腊八蒜绿变过程中的品质变化研究

崔保伟，秦广利，朱俊朋*

(1.商丘职业技术学院，河南 商丘 476000；2.国家面粉及制品质量监督检验中心，河南 商丘 476000)

大蒜营养价值高，富含多种生物活性物质[1]，具有健胃消食[2]、抗氧化[3]、抗菌[4]、调节血糖[5]、增强机体免疫力[6]等功效。但由于大蒜鲜食时具有刺激性和辛辣味[7]，也影响了大蒜产业的发展。经过食醋腌制变绿的腊八蒜因其通透脆绿，口感爽脆，辛辣味减轻[8]，风味更佳，受到消费者的青睐。一些科学研究也证明了腊八蒜的医疗保健作用，如Gao等[9]从腊八蒜中首次发现3种新型活性肽，这些活性肽具有抑菌、低毒、不易产生耐药菌的特点。腊八蒜在腌制过程中需要绿变反应，其机理是细胞质中的底物蒜氨酸与大蒜细胞液泡内的蒜氨酸酶反应生成大蒜素[10-11]，大蒜素会与游离氨基酸反应生成色素前体物质，后转变为绿色呈色物质[12]。任何事物都是双重的，大蒜绿变过程中这种受人喜爱的绿色素的同时，也会导致其他的品质指标受到一些影响。因此，本文旨在研究影响腊八蒜绿变的因素，如温度、醋酸使用量和该条件下腊八蒜品质指标的变化，品质指标包括腊八蒜色泽、总酸含量、大蒜素等，以期为大蒜的深加工提供一些参考意义。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料与试剂

大蒜：市售，在冷库中贮藏4个月以上；白醋：购于商丘丹尼斯超市；大蒜素标准品(HPLC≥98%)：北京世纪奥科生物技术有限公司；氢氧化钠(分析纯)、甲醇(分析纯)、福林酚(分析纯)、三氯化铁(分析纯)、维生素E：国药集团；没食子酸：上海源叶生物科技有限公司；TPTZ和DPPH：西格玛公司。

1.2 试验仪器与设备

WAY-2S阿贝折光仪 上海精密科学仪器有限公司；SMY-2000色差仪 北京盛名扬科技开发有限公司；TU-1901分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；CPA224S电子天平 赛多利斯科学仪器有限公司；H2050R台式高速冷冻离心机 长沙湘仪离心机仪器有限公司；LC-20AT 高效液相色谱仪 日本岛津公司。

1.3 绿蒜试验方法

将大蒜去皮后进行筛选，挑取体型大小基本一致、无伤残、无畸形的蒜瓣。将挑取出来的蒜瓣用蒸馏水清洗干净，沥干后分装在玻璃容器中。将100%醋酸稀释成 4%、6%、8%、10%的醋酸溶液，取250 g不同浓度的醋酸溶液分别放入装有250 g蒜瓣的玻璃容器中进行腌制，分别在 5，15，25，35 ℃温度下进行试验。

1.4 腊八蒜色泽的测定[13]

称取腊八蒜30 g，加入蒸馏水30 g，混合打浆后。采用色差法，分别测定样品的红绿值a*、蓝黄值b*和色泽明亮度值L*，测定3次，取平均值。

1.5 腊八蒜中总酸含量的测定

参照GB/T 12456-2008的方法。取腊八蒜20 g，加入30 g蒸馏水，用粉碎机打磨成浆状，再用高速冷冻离心机在10000 r/min的条件下离心10 min，之后吸取1 mL上清液用蒸馏水定容至25 mL，混合均匀后，倒入烧杯，滴入酚酞指示剂2滴，用氢氧化钠标准溶液进行测定。

总酸=c×V×0.06/m×100%。

式中：V为消耗NaOH标准溶液的体积(mL)；c为NaOH标准溶液的浓度(mol/L)；m为样品重量(g)。

1.6 腊八蒜可溶性固形物的测定[14]

称取20 g腊八蒜，加入30 g蒸馏水用粉碎机打磨成浆状后，用高速冷冻离心机在10000 r/min的条件下离心10 min，吸取上清液，用阿贝折光仪进行测定。

1.7 腊八蒜大蒜素的测定

高效液相色谱检测大蒜素条件：称取5 g样品，加入30 g蒸馏水，用打浆机粉碎。取10 g样品于50 mL离心管中，在40 ℃水浴锅中加热40 min，之后加入20 mL甲醇，振荡提取30 min，然后离心(5000 r/min，20 min)，取上清液过0.22 μm滤膜后上机。

