摘要：文章研究了保加利亞乳桿菌預處理制備液態(tài)發(fā)酵黑蒜技術(shù)。以新鮮大蒜為原料，在180 ℃高溫下分別對大蒜瓣進行9，10 min蒜氨酸酶滅活，將滅活后的蒜瓣處理成粒徑為4 mm的顆粒，加水至液料比為4∶1，添加保加利亞乳桿菌比例為4%、5%、6%，室溫下共存16，24，32 h，于恒溫80 ℃發(fā)酵制備液態(tài)黑蒜，以未添加保加利亞乳桿菌的大蒜制備的液態(tài)黑蒜為參照（簡稱未處理），考察共存時間、保加利亞乳桿菌比例和滅酶時間對液態(tài)黑蒜品質(zhì)的影響。液態(tài)黑蒜制備的最優(yōu)條件為高溫180 ℃、蒜氨酸酶滅活10 min、保加利亞乳桿菌比例6%、共存時間32 h、發(fā)酵時間18 d，此時總酸含量為48.48 g/kg，氨基酸態(tài)氮含量為7.79 g/100 g，還原糖含量為44.61 g/100 g，褐變值為62.49，總酚含量為8.779 mg/g，DPPH·、·OH清除率分別為66.92%、45.97%，相比于未處理的液態(tài)黑蒜，總酸含量是其3.88倍，氨基酸態(tài)氮含量是其1.41倍，還原糖含量是其2.23倍，褐變度是其1.31倍，總酚含量是其1.48倍，DPPH·、·OH清除率分別是其1.40倍和1.15倍。保加利亞乳桿菌預處理制備液態(tài)黑蒜技術(shù)可以提升黑蒜的品質(zhì)，縮短黑蒜的發(fā)酵時間，具有較廣闊的應用前景。

關(guān)鍵詞：液態(tài)發(fā)酵黑蒜；蒜氨酸酶；預處理；保加利亞乳桿菌；品質(zhì)指標；共存時間；添加比例

中圖分類號：TS201.3""""" 文獻標志碼：A"""" 文章編號：1000-9973（2024）11-0127-09

Study on Preparation Technology of Liquid Black Garlic by

Pretreatment with Lactobacillus bulgaricus

JIA Qing-chao1， DIAO Wei1， LI Ke-ying1， LI Meng1， LI Qing-wei2，

ZHANG Dan2， WANG Chong-hua2*

（1.School of Food Science and Engineering， Zhengzhou University of Science and Technology，

Zhengzhou 450064， China; 2.Henan Vocational College of Agriculture，

Zhengzhou 451450， China）

Abstract： In this paper， the preparation technology of liquid fermented black garlic by pretreatment with Lactobacillus bulgaricus is studied. With fresh garlic as the raw material， garlic cloves are inactivated with alliinase at a high temperature of 180 ℃ for 9，10 min respectively. The inactivated alliinase cloves are processed into particles with a diameter of 4 mm. Water is added until the liquid-solid ratio is 4∶1， and the proportion of Lactobacillus bulgaricus is 4%， 5%， 6%. Garlic and Lactobacillus bulgaricus coexist at room temperature for 16， 24， 32 h， and then they are fermented at a constant temperature of 80 ℃ to prepare liquid black garlic. Using liquid black garlic prepared with garlic without adding Lactobacillus bulgaricus as the reference （referred to untreated group）， the effects of coexistence time， proportion of Lactobacillus bulgaricus and enzyme inactivation time on the quality of liquid black garlic are investigated. The optimal conditions for preparation of liquid black garlic are as follows： alliinase is inactivated at a high temperature of 180 ℃ for 10 min， the proportion of Lactobacillus bulgaricus is 6%， the coexistence time is 32 h and the fermentation time is 18 d. At this time， the total acid content is 48.48 g/kg， amino" acid nitrogen content is 7.79 g/100 g， the reducing sugar content is 44.61 g/100 g， the browning value is 62.49， the total phenolic content is 8.779 mg/g， the DPPH·，·OH scavenging rates are 66.92%， 45.97% respectively. Compared with untreated liquid black garlic， the total acid content is 3.88 times， the amino acid nitrogen content is 1.41 times， the reducing sugar content is 2.23 times， the browning degree is 1.31 times， the total phenolic content is 1.48 times， and the DPPH · and · OH scavenging rates are 1.40， 1.15 times respectively. The preparation technology of liquid black garlic by pretreatment with Lactobacillus bulgaricus can improve the quality of black garlic， shorten the fermentation time of black garlic， and has broad application prospects.

