CN108125238A - 一种黑大蒜提取物的制备方法 - Google Patents

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卢素容
许育海
余廷友
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    • A23L19/01—Instant products; Powders; Flakes; Granules

Abstract

本发明属于保健食品技术领域，涉及一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于经过材料准备、加热、发酵和再发酵，以及过滤、浓缩后加入辅料、干燥粉碎等步骤。本发明根据黑大蒜的生成原理，采用把大蒜切片加水进行高温发酵的方法，在过程中加入催化剂柠檬酸，可以在72小时内完成黑大蒜的转化和提取过程。把大蒜经过切片，“发酵”，提取、浓缩、干燥得到黑大蒜提取物，减少了产品的辛辣，有利于保护胃粘膜，同时带有的淡淡的甜味和焦糖味，可以增强人民的食欲，减少对大蒜产品的心理反感。

Description

一种黑大蒜提取物的制备方法
技术领域
本发明属于保健食品技术领域，涉及一种黑大蒜提取物的制备方法。
背景技术
大蒜是一种天然抗生素，它甚至可以帮助对抗病毒和感染。在华盛顿州立大学进行的2012项研究发现，大蒜比两种顶级抗生素有效100倍，用来对付被称为弯曲杆菌的细菌，这种细菌会引起许多肠道疾病。几千年来，大蒜被用于医疗目的，包括在十八世纪帮助抗击瘟疫。大蒜有杀菌的能力，也能杀死细菌、真菌和病原体，而不会损害有益的肠道菌群，不像抗生素。
市场上常见的黑蒜是由新鲜大蒜在一定温度和湿度下“发酵”得来。过程中不使用添加剂、防腐剂具有极高的营养价值和保健功效。“发酵”过程中大蒜中含有的蛋白质分解成氨基酸，碳水化合物分解成果糖等单糖，具有淡淡的甜味，有利于人民服用。它含有几乎两倍于原大蒜的抗氧化剂——研究人员发现，老化/发酵过程似乎使其抗氧化能力加倍，比起新鲜大蒜来减少肿瘤体积更有效。黑蒜也含有高浓度的含硫化合物蒜氨酸。可以控制胆固醇的合成，通俗的说就是可以降低心血管病风险的作用。
患有2型糖尿病的人知道，氧化应激会对健康造成严重的损害。糖尿病失控可能导致严重的并发症，如肾病、心脏病、神经损伤和视力问题，有时甚至失明。黑蒜中的强效抗氧化剂能降低血糖水平引起的氧化应激，其高水平的抗氧化作用比普通大蒜功效更强，更有助于预防糖尿病并发症。同时增强了免疫系统，降低过敏的发生风险。
肝脏是唯一能治愈损伤的器官之一，如果良好的习惯在为时已晚之前发展起来的话。酒精性肝病是由于试图分解酒精而引起的氧化应激损伤引起的。这会损害肝细胞，随着时间的推移会导致炎症和结疤。科学家发现，黑蒜具有强大的抗氧化性能，可以帮助减轻炎症，甚至有助于扭转酒精对肝脏的损害。
关于黑大蒜的制作工艺已有文献和专利报道，然而现有的工艺使用完整的大蒜生产的黑大蒜，存在着制备工艺时间较长的技术问题，时间短则1～2个月，有些甚至要半年时间，不利于提取物工业化大生产。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种制备黑大蒜提取物的制备方法，制备时间短，可在72小时内完成黑大蒜的转化和提取过程；操作简单、成本低，提取率高，提取物品质好。
解决以上技术问题的本发明中的一种制备黑大蒜提取物的制备方法，包括以下步骤：
（1）材料准备：选优质大蒜，去皮、清洁；使用新鲜大蒜，大蒜可切片，优化方案中切成1～5mm厚的薄片进行发酵。
（2）加热、发酵：将大蒜切片放于反应釜中加水、加热和搅拌，温度继续升高至70℃时停止搅拌，发酵；
加热到一定温度时，关闭加热和搅拌，温度可为65-78℃。
也可加热、搅拌，待温度升至一定时，关闭蒸汽，再温度继续升高至一定时关闭搅拌，计时，发酵。
第一个温度可为65-68℃，第二个温度可为68-78℃。
（3）再发酵：加入酸、搅拌均匀后再发酵；
（4）过滤、浓缩：将再发酵后的溶液过滤，取滤液浓缩至流浸膏；发酵液经过离心或真空过滤得到滤液。
（5）干燥粉碎：加入辅料、干燥粉碎，粉碎过80-120目筛即得。
所述优质大蒜蒜氨酸含量为2.5-2.8%，优化方案为2.68%。
含硫化合物如蒜氨酸等在此过程中转化为S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)，蒜氨酸含量越高，则提取物中具有活性的S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)含量越高。
