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黑蒜加工过程中主要营养物质的变化规律的研究刘宇峰姬妍茹石杰刘玉（黑龙江省科学院大庆分院，大庆，163319）摘要：本实验对生大蒜在转变为黑蒜的过程中其主要营养物质蛋白质、脂肪、淀粉、还原糖、水分随不同的温度和时间发生变化的规律进行了研究。为生大蒜转变成黑蒜后的食用安全性研究提供了基础的理论根据。为黑蒜的营养价值优于生蒜的理论研究提供了重要的实验依据。也为黑蒜生产工艺的创新及更加合理化提供了翔实的理论基础。关键词：生大蒜；黑蒜；营养物质；变化规律；制作工艺；中图分类号：TS264．21文献标识码：A文章编号：1ooO一9973(2012)06-0001-03StudyonthechangesofmainnutrientsinThemachiningprocessofblackgarlicLiuyufeng,Jiyanru,Shijie(DaqingbranchofHeilongjiangAcademyofSciences,Daqing,163319)Abstract:Thisexperimentwasconductedtostudyonthechangerule.ofthemainnutrientsprotein,fat,starch,reducingsugar,waterwithdifferenttemperatureandtime,intheprocessofrawgarlicinintoblackgarlicin.ItProvidesatheoreticalbasisoftheediblesafetyforrawgarlicintoofblackgarlic.Itprovidesimportantexperimentalbasistheorystudyofnutritionalvaluethanrawgarlicforgarlic.Alsofortheinnovationofblackgarlicproductionprocessandmorerationalandprovidesainformativetheoreticalbasis.Keywords:rawgarlic;blackgarlic;nutrient;variation;productionprocess1前言大蒜(AlliumSativumL.)是中国饮食烹饪中不可缺少的调味品，亦食亦药，为百合科葱属植物大蒜的鳞茎[2]。有紫皮种和白皮种及多瓣蒜与独头蒜之分。西汉时由西域传入我国，故又称葫蒜。原产自亚洲西部高原，现主产于山东、云南等省。大蒜的鳞茎除含有丰富的氨基酸、维生素和各种微量元素外，还含有35种含硫有机物。经实验证明具有较强的广谱杀菌抗感染、抗肿瘤和癌、抗动脉粥样硬化和冠心病、抗血栓、降血糖、抗氧化、防辐射等多种保健功能。但是由大蒜本身存在的刺激性和辛辣味,食用后会对人的胃肠粘膜细胞、肝和眼睛造成不同程度的损伤。但是将生大蒜经生物发酵加工成黑蒜后就去除了大蒜的刺激性和令人生厌的蒜臭味，有甜果感，同时还保留并增加了原有的生理活性物质，尤其黑蒜多酚比生大蒜又增加了10倍抗氧化能力比生大蒜增加了10倍以上，其抗氧化作用明显好于白蒜[2]。黑蒜是在2007年由日本北海道大学学者北村清彦等人在日本的本州青森县研发出来的大蒜精深加工高端新产品。近几年来，黑蒜产品以其独特的功能和口感正在风靡美国、韩国、日本等东南亚地区。目前国内也掀起了消费热潮。但是对黑蒜在加工过程中各种营养物质和功能性物质的变化规律方面的研究鲜有报道。2材料2.1大蒜：符合《中华人民共和国商业行业标准SBT10348-2002大蒜》。购于黑龙江省阿城。1.2试剂：所使用的检测试剂均采用分析纯。1.3仪器：1.3.10凯氏定氮仪：型号KDY-08C上海瑞正仪器设备有限公司1.3.11脂肪测定仪:型号ZF-06上海瑞正仪器设备有限公司1.3.12冰箱:型号BCD-215TBDZ青岛海尔股份有限公司1.3.13超声波清洗仪：KQ3200昆山市超声仪器有限公司2研究方法：（见附件7）2.1黑蒜样品中水分的测定方法：采用食品安全国家标准GB5009.32.2黑蒜样品中蛋白质的测定：采用食品安全国家标准GB5009.52.3黑蒜样品中脂肪的测定：采用食品安全国家标准GB5009.62.4黑蒜样品中淀粉的测定：采用GB5009.9-2008（淀粉）2.5黑蒜样品中还原糖的测定：采用GBT5009.7-2008食品中还原糖的测定2.6黑蒜样品中蒜氨酸的测定：参考文献“定硫法检测蒜氨酸含量”和“硫酸钡吸光比浊法测定大蒜中大蒜素含量”进行蒜氨酸含量的检测。2.7黑蒜样品中pH值的测定：采用pH计和精密试纸检测酸度的变化情况。3实验方法及结果：3.1黑蒜加工制备的温度变化规律的研究：通过试验比较的方法，以黑蒜的成熟快慢程度、外观和口感及各营养成分的变化等综合指标衡量为标准，对生产加工温度进行了摸索试验，结果见表1和图1-3。表1黑蒜加工制备的温度——时间变化序号测定项参数变化值总时间1组温度(℃)20→5050→7070→8585→9090→100时间（h）10301905202552温度28→93→83→78→7575→70→63→40→20组(℃)938378706340时间（h）55132572989648（断电）3623组温度(℃)28→6060→9595℃→78℃78℃→70℃70℃→28℃时间（h）341814448（断电）217组1温度随时间变化值020406080100120050100150200250300时间（h）温度（℃）图11组温度随时间变化曲线组2温度随时间变化值020406080100050100150200250300350400时间（h）温度（℃）图22组温度随时间变化曲线曲线值组3温度随时间变化值020406080100050100150200250时间（h）温度（℃）图33组温度随时间变化曲线实验结果：根据对以上表1和图1-3，对3组温度和时间的变化情况进行比较试验，采用第3组的制备温度曲线时，黑蒜的外观和口感与1组和2组相比基本无异，而且加工时间短，黑蒜成熟快，品质好。