鄭嵐，梁潔，趙永雷，馬耀宏*，劉慶艾，黃金棟，公維麗，楊俊慧

1(齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)，山東省科學(xué)院生物研究所，山東 濟(jì)南，250103)2(萊蕪裕源食品有限公司，山東 萊蕪，271199)

大蒜(AlliumsativumL.)是我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兩用植物，含有豐富的功效成分，具有顯著的抗菌、消炎、降血脂、保護(hù)心血管等生物學(xué)功能，但是大蒜的刺激性及其辛辣口感使其無(wú)法用作功能食品。因此研發(fā)大蒜深加工產(chǎn)品，在保留大蒜營(yíng)養(yǎng)功效成分的同時(shí)去除大蒜的刺激性口感，成為將大蒜從調(diào)味品升級(jí)為功能食品的有效途徑。黑蒜是將新鮮大蒜帶皮置于高溫高濕的環(huán)境中發(fā)酵制得的新型大蒜制品，近幾年受到了消費(fèi)者的普遍青睞。與傳統(tǒng)發(fā)酵食品的微生物發(fā)酵不同，黑蒜的發(fā)酵過(guò)程主要涉及一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，包括大分子糖類(lèi)物質(zhì)的降解，多種含硫化合物的形成以及糖類(lèi)與氨基酸之間發(fā)生美拉德反應(yīng)等[1-4]。這一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)不僅賦予了黑蒜香甜、軟糯的口感，更使黑蒜中多種有益成分含量較鮮蒜顯著提升[5]。進(jìn)一步明確黑蒜發(fā)酵過(guò)程中各種功能成分的變化規(guī)律，開(kāi)發(fā)成分明確的黑蒜功能食品，延長(zhǎng)黑蒜深加工產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，將是黑蒜產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展方向。

目前市場(chǎng)上的黑蒜分為獨(dú)瓣黑蒜、多瓣黑蒜兩大類(lèi)產(chǎn)品。獨(dú)瓣黑蒜較多瓣黑蒜口感更加香甜，質(zhì)地更加綿軟，但是價(jià)格較高。多瓣黑蒜較獨(dú)瓣黑蒜口感微酸，質(zhì)地更加緊實(shí)，價(jià)格相對(duì)較低。獨(dú)瓣鮮蒜與多瓣鮮蒜的營(yíng)養(yǎng)成分本身存在差異，加之獨(dú)瓣鮮蒜和多瓣鮮蒜物理形態(tài)不同，蒜瓣內(nèi)部受到熱力和濕度的影響不同，導(dǎo)致獨(dú)瓣鮮蒜和多瓣鮮蒜在發(fā)酵過(guò)程中的化學(xué)變化存在差異。因此推測(cè)獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜兩者的成分及功效存在一定差異，但是目前關(guān)于獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜成分及功效還未見(jiàn)系統(tǒng)的對(duì)比研究。

據(jù)報(bào)道，黑蒜具有抗氧化、提高免疫力、調(diào)節(jié)血糖血脂、抗腫瘤等多種生物學(xué)功效，其中黑蒜極強(qiáng)的抗氧化能力受到了普遍的認(rèn)可和關(guān)注[4,6-8]。自由基是生物體內(nèi)正常代謝的產(chǎn)物，但是在病理狀態(tài)下，自由基的代謝平衡被打破，產(chǎn)生了過(guò)量的自由基[9-10]。自由基具有強(qiáng)氧化性，過(guò)量的自由基會(huì)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化、心腦血管疾病、免疫疾病、腫瘤等多種疾病的發(fā)生和發(fā)展[11-13]。因此，黑蒜顯著的抗氧化清除自由基能力可能是黑蒜發(fā)揮其他生物學(xué)功效的基礎(chǔ)。