Insert Sustain C18色谱柱；流速：1 mL/min；柱温：30 ℃；流动相：乙腈-水(75∶25)；分析时间：15 min；检测波长：215 nm；进样量：20 μL。

准确称取20 mg大蒜素标准品，置于10 mL 容量瓶中，用甲醇溶解并定容，配制成浓度为2000 μg/mL的标准品储备液，并依次稀释成浓度为 200，100，50，20，10 μg/mL的系列标准品溶液，以大蒜素峰面积为纵坐标，大蒜素浓度为横坐标，绘制标准曲线，获得线性方程：Y=66271X-103280，相关系数R2=0.9992，见图1。

图1 大蒜素浓度与大蒜素峰面积的关系Fig.1 The relationship between allicin concentration and allicin peak area

1.8 总酚含量的测定

参照张阳的方法，并作适当调整。

1.8.1 待测样品溶液的制备

取大蒜2 g，加入10 mL含有70%甲醇溶液进行研磨，涡旋辅助振荡提取 30 min，用高速冷冻离心机在10000 r/min的条件下离心10 min，吸取上清液用于总酚含量的检测。

1.8.2 总酚含量的测定

吸取提取液0.2 mL，加入 0.3 mL含有70%甲醇溶液，与2.0 mL稀释10倍的Folin-酚溶液混合均匀在室温下避光反应 30 min，然后加入1.8 mL含有7.5%碳酸钠溶液，在室温避光的环境下反应15 min，之后在765 nm处测定吸光值，配制没食子酸标准系列溶液浓度为50，40，30，20，10 mg/L，标准曲线为：y=0.0143x-0.029，R2=0.9992，见图2。

图2 没食子酸标准曲线Fig.2 The standard curve of gallic acid

1.9 抗氧化能力的测定

参照陶丹丹[15]的方法，用清除DPPH自由基能力及还原铁离子能力表示抗氧化能力。Trolox标准溶液与清除DPPH自由基的关系见图3中A，标准曲线为：y=586.7x+10.473，R2=0.9954。Trolox标准溶液与还原铁离子的关系见图3中B，标准曲线为：y=0.0574x-0.002，R2=0.9994。

图3 Trolox标准溶液与清除DPPH自由基能力的关系(A)及Trolox标准溶液与还原铁离子能力的关系(B)Fig.3 The relationship between Trolox standard solution and scavenging DPPH free radical capacity(A) and the relationship between Trolox standard solution(B) and reducing iron ion capacity

2 结果与讨论

2.1 大蒜绿变最佳试验条件的确定

以大蒜变绿时间及产品的口味为指标, 选取最佳的试验条件。

由图4可知，大蒜变绿的速度随醋酸浓度的升高而变快。随着腌制温度的升高，大蒜变绿速度受醋酸浓度的影响逐渐减弱。综合试验结果表明，6%浓度下的醋酸液液在35 ℃腌制成的腊八蒜绿变时间短，口感适宜。8%、10%的醋酸溶液腌制成的腊八蒜口味过酸，而4%的醋酸溶液制成的腊八蒜需要的时间太长。

图4 醋酸浓度、温度对腊八蒜变绿时间的影响Fig.4 Effect of acetic acid concentration and temperature on the greening time of Laba garlic

2.2 腊八蒜绿变过程中色泽的变化

由表1可知，随着腌制时间的延长，腊八蒜的红绿值 a*、蓝黄值 b*、明亮度 L*值快速下降，这说明腊八蒜的外观色泽在变绿、变蓝、变暗。在试验过程中，我们也发现腊八蒜在腌制12 h后，先从根部变蓝，24 h后已经扩大到整个大蒜蒜瓣的50%，48 h后已经基本变绿，72 h后全部变绿，在腌制过程中腊八蒜的外观色泽先变蓝之后再变绿。

表1 腊八蒜绿变过程中L*、 a*、 b*值的变化Table 1 The changes of L*, a* and b* values of Laba garlic during the greening process

2.3 腊八蒜中在绿变过程中总酸含量的变化

腊八蒜在腌制过程中，醋酸的主要作用是降低腌制溶液的pH，使腊八蒜细胞膜的通透性在短时间内增加，进而发生崩解破碎。使位于腊八蒜细胞液泡中的蒜氨酸酶和细胞质中的底物接触，经过一系列化学变化后，产生了绿变物质。由图5可知，鲜蒜在腌制前测得总酸含量为9.75%，说明大蒜本身也含有一些酸性物质，随着腌制时间的延长，总酸含量不断上升，最终达到25.21%，说明在腌制过程中醋酸溶液不断渗透进大蒜细胞中。由于腊八蒜经醋酸腌制并产生一系列感官和风味上的变化，因此总酸含量也是评价腊八蒜品质的一个重要因素。

