高蒜素大蒜片的干燥及超微粉碎技術(shù)研究.pdf

1、大蒜破碎后,大蒜中的蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下生成大蒜素(Allicin),結(jié)構(gòu)式為CH2=CHCH2S(O)-SCH2CH=CH2。大蒜素有抗菌消炎、抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、防治動脈硬化、增強免疫、降低膽固醇、降低血小板的凝集等生物活性功能。新鮮大蒜休眠期短,易發(fā)芽、霉爛和變質(zhì),不耐儲藏,初加工產(chǎn)品附加值較低,因此應(yīng)加快大蒜深加工開發(fā),使大蒜產(chǎn)業(yè)向高附加值方向發(fā)展。
　　 目前大蒜加工的產(chǎn)品主要包括:大蒜腌制品、脫水大蒜產(chǎn)品、大

2、蒜提取產(chǎn)品。大蒜腌制品的市場需求量相對較小,因此多數(shù)停留在家庭、飯店及小作坊式的生產(chǎn)。在大多數(shù)脫水大蒜產(chǎn)品或者大蒜提取產(chǎn)品中,由于生產(chǎn)工藝的影響,大蒜素已經(jīng)遭到破壞降解成其它小分子物質(zhì)。大蒜提取產(chǎn)品的生產(chǎn)成本相對較高,因此開發(fā)低成本的脫水大蒜產(chǎn)品,是大蒜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。目前國內(nèi)外脫水大蒜產(chǎn)品的研究集中在兩個方向:(1)先鈍化蒜氨酸酶,將干燥后的大蒜粉微膠囊,進入人體后,微膠囊壁材不能被胃液消化,僅在腸道中釋放,此時蒜氨酸被酶解生成大

3、蒜素直接被腸道吸收,從而避免了大蒜素對胃的刺激作用。但是整個加工過程都在“冷鏈”下完成以保留蒜氨酸酶的活性,成本太高。(2)采用大蒜素的生成控制技術(shù)研究,使蒜片中大蒜素含量最高,后將其干燥,冷凍儲藏,流通市場。本文中就采用此方案,以新鮮大蒜為原料,采用真空微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥技術(shù)制備高蒜素量的大蒜片,研究大蒜片中大蒜素的儲藏穩(wěn)定性,再采用超微粉碎技術(shù)制備超微大蒜粉。
　　 蒜氨酸酶不僅能催化蒜氨酸反應(yīng)生成大蒜素,還會促使大蒜素降解

4、成其它小分子物質(zhì),使其營養(yǎng)價值降低。在切片大蒜酶解反應(yīng)前期,大蒜素的生成速率大于降解速率,總體上大蒜素含量呈上升趨勢；在切片大蒜酶解反應(yīng)后期,大蒜素的降解速率大于生成速率,總體上大蒜素含量呈下降趨勢。本文首先從宏觀的角度研究酶解反應(yīng)溫度和時間對大蒜片中大蒜素含量的影響,得到較優(yōu)的酶解條件為:酶解反應(yīng)時間15min、酶解反應(yīng)溫度40℃,在較優(yōu)條件下大蒜片中大蒜素含量為710.93 mg／100g鮮蒜,兩個因素及其交互作用對大蒜片中大蒜素的

5、含量均有顯著影響。
　　 本文以傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥大蒜片和市售脫水大蒜片為對照,研究了大蒜片的真空微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥工藝,通過單因素和正交試驗對前期真空微波干燥工藝進行優(yōu)化,研究了微波功率、負載量和真空度對大蒜片中大蒜素含量的影響,得出真空度對其影響不顯著,而微波功率、負載量對其影響顯著。得到較優(yōu)工藝:微波功率100 W、負載量100 g和微波真空度0.07 MPa。后期熱風(fēng)干燥的最佳溫度為45℃。真空微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥法得到的大蒜片

6、中大蒜素含量為652.38 mg／100g鮮蒜,較傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥得到的大蒜片大蒜素含量高28.6％,干燥時間縮短45.9％；較市售大蒜片中大蒜素含量高51.2％。
　　 大蒜片中大蒜素的儲藏穩(wěn)定性對大蒜片的生物活性功能有很大影響。本課題組和其他學(xué)者已研究過提純后的大蒜素的儲藏穩(wěn)定性,效果不是很理想,本文針對大蒜片中大蒜素的儲藏穩(wěn)定性做了研究。通過對大蒜片中大蒜素儲藏穩(wěn)定性分析,得到大蒜片需低溫、真空、避光儲藏,大蒜片在5℃、真空、

7、避光保藏30天,大蒜素含量下降5％左右。
　　 本文研究真空微波干燥下微波功率Q、負載量m和真空度Pw三個因素對干燥速率的影響,得到大蒜片真空微波干燥的動力學(xué)模型,試驗結(jié)果表明:大蒜片的真空微波干燥符合薄層干燥模型,可用Page模型——MR=exp(—ktn)描述本試驗干燥過程,通過SPSS分析得出Page模型參數(shù)k、n值與微波功率Q負載量m、真空度Pw之間的回歸方程:k=-0.03+3.4×10-4 Q-3.205×10-4

8、m+0.6Pw、n=1.467—1.61×10-3Q+3.63×10-3m-7.2Pw,得到大蒜片真空微波干燥的動力學(xué)模型表達式。
　　 大蒜產(chǎn)品中營養(yǎng)物質(zhì)的溶出率影響人體對其吸收,有研究表明,人體對經(jīng)超微粉碎的食品吸收較快。本文采用氣流粉碎機制備超微大蒜粉,以提高大蒜中營養(yǎng)物質(zhì)的溶出率。探討普通粉碎、超微粉碎對大蒜片中大蒜素的影響；以大蒜素、蛋白質(zhì)和多糖為對象探討超微粉碎后對大蒜粉中營養(yǎng)物質(zhì)溶出率的影響。得到干燥大蒜片、普通粉

9、碎和超微粉碎大蒜粉中的大蒜素含量分別為652.38、643.65和635.43 mg／100g鮮蒜,可見普通粉碎和超微粉碎對干燥大蒜片中大蒜素沒有明顯破壞。超微粉碎大蒜粉中大蒜素在30min內(nèi)的累積溶出率比干燥大蒜片和普通粉碎分別高253.85％和29.58％；超微粉碎大蒜粉中蛋白質(zhì)在30min內(nèi)的累積溶出率比干燥大蒜片和普通粉碎分別高286.96％和25.35％:超微粉碎大蒜粉中多糖在30min內(nèi)的累積溶出率比干燥大蒜片和普通粉碎分別