蒜制品脫臭方法的專利技術(shù)綜述

◎ 曲 娜，楊凌寒

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇 蘇州 215163）

大蒜（Allium sativum），又名蒜頭，屬于蔥科，其鱗莖是主要食用部分，原產(chǎn)于亞洲西部或歐洲，我國開始種植并食用大蒜始于西漢時期，大蒜由西域被引入中國陜西地區(qū)。大蒜在我國栽培面積大，產(chǎn)量高。中國本土大蒜平均年產(chǎn)量可達900萬t以上，占全球總產(chǎn)量的70%以上[1]。大蒜因獨特的辛辣風(fēng)味而聞名，這些風(fēng)味成分主要由一系列揮發(fā)性有機硫化物組成。新鮮大蒜破碎后風(fēng)味物質(zhì)主要為大蒜素和大蒜素的降解產(chǎn)物阿霍烯[2]。

越來越多的研究表明，大蒜具有極高的食用價值，其食用價值主要來源于大蒜中的有效活性成分——大蒜素。但同時大蒜又具有強烈的刺激性味道，食后殘留口臭是其最大的缺點。因此，有效除去蒜臭味，成為大量生產(chǎn)蒜制品的首要前提。大蒜經(jīng)不同的化學(xué)、物理等反應(yīng)條件會生成不同的產(chǎn)物。如控制不同的溫度、選用不同的溶劑、反應(yīng)不同的時間，均會得到不同的產(chǎn)物。根據(jù)這一反應(yīng)機理，選擇合適的時間、溫度或恰當(dāng)?shù)娜軇┑雀鞣N處理條件，實現(xiàn)大蒜脫臭，同時保留其有效成分，進一步加工成脫臭蒜素系列產(chǎn)品非常必要[3]。目前，蒜制品脫臭主要有物理、化學(xué)、生物等方法[4]。本文通過對專利信息的分析，對蒜制品的脫臭技術(shù)方法進行梳理和展望。

1 蒜制品脫臭的專利技術(shù)整體情況

通過對檢索到的蒜制品脫臭專利文件產(chǎn)出國進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)專利申請量由多到少依次為日本（49%）、中國（40%）、韓國（4%）、德國（2%）和匈牙利（2%），日本的專利申請量略高于中國，而中、日、韓3個國家的申請量占據(jù)全球總申請量的90%以上，可能是由于大蒜主要產(chǎn)于亞洲，種植面積廣，其營養(yǎng)和藥用價值被亞洲國家普遍認可和推崇，然而其特殊的風(fēng)味不易被其他國家接受，因此對于蒜制品脫臭工藝的研究，亞洲國家活躍度較高。

筆者進一步統(tǒng)計了我國的蒜制品脫臭專利文件的申請人分布情況，約68%的專利申請來自于個人，企業(yè)申請量所占比例約為27%，高校以及科研院所的申請量僅約為5%，由此也可以看出，蒜制品的脫臭研究在個人申請研究中較為活躍，原料簡單易得，且深受我國北方人的喜愛。此外，可能受蒜制品本身條件或新產(chǎn)品接受度等因素的制約，高校、科研院所以及企業(yè)對蒜制品的脫臭研究不多，但這可能會成為未來開發(fā)高附加值蒜制品發(fā)展的契機，也是高校、科研院所以及企業(yè)可以重點發(fā)掘的項目。

2 蒜制品脫臭方法的專利技術(shù)分析

通過對蒜制品脫臭方法的檢索與分析發(fā)現(xiàn)，蒜制品脫臭的方法主要集中在鈍化和抑制蒜氨酸酶的活性、冷凍脫臭、微膠囊化遮蔽蒜氨酸酶、溶解或吸附小分子的含硫化合物等方向。