Key words： liquid fermented black garlic; alliinase; pretreatment; Lactobacillus bulgaricus; quality indexes; coexistence time; addition proportion

收稿日期：2024-06-06

基金項目：河南省教育廳高等學校重點研究項目（24B550021）；2022年度鄭州科技學院研究項目（XJKY08）；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大宗糧食加工實驗室開放課題（DZLS201704）；河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學院校級科研團隊項目（HNACKT202302）

作者簡介：賈慶超（1981—），男，副教授，碩士，研究方向：發(fā)酵制品。

*通信作者：王崇華（1981—），男，講師，碩士，研究方向：農(nóng)作物。

黑蒜是新鮮大蒜在高溫高濕的環(huán)境下加工而成的一種無辛辣刺激感、口味酸甜的大蒜深加工食品，具有促進糖尿病人體質(zhì)恢復、防治流感、增強免疫力、抗癌、抗疲勞、抗衰老、防血栓等功效[1-3]。黑蒜的加工工藝分為固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵，目前國內(nèi)外對黑蒜的研究和生產(chǎn)主要集中于固體發(fā)酵，具有溫度高、時間長、有一定的蒜臭味、主要品質(zhì)指標受限制等劣勢[4-6]。相比于固態(tài)發(fā)酵，液態(tài)發(fā)酵黑蒜因具有加工時間短、營養(yǎng)價值高和生物活性成分含量高等優(yōu)點而備受研究者的青睞[7]，但目前液態(tài)黑蒜仍存在品質(zhì)指標提升有限、工藝繁瑣等缺點[8-9]。

近年來，利用微生物預處理制備黑蒜成為新的研究熱點。Si等[10]利用保加利亞乳桿菌預處理新鮮大蒜制備固體黑蒜，不僅提升了黑蒜的抗氧化性，而且具有更好的預防妊娠期糖尿病的功效。Ro等[11]利用分離的3種乳酸菌發(fā)酵黑蒜提取液，發(fā)現(xiàn)乳酸菌可提升提取液中S-烯丙基半胱氨酸等活性物質(zhì)的含量。但由于大蒜破碎后，其含有的蒜氨酸酶可將蒜氨酸轉(zhuǎn)化成具有滅菌作用的大蒜素，所以目前將乳酸菌直接用于制備液態(tài)黑蒜的想法受到阻礙。但Kim等[12]研究表明，將新鮮大蒜于高溫（180 ℃）預處理一定時間使蒜氨酸酶失活后，破碎的大蒜可與乳酸菌共存，且共存可使大蒜的抗氧化性等品質(zhì)指標得到提升。基于這個思路，作者前期做了嗜熱鏈球菌預處理制備液態(tài)黑蒜的研究，取得了一定的成果[13]。因此，本研究制備液態(tài)黑蒜方案為首先將新鮮大蒜瓣在高溫180 ℃下預處理9，10 min，而后破碎成粒徑為4 mm左右的液態(tài)大蒜，按液料比為4∶1（水∶大蒜，質(zhì)量比）加入水，再加入一定量的保加利亞乳桿菌，共存一定時間改變大蒜的品質(zhì)，然后于80 ℃恒溫發(fā)酵箱中制備液態(tài)黑蒜，以未添加保加利亞乳桿菌制備的液態(tài)黑蒜為參比（簡稱未處理），考察保加利亞乳桿菌預處理制備液態(tài)大蒜技術(shù)，為乳酸菌預處理制備液態(tài)黑蒜的研究提供了數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮大蒜：邳州徐新食品有限公司；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、焦性沒食子酸、亞硝酸鈉、亞鐵氰化鉀、無水葡萄糖、硫酸亞鐵七水合硫酸鋅、無水亞硫酸鈉、氫氧化鈉、無水碳酸鈉：鄭州派尼化學試劑廠；福林酚（1 mol/L）：天津市科密歐化學試劑有限公司；MRS瓊脂：上海沃凱生物技術(shù)有限公司；3，5-二硝基水楊酸、甲醛、苯酚：天津市天力化學試劑有限公司；酒石酸鉀鈉、鄰菲啰啉、無水乙醇、過氧化氫：天津市風船化學試劑科技有限公司；2，2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基（DPPH·）：上海麥克林生化科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

KL04A臺式離心機 湖南凱達科學儀器有限公司；HH-6S電熱恒溫水浴鍋、DHG-9023A恒溫發(fā)酵箱 無錫瑪瑞特科技有限公司；UV-3000紫外可見分光光度計 奧譜天成（夏門）科技有限公司；KQ-5200DB超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；PHS-2F pH計 上海微川精密儀器有限公司；CR-10 Plus色差儀 柯尼卡美能達光學儀器（上海）有限公司；SQ-ZL立式壓力蒸汽滅菌器 河南省三強醫(yī)療器械有限責任公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 液態(tài)黑蒜發(fā)酵工藝流程

