賈慶超，梁艷美

(1.鄭州科技學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450064；2.安陽工學(xué)院 計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院，河南 安陽 455000)

大蒜是蔥科蔥屬植物中一種十分有效的功能性食品原料[1]，性溫味辛，常被人們譽為“天然的抗生素”，醫(yī)學(xué)研究表明[2]，大蒜在心血管疾病、感染性疾病、腫瘤及糖尿病等的預(yù)防與治療方面具有活性作用。黑蒜又稱為發(fā)酵黑蒜，目前發(fā)酵黑蒜主要是固態(tài)發(fā)酵，液體發(fā)酵研究較少，黑蒜是將普通新鮮大蒜在發(fā)酵箱中發(fā)酵2～3個月而成，是一種酸甜可口、毫無酸臭味的保健食品。在發(fā)酵過程中，大蒜組織會被破壞，主要發(fā)生美拉德反應(yīng)[3]，發(fā)酵后期還會有部分的酶促褐變，發(fā)酵黑蒜不僅保留了普通大蒜原有的營養(yǎng)物質(zhì)，而且其含有的營養(yǎng)成分都比普通大蒜增加了很多，抗氧化性也得到了顯著提高，并且在降血糖、降血壓、降血脂等方面也具有特殊生理功效[4-5]。有研究表明，黑蒜具有防治癌癥、促進糖尿病人體質(zhì)恢復(fù)、防治流感、增強免疫力、抗疲勞、抗衰老、防血栓等明顯功效[6-7]。目前，對于液體發(fā)酵黑蒜的研究鮮少，同時，也并沒有將研究重心放在美拉德反應(yīng)的影響因素上[8-9]。美拉德反應(yīng)對黑蒜的風(fēng)味、色澤、營養(yǎng)、安全等方面有重要的影響[10-11]，而pH值是影響美拉德反應(yīng)的主要因素，目前尚沒有通過改變大蒜發(fā)酵前的pH值來探索發(fā)酵黑蒜的保健指標的報道，本文首先在液體大蒜發(fā)酵前，加入一定量的食品級檸檬酸和檸檬酸鈉，研究其pH值的改變情況，然后研究pH值降低、pH值升高及pH值不改變的情況下，液態(tài)黑蒜發(fā)酵過程中超氧化物歧化酶(SOD)活性[12]、總酚含量[13]和可溶性糖含量[14]的變化情況，探究pH值對美拉德反應(yīng)的影響以及對黑蒜抗氧化活性的影響[15]，得出大蒜最佳預(yù)處理方式和黑蒜保健性能最好的狀態(tài)。本試驗的開展不但彌補了液體發(fā)酵黑蒜這一部分的研究空缺，同時也為液態(tài)黑蒜的發(fā)酵研究提供了有力的數(shù)據(jù)參考和支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮大蒜：市購；檸檬酸、檸檬酸鈉(食品級)：濰坊英軒實業(yè)有限公司；Tris、福林酚1 mol/L：福州飛凈生物科技有限公司；EDTA-2Na、Na2HPO4·12H2O：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；NaH2PO4·2H2O、無水乙醇：天津市致遠化學(xué)試劑有限公司；焦性沒食子酸、沒食子酸：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；無水碳酸鈉：鄭州派尼化學(xué)試劑廠；苯酚：上海展云化工有限公司；濃硫酸、濃鹽酸：洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司；蔗糖：天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司，以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FA1004 Bsartorius電子天平 賽多利斯公司；PXSJ-216離子分析儀 上海儀點科學(xué)儀器股份有限公司；恒溫發(fā)酵箱 上?？坪銓崢I(yè)發(fā)展有限公司；Anke TDL-50B離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠；電熱恒溫水溫箱、電子萬用爐 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；KQ5200B機械型超聲波清洗器 上海合金超聲設(shè)備有限公司；UV-4802H紫外分光光度計 尤尼柯儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 液體黑蒜發(fā)酵工藝流程

