高生理活性黑蒜加工工藝優(yōu)化及功能成分變化

史潤(rùn)東東， 楊 成， 余佳浩， 張 建， 張連富*，，3

（1. 江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫214122；2. 石河子大學(xué) 食品學(xué)院，新疆 石河子832003；3. 北京工商大學(xué) 食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康北京高精尖創(chuàng)新中心，北京100048）

黑蒜是將鮮蒜置于高溫高濕條件下經(jīng)60～120 d的美拉德反應(yīng)制得的天然大蒜產(chǎn)品。 口感酸甜軟糯，無蒜辛辣味道，加工中顯著增加的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、有機(jī)硫化物、多酚、黃酮類物質(zhì)等多種成分的共同作用促使黑蒜的功效顯著強(qiáng)于鮮蒜[1-2]。 其中Amadori 化合物作為美拉德反應(yīng)初期生成的一類穩(wěn)定的極性分子，對(duì)形成果蔬制品獨(dú)特的香氣、味道有重要影響，不僅能夠反映美拉德反應(yīng)的進(jìn)程，還具有多種生物活性，比如Ryu 等[3]研究表明黑蒜提取物中的1-脫氧-1-L-精氨酸-D-果糖 （Fru-Arg）具有抗氧化作用。 番茄產(chǎn)品中的1-脫氧-1-L-組氨酸-D-果糖（Fru-His）被證明具有抗腫瘤和抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶活性的作用[4]，可作為一類新型的潛在抗氧化劑。 因此Amadori 化合物可作為黑蒜品質(zhì)的重要表征因子。 Yuan 等[5]研究表明黑蒜中3 種Amadori 化合物和3 種Heyns 化合物的含量比鮮蒜提高40～100 倍。 但反應(yīng)進(jìn)行到后期會(huì)產(chǎn)生諸如5-HMF、丙烯酰胺等多種有害成分。 除了加工中新生成的有益成分，鮮蒜本身還含有許多內(nèi)源性生物活性物質(zhì)如S-烯丙基半胱氨酸衍生物、烯丙基硫化物、硫代亞磺酸酯類等，具有降血壓、提高免疫力、抗癌等健康益處[6]。 其中蒜氨酸作為大蒜特有的成分，是大蒜素的前體，具有較高的穩(wěn)定性和多種功效，包括抗菌和降血糖等[7]。另外S-烯丙基半胱氨酸（SAC）在黑蒜中的含量可提高5～6 倍，具有降膽固醇、抗糖尿病、神經(jīng)保護(hù)等作用，是黑蒜的有機(jī)硫化物中主要的活性成分之一[8]。

目前由于無標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，市場(chǎng)上的黑蒜質(zhì)量良莠不齊，且過長(zhǎng)的加工時(shí)間使生產(chǎn)效率大大降低，成本較高。 在品質(zhì)評(píng)價(jià)上，現(xiàn)有研究主要關(guān)注黑蒜中還原糖、氨基酸、總酸、多酚、黃酮等營(yíng)養(yǎng)成分變化[9]。 在縮短加工時(shí)間上，多集中在對(duì)大蒜預(yù)冷凍、短時(shí)預(yù)熱、超聲預(yù)處理等方面[10-11]。 美拉德反應(yīng)作為影響黑蒜品質(zhì)及形成速度的關(guān)鍵，會(huì)受到溫度、水分活度、時(shí)間、pH 等多種因素的影響。 研究表明升高黑蒜的加工溫度會(huì)加速5-HMF 的產(chǎn)生及褐變[12]。 但各因素對(duì)黑蒜中Amadori 化合物的影響仍不明確。 另外目前未見關(guān)于水分活度對(duì)黑蒜功能成分影響的報(bào)道。

