Что такое черный процесс ферментации чеснока?

Чеснок — луковица Allium Sativum L., одного из видов семейства луковиц Alliaceae. Китай имеет долгую историю выращивания чеснока, с большой обрабатываемой площади и высокой урожайностью. Чеснок стал функциональным пищевым ресурсом с китайскими характеристиками. Чеснок привлек широкое внимание потребителей из-за его богатого содержания питания, низкой цены, отличные выгоды для здоровья и огромный спрос на рынке. В настоящее время внутреннее потребление в основном сырого чеснока и продуктов первичной переработки, но технология первичной переработки затрудняет увеличение добавленной стоимости чеснока, что также влияет на развитие отечественной чесночной промышленности. В частности, запах чеснока (раздражающий запах и острота вкуса), присущий самому свежему чесноку, а также чрезмерное потребление могут привести к определенной степени повреждения клеток слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта человека, что делает его узким местом в развитии чесночной промышленности [2-3].

Однако в зарубежных странах высококачественная и дорогостоящая чесночная продукция быстро развивается и хорошо воспринимается потребителями. Например, японские исследователи разработали серию изделий из черного чеснока.Black garlic, also known as fermented black garlic, is made by fermenting fresh garlic. It not only retains the original composition and function of garlic, but is also soft and pliable. After eating it, it is soft and sweet, without the pungent taste and irritating odor of garlic.

С точки зрения антиоксидантных свойств и физиологической активности, по сравнению со свежим чесноком, содержание полифенолов более чем в 5 раз выше [4], а активность супероксида дисмутазы (сод) более чем в 10 раз выше [5]. Отечественные технологии переработки черного чеснока были в основном внедрены в японии и южной корее, поэтому патентного права на их использование не существует. В то же время из-за различий в национальных разновидностях чеснока и методах его обработки экономические выгоды черной чесночной промышленности невелики. В этом документе подробно описывается технология обработки черного чеснока и ее применение с целью открытия новых областей для разработки и использования внутренних ресурсов чеснока.

1 черная технология обработки чеснока

The fermentation process of black garlic is not a process of microbial fermentation, but rather a physical and chemical reaction of substances that occurs when the tissue is damaged under high temperature and high humidity conditions. The main black reaction of black garlic is the Maillard reaction, and the source of blackness is mainly the final product of the Maillard reaction, protein melanin. The later stage of fermentation is accompanied by some enzymatic browning [6]. Currently, black garlic processing is usually divided into two categories: solid-state fermentation and liquid fermentation.

1.1 процесс ферментации твердого тела

Твердотельная ферментация черного чеснока относится к методу ферментации, в котором чеснок сам действует как твердый субстрат без воды или, по существу, без бесплатной воды [7]. В настоящее время отечественное производство черного чеснока в основном использует процесс ферментации твердого состояния.

Основной технологический поток твердого ферментации:

Выбор чеснока сырья → inspection → cold storage → → → grading and selection → tray loading → high temperature and high влажность ферментация → black Garlic → product quality inspection → finished product [8].

Среди них наиболее важными являются предварительная обработка сырья и высокая температура и высокая влажность ферментации.

В настоящее время существуют различные методы предварительной обработки чеснока вОтечественное производство черного чеснока- да. Qiao Xuguang et al. [9] использовали такие методы предварительной обработки чеснока, как замораживание при низких температурах, ультразвуковое лечение и ингибирование дыхания. Эта предварительная обработка эффективно способствовала снижению содержания сахара, аминоазота, HMF и общего фенола в черном чесноке, в то же время значительно сократив время обработки, потребление энергии и стоимость черного чеснока. Кроме того, не было никакой разницы во вкусе, цвете, вкусе, никакой разницы, несколько улучшенные функциональные компоненты. Лю венхонг и др. [10] микроволновая обработка чеснока, ускорила лизы чесночных клеток и их собственную ферментацию, тем самым повысив эффективность производства черного чеснока. Сон гуоджун [11] в целях максимального сохранения и повышения физиологической активности чеснока, чеснок был пропитан разнообразной смешанной бактериальной жидкостью, также добился хороших результатов.

В процессе твердого ферментации наиболее важным шагом является ферментация при высоких температурах и высокой влажности. Условия ферментации высокой температуры и высокой влажности являются предпосылкой для Maillard реакции происходят в самом чесноке, и они также являются основными факторами, влияющими на содержание эффективных ингредиентов в черном чесноке. Ян ся [12] предложил метод ферментации с постоянной температурой и влажностью, подчеркнув, что после очистки чеснок помещается в коробку в мастерской ферментации, нагревается до 50-80 °C, увлажняется до 50%-80%, и ферментируется в течение одного месяца, чтобы сделать черный чеснок.

