Как обрабатывать черный чеснок?

Чеснок богат питательными веществами, но его острота вкус может вызвать желудочно-кишечный дискомфорт, который серьезно ограничивает чеснок потребительский рынок [1]. Поэтому для сведения к минимуму аромата чеснока и повышения его конкурентоспособности на рынке необходимы исследования по различным формам технологии глубокой переработки чеснока. Черный чеснок — это старый чеснок, полученный путем воздействия свежего чеснока на реакцию мейярда при высоких температурах (60 — 90 градусов) и высокой влажности (70 — 90%) [2]. В настоящее время он является одним из наиболее быстро растущих и наиболее исследованных оздоровительных продуктов глубокой переработки чеснока. Во время реакции меняется острота запаха, питательный состав и сенсорные свойства свежего чеснока, появляются новые функциональные вещества [1]. В настоящем документе представлен обзор текущего научно-исследовательского прогресса в технологии обработки, ключевых нормативных факторов, и питательный состав черного чеснока, с целью обеспечения теоретической поддержки промышленного развития черного чеснока.

1Технология обработки черного чеснока

Черный чеснок производится с помощью ряда процессов, таких как ферзимолиз, созревание и сушка. Технология обработки состоит в основном из двух типов: ферментация (твердотельная ферментация и жидкая ферментация) и неферментация при высоких температурах и давлении. При обработке ферментированного черного чеснока в клетках происходят ферментированные и неферментированные реакции (реакция майяра), что приводит к уникальности внешнего вида и вкуса [3]. При высокой температуре, высокой влажности окружающей среды, ферментативная активность в чесноке активируется, разбивая углеводы на фруктозу и белки на аминокислоты. Между тем, аллицин превращается в вещества, такие как s-аллил глутатион аминокислоты, которые снижают остроту запаха и острого вкуса чеснока [3]. Реакция майяра является важной реакцией в обработке черного чеснока. В результате ряда сложных реакций между углеводами и аминокислотами и белками образуется коричнево-черное макромолекулярное вещество под названием феомелен, которое придает черному чесноку уникальный цвет и вкус [4-5].

1.1 метод ферментации

Твердотельная ферментация в настоящее время наиболее широко используется технология обработки для приготовления черного чеснока. Основной технологический поток твердого ферментации является следующим: выберите высококачественный чеснок → peel и удалить первые 1-2 слоев stem → wash → ferment при высокой температуре и влажности → package → quality inspection → готовой продукции. Этот процесс обеспечивает целостность чеснока и препятствует потере питательных веществ в чесноке, в результате чего высокое качество черный чеснок.

Жидкая ферментация представляет собой метод, при котором дробленый чеснок добавляется к соответствующей доле воды в качестве субстрата и ферментируется в герметичном резервуаре. Технологический поток жидкого ферментации является следующим: выберите чеснока → peel и промыть → crush → вакуумное уплотнение и ferment → dry → package → quality inspection → готовый продукт. В процессе жидкого ферментации добавление воды, уплотнение и изменение температуры в процессе ферментации сокращают время обработки и повышают эффективность производства. В то же время, он увеличивает содержание питательных веществ черного чеснока, повышая его питательную ценность и вкус.

1.2 метод неферментации

Неферментационный метод является новым производственным процессом для черного чеснока. Поток обработки является следующим: выберите высококачественный чеснок → wash → пар под высокой температурой и давлением → dry → Черный цвет кожиgarlic. Неферментационный метод обработки черного чеснока прост в эксплуатации, короткий срок обработки, высокая эффективность производства и низкое потребление энергии в производстве. В то же время неферментационный метод обработки черного чеснока улучшает питательную ценность готового черного чеснока.

2 факторы, влияющие на качество черного чеснока

2.1 качество чесночного сырья

Питательный состав чеснока зависит от таких факторов, как виды, географическое положение и растущей окружающей среды. Исследования показали, что питательное содержание растворимых сахара, растворимых белков, аллицина и Селена в 58 видах чеснока различного происхождения в китае значительно различается [6]. Питательное качество чеснока напрямую определяет качество черного чеснока [7]. Кроме того, исследования показали, что качество черного чеснока также непосредственно влияет на количество гвоздиков в одной чесночной колбе, и тесно связано с его антиоксидантной мощностью.

2.2 предварительная обработка

Процесс предварительной обработки для подготовки чеснока в черный чеснокЗначительно влияет на качество и питательную ценность черного чеснока. В настоящее время основными процессами предварительной обработки чеснока являются замораживание при низких температурах, сверхвысокое давление и микроволновые методы.