原理如下反应式：。所述步骤（2）中发酵时间8-12小时，优化方案中发酵时间10小时，发酵温度70-80℃。本发明发酵使用水作为介质进行发酵。
所述步骤（2）中大蒜：水=1：2.5-3.5，优化方案中大蒜：水=1：3；
所述再发酵46-50小时，优化方案中再发酵48小时，再发酵温度70～80℃，柠檬酸加入量为大蒜质量的0.22-0.27%，优化方案中0.25%。
所述浓缩温度70～80℃，压力值为0.3~0.5Mpa。
所述酸为柠檬酸，食品级食用材料，为弱酸。
所述流浸膏为澄清发酵液浓缩后得到流浸膏，流浸膏比重为1.1～1.2。
流浸膏太稀，水量太大，不利于后续步骤的进行，比如干燥步骤，太浓则不利于从设备中收集流浸膏，损耗较大，生产效益低下，成本加大。
所述流浸膏加入辅料为糊精和焦糖色素，糊精和焦糖色素的重量分别为流浸膏重量的15%～25%和5%～15%。
本发明中所述步骤（4）和步骤（5）可为澄清发酵液后加入糊精和焦糖色素进行喷雾干燥，加入糊精和焦糖色素的重量分别为大蒜重量的2～3%和1～1.5%。设置进液压力为2～2.5kg，进风温度120℃，出风温度为85℃。
本发明中选择高蒜氨酸含量的大蒜，蒜氨酸是大蒜中增强人体免疫力的主要化合物，和大蒜酶作用产生极具杀菌力的大蒜素。发酵过程产生大量的抗氧化活性的物质，增强免疫活性，减少糖尿病的并发症，同时减小肿瘤体积。且生产出的产品减少了大蒜的辛辣刺激，便于人们从心理上接受大蒜产品并保护胃粘膜。
本发明中大蒜经过褐变成黑大蒜，辛辣刺激的味道极大的改善，含硫化合物如蒜氨酸等在此过程中转化为S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)，SAC能保护肺动脉内皮细胞由H2O2引起的细胞损伤，抑制内皮细胞释放乳酸脱氢酶(LDH)，抑制脂质过氧化物的产生；保护肝细胞外，对DMH诱发的结肠癌有预防作用，对人体成神经细胞瘤有抗增生的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的说明：
实施例1
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.68%，取400kg大蒜，切成2mm的薄片，放入2吨的不锈钢反应釜中，加入1.2吨自来水，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至65℃，关闭蒸汽，等温度继续升高至70℃时关闭搅拌，开始计时，发酵10小时，发酵过程中温度保持在72℃之间，加入柠檬酸1kg，搅拌5分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵48小时，温度保持在72℃之间，选择30目滤布，真空过滤，收集滤液至反应釜中，温度保持在72℃，减压浓缩至流浸膏比重为1.16时，放出至不锈钢周转桶中，称重，浸膏重量为50.7kg，加入10kg糊精，5kg焦糖色素素，搅拌均匀，转移至微波干燥专用盘中，微波干燥，粉碎，过100目筛，得棕色大蒜提取物53.8kg，收率13.45%，时间小于72小时。
实施例2
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.5%，取400kg大蒜，切成2.5mm的薄片，放入2吨的不锈钢反应釜中，加入1.2吨自来水，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至67℃，关闭蒸汽，等温度继续升高至70℃时关闭搅拌，开始计时，发酵10小时，发酵过程中温度保持在70℃之间，加入柠檬酸1kg，搅拌5分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵48小时，保持在70℃之间，选择30目滤布，离心过滤，收集滤液至双效低温浓缩机中，温度保持在70℃，减压浓缩至流浸膏比重为1.15时，放出至不锈钢周转桶中，称重，浸膏重量为53.6kg，加入10.7kg糊精，5.4kg焦糖色素素，搅拌均匀，转移至微波干燥专用盘中，微波干燥，粉碎，过120目筛，得棕色大蒜提取物55.1kg，收率13.78%，时间小于72小时。
实施例3