通過探究初始水分活度、溫度、時(shí)間對(duì)黑蒜中12 種Amadori 化合物、SAC、蒜氨酸的影響，確定了黑蒜加工中的關(guān)鍵控制點(diǎn)，以期縮短加工時(shí)間的同時(shí)，最大限度保留有益物質(zhì)，減少美拉德后期有害物質(zhì)生成，并與市售黑蒜在上述功能成分、5-HMF、丙烯酰胺、抗氧化能力及感官指標(biāo)方面進(jìn)行對(duì)比，為黑蒜的加工及評(píng)價(jià)提供工藝參數(shù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大蒜：市售（3 種市售黑蒜產(chǎn)地為山東金鄉(xiāng)、江蘇邳州、云南洱海，加工時(shí)間均為120 d）；蒜氨酸（純度98%）： 購(gòu)自上海愛必信生物科技有限公司；SAC（純度98%）、5-羥甲基糠醛（純度99%）、丙烯酰胺（純度98%）：購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；磷酸、甲酸（均為分析純）：購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；Amadori 化合物：基于作者所在實(shí)驗(yàn)室已有研究基礎(chǔ)自制[13]（其結(jié)構(gòu)經(jīng)紅外光譜、三重四級(jí)桿質(zhì)譜及核磁共振表征，純度均大于98%）。 用于色譜分離的甲醇和乙腈為HPLC 級(jí)。 所有溶液用超純水制備。

1.2 主要儀器與設(shè)備

LHS-50CL 型恒溫恒濕箱：上海一恒科技有限公司產(chǎn)品；高效液相色譜儀（紫外檢測(cè)器）、超高效液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)Waters 公司產(chǎn)品；高速冷凍離心機(jī)：湖南湘立科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司產(chǎn)品；CH-8853 水分活度儀： 瑞士Novasina公司產(chǎn)品；電子天平：上海梅特勒-托利多儀器商貿(mào)公司產(chǎn)品；SIZ（Ⅲ）循環(huán)水式多用真空泵：南京予凱儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；KQ-100E 型超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品；超純水儀：美國(guó)密理博公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 初始水分活度 新鮮大蒜去皮，選取無損傷且大小一致的蒜瓣均勻分布在潔凈紗布上，在90 ℃下進(jìn)行熱風(fēng)干燥，以降低原料的初始水分活度。 結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在不同時(shí)間點(diǎn)取樣，使原料初始水分活度分別為0.87、0.71、0.54、0.41、0.28，置于鋁箔袋中真空密封，以固定原料水分活度。 將樣品放入恒溫恒濕箱80 ℃反應(yīng)2 d[14]。測(cè)定12 種Amadori 化合物、SAC、蒜氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以干質(zhì)量計(jì)，確定最佳初始水分活度。

1.3.2 加工溫度 90 ℃下將原料預(yù)烘到初始水分活度0.87，在濕度80%，溫度分別為40、50、60、70、80 ℃，反應(yīng)2 d。 測(cè)定上述功能成分含量，以干質(zhì)量計(jì)，確定最佳加工溫度。

1.3.3 加工時(shí)間 在原料初始水分活度0.87、濕度80%、溫度70 ℃條件下，取樣時(shí)間分別為8、10、12、14、16 d，測(cè)定上述功能成分含量，以干質(zhì)量計(jì)，確定最佳加工時(shí)間。

1.3.4 樣品制備 黑蒜提取液的制備參考Bae 等[15]的方法并作適當(dāng)修改。準(zhǔn)確稱取3 g 樣品，將樣品密封后在80 ℃下水浴15 min 滅酶。 加60 mL 超純水破碎打漿。 混合物超聲（500 W）提取20 min，離心（10 000 r/min，10 min）取上清液。 殘?jiān)礈? 次并分別離心取上清液， 將上清液混合定容至100 mL。適當(dāng)稀釋后過0.22 μm 膜檢測(cè)。

1.3.5 蒜氨酸和SAC 的HPLC 分析 蒜氨酸和SAC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定根據(jù)Kim 等[16]的方法進(jìn)行略微改動(dòng)。 液相條件： 色譜柱X select HSS T3 柱（5 μm，4.6 mm×250 mm）；柱溫30 ℃；體積流量1 mL/min；進(jìn)樣量20 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)208 nm。 流動(dòng)相：A 是體積分?jǐn)?shù)0.1%的磷酸水，B 是甲醇。 溶劑梯度如下：0～1 min，98%～95%A；1～3 min，95%～90%A；3～8 min，90%～85%A；8 ～10 min，85%A；10 ～15 min，85%～98%A；15～20 min，98%A。

