大蒜預(yù)處理對(duì)液體黑蒜保健功能的影響

賈慶超，梁艷美

(1.鄭州科技學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450064；2.安陽(yáng)工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000)

大蒜是蔥科蔥屬植物中一種十分有效的功能性食品原料[1]，性溫味辛，常被人們譽(yù)為“天然的抗生素”，醫(yī)學(xué)研究表明[2]，大蒜在心血管疾病、感染性疾病、腫瘤及糖尿病等的預(yù)防與治療方面具有活性作用。黑蒜又稱為發(fā)酵黑蒜，目前發(fā)酵黑蒜主要是固態(tài)發(fā)酵，液體發(fā)酵研究較少，黑蒜是將普通新鮮大蒜在發(fā)酵箱中發(fā)酵2～3個(gè)月而成，是一種酸甜可口、毫無(wú)酸臭味的保健食品。在發(fā)酵過(guò)程中，大蒜組織會(huì)被破壞，主要發(fā)生美拉德反應(yīng)[3]，發(fā)酵后期還會(huì)有部分的酶促褐變，發(fā)酵黑蒜不僅保留了普通大蒜原有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且其含有的營(yíng)養(yǎng)成分都比普通大蒜增加了很多，抗氧化性也得到了顯著提高，并且在降血糖、降血壓、降血脂等方面也具有特殊生理功效[4-5]。有研究表明，黑蒜具有防治癌癥、促進(jìn)糖尿病人體質(zhì)恢復(fù)、防治流感、增強(qiáng)免疫力、抗疲勞、抗衰老、防血栓等明顯功效[6-7]。目前，對(duì)于液體發(fā)酵黑蒜的研究鮮少，同時(shí)，也并沒(méi)有將研究重心放在美拉德反應(yīng)的影響因素上[8-9]。美拉德反應(yīng)對(duì)黑蒜的風(fēng)味、色澤、營(yíng)養(yǎng)、安全等方面有重要的影響[10-11]，而pH值是影響美拉德反應(yīng)的主要因素，目前尚沒(méi)有通過(guò)改變大蒜發(fā)酵前的pH值來(lái)探索發(fā)酵黑蒜的保健指標(biāo)的報(bào)道，本文首先在液體大蒜發(fā)酵前，加入一定量的食品級(jí)檸檬酸和檸檬酸鈉，研究其pH值的改變情況，然后研究pH值降低、pH值升高及pH值不改變的情況下，液態(tài)黑蒜發(fā)酵過(guò)程中超氧化物歧化酶(SOD)活性[12]、總酚含量[13]和可溶性糖含量[14]的變化情況，探究pH值對(duì)美拉德反應(yīng)的影響以及對(duì)黑蒜抗氧化活性的影響[15]，得出大蒜最佳預(yù)處理方式和黑蒜保健性能最好的狀態(tài)。本試驗(yàn)的開(kāi)展不但彌補(bǔ)了液體發(fā)酵黑蒜這一部分的研究空缺，同時(shí)也為液態(tài)黑蒜的發(fā)酵研究提供了有力的數(shù)據(jù)參考和支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮大蒜：市購(gòu)；檸檬酸、檸檬酸鈉(食品級(jí))：濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司；Tris、福林酚1 mol/L：福州飛凈生物科技有限公司；EDTA-2Na、Na2HPO4·12H2O：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；NaH2PO4·2H2O、無(wú)水乙醇：天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；焦性沒(méi)食子酸、沒(méi)食子酸：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水碳酸鈉：鄭州派尼化學(xué)試劑廠；苯酚：上海展云化工有限公司；濃硫酸、濃鹽酸：洛陽(yáng)昊華化學(xué)試劑有限公司；蔗糖：天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司，以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FA1004 Bsartorius電子天平 賽多利斯公司；PXSJ-216離子分析儀 上海儀點(diǎn)科學(xué)儀器股份有限公司；恒溫發(fā)酵箱 上海科恒實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；Anke TDL-50B離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；電熱恒溫水溫箱、電子萬(wàn)用爐 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；KQ5200B機(jī)械型超聲波清洗器 上海合金超聲設(shè)備有限公司；UV-4802H紫外分光光度計(jì) 尤尼柯儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 液體黑蒜發(fā)酵工藝流程