選取新鮮大蒜→去皮→清洗→去根蒂→蒜氨酸酶滅活（180 ℃）→蒜瓣破碎→裝罐→加水→加輔料（保加利亞乳桿菌）→室溫放置→80 ℃恒溫發(fā)酵→成品[13]。

操作要點：選取新鮮、無破損、無變質(zhì)的大蒜，去皮，清洗，去除根蒂，于高溫（180 ℃）下滅活蒜氨酸酶，處理時間分別為8，9，10 min，然后破碎成粒度為4 mm的蒜粒，裝罐，按液料比4∶1加入水，并加入4%、5%和6%保加利亞乳桿菌（以原料質(zhì)量為標準），在室溫下分別共存16，24，32 h，與未添加保加利亞乳桿菌處理的大蒜于80 ℃恒溫恒濕發(fā)酵箱中發(fā)酵。每3 d取一定量的發(fā)酵黑蒜，測定還原糖含量、總酸含量、氨基酸態(tài)氮含量、總酚含量、褐變度及抗氧化活性等指標，探究保加利亞乳桿菌比例對液態(tài)黑蒜發(fā)酵品質(zhì)的影響。

1.3.2 大蒜中蒜氨酸酶滅活時間的研究

將新鮮蒜瓣放入滅菌的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿放入烘箱中，在180 ℃下分別滅活蒜氨酸酶8，9，10 min，在紫外操作臺上冷卻至室溫，放入滅菌的研缽內(nèi)研磨成小顆粒（直徑1～4 mm），準確稱取1.000 g樣品于培養(yǎng)皿中，及時倒入15～20 mL MRS瓊脂培養(yǎng)基，待培養(yǎng)基凝固后分別吸取1 mL 10-5，10-6稀釋度的保加利亞乳桿菌菌液于大蒜培養(yǎng)皿中，轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿使其混合均勻，放置10 min后，將平板反轉(zhuǎn)，于36 ℃下恒溫培養(yǎng)16，24，32 h，進行菌落計數(shù)。

1.3.3 液態(tài)發(fā)酵黑蒜品質(zhì)指標的測定方法

參考于蒙娜[14]的方法測定液態(tài)黑蒜發(fā)酵中總酸含量；參考GB 5009.235—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸態(tài)氮的測定》中的方法測定液態(tài)發(fā)酵黑蒜中氨基酸態(tài)氮含量[15]；采用DNS法測定還原糖含量[16]，葡萄糖標準曲線方程為Y=1.021X+0.002，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 8；根據(jù)Li等[17]的方法，使用色差計測量大蒜發(fā)酵過程中的褐變程度：ΔE=[（L—L0）2+（a—a0）2+（b-b0）2]1/2，式中：L、a、b分別為色差計的測定值，L0、a0、b0分別為未處理的大蒜的測定值；根據(jù)福林酚法[18]測定液態(tài)黑蒜發(fā)酵中的總酚含量，沒食子酸溶液標準曲線方程為Y=125.552X+0.028 8，相關(guān)系數(shù)R2=0.997 2；參考何軍波等[19]的方法測定液態(tài)黑蒜的DPPH·和·OH清除率。

1.4 發(fā)酵終點的判斷

結(jié)合黑蒜的企業(yè)標準Q/YLY 0001S—2021、Q/SJC 0001S—2010、Q/STY 0001S—2013、Q/SHD 0001S—2011等，并參考趙雪晴等[20]對黑蒜的研究結(jié)果，制定黑蒜的發(fā)酵標準：還原糖含量≥25 g/100 g，總酚含量≥8 mg/g，氨基酸態(tài)氮含量≥5 g/100 g。參考前期研究結(jié)果[13]，當總酸含量為30～40 g/kg時，黑蒜酸甜適中，口感良好，黑蒜發(fā)酵成熟。低于30 g/kg或高于40 g/kg時，黑蒜酸甜比例不當，口感較差；褐變程度ΔE＞60時，黑蒜發(fā)酵完成。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行Duncan差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著，使用Origin 2018軟件繪制折線圖。

2 結(jié)果分析

2.1 滅活時間對保加利亞乳桿菌菌落生長的影響

由表1可知，共存16 h、滅活8 min無菌落產(chǎn)生，滅活9 min和10 min有一定菌落產(chǎn)生，與8 min差異顯著；共存24，32 h、滅活8，9，10 min均有菌落產(chǎn)生，滅活9，10 min的菌落總數(shù)差異不顯著（Pgt;0.05），二者顯著大于滅活8 min的菌落總數(shù)（Plt;0.05），大蒜中蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下產(chǎn)生蒜素，抑制了保加利亞乳桿菌的生長，所以滅活蒜氨酸酶8 min的效果不如滅活9，10 min。而用未滅酶大蒜作培養(yǎng)基時，共存16，24，32 h均無菌落產(chǎn)生。所以，本研究將9，10 min作為滅活蒜氨酸酶的研究時間，分別將180 ℃高溫滅酶后的大蒜按黑蒜發(fā)酵步驟加入4%、5%、6%的保加利亞乳桿菌，于室溫下共存16，24，32 h，再于80 ℃恒溫發(fā)酵箱內(nèi)發(fā)酵制備液態(tài)黑蒜，以未添加保加利亞乳桿菌的黑蒜作為參比（下文簡稱未處理），每隔一定時間取出黑蒜樣品測定其品質(zhì)指標，考察保加利亞乳桿菌預處理對液態(tài)黑蒜品質(zhì)指標的影響。