Although this fermentation method is easy to operate and control, it consumes a lot of energy and is not very efficient. In addition, Anton et al. [13] conducted experiments on the effects of constant temperature and variable temperature on the content of active ingredients during the maturation of black garlic. The experiments showed that variable temperature fermentation is beneficial to the accumulation of active ingredients in black garlic, and can better improve the sensory quality of black garlic products, shorten processing time, and save energy. Domestic black garlic production mostly uses variable temperature fermentation. During the use of variable temperature fermentation, the water content, size of the garlic cloves and pH value of the garlic in each batch are different, so it is necessary to have experienced technicians to control how the temperature and time at each stage of the actual fermentation process are determined.

1.2 процесс жидкой ферментации

По сравнению с твердотельной ферментацией жидкая ферментация в основном использует чесночную пасту или чесночные гранулы, которые были разбиты в определенной степени в качестве сырья, смешанного с определенной долей воды в качестве ферментационного субстрата для самоферментации. Технологический поток жидкой ферментации является следующим:

Выберите свежий чеснок → peel чеснок клещи → wash with clean water → crush чеснок клещи → → -seal in bags → ferment in a fermentation box → remove bags, dry → package finished product [14].

Большая часть существующих производственных процессов для черного чеснока фермента цельных чесночных клещей, и есть несколько сообщений о жидком процессе ферментации.

В процессе жидкого ферментации черного чеснока, высокотемпературные пищевые мешки в основном используются в качестве герметичных контейнеров для чесночной пасты или гранул чеснока. Герметичные высокотемпературные пищевые мешки предотвращают высвобождение вредных запахов, таких как сульфиды, в процессе ферментации черного чеснока, что значительно улучшает рабочую среду. Кроме того, процесс жидкого ферментации сокращает время ферментации и увеличивает содержание активных веществ в черном чесноке путем добавления воды, герметизации и ферментации при переменной температуре.

Он также прост в эксплуатации, занимает мало места и удобен для непрерывного промышленного производства. Соотношение жидкости к материалу и процесс дробления чеснока клея также являются важными факторами, влияющими на жидкую ферментацию черного чеснока. Размеры чесночных клещей и соотношение жидкости к материалу напрямую влияют на накопление эффективных веществ в черном чесноке. Luo Cangxue et al. [15] изучили размер частиц измельченного чеснока и соотношение жидкости к чесноку и обнаружили, что, когда размер частиц измельченного чеснока составлял 4 мм, а соотношение жидкости к чесноку было 1:2, общее содержание фенола в черном чесноке увеличилось в 5 раз, активность сода возросла в 15 раз, а растворимые сахара сократились примерно на 30%.

Сушка является уникальным шагом в процессе жидкого ферментации черного чеснока. После того как чеснок прошел процесс жидкого ферментации, черный чеснок в ферментирующем сосуде смешивается с большим количеством воды и фильтрата, и процесс обезвоживания, как правило, может осуществляться с использованием технологии прямой сушки горячим воздухом или тепловым насосом.

2 Applications of black garlic

С развитием науки и техники, черный чеснок развился из одной пищевой промышленности в различные отрасли, такие как косметика, продукты здравоохранения и медицины из-за его чрезвычайно высокой питательной и лекарственной ценности. Основные продукты черный чеснок, черные чесночные капсулы, черный чеснок соус, черный чеснок рис, черный чеснок пюре, черный чеснок таблетки и т.д. Применение черного чеснока в основном отражается в его питательной ценности и лекарственной ценности.

2.1 питательная ценность для потребления

Studies have shown that garlic is very nutritious. Every 100 g of fresh garlic contains 63.8 g of water, 7.2 g of sugar, 5.2 g of protein, 10.2 g of fat, 10 mg of calcium, 12.5 mg of phosphorus, 1.3 mg of iron, VC 7 mg, VB1 0.29 mg, VB2 0.06 mg, niacin 0.8 mg, as well as magnesium and other trace elements, which are all essential nutrients for the human body. And ripe black garlic contains 53.6 g of water, 1100 J of calories, 41.4 g of sugar, 10.4 g of protein, 5.1 g of fat, 13 mg of calcium, 2.1 mg of iron, 36 mg of sodium, 52 mg of magnesium, 930 mg of potassium, 1.4 mg of zinc, VB6 10.726 mg, VB2 0.126 mg, niacin 10.048 mg, etc.[16-18]. It can be seen that black garlic has a significantly lower water content and fat content than garlic, while the protein, sugar, vitamins, etc. are more than twice that of garlic, and the trace elements have also been significantly improved, which is of great significance for maintaining human body life activities. Black garlic is not only rich in essential nutrients that are even beneficial to the body, and has extremely high nutritional value, but also has a sweet and sour taste, leaving no garlic aftertaste and not causing internal heat. In addition, during the production process of black garlic, the garlic converts a large amount of its own protein into the 18 amino acids needed by the human body, which are then quickly absorbed and utilized by the body.