選取新鮮大蒜→去皮→清洗→去根蒂→蒜瓣破碎[16]→裝罐→加水→加輔料(檸檬酸、檸檬酸鈉)→85 ℃恒溫發(fā)酵→成品。

1.3.2 檸檬酸和檸檬酸鈉對(duì)液體大蒜pH值的影響

由于大蒜發(fā)酵成黑蒜的過(guò)程中發(fā)生了美拉德反應(yīng)，而pH值、溫度、濃度是影響美拉德反應(yīng)的主要因素，本試驗(yàn)中，通過(guò)加入食品級(jí)檸檬酸和檸檬酸鈉來(lái)改變發(fā)酵前不同料液比的pH值，降低和升高一個(gè)pH值，來(lái)探究發(fā)酵液體黑蒜最佳的大蒜預(yù)處理方式。

操作步驟：制備破碎粒度為2 mm，料液質(zhì)量比為4∶1的蒜汁，混合均勻，過(guò)濾取蒜汁2 mL，加入28 mL水，用玻璃棒攪拌均勻后，用離子分析儀測(cè)其pH值，記為pH1，可求得料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)的原始pH值，記為pH2。在料液質(zhì)量比為4∶1的蒜汁中加入一定量的食品級(jí)檸檬酸，使pH2降低一個(gè)數(shù)(如從pH 6降到pH 5)，記為pH3；在料液質(zhì)量比為4∶1的蒜汁中加入一定量的食品級(jí)檸檬酸鈉，使pH2增大一個(gè)pH值(如從pH 5升到pH 6)，記為pH3。其他不同料液質(zhì)量比同理。

通過(guò)數(shù)據(jù)分析，得出不同料液質(zhì)量比的蒜汁降低一個(gè)pH值所加入的檸檬酸和檸檬酸鈉的量以及升高一個(gè)pH值所加入的檸檬酸和檸檬酸鈉的量。

1.3.3 pH值的影響

在不同比例的料液質(zhì)量比發(fā)酵原液中，分別加入一定量的檸檬酸和檸檬酸鈉，改變發(fā)酵液體的pH值。在料液質(zhì)量比為4∶1的液體蒜泥中分別加入0.06 g檸檬酸和4.5 g檸檬酸鈉；在料液質(zhì)量比為4∶2的 液體蒜泥中分別加入0.05 g檸檬酸和3.0 g檸檬酸鈉；在料液質(zhì)量比為4∶3的液體蒜泥中分別加入0.04 g檸檬酸和1.5 g檸檬酸鈉；在料液質(zhì)量比為4∶4的液體蒜泥中分別加入0.02 g檸檬酸和0.8 g檸檬酸鈉；裝罐密封，一同放入85 ℃發(fā)酵箱中進(jìn)行恒溫發(fā)酵。每隔3 d定時(shí)取一定量發(fā)酵物，測(cè)定其超氧化物歧化酶(SOD)活性、總酚含量和可溶性糖含量，來(lái)探討發(fā)酵pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜的影響。

1.3.4 料液質(zhì)量比的影響

將破碎粒度為2 mm的新鮮大蒜蒜泥，按照料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3、4∶4配制不同的發(fā)酵原液，放入85 ℃發(fā)酵箱中進(jìn)行恒溫發(fā)酵。每隔3 d取一定量發(fā)酵物，測(cè)定其超氧化物歧化酶(SOD)活性、總酚含量和可溶性糖含量，來(lái)探討料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜的影響。

1.3.5 破碎粒度的影響

當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶2時(shí)，將破碎粒度為1，2，4 mm的新鮮大蒜蒜泥裝罐密封，一同放入85 ℃的恒溫發(fā)酵箱中，每隔3 d定時(shí)取一定量發(fā)酵物，測(cè)定其超氧化物歧化酶(SOD)活性、總酚含量和可溶性糖含量，來(lái)探討破碎粒度對(duì)液體發(fā)酵黑蒜的影響。

1.3.6 理化指標(biāo)的測(cè)定

1.3.6.1 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測(cè)定

采用鄰苯三酚自氧化法[17]測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)活性。

鄰苯三酚自氧化速率的測(cè)定：在比色管中依次加入0.1 mol/L Tris-HCl緩沖液4.5 mL和蒸餾水4.2 mL，在25 ℃條件下水浴保溫20 min后，加入25 ℃預(yù)熱過(guò)的0.1 mol/L鄰苯三酚0.3 mL(對(duì)照管用0.1 mol/L鹽酸代替)，迅速搖勻后，在λ=325 nm處每隔0.5 min測(cè)定一次吸光度值A(chǔ)0，共測(cè)4 min。測(cè)定鄰苯三酚自氧化速率ΔA0，平行測(cè)3次，取平均值。