本研究分別以云南紫皮獨(dú)瓣蒜和萊蕪白皮多瓣蒜為原料制備獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜，對(duì)比分析獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜加工前后成分的變化規(guī)律，并分析獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜成分的差異。對(duì)比分析獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜加工前后抗氧化能力的變化，并分析獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜抗氧化能力的差異。通過(guò)對(duì)比分析獨(dú)瓣黑蒜、多瓣黑蒜的功效成分及抗氧化能力，不僅為消費(fèi)者選擇獨(dú)瓣黑蒜、多瓣黑蒜兩大類(lèi)黑蒜產(chǎn)品提供理論依據(jù)，更為獨(dú)瓣、多瓣兩大類(lèi)黑蒜進(jìn)一步加工為成分明確的黑蒜功能性食品或黑蒜保健食品奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

獨(dú)瓣鮮蒜(云南紅七星紫皮獨(dú)瓣蒜)、多瓣鮮蒜(山東萊蕪白皮多瓣蒜)，由萊蕪裕源食品有限公司提供。獨(dú)瓣黑蒜、多瓣黑蒜，由萊蕪裕源食品有限公司采用“高溫高濕”發(fā)酵工藝制備。

抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品，德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心；混合元素(鈣、鐵、鎂、鋅、鉀、鈉)標(biāo)準(zhǔn)品(1 000 mg/L)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；DPPH，美國(guó)Sigma公司；ABTS，阿拉丁化學(xué)試劑公司；十六烷基三甲基溴化銨(色譜純)、甲醇(色譜純)，德國(guó)merck公司；福林酚試劑，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；無(wú)水乙醚、石油醚、偏磷酸、磷酸三鈉、磷酸、鹽酸、硫酸、辛烷磺酸鈉、三乙胺硝酸、高氯酸等試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純級(jí)試劑。

1.2 儀器與設(shè)備

SGD-IV全自動(dòng)還原糖測(cè)定儀、SBA-40E生物傳感分析儀，山東省科學(xué)院生物研究所；JY98-IIIDN超聲波細(xì)胞破碎機(jī)、Scientz-18 ND立式冷凍干燥機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；5804R離心機(jī)，德國(guó)Eppendorf公司；Dynex Spectra MR酶標(biāo)儀，美國(guó)Dynex Technologies公司；LE204E電子天平、S220臺(tái)式pH計(jì)，梅特勒-托利多(Mettler Toledo)儀器(上海)有限公司；L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀，日本日立公司；UV-2700紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、LC-20AT高效液相色譜儀、LC-20A紫外檢測(cè)器、LC-10AXL熒光檢測(cè)器、SPD-20A二極管陣列檢測(cè)器，日本島津公司；OPTIMA 7000DV電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)，美國(guó)Perkin-Elmer股份有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品水提物和醇提物的制備

黑蒜、鮮蒜水提物/醇提物的制備：取5 g黑蒜或鮮蒜樣品，加入適量去離子水/甲醇(70%，體積分?jǐn)?shù))，研磨均勻，超聲波提取(300 W，15 min，25 ℃)，離心(10 000 r/min，10 min)取上清液。按上述步驟提取3次，合并上清液，用去離子水/甲醇(70%，體積分?jǐn)?shù))定容至100 mL。

1.3.2 成分含量的測(cè)定

水分、總酸、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、維生素C和礦質(zhì)元素含量的測(cè)定分別采用GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法、GB/T 12456—2021《食品中總酸的測(cè)定》中的酸堿滴定法方法、GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的凱氏定氮法、GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》中的索氏抽提法、GB/T 5009.10—2003《植物類(lèi)食品中粗纖維的測(cè)定》、GB 5009.86—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》中的高效液相色譜法、GB 5009.268—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》中的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進(jìn)行測(cè)定。

還原糖含量的測(cè)定：使用SGD-IV全自動(dòng)還原糖測(cè)定儀測(cè)定還原糖含量。還原糖測(cè)定儀的測(cè)定原理為菲林試劑熱滴定法。移取0.5 mL黑蒜或鮮蒜水提物于還原糖測(cè)定儀的反應(yīng)池中，儀器自動(dòng)完成還原糖含量的測(cè)定并打印結(jié)果。