2.1 鈍化和抑制蒜氨酸酶的活性

鈍化和抑制蒜氨酸酶的活性的脫臭機理為采用不同的方法使蒜氨酸酶鈍化或失去活性，避免將蒜氨酸轉(zhuǎn)化為蒜素[5]。

2.1.1 加熱脫臭法

可使用加熱介質(zhì)（最常用的加熱介質(zhì)為水）對大蒜進行蒸煮、炒制、漂燙從而除去大蒜的臭味。使用該方法可使大蒜中的蒜氨酸酶失活，從而避免產(chǎn)生蒜素，但使用該方法脫臭大蒜中的營養(yǎng)成分也會損失。專利CN1107307A[6]提出可用熱水殺青滅菌除臭，然后將大蒜搗成蒜泥，加入調(diào)味料。專利CN101444272A[7]提出將大蒜磨成漿液，在120～135 ℃下蒸餾，將第1次蒸餾出的油水分離，用電磁波照射處理得到脫臭大蒜油。而國外申請專利JPS6471454A[8]提出可將大蒜放進樹脂制備的袋子中，利用電磁波照射除臭。

2.1.2 酸性溶液浸泡脫臭法

酸性條件下，蒜氨酸酶可能被破壞或被酸性環(huán)境抑制，草酸、醋酸、植酸和檸檬酸等酸性溶液均可浸泡大蒜，或?qū)⑦@幾種酸類溶液混合，可以達到脫臭的技術(shù)效果。但通過酸性溶液處理或浸泡后，大蒜制品的口感或風(fēng)味會有所影響，專利CN1214209A[9]提出可采用酸性環(huán)境、低溫加工，保護蒜酶活性，使得大蒜制品既無刺激性臭味又有很強的營養(yǎng)價值。

2.1.3 碳酸鹽脫臭法和離子交換法

日本專利JPH0543454A[10]首先提出了去除蒜臭味可將其浸泡在碳酸鈉和有機酸溶液中，隨后國內(nèi)專利CN101327003A[11]提出了現(xiàn)有常規(guī)的食用酸處理大蒜，對大蒜進行酸化，再加入食用堿，攪拌均勻后中和，日本也有類似的通過酸堿處理的手段除臭的專利，如專利JPH0445767A[12]。

2.1.4 微波加熱脫臭法

使用微波加熱的方法對大蒜進行脫臭，是一種高效、快速、簡單的方式，可在短時間內(nèi)迅速鈍化蒜氨酸酶，且操作方便，大蒜的營養(yǎng)損失較少。專利CN1957748A[13]提出了采用復(fù)合的方法，即先用L-半胱氨酸作為抑制劑，再通過微波加熱處理，使得蛋白酶失活后，從而脫去大蒜的臭味。

2.1.5 其他

通過鈍化大蒜中的蒜氨酸酶達到脫臭目的還有很多其他方法，如利用壓力鈍化酶。專利CN1320387A[14]將大蒜置于壓力器中加壓處理，使相關(guān)的生物酶鈍化，抑制大蒜素的生產(chǎn)，脫臭徹底；專利CN101185458A[15]提出將大蒜前處理后經(jīng)超高壓處理，壓力可高達1 000 MPa， 3～60 min，在室溫下處理，不僅可以更好地保留大蒜中富含的多種氨基酸、維生素和微量元素，還可有效除去蒜臭；國外申請JPH0779658B2[16]提出將大蒜、洋蔥等置于高靜水壓下以去除蒜臭味。

國內(nèi)還有專利提出可直接使用酶鈍化液處理大蒜，如專利CN102210432A[17]提出可將大蒜置于生物發(fā)酵箱內(nèi)，按其質(zhì)量比配制蒜酶鈍化液，抽真空，蒸發(fā)鈍化液，可發(fā)酵制備無臭、有效成分高的大蒜制品。