稱取液體發(fā)酵黑蒜4 g，放置于研缽中研磨1 min，加入12 mL 0.05 mol/L 磷酸緩沖溶液，繼續(xù)研磨3 min后，在60 ℃條件下水浴保溫20 min，冷卻后用4層紗布過(guò)濾，濾液在3000 r/min下離心20 min，取1 mL上清液，稀釋5倍后待測(cè)。

樣液的測(cè)定：取1 mL樣品液，3.2 mL水，在25 ℃下水浴保溫20 min后，加入0.3 mL 25 ℃預(yù)熱過(guò)的0.1 mol/L鄰苯三酚(對(duì)照共加4.2 mL水)，迅速搖勻，立即傾入比色皿中，在波長(zhǎng)325 nm處每隔0.5 min測(cè)定一次吸光度值A(chǔ)1，共測(cè)4 min。測(cè)定加樣后自氧化速率ΔA1，平行測(cè)3次，取平均值。

式中：V1為反應(yīng)體積(mL)；V2為樣液體積(mL)；D為樣液稀釋倍數(shù)；m為樣品質(zhì)量(g)。

1.3.6.2 總酚含量的測(cè)定

采用Folin-Ciocalteu法[18-19]測(cè)定總酚含量。

配制標(biāo)準(zhǔn)液：準(zhǔn)確稱取沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)樣品0.005 g, 用蒸餾水溶解后定容至50 mL容量瓶中，得到濃度為0.1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)液。

建立標(biāo)準(zhǔn)曲線：分別準(zhǔn)確量取標(biāo)準(zhǔn)液0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL于10 mL容量瓶中，加入6 mL水，搖勻后再加福林試劑0.5 mL。1 min后加入20%碳酸鈉溶液1.5 mL，定容后立即混勻，75 ℃下水浴反應(yīng)10 min，冷卻后，于760 nm波長(zhǎng)下比色，測(cè)定吸光度,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(y=94.893x+0.0096,R2=0.9996)，標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。

圖1 沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of gallic acid

樣品溶液的制備：用電子天平精確稱取樣品1.000 g放入50 mL錐形瓶中，加入70%乙醇25 mL，用超聲波提取30 min，過(guò)濾，反復(fù)沖洗錐形瓶后定容至50 mL，準(zhǔn)確用吸量管吸取2 mL樣液于10 mL容量瓶中，用70%乙醇定容至刻度，待測(cè)。

樣液的測(cè)定：用移液槍準(zhǔn)確量取制備好的樣品溶液1 mL于10 mL容量瓶中，加入6 mL蒸餾水、0.5 mL福林試劑和1.5 mL 20% Na2CO3溶液,用水定容至刻度，混勻，75 ℃水浴10 min，冷卻，在λ=760 nm處測(cè)定吸光度。

1.3.6.3 液體發(fā)酵黑蒜中可溶性糖含量的測(cè)定

采用苯酚-硫酸法[20]測(cè)定可溶性糖含量。

糖在濃硫酸的作用下，會(huì)脫水生成糠醛或羥甲基糠醛，這兩種物質(zhì)均能與苯酚反應(yīng)生成一種橙紅色化合物，在0～100 μg的范圍內(nèi)反應(yīng)顏色的深淺與糖含量成正比的關(guān)系，而且在λ=485 nm下有最大吸收峰，故可以通過(guò)比色法在此波長(zhǎng)下進(jìn)行物質(zhì)中糖含量的測(cè)定。苯酚-硫酸法可用于測(cè)定甲基化的糖、戊糖和多聚糖，方法簡(jiǎn)單，靈敏度高[21]，基本不受蛋白質(zhì)存在的影響，而且產(chǎn)生的顏色能夠穩(wěn)定在3 h左右。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立：在6支20 mL刻度試管中，分別準(zhǔn)確加入0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL 100 μg/mL的蔗糖溶液，依次加入2，1.8，1.6，1.4，1.2，1.0 mL蒸餾水，各加入9%苯酚溶液1 mL，搖勻后，依次加入濃硫酸5 mL，在室溫下靜置顯色，待冷卻后，以空白為參比溶液，測(cè)定各吸光度值。以糖含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制其標(biāo)準(zhǔn)曲線(y=0.0054x+0.013，R2=0.9991)，標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2。