葡萄糖含量的測(cè)定：采用SBA-40E生物傳感分析儀測(cè)定葡萄糖含量。用微量注射器移取25 μL黑蒜或鮮蒜水提物于生物傳感分析儀的反應(yīng)池中，儀器自動(dòng)完成葡萄糖含量的測(cè)定并打印結(jié)果。

總硫含量的測(cè)定：采用明膠比濁法測(cè)定總硫含量[14]。(1)樣品制備：將鮮蒜及黑蒜水提物凍干，取適量?jī)龈煞?，加? mL鹽酸(1 mol/L)，105 ℃下反應(yīng)8 h，10 000 r/min離心5 min，上清液即為待測(cè)樣品。(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制：分別移取不同體積的硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液(1.087 5 g/L)于試管中，用1 mol/L的鹽酸補(bǔ)齊至0.2 mL，然后加入3.8 mL三氯乙酸溶液(30 g/L)和1 mL 的氯化鋇-明膠溶液(明膠溶液：將1.25 g明膠用蒸餾水定容至250 mL，4 ℃靜置過(guò)夜；氯化鋇-明膠溶液：0.5 g氯化鋇溶于100 mL上述明膠溶液中，4 ℃靜置過(guò)夜)，振蕩，靜置20 min，于360 nm處測(cè)定吸光值并求出回歸方程。(3)樣品的測(cè)定：移取0.2 mL待測(cè)樣品于試管中，加入3.8 mL三氯乙酸(30 g/L)，以下操作同“標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制”，根據(jù)回歸方程計(jì)算總硫含量。

總酚含量的測(cè)定：采用福林酚法測(cè)定鮮蒜和黑蒜醇提物樣品中的總酚含量[6,15]。

1.3.3 水解氨基酸含量的測(cè)定

水解氨基酸含量是指樣品水解后的氨基酸含量。水解氨基酸含量的測(cè)定采用GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 體外抗氧化能力測(cè)定

1.3.4.1 ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力[16]

(1)ABTS存儲(chǔ)液的配制：將7 mmol/L ABTS溶液和4.9 mmol/L過(guò)硫酸鉀溶液等體積混合，避光靜置20 h。(2)ABTS工作液的配制：用磷酸鹽緩沖液(0.1 mol/L，pH=7.4)稀釋ABTS存儲(chǔ)液，使其在734 nm處的吸光度為0.7。(3)移取0.8 mL ABTS工作液和0.2 mL樣品溶液于試管中，避光反應(yīng)6 min，于734 nm處測(cè)定吸光度(A)。維生素C作為陽(yáng)性對(duì)照計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

式中：A0為樣品對(duì)照(用磷酸鹽緩沖液替代ABTS)的吸光度；A1為空白對(duì)照(用去離子水替代樣品溶液)的吸光度。

1.3.4.2 總抗氧化能力[17]

移取0.2 mL樣品于試管中，加入2 mL磷酸三鈉-鉬酸銨-硫酸混合溶液(28 mmol/L磷酸三鈉，4 mmol/L鉬酸銨，0.6 mol/L硫酸)，95 ℃水浴90 min，冷卻后于695 nm下測(cè)定吸光度。

1.3.4.3 羥自由基清除能力[18]

采用Fenton法進(jìn)行羥自由基清除能力的測(cè)定。依次移取1 mL硫酸亞鐵溶液(9 mmol/L)、1 mL水楊酸乙醇溶液(9 mmol/L)、1 mL樣品溶液和1 mL過(guò)氧化氫溶液(8.8 mmol/L)于試管中，37 ℃水浴30 min，離心(5 000 r/min，10 min)，上清液于510 nm處測(cè)定吸光度(A)。維生素C作為陽(yáng)性對(duì)照。計(jì)算如公式(2)所示:

(2)

式中：A0為空白對(duì)照(用去離子水替代樣品溶液)的吸光度。

1.3.4.4 DPPH自由基清除能力[19]

取2 mL樣品溶液于試管中，加入2 mL DPPH乙醇溶液(0.2 mmol/L)，混合均勻后避光反應(yīng)30 min，然后于517 nm處測(cè)定其吸光度(A)，用維生素C作為陽(yáng)性對(duì)照。計(jì)算如公式(3)所示：

