黑蒜加工工藝研究

劉瑞丹， 劉周玭， 李欣欣， 申京宇

(煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東煙臺(tái) 264000)

黑蒜加工工藝研究

劉瑞丹， 劉周玭， 李欣欣， 申京宇*

(煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東煙臺(tái) 264000)

摘要[目的] 研究?jī)?yōu)化黑蒜的加工工藝。[方法]以新鮮優(yōu)質(zhì)的帶皮大蒜為原材料，在不同溫度條件下進(jìn)行熟化，得到具有保健功能的帶皮黒蒜。以感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為指標(biāo)，通過單因素和正交試驗(yàn)確定最佳加工工藝。[結(jié)果]試驗(yàn)得出，帶皮黑蒜的最佳加工工藝是上色溫度90 ℃，時(shí)間為55 h；熟化溫度70 ℃，時(shí)間為29 h；后熟溫度60 ℃，時(shí)間為48 h。[結(jié)論] 研究可為黑蒜的簡(jiǎn)化加工提供參考依據(jù)，推動(dòng)我國(guó)黑蒜食品的發(fā)展。

關(guān)鍵詞黑蒜；熟化；加工工藝

大蒜是一種藥食兩用的食物，有著豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，具有 “天然抗生素”之稱[1]，但是大蒜獨(dú)特的刺激性氣味和口感影響了消費(fèi)者食用。在1990年美國(guó)國(guó)立癌癥研究機(jī)構(gòu)所著的《計(jì)劃性食品工程》中，大蒜因預(yù)防癌癥最有效而被列在48種常見的抗癌食品之首[2]。黑蒜也稱發(fā)酵黑蒜，經(jīng)過發(fā)酵，蒜瓣顏色變化逐步由淺到深，經(jīng)歷了從白色、乳黃色、深黃色、淺黃褐色、黃褐色、褐色、深褐色、褐黑色、黑色 + 、 黑色 + + 、 黑色 + + + 、 黑色 + + + +(+越多，黑色的顏色越深)的過程[3]。黑蒜在保留了生大蒜原有營(yíng)養(yǎng)、功能的基礎(chǔ)上，在抗氧化和抗酸化等方面的功效提高了10倍左右，并且黑蒜的味道酸甜可口，食后無蒜味，無辛辣和刺激性氣味，不上火，是速效性的保健食品[4]。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，黑蒜具有保肝護(hù)肝、增強(qiáng)免疫力、調(diào)節(jié)血糖水平、抗衰老、防癌抗癌的作用[5-8]。目前我國(guó)對(duì)于帶皮黑蒜的研究開發(fā)還處于萌芽階段，對(duì)于黑蒜加工的簡(jiǎn)化工藝也鮮有報(bào)道。黑蒜的簡(jiǎn)化加工工藝可以使黑蒜普及到大眾,使更多的人群從黑蒜中受益，也使黑蒜這一新興的功能食品為大眾所熟知，推動(dòng)我國(guó)黑蒜食品的發(fā)展。

1材料與方法

1.1材料供試原料：新鮮的帶皮大蒜，市售。主要儀器設(shè)備：電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；玻璃儀器氣流烘干箱 ，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；510 ml帶蓋玻璃容器。

1.2方法

1.2.1加工流程。 原料選擇→裝瓶密封→放入干燥箱→90 ℃加熱→開蓋9 h(90 ℃條件下)繼續(xù)加熱→90 ℃密封加熱→70 ℃密封加熱→60 ℃密封加熱→45 ℃開蓋干燥→成品。

1.2.2加工步驟。①選取新鮮飽滿的帶皮蒜粒約20粒，重約45 g，放入已經(jīng)清洗干凈并烘干的510 ml的玻璃瓶中，玻璃瓶底部預(yù)先放入已滅菌的濕潤(rùn)紗布，蓋上蓋子密封。 ②將裝有大蒜的玻璃瓶放入干燥箱中，溫度設(shè)置為90 ℃，讓其上色，當(dāng)上色時(shí)間達(dá)到24 h的時(shí)候，開蓋9 h，之后再蓋上瓶蓋進(jìn)行密封，在90 ℃條件下繼續(xù)進(jìn)行加熱上色。若大蒜水分太少，可以適當(dāng)增加水分。③上色完成后，將干燥箱的溫度調(diào)整為70 ℃，在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加熱，對(duì)帶皮黑蒜進(jìn)行初步熟化。④黑蒜的初步熟化之后，將溫度調(diào)整為60 ℃(后熟溫度)，在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行黑蒜的后熟。⑤發(fā)酵結(jié)束的黑蒜在45 ℃干燥24 h。⑥對(duì)黑蒜進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.3操作要點(diǎn)。原材料的選擇：選取新鮮優(yōu)質(zhì)飽滿的帶皮大蒜，蒜粒大小均勻適中，蒜皮外表完整。試驗(yàn)容器的選擇：試驗(yàn)容器的密封性一定要好。在溫度為90 ℃時(shí)，上色時(shí)間歷經(jīng)24 h后，需要將容器瓶蓋打開9 h。