圖2 蔗糖標(biāo)準(zhǔn)曲線

可溶性糖的提取(樣液的制備)：取樣品0.3 g于試管中，加入水10 mL，封口后，沸水30 min，冷卻后過(guò)濾，濾液入25 mL的容量瓶中，并反復(fù)沖洗試管壁及殘?jiān)⒍ㄈ?，此為樣品待測(cè)液。

樣品的測(cè)定：準(zhǔn)確吸取0.5 mL樣液于25 mL比色管中，加入水1.5 mL，再依次加入1 mL 9%苯酚溶液，搖勻后，沿試管壁緩慢加入5 mL濃硫酸，室溫下顯色，冷卻后，以空白為參比，在λ=485 nm下測(cè)吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程求出含糖量C。

式中：X為每100 g樣品中糖含量(g/100 g)；C為標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算得含糖量(μg)；D為稀釋倍數(shù)；m為樣品質(zhì)量(g)。

2 結(jié)果分析

2.1 檸檬酸和檸檬酸鈉對(duì)液體大蒜pH值的影響

圖3 檸檬酸的量對(duì)不同料液質(zhì)量比pH值的影響Fig.3 The effect of the amount of citric acid on the pHvalues with different solid-liquid mass ratios

由圖3可知，當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶4時(shí)，加入0.02 g的食品級(jí)檸檬酸可降低一個(gè)pH值；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶3時(shí)，加入0.04 g的食品級(jí)檸檬酸可降低一個(gè)pH值；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶2時(shí)，加入0.05 g的食品級(jí)檸檬酸可降低一個(gè)pH值；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)，加入0.06 g的食品級(jí)檸檬酸可降低一個(gè)pH值。

圖4 檸檬酸鈉的量對(duì)不同料液質(zhì)量比pH值的影響 Fig.4 The effect of the amount of sodium citrate on the pH values with different solid-liquid mass ratios

由圖4可知，當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶4時(shí)，加入0.8 g的食品級(jí)檸檬酸鈉可升高一個(gè)pH值；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶3時(shí)，加入1.5 g的食品級(jí)檸檬酸鈉可升高一個(gè)pH值；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶2時(shí)，加入3.0 g的食品級(jí)檸檬酸鈉可升高一個(gè)pH值；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)，加入4.5 g的食品級(jí)檸檬酸鈉可升高一個(gè)pH值。

表1 不同料液質(zhì)量比的發(fā)酵pH值Table 1 The fermentation pH values with different solid-liquid mass ratios

由表1可知通過(guò)加入檸檬酸和檸檬酸鈉降低和升高一個(gè)pH值后不同料液質(zhì)量比的具體pH值，可以得出本次試驗(yàn)探究的液體發(fā)酵黑蒜的發(fā)酵pH值范圍為4.2～6.3。

2.2 pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜理化指標(biāo)的影響

2.2.1 pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時(shí)，pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響見(jiàn)圖5～圖8。

圖5 料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響Fig.5 The SOD activity of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶1

圖6 料液質(zhì)量比為4∶2時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

圖7 料液質(zhì)量比為4∶3時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響Fig.7 The SOD activity of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶3

圖8 料液質(zhì)量比為4∶4時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

由圖5～圖8可知，不同料液質(zhì)量比時(shí)，pH值對(duì)SOD活性的影響都是先上升后降低。在發(fā)酵前期，pH-1的液體黑蒜SOD活性變化較大，原pH的液體黑蒜SOD活性變化亦較大，而pH+1時(shí)，液體黑蒜的SOD活性變化最小，但其SOD活性均高于低pH值時(shí)的SOD活性，尤其在發(fā)酵3 d時(shí)，pH+1的SOD活性明顯高于其他pH值，9～18 d的發(fā)酵過(guò)程中，SOD活性相差不大。直到發(fā)酵20 d左右，pH+1的液體黑蒜SOD活性上升到了最大值，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3、4∶4的SOD活性分別為21.552，21.729，21.701，21.806 U/g。在發(fā)酵25 d左右，pH-1和原pH發(fā)酵的液體黑蒜其SOD活性逐漸達(dá)到最大值，最大值在20 U/g左右。