1.3.6 美拉德產(chǎn)物的HPLC-MS 分析 美拉德產(chǎn)物的質(zhì)譜條件：數(shù)據(jù)以多反映檢測(cè)掃描（MRM）方式收集；ESI+模式；源模塊溫度120 ℃；去溶劑溫度400 ℃；干燥氣體N2（體積分?jǐn)?shù)＞99.99%）；脫溶劑氣體體積流量600 L/h；毛細(xì)管電壓3.0 kV；檢測(cè)器電壓1 800 V，掃描范圍m/z100～1 500，目標(biāo)化合物的液質(zhì)參數(shù)見表1。

表1 美拉德產(chǎn)物的液質(zhì)參數(shù)Table 1 HPLC-MS parameters of Maillard products

色譜條件：檢測(cè)采用ACQUITY HSS T3 色譜柱（1.8 μm，2.1 mm×100 mm），12 種Amadori 化合物的測(cè)定參照余佳浩等[13]的文獻(xiàn)進(jìn)行輕微調(diào)整。柱溫35 ℃；體積流量0.3 mL/min；進(jìn)樣量1.0 μL；流動(dòng)相：A 是體積分?jǐn)?shù)0.1%的甲酸水，B 是乙腈；溶劑梯度如下：0～1 min，100%A；1～5 min，100%～90%A；5～6 min，90%～50%A；6～7 min，50%～20%A；7～9 min，20%A；9～9.5 min，20%～100%A；9.5～13 min，100%A。丙烯酰胺的檢測(cè)參考國(guó)標(biāo)[17]：柱溫30 ℃；體積流量0.2 mL/min；進(jìn)樣量1.0 μL；流動(dòng)相：A 是乙腈，B 是體積分?jǐn)?shù)0.1%的甲酸水； 溶劑梯度如下：0～4 min，100%B；4～6 min，100%～85%B；6～8 min，85%～0%B；8～10 min，0%B；10～10.5 min，0%～100%B。 5-HMF的檢測(cè)：柱溫35 ℃；體積流量0.2 mL/min；進(jìn)樣量1 μL；流動(dòng)相：體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸水∶乙腈=86∶14（體積比）。

1.3.7 水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定 按GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》[18]中直接干燥法測(cè)定。

1.3.8 水分活度的測(cè)定 測(cè)定參考GB 5009.238—2016 《食品水分活度的測(cè)定》[19]中水分活度儀擴(kuò)散法，取適量蒜瓣切碎均勻放置在水分活度儀測(cè)量池內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，平行3 次。

1.3.9 抗氧化活性的測(cè)定

1）DPPH 自由基清除能力的測(cè)定[20]：將25 μL黑蒜水提物與200 μL DPPH 溶液 （350 μmol/L）在96 孔板中混合， 室溫避光反應(yīng)4 h 后于517 nm 處測(cè)定吸光值， 按下式計(jì)算DPPH 自由基清除率，用甲醇做參比。 實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

式中，Ai為樣品組吸光值；Aj為空白樣品吸光值；A1為對(duì)照組吸光值；A0為空白組吸光值。

2）Fe2+還原能力的測(cè)定（FRAP）[21]：將300 mmol/L醋酸鹽緩沖液、10 mmol/L TPTZ 溶液和20 mmol/L FeCl3溶液以體積比10∶1∶1 混合得到FRAP 試劑，10 μL 樣品與300 μL FRAP 試劑混合均勻，室溫反應(yīng)30 min 測(cè)定593 nm 處吸光值， 抗壞血酸作陽(yáng)性對(duì)照。以抗壞血酸當(dāng)量和A593做標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算黑蒜水提物的Fe2+還原能力， 結(jié)果以抗壞血酸當(dāng)量（AAE）表示，單位：μmol/g。 實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.3.10 感官評(píng)定 參閱文獻(xiàn)[22]制定黑蒜感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，選取10 名專業(yè)人士從口感、外觀、組織狀態(tài)、氣味評(píng)分，評(píng)定前進(jìn)行多次黑蒜品質(zhì)特性描述的認(rèn)定及培訓(xùn)，測(cè)定結(jié)果以平均值計(jì)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 黑蒜感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standards of sensory quality of black garlic