1.2.4單因素試驗(yàn)。

1.2.4.1上色時(shí)間的篩選。上色溫度為90 ℃條件下，改變黑蒜上色階段的時(shí)間，分別為47、51、55、59、63 h，通過黑蒜的感官評(píng)價(jià)(以黑蒜的色澤：黑褐色，色澤均一為主要參考指標(biāo))篩選出上色時(shí)間范圍為55 h左右。

1.2.4.2熟化時(shí)間的篩選。熟化溫度為70 ℃條件下，改變黑蒜熟化階段的時(shí)間，分別為25、27、29、31、33 h，通過黑蒜的感官評(píng)價(jià)(以黑蒜的蒜臭味和糊味及酸甜適宜為主要參考指標(biāo))篩選出熟化時(shí)間范圍為29 h左右。

1.2.4.3后熟時(shí)間的篩選。后熟溫度為60 ℃條件下，改變黑蒜干燥階段的時(shí)間，分別46、48、50、52、54 h,通過黑蒜的感官評(píng)價(jià)(以黑蒜的蒜臭味、干爽度不粘手，易成型及蒜肉質(zhì)地不粘牙為主要參考指標(biāo))，篩選出熟化時(shí)間范圍為50 h左右。

1.2.5正交試驗(yàn)。在溫度單因素試驗(yàn)及預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，從黑蒜的感官評(píng)價(jià)及實(shí)驗(yàn)室條件出發(fā)，將上色溫度、熟化溫度及后熟溫度下的加熱時(shí)間進(jìn)行組合，對(duì)大蒜進(jìn)行分段熟化，確定最佳正交試驗(yàn)工藝加工參數(shù)。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表1。

表1　正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)　h

注：上色因素中溫度為90 ℃，熟化因素中溫度為70 ℃，后熟因素中溫度為60 ℃。

1.2.6黑蒜的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。以帶皮黑蒜的色澤、蒜肉的質(zhì)地、氣味、口感4項(xiàng)作為評(píng)定帶皮黑蒜的感官指標(biāo)[9]，選10位測(cè)試者對(duì)帶皮黑蒜的感官進(jìn)行打分，滿分為100分。其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2　黑蒜感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

2結(jié)果與分析

2.1上色時(shí)間對(duì)帶皮黑蒜感官評(píng)價(jià)的影響黑蒜的黑變過程主要發(fā)生在高溫上色階段，主要發(fā)生美拉德反應(yīng)，其黑色來源主要為美拉德反應(yīng)[10]最終產(chǎn)物——蛋白黑素。目前,人們對(duì)食品顏色的形成機(jī)理并不完全了解,對(duì)類黑素的結(jié)構(gòu)也并不清楚。但是，美拉德反應(yīng)的褐變速度受溫度影響較大,溫度越高,褐變速度越快。溫度每提高 10 ℃,反應(yīng)速度增加 3 ～ 5倍[11]。

試驗(yàn)得出，上色溫度為90 ℃，上色時(shí)間為47、51、55、59、63 h時(shí)，所得帶皮黑蒜的感官得分依次為66、85、90、83、72。據(jù)此得分得出上色階段時(shí)間為55 h。此時(shí)間段條件下，帶皮黑蒜為黑褐色，且色澤均勻。

2.2熟化時(shí)間對(duì)帶皮黑蒜感官評(píng)價(jià)的影響黑蒜的熟化階段主要發(fā)生在中溫階段，此階段黑蒜中營(yíng)養(yǎng)成分：還原糖、可溶性糖、氨基酸等迅速增加，其功能性成分：酚類物質(zhì)、1.6 β-carboline 類生物堿等也迅速增加[9]。

試驗(yàn)得出，熟化溫度為70 ℃，上色時(shí)間為25、27、29、31、33 h時(shí)，所得帶皮黑蒜的感官得分依次為70、86、92、80、70。據(jù)此得分得出熟化階段時(shí)間為29 h較適宜，此時(shí)間段條件下，帶皮黑蒜稍有辣味，口味酸甜適宜。

2.3后熟時(shí)間對(duì)帶皮黑蒜感官評(píng)價(jià)的影響帶皮黑蒜的含水量直接影響黑蒜的口感，黑蒜在后熟過程中，維持一定量的水分是保證黑蒜口感的前提條件。含水量過高，容易導(dǎo)致蒜肉的質(zhì)地過于爛、軟，口味清淡，并且降低某些功能性成分的積累量，降低帶皮黑蒜的品質(zhì)；含水量過低，會(huì)使蒜肉干硬而失去其食用價(jià)值。在熟化的整個(gè)過程中，通過密封來保證其含水量(90 ℃下的開蓋9 h除外)。