以上分析表明，pH值的升高對(duì)液體黑蒜SOD活性的升高有一定的促進(jìn)作用，pH-1和原pH的液體黑蒜SOD活性均有一些上升，也可以看出，料液質(zhì)量比對(duì)液體黑蒜SOD活性的影響不太顯著，料液質(zhì)量比為4∶4時(shí)，SOD活性值略高。同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)得出未發(fā)酵大蒜的SOD活性為2.694 U/g，當(dāng)pH+1時(shí)，在發(fā)酵21 d左右，液體發(fā)酵黑蒜的SOD活性最高，與未發(fā)酵大蒜SOD活性相比提高了7～8倍。

2.2.2 pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時(shí)，pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響見(jiàn)圖9～圖12。

圖9 料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響Fig.9 The total phenol content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶1

圖10 料液質(zhì)量比為4∶2時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

圖11 料液質(zhì)量比為4∶3時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響Fig.11 The total phenol content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶3

圖12 料液質(zhì)量比為4∶4時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

由圖9～圖12可知，4種不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜，pH值對(duì)總酚含量的影響基本都是先降低后上升再降低。在發(fā)酵前期，不同pH值的液體發(fā)酵黑蒜總酚含量變化不明顯，基本均在3～6 d時(shí)總酚含量呈下降趨勢(shì)，原因可能是大蒜中的酚類氧化酶未被完全激活。隨著發(fā)酵過(guò)程中美拉德反應(yīng)的進(jìn)行以及酚類氧化酶的作用，pH+1時(shí)的液體黑蒜總酚含量變化最明顯。在21 d左右，總酚含量能夠達(dá)到最大值，料液質(zhì)量比4∶1、4∶2、4∶3、4∶4的液體黑蒜總酚含量分別為10.860，8.383，7.344，5.378 mg/g，pH-1和原pH進(jìn)行發(fā)酵的液體黑蒜，其總酚含量基本在27 d左右逐漸達(dá)到最大值，其值在4～7 mg/g。在發(fā)酵后期，總酚含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但變化并不明顯，可能是因?yàn)檫_(dá)到了發(fā)酵成熟期，酚類物質(zhì)可能發(fā)生了縮合反應(yīng)，從而導(dǎo)致總酚含量出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

以上數(shù)據(jù)表明，升高pH值對(duì)液體黑蒜中總酚含量的升高有一定的促進(jìn)作用，當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)，總酚含量變化最大，并且隨著液體黑蒜中水分的增多，總酚含量的最大值呈下降趨勢(shì)。根據(jù)試驗(yàn)得出未發(fā)酵大蒜的總酚含量為1.844 mg/g，當(dāng)pH+1時(shí)，在發(fā)酵18 d左右，液體黑蒜的總酚含量是未發(fā)酵大蒜的2.3～6倍。

2.2.3 pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

料液質(zhì)量比4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時(shí)，pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響見(jiàn)圖13～圖16。

圖13 料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響Fig.13 The soluble sugar content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶1

圖14 料液質(zhì)量比為4∶2時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

圖15 料液質(zhì)量比為4∶3時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響Fig.15 The soluble sugar content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶3

圖16 料液質(zhì)量比為4∶4時(shí)pH值對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

由圖13～圖16可知，4種不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜，pH值對(duì)可溶性糖含量的影響基本均是先上升后降低。在發(fā)酵前期，可溶性糖含量會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的變化而迅速升高，這一現(xiàn)象可能是由于大蒜中的多聚糖開(kāi)始分解為雙糖和單糖,使黑蒜的甜度逐漸增加[22-24]。在發(fā)酵12 d左右，液體黑蒜的可溶性糖含量最高，可達(dá)到48 g/100 g左右，與未發(fā)酵大蒜比較，可溶性糖含量可增大32%，之后，液體黑蒜的可溶性糖含量開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是因?yàn)槊览路磻?yīng)最為劇烈，消耗的糖較多，在發(fā)酵21 d左右，可溶性糖含量開(kāi)始緩慢下降，可能是由于隨著發(fā)酵的進(jìn)行,蒜樣中的水分散失引起的。徐麗華等[25]的研究中，將新鮮大蒜置于高溫高濕的環(huán)境中，25 d時(shí)黑蒜的糖含量較鮮蒜增加12.19%。