Питательная ценность черного чеснока широко используется. Черные чесночные головы и черные чесночные ломтики, которые можно съесть непосредственно стали доминирующими продуктами на рынке. Черный чесночный концентрат также используется в безалкогольных напитках, алкогольных напитках и приборах (таких, как соусы, перевязочные салаты, соусы Чили, маринады, приправы горячего горшка и т.д.), пищевых добавках (таких, как таблетки, твердые капсулы, мягкие капсулы, пероральная жидкость и другие формы дозы); Черный чеснок также используется в производстве черный чеснок сохранившихся фруктов, черный чеснок риса, черный чеснок сушеный порошок и другие продукты питания, значительно обогащая черный чеснок рынок и содействие развитию чеснок промышленности.

2.2 медицинские и медицинские услуги

Черный чеснок богат питательными веществами, которые могут улучшить функции человеческого организма, и имеет различные медицинские функции, такие как устранение усталости, улучшение физической силы, ослабление запоры, защита печени, улучшение активности простаты, и содействие сна [19]. Кроме того, современные медицинские исследования показали, что черный чеснок также имеет преимущества для здоровья повышения иммунной системы, борьбы с гриппом, антиокисления, антистарения, профилактики и лечения рака, содействия восстановлению диабетиков, снижения артериального давления, снижения липидов крови, предотвращения тромбов крови, и снижения уровня холестерина.

(1) я Укрепляет иммунную функцию. Исследования показали, чтоЖирорастворимое летучее масло в черном чеснокеМожет значительно улучшить фагоцитическую функцию макрофагов и укрепить иммунную систему [21]; Аллицин имеет функцию активации клеточных мембран, состоящих из гликолипидов, которые могут повысить их проницаемость, усилить клеточный метаболизм, улучшить жизнеспособность, и тела '. Впоследствии укрепляется иммунная система. Кроме того, каждые 100 г черного чеснока богаты 170 мг лизина, 223 мг сыворотки и 7 мг в.с#39. Иммунная система. Он также содержит 1,4 мг цинка, который участвует в синтезе гормонов, а также может улучшить тело и#39;s иммунитет.

(2) антигриппозная функция: чеснок содержит аллицин и аллиин, которые производят аллицин, когда они вступают в контакт друг с другом. Он обладает широким спектром антибактериального и бактерицидного действия, а также убивает десятки распространенных вирусов и многие патогенные микроорганизмы. Кроме того, летучие вещества и фильтраты (содержащие сульфидные соединения) черного чеснока оказывают значительное ингибиторное и смертельное воздействие на различные патогенные бактерии в пробирках. В настоящее время это одно из сильнейших обнаруженных антибактериальных и фунгицидных природных растений [22].

(3) функции противоокисления и противостарения. Современные научные исследования полагают, что причиной старения человека и связанных с ажигом заболеваний является дисбаланс между производством высокоактивных свободных радикалов в организме человека и действием эндогенных антиоксидантных ферментов для удаления свободных радикалов, что приводит к чрезмерно высокой концентрации свободных радикалов в организме. Избыточные свободные радикалы могут вызывать окислительные повреждения липидов мембранной мембраны, нуклеиновых кислот и белков, приводя к разрушению соответствующих клеточных структур и функций, тем самым приводя к возникновению и развитию связанных с ними заболеваний. Содержание полифенолов в черном чесноке более чем в пять раз больше, чем чеснока, и его дерн активность более чем в десять раз выше, чем чеснока. Эксперименты показали, что соответствующее количество черного чеснока может уменьшить содержание малодиальдегида и повысить активность антиоксидантных ферментов у мышей, особенно при воздействии на глутатион пероксидазу, более очевидно, проявляя сильные антиоксидантные и антистареющие эффекты [23].