2.2 總酸含量

滅活9，10 min時，不同共存時間下保加利亞乳桿菌比例對黑蒜總酸含量的影響見圖1。

由圖1可知，在不同的滅活、共存時間下，隨著發(fā)酵時間的延長，不同保加利亞乳桿菌添加比例下液態(tài)黑蒜中總酸含量基本上都呈先升高后趨于平緩的趨勢，且不同比例保加利亞乳桿菌的發(fā)酵黑蒜總酸含量均大于未被處理的發(fā)酵黑蒜總酸含量。在3～15 d時黑蒜總酸含量增加緩慢，在15～27 d時總酸含量增加較快，在發(fā)酵27 d左右時總酸含量達到最高且趨于平緩。滅活9 min、共存16，24，32 h時，總酸含量達到30 g/kg左右所需時間最短的是保加利亞乳桿菌比例分別為6%、5%、6%，所需時間分別為21，18，15 d，且共存32 h時，保加利亞乳桿菌比例為6%的黑蒜發(fā)酵18 d時，總酸含量為41.28 g/kg。滅活10 min、共存16，24，32 h時，總酸含量達到30 g/kg左右所需時間最短的是保加利亞乳桿菌比例分別為5%、5%、6%，所需時間分別為18，18，12 d，且共存32 h時，保加利亞乳桿菌比例為6%的黑蒜發(fā)酵18 d時，總酸含量為48.48 g/kg。故當滅活時間為9，10 min時，共存32 h是較優(yōu)條件，且滅活10 min時黑蒜發(fā)酵速率更快，是此時較適宜的滅活時間。于蒙娜[14]在黑蒜液態(tài)發(fā)酵工藝中，80 ℃下發(fā)酵黑蒜的總酸含量大于30 g/kg時，所需發(fā)酵時間為18 d，遠大于本研究的12 d，由此可知添加保加利亞乳桿菌有利于發(fā)酵黑蒜，且蒜氨酸酶滅活10 min、保加利亞乳桿菌比例6%、室溫共存時間32 h條件下（設(shè)為 B1）的黑蒜發(fā)酵速率較快，同時以上分析也說明保加利亞乳桿菌預處理可以縮短黑蒜的發(fā)酵時間，加快黑蒜發(fā)酵。

2.3 氨基酸態(tài)氮含量

滅活9，10 min時，不同共存時間下保加利亞乳桿菌比例對黑蒜氨基酸態(tài)氮含量的影響見圖2。

由圖2可知，在不同的滅活和共存時間下，隨著發(fā)酵時間的延長，不同保加利亞乳桿菌比例下液態(tài)黑蒜的氨基酸態(tài)氮含量基本上都是先升高后降低，說明在黑蒜發(fā)酵開始一段時間內(nèi)，蛋白質(zhì)分解成氨基酸的速率大于美拉德反應消耗氨基酸的速率，而發(fā)酵到一定程度后，前者速率小于后者速率[21]。添加不同比例保加利亞乳桿菌的發(fā)酵黑蒜的氨基酸態(tài)氮含量均大于未被處理的發(fā)酵黑蒜。滅活9 min、共存時間為16，24，32 h時，氨基酸態(tài)氮含量達到5 g/100 g左右所需時間最短的是保加利亞乳桿菌比例分別為4%、6%、6%，所需時間均為12 d，氨基酸態(tài)氮含量分別為4.96，5.03，5.2 g/100 g。滅活10 min、共存時間16，24，32 h時，氨基酸態(tài)氮含量達到5 g/100 g左右所需時間最短的是保加利亞乳桿菌比例分別為6%、5%、6%，所需時間均為12 d，氨基酸態(tài)氮含量分別為5.38，5.65，6.30 g/100 g。綜合以上分析，滅活10 min、共存時間32 h、保加利亞乳桿菌添加量6%是較優(yōu)條件（設(shè)為B2），此時液態(tài)黑蒜發(fā)酵速率較快，此條件下氨基酸態(tài)氮含量最高，為8.58 g/100 g。賈慶超等[22]研究了蒸汽預處理對黑蒜品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)液態(tài)黑蒜的氨基酸態(tài)氮含量最高值小于8 g/100 g；唐仕榮等[23]在研究發(fā)酵大蒜加工過程中功能物質(zhì)與抗氧化活性的變化中發(fā)現(xiàn)，在70 ℃環(huán)境下發(fā)酵得到的氨基酸態(tài)氮最高值為2.012 g/100 g，與保加利亞乳桿菌預處理制備液態(tài)黑蒜得到的氨基酸態(tài)氮含量相差較大，說明保加利亞乳桿菌能夠進一步促進液態(tài)黑蒜中氨基酸態(tài)氮含量的增加，促進液態(tài)黑蒜發(fā)酵。