選取新鮮大蒜→去皮→清洗→去根蒂→蒜瓣破碎[16]→裝罐→加水→加輔料(檸檬酸、檸檬酸鈉)→85 ℃恒溫發(fā)酵→成品。

1.3.2 檸檬酸和檸檬酸鈉對液體大蒜pH值的影響

由于大蒜發(fā)酵成黑蒜的過程中發(fā)生了美拉德反應(yīng)，而pH值、溫度、濃度是影響美拉德反應(yīng)的主要因素，本試驗中，通過加入食品級檸檬酸和檸檬酸鈉來改變發(fā)酵前不同料液比的pH值，降低和升高一個pH值，來探究發(fā)酵液體黑蒜最佳的大蒜預(yù)處理方式。

操作步驟：制備破碎粒度為2 mm，料液質(zhì)量比為4∶1的蒜汁，混合均勻，過濾取蒜汁2 mL，加入28 mL水，用玻璃棒攪拌均勻后，用離子分析儀測其pH值，記為pH1，可求得料液質(zhì)量比為4∶1時的原始pH值，記為pH2。在料液質(zhì)量比為4∶1的蒜汁中加入一定量的食品級檸檬酸，使pH2降低一個數(shù)(如從pH 6降到pH 5)，記為pH3；在料液質(zhì)量比為4∶1的蒜汁中加入一定量的食品級檸檬酸鈉，使pH2增大一個pH值(如從pH 5升到pH 6)，記為pH3。其他不同料液質(zhì)量比同理。

通過數(shù)據(jù)分析，得出不同料液質(zhì)量比的蒜汁降低一個pH值所加入的檸檬酸和檸檬酸鈉的量以及升高一個pH值所加入的檸檬酸和檸檬酸鈉的量。

1.3.3 pH值的影響

在不同比例的料液質(zhì)量比發(fā)酵原液中，分別加入一定量的檸檬酸和檸檬酸鈉，改變發(fā)酵液體的pH值。在料液質(zhì)量比為4∶1的液體蒜泥中分別加入0.06 g檸檬酸和4.5 g檸檬酸鈉；在料液質(zhì)量比為4∶2的 液體蒜泥中分別加入0.05 g檸檬酸和3.0 g檸檬酸鈉；在料液質(zhì)量比為4∶3的液體蒜泥中分別加入0.04 g檸檬酸和1.5 g檸檬酸鈉；在料液質(zhì)量比為4∶4的液體蒜泥中分別加入0.02 g檸檬酸和0.8 g檸檬酸鈉；裝罐密封，一同放入85 ℃發(fā)酵箱中進行恒溫發(fā)酵。每隔3 d定時取一定量發(fā)酵物，測定其超氧化物歧化酶(SOD)活性、總酚含量和可溶性糖含量，來探討發(fā)酵pH值對液體發(fā)酵黑蒜的影響。

1.3.4 料液質(zhì)量比的影響

將破碎粒度為2 mm的新鮮大蒜蒜泥，按照料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3、4∶4配制不同的發(fā)酵原液，放入85 ℃發(fā)酵箱中進行恒溫發(fā)酵。每隔3 d取一定量發(fā)酵物，測定其超氧化物歧化酶(SOD)活性、總酚含量和可溶性糖含量，來探討料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜的影響。

1.3.5 破碎粒度的影響

當料液質(zhì)量比為4∶2時，將破碎粒度為1，2，4 mm的新鮮大蒜蒜泥裝罐密封，一同放入85 ℃的恒溫發(fā)酵箱中，每隔3 d定時取一定量發(fā)酵物，測定其超氧化物歧化酶(SOD)活性、總酚含量和可溶性糖含量，來探討破碎粒度對液體發(fā)酵黑蒜的影響。

1.3.6 理化指標的測定

1.3.6.1 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定

采用鄰苯三酚自氧化法[17]測定超氧化物歧化酶(SOD)活性。

鄰苯三酚自氧化速率的測定：在比色管中依次加入0.1 mol/L Tris-HCl緩沖液4.5 mL和蒸餾水4.2 mL，在25 ℃條件下水浴保溫20 min后，加入25 ℃預(yù)熱過的0.1 mol/L鄰苯三酚0.3 mL(對照管用0.1 mol/L鹽酸代替)，迅速搖勻后，在λ=325 nm處每隔0.5 min測定一次吸光度值A(chǔ)0，共測4 min。測定鄰苯三酚自氧化速率ΔA0，平行測3次，取平均值。

