黑蒜品質(zhì)形成規(guī)律及抗氧化功能研究.pdf

1、我國是大蒜主要生產(chǎn)國，其產(chǎn)量占世界大蒜總產(chǎn)量四分之三。大蒜已成為我國部分地區(qū)出口創(chuàng)匯、農(nóng)民增收的重要支柱性產(chǎn)業(yè)。但目前我國大蒜主要以原料和初級加工產(chǎn)品面向國內(nèi)和國際市場，致使其附加值低，年度間價格波動劇烈，嚴重制約了大蒜產(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了其抗氧化生理活性。目前，市場上黑蒜產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，且高溫加工時間長，能耗高，其主要原因是對黑蒜褐變和品質(zhì)形成

2、的機理研究尚不清楚;而且黑蒜具有很強的抗氧化功能，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)形成的特點及機理和黑蒜抗氧化功能的物質(zhì)，有效的控制褐變過程，既可縮短加工時間、降低能耗，還對于促進黑蒜功能物質(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意義。
　　本文研究了黑蒜加工過程中主要品質(zhì)指標的變化規(guī)律及其與黑蒜品質(zhì)形成的關系，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行了結構解析，并通

3、過細胞實驗研究了其抗氧化活性。主要研究結果如下:
　　通過感官評價的方法研究了黑蒜加工過程中色澤、質(zhì)構、口感、風味、可接受度變化，確定了其加工成熟時間為14～16天，并測定了其主要品質(zhì)指標: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，對大蒜進行低溫冷凍和高溫水煮的預處理后進行黑蒜加工，

4、測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，分析了其變化規(guī)律及其與黑蒜品質(zhì)形成的關系:兩種預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處理都可以促進還原糖的生成，加速美拉德反應的進程，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、設備進行黑蒜加工，測定了60℃、70℃和80℃三個溫度下大蒜的水分、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，分析了其變化規(guī)律及其與黑蒜品質(zhì)形成的關系:60℃、70℃和80℃完成黑蒜熟化的時間為分別為:40天、25天和15天;溫度越高大蒜硬度下降越顯著;60℃時5-HMF第10天開始積累，速度較慢，40天含量達到13.25mg/g;70℃時5-HMF第5天開始積累，速度高于60℃，25天含量達到13.45mg/g;

6、80℃時短時間內(nèi)5-HMF就開始積累，積累速度很快，15天含量達到14.53mg/g;60℃、70℃和80℃下黑蒜總酚量的變化趨勢都是先增加后減少，隨著加工時間的延長，最終都能達到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，隨著加工時間的延長，最終達到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，可以促進美拉德反應的進程，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℃，提取時間40min。測定了黑蒜提取液、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黑蒜乙酸乙酯抗氧化功能提取物進行了分離純化，分析了其理化性質(zhì)，并運用波譜的方法對其進行了結構鑒定，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-乙酰基吡咯等7種化合物單體。
　　運用HPLC方法分析了對黑蒜中有機酸進行了分析，確定了有機酸分別為: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行細胞抗氧化活性和腫瘤細胞抑制能力的測定，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