1.3.11 統(tǒng)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)平行3 次，結(jié)果以平均值±S 表示， 數(shù)據(jù)采用One-way ANOVA 進(jìn)行顯著性分析，當(dāng)P＜0.05 認(rèn)為差異顯著。 使用Graph Pad 5.0、Origin Pro 6 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 熱風(fēng)干燥中功能成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨水分活度的變化

圖1 分別顯示了大蒜在熱風(fēng)干燥過程中Amadori 化合物、SAC、 蒜氨酸隨水分活度的變化情況。隨著水分活度的降低，蒜氨酸從質(zhì)量分?jǐn)?shù)54.81 mg/g 降低到0.95 mg/g，SAC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)輕微增加，Amadori 化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在水分活度0.87 到0.54時(shí)從282.44 μg/g 顯著上升到583.13 μg/g（P＜0.05），之后則下降。 結(jié)果表明，水分活度的適當(dāng)降低可能更有利于大蒜中Amadori 化合物的生成。 因此作者進(jìn)一步探究了黑蒜加工中水分活度對(duì)上述功能成分的影響。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 黑蒜初始水分活度對(duì)功能成分的影響 水分活度作為影響美拉德反應(yīng)速率的一個(gè)重要因素，過高或過低時(shí)均不利于反應(yīng)發(fā)生。 另一方面，水分活度的高低與黑蒜的軟硬質(zhì)地密切相關(guān)。由圖2（a）可知， 總Amadori 化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨初始水分活度的降低呈現(xiàn)先上升后下降的變化，當(dāng)黑蒜初始水分活度為0.71 時(shí)，總Amadori 化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值 （1 348.67 μg/g）。 除了Fru-Met、Fru-Thr隨水分活度的降低而降低， 其余Amadori 化合物與總Amadori 化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)一致。 這可能是由于葡萄糖與氨基酸通過羰氨縮合脫去一分子水，經(jīng)Amadori 重排生成美拉德反應(yīng)初期產(chǎn)物時(shí)，是一個(gè)可逆的反應(yīng)[23]。當(dāng)大蒜的水分活度過高時(shí)，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行， 但當(dāng)大蒜的水分活度過低時(shí)，由于缺少水作為傳遞介質(zhì)， 底物的可移動(dòng)性降低，接觸幾率減小，造成美拉德反應(yīng)速度緩慢。 通過熱風(fēng)干燥將大蒜的初始水分活度迅速降低到合適范圍，利于促使美拉德反應(yīng)發(fā)生， 縮短黑蒜的加工時(shí)間。從圖2（b）（c）可知，隨著水分活度的降低，SAC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)穩(wěn)中有降，由8.58 mg/g 降到5.91 mg/g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生下降可能由于SAC 在更長(zhǎng)時(shí)間的受熱下參與了美拉德反應(yīng)。 蒜氨酸在水分活度0.87～0.71時(shí)急劇降低，之后趨于平緩。Amadori 化合物在初始水分活度0.71 時(shí)達(dá)到最大，但當(dāng)水分活度0.87 時(shí)，3 類功能成分總質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，綜合考慮，確定初始水分活度0.87 為適宜加工條件。

圖1 熱風(fēng)干燥時(shí)蒜中Amadori 化合物、SAC、 蒜氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨水分活度的變化Fig. 1 Contentsof Amadori compounds，SAC and alliin in garlic changed with water activity during hot-air drying

圖2 水分活度對(duì)黑蒜中Amadori 化合物、SAC、 蒜氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig. 2 Effect of water activity on the content of Amadori compounds，SAC and alliin in black garlic