稱取液體發(fā)酵黑蒜4 g，放置于研缽中研磨1 min，加入12 mL 0.05 mol/L 磷酸緩沖溶液，繼續(xù)研磨3 min后，在60 ℃條件下水浴保溫20 min，冷卻后用4層紗布過濾，濾液在3000 r/min下離心20 min，取1 mL上清液，稀釋5倍后待測。

樣液的測定：取1 mL樣品液，3.2 mL水，在25 ℃下水浴保溫20 min后，加入0.3 mL 25 ℃預(yù)熱過的0.1 mol/L鄰苯三酚(對照共加4.2 mL水)，迅速搖勻，立即傾入比色皿中，在波長325 nm處每隔0.5 min測定一次吸光度值A(chǔ)1，共測4 min。測定加樣后自氧化速率ΔA1，平行測3次，取平均值。

式中：V1為反應(yīng)體積(mL)；V2為樣液體積(mL)；D為樣液稀釋倍數(shù)；m為樣品質(zhì)量(g)。

1.3.6.2 總酚含量的測定

采用Folin-Ciocalteu法[18-19]測定總酚含量。

配制標準液：準確稱取沒食子酸標準樣品0.005 g, 用蒸餾水溶解后定容至50 mL容量瓶中，得到濃度為0.1 mg/mL標準液。

建立標準曲線：分別準確量取標準液0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL于10 mL容量瓶中，加入6 mL水，搖勻后再加福林試劑0.5 mL。1 min后加入20%碳酸鈉溶液1.5 mL，定容后立即混勻，75 ℃下水浴反應(yīng)10 min，冷卻后，于760 nm波長下比色，測定吸光度,建立標準曲線(y=94.893x+0.0096,R2=0.9996)，標準曲線見圖1。

圖1 沒食子酸標準曲線Fig.1 Standard curve of gallic acid

樣品溶液的制備：用電子天平精確稱取樣品1.000 g放入50 mL錐形瓶中，加入70%乙醇25 mL，用超聲波提取30 min，過濾，反復(fù)沖洗錐形瓶后定容至50 mL，準確用吸量管吸取2 mL樣液于10 mL容量瓶中，用70%乙醇定容至刻度，待測。

樣液的測定：用移液槍準確量取制備好的樣品溶液1 mL于10 mL容量瓶中，加入6 mL蒸餾水、0.5 mL福林試劑和1.5 mL 20% Na2CO3溶液,用水定容至刻度，混勻，75 ℃水浴10 min，冷卻，在λ=760 nm處測定吸光度。

1.3.6.3 液體發(fā)酵黑蒜中可溶性糖含量的測定

采用苯酚-硫酸法[20]測定可溶性糖含量。

糖在濃硫酸的作用下，會脫水生成糠醛或羥甲基糠醛，這兩種物質(zhì)均能與苯酚反應(yīng)生成一種橙紅色化合物，在0～100 μg的范圍內(nèi)反應(yīng)顏色的深淺與糖含量成正比的關(guān)系，而且在λ=485 nm下有最大吸收峰，故可以通過比色法在此波長下進行物質(zhì)中糖含量的測定。苯酚-硫酸法可用于測定甲基化的糖、戊糖和多聚糖，方法簡單，靈敏度高[21]，基本不受蛋白質(zhì)存在的影響，而且產(chǎn)生的顏色能夠穩(wěn)定在3 h左右。

標準曲線的建立：在6支20 mL刻度試管中，分別準確加入0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL 100 μg/mL的蔗糖溶液，依次加入2，1.8，1.6，1.4，1.2，1.0 mL蒸餾水，各加入9%苯酚溶液1 mL，搖勻后，依次加入濃硫酸5 mL，在室溫下靜置顯色，待冷卻后，以空白為參比溶液，測定各吸光度值。以糖含量為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制其標準曲線(y=0.0054x+0.013，R2=0.9991)，標準曲線見圖2。