(4) Cancer prevention and treatment. Domestic and foreign scholars have conducted a series of chemical, clinical and pharmacological studies on garlic, which have proved that garlic has a significant inhibitory effect on various tumors such as colon cancer, liver cancer, stomach cancer, breast cancer and esophageal cancer [24]. However, the chemical substances in garlic are not stable, and a good clinical effect cannot be achieved. Xiao Xiaolan et al. [25] proved through experiments that black garlic can induce apoptosis of gastric cancer cells by activating Caspase. Wang Xuping et al. [26] proved that allicin in black garlic can effectively inhibit the growth of colon cancer HT29 cells, which leads to apoptosis of cancer cells. Tsubura et al. [27] found in experiments that the sulfides in allicin can effectively inhibit breast cancer, and that selenium and organic sulfur nucleoside analogues can protect against breast cancer.

(5) способствовать восстановлению физической формы у больных диабетом. Черный чеснок может повлиять на синтез гликогена в печени, снизить уровень глюкозы в крови и увеличить уровень инсулина плазмы. Аллицин может снизить уровень глюкозы в крови у нормальных людей. Черный чеснок также содержит s-метилцистейн сульфоксид и s-аллилцистейн сульфоксид. Эти сульфиды могут подавлять фермент G-6-P надф, предотвращать разрушение островков и оказывать гипогликемическое воздействие; Аллил дисульфид в черном чесноке также обладает этим эффектом [28]; Алкалоиды, содержащиеся в черном чесноке также имеют ингредиенты, которые снижают уровень сахара в крови, увеличивают инсулиновую функцию, и, что более важно, не оказывают влияния на нормальный уровень сахара в крови.

(6) более низкое кровяное давление, более низкие липиды крови, предотвратить сгустки крови, и более низкий уровень холестерина. Жанг покалывание и др. [29] использовали рандомизированный метод группировок, чтобы разделить мышей на 5 групп, и измеряли влияние аллицина на триглицериды сыворотки, общий уровень холестерина, липопротеин высокой плотности и липопротеин низкой плотности, а также влияние на ациллентазу лецитина холестерина в сыворотке, липопротеин липазы сердца и активность печени липазы. Эксперимент показал, что аллицин оказывает значительное понижающее и липидное воздействие на кровяное давление. Ао и др. [30] обнаружили, что пищевые добавки с порошковым черным чесноком положительно влияют на обмен холестерина. Высокая низкая плотность липопротеина (LDL) и общая концентрация холестерина могут вызывать атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания. В эксперименте, добавление черного чесночного порошка в рацион значительно подавило синтез холестерина в организме, тем самым значительно помогая при лечении сердечно-сосудистых и церебрально-сосудистых заболеваний.

3. Выводы

Ферментация чеснока в черный чеснок значительно повышает его питательную ценность. В качестве сырья с высокой питательной и медицинской ценности, черный чеснок был использован во многих областях. Однако, как новый продукт, черный чеснок имеет длительный производственный цикл, качество продукции трудно контролировать, и многие из его фармакологических эффектов все еще неясны.

С улучшением людей#39; уровень жизни, потребители и др#- 39; Спрос на питание и здоровье черный чеснок также растет. В настоящее время Один черный чеснок продукт больше не может удовлетворить людей#39;s потребности. Соединение черный чеснок продукты с терапевтическими и оздоровительными преимуществами появятся. Черный чеснок сухой порошок и другие сухие продукты будут иметь хорошие перспективы для развития в качестве хорошего перевозчика соединения.

Справочные материалы:

[1] янь чанкай, зенг фандиан. Прогресс в исследовании основных химических компонентов и фармакологических эффектов чеснока [J]. Китайский журнал новых наркотиков, 2004, 13(8): 688-691.

[2] чжан покалывает, лю сюнь. Разработка и применение чесночных изделий [J]. Журнал аньхуйского нормального университета (издание естественных наук), 2001, 24(1): 54-56.

[3] бянь маокай, ван цюйин. Анализ и прогноз рынка чеснока [J]. Переработка сельскохозяйственной продукции, 2011(5): 14-15.

[4] лиан и, цяо сюгуан, ли ян и др. Исследование характеристик полифенола чеснока оксидазы [J]. Наука о еде, 2007, 28(11): 290-293.

[5] ван сюэфен, шэнь сондун, цзе югуань и др. Изоляция и очистка перекиси чеснока и его свойств [J]. Anhui agriculture Science, 2001, 29(3): 408 — 409.

[6] цуй чанг, чжан юнчжун, ли венбин и др. Прогресс в исследовании белка меланина [J]. Наука о еде, 2007, 28(8): 517-520.