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.8%，取100kg大蒜，切成2mm的薄片，放入500L的不锈钢反应釜中，加入300kg自来水，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至70℃，关闭蒸汽，关闭搅拌，开始计时，发酵10小时，发酵过程中温度保持在80℃之间，加入柠檬酸0.25kg，搅拌3分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵48小时，发酵过程中温度保持在80℃之间，选择40目滤布，离心过滤，收集滤液至不锈钢周转桶中，加入2.5kg糊精，1.2kg焦糖色素素，搅拌均匀后，设置进液压力为2.5kg，进风温度120℃，出风温度为85℃，喷雾干燥，得棕色大蒜提取物13.6kg，收率13.60%，时间小于72小时。
实施例4
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.68%，取100kg大蒜，切成1mm的薄片，放入500L的不锈钢反应釜中，加入250kg自来水，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至68℃，关闭蒸汽，关闭搅拌，开始计时，发酵8小时，发酵过程中温度保持在75℃之间，加入柠檬酸0.22kg，搅拌3分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵50小时，温度保持在75℃之间，选择40目滤布，离心过滤，收集滤液至不锈钢周转桶中，加入5kg糊精，1.5kg焦糖色素素，搅拌均匀后，设置进液压力为2kg，进风温度120℃，出风温度为85℃，喷雾干燥，得棕色大蒜提取物15.7kg，收率15.70%，时间小于72小时。
实施例5
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.68%，取100kg大蒜，切成5mm的薄片，放入500L的不锈钢反应釜中，加入350kg自来水，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至66℃，关闭蒸汽，关闭搅拌，开始计时，发酵12小时，发酵过程中温度保持在75℃之间，加入柠檬酸0.27kg，搅拌3分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵46小时，温度保持在72℃之间，选择40目滤布，离心过滤，收集滤液至不锈钢周转桶中，加入2kg糊精，1kg焦糖色素素，搅拌均匀后，设置进液压力为2.2kg，进风温度120℃，出风温度为85℃，喷雾干燥，得棕色大蒜提取物12.3kg，收率12.30%，时间小于72小时。
实施例6
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.68%，取400kg大蒜，切成2mm的薄片，放入2吨的不锈钢反应釜中，加入1.2吨自来水，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至65℃，关闭蒸汽，等温度继续升高至70℃时关闭搅拌，开始计时，发酵9小时，发酵过程中温度保持在76℃之间，加入柠檬酸1kg，搅拌5分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵48小时，保持在76℃之间，选择30目滤布，真空过滤，收集滤液至反应釜中，温度保持在72℃，减压浓缩至流浸膏比重为1.1时，放出至不锈钢周转桶中，称重，浸膏重量为50.7kg，加入7.61kg糊精，2.54kg焦糖色素，搅拌均匀，转移至微波干燥专用盘中，微波干燥，粉碎，过80目筛，得棕色大蒜提取物50.2kg，收率12.55%，时间小于72小时。
实施例7
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.7%，取大蒜100kg，去皮清洁干净，切成4mm的薄片，放入不锈钢反应釜中，加入自来水280L，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至67℃，关闭蒸汽，等温度继续升高至73℃时关闭搅拌，开始计时，发酵11小时，发酵过程中温度保持在79℃之间，加入为大蒜质量0.27%的柠檬酸，搅拌5分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵47小时，保持在79℃之间，选择30目滤布，真空过滤，收集滤液至反应釜中，温度保持在77℃，减压浓缩至流浸膏比重为1.2时，放出至不锈钢周转桶中，称重为13.67kg。加入浸膏重量20%的糊精，浸膏重量10%焦糖色素，搅拌均匀，转移至微波干燥专用盘中，微波干燥，粉碎，过100目筛，得棕色大蒜提取物12.9kg，收率12.90%，时间小于72小时。
实施例8