圖2 蔗糖標準曲線

可溶性糖的提取(樣液的制備)：取樣品0.3 g于試管中，加入水10 mL，封口后，沸水30 min，冷卻后過濾，濾液入25 mL的容量瓶中，并反復(fù)沖洗試管壁及殘渣并定容，此為樣品待測液。

樣品的測定：準確吸取0.5 mL樣液于25 mL比色管中，加入水1.5 mL，再依次加入1 mL 9%苯酚溶液，搖勻后，沿試管壁緩慢加入5 mL濃硫酸，室溫下顯色，冷卻后，以空白為參比，在λ=485 nm下測吸光度，根據(jù)標準曲線方程求出含糖量C。

式中：X為每100 g樣品中糖含量(g/100 g)；C為標準曲線上計算得含糖量(μg)；D為稀釋倍數(shù)；m為樣品質(zhì)量(g)。

2 結(jié)果分析

2.1 檸檬酸和檸檬酸鈉對液體大蒜pH值的影響

圖3 檸檬酸的量對不同料液質(zhì)量比pH值的影響Fig.3 The effect of the amount of citric acid on the pHvalues with different solid-liquid mass ratios

由圖3可知，當料液質(zhì)量比為4∶4時，加入0.02 g的食品級檸檬酸可降低一個pH值；當料液質(zhì)量比為4∶3時，加入0.04 g的食品級檸檬酸可降低一個pH值；當料液質(zhì)量比為4∶2時，加入0.05 g的食品級檸檬酸可降低一個pH值；當料液質(zhì)量比為4∶1時，加入0.06 g的食品級檸檬酸可降低一個pH值。

圖4 檸檬酸鈉的量對不同料液質(zhì)量比pH值的影響 Fig.4 The effect of the amount of sodium citrate on the pH values with different solid-liquid mass ratios

由圖4可知，當料液質(zhì)量比為4∶4時，加入0.8 g的食品級檸檬酸鈉可升高一個pH值；當料液質(zhì)量比為4∶3時，加入1.5 g的食品級檸檬酸鈉可升高一個pH值；當料液質(zhì)量比為4∶2時，加入3.0 g的食品級檸檬酸鈉可升高一個pH值；當料液質(zhì)量比為4∶1時，加入4.5 g的食品級檸檬酸鈉可升高一個pH值。

表1 不同料液質(zhì)量比的發(fā)酵pH值Table 1 The fermentation pH values with different solid-liquid mass ratios

由表1可知通過加入檸檬酸和檸檬酸鈉降低和升高一個pH值后不同料液質(zhì)量比的具體pH值，可以得出本次試驗探究的液體發(fā)酵黑蒜的發(fā)酵pH值范圍為4.2～6.3。

2.2 pH值對液體發(fā)酵黑蒜理化指標的影響

2.2.1 pH值對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時，pH值對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響見圖5～圖8。

圖5 料液質(zhì)量比為4∶1時pH值對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響Fig.5 The SOD activity of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶1

圖6 料液質(zhì)量比為4∶2時pH值對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

圖7 料液質(zhì)量比為4∶3時pH值對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響Fig.7 The SOD activity of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶3

圖8 料液質(zhì)量比為4∶4時pH值對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

由圖5～圖8可知，不同料液質(zhì)量比時，pH值對SOD活性的影響都是先上升后降低。在發(fā)酵前期，pH-1的液體黑蒜SOD活性變化較大，原pH的液體黑蒜SOD活性變化亦較大，而pH+1時，液體黑蒜的SOD活性變化最小，但其SOD活性均高于低pH值時的SOD活性，尤其在發(fā)酵3 d時，pH+1的SOD活性明顯高于其他pH值，9～18 d的發(fā)酵過程中，SOD活性相差不大。直到發(fā)酵20 d左右，pH+1的液體黑蒜SOD活性上升到了最大值，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3、4∶4的SOD活性分別為21.552，21.729，21.701，21.806 U/g。在發(fā)酵25 d左右，pH-1和原pH發(fā)酵的液體黑蒜其SOD活性逐漸達到最大值，最大值在20 U/g左右。