試驗(yàn)得出，后熟溫度為60 ℃，上色時(shí)間為46、48、50、52、54 h時(shí)，所得帶皮黑蒜的感官得分依次為70、80、86、78、68。根據(jù)帶皮黑蒜的感官評(píng)價(jià)，得出最佳后熟時(shí)間為50 h，此時(shí)間段條件下，帶皮黑蒜為干爽度適中口感最好，形態(tài)較好。

2.4正交試驗(yàn)結(jié)果由表3可知，極差為RA>RC>RB，因此，90 ℃上色因素對(duì)帶皮黑蒜的感官評(píng)價(jià)影響最大，60 ℃后熟溫度對(duì)帶皮黑蒜的感官評(píng)價(jià)影響次之，70 ℃熟化溫度對(duì)帶皮黑蒜的感官評(píng)價(jià)影響最小。由各水平因素的均值可知A2B2C3為最佳組合，即：上色溫度90 ℃，時(shí)間為55 h；熟化溫度70 ℃，時(shí)間為29 h；后熟溫度60 ℃，時(shí)間為48 h。

表3　正交試驗(yàn)結(jié)果直觀分析

方差分析顯示，F(xiàn)A=60.126，F(xiàn)B=1.000，F(xiàn)C=11.283，F(xiàn)臨界值=19.000，由此看出，所選因素對(duì)帶皮黑蒜的口感有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3結(jié)論

通過試驗(yàn)得出帶皮黑蒜的最佳加工工藝為：上色溫度90 ℃，時(shí)間為55 h；熟化溫度70 ℃，時(shí)間為29 h；后熟溫度60 ℃，時(shí)間為48 h。在最佳加工工藝條件下加工出的帶皮黑蒜的感官具體為：色澤黑褐色且色澤均一，干爽度很好且不粘手，蒜肉質(zhì)地柔軟不粘牙，無刺激性蒜味、苦味和糊味，口感酸甜適宜，口感協(xié)調(diào)，可接受度高。

由于實(shí)驗(yàn)室條件和試驗(yàn)時(shí)間的限制，該試驗(yàn)仍存在著許多不足的地方，在以后的研究工作中還有許多地方值得研究

改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾惠琴.大蒜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及利用現(xiàn)狀[J].科技風(fēng),2009(10):98.

[2] 楊國(guó)力.黑蒜,異軍突起的新興食品[J].生命世界,2015(1):76-79.

[3] 姬妍茹,石杰，劉宇峰，等.黑蒜生產(chǎn)過程中主要營(yíng)養(yǎng)成分變化分析及工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技,2015(5):360-364.

[4] 卞倩倩,李繼蘭,盧斐.我國(guó)黑蒜出口情況及國(guó)際市場(chǎng)分析[J].中國(guó)果菜,2012(3):47-48.

[5] 馮永輝,王慶輝，王慶茹，等.黑大蒜提取物對(duì)小鼠細(xì)胞免疫應(yīng)答影響的初步探討[J].中國(guó)免疫學(xué)雜志,2010(11):982-985.

[6] 楊桂青,王東，王義善，等.黑蒜提取液對(duì)Lewis肺癌細(xì)胞株的放療增敏作用[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志,2013(8):1093-1097.

[7] 王鑫，楊柯.黑蒜對(duì)腫瘤防治作用的研究進(jìn)展[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志,2011(2): 176-178.

[8] 李強(qiáng),劉圣紅，索菲婭，等.蒜氨酸和蒜氨酸酶的制備及抑菌作用的研究[J].食品科學(xué),2007(6):230-233.

[9] 安東.黑蒜加工工藝的研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[10] 羅倉(cāng)學(xué),蘇東霞,陳樹雨.液態(tài)黑蒜發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013(18):292-297.

[11] 李林，盧家炯.美拉德反應(yīng)的抑制及消除方法[J].廣西輕工業(yè),2000(4):16-18.

中圖分類號(hào)S509.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2015)30-242-02

作者簡(jiǎn)介劉瑞丹(1992- )，女，山東菏澤人，本科生，專業(yè)：食品質(zhì)量與安全。*通訊作者，副教授，博士，從事食品安全和功能食品研究。

收稿日期2015-09-21

Study on Processing Technique of Black Garlic

LIU Rui-dan,LIU Zhou-pin,LI Xin-xin,SHEN Jing-yu*(School of Life Science,Yantai University,Yantai,Shandong 264000)

Abstract[Objective] To optimize processing technique of black garlic.[Method] Garlic with the skin which was fresh and high quality was used as the raw material,and the garlic that was with healthy affection was aged in different temperature.On the basis of sensory evaluation,the best technological parameter of black garlic was determined by the single factor experiment and the orthogonal test.[Result] The best optional conditions of black garlic with the skin was the colored temperature for 55 hours under 90 ℃,the aged temperature for 29 hours under 70 ℃ and the later aged temperature for 48 hours under 60 ℃.[Conclusion] The study can provide reference basis for simplifying process and promoting black garlic development in China.

Key wordsBlack garlic; Ripening; Processing technique