2.3температура воздуха

Температура является одним из важных факторов, влияющих на качество черного чеснока. Высокие температуры могут ускорить браунинг и сократить период ферментации, а также увеличить общее содержание кислоты и фенола. Однако чрезмерно высокие температуры могут привести к ухудшению сенсорного качества готовой продукции. Поэтому наиболее подходящей температурой обработки считается 70 градусов. Черный чеснок, обработанный при такой температуре, имеет однородный цвет, нежную текстуру и сладко-кислый вкус [8].

2.4 относительная влажность

Относительная влажность является одним из ключевых параметров процесса обработки черного чеснока, влияющим на его сенсорное качество, питательный состав и биологическую активность [7]. Чем выше влажность, тем медленнее браунинг, тем влажнее и слаще готовый продукт, и тем ниже содержание органических кислот. Тем не менее, содержание полифенолов и снижение сахара увеличится. Влажность тесно связана с гидролизом макромолекулярных веществ и неэнзиматическими реакциями браунга при высоких температурах. Высокая влажность может привести к гидролизу полисахаридов и полифенолов чеснока при высоких температурах, что приведет к высоким концентрациям снижающих сахара и малых молекул фенолов [8]. Кроме того, скорость реакции майяра тесно связана с относительной влажностью. Высокая влажность может снизить скорость реакции майяра и увеличить содержание сахара и свободных аминокислот в черном чесноке [9].

3  Черный чеснок питательные вещества

После обработки чеснока, чтобы сформировать черный чеснок, его содержание влаги значительно снижается и его химический состав меняется. Например, содержание таких соединений, как углеводы, белки и полифенолы, увеличивается, в то время как производятся новые вещества, такие как 5- гидроксиметилфурфуральные и меланоидные, что повышает их питательную ценность и физиологическую активность.

3.1 углеводы

Чеснок богат углеводами, составляя от 22% до 26% свежего веса и 77% сухого веса. Она состоит в основном из полисахаридов и небольшого количества олигосахаридов и моносахаридов [9]. Существуют значительные различия в углеводов в свежем чесноке и черном чесноке. Например, фруктозы в чесноке постепенно распадаются на моносакхариды (глюкоза и фруктоза), дисакхариды и олигосакхариды [10]. Сладость черного чеснока в основном происходит от фруктозы, производимой во время реакции, в то время как черный цвет в основном производится майяр реакции между фруктозы/глюкозы и аминокислотами.

3.2 белки

Чеснок содержит от 1,5% до 2,1% белка по свежему весу и от 14% до 19% по сухому весу, при этом лектинс является наиболее распространенным. Чеснок также богат необходимыми аминокислотами, главным образом глютаминовой кислотой (2,86 г · кг -1), аргинином (4,09 г · кг -1) (409 мг /100 г), апартиковой кислотой (0,90 г · кг -1) и тирозином (4,49 г · кг -1). Во время приготовления чеснока в черный чеснок в условиях высокой температуры, высокой влажности, протеиновые помяты и некоторые из свободных аминокислот могут участвовать в реакции майяра. Лу сяомин [11] отметил, что общее количество 18 свободных аминокислот изменилось во время переработки (чеснок: 19,43 г · кг -1); Черный чеснок: 14,86 г · кг -1, среди которых содержание нескольких свободных аминокислот (включая лейсин, изолюцин, фенилаланин, апартическую кислоту, аланин, цистеин и валин) увеличивается, в то время как содержание других аминокислот (лизин, триптофан, метионин, тирозин, пролайн, аргинин, треонин, хистидин, глисин, серин и глютамическая кислота) снижается.

3.3 липиды (Lipids)

Липиды свежего чеснока и черного чеснока играют важную регулирующую роль в их сенсорных свойствах, а также служат источником питательных веществ и энергии. Согласно статистике, липидное содержание свежего чеснока варьируется от 0,31% до 0,53% по свежему весу и 0,6% по сухому весу. При переработке черного чеснока липиды окисляются и участвуют в ряде химических реакций, приводящих к изменениям липидного содержания. Однако сообщения о тенденции изменения липидов во время обработки черного чеснока противоречивы и противоречивы. Например, CHOI et al. [12] обнаружили, что общее содержание липидов выросло с 0,18% до 0,58% при переработке свежего чеснока в черный чеснок.

Однако Лу сяомин [11] обнаружил, что содержание сырого жира значительно снизилось при переработке черного чеснока (чеснок: 0,33%); Черный чеснок: 0,16%. Указанные выше различия могут быть связаны с разновидностью чеснока, технологией переработки, методами экстракции и анализа и т.д. Когда черный чеснок обрабатывается при высокой температуре (50-90 градусов) и высокой влажности (60-90%), липиды проходят гидролиз и окисление реакций, производя ряд соединений, таких как спирты, альдегиды, кетоны и лактоны. Эти продукты и первоначально производимые жирные кислоты участвуют в ряде сложных химических реакций, включая гидролиз, окисление и реакцию майяра, в сочетании друг с другом.