以上分析表明，pH值的升高對液體黑蒜SOD活性的升高有一定的促進作用，pH-1和原pH的液體黑蒜SOD活性均有一些上升，也可以看出，料液質(zhì)量比對液體黑蒜SOD活性的影響不太顯著，料液質(zhì)量比為4∶4時，SOD活性值略高。同時，通過試驗得出未發(fā)酵大蒜的SOD活性為2.694 U/g，當pH+1時，在發(fā)酵21 d左右，液體發(fā)酵黑蒜的SOD活性最高，與未發(fā)酵大蒜SOD活性相比提高了7～8倍。

2.2.2 pH值對液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時，pH值對液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響見圖9～圖12。

圖9 料液質(zhì)量比為4∶1時pH值對液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響Fig.9 The total phenol content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶1

圖10 料液質(zhì)量比為4∶2時pH值對液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

圖11 料液質(zhì)量比為4∶3時pH值對液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響Fig.11 The total phenol content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶3

圖12 料液質(zhì)量比為4∶4時pH值對液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

由圖9～圖12可知，4種不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜，pH值對總酚含量的影響基本都是先降低后上升再降低。在發(fā)酵前期，不同pH值的液體發(fā)酵黑蒜總酚含量變化不明顯，基本均在3～6 d時總酚含量呈下降趨勢，原因可能是大蒜中的酚類氧化酶未被完全激活。隨著發(fā)酵過程中美拉德反應(yīng)的進行以及酚類氧化酶的作用，pH+1時的液體黑蒜總酚含量變化最明顯。在21 d左右，總酚含量能夠達到最大值，料液質(zhì)量比4∶1、4∶2、4∶3、4∶4的液體黑蒜總酚含量分別為10.860，8.383，7.344，5.378 mg/g，pH-1和原pH進行發(fā)酵的液體黑蒜，其總酚含量基本在27 d左右逐漸達到最大值，其值在4～7 mg/g。在發(fā)酵后期，總酚含量均呈現(xiàn)下降趨勢，但變化并不明顯，可能是因為達到了發(fā)酵成熟期，酚類物質(zhì)可能發(fā)生了縮合反應(yīng)，從而導(dǎo)致總酚含量出現(xiàn)下降趨勢。

以上數(shù)據(jù)表明，升高pH值對液體黑蒜中總酚含量的升高有一定的促進作用，當料液質(zhì)量比為4∶1時，總酚含量變化最大，并且隨著液體黑蒜中水分的增多，總酚含量的最大值呈下降趨勢。根據(jù)試驗得出未發(fā)酵大蒜的總酚含量為1.844 mg/g，當pH+1時，在發(fā)酵18 d左右，液體黑蒜的總酚含量是未發(fā)酵大蒜的2.3～6倍。

2.2.3 pH值對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

料液質(zhì)量比4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時，pH值對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響見圖13～圖16。

圖13 料液質(zhì)量比為4∶1時pH值對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響Fig.13 The soluble sugar content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶1

圖14 料液質(zhì)量比為4∶2時pH值對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

圖15 料液質(zhì)量比為4∶3時pH值對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響Fig.15 The soluble sugar content of liquid fermented black garlic as solid-liquid mass ratio of 4∶3

圖16 料液質(zhì)量比為4∶4時pH值對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

由圖13～圖16可知，4種不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜，pH值對可溶性糖含量的影響基本均是先上升后降低。在發(fā)酵前期，可溶性糖含量會隨著發(fā)酵時間的變化而迅速升高，這一現(xiàn)象可能是由于大蒜中的多聚糖開始分解為雙糖和單糖,使黑蒜的甜度逐漸增加[22-24]。在發(fā)酵12 d左右，液體黑蒜的可溶性糖含量最高，可達到48 g/100 g左右，與未發(fā)酵大蒜比較，可溶性糖含量可增大32%，之后，液體黑蒜的可溶性糖含量開始呈現(xiàn)下降趨勢，可能是因為美拉德反應(yīng)最為劇烈，消耗的糖較多，在發(fā)酵21 d左右，可溶性糖含量開始緩慢下降，可能是由于隨著發(fā)酵的進行,蒜樣中的水分散失引起的。徐麗華等[25]的研究中，將新鮮大蒜置于高溫高濕的環(huán)境中，25 d時黑蒜的糖含量較鮮蒜增加12.19%。

