Каковы методы извлечения черного чесночного экстракта порошка?

Чеснок теплый на природе и острый на вкус. Это подземная лампочка семейства Лили Allium SPP., возникшая в центральной азии и средиземноморском регионе. В настоящее время используется в качестве приправа в people#39;s ежедневное питание. В компендиуме Materia Medica упоминается, что чеснок может способствовать гладкому потоку пяти внутренних органов, держать каналы по всему телу беспрепятственно, рассеять холод и сырость, исключить зло, рассеять отеки и абсцессы, а также переварить накопленные мясо и пищу. Черный чеснок — это глубоко переработанная пища из чеснока. Это сделано путем обработки чеснока при температуре 60-90 градусов и влажности 70-90%, чтобы вызвать браунинг [1].

Fermented black garlic retains the original garlic flavor, with the pungent taste removed. Black garlic is sweet and sour, soft and chewy, and loved by most consumers. Black garlic has enhanced antioxidant properties, strengthens the immune system, prevents high blood pressure and cardiovascular disease, and has a good bactericidal, anti-inflammatory, anti-aging, anti-cancer and anti-tumor effect[2]. Black garlic polyphenols have the effect of scavenging free radicals, anti-oxidation and anti-aging. Tests have shown that the polyphenol content in black garlic is several times higher than that in garlic, and that the increase in polyphenol content is directly proportional to the anti-oxidation capacity[3]. Black garlic contains many polyphenol compounds, of which flavonoids, phenolic acids and tannins are the most important. Many advanced, efficient and safe methods for extracting black garlic polyphenols have been developed and applied. В настоящее времяexisting experimental extraction methods include acidified ethanol solution extraction of black garlic polyphenols, microwave-assisted extraction, response surface method optimization of complex enzyme extraction of black garlic polyphenols, and supercritical fluid extraction [3-5].

At present, the awareness of black garlic in China is not very high, and there is a need to raise people's осознание черного чеснока, так что больше людей могут извлечь выгоду. В последние годы были применены многие методы экстракции растительных полифенолов, но большинство из них все еще находятся на стадии испытаний, и экстракция черных полифенолов чеснока не является исключением. Необходимо, чтобы соответствующий персонал продолжал экспериментировать в целях дальнейшей разработки новых методов извлечения и разделения и повышения коэффициента извлечения.

1 эффективность и эффекты черного чеснока

1.1 антиоксиданты и антистареющие эффекты

Studies have found that fresh garlic that has been processed to form black garlic has an antioxidant capacity that is about 13 times higher than that of fresh garlic[6]. This is especially the case with black garlic polyphenol biscuits, where the antioxidant capacity is even more prominent. This is because the fermentation process of black garlic produces antioxidant substances such as polyphenols, which have a very significant effect on improving the antioxidant properties[7].

Polyphenols can protect cell components from oxidative damage caused by excessive production of free radicals[8], remove free radicals in the body, rejuvenate human cells, and prevent ultraviolet rays from destroying the synthesis of collagen, thereby delaying the aging of cells and appearance [9]. The principle of the 1,1-diphenyl-2-trinitrobenzene hydrazone (DPPH) method is to directly measure the free radicals produced by lipid oxidation [10-11]. Cao Weiwei et al. [12] found using the DPPH radical test that both the total phenol content and the DPPH radical scavenging capacity of the optimal formula of black garlic polyphenol biscuits were significantly better than those of the blank sample. The optimal addition of black garlic total phenol was (0.73 ± 0.02) mg/g, and the optimal DPPH scavenging capacity was (297.14 ± 1.79) ug/g.

1.2 противораковый эффект

Black garlic has a certain anti-cancer effect because it contains S-allylcysteine (SAC) and S-allylmercapto-cysteine, which can block the synthesis pathway of nitrosamines and thus inhibit the growth of cancer cells. In addition, black garlic also contains trace elements that can inhibit the growth of cancer cells, such as germanium, which can inhibit the growth of carcinogens such as nitrosamines[13].