(3)

式中：A0為乙醇替代DPPH溶液的吸光度，A1為去離子水替代樣品溶液的吸光度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，采用Excel軟件繪圖并進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用單因素方差分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 成分含量的分析

2.1.1 成分含量的測(cè)定結(jié)果

獨(dú)瓣鮮蒜、獨(dú)瓣黑蒜、多瓣鮮蒜、多瓣黑蒜中的水分含量分別為56.18、31.51、63.43、28.01 g/100g。由于黑蒜制備過(guò)程中的烘干脫水工藝，黑蒜中的水分含量較鮮蒜顯著降低(P<0.01)。為避免水分含量影響發(fā)酵前后成分含量的比較，以下測(cè)定結(jié)果均以干物質(zhì)中的成分含量表示。

獨(dú)瓣、多瓣黑蒜發(fā)酵前后還原糖、葡萄糖、總硫、總酚、總酸、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、維生素C和礦質(zhì)元素(鈉、鈣、鐵、鎂、鋅、鉀)含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 獨(dú)瓣、多瓣黑蒜發(fā)酵前后成分的含量Table 1 The contents of compositions in single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation

2.1.2 發(fā)酵前后成分含量的變化分析

比較獨(dú)瓣、多瓣黑蒜與發(fā)酵前鮮蒜的成分含量(表1)可知,(1)還原糖和葡萄糖含量升高最為顯著(P<0.01)，其原因?yàn)楹谒獍l(fā)酵過(guò)程中的酶解作用及熱力作用導(dǎo)致大分子糖類(lèi)物質(zhì)分解為小分子還原糖和葡萄糖[2,20]。還原糖和葡萄糖含量的增加提高了黑蒜的甜度。(2)含硫化合物和酚類(lèi)化合物是黑蒜的主要活性成分[21]，黑蒜中總硫、總酚含量均較發(fā)酵前顯著提高(P<0.01)?？偭蚝康脑黾邮且?yàn)楹谒庠诎l(fā)酵過(guò)程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，液泡中的蒜氨酸酶與細(xì)胞質(zhì)中的蒜氨酸相遇，蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下生成蒜素，蒜素進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為多種含硫化合物?？偡雍康脑黾邮且?yàn)樵诤谒獍l(fā)酵過(guò)程中，大分子酚類(lèi)化合物分解成小分子，釋放出更多的酚羥基[22-23]。(3)黑蒜發(fā)酵過(guò)程中存在產(chǎn)酸的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致黑蒜中的總酸含量顯著提高(P<0.01)。據(jù)報(bào)道，黑蒜中含有豐富的乙酸、甲酸、3-羥基丙酸、檸檬酸等有機(jī)酸[24]。有機(jī)酸不僅是黑蒜的風(fēng)味物質(zhì)之一,更具有軟化血管、幫助消化等生理學(xué)功能。(4)獨(dú)瓣黑蒜中蛋白質(zhì)含量較發(fā)酵前顯著提高(P<0.01)，而多瓣黑蒜中蛋白質(zhì)含量較發(fā)酵前無(wú)顯著變化(P>0.05)。黑蒜發(fā)酵過(guò)程中其他含氮化合物轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，同時(shí)蛋白質(zhì)大量分解產(chǎn)生氨基酸。但是由于黑蒜發(fā)酵過(guò)程中蛋白質(zhì)的變化非常復(fù)雜，其具體機(jī)制目前尚未明確闡明。(5)黑蒜中脂肪含量較發(fā)酵前顯著降低(P<0.01)，獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜的脂肪含量分別為鮮蒜的0.67和0.78倍。(6)粗纖維主要為細(xì)胞壁中的多糖類(lèi)物質(zhì)，黑蒜中粗纖維的含量較發(fā)酵前顯著降低(P<0.05)，推測(cè)其原因?yàn)槎嗵穷?lèi)物質(zhì)在酶解作用或者酸性、高溫環(huán)境下部分降解為小分子還原糖。(7)鮮蒜發(fā)酵為黑蒜后維生素C含量降低(P<0.01)，其原因?yàn)榫S生素C不穩(wěn)定，在黑蒜高溫發(fā)酵過(guò)程中維生素C被破壞。(8)黑蒜發(fā)酵前后礦質(zhì)元素含量未發(fā)生顯著變化(P>0.05)，符合化學(xué)反應(yīng)的元素守恒定律。