當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)，在發(fā)酵12 d時(shí)，pH+1的液體黑蒜可溶性糖含量率先達(dá)到了最大值48.969 g/100 g，在20 d后，可溶性糖含量變化不大，與最大值相比下降了35%，而pH-1和原pH的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時(shí)達(dá)到最大值，分別為43.217 g/100 g和44.207 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比均下降了24%；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶2時(shí)，在發(fā)酵12 d時(shí)，pH+1的液體黑蒜可溶性糖含量率先達(dá)到了最大值49.011 g/100 g，在20 d后，可溶性糖含量變化不大，與最大值相比下降了34%，而pH-1和原pH的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時(shí)達(dá)到最大值，分別為43.928 g/100 g和44.425 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比下降了25%和30%；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶3和4∶4時(shí)，在發(fā)酵12 d時(shí)，pH+1的液體黑蒜可溶性糖含量率先達(dá)到了最大值，分別為44.899 g/100 g和43.811 g/100 g，在發(fā)酵20 d后，可溶性糖含量均變化不大，與各自最大值相比均下降了18%；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶3時(shí)，pH-1和原pH的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時(shí)達(dá)到最大值，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比分別下降了24%和34%；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶4時(shí)，pH-1的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時(shí)，可溶性糖含量達(dá)到最大值40.275 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比均下降了18%，原pH的液體黑蒜可溶性糖含量在9 d時(shí)達(dá)到最大值43.207 g/100 g，在24 d后，可溶性糖含量呈下降趨勢(shì)，與最大值相比下降了30%。

以上數(shù)據(jù)得出，pH+1時(shí)，當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶1和4∶2時(shí)，更有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生，在發(fā)酵21 d左右，可溶性糖含量變化趨于穩(wěn)定，表示液體黑蒜達(dá)到成熟期。

2.3 料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜理化指標(biāo)的影響

2.3.1 料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

pH-1、原pH和pH+1時(shí)，不同料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響見(jiàn)圖17。

a

b

c

由圖17可知，隨著pH值的升高，料液質(zhì)量比對(duì)液體黑蒜SOD活性的影響逐漸明顯。在發(fā)酵前期，pH-1的液體黑蒜，料液質(zhì)量比對(duì)其SOD活性的影響十分顯著，原pH的液體黑蒜，料液質(zhì)量比對(duì)其SOD活性的影響是先迅速升高后緩慢上升，pH+1的液體黑蒜，料液質(zhì)量比對(duì)其SOD活性的影響是先緩慢上升后迅速升高，并且隨著pH的升高，越早達(dá)到SOD活性最大值。pH-1時(shí)，在發(fā)酵24 d左右，料液質(zhì)量比為4∶3、4∶4的液體黑蒜SOD活性最先達(dá)到最大值20.469，20.338 U/g，到27 d左右，料液質(zhì)量比為4∶2、4∶1的液體黑蒜SOD活性達(dá)到了最大值19.497，20.964 U/g；原pH時(shí)，4種料液質(zhì)量比的液體黑蒜SOD活性均在24 d達(dá)到了最大值，料液質(zhì)量比從大到小分別為20.260，20.767，19.406，20.382 U/g；pH+1時(shí)，料液質(zhì)量比為4∶1的黑蒜在18 d時(shí)SOD活性達(dá)到了最大值21.552 U/g，料液質(zhì)量比為4∶2、4∶3、4∶4的黑蒜在21 d左右SOD活性達(dá)到了最大值，分別為21.729，21.701，21.745 U/g。

以上分析表明，不同pH值條件下，料液質(zhì)量比為4∶1的液體黑蒜SOD活性相對(duì)較高，且達(dá)到最高值的時(shí)間相對(duì)較短，其中pH+1時(shí)，SOD活性值較其他pH值都略高。