1.3 защита печени

Печень является важным органом для обмена веществ. Однако современные люди часто не спят допоздна, что приводит к сверхурочной работе печени, что вредно для печени. Поскольку черный чеснок имеет сильные антиоксидантные свойства, он может подавлять повреждения, вызванные липидным пероксидазом мембранной структуры клеток печени, в конечном счете, защищая печень. Исследования показали, что аллицин в черном чесноке содержит различные компоненты, такие как аллиллицистейн, s-аллилцистейн, s-метилтиоцистейн и т.д., которые могут иметь гепатотоксическую активность. Черный чеснок содержит метионин, который помогает разрушать жир, и оказывает профилактическое воздействие на заболевания печени, такие как острый и хронический гепатит. Кроме того, разветвленную цепь аминокислот в черном чесноке, таких как спаржа и аланин, также оказывают значительное влияние на отказ печени и другие заболевания [14].

1.4 регулирует кровяное давление, липиды и сахар в крови

Многие пожилые люди страдают гипертонией, гипергликемией и гиперлипидемией, что может привести к ряду заболеваний. Черный чеснок оказывает определенное влияние на снижение артериального давления, липидов крови и сахара в крови. Сочетание активного кислорода и вредного холестерина в крови может быть подавлено аллицином в черном чесноке, тем самым снижая уровень холестерина и триглицеридов в сыворотке крови [9]. Черный чеснок богат s-аллилциштейном и s-метилтиоциштейном, которые оказывают определенное влияние на синтез гликогена в печени и защищают островки лангерханса от повреждений, тем самым снижая уровень сахара в крови [15].

2 процесс экстракции черных полифенолов чеснока

В настоящее время существуют различные методы экстракции полифенолов черного чеснока, включая экстракцию растворителей, экстракцию с помощью микроволновых волн, экстракцию с помощью ультразвука и т.д. [3]. Методы очистки в основном включают обычную хроматографию колонн, полуподготовительную хроматографию HPLC и высокоскоростную противотоковую хроматографию и т.д. [16]. Различные методы экстракции имеют различные преимущества и недостатки, а урожайность и чистота экстрактов черного чеснока полифенола также различаются.

2.1 метод экстракции растворителей

The solvent extraction method is a commonly used extraction technique. The principle of this technique is to take advantage of the fact that polyphenols are easily soluble in water, ethanol, methanol, ether, and ethyl acetate, but insoluble in chloroform, and to extract polyphenols from the mixture. The method is to put black garlic in the solvent. Due to the action of black garlic, such as diffusion and osmosis, the organic solvent can enter the cells. Commonly used extraction agents are methanol and ethanol. Ethyl acetate is commonly used for separating and purifying the extractant, and AB-8 type macroporous resin is commonly used as the adsorbent [17]. The operation is characterized by continuity, speed, and a relatively short production cycle; it causes less damage to heat-sensitive substances; and the solvent has a large concentration multiple and high purity when used in multi-stage extraction. Due to the large amount of organic solvent used and the use of toxic chloroform, there is a risk of chloroform residue, which places high demands on equipment and safety and requires various fire and explosion prevention measures.

2.2 ультразвуковая экстракция

Наиболее распространенным методом является использование ультразвука, чтобы помочь в извлечении полифенолов из черного чеснока. Этот метод увеличивает скорость молекулярного движения вещества и усиливает его проникающую силу. Кавитация, механические и тепловые эффекты других ультразвуковых волн используются для извлечения проб#39;s ингредиенты. Ультразвуковая экстракционная технология обладает характеристиками высокой эффективности, быстрой скорости, низкой температуры и широкой адаптируемости. После экстракции, есть меньше примесей, и эффективные ингредиенты могут быть легко отделены и очищены. Кроме того, эта технология относительно проста в эксплуатации, что способствует техническому обслуживанию и техническому обслуживанию оборудования. Напротив, ультразвуковые и световолновые генераторы относительно дороги, а затраты на промышленное производство также относительно высоки [17]. Кроме того, уровень экстракции полифенола черного чеснока варьируется в зависимости от объемной доли этанола, соотношения жидкости к материалу, времени экстракции и ультразвуковой частоты. Среди этих факторов объемная доля этанола играет относительно незначительную роль, соотношение жидкости к материалу не является значительным, а ультразвуковая частота является наиболее важным фактором [4].