3.4 полифенолические соединения

Согласно статистике, сухой вес фенольных соединений в свежем чесноке составляет от 3 до 11 г · кг -1, при среднем содержании 6,5 г · кг -1 [9]. Кроме того, общая концентрация фенолических кислот составляет от 2 до 20 мг · кг -1 со средним содержанием 7,6 мг · кг -1. Среди них наибольшее содержание имеет кофеиновая кислота, за которой следуют феруловая кислота, ванильная кислота и p- гидроксибензовая кислота [8]. По сравнению со свежим чесноком, содержание полифенола в черном чесноке увеличивается в 7-11 раз, а общее содержание флавоноидов и феноловой кислоты также значительно выше [13-14].

3.5 органические кислоты

Чеснок содержит большое количество органических кислот, которые полезны для здоровья человека пищеварительной системы, способствуют всасыванию питательных веществ и повышают иммунитет. Наиболее распространенной является лимонная кислота, за которой следуют малиновая кислота, молочная кислота, формовая кислота и фумариновая кислота [14]. Чжан и др. [8] показали, что после переработки свежего чеснока для производства черного чеснока общее содержание кислоты значительно возросло (с 3,6 г · кг -1 до 30,96 г · кг -1); LIANG et al. [15] использовали атомно-магнитную спектроскопию резонанса для анализа различий в типах органических кислот в свежих чесноке и черном чесноке и обнаружили, что фумариновая кислота исчезла в черном чесноке, но новые органические кислоты (формовая кислота, уксусная кислота, сукциновая кислота и т.д.) были сформированы во время ферментации. Увеличение содержания органической кислоты при приготовлении черного чеснока придает ему сладкий и кислый вкус, а также способствует гидролизу белков и полисахаридов. Кроме того, повышение кислотности черного чеснока связано с реакцией мейарда, деградацией щелочных групп в свежем чесноке и производством короткоцепных карбоксиловых кислот.

3.6 меланоидины

Меланоидины представляют собой азотосодержащие полимеры коричневого цвета, которые обычно образуются на более поздних стадиях реакции майяра при переработке и консервации пищевых продуктов [16]. Меланоидины привлекли большое внимание из-за их различной физиологической деятельности (например, антиоксиданты, антибактерии, пребиотические и антигипертонические). Свежий чеснок не содержит меланоидины, но во время приготовления черного чеснока, содержание меланоидины значительно увеличивается, и коричневый цвет черного чеснока также увеличивается. Эти изменения связаны с реакцией майяра. Производство меланоидины дает черный чеснок большую физиологическую активность и темнее цвет.

3.7 гидроксиметилфурфурал

Гидроксиметилфурфураль может образовываться во время реакции майяра путем каталитической дегидратации между уменьшающимися сахарами (например, глюкозой или фруктозой) и аминокислотами или может образовываться непосредственно в результате разложения гексаса в кислотной среде [9]. Гидроксиметилфурфураль является не только ключевым промежуточным звеном в реакции майяра, но и влияет на биологическую активность и сенсорные характеристики черного чеснока. Кроме того, гидроксиметилфурфураль связан с брауннингом черного чеснока и поэтому может использоваться в качестве важного индикатора мониторинга для прогнозирования темпов развития черного чеснока. Например, чжан и др. [8] обрабатывали черный чеснок при температуре 60 °C, 70 °C, 80 °C. C.и 90 °C и наблюдали за изменением концентрации гидроксиметил-фурфурала. Результаты показали, что температура обработки была прямо пропорциональна содержанию гидроксимела фурфурала. Чеснок быстро сбракован, но это привело к уменьшению сенсорных атрибутов. Черный чеснок обрабатывается на 70 °C было лучшее качество продукта.

3.8 серносодержащие соединения

Серносодержащие соединения являются основными компонентами чеснока, в Том числе аллицин, дезоксиноджиримицин и грац-глутамин-с-аллил-цистеин, которые придают чесноку его уникальный колоритный вкус и биологическую активность (антибактериальный, снижение кровяного давления,

Снижение липидов, антиканцер и антиопухоли [17]. Черный чеснок имеет более низкое содержание дисульфида диаллила и трисульфида диаллила, что снижает остроту запах чеснока. Кроме того, черный чеснок имеет более высокое содержание 2- этилового тетрагидротиофена, что придает черному чесноку легкий аромат [18].