2.2 冷凍脫臭

現(xiàn)有技術(shù)中常用的大蒜冷凍脫臭法是將大蒜包裹好后，在干冰冷卻好的低溫乙醇中進行快速凍結(jié)，凍結(jié)后保持一定的時間，再進行常溫緩慢解凍，從而脫去大蒜的臭味。冷凍后的大蒜刺激性臭味已被脫去，但在外觀、口感、色澤等方面與新鮮大蒜有著一定的差距，會影響進一步加工利用。國內(nèi)專利CN1232637A[18]提出可將大蒜經(jīng)低溫或冷凍真空脫水干燥、粉碎制得無臭大蒜粉。有申請人提出可采用凍融法處理大蒜，如專利CN101278728A[19]是將蒜泥在-40～-20 ℃冰凍成冰渣，室溫融解，反復(fù)冰凍和融解2～3次，直至顯微鏡下無細胞結(jié)構(gòu)，避免了處理過程中熱敏性風(fēng)味物質(zhì)的損耗和破壞，并保持了無臭的鮮蒜風(fēng)味。

2.3 微膠囊化遮蔽蒜氨酸酶

微膠囊是常用的脫臭方式，通過壁材包埋等技術(shù)手段將芯材的刺激性味道或風(fēng)味掩去，使其定向釋放，這也是大蒜脫臭的有效手段之一。國內(nèi)專利CN1087792A[20]提出了一種維他大蒜膠囊，即將大蒜與多種維生素、微量元素等混合，制成一種大蒜膠囊，不僅去除了臭辣味，還增加了人體所需的多種營養(yǎng)物質(zhì)。而國外也提出了使用微膠囊處理大蒜的方法，如專利JPH10179075A[21]，同時還有利用相似的原理處理蒜制品的，如專利JPS60248158A[22]，其提出在大蒜表面涂層玉米膠或酪蛋白以掩蓋蒜臭味。

2.4 溶解或吸附小分子的含硫化合物

此類方法主要利用各種物質(zhì)的加成、吸附或溶解等來掩蔽臭味。

2.4.1 調(diào)制除臭法

調(diào)制脫臭法主要是采用天然風(fēng)味物質(zhì)或調(diào)味劑如蜂蜜、胡椒粉、裙帶菜汁、食用油和茶葉提取物等與待脫臭漿液混合，通過吸附或溶解等手段達到改善風(fēng)味、脫臭的目的。大蒜的調(diào)制除臭法也是應(yīng)用較早且較廣泛的一種方法，調(diào)制的原料多種多樣。如專利CN1113418A[23]提出將大蒜與辣椒、食鹽、麻油、味精、白糖和開水等混合除臭。國外使用的調(diào)制原料更豐富，專利JPH05212099A[24]提出通過與大蒜汁混合或與木蘭屬的一些植物提取物混合來除臭，專利JPH05317393A[25]提出可使用脫臭劑，包括水、乙醇、碳氫化合物、丙酮、乙醚和酯進行脫臭；專利KR950009181B1[26]提出將大蒜放入含有蔗糖、氯化鈉、CMC和花崗巖的溶液中，在20～25 ℃放置48 h，清洗，浸泡在乙酸、硫酸鈣和花崗巖中72 h，17～25 ℃?？傊褂玫某魟┒喾N多樣，除以上原料，還有專利分別選用了蜂膠提取物、傘狀花科的植物、海藻酸鈉、氧化鎂、薄荷醇和醋等，而隨著人們對食品安全與健康的關(guān)注，選用天然、無污染的除臭劑是未來的發(fā)展趨勢。

2.4.2 植物油脫臭法

植物油脫臭法主要是采用植物油與大蒜漿液混合，攪拌或靜置后，通過提取或分離等手段獲得營養(yǎng)豐富且味道尚佳的大蒜制品。國內(nèi)外專利研究主要集中在植物油的種類上，如專利CN1077854A[27]提出使用天然食用揮發(fā)油處理大蒜，經(jīng)攪拌、乳化、調(diào)配獲得無臭大蒜；日本專利JPH01128772A[28]也提出利用丁香和橄欖油處理大蒜。

