秘、保護(hù)肝臟、提髙前烯丙基半胱氨酸亞砜,此含硫化物可抑制G-6-P酶列腺活性、促進(jìn)睡眠等多種藥用功能啰。另外,現(xiàn)代 NADPH,防止胰島破壞,有降血糖作用;黑蒜中的醫(yī)學(xué)研究表明,黑蒜還具有增強(qiáng)免疫力、抗流感、烯丙基二硫化物也有此作用-;黑蒜中含有的生物抗氧化、抗衰老、預(yù)防和治療癌癥、促進(jìn)糖尿病人堿,也具有降低血糖的成分,增加胰島素的功能的體質(zhì)恢復(fù)、降血壓、降血脂、防血栓、降低膽固更重要的是它對正常的血糖值沒有影響。醇等保健醫(yī)療等功效。6)降血壓、降血脂、防血栓、降低膽固醇功(1)增強(qiáng)免疫功能。研究表明,黑蒜中脂溶性能。張庭廷等人用隨機(jī)分組的方法將小鼠分為揮發(fā)油能顯著提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能,有增強(qiáng)免5組,測定大蒜素對血清甘油三酯、總膽固醇、髙密疫系統(tǒng)的作用凹;大蒜素具有活化由糖脂質(zhì)組成的細(xì)度脂蛋白膽固醇以及低密度脂蛋白膽固醇的影響胞膜功能,能提高其滲透性,使細(xì)胞的新陳代謝加對血淸卵磷脂膽固醇脂酰基轉(zhuǎn)移酶、心肌脂蛋白脂強(qiáng),活力提高,機(jī)體免疫力隨之加強(qiáng);另外,每100g酶、肝脂酶活性的影響,試驗(yàn)證明大蒜素有顯著的黑蒜中富含賴氨酸170mg,絲氨酸223mg以及ⅤC降血壓、降血脂效應(yīng)。Ao等人研究發(fā)現(xiàn),膳食中7mg,均具有增強(qiáng)人體免疫力的功效,還含有1.4mg補(bǔ)充黑蒜粉對膽固醇的代謝有一定積極作用。低密的鋅,鋅參與激素的合成,也可改善人體的免疫力。度脂蛋白①LDL)和總膽固醇濃度偏高會(huì)誘發(fā)動(dòng)脈粥(2)抗流感功能。大蒜中含有蒜氨酸和蒜酶,樣硬化和心血管疾病的發(fā)生,試驗(yàn)中的膳食加入黑者接觸后產(chǎn)生大蒜素,具有廣譜抗菌、殺菌效果,蒜粉,機(jī)體內(nèi)膽固醇的合成受到了明顯的抑制,因它對幾十種流行病毒及多種致病微生物都具有殺滅此對于心腦血管疾病的治療有很大幫助。作用。另外,黑蒜的揮發(fā)物質(zhì)、浸出物(含硫化合物)在試管內(nèi)對多種致病菌都有明顯的抑制和殺滅3結(jié)語作用,是目前發(fā)現(xiàn)的天然植物中抗菌、殺菌作用最大蒜經(jīng)發(fā)酵加工為黑蒜,使大蒜營養(yǎng)因子功效強(qiáng)的一種凹顯著提髙。黑蒜作為一種具有較高營養(yǎng)價(jià)值和藥用(3)抗氧化、抗衰老功能?，F(xiàn)代科學(xué)研究認(rèn)為,價(jià)值的原材料,在很多領(lǐng)域都得到了利用。然而黑人體衰老以及衰老相關(guān)疾病的原因在于人體內(nèi)產(chǎn)生蒜作為一種新興產(chǎn)品,其生產(chǎn)周期較長、產(chǎn)品品質(zhì)具有高活性的自由基和與自身抗氧化酶清除自由基難以控制,以及黑蒜的很多藥理還不明確,這都需作用間的失衡,使體內(nèi)自由基濃度過高,過多的自要研究人員在今后研發(fā)過程中繼續(xù)研究和探索。由基能夠引起細(xì)胞膜脂、核酸、蛋白質(zhì)的氧化損傷隨著人們生活水平的提高,消費(fèi)者對黑蒜營養(yǎng)造成的相關(guān)細(xì)胞機(jī)構(gòu)與功能的破壞從而導(dǎo)致相關(guān)疾與保健價(jià)值的需求也越來越大,目前單一的黑蒜產(chǎn)病的發(fā)生和發(fā)展。而黑蒜中多酚類物質(zhì)的含量是大品已經(jīng)不能滿足人們的需要,擁有食療保健價(jià)值的蒜的5倍以上,SOD活性比大蒜高出10倍以上,試復(fù)合型黑蒜產(chǎn)品將應(yīng)運(yùn)而生,黑蒜干粉等系列干制驗(yàn)證明適量的黑蒜在小鼠體內(nèi)能夠降低丙二醛的含品作為良好的復(fù)合載體將具有較好的發(fā)展前景。量和提高抗氧化酶的活性,尤其是對谷胱甘肽過氧化酶的作用較為明顯,表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化、抗衰參考文獻(xiàn):老作用嚴(yán)常開,曾繁典.大蒜的主要化學(xué)成分及其藥理作用研(4)預(yù)防和治療癌癥功能。國內(nèi)外學(xué)者對大蒜究進(jìn)展[J藥志200413(8):688-691進(jìn)行了一系列的化學(xué)、臨床和藥理研究證明,大蒜2張庭廷,劉中國煤化工門.安徽師范對結(jié)腸癌、肝癌、胃癌、乳腺癌及食管癌等多種腫大學(xué)學(xué)報(bào)(CNMHG: 54-56瘤有明顯的抑制作用。但大蒜的化學(xué)物質(zhì)并不穩(wěn)|3]卞茂啟,王翠賣行情分析與展望[.農(nóng)產(chǎn)品加2014年第6期熊新建,等:黑蒜加工工藝及其應(yīng)用7工,2011(5):14-15展門.中國保健營養(yǎng)(中旬刊),2013(4):97-98μ4]連毅,喬旭光,李燕,等,大蒜多酚氧化酶特性的研[21] Sankaranarayanan A, Narender l, Kumar s,etal. 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