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腊八蒜的化学奥秘

化学数据联盟2022-01-09 15:03:24


我国传统美食“腊八蒜”制作中会产生绿色素。我国很多家庭有制作“腊八蒜”的传统,在腊月将大蒜去皮、洗净、剥瓣,倒入米醋,封入小坛,除夕时开封,就做成青翠宜人、蒜香可口的“腊八蒜”。“腊八蒜”制作过程不见阳光,产生的绿色并非叶绿素,而是大蒜绿色素。



无论传统加工的大蒜制品,如腊八蒜、糖蒜等,还是现代加工的大蒜制品,如大蒜干粉、蒜片、大蒜浓汁、蒜泥、大蒜精油等,加工中难免要面对大蒜出现的绿变问题,要想控制并合理应用大蒜绿色素产物,就要先弄清大蒜绿变的机理。


有关蒜绿变的研究从20世纪50~60年代就已经开始,通过几十年的研究,已经了解在大蒜绿变的过程中,有γ-谷氨酰转肽酶、蒜氨酸酶、氨基酸、羰基化合物的参与,但我们还是不能确切地阐述大蒜绿变的机理及其反应的详细过程,因此在生产中也不能确切的控制绿变现象,以达到生产要求。


数九寒冬,气候变化无常,是感冒最容易侵袭的季节,不光是大蒜,还是食醋,都具有非常好的杀灭和抑制多种细菌和病毒,提高机体抵抗力的作用。尤其是大蒜素的杀菌能力可达到青霉素的1/10,对葡萄球菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、炭疽杆菌、霍乱病菌、霉菌、病毒、寄生虫等致病菌都有较强的杀灭作用,若把大蒜放在口中嚼食3~5分钟,可是杀灭口腔中的全部细菌,还可以起到预防感冒、防止伤口感染、治疗感染性疾病的功效,被称为“地里生长的青霉素”。


课题组通过最近的研究发现,“腊八蒜”的绿色素实际上是由一种先生成的蓝色素和一种后生成的黄色素组成。产生色素的转变过程是,先产生蒜蓝素,再转变为蒜绿素,蒜绿素产生时间很短,即转变为蒜黄素。在大蒜加工过程中,国内外都有蒜泥变绿的报道,产生的绿色素也不是常见的叶绿素,与我国传统食品“腊八蒜”中的绿色素成分相同。




从物质变化分析,大蒜细胞中的生物活性物质硫代脂肪族半胱氨酸亚砜硫代丙烯基半胱氨酸亚砜等含硫化合物在蒜酶的作用下,生成硫代亚磺酸酯丙烯基硫代亚磺酸酯烯丙基硫代亚磺酸酯,作为大蒜色素物质的前体,进一步发生大蒜绿变。


低温是打破大蒜休眠、激活蒜酶、发生绿变的条件。在色素形成过程中,γ-谷氨酰转肽酶是必不可少的。“腊八蒜”绿色素的形成与洋葱红变具有一定的相似性,烯丙基丙烯基硫氧化物同时存在时,就发生绿变,存在丙烯基硫氧化物,不存在烯丙基硫氧化物时,就发生红变。


蒜酶对大蒜的绿变起着催化作用。腌制“腊八蒜”的醋酸起到增加细胞膜的通透性作用,使大蒜在不破坏细胞壁的前提下发生绿变。


烯丙基与丙烯基半胱氨酸亚砜在蒜酶的催化作用下成为色素中间体,其进一步与大蒜中含量高的碱性氨基酸,如赖氨酸、精氨酸,反应生成色素前体,最后与大蒜中的不饱和化合物生成蒜绿色素。


研究中还发现,色素的提取物含硫量明显比普通蒜提取物的含硫量高,表明色素是一类含硫的非叶绿素化合物,并且“腊八蒜”的这两种色素的提取物都显示出比普通大蒜提取物高的抗氧化活性。这提示大蒜经过“腊八蒜”的加工,不仅优化了风味,而且功能活性可能也得到优化。


课题组进一步对“腊八蒜”的加工工艺条件对绿变反应的影响进行研究.研究发现,γ-谷氨酰转肽酶活性越强,大蒜绿变的反应越强。大蒜蒜素硫代亚磺酸酯是产生绿色素的反应底物,随着大蒜绿色素逐渐地增加,硫代亚磺酸酯逐渐减少。大蒜色素的形成包括两个反应过程,即酶促反应过程非酶反应过程,低pH值(2—4)适于非酶反应过程,而高pH值(>5)适于酶促反应过程。


因此最理想的pH值范围应是酶促反应与非酶反应的折中,故而大蒜绿变整体过程的最适酸度是pH值为5。


研究中还发现,绿变大蒜提取物的活性功能比纯化的色素的效果更好,这提示在进一步研发产品时,生产腊八蒜功能食品可能比加工蒜绿素胶囊更有开发价值。但分析清楚蒜绿素的物质组成和生成机理仍然是十分必要的前提。




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