2.3 сверхкритическая технология экстракции

Технология сверхкритической экстракции влияет на растворимость сверхкритических жидкостей путем регулирования давления и температуры и использования взаимосвязи между растворимостью и плотностью сверхкритических жидкостей. В сверхкритическом состоянии компоненты с различными поляризациями и размерами относительной молекулярной массы извлекаются избирательно одним выстрелом с использованием сверхкритических жидкостей для контакта с отделяемыми веществами [18]. Сверхкритическая технология добычи характеризуется высокой эффективностью добычи, высокой урожайностью, низким уровнем загрязнения, простым технологическим потоком, легкой эксплуатацией, коротким производственным циклом и сокращением потребностей в рабочей силы.

Это идеальная технология для извлечения натуральных лекарственных средств и имеет широкий спектр применений. Эта технология имеет определенные недостатки в практическом применении, самым большим из которых являются высокие требования к оборудованию. Есть и другие менее очевидные проблемы в конкретном операционном процессе, которые повышают эксплуатационную устойчивость, увеличивают стоимость эксперимента, увеличивают требования к оператору [19-20]. В области продовольствия основным растворителем, используемым для пищевой промышленности, является двуокись углерода. Благодаря свойствам, присущим диоксиду углерода, он достигает сверхкритического состояния при относительно низких температурах и давлениях. Углекислый газ также имеет преимущества быть безопасным, экологически чистым и недорогим. Сверхкритический углекислый газ также очень безопасен в обращении. Количество углекислого газа в пище после переработки очень мало и может быть легко удалено, что сокращает отходы и защищает окружающую среду [21].

3 научно-исследовательский прогресс в области продовольствия

В современном пищевом развитии черный чеснок постепенно вошел в поле зрения обычных людей как функциональная пища, и он может сочетаться с различными продуктами, чтобы создать различные способы поесть. Среди них, вкусные конфеты, черные соусы чеснока, черная лапша чеснока, черный ферментированное вино чеснока, черный бисквит полифенола чеснока и т.д., все относительно распространенные применения черного чеснока в качестве функциональной пищи. В производстве вкусных конфеток, добавление черных полифенолов чеснока может эффективно собирать свободные радикалы, замедлить старение, и повысить многие питательные вещества. При производстве вина сульфиды чеснока имеют острый вкус, в основном аллицин, который сильно раздражает слизистую оболочку пищеварительного тракта, вызывая диарею, созодиляцию и повышение артериального давления. Черное чесночное вино мягче обычного чесночного вина и не раздражает кишечник.

After fermentation, black garlic has more active ingredients. Zhu Bingqiao et al. [22] used a mouse test to show that the level of malondialdehyde in the blood and liver can be reduced by feeding black garlic products, and the activity of antioxidant enzymes can be enhanced. It has been found that ingesting foods containing black garlic powder has a significant inhibitory effect on the synthesis of cholesterol in the body, thereby affecting its metabolism. Therefore, black garlic has a significant preventive effect on cerebrovascular disease [23]. The growth-inhibiting effect of black garlic on cancer cells is related to the germanium it contains, which prevents the production and accumulation of nitrosamines. In addition, the allicin in black garlic promotes the death of tumour cells by increasing their permeability, causing damage to the cell membrane and nucleus and spilling the contents of the cell[24]. By feeding mice with damaged livers and kidneys, it was found that black garlic has the effect of losing weight, lowering blood lipids, and protecting the liver and kidneys [25]. In addition, the amino acids, vitamin C, and trace element zinc in black garlic can all improve the body's иммунная функция [15]. По сравнению с чесноком, черный чеснок имеет гораздо лучший эффект в производстве вина.