4. Выводы

Черный чеснок является новым типом здоровой пищи из чеснока, который обрабатывается в условиях высокой температуры, высокой влажности. Она проста в переработке, богата питательными веществами и имеет значительные преимущества для здоровья. Тем не менее, механизм изменений компонентов во время обработки черного чеснока, фундаментальные исследования на эффективных мономерных компонентов, и механизм действия активных ингредиентов в черном чесноке все еще неясны. В настоящее время стандарты производства черного чеснока не унифицированы, технология является незрелой, производственный цикл длинный, а масштаб небольшой, что серьезно ограничивает развитие черной чесночной промышленности. Поэтому технология обработки черного чеснока должна быть усовершенствована, цепочка производства черного чеснока должна быть расширена, а рыночный спрос и экономическая ценность должны быть увеличены.

Ссылка:

[1] Юлия - т, ван C  K. черный цвет - чеснок и Его биоактивные соединения на болезнях здоровья человека: обзор [J]. Молекулы,2021,26(16):5028.

[2] мартинез-касас л, лаге-юсти м, лопес-эрнандес дж. Изменения в ароматическом профиле, сахара и биоактивных соединений, когда фиолетовый чеснок превращается в черный чеснок [J]. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии,2017,65(49):10804-10811.

[3] ван юхонг, тан гаочи, чжэн цилян и др. Прогресс в исследованиях по переработке, составу и биологической активности черного чеснока [J]. Китайский сельскохозяйственный научный бюллетень, 2015, 31(35): 91-96.

[4]YANG P,SONG H,WANG L, и др. характеристика ключевых ароматических активных соединений в черном чесноке сенсорно-направленный анализ вкуса [J]. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии,2019,67(28):7926-7934.

[5] чжан лимин, ян мин, као менгуи и др. Процесс подготовки, питание и влияние на здоровье черного чеснока [J]. Anhui agriculture Science, 2017, 45(24): 83 — 85.

[6] ван и, чжан - J. L, JING, H. анализ состава черной чесноки, подготовленный с использованием различных видов чеснока и технологий обработки [J]. Журнал безопасности и качества пищевых продуктов,2016,7(8):3085-3091.

[7]A FZAAL - м, саид F, сыпь EE D R, et al.питательные, биологические и терапевтические свойства черного чеснока: критический обзор [J]. Международный журнал пищевых свойств,2021,24(1):1387-1402.

[8] чжан X,LI N,LU X, и др. влияние температуры на качество черного чеснока [J]. Журнал науки продовольствия и сельского хозяйства,2016,96(7):2366-2372. [9]QIU Z,ZHENG Z,ZHANG B, и др. образование, питательная ценность, и повышение характерных компонентов в черном чесноке: обзор для максимизации благости для человека [J]. Комплексные обзоры в области пищевой науки и продовольственной безопасности,2020,19(2):801-834.

[10] RI OS- RI OS K L,MONTILLA A,OLANO A, et al.Physicochemical changes and sensorial Недвижимость в болгарииduring black garlic development: A review[J]. Тенденции в пищевой науке и Технологии,2019,88:459-467.

[11] Лу сяомин. Исследование по производственному законодательству и функциональной роли олигосахаридов черного чеснока [D]. Тайвань и Франция#39; ан: шаньдунский сельскохозяйственный университет, 2017.

[12] чой I с, ча х с, ли с. физикохимический и Антиоксидант (антиоксидант) properties  Соединенные Штаты америки black  Чеснок [J]. Молекулы,2014,19(10):16811-16823.

[13] мартинез-касас л, лаге-юсти м, лопес-эрнандес дж. Изменения в ароматическом профиле, сахара и биоактивных соединений, когда фиолетовый чеснок превращается в черный чеснок [J]. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии,2017,65(49):10804-10811.

[14]KIM J S,KANG O J,GWEON O c.сравнение фенолических кислот и флавоноидов в черном чесноке на различных этапах термической обработки [J]. Журнал функциональных продуктов питания,2013,5(1):80-86.

[15]LIANG T,WEI F,LU Y,et al.Comprehensive NMR analysis of compositional changes of black garlic during thermal processing[J]. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии,2015,63(2):683-691.

[16]BORRELLI R C,VISCONTI A,MENNELLA C, и др. химические характеристики и антиоксидантные свойства кофе меланоидины [J]. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии,2002,50(22):6527-6533.

[17] Ye Miao, Liu Chunfeng, Li Ziyu, et al. Прогресс в исследованиях по питательным функциям и технологии обработки черного чеснока [J]. Пищевая и ферментационная промышленность, 2022, 48(1): 292-300.

[18]KIM N Y,PARK M H,JANG E Y,et al.Volatile distribution in garlic (Allium sativum L.) by solid phase microэкстракция (SPME) с различными условиями обработки [J]. Food Science and Biotechnology,2011,20:775-782.