[7] Li Lang, Yang Xu, Xue Yongliang. Научно-исследовательский прогресс в области современной технологии, оборудования и применения твердого ферментации [J]. Журнал хенанского технологического университета (издание естественных наук), 2011, 32(1): 89 — 94.

[8] Bian Qianqian, Li Jilan, Lu Fei. Китай и Китай#39;s ситуация с экспортом черного чеснока и анализ международного рынка [J]. Китайские фрукты и овощи, 2012(3): 47-48.

[9] цяо сюгуан, ли ниньян, ан дун и др. Способ производства черного чеснока: Китай, 103284091 A [P]. 2013-09-11.

[10] китайский медицинский университет чжэцзян. Метод производства черного чеснока с использованием комбинации микроволновой печи и ферментации: Китай, 102578507 A [P]. 2012-07-18.

[11] Henan Mushan Black Garlic Bioengineering Co., Ltd. Метод производства ферментированного черного чеснока: Китай, 102048129 A [P]. 2011-05-11.

[12] ян ся. Способ производства и переработки черного чеснока: Китай, 101731605 A [P]. 2010-06-16.

[13] антон. Исследования по технологии обработки черного чеснока [D]. Тайвань и Франция#39; ан: шаньдунский сельскохозяйственный университет, 2011.

[14] шэньси университет науки и техники. Способ приготовления черного чеснока путем жидкой ферментации: Китай, 102919747 A [P]. 2013-02-13.

[15] Лу кансюэ, су дунся, чэнь шуйю. Оптимизация процесса ферментации жидкого черного чеснока [J]. Сделки китайского общества сельскохозяйственного машиностроения, 2013, 29(18): 292-297.

[16] 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(13): 429-432.

[17] ван вейдун, ван ин, ван чао и др. Влияние реакции майяра на питательный состав и антиоксидантные свойства чеснока [J]. Наука и техника о продовольствии, 2013, 38(4): 42 — 48.

[18] ханг Дон. Чудотворный черный чеснок. Китайская кухня, 2012(23): 64-65.

[19] лю дунмей, ан сюэмин. Обзор деятельности органических соединений серы в чесноке [J]. Журнал чанчуньского университета традиционной китайской медицины, 2005, 21(4): 54.

[20] лю сяошу, ян гуйцин, ван юань и др. Прогресс в исследовании фармакологических эффектов черного чеснока [J]. Китайское здравоохранение и питание (полугодовой выпуск), 2013 год (4): 97-98.

[21] Sankaranarayanan A, Narender T, Kumar S и др. Компоненты Allium sativum: влияние на поколение свободных радикалов из ратнейтрофилов [J]. Cell Mol Biol (Noisylegrand), 2007, 53(5): 63-67.

[22] ши вэй, чжан ян, бай ян и др. Исследование антибактериального эффекта и стабильности аллицина [J]. Технология пищевых продуктов и ферментации, 2011, 47(3): 76 — 86.

[23] чжу бинцяо, у хайге, лю юань и др. Исследование антиоксидантной активности черного чеснока [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2008, 29(10): 56 — 61.

[24] Lee E N, Choi Y W, Kim H K, et al. Хлороформ экстракт старого черного чеснока ослабляет TNF- индуцированное под давлением роз выражение поколения vcom -1, NF- активация и адгезивность моноцитов эндотелиальных клеток человеческих пуповинных вен [J]. Phytother Res, 2011, 25(1): 92-100.

[25] сяо X, пэн J, су Q и др. Диаллил трисалфид вызывает апоптоз в клетках рака желудка C80B через каспаз -3. Рак, 2006, 25(10): 1247 — 1251.

[26] ван х п, чжао л, ван р и др. Исследование влияния и механизма аллицина на распространение раковых клеток толстой кишки HT29 [J]. Прогресс в современной общей хирургии в китае, 2007, 10(4): 306-309.

[27] цумура а, маи у, кувата м и др. Антиканцеровое действие чеснока и его производных соединений для борьбы с раком молочной железы [J]. Анти-раковые агенты медхем, 2011, 11(3): 249-253.

[28] осман м, аднан а, сальма бакар н. алашхам фаллицин оказывает значительное влияние на аутоиммунные антиклеточные антитела у диабетических крыс 1 - го типа [J]. Пол джей пател. , 2012, 63(4): 248 — 254.

[29] чжан т т, тонг х в, лю х ю. исследование механизма гиполипиэпидемического эффекта аллицина [дж]. Китайский журнал экспериментальных формул ТКМ, 2007, 13(2): 32-35.

[30] 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, 141(1): 85 — 89.