2.4 還原糖含量

還原糖是大蒜發(fā)生美拉德反應的重要底物，其還原糖含量不僅影響黑蒜在發(fā)酵過程中褐變的速率，而且影響其口感。黑蒜中影響還原糖含量的因素有兩個：一是保加利亞乳桿菌具有胞外果聚糖水解酶活性[24]，促進大蒜多糖的水解，影響還原糖含量，同時大蒜中淀粉酶和果聚糖聚合酶等發(fā)生酶解作用使多糖分解成單糖和雙糖，增加了黑蒜中還原糖含量[8]；二是發(fā)酵過程中美拉德反應消耗還原糖，使液態(tài)黑蒜中還原糖含量下降[22]。滅活9，10 min時，不同共存時間下保加利亞乳桿菌比例對還原糖含量的影響見圖3。

由圖3可知，在不同的滅活和共存時間下，隨著發(fā)酵時間的延長，不同保加利亞乳桿菌比例下液態(tài)黑蒜還原糖含量基本上都是先升高后趨于平緩，且添加不同比例保加利亞乳桿菌的發(fā)酵黑蒜的還原糖含量均大于未處理的。滅活時間9 min、共存時間為16，24，32 h時，還原糖含量大于25 g/100 g所需時間最短的是保加利亞乳桿菌比例分別為4%、6%、4%，所需發(fā)酵時間分別為12，9，9 d，還原糖含量分別為30.42，26.72，29.84 g/100 g，由此可知，此時較優(yōu)條件是共存32 h、保加利亞乳桿菌比例4%；滅活時間為10 min、共存時間為16，24，32 h時，還原糖含量大于25 g/100 g所需時間最短的是保加利亞乳桿菌比例均為6%，所需發(fā)酵時間分別為12，6，12 d，還原糖含量分別為31.86，27.39，32.16 g/100 g，由此可知，此時最優(yōu)條件為共存24 h、保加利亞乳桿菌比例6%，在此條件下，發(fā)酵時間為12 d時，還原糖含量為40.3 g/100 g，說明此時發(fā)酵速率較快。綜上分析，保加利亞乳桿菌比例為6%、共存時間為24 h、蒜氨酸酶滅活10 min時（設(shè)為B3）還原糖含量較高。李超峰等[25]采用糖化變溫處理工藝，得到還原糖含量為32.14 g/100 g；崔春蘭等[26]采用5個階段發(fā)酵法制備黑蒜，黑蒜中還原糖含量為7.8 g/100 g，這兩種方法制備的黑蒜均低于本文預處理所得還原糖含量。以上數(shù)據(jù)表明，保加利亞乳桿菌的添加會進一步促進多糖水解成還原糖，提升美拉德反應底物濃度，增加美拉德反應速率，有利于縮短黑蒜的制備時間。

2.5 褐變程度ΔE

大蒜在發(fā)酵過程中褐變程度隨著發(fā)酵時間的延長而增大，一是由于保加利亞乳桿菌體內(nèi)果聚糖水解酶活性大[24]，加強美拉德反應和大蒜中類黑精產(chǎn)生；二是在發(fā)酵過程中發(fā)生酶促褐變反應和非酶促褐變反應，從而產(chǎn)生呈褐色物質(zhì)[27]。滅活9，10 min時，不同共存時間下保加利亞乳桿菌比例對黑蒜褐變程度ΔE的影響見圖4。

由圖4可知，在不同的滅活和共存時間下，隨著發(fā)酵時間的延長，保加利亞乳桿菌比例對液態(tài)黑蒜褐變程度的影響都是先升高后趨于平緩，液態(tài)黑蒜的褐變程度在發(fā)酵前期增加幅度較大，發(fā)酵到一定程度后增加緩慢，且添加不同比例保加利亞乳桿菌的發(fā)酵黑蒜的褐變程度均大于未處理的。滅活9 min、共存時間16 h時，5%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在18 d時褐變程度為60.01，4%、6%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在21 d時才達到60；共存24 h時，6%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在18 d時褐變程度為64.56，4%、5%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在21 d時褐變程度才達到60；共存32 h時，5%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在18 d時褐變程度為61.88，4%、6%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在21 d時才達到60；滅活10 min、共存16 h時，4%、5%、6%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜均在21 d時褐變程度大于60；共存24 h時，4%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在18 d時褐變程度為60.69，而5%、6%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在21 d時褐變程度才達到60；共存32 h時，5%、6%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜均在18 d時滿足發(fā)酵要求，二者褐變程度分別為60.3，62.49，而4%保加利亞乳桿菌比例的黑蒜在21 d時才大于60?；谝陨戏治?，考慮到褐變程度的大小，滅活10 min、共存32 h、保加利亞乳桿菌比例6%是較優(yōu)條件（設(shè)為B4）。