图5 腊八蒜中在绿变过程中总酸含量的变化Fig.5 The changes of total acid content of Laba garlic during the greening process

2.4 腊八蒜在绿变过程中可溶性固形物含量的变化

由图6可知，随着腌制时间的延长，腊八蒜中的可溶性固形物含量由腌制前的15.8%逐渐下降至腌制成绿色时的14.1%，可能的原因是醋酸在渗透进腊八蒜细胞内的同时，细胞内的一些成分溶出进入腌渍液。总而言之，腊八蒜在整个腌制过程中，可溶性固形物含量的变化并不大。

图6 腊八蒜在绿变过程中可溶性固形物含量的变化Fig.6 The changes of soluble solids content of Laba garlic during the greening process

2.5 腊八蒜在绿变过程中大蒜素含量的变化

大蒜素是腊八蒜细胞液泡中的蒜酶和细胞质中的蒜氨酸接触之后产生的，它是大蒜中主要生物活性物质，也是大蒜中辛辣味的主要来源。由图7可知，随着腌制时间增加，大蒜素的含量由3.14 g/kg逐渐降至1.25 g/kg。李雷的研究发现，腊八蒜的绿变能力与大蒜素的含量成正比，与绿变程度成反比，证实了大蒜素参与绿变反应。此试验中大蒜素含量的降低说明腊八蒜在变绿过程中消耗大蒜素，为大蒜绿变反应提供了条件。

图7 腊八蒜在绿变过程中大蒜素含量的变化Fig.7 The changes of allicin content of Laba garlic during the greening process

2.6 腊八蒜在绿变过程中总酚含量的变化

相对易于观察到的感官品质而言，食品中的生理活性不是那么显而易见，但随着消费者对饮食健康的关注，该指标也越来越受到重视。由图8可知，新鲜大蒜在未加工之前总酚含量为54.3%，24 h之后变为46.5%，48 h之后变为43.6%，72 h大蒜完全变绿之后还含有42.2%总酚，这期间由于大蒜在腌制过程中，醋酸渗透进细胞中，破坏了细胞结构，对总酚有一定降解，另一方面，整个腌制过程是在加热的条件下进行的，也对总酚有一定程度的破坏。

图8 腊八蒜在绿变过程中总酚含量的变化Fig.8 The changes of total phenol content of Laba garlic during the greening process

2.7 腊八蒜在变绿过程中抗氧化能力的变化

由图9可知，腊八蒜在绿变过程中DPPH自由基清除能力(见图9中A)和铁离子还原能力(见图9中B)都有所下降，DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力分别由13.3%下降至11.45%，由12.3%下降至10.3%。意味着在绿变过程中破坏了腊八蒜的抗氧化能力，和总酚含量的变化一致。Queiroz等[16]的研究也发现抗氧化能力和总酚含量有一定的正相关，可能原因是大蒜中含有丰富的有机硫化合物，如蒜氨酸、大蒜素等，这些物质具有较强的抗氧化能力，但这些物质并不稳定，随着醋酸的不断渗透和加热的进行，对腊八蒜的抗氧化能力有一定的影响。

图9 腊八蒜在变绿过程中抗氧化能力的变化Fig.9 The changes of antioxidant capacity of Laba garlic in the greening process

3 结论

腌制腊八蒜的最佳条件为6%醋酸溶液、温度35 ℃。腊八蒜在此条件下腌制：绿变时间短，口味适宜；外观色泽先变蓝后变绿，红绿值 a*、蓝黄值 b*、明亮度 L*值快速下降；总酸含量逐渐升高，由腌制前的9.75%升高至绿变后的25.21%；可溶性固形物含量变化并不大，由腌制前的15.8%逐渐下降至绿变后的14.1%；大蒜素的含量逐渐降低，由腌制前的3.14 g/kg下降至绿变后的1.25 g/kg；腌制过程会导致大蒜中总酚含量和抗氧化能力的降低，总酚含量由腌制前的54.3%下降至绿变后的42.2%；DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力分别由腌制前的13.3%、12.3%下降至绿变后的11.45%、10.3%。