По сравнению со свежим чесноком, черный чеснок имеет более высокую питательную ценность и значительно расширенные функциональные эффекты. Тем не менее, черный чеснок еще не хорошо известен общественности, и существует отсутствие рынка для него. Кроме того, черный чеснок имеет длительный производственный цикл, низкая урожайность, высокие цены, и трудности в контроле качества продукции, что привело к низким продажам. Большая часть черного чеснока на рынке готова к употреблению в пищу, и большая часть черного чеснока, связанного с переработанной продукции являются первичными продуктами. Глубоко переработанные продукты относительно просты и не могут удовлетворить потребности людей#39;s потребности. Поэтому развитие продукции глубокой переработки черных металлов стало одним из главных приоритетов. Черная чесночная пища имеет хорошие перспективы развития. Судя по текущей рыночной ситуации, черный чеснок реже, чем другие сорта чеснока, такие как ла ба чеснок, сахар чеснок, и чесночная паста, которая является одной из причин, почему он не стал популярным. Во-вторых, виды продукции черный чеснок в основном в небольших упаковках, а упакованные или консервированные продукты занимают большую долю рынка. В качестве новой ресурсной пищи, черный чеснок еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем его богатое питательная ценность и преимущества для здоровья единогласно признаются народом страны. На основе хорошего понимания рыночной ситуации, сочетание политики с научными маркетинговых стратегий является важным способом для черного чеснока продуктов, чтобы быстро захватить рынок, и стоит поощрять и практиковать.

Through biological fermentation technology, researchers have produced garlic into a health food that is convenient to carry with you and has significant value for human health. Zhou Guangyong et al. [26] conducted a large number of studies on the changes in various components of fresh garlic and black garlic. The results showed that the main components in black garlic, such as sugars, total acids and free radical scavenging capacity, were enhanced, while the moisture content of garlic was reduced and the volatile substances (such as organic sulfides) were relatively reduced. In addition, the study also found that the ethanol extract contained in black garlic has a certain anti-aging effect. Other studies have also shown that black garlic is rich in a variety of amino acids, organic sulfides, vitamins and other substances [27]. Zhang Xin et al. [28] compared the effects of extracts from black garlic and fresh garlic on cellular immune function and found that, relative to fresh garlic extract, black garlic extract had a more pronounced effect on inducing Th1/Th17-type cellular immune responses and stronger killing activity of NK cells. Black garlic extract has been shown to play a key role in antibacterial and antitumor effects, and to promote the body's способность производить сильную иммунную реакцию типа th1.

Согласно неполным статистическим данным, в настоящее время существует относительно небольшое количество продуктов питания, изготовленных из черного чеснока. Среди них, черный чесночный полифенол печенье являются одним из видов продукции, которые уже появились на рынке. Эти печенья продаются на основе их способности обеспечить первоначальный питательный состав черного чеснока, а также обеспечить антиоксиданты, антистарение, и свободных радикальных падальных свойств. В настоящее время были проведены некоторые исследования по черной чесночной смеси напитков. Например, Guo Jinting et al. [29] изучали напиток под названием черный женьшень и черный чеснок с добавками, такими как лимонная кислота, олигофруктоза и белый сахар. Готовый продукт имеет заметный аромат черного женьшеня и черного чеснока, умеренно сладкий и кислый вкус, и хорошая стабильность продукта. Дун ян и др. [30] сварили черный чесночный уксус. Юань лей и др. [31] разработали черный ароматизированное чеснок пиво, и оптимальные условия процесса были ферментация с дрожжами M4, и добавив 5% черный чеснок в течение основного периода ферментации, в то время пиво было лучшим вкусом.