綜上所述，除蛋白質(zhì)含量獨(dú)瓣黑蒜顯著增加而多瓣黑蒜無(wú)顯著變化外，發(fā)酵前后獨(dú)瓣、多瓣黑蒜其余各種成分的變化規(guī)律一致。獨(dú)瓣、多瓣黑蒜中還原糖、葡萄糖、總硫、總酚、總酸含量顯著增加，脂肪、粗纖維、維生素C含量顯著降低，礦質(zhì)元素(鈉、鈣、鐵、鎂、鋅、鉀)含量無(wú)顯著變化。

2.1.3 獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜成分的比較分析

比較獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜的成分(表1)可知，獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜中還原糖、葡萄糖、總酚、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、鉀含量無(wú)顯著差異(P>0.05)，總硫、總酸、維生素C、鈉、鈣、鐵、鎂、鋅含量具有顯著差異(P<0.01)。獨(dú)瓣黑蒜中總硫、維生素C含量分別高于多瓣黑蒜29.27%、51.69%。多瓣黑蒜中總酸、鈉、鈣、鐵、鎂、鋅含量分別高于獨(dú)瓣黑蒜35.21%、147.40%、25.40%、26.94%、35.58%、113.85%。因此，獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜的成分含量具有相似性，并且獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜分別具有各自含量較高的成分，都具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.2 水解氨基酸含量的分析

2.2.1 水解氨基酸含量的測(cè)定結(jié)果

獨(dú)瓣、多瓣黑蒜發(fā)酵前后水解氨基酸含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

2.2.2 發(fā)酵前后水解氨基酸含量的變化分析

由表2可知，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜中17種水解氨基酸總量均較發(fā)酵前顯著增加。在獨(dú)瓣黑蒜的17種水解氨基酸中共計(jì)有15種水解氨基酸含量較發(fā)酵前的鮮蒜顯著增加，增加幅度最大的5種水解氨基酸為水解蘇氨酸、水解丙氨酸、水解亮氨酸、水解纈氨酸、水解賴(lài)氨酸。多瓣黑蒜中共計(jì)有12種水解氨基酸含量較鮮蒜顯著增加，增加幅度最大的5種水解氨基酸為水解甘氨酸、水解脯氨酸、水解亮氨酸、水解丙氨酸、水解異亮氨酸。分析可知，共計(jì)2種水解氨基酸水解亮氨酸和水解丙氨酸同時(shí)存在于兩者增加幅度最大的前5種水解氨基酸中。

獨(dú)瓣黑蒜中水解胱氨酸、水解精氨酸含量較發(fā)酵前顯著減少，而多瓣黑蒜中除這兩種含量顯著減少外，水解蘇氨酸、水解賴(lài)氨酸也顯著減少，水解天門(mén)冬氨酸發(fā)酵前后無(wú)顯著變化。

因此，發(fā)酵前后獨(dú)瓣、多瓣黑蒜中水解氨基酸含量增加或減少的變化規(guī)律既具有一致性也具有比較明顯的差異性。

2.2.3 獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜水解氨基酸含量的比較分析

比較獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜的水解氨基酸含量(表2)可知，雖然獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜的17種水解氨基酸總量無(wú)顯著差異(P>0.05)，但是其中15種水解氨基酸的含量均具有顯著差異(P<0.05)，僅有2種水解氨基酸(水解甘氨酸、水解酪氨酸)的含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表2 獨(dú)瓣、多瓣黑蒜發(fā)酵前后水解氨基酸的含量Table 2 The contents of hydrolyzed amino acids in single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation

獨(dú)瓣黑蒜中含量最高的水解氨基酸種類(lèi)為水解谷氨酸、水解精氨酸、水解賴(lài)氨酸、水解亮氨酸、水解丙氨酸；多瓣黑蒜中含量最高的水解氨基酸種類(lèi)為水解谷氨酸、水解精氨酸、水解天門(mén)冬氨酸、水解亮氨酸、水解絲氨酸。分析可知，共計(jì)3種水解氨基酸(水解谷氨酸、水解精氨酸和水解亮氨酸)同時(shí)存在于獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜含量最高的前5種水解氨基酸中。獨(dú)瓣黑蒜中含量最低的水解氨基酸種類(lèi)為水解胱氨酸、水解蛋氨酸、水解組氨酸、水解脯氨酸、水解絲氨酸；多瓣黑蒜中含量最低的水解氨基酸種類(lèi)為水解胱氨酸、水解蛋氨酸、水解賴(lài)氨酸、水解蘇氨酸和水解組氨酸。分析可知，共計(jì)3種水解氨基酸(水解胱氨酸、水解蛋氨酸和水解組氨酸)同時(shí)存在于獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜含量最低的前5種水解氨基酸中。

因此，獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜的水解氨基酸總量相同，各種水解氨基酸含量雖然差異較大但是含量較高和含量較低的水解氨基酸種類(lèi)具有一定的一致性。

2.3 體外抗氧化能力的分析

2.3.1 體外抗氧化能力的測(cè)定結(jié)果

發(fā)酵前后獨(dú)瓣、多瓣黑蒜的總抗氧化能力及清除ABTS陽(yáng)離子自由基、羥自由基、DPPH自由基能力的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2和表3。

a-ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力；b-總抗氧化能力；c-羥自由基清除能力；d-DPPH自由基清除能力圖1 獨(dú)瓣黑蒜與獨(dú)瓣鮮蒜的抗氧化能力Fig.1 Antioxidant activities of single-clove black garlic and single-clove fresh garlic注：醇表示醇提物；水表示水提物(下同)

a-ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力；b-總抗氧化能力；c-羥自由基清除能力；d-DPPH自由基清除能力圖2 多瓣黑蒜與多瓣鮮蒜的抗氧化能力Fig.2 Antioxidant activities of multiple-clove black garlic and multiple-clove fresh garlic

表3 獨(dú)瓣、多瓣黑蒜發(fā)酵前后的抗氧化能力Table 3 Antioxidant activities of single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation

2.3.2 發(fā)酵前后體外抗氧化能力的變化分析

對(duì)比發(fā)酵前后水提物的抗氧化能力(圖1、圖2、表3)可知，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜較發(fā)酵前鮮蒜的總抗氧化能力分別提高了194.78%、185.89%(P<0.01)；清除ABTS陽(yáng)離子自由基的EC50值分別降低了73.08%、72.66%(P<0.01)；清除DPPH自由基的EC50值分別降低了96.13%、95.12%(P<0.01)。獨(dú)瓣黑蒜水提物清除羥自由基的EC50值較發(fā)酵前的鮮蒜降低了15.82%(P<0.05)；多瓣黑蒜水提物清除羥自由基的EC50值較鮮蒜無(wú)顯著差異(P>0.05)。

對(duì)比發(fā)酵前后醇提物的抗氧化能力(圖1、圖2、表3)可知，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜較發(fā)酵前的鮮蒜總抗氧化能力分別提高了384.62%、437.5%(P<0.01)；清除ABTS陽(yáng)離子自由基的EC50值分別降低了62.5%、62.16%(P<0.01)；清除羥自由基、DPPH自由基的EC50值顯著降低(P<0.01)。

因此，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜水提物和醇提物的總抗氧化能力、ABTS陽(yáng)離子自由基和DPPH自由基清除能力均較發(fā)酵前的鮮蒜顯著提高。多瓣黑蒜水提物和醇提物清除羥自由基的能力較發(fā)酵前顯著提高；獨(dú)瓣黑蒜醇提物清除羥自由基的能力顯著提高，而其水提物清除羥自由基的能力較發(fā)酵前的鮮蒜無(wú)顯著變化。

