發(fā)布時(shí)間：2020-09-29 08:29

　　 黑蒜是一種鮮蒜通過(guò)控制溫度和濕度,經(jīng)過(guò)高溫熟化而形成的、去除了大蒜臭味并增強(qiáng)了其抗氧化生理活性的大蒜深加工產(chǎn)品。黑蒜蒜瓣呈黑褐色,柔軟而具有彈性,口味酸甜,沒(méi)有鮮蒜的辛辣味。黑蒜加工過(guò)程中,蒜瓣顏色由白色逐漸褐變,最終呈現(xiàn)黑褐色。蒜瓣顏色的改變是黑蒜加工過(guò)程中最直觀的感官變化,黑色的形成也是黑蒜成熟的一個(gè)重要指標(biāo)。但黑蒜褐變機(jī)理目前尚不明確,黑蒜褐變與品質(zhì)形成的關(guān)系也待進(jìn)一步研究。揭示黑蒜褐變機(jī)理,闡明黑蒜褐變與品質(zhì)之間的關(guān)系,對(duì)于優(yōu)化黑蒜加工工藝、保證黑蒜品質(zhì)具有重要的指導(dǎo)意義。本論文采用果糖-組氨酸模型,通過(guò)研究美拉德反應(yīng)關(guān)鍵物質(zhì),考察褐變與關(guān)鍵物質(zhì)的相關(guān)性,探究反應(yīng)物濃度、初始pH和加熱溫度對(duì)褐變度的影響,并對(duì)褐變產(chǎn)物進(jìn)行分離純化和結(jié)構(gòu)解析,探索黑蒜褐變機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:(1)果糖-組氨酸褐變模型的建立。研究發(fā)現(xiàn),氨基酸對(duì)于還原糖的生成具有促進(jìn)作用,并且可以加快褐變反應(yīng)速度,與對(duì)照組相比,還原糖產(chǎn)生可增加9.9倍,褐變度可提高11.4倍。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),果糖為黑蒜還原糖的主要成分,組氨酸促進(jìn)褐變速度最為顯著,其褐變度是對(duì)照組的52.4倍�；谝陨习l(fā)現(xiàn),建立了果糖-組氨酸褐變模型。(2)褐變度與美拉德反應(yīng)關(guān)鍵物質(zhì)的相關(guān)性分析。褐變過(guò)程中,果糖含量和組氨酸含量呈下降趨勢(shì),其變化符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。褐變度和類黑精含量呈先上升后下降的趨勢(shì),分別在第18天和第24天達(dá)到最大值,褐變度上升和下降過(guò)程均符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,類黑精含量上升過(guò)程符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。乙酸和5-HMF含量呈上升趨勢(shì),分段擬合結(jié)果顯示,其變化過(guò)程符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,乙酸含量變化前期速率常數(shù)大于后期,5-HMF含量變化后期速率常數(shù)大于前期。相關(guān)性分析結(jié)果表明,類黑精含量和乙酸含量與褐變度呈顯著正相關(guān),果糖含量和組氨酸含量與褐變度呈顯著負(fù)相關(guān),5-HMF含量和褐變度無(wú)顯著相關(guān)性。(3)反應(yīng)物濃度、初始pH和加熱溫度對(duì)褐變度及關(guān)鍵物質(zhì)的影響。果糖濃度或組氨酸濃度增加,模型褐變度增大,果糖和組氨酸消耗量增加,乙酸含量增加,5-HMF含量隨果糖濃度增加而增大,隨組氨酸濃度增加而減少。果糖濃度對(duì)褐變度及關(guān)鍵物質(zhì)的影響程度為:果糖消耗量褐變度5-HMF含量乙酸含量組氨酸消耗量。組氨酸濃度對(duì)褐變度及關(guān)鍵物質(zhì)的影響程度為:果糖消耗量褐變度組氨酸消耗量乙酸含量5-HMF含量。果糖和組氨酸濃度同時(shí)增加對(duì)褐變度及關(guān)鍵物質(zhì)的影響程度為:褐變度組氨酸消耗量=5-HMF含量果糖消耗量乙酸含量。初始pH變化能影響模型紫外光譜和熒光光譜的強(qiáng)度和形狀。初始pH增加,模型褐變度增大,果糖和組氨酸消耗量增加,乙酸含量增加,5-HMF含量減小。初始pH對(duì)褐變度及關(guān)鍵物質(zhì)影響程度為:褐變度果糖消耗量乙酸含量組氨酸消耗量5-HMF含量。溫度升高,模型褐變度增大,果糖和組氨酸消耗量增加,乙酸和5-HMF含量增大。加熱溫度對(duì)褐變度及關(guān)鍵物質(zhì)影響程度為:果糖消耗量組氨酸消耗量褐變度乙酸含量5-HMF含量。(4)果糖-組氨酸美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物的分離鑒定。建立了半制備高效液相色譜從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物乙酸乙酯部位中進(jìn)行關(guān)鍵產(chǎn)物的分離制備方法,并通過(guò)二維核磁對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析。通過(guò)與葡萄糖-組氨酸褐變模型對(duì)比,確定美拉德反應(yīng)的重要中間產(chǎn)物為2-乙酰吡啶駢[3,4-d]咪唑。(5)果糖-組氨酸模型類黑精結(jié)構(gòu)解析。采用凝膠排阻色譜和PDA檢測(cè)器、元素分析、傅里葉變換紅外光譜等分析方法對(duì)果糖-組氨酸美拉德反應(yīng)的可溶性色素產(chǎn)物的分子量、元素組成以及其他指標(biāo)進(jìn)行了分析,探索了類黑精的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。結(jié)果顯示,果糖-組氨酸美拉德反應(yīng)生成的色素物質(zhì)分子量在400-4,617 Da之間,類黑精中碳氮比為4∶1,200~oC以上發(fā)生吸熱分解。不同分子量的類黑精具有相似的紫外-可見(jiàn)光譜,其中分子量在1,000-3,500 Da的類黑精吸光度最大。電鏡掃描結(jié)果顯示,隨著分子量的增加,其顆粒尺寸增大,當(dāng)分子量大于3,500 Da時(shí),顆粒直徑達(dá)到2μm以上。傅里葉變換紅外光譜顯示,隨分子量增加,類黑精在1371 cm~(-1)處吸光度減弱,1209 cm~(-1)和1034 cm~(-1)處吸光度增強(qiáng)。元素分析結(jié)果表明,類黑精分子量增加,碳元素和氮元素含量增加,氧元素含量減少。以上結(jié)果為類黑精化合物的結(jié)構(gòu)解析提供了數(shù)據(jù)參考。
【學(xué)位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS255.1
【部分圖文】：

定溶液在 540 nm 處測(cè)的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，葡萄標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖 1所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得線性回歸方程：Y = 1.3882X 0.0492, R2= 0.99960 nm處吸光度；X為葡萄糖濃度（mg/mL）。

譜（圖 3）可以看出，模型溶液在加熱過(guò)程中生成的還原糖蒜中性多糖發(fā)生水解反應(yīng)生成了果糖。大蒜中性多糖-甘氨顯著高于大蒜中性多糖溶液中還原糖的含量（如圖 2），說(shuō)中性多糖的水解。

從而形成了褐變。如圖 4 所示，大蒜中性多糖的吸光度隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增大，加熱 10 天后，其褐 11.4 倍；大蒜中性多糖水解物-甘氨酸混合溶液由于還原糖。

【參考文獻(xiàn)】

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