2.2.2 溫度對(duì)功能成分的影響 由圖3（a）可知，溫度從40 ℃升到70 ℃時(shí)，總Amadori 化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)緩慢增加，12 種Amadori 化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)出不同程度的上升。當(dāng)溫度80 ℃時(shí)，總Amadori 化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著上升，且12 種Amadori 化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達(dá)到最大值。 這可能因?yàn)闇囟鹊纳呤购谒庵衅咸烟桥c氨基酸的反應(yīng)活性得到增強(qiáng)；另外分子的運(yùn)動(dòng)加快，使反應(yīng)底物接觸的速度提升。由圖3（b）可知，隨著溫度的升高，SAC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸由4.72 mg/g 增加到6.92 mg/g，而蒜氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，由21.38 mg/g 減少到2.21 mg/g（見圖3（c））。 由于大蒜預(yù)先經(jīng)過90 ℃的熱風(fēng)干燥，內(nèi)部各種酶基本失活，因此通過酶促反應(yīng)造成蒜氨酸減少的可能性很低， 其損失更可能歸因于熱降解。蒜氨酸中的亞砜鍵具有不穩(wěn)定性， 當(dāng)進(jìn)行熱處理時(shí)，蒜氨酸可以轉(zhuǎn)化為SAC、烯丙基丙氨酸硫化物及二嘌呤硫化物等[24]。 而蒜氨酸的熱降解或谷氨酰半胱氨酸的分解代謝則可能是SAC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)增多的原因。80 ℃下Amadori 化合物和SAC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，但由于美拉德反應(yīng)速率過快，最終的黑蒜有明顯苦味，品質(zhì)不佳，故選擇70 ℃作為加工溫度。

圖3 溫度對(duì)黑蒜中Amadori 化合物、SAC、 蒜氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig. 3 Effect of temperature on the content of Amadori compounds，SAC and alliin in black garlic

2.2.3 時(shí)間對(duì)功能成分的影響 圖4（a）表明隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)， 總Amadori 化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)先升高后降低，在第14 天達(dá)到最大值5 510.55 μg/g，其中Fru-Arg 為主要的美拉德產(chǎn)物， 占比高達(dá)76%。 總質(zhì)量分?jǐn)?shù)相比第8 天的2 682.82 μg/g 增加了105%，第16 天則減少到3 845.84 μg/g。 美拉德反應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程，反應(yīng)前期羰基化合物（主要為還原糖）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質(zhì)）較為充足，Amadori 化合物的生成速率大于分解速率，因此作為反應(yīng)產(chǎn)物不斷積累；后面Amadori 化合物作為反應(yīng)底物參與美拉德后期反應(yīng)，加之還原糖和氨基酸的消耗， 使其生成速率小于分解速率，造成含量下降。 SAC 隨時(shí)間的變化如圖4（b）所示，從8～16 d 其質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.10 mg/g 降到2.35 mg/g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了54%。 蒜氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8～10 d從2.73 mg/g 略微下降到2.11 mg/g， 之后則基本穩(wěn)定在2.0 mg/g（見圖4（c））。事實(shí)上，蒜氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顯著降低主要發(fā)生在最初的2 d，Zhang 等[25]發(fā)現(xiàn)黑蒜加工過程中蒜氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在最初的2 d 從11.28 g/kg 減少到3.87 g/kg，4～7 d 質(zhì)量分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在1.3 g/kg。 蒜氨酸和SAC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低可能與其參與美拉德反應(yīng)有關(guān)[26]，研究證明蒜氨酸和葡萄糖間可以發(fā)生美拉德反應(yīng)，主要的反應(yīng)產(chǎn)物是吡嗪和噻唑[27]。 Wakamatsu 等[28]將SAC 和葡萄糖在低水分、100 ℃條件下加熱，并分離鑒定出9 種美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。 14 d 時(shí)功能成分總質(zhì)量分?jǐn)?shù)及Amadori 化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最高，且黑蒜具備酸甜口感，與12 d和16 d 感官品質(zhì)相似，故最終選擇加工時(shí)間為14 d。

圖4 時(shí)間對(duì)黑蒜中Amadori 化合物、SAC、 蒜氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig. 4 Effect of time on the content of Amadori compounds，SAC and alliin in black garlic