2.3.3 獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜體外抗氧化能力的比較分析

分別比較獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜水提物的抗氧化能力以及兩者醇提物的抗氧化能力(圖1、圖2、表3)可知，獨(dú)瓣黑蒜水提物與多瓣黑蒜水提物的總抗氧化能力(質(zhì)量濃度為30 g/L時(shí))、清除自由基(羥自由基、ABTS陽(yáng)離子自由基、DPPH自由基)能力的EC50值無(wú)顯著差異(P>0.05)，同時(shí)兩者醇提物的上述抗氧化能力也無(wú)顯著差異(P>0.05)。獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜中含有豐富的糖類(lèi)物質(zhì)、酚類(lèi)化合物、含硫化合物、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等具有抗氧化能力的物質(zhì)，獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜均具有良好的抗氧化能力。

2.3.4 水提物與醇提物抗氧化能力的比較分析

比較獨(dú)瓣、多瓣黑蒜水提物與其醇提物的抗氧化能力可知(圖1、圖2、表3)，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜水提物的總抗氧化能力分別高于其醇提物56.75%和53.49%，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜水提物清除羥自由基的EC50值分別低于其醇提物87.56%和87.50%，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜水提物清除DPPH自由基的EC50值分別低于其醇提物58.08%和56.90%。在較低濃度時(shí)，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜醇提物清除ABTS陽(yáng)離子自由基能力高于其水提物，而在較高濃度時(shí)，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜水提物清除ABTS陽(yáng)離子自由基能力高于其醇提物。因此，黑蒜水提物較黑蒜醇提物具有更強(qiáng)的總抗氧化能力以及更強(qiáng)的清除羥自由基和DPPH自由基的能力，并具備較高濃度條件下更強(qiáng)的清除ABTS陽(yáng)離子自由基的能力。

3 結(jié)論

分析獨(dú)瓣、多瓣黑蒜發(fā)酵前后成分的含量可知，除蛋白質(zhì)含量獨(dú)瓣黑蒜增加而多瓣黑蒜無(wú)顯著變化外，其余成分兩者的變化規(guī)律一致。還原糖、葡萄糖、總硫、總酚、總酸含量均顯著增加，脂肪、粗纖維、維生素C含量均顯著降低，礦質(zhì)元素含量無(wú)顯著變化。獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜相比，獨(dú)瓣黑蒜中總硫、維生素C含量顯著高于多瓣黑蒜，多瓣黑蒜中總酸、多種礦質(zhì)元素(鈉、鈣、鐵、鎂、鋅)含量顯著高于獨(dú)瓣黑蒜，還原糖、葡萄糖、總酚、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、鉀含量?jī)烧邿o(wú)顯著差異。

分析發(fā)酵前后水解氨基酸的含量可知，黑蒜中大多數(shù)種類(lèi)水解氨基酸含量以及17種水解氨基酸總量較發(fā)酵前的鮮蒜顯著增加。水解胱氨酸和水解精氨酸是兩者共有的發(fā)酵后含量顯著降低的水解氨基酸。獨(dú)瓣黑蒜與多瓣黑蒜相比，兩者的水解氨基酸總量相同，各種水解氨基酸含量雖然差異較大但是含量較高和含量較低的水解氨基酸種類(lèi)具有一定的一致性。

比較抗氧化能力可知，獨(dú)瓣、多瓣黑蒜水提物和醇提物的總抗氧化能力以及ABTS陽(yáng)離子自由基、DPPH自由基清除能力均較發(fā)酵前的鮮蒜顯著提高。獨(dú)瓣黑蒜和多瓣黑蒜均具有良好的抗氧化能力，兩者的抗氧化能力無(wú)顯著差異。黑蒜水提物較黑蒜醇提物具有更強(qiáng)的總抗氧化能力及羥自由基、DPPH自由基清除能力。