所以确认第3组的连续变温工艺最为节省能源消耗、经济合理。3.2黑蒜样品中水分的变化规律研究：采用“食品安全国家标准GB5009.3第一法直接干燥法”的原理，利用食品中水分的物理性质，在101.3kPa（一个大气压），温度101℃～105℃下采用挥发方法测定样品中干燥减失的重量，包括吸湿水、部分结晶水和该条件下能挥发的物质，再通过干燥前后的称量数值计算出水分的含量。试样中的水分的含量按公式进行计算。m1−m2X=——————×100m1−m3式中：X——试样中水分的含量，单位为克每百克（g/100g)；m1——称量瓶(加海砂、玻棒)和试样的质量，单位为克（g）；m2——称量瓶(加海砂、玻棒)和试样干燥后的质量，单位为克（g）；m3——称量瓶(加海砂、玻棒)的质量，单位为克（g）。水分含量≥1g/100g时，计算结果保留三位有效数字；水分含量＜1g/100g时，结果保留两位有效数字。对黑蒜S0~S17样品进行水分的检测，并经生物统计学重复3次实验，每次三个样品，取平均值（n=9），采用两个样本均数比较（成组设计）方法进行统计学比较分析，以S0为对照，对加工前后二者的差异显著进行比较。以确定水分控制的关键点。数据结果见表2和图4。表2黑蒜加工过程水分的变化情况样品代号加工温度℃加工时间（h）水分含量(g/100g)S028065.384±0.15S1501.868.208S2602.870.376S3804.570.501S4936.268.529S5782467.849S6774869.541S7767270.832S8769669.307S97512065.604S107014461.834±0.15*S116316867.972S126324050.946S136328858.692S146331255.705S156333654.752S166336048.602±0.11**S176338423.367±0.12**【注】**P﹤0.01表示变化极显著，*P﹤0.5表示变化显著黑蒜制作过程中水分变化图01020304050607080S0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17取样时间水分含量(g/100g)系列1图4黑蒜加工过程水分的变化曲线实验结果：从表2和图4可见，随着加工时间的延长，蒜中的水分含量逐渐降低，但由于采用的是密闭缓慢发酵的工艺，因此在较长的336h期间内，水分降低的速度和幅度并不很大，从144h开始才有了显著地变化，从67.34%降到61.834%（P﹤0.5）。直到最后2天的开袋烘干过程之后才降到48.60%~23.37%，差异极显著（P﹤0.01），达到了产品的口感要求的。因此S10应该成为水分自然变化的分界点。3.3黑蒜样品中蛋白质的变化规律：采用“食品安全国家标准GB5009.5”中的“凯氏定氮法”，将黑蒜食品中的蛋白质在催化加热条件下被分解，产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵。碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后以硫酸或盐酸标准滴定溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数（一般食物为6.25），即为蛋白质的含量。对黑蒜S0~S17样品进行蛋白质的检测，并经生物统计学重复3次实验，每次三个样品，取平均值（n=9），采用两个样本均数比较（成组设计）方法进行统计学比较分析，以S0为对照，对加工前后二者的差异显著进行比较。以确定蛋白质变化的显著性。测定结果见表3、图5。表3黑蒜加工过程蛋白质的变化情况样品代号加工时间（h）鲜样中蛋白质含量(g/100g)干样中蛋白质含量(g/100g)S004.9264±0.2114.2317±0.22S11.85.600017.6144S22.85.901817.7344S34.55.920618.8485S46.25.935914.7329S5246.340120.6430S6486.503020.0079S7726.679322.9037S8966.879322.4056S91206.947820.1995S101447.0058±0.23*18.3561±0.32*S111687.113517.5328S122408.700819.1784S132887.706718.6560S143129.763622.0421S153369.867821.8083S1636010.52320.3440S1738415.4296±0.19**20.1344±0.20*【注】**P﹤0.01表示变化极显著，*P﹤0.5表示变化显著0510152025S0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17鲜样中蛋白质含量(g/100g)干样中蛋白质含量(g/100g)图5黑蒜加工过程中蛋白质的变化规律曲线实验结果：通过比较大蒜中的蛋白质含量测定值从加工开始S0到结束S17,鲜品的蛋白含量从4.9264%↗15.4296%，呈显著增高趋势（P﹤0.01），差值△=10.5032%，这是由于水分从67.384%↘23.367%，大蒜得到浓缩的效应而造成的。当去除了水分的干扰后，蛋白含量由14.2317%↗20.1344%差值△=5.9027%，增高幅度虽减小了，但也是呈显著升高趋势的（P﹤0.5）。这是由于本方法测定是将食品中的蛋白质在催化加热条件下被分解，产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵后滴定而测定的。测得只是氨态氮形式的氮，而本标准测定方法不适用于无机含氮物质、有机非蛋白质含氮物质的食品测定。因此黑蒜中蛋白质的升高有可能是大蒜中原有的无机含氮物质、有机非蛋白质含氮物质转化来的结果。可见，较之生大蒜，蛋白氮的增加大大提高了黑蒜的营养价值。3.4黑蒜样品中脂肪的变化规律：采用“食品安全国家标准GB5009.6”中的“索氏抽提法”进行黑蒜脂肪的测定。将黑蒜样品用无水乙醚或石油醚溶剂抽提后，蒸去溶