當料液質(zhì)量比為4∶1時，在發(fā)酵12 d時，pH+1的液體黑蒜可溶性糖含量率先達到了最大值48.969 g/100 g，在20 d后，可溶性糖含量變化不大，與最大值相比下降了35%，而pH-1和原pH的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時達到最大值，分別為43.217 g/100 g和44.207 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比均下降了24%；當料液質(zhì)量比為4∶2時，在發(fā)酵12 d時，pH+1的液體黑蒜可溶性糖含量率先達到了最大值49.011 g/100 g，在20 d后，可溶性糖含量變化不大，與最大值相比下降了34%，而pH-1和原pH的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時達到最大值，分別為43.928 g/100 g和44.425 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比下降了25%和30%；當料液質(zhì)量比為4∶3和4∶4時，在發(fā)酵12 d時，pH+1的液體黑蒜可溶性糖含量率先達到了最大值，分別為44.899 g/100 g和43.811 g/100 g，在發(fā)酵20 d后，可溶性糖含量均變化不大，與各自最大值相比均下降了18%；當料液質(zhì)量比為4∶3時，pH-1和原pH的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時達到最大值，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比分別下降了24%和34%；當料液質(zhì)量比為4∶4時，pH-1的液體黑蒜在發(fā)酵15 d時，可溶性糖含量達到最大值40.275 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，與最大值相比均下降了18%，原pH的液體黑蒜可溶性糖含量在9 d時達到最大值43.207 g/100 g，在24 d后，可溶性糖含量呈下降趨勢，與最大值相比下降了30%。

以上數(shù)據(jù)得出，pH+1時，當料液質(zhì)量比為4∶1和4∶2時，更有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生，在發(fā)酵21 d左右，可溶性糖含量變化趨于穩(wěn)定，表示液體黑蒜達到成熟期。

2.3 料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜理化指標的影響

2.3.1 料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響

pH-1、原pH和pH+1時，不同料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性的影響見圖17。

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由圖17可知，隨著pH值的升高，料液質(zhì)量比對液體黑蒜SOD活性的影響逐漸明顯。在發(fā)酵前期，pH-1的液體黑蒜，料液質(zhì)量比對其SOD活性的影響十分顯著，原pH的液體黑蒜，料液質(zhì)量比對其SOD活性的影響是先迅速升高后緩慢上升，pH+1的液體黑蒜，料液質(zhì)量比對其SOD活性的影響是先緩慢上升后迅速升高，并且隨著pH的升高，越早達到SOD活性最大值。pH-1時，在發(fā)酵24 d左右，料液質(zhì)量比為4∶3、4∶4的液體黑蒜SOD活性最先達到最大值20.469，20.338 U/g，到27 d左右，料液質(zhì)量比為4∶2、4∶1的液體黑蒜SOD活性達到了最大值19.497，20.964 U/g；原pH時，4種料液質(zhì)量比的液體黑蒜SOD活性均在24 d達到了最大值，料液質(zhì)量比從大到小分別為20.260，20.767，19.406，20.382 U/g；pH+1時，料液質(zhì)量比為4∶1的黑蒜在18 d時SOD活性達到了最大值21.552 U/g，料液質(zhì)量比為4∶2、4∶3、4∶4的黑蒜在21 d左右SOD活性達到了最大值，分別為21.729，21.701，21.745 U/g。

以上分析表明，不同pH值條件下，料液質(zhì)量比為4∶1的液體黑蒜SOD活性相對較高，且達到最高值的時間相對較短，其中pH+1時，SOD活性值較其他pH值都略高。

2.3.2 料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜總酚含量的影響

pH-1、原pH和pH+1時，不同料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜總酚活性的影響見圖18。