4. Выводы

In recent years, research on the extraction technology of plant polyphenols has increased year by year. The polyphenols currently found in China are mainly plant polyphenols, which are widely available in a wide variety of sources. Their scope of application is mainly focused on medicine, food additives, daily cosmetics, agriculture, etc. Black garlic polyphenols are natural compounds with biological activity, and it is of great significance to optimize the process of extracting polyphenols from black garlic. Black garlic polyphenols have important physiological functions, such as anti-oxidation, scavenging free radicals, relieving constipation, etc., which have a positive effect on human health and have attracted widespread attention. Modern technology adds polyphenol extracts to foods to make a variety of healthy foods that are popular with the public. It can be seen that functional foods made with black garlic polyphenols as an auxiliary ingredient have even broader development prospects. Currently, the extraction of black garlic polyphenols is looking for high-tech methods to improve the extraction rate of black garlic polyphenols, conduct in-depth research on its biological activity, expand the market for black garlic deep-processing products, and in the future, black garlic polyphenols will also play a role in more fields.

Справочные материалы:

[1] юй чжун мин, ван лисинь, ван нанни и др. Исследование по оптимизации процесса извлечения полифенолов из черного чеснока путем экстракции композитного фермента с использованием метода поверхностной реакции [J]. Китайская материя медика, 2018, 41(12): 2883 — 2885.

[2] лэй фенгчао, хао го, чжу ли и др. Прогресс в исследованиях по питательной ценности и пользы для здоровья черного чеснока [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2012, 33(13): 429-432.

[3] ван чжао, ли чанбин, ли фенцзяо и др. Исследование по экстракции полифенолов черного чеснока и антиоксидантных свойств кислотным методом [J]. Китайские пищевые добавки, 2021, 32(10): 15-22.

[4] хуан цзядзя, ян чжао, ли яньцзе и др. Ультразвуковая экстракция черных полифенолов чеснока и антиоксидантных свойств in vitro [J]. Пищевая наука и техника, 2018, 43(4): 212 — 217.

[5] у тин, лю сиши, чэнь чжунвэй и др. Оптимизация микроволнового-ультразвукового синергетического экстракционного процесса и антиоксидантных исследований черных полифенолов чеснока [J]. Специализированные исследования, 2022, 44(4): 81-89.

[6] антон, ли синшэн, ма чао и др. Прогресс в исследовании состава и функции черного чеснока [J]. Китайские фрукты и овощи, 2014 (10): 51-54.

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

[8] M S Blanco Canalis, M V Baroni, A E Leon и др. Влияние интродукции персикового пюре на качество печенья и имитированное пищеварение полифенолов и антиоксидантных свойств [J]. Пищевая химия, 2020(33): 127 464.

[9] лю юфэн, сунь юфэн, чжи янру и др. Исследование медицинских и пищевых функций черного чеснока [J]. Китай приправы, 2015, 40(9): 125-129.

[10] анджей л., давидович, дорота в и др. О практических проблемах оценки антиоксидантной активности соединений методом ДППГ (проблемы оценки антиоксидантной активности) [J]. Пищевая химия, 2012 (3): 1037-1043.

[11] Jae M L, Hyun C, pahnshick C, et al. Разработка метода прогнозирования окислительной устойчивости пищевых масел с использованием 2,2- дифенила -1- пикрилгидразила (ДППГ) [J]. Пищевая химия, 2007(2): 662-669.

[12] Cao Weiwei, Li Linlin, Chen Junliang и др. Разработка и оценка качества черного чесночного полифенола печенье [J]. Крупы, масла и жиры, 2023, 36(4): 108 — 111.

[13] чжан Лили. Исследование производственного процесса и антиоксидантной активности черного чесночного соуса [D]. Тяньцзинь: тяньцзинский научно-технический университет, 2016.