本实施例使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.6%，取大蒜400kg，去皮清洁干净，放入不锈钢反应釜中，加入自来水1.3吨，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至65-78℃，关闭蒸汽和搅拌，开始计时，发酵10小时，发酵过程中温度保持在80℃之间，加入为大蒜质量0.27%的柠檬酸，搅拌7分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵49小时，保持在80℃之间，选择40目滤布，真空过滤，收集滤液至反应釜中，温度保持在80℃，减压浓缩至流浸膏比重为1.15时，放出至不锈钢周转桶中，称重58.67。加入浸膏重量18%的糊精，浸膏重量12%焦糖色素，搅拌均匀，转移至微波干燥专用盘中，微波干燥，粉碎，过100目筛得棕色大蒜提取物49.44kg，收率12.36%，时间小于72小时。
实施例9
本实施例为实验例，使用的大蒜为优质大蒜，蒜氨酸含量为2.68%，取100kg大蒜，切成2mm的薄片，放入500L的不锈钢反应釜中，加入300kg自来水，蒸汽夹套加热，开启反应釜搅拌，等温度升至90℃，关闭蒸汽，关闭搅拌，开始计时，发酵10小时，发酵过程中温度保持在93~97℃之间，加入柠檬酸0.25kg，搅拌3分钟使均匀后，停止搅拌继续再发酵48小时，温度在88~92℃选择30目滤布，离心过滤，过滤困难，换用离心过滤，同样困难，实验失败，分析原因可能是由于工艺温度过高，造成了大蒜中的部分纤维和淀粉糊化，不利于工艺的顺利进行。
本发明采用把大蒜切片加水进行高温发酵的方法，在过程中加入催化剂柠檬酸，可以在72小时内完成黑大蒜的转化和提取过程。把大蒜经过切片，“发酵”，提取、浓缩、干燥得到黑大蒜提取物，减少了产品的辛辣，有利于保护胃粘膜，同时带有的淡淡的甜味和焦糖味，可以增强人民的食欲，减少对大蒜产品的心理反感。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）材料准备：选优质大蒜，去皮、清洁；
（2）加热、发酵：将大蒜放于反应釜中加水、加热和搅拌，温度继续升高至70℃时停止搅拌，发酵；
（3）再发酵：加入酸、搅拌均匀后再发酵；
（4）过滤、浓缩：将再发酵后的溶液过滤，取滤液浓缩至流浸膏；发酵液经过离心或真空过滤得到滤液；
（5）干燥粉碎：加入辅料、干燥粉碎，粉碎过80-120目筛即得。
2.根据权利要求1所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述优质大蒜蒜氨酸含量为2.5-2.8%，优化方案为2.68%。
3.根据权利要求1所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中发酵时间8-12小时，发酵温度70-80℃。
4.根据权利要求1所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中大蒜：水=1：2.5-3.5。
5.根据权利要求1所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述再发酵时间46-50小时，再发酵温度70～80℃，酸加入量为大蒜质量的0.22-0.27%。
6.根据权利要求1所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述浓缩温度70～80℃，压力值为0.3~0.5Mpa。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述酸为柠檬酸。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述流浸膏为澄清发酵液浓缩后得到流浸膏，流浸膏比重为1.1～1.2。
9.根据权利要求8所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述流浸膏加入辅料为糊精和焦糖色素，以流浸膏重量为计算，糊精15%～25%和焦糖色素5%～15%。
10.根据权利要求1所述的一种黑大蒜提取物的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）和步骤（5）替换为所述过滤后的发酵液后加入糊精和焦糖色素进行喷雾干燥，以大蒜重量计算，糊精2～3%和焦糖色素1～1.5%。
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