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由圖18可知，3種pH值的情況下，不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜隨著發(fā)酵時間的增加對總酚含量的影響基本均呈先降低后增加再緩慢降低的趨勢，并且料液質(zhì)量比4∶1的液體發(fā)酵黑蒜的總酚含量均明顯高于其他料液質(zhì)量比，pH-1時，在發(fā)酵24 d時，不同料液質(zhì)量比的液體黑蒜總酚含量均達到最大值，按料液質(zhì)量比從大到小分別為6.922，6.002，5.348，4.352 mg/g；原pH的情況下，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3的液體黑蒜總酚含量在27 d達到最大值，分別為7.277，6.883，5.867，4.327 mg/g，料液質(zhì)量比為4∶4的液體黑蒜在24 d達到最大值4.327 mg/g；pH+1的情況下，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3的液體黑蒜總酚含量在18 d達到最大值，分別為10.860，8.383，7.344，5.378 mg/g，料液質(zhì)量比為4∶4的液體黑蒜在15 d達到最大值5.378 mg/g。唐仕榮等的研究結(jié)果中，固態(tài)發(fā)酵黑蒜的總酚含量在發(fā)酵30 d后達到最大值，僅為3.3 mg/g左右，說明料液質(zhì)量比對液體黑蒜的抗氧化性有一定的促進作用。

以上分析可以得出，不同pH值條件下，料液質(zhì)量比為4∶1時，液體黑蒜的總酚含量均最大，且隨著料液質(zhì)量比的減小，總酚含量的最大值也隨之減小，但pH+1時，其總酚含量比其他pH值總酚含量均較高。

2.3.3 料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響

pH-1、原pH和pH+1時，不同料液質(zhì)量比對液體發(fā)酵黑蒜可溶性糖含量的影響見圖19。

g

h

i

由圖19可知，pH-1時，各料液質(zhì)量比的液體黑蒜中可溶性糖含量均在15 d達到了最大值，按料液質(zhì)量比從大到小的順序分別為43.217，43.928，43.207，40.275 g/100 g，在24 d左右，可溶性糖含量基本趨于穩(wěn)定，均在33 g/100 g左右，與最大值相比，下降范圍分別為24%、25%、24%、18%。原pH時，料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2和4∶3的液體黑蒜可溶性糖含量在15 d左右達到最大值，基本為44 g/100 g，而料液質(zhì)量比為4∶4的液體黑蒜，其可溶性糖含量在9 d時達到最大值43.207 g/100 g，在24 d后，可溶性糖含量呈下降趨勢，與最大值相比，下降范圍分別為24%、30%、34%、30%，其中料液質(zhì)量比為4∶3和4∶4時可溶性糖含量下降的最多。pH+1時，4∶1、4∶2、4∶3、4∶4 4種料液質(zhì)量比的發(fā)酵黑蒜均在12 d達到最大值，分別為48.969，49.011，44.899，43.811 g/100 g，在20 d后，可溶性糖含量均變化不大，與各自最大值相比分別下降了35%、34%、18%、18%。唐仕榮等的研究結(jié)果中，糖含量在發(fā)酵20 d左右達到最大值，且含量在10 mg/g左右。盧福芝等的研究結(jié)果中，可溶性糖含量的最高值在38 g/100 g左右，在本試驗結(jié)果中，液體黑蒜在發(fā)酵20 d左右，可溶性糖含量最大值可達到49.011 g/100 g，在成熟期穩(wěn)定在33 mg/g左右。與其他人的研究結(jié)果相比較，液體黑蒜具有一定的探究價值。

由以上分析可以得出，pH+1時，料液質(zhì)量比為4∶1的液體黑蒜可溶性糖含量變化更大，其變化幅度大于pH-1和原pH的液體黑蒜。

2.4 破碎粒度對液體發(fā)酵黑蒜理化指標的影響

未改變pH值的情況下，破碎粒度對液體發(fā)酵黑蒜SOD活性、總酚含量、可溶性糖含量的影響見圖20。

j

k

m

由圖20中j可知，原pH情況下，隨著發(fā)酵時間的變化，破碎粒度對液體黑蒜SOD活性的影響是先上升后降低。在發(fā)酵前期，SOD活性上升迅速，隨后緩慢上升，1，2，4 mm 3種破碎粒度的液體黑蒜SOD活性均在24 d左右達到最大值，分別為21.916，20.767，21.492 U/g。當破碎粒度為4 mm時，在發(fā)酵過程中液體黑蒜的SOD活性高于其他破碎粒度。