2.3.2 料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

pH-1、原pH和pH+1時(shí)，不同料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜總酚活性的影響見(jiàn)圖18。

d

e

f

由圖18可知，3種pH值的情況下，不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜隨著發(fā)酵時(shí)間的增加對(duì)總酚含量的影響基本均呈先降低后增加再緩慢降低的趨勢(shì)，并且料液質(zhì)量比4∶1的液體發(fā)酵黑蒜的總酚含量均明顯高于其他料液質(zhì)量比，pH-1時(shí)，在發(fā)酵24 d時(shí)，不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜總酚含量均達(dá)到最大值，按料液質(zhì)量比從大到小分別為6.922，6.002，5.348，4.352 mg/g；原pH的情況下，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3的液體黑蒜總酚含量在27 d達(dá)到最大值，分別為7.277，6.883，5.867，4.327 mg/g，料液質(zhì)量比為4∶4的液體黑蒜在24 d達(dá)到最大值4.327 mg/g；pH+1的情況下，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3的液體黑蒜總酚含量在18 d達(dá)到最大值，分別為10.860，8.383，7.344，5.378 mg/g，料液質(zhì)量比為4∶4的液體黑蒜在15 d達(dá)到最大值5.378 mg/g。唐仕榮等的研究結(jié)果中，固態(tài)發(fā)酵黑蒜的總酚含量在發(fā)酵30 d后達(dá)到最大值，僅為3.3 mg/g左右，說(shuō)明料液質(zhì)量比對(duì)液體黑蒜的抗氧化性有一定的促進(jìn)作用。

以上分析可以得出，不同pH值條件下，料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)，液體黑蒜的總酚含量均最大，且隨著料液質(zhì)量比的減小，總酚含量的最大值也隨之減小，但pH+1時(shí)，其總酚含量比其他pH值總酚含量均較高。

2.3.3 料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

pH-1、原pH和pH+1時(shí)，不同料液質(zhì)量比對(duì)液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響見(jiàn)圖19。

g

h

i

由圖19可知，pH-1時(shí)，各料液質(zhì)量比的液體黑蒜中可溶性糖含量均在15 d達(dá)到了最大值，按料液質(zhì)量比從大到小的順序分別為43.217，43.928，43.207，40.275 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，均在33 g/100 g左右，與最大值相比，下降范圍分別為24%、25%、24%、18%。原pH時(shí)，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2和4∶3的液體黑蒜可溶性糖含量在15 d左右達(dá)到最大值，基本為44 g/100 g，而料液質(zhì)量比為4∶4的液體黑蒜，其可溶性糖含量在9 d時(shí)達(dá)到最大值43.207 g/100 g，在24 d后，可溶性糖含量呈下降趨勢(shì)，與最大值相比，下降范圍分別為24%、30%、34%、30%，其中料液質(zhì)量比為4∶3和4∶4時(shí)可溶性糖含量下降的最多。pH+1時(shí)，4∶1、4∶2、4∶3、4∶4 4種料液質(zhì)量比的發(fā)酵黑蒜均在12 d達(dá)到最大值，分別為48.969，49.011，44.899，43.811 g/100 g，在20 d后，可溶性糖含量均變化不大，與各自最大值相比分別下降了35%、34%、18%、18%。唐仕榮等的研究結(jié)果中，糖含量在發(fā)酵20 d左右達(dá)到最大值，且含量在10 mg/g左右。盧福芝等的研究結(jié)果中，可溶性糖含量的最高值在38 g/100 g左右，在本試驗(yàn)結(jié)果中，液體黑蒜在發(fā)酵20 d左右，可溶性糖含量最大值可達(dá)到49.011 g/100 g，在成熟期穩(wěn)定在33 mg/g左右。與其他人的研究結(jié)果相比較，液體黑蒜具有一定的探究?jī)r(jià)值。

由以上分析可以得出，pH+1時(shí)，料液質(zhì)量比為4∶1的液體黑蒜可溶性糖含量變化更大，其變化幅度大于pH-1和原pH的液體黑蒜。

2.4 破碎粒度對(duì)液體發(fā)酵黑蒜理化指標(biāo)的影響

未改變pH值的情況下，破碎粒度對(duì)液體發(fā)酵黑蒜SOD活性、總酚含量、可溶性糖含量的影響見(jiàn)圖20。

j

k

m

由圖20中j可知，原pH情況下，隨著發(fā)酵時(shí)間的變化，破碎粒度對(duì)液體黑蒜SOD活性的影響是先上升后降低。在發(fā)酵前期，SOD活性上升迅速，隨后緩慢上升，1，2，4 mm 3種破碎粒度的液體黑蒜SOD活性均在24 d左右達(dá)到最大值，分別為21.916，20.767，21.492 U/g。當(dāng)破碎粒度為4 mm時(shí)，在發(fā)酵過(guò)程中液體黑蒜的SOD活性高于其他破碎粒度。