2.6 總酚含量

大蒜經(jīng)過高溫滅活蒜氨酸酶后，阻斷了大蒜中γ-谷氨?；腚装彼崴?，同時也氧化成細胞毒性化合物，使得γ-谷氨?；腚装彼嵩诎l(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化成酚類物質(zhì)[22]，然后呈穩(wěn)定趨勢，其原因是乳酸菌可促進美拉德反應的進行和多酚氧化酶的作用，液體發(fā)酵黑蒜的總酚含量變化明顯。滅活9，10 min時，不同共存時間下保加利亞乳桿菌比例對黑蒜總酚含量的影響見圖5。

由圖5可知，在不同的滅活和共存時間下，隨著發(fā)酵時間的延長，不同保加利亞乳桿菌比例下液態(tài)黑蒜總酚含量都是先升高后趨于平緩，且添加不同比例保加利亞乳桿菌的發(fā)酵黑蒜的總酚含量均大于未處理的。滅活9 min、共存16，24，32 h時，液態(tài)黑蒜總酚含量達到8 mg/g左右所需時間最短的分別是保加利亞乳桿菌比例為5%、6%、6%，總酚含量分別為8.18，8.022，8.12 mg/g，所需時間分別為18，15，15 d，其中共存24，32 h，保加利亞乳桿菌比例均為6%時，第18天時總酚含量分別為8.425，8.401 mg/g。滅活10 min、共存16，24，32 h時，液態(tài)黑蒜總酚含量達到8 mg/g所需時間最短的分別為保加利亞乳桿菌比例為4%、6%、6%，總酚含量分別為8.275，8.325，8.033 mg/g，所需時間分別為18，18，12 d，而共存32 h，保加利亞乳桿菌比例為6%時，發(fā)酵液態(tài)黑蒜在第18天時總酚含量為8.779 mg/g。綜上所述，較優(yōu)條件為滅活10 min、共存時間32 h、保加利亞乳桿菌比例6%（設(shè)為B5），液態(tài)黑蒜發(fā)酵第30天時，總酚含量為10.671 mg/g，未處理黑蒜的總酚含量為8.101 mg/g，增加了30%。唐仕榮等[23]研究恒溫發(fā)酵固體大蒜，發(fā)現(xiàn)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；湯薇等[3]研究美拉德反應液對黑蒜發(fā)酵的影響，測得黑蒜中總酚含量為2.097 mg/g。以上數(shù)據(jù)表明，保加利亞乳桿菌的添加會進一步促進液態(tài)黑蒜中總酚含量的增加，進而提升黑蒜的品質(zhì)指標。

2.7 抗氧化性

2.7.1 DPPH·清除率

滅活9，10 min時，不同共存時間下保加利亞乳桿菌比例對黑蒜DPPH·清除率的影響見圖6。

由圖6可知，在不同的滅活和共存時間下，不同保加利亞乳桿菌比例下液態(tài)黑蒜DPPH·清除率隨著發(fā)酵時間的延長而升高，且添加不同比例保加利亞乳桿菌的發(fā)酵黑蒜的DPPH·清除率均大于未處理的。滅活9 min、共存16，24，32 h時，DPPH·清除率上升速率較快的是保加利亞乳桿菌比例分別為5%、5%、6%，發(fā)酵至30 d時，最大清除率分別為84.89%、86.16%、89.92%。滅活10 min、共存16，24，32 h時，DPPH·清除率上升速率較快的是保加利亞乳桿菌比例分別為6%、5%、6%，發(fā)酵至30 d時，最大清除率分別為85.69%、85.71%、87.21%。綜上所述，較優(yōu)條件是滅活9 min、共存32 h、保加利亞乳桿菌比例6%（設(shè)為B6）。王玉榮等[28]研究黑蒜的簡易制備及其抗氧化活性的測定中黑蒜DPPH·清除率為77.5%；鐘成等[29]研究超高壓預處理大蒜后發(fā)酵黑蒜，發(fā)現(xiàn)保壓15 min預處理后黑蒜中DPPH·清除率為45%左右。由此可見，添加保加利亞乳桿菌預處理能夠提高液態(tài)黑蒜的DPPH·清除率，且比例為6%時液態(tài)黑蒜的抗氧化性更高。