由圖20中k可知，原pH情況下，隨著發(fā)酵時間的變化，破碎粒度對液體黑蒜總酚含量的影響趨勢基本為先上升再降低。其中，當破碎粒度為4 mm時， 液體黑蒜的總酚含量在24 d時率先達到了最大值6.604 mg/g；破碎粒度為2 mm時，液體黑蒜的總酚含量在27 d達到最大值6.882 mg/g；當破碎粒度為1 mm時，液體黑蒜的總酚含量在27 d達到最大值5.986 mg/g。在發(fā)酵27 d后，破碎粒度為2 mm的液體黑蒜總酚含量下降緩慢，破碎粒度為1，4 mm的液體黑蒜總酚含量降低的較多。由此可見，當破碎粒度為2，4 mm時，隨著發(fā)酵時間的變化， 液體發(fā)酵黑蒜的總酚含量較高，其液體黑蒜的抗氧化性更好。

由圖20 中m可知，原pH情況下，隨著發(fā)酵時間的變化，破碎粒度對液體黑蒜可溶性糖含量的影響趨勢基本為先上升再降低。1，2，4 mm 3種破碎粒度的情況下，隨著發(fā)酵的進行，液體黑蒜均在15 d左右達到最大值，分別為42.973，44.425，44.357 g/100 g，在27 d之后，可溶性糖含量變化均不大，分別為35.978，33.806，33.217 g/100 g，與最大值相比，下降范圍分別為16%、24%、25%，其中破碎粒度為4 mm時，下降范圍最大，或許是因為美拉德反應(yīng)發(fā)生的劇烈。

由上述分析得出，當破碎粒度為4 mm時，隨著發(fā)酵的進行，對液體黑蒜的SOD活性、總酚含量和可溶性糖含量均較好，液體黑蒜的抗氧化性更好，營養(yǎng)價值更高。

3 結(jié)論

當料液質(zhì)量比為4∶1、4∶2、4∶3和4∶4時，降低一個pH值所需要的檸檬酸的量為0.06，0.05，0.04，0.02 g；升高一個pH值所需要加入的檸檬酸鈉的量為4.5，3.0，1.5，0.8 g。

pH的升高對液體黑蒜SOD活性和總酚含量的升高有一定的促進作用，而pH-1和原pH的液體黑蒜SOD活性和總酚含量升高的幅度均低于pH+1。而且pH+1時，在發(fā)酵21 d左右，可溶性糖含量的變化幅度較大，說明此條件下更有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生。

不同料液質(zhì)量比的條件下，當pH+1時，在發(fā)酵21 d左右，液體黑蒜的SOD活性最高，與未發(fā)酵大蒜SOD活性相比提高了7～8倍；當料液質(zhì)量比為4∶1時，液體黑蒜的總酚含量均最大，與未發(fā)酵大蒜相比提高6倍左右，其他料液質(zhì)量比僅提高3倍左右；pH+1時，料液質(zhì)量比為4∶1的液體黑蒜可溶性糖含量變化更大，變化幅度大于pH-1和原pH的液體黑蒜，說明此條件下有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生。

當破碎粒度為4 mm時，在發(fā)酵過程中，其液體黑蒜的SOD活性高于其他破碎粒度。當破碎粒度為2，4 mm時，隨著發(fā)酵時間的變化，液體發(fā)酵黑蒜的總酚含量較高，說明液體黑蒜的抗氧化性更好。破碎粒度為4 mm時，可溶性糖含量下降幅度最大，說明此時更有利于美拉德反應(yīng)的發(fā)生。

本試驗得出的最佳工藝條件是：以新鮮大蒜為原料，當料液質(zhì)量比為 4∶1，大蒜破碎粒度為4 mm時，加入一定量的檸檬酸鈉提高發(fā)酵pH值，并且在85 ℃恒溫發(fā)酵箱中發(fā)酵21 d左右，得到的液體發(fā)酵黑蒜SOD抗氧化作用更強，營養(yǎng)價值更高，保健性能更好，此時，SOD活性可提高10倍左右，總酚含量可提高6倍左右，可溶性糖含量減少34%左右。