2.3 自制黑蒜與市售黑蒜成分對(duì)比

為探究自制黑蒜與市售品間的差異，圖5 對(duì)比了自制黑蒜與3 種市售黑蒜中上述功能成分及2種美拉德后期有害產(chǎn)物（5-HMF、丙烯酰胺）的含量。 自制黑蒜中的Amadori 化合物和SAC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均明顯高于其他3 種市售黑蒜。 3 種市售黑蒜的Amadori 化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)相近，分別為山東金鄉(xiāng)4 581.44 μg/g、江蘇邳州3 656.78 μg/g、云南洱海3 893.99 μg/g。 而SAC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異較大，分別為自制黑蒜2 946.52 μg/g、 江蘇邳州1 222.64 μg/g、云南洱海409.47 μg/g， 山東金鄉(xiāng)黑蒜中未檢測(cè)到SAC。另外自制黑蒜的5-HMF 和丙烯酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于其他黑蒜產(chǎn)品。 盡管自制黑蒜中的蒜氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1 879.94 μg/g）低于山東金鄉(xiāng)和江蘇邳州的黑蒜（分別為4 773.36、3 850.60 μg/g），但高于云南洱海的黑蒜（1 418.22 μg/g）。整體來看，自制黑蒜的功能成分總質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于3 種市售黑蒜，美拉德有害產(chǎn)物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于3 種市售黑蒜。 這可能是由于市售黑蒜加工時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致美拉德后期反應(yīng)的程度較高。 于蒙娜等[29]監(jiān)測(cè)到黑蒜反應(yīng)20 d 期間5-HMF 一直呈增加趨勢(shì)，0～8 d 5-HMF 質(zhì)量分?jǐn)?shù)幾乎為0，10～20 d 其質(zhì)量分?jǐn)?shù)由2 kg/g 增長(zhǎng)到8 kg/g。而趙雪晴等[11]結(jié)合預(yù)冷凍處理使黑蒜周期縮短4 d，5-HMF 含量顯著減少。表明長(zhǎng)時(shí)間的加工會(huì)導(dǎo)致后期有害物增多，也標(biāo)志著美拉德反應(yīng)程度的加深。 因此縮短加工時(shí)間利于減少美拉德后期有害物的積累。

圖5 不同黑蒜中成分對(duì)比Fig.5 Comparison of componentsin different black garlics

2.4 抗氧化活性對(duì)比

由圖6 可知自制黑蒜的DPPH 自由基清除率（86.82%）略高于山東金鄉(xiāng)的黑蒜（83.17%），兩者比江蘇邳州和云南洱海的黑蒜高約1.3 倍； 自制黑蒜的Fe2+還原能力最強(qiáng)，為109.75 μmol/g，比江蘇邳州和云南洱海的黑蒜（分別為66.83、54.37 μmol/g）高1.6 和2 倍，略高于山東金鄉(xiāng)的黑蒜（101.38 μmol/g），這可能是由于自制黑蒜中較高的Amadori 化合物和SAC 促進(jìn)了抗氧化能力的提高。

2.5 感官評(píng)價(jià)

4 種黑蒜的感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表3， 云南洱海生產(chǎn)的黑蒜評(píng)分最好，其次是自制黑蒜，再次是山東金鄉(xiāng)和江蘇邳州產(chǎn)的黑蒜，各產(chǎn)品間評(píng)分差異不顯著。 從評(píng)分來看，自制黑蒜在感官品質(zhì)上與市售黑蒜相近。

圖6 不同黑蒜產(chǎn)品的DPPH 和FRAP 抗氧化活性Fig. 6 Antioxidant activities of DPPH and FRAP in different black garlic products

表3 4 種黑蒜的感官評(píng)價(jià)Table 3 Sensory evaluation of 4 kinds of black garlic

3 結(jié) 語(yǔ)

以黑蒜中12 種Amadori 化合物、SAC 和蒜氨酸為指標(biāo)，從調(diào)控美拉德反應(yīng)角度出發(fā)，探究初始水分活度、溫度、時(shí)間對(duì)黑蒜功能成分及品質(zhì)的影響，確定了最優(yōu)工藝：初始水分活度0.87、加工溫度70 ℃、加工時(shí)間14 d。在此工藝下，自制黑蒜中上述功能成分總質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高， 為10 337.01 μg/g，5-HMF 和丙烯酰胺總質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為1 326.81 μg/g。DPPH 自由基清除能力和Fe2+還原能力強(qiáng)于3 種市售黑蒜，Amadori 化合物的增多為黑蒜抗氧化性的提升起到促進(jìn)作用。 本工藝研制的自制黑蒜的感官評(píng)分與市售黑蒜相當(dāng)， 加工時(shí)間顯著縮短88%，對(duì)于提升黑蒜品質(zhì)及生產(chǎn)效率具有指導(dǎo)意義。