2.7.2 ·OH清除率

大蒜在發(fā)酵過程中，·OH清除率隨著發(fā)酵時間的延長不斷增大，其原因包括兩方面：一是黑蒜在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的酚類、黃酮類以及多種美拉德反應產(chǎn)物[30]，這些物質(zhì)都具有一定抗氧化性；二是保加利亞乳桿菌在死亡裂解后細胞內(nèi)的提取物和在代謝過程中產(chǎn)生硫化合物、半胱氨酸、還原型谷胱甘肽等抗氧化性物質(zhì)[31]。滅活9，10 min時，不同共存時間下保加利亞乳桿菌比例對黑蒜·OH清除率的影響見圖7。

由圖7可知，在不同的滅活和共存時間下，不同保加利亞乳桿菌比例下液態(tài)黑蒜·OH清除率隨著發(fā)酵時間的延長而升高，且添加不同比例保加利亞乳桿菌的發(fā)酵黑蒜的·OH清除率均大于未處理的。滅活9 min、共存16，24，32 h時，·OH清除率上升速率較快的是保加利亞乳桿菌比例分別為5%、4%、6%，發(fā)酵至30 d時，最大清除率分別為74.88%、73.19%、71.07%。滅活10 min、共存16，24，32 h時，·OH清除率上升速率較快的是保加利亞乳桿菌比例分別為6%、5%、6%，發(fā)酵至30 d時，最大清除率分別為75.81%、77.92%、81.69%。綜上所述，較優(yōu)條件是滅活10 min、共存32 h、保加利亞乳桿菌比例6%（設(shè)為B7）。王玉榮等[28]研究黑蒜的簡易制備及其抗氧化活性的測定中黑蒜中·OH清除率的最高值為78%左右；鐘成等[29]研究超高壓預處理大蒜后發(fā)酵黑蒜，發(fā)現(xiàn)保壓20 min預處理后黑蒜中·OH清除率為75%左右，由此可得滅活蒜氨酸酶利用保加利亞乳桿菌預處理的大蒜在發(fā)酵過程中·OH清除率更好，能夠提升·OH清除率。

3 結(jié)論

本研究以新鮮大蒜為原料，采用高溫滅活蒜氨酸酶促使保加利亞乳桿菌與滅活破碎的大蒜能夠共存的方法制備液態(tài)黑蒜。對文中較優(yōu)條件B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7綜合分析，液態(tài)黑蒜最優(yōu)制備條件為180 ℃蒜氨酸酶滅活10 min、保加利亞乳桿菌比例6%、共存時間32 h、液態(tài)黑蒜制備時間18 d，此時總酸含量為48.48 g/kg，氨基酸態(tài)氮含量為7.79 g/100 g，還原糖含量為44.61 g/100 g，褐變值為62.49，總酚含量為8.779 mg/g，DPPH·清除率為66.92%，·OH清除率為45.97%，未處理液態(tài)黑蒜總酸含量是其3.88倍，氨基酸態(tài)氮含量是其1.41倍，還原糖含量是其2.23倍，褐變度是其1.31倍，總酚含量是其1.48倍，DPPH·清除率和·OH清除率分別是其1.40倍和1.15倍。

該試驗方案操作簡單，加入保加利亞乳桿菌后的液體發(fā)酵黑蒜的各項品質(zhì)指標均優(yōu)于未處理的大蒜，從結(jié)果來看，保加利亞乳桿菌預處理對黑蒜的品質(zhì)指標產(chǎn)生較大影響，可以提升黑蒜的品質(zhì)指標，縮短黑蒜的發(fā)酵時間，具有較大應用前景。下一步工作重點是探究保加利亞乳桿菌對黑蒜品質(zhì)指標影響的原因，并進一步研究其他種類乳酸菌對黑蒜品質(zhì)指標的影響，探索如何將此技術(shù)應用于黑蒜生產(chǎn)中。

參考文獻：

[1]張黎明，楊明，曹夢暉，等.黑蒜的制備工藝及其營養(yǎng)與保健功效研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2017，45（24）：83-85.

[2]LOFTY S N， SAAD R， EL-MASSREY K F， et al. Effects of pH on headspace volatiles and properties of Maillard reaction products derived from enzymatically hydrolyzed quinoa protein-xylose model system[J].LWT-Food Science and Technology，2021，145：1208-1213.

[3]湯薇，時培寧，王穎，等.風味黑大蒜快速發(fā)酵工藝研究[J].中國調(diào)味品，2019，44（10）：101-104.

[4]馬麗.黑蒜的加工工藝及營養(yǎng)成分研究進展[J].食品安全導刊，2023（24）：185-187，192.

[5]WANG B B， ZHONG Y， WANG D F， et al. Formation， evolution， and antioxidant activity of melanoidins in black garlic under different storage conditions[J].Foods，2023，12（20）：3727.