[14] ли синь. Исследования и разработки соединения черный чеснок слабительный функциональный напиток [D]. Тяньцзинь: тяньцзинский научно-технический университет, 2019 год.

[15] сюн синцзянь, Лу цзяньсин, ли Дан и др. Технология обработки черного чеснока и ее применение [J]. Переработка сельскохозяйственной продукции, 2014 (11): 74 — 77.

[16] чэнь лян, ли йиминг, чэнь кайсян и др. Прогресс в исследованиях по извлечению и разделению растительных полифенолов [J]. Традиционная китайская медицина, 2013, 44 (11): 1501-1507.

[17] Лу синь, чжан лин, Лу руйшу и др. Обзор методов экстракции и обнаружения флавоноидов в листьях хурмы [J]. Журнал цзиюань профессионально-технического колледжа, 2016, 15(2): 7-11.

[18] ши лиян, ши цзинмин, чжан сяньхай и др. Технология экстракции сверхкритических жидкостей [J]. Медицина и здоровье, 2010 (9): 16-19.

[19] чжао ру. Анализ применения технологии экстракции сверхкритических жидкостей при экстракции натуральных лекарственных средств [J]. Менеджмент химической промышленности, 2019 (36): 17-18.

[20] лю чанцин, шэн цхухуанг, песня Lifei, и др. Сверхкритическая экстракция и переработка кленового семенного масла [J]. Пищевая промышленность, 2022, 43(9): 13-16.

[21] Mara EM Bragal, Marisa C Gaspar, Herminio Cde Sousa. Технология сверхкритической жидкости для переработки агропищевых материалов [J]. Современное мнение в области пищевой науки, 2023, 50(4): 100 983.

[22] чжу б к, у х г, лю у и др. Исследование антиоксидантной активности черного чеснока [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2008 год (10): 58 — 60.

[23] Ao X, Yoo J S, Zhou T X и др. Влияние ферментированных добавок чесночного порошка на показатели роста, профили крови и качество мяса молочной железы в бройлерах [J]. Наука о живом фонде, 2011(1): 85-89.

[24] дуан Лили, дин джи, джи деронг и др. Прогресс в исследовании питательной ценности и методов обработки черного чеснока [J]. Новое сельское хозяйство, 2016(9): 25-26.

[25] Jung Y M, Lee S H, Lee D S и др. Ферментированный чеснок pro- Тетс диабетик, ожирение мышей, когда скармливают с высоким содержанием жиров анти - Окислительные эффекты [J]. Исследования в области питания, 2011, 31(5): 387 — 396.

[26] чжоу гуаньонг, мяо яньшу, чэнь цзею и др. Изменения в основных компонентах и мощности свободного радикального уборки черного чеснока во время хранения [J]. Китайский журнал пищевой науки, 2010, 10(6): 64-71.

[27] Saravanan G, Prakash J. эффект чеснока (Allium sativum L.) на липидпероксирование при экспериментальном инфаркте миокарда у крыс [J]. Журнал этнофармакологии, 2004(1): 155-158.

[28] чжан синь, чэнь людан, хоу ин и др. Сравнение влияния черного чеснока и свежих экстрактов чеснока на клеточную иммунную функцию мышей [J]. China Medical Herald, 2012 (14): 31-34.

[29] го цзиньпин, го сян, чжао менгди и др. Разработка противоусталостных напитков, содержащих черный женьшень и черный чеснок [J]. Журнал жилинского медицинского университета, 2018, 39(2): 91 — 94.

[30] Dong Y, Yang QL, Zhang zhи др. Разработка здорового напитка, содержащего черный чесночный уксус [J]. Китай пивоварения, 2013, 32(4): 161-163.

[31] юань лей, фэн лей. Исследование о процессе пивоварения черного пива со вкусом чеснока [J]. Современная солевая химическая промышленность, 2019, 46(4): 62 — 64.