2.4.3 包埋除臭法

包埋除臭法主要是采用包埋劑對大蒜漿液或大蒜制品進行包埋，從而掩蓋大蒜不良的刺激性臭味，常有的包埋劑有β-環(huán)糊精等，通過有效包埋，使得臭味不被散發(fā)，目前的技術(shù)手段主要集中于對包埋劑的選取。如專利CN1155393A[29]提出將大蒜打漿后用環(huán)糊精以及混有纖維素或變性淀粉的混合物進行包合處理，再進行冷凍真空干燥處理。

2.4.4 活性硅膠吸附法

活性硅膠吸附法主要是采用合適的吸附劑，如硅膠等對大蒜漿液或制品進行吸附，從而達到脫臭的目的，該方法簡單易行，獲得的大蒜或大蒜制品易于保存，營養(yǎng)成分損失較少。利用硅膠或硅酸特性研究大蒜除臭工藝的專利主要集中在國外，尤其是意大利，如專利IT8868171D[30]。

2.4.5 生物脫臭

利用微生物的降解作用去除大蒜臭味[31]。大蒜生物脫臭主要包括自然發(fā)酵以及添加菌種發(fā)酵。如通過特定的生物（如擔(dān)子菌）對大蒜臭味物質(zhì)進行酶解，但酶解生成的反應(yīng)物是否可以合理利用尚待研究。專利CN103284245A[32]提出將大蒜與水混合后，沸水浴糊化，加入α-淀粉酶0.45%，在pH4.5，溫度90 ℃，水浴時間55 min處理進行酶解以脫臭的技術(shù)手段。國外也提出了類似的手段，如專利JPH03297359A[33]，其提到了添加專用酶和催化劑對大蒜進行除臭。

2.5 其他方法

除以上介紹的一些發(fā)展比較完善或研究相對較多的方法外，筆者通過進一步檢索和分析，發(fā)現(xiàn)還存在一些蒜制品脫臭方法，如專利CN1899101A[34]提出在一定的溫度、濕度條件下，通過特定的參數(shù)激活大蒜自身的酶，使其在大蒜內(nèi)部發(fā)酵，從而脫去大蒜的臭味。專利US3326698A[35]提出將大蒜放到惰性氣體中，保持250～370 ℃直到碳化、冷卻。此外，兩篇國外專利HU209477B[36]、JPS60153772A[37]分別提出可采用厭氧發(fā)酵或高速氣流處理大蒜脫臭的技術(shù)方案。

近年來，隨著機械化程度的不斷發(fā)展和人們對營養(yǎng)健康綠色食品理解的深入，促使一些企業(yè)開始尋求批量生產(chǎn)無臭大蒜的途徑，如國內(nèi)已授權(quán)的專利CN1320863C[38]提出了一種簡單直接獲取無臭蒜素粉的生產(chǎn)工藝，并對該工藝配套的設(shè)備進行了深入的研究，具體工藝為選料（新鮮大蒜）、大蒜去皮、堿液浸泡、漂洗、大蒜脫水、殺菌、獲得成品、檢測、真空包裝和入庫。通過該工藝可以達到出口的要求標(biāo)準(zhǔn)，通過對大蒜的深加工和精細化處理，富集保健成分，提高了大蒜的附加值。

3 結(jié)語

大蒜是不可多得的營養(yǎng)健康綠色食品，近年來，人們的飲食觀念逐步發(fā)生改變，不僅要吃得好，還要吃得營養(yǎng)和美味，對大蒜的精加工也提出了更高的要求，這也是大蒜發(fā)展的重要機遇。理想的蒜制品脫臭處理方法簡單、成本低廉、脫臭效果好、無異味，且盡可能保留大蒜的營養(yǎng)成分。本文通過對蒜制品脫臭工藝的專利申請情況進行分析和梳理，更清晰地了解了現(xiàn)階段大蒜脫臭常用方法的優(yōu)缺點以及該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，為專利檢索和審查工作提供了參考資料，方便審查員更快地掌握一項專利申請的發(fā)明點并了解其發(fā)明構(gòu)思，對于審查工作有很大的幫助。