[6]葉淼，劉春鳳，李梓語，等.黑蒜的營養(yǎng)功能及其加工工藝研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2022，48（1）：292-300.

[7]賈慶超，張夢月，于婉婉，等.低溫預處理對液態(tài)發(fā)酵黑蒜品質(zhì)的影響[J].中國調(diào)味品，2023，48（7）：73-80.

[8]羅倉學，蘇東霞，陳樹雨.液態(tài)黑蒜發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2013，29（18）：292-297.

[9]MA L， ZHAO C Y， CHEN J F， et al. Effects of anaerobic fermentation on black garlic extract by Lactobacillus： changes in flavor and functional components[J].Frontiers in Nutrition，2021，8：1-12.

[10]SI L H， LIN R X， JIA Y， et al. Lactobacillus bulgaricus improves antioxidant capacity of black garlic in the prevention of gestational diabetes mellitus： a randomized control trial[J].Bioscience Reports，2019，39（8）：1-39.

[11]RO K S， CHEN Y， DU L， et al. Improvement of s-allylcysteine content， probiotic properties and constipation prevention effect of black garlic by the lactic acid bacteria fermentation[J].Process Biochemistry，2022，115（6）：110-117.

[12]KIM Y S， BAEK H H， CHUNG M I， et al. Garlic fermentation by lactic acid bacteria[J].Food Science and Biotechnology，2009，18（5）：1279-1283.

[13]賈慶超，何軍波，李望銘，等.嗜熱鏈球菌對液態(tài)發(fā)酵黑蒜品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技，2024，45（16）：168-181.

[14]于蒙娜.黑蒜液態(tài)發(fā)酵工藝研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2019.

[15]國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中氨基酸態(tài)氮的測定：GB 5009.235—2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[16]盛政，杜文凱，王崇崇，等.茶多酚對茶食品中還原糖檢測方法的影響[J].茶葉科學，2023，43（4）：567-575.

[17]LI N Y， LU X M， PEI H B， et al. Effect of freezing pretreatment on the processing time and quality of black garlic[J].Journal of Food Process Engineering，2015，38（4）：329-335.

[18]任曉嵐，段涵怡，楊雪，等.桑葉蛋白的超聲分級提取及體外抗氧化活性分析[J].飼料工業(yè)，2023，44（7）：15-24.

[19]何軍波，賈慶超.模糊數(shù)學評價結(jié)合響應面法優(yōu)化黑蒜香菇醬制備工藝及抗氧化活性和儲藏分析[J].食品工業(yè)科技，2023，44（19）：47-56.

[20]趙雪晴，李嗣生，侯文博，等.不同預處理對黑蒜品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技，2017，38（23）：1-4.

[21]丘苑新，楊靜嫻，何娣，等.黑蒜快速發(fā)酵工藝研究[J].中國調(diào)味品，2021，46（3）：114-117.

[22]賈慶超，宋志強.蒸汽預處理對黑蒜品質(zhì)的影響[J].中國調(diào)味品，2023，48（2）：132-137.

[23]唐仕榮，陳尚龍，苗敬芝，等.發(fā)酵大蒜加工過程中功能物質(zhì)與抗氧化活性的變化研究[J].中國調(diào)味品，2018，43（10）：17-21.

[24]邱志常.黑蒜加工過程中微生物群落結(jié)構(gòu)變化及其對品質(zhì)形成的影響[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2022.

[25]李超峰，沈銀涵，吳雯雯，等.糖化變溫的不同處理對黑蒜品質(zhì)的影響[J].生物資源，2020，42（2）：254-261.

[26]崔春蘭，鄭虎哲，田躍，等.黑大蒜發(fā)酵過程中功能性成分以及抗氧化活性的動態(tài)變化研究[J].食品工業(yè)科技，2015，36（16）：151-154.

[27]VINAYAGAM R， LEE K E， AMBATI R R， et al. Recent development in black garlic： nutraceutical applications and health-promoting phytoconstituents[J].Food Reviews International，2023，39（6）：3534-3554.

[28]王玉榮，曲田麗，高敏，等.黑蒜的簡易制備及其抗氧化活性的測定[J].食品科技，2014，39（1）：268-271，276.

[29]鐘成，徐國娟，吳曉英，等.保壓時間對黑蒜部分營養(yǎng)成分和抗氧化作用的影響[J].現(xiàn)代食品科技，2014，30（3）：49-52，136.

[30]王衛(wèi)東，王瀅，王超，等.美拉德反應對大蒜營養(yǎng)成分和抗氧化性的影響[J].食品科技，2013，38（4）：42-44，48.

[31]劉晶，孟楊，趙征.保加利亞乳桿菌發(fā)酵乳清的抗氧化性研究[J].食品工業(yè)科技，2012，33（9）：146-149.