由圖20中k可知，原pH情況下，隨著發(fā)酵時(shí)間的變化，破碎粒度對(duì)液體黑蒜總酚含量的影響趨勢(shì)基本為先上升再降低。其中，當(dāng)破碎粒度為4 mm時(shí)， 液體黑蒜的總酚含量在24 d時(shí)率先達(dá)到了最大值6.604 mg/g；破碎粒度為2 mm時(shí)，液體黑蒜的總酚含量在27 d達(dá)到最大值6.882 mg/g；當(dāng)破碎粒度為1 mm時(shí)，液體黑蒜的總酚含量在27 d達(dá)到最大值5.986 mg/g。在發(fā)酵27 d后，破碎粒度為2 mm的液體黑蒜總酚含量下降緩慢，破碎粒度為1，4 mm的液體黑蒜總酚含量降低的較多。由此可見(jiàn)，當(dāng)破碎粒度為2，4 mm時(shí)，隨著發(fā)酵時(shí)間的變化， 液體發(fā)酵黑蒜的總酚含量較高，其液體黑蒜的抗氧化性更好。

由圖20 中m可知，原pH情況下，隨著發(fā)酵時(shí)間的變化，破碎粒度對(duì)液體黑蒜可溶性糖含量的影響趨勢(shì)基本為先上升再降低。1，2，4 mm 3種破碎粒度的情況下，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，液體黑蒜均在15 d左右達(dá)到最大值，分別為42.973，44.425，44.357 g/100 g，在27 d之后，可溶性糖含量變化均不大，分別為35.978，33.806，33.217 g/100 g，與最大值相比，下降范圍分別為16%、24%、25%，其中破碎粒度為4 mm時(shí)，下降范圍最大，或許是因?yàn)槊览路磻?yīng)發(fā)生的劇烈。

由上述分析得出，當(dāng)破碎粒度為4 mm時(shí)，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，對(duì)液體黑蒜的SOD活性、總酚含量和可溶性糖含量均較好，液體黑蒜的抗氧化性更好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。

3 結(jié)論

當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時(shí)，降低一個(gè)pH值所需要的檸檬酸的量為0.06，0.05，0.04，0.02 g；升高一個(gè)pH值所需要加入的檸檬酸鈉的量為4.5，3.0，1.5，0.8 g。

pH的升高對(duì)液體黑蒜SOD活性和總酚含量的升高有一定的促進(jìn)作用，而pH-1和原pH的液體黑蒜SOD活性和總酚含量升高的幅度均低于pH+1。而且pH+1時(shí)，在發(fā)酵21 d左右，可溶性糖含量的變化幅度較大，說(shuō)明此條件下更有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生。

不同料液質(zhì)量比的條件下，當(dāng)pH+1時(shí)，在發(fā)酵21 d左右，液體黑蒜的SOD活性最高，與未發(fā)酵大蒜SOD活性相比提高了7～8倍；當(dāng)料液質(zhì)量比為4∶1時(shí)，液體黑蒜的總酚含量均最大，與未發(fā)酵大蒜相比提高6倍左右，其他料液質(zhì)量比僅提高3倍左右；pH+1時(shí)，料液質(zhì)量比為4∶1的液體黑蒜可溶性糖含量變化更大，變化幅度大于pH-1和原pH的液體黑蒜，說(shuō)明此條件下有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生。

當(dāng)破碎粒度為4 mm時(shí)，在發(fā)酵過(guò)程中，其液體黑蒜的SOD活性高于其他破碎粒度。當(dāng)破碎粒度為2，4 mm時(shí)，隨著發(fā)酵時(shí)間的變化，液體發(fā)酵黑蒜的總酚含量較高，說(shuō)明液體黑蒜的抗氧化性更好。破碎粒度為4 mm時(shí)，可溶性糖含量下降幅度最大，說(shuō)明此時(shí)更有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生。

本試驗(yàn)得出的最佳工藝條件是：以新鮮大蒜為原料，當(dāng)料液質(zhì)量比為 4∶1，大蒜破碎粒度為4 mm時(shí)，加入一定量的檸檬酸鈉提高發(fā)酵pH值，并且在85 ℃恒溫發(fā)酵箱中發(fā)酵21 d左右，得到的液體發(fā)酵黑蒜SOD抗氧化作用更強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，保健性能更好，此時(shí)，SOD活性可提高10倍左右，總酚含量可提高6倍左右，可溶性糖含量減少34%左右。