CN109222005A - 提高大蒜中s-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高大蒜中S‑烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，包含：第一阶段超声波处理，将大蒜颗粒于25℃下以频率20‑60 kHz、功率450W的超声波处理2‑4小时；及第二阶段加热熟成，将经过超声波处理的大蒜颗粒于40‑50℃的温度下进行熟成7~15天，根据本发明方法制得的加工蒜头具有与新鲜大蒜几乎相同的外观，而其中的S‑烯丙基半胱胺酸含量已高出未加工大蒜约3倍以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，更特别地，本发明是关于一种利用超声波及热熟成的两阶段加工方式，提升大蒜中的S-烯丙基半胱胺酸(SAC)含量的加工方法。
背景技术
S-烯丙基半胱胺酸(S-allyl cysteine, SAC)为一种水溶性、稳定性高的含硫的胺基酸，具有抗氧化、保护肝脏、神经保护和抑制胱癌细胞增生的效果。目前为止，大部分对于植物中SAC的研究以大蒜作为样品，除了大蒜之外，在红洋葱(Allium caepa L. Var.tropeana)的种子中亦可发现存在有S-烯丙基半胱胺酸。
当大蒜组织受到切、破碎甚至熟成时，位于液泡中的γ-GTP会将位于细胞质中的GSAC(glutamyl- S-allyl-cysteine)水解而形成S-烯丙基半胱胺酸。然而，当大蒜被切开或压碎之后，会因气味散出而限制其于食品加工的应用性。
故若使用诸如冷冻解冻等传统方法，则会破坏细胞壁而释出所有含硫胺基酸，其中包含大蒜臭味来源的脂溶性含硫胺基酸，使消费者对于此类加工大蒜的接受度降低。另，已知可借由将新鲜大蒜进行发酵（酶化）形成黑蒜，来提高大蒜中大蒜烯（Ajoene）和S-烯丙基半胱氨酸的含量，但其外观已非原有的大蒜外观。
而本发明首先尝试将大蒜保持在完整外观的状态下，借由超声波产生的空穴效应及震荡作用使大蒜细胞结构受到破坏，促进酵素与基质的接触，并在超声波预处理后，将大蒜放置于酵素最适反应温度，促使酵素型反应生成S-烯丙基半胱胺酸。
于本发明所称的“大蒜”即俗称的“蒜头”，为大蒜植株的鳞茎，由鳞芽（蒜瓣）组成，呈球状扁圆或椭圆形，为贮藏养分和繁殖的器官，也是供人们食用的主要部分。每个鳞芽（蒜瓣）是由一个营养芽和二片成熟叶片(一片肥大为肉质鳞片，一片干缩为膜状的覆盖鳞片)组成，着生在叶腋的茎盘上，其外又为多层叶鞘包裹，生长后期叶片、叶鞘中养分输往鳞芽使的肥大成熟，故实际上蒜瓣是大蒜叶腋内的侧芽肥大而成。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法。
为达到上述目的，本发明的解决方案为：
一种提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，包含：第一阶段超声波处理，将大蒜颗粒于25 ℃下以频率20-60 kHz、功率450W的超声波处理2-4小时；及第二阶段加热熟成，将经过超声波处理的大蒜颗粒于40-50 ℃的温度下进行熟成7~15天。
该超声波的频率为28-56 kHz。
于本发明的实施例中，该超声波处理的频率28或40 kHz，该超声波处理时间为3小时。
于本发明的实施例中，该超声波处理于真空下进行。
于本发明的实施例中，该加热熟成是于40℃的温度下进行熟成。
采用上述技术方案后，经由本发明的第一阶段超声波处理及第二阶段加热熟成对大蒜进行处理，使得超声波快速击破大蒜组织中的细胞质, 使其中的GSAC(glutamyl-S-allyl-cysteine)可以大量快速地被释出，而与细胞液泡中的γ-GTP产生作用，从而经由本发明处理后的大蒜所含S-烯丙基半胱胺酸含量相较新鲜大蒜增加2至5倍，较佳是3至5倍。
附图说明
图1为例举本发明的两阶段加工方法的流程图。
图2A为控制组于40℃热熟成第1、6和15天后大蒜外观照片，控制组条件：新鲜大蒜无经过任何处理直接进行40℃热处理。
图2B为经28KHZ的超声波处理后于40℃热熟成第1、6和15天后大蒜外观照片。
图2C为经40KHZ的超声波处理后于40℃热熟成第1、6和15天后大蒜外观照片。
图2D为经56KHZ的超声波处理后于40℃热熟成第1、6和15天后大蒜外观照片。
图3A为经控制组处理后的大蒜扫描式电子显微镜照片，红色圆圈标示出经处理过后的大蒜，孔洞有明显坍塌的现象，表示处理后大蒜的细胞结构受到破坏。
图3B为经28KHZ的超声波处理后的大蒜扫描式电子显微镜照片，红色圆圈标示出经处理过后的大蒜，孔洞有明显坍塌的现象，表示处理后大蒜的细胞结构受到破坏。
图3C为经40KHZ的超声波处理后的大蒜扫描式电子显微镜照片，红色圆圈标示出经处理过后的大蒜，孔洞有明显坍塌的现象，表示处理后大蒜的细胞结构受到破坏。
图3D为经56KHZ的超声波处理后的大蒜扫描式电子显微镜照片，红色圆圈标示出经处理过后的大蒜，孔洞有明显坍塌的现象，表示处理后大蒜的细胞结构受到破坏。
具体实施方式
本发明的其它特色及优点将于下列实施范例中被进一步举例与说明，而该实施范例仅作为辅助说明，并非用于限制本发明的范围。
本发明揭示了一种提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段大蒜加工方法，参考流程图如图1所示。首先，将完整的大蒜颗粒(1~3颗)置入一尺寸为200 x 250mm的真空包装袋中，施予抽真空处理。此抽真空的步骤可以减少界层阻隔水的传导，抽出空气后，能使超声波能量直接传导、接触到细胞，而破坏细胞质。
然后于真空条件下进行第一阶段超声波处理：使大蒜于25℃的温度下进行超声波处理，施予频率：28、40或56 kHz，功率：450 W的超声波连续震荡处理3小时，处理完成后，将真空包装去除，再接着进行第二阶段加热熟成：将经超声波处里的大蒜颗粒置于40℃的温度下进行熟成7~15天。
另备新鲜大蒜无经过任何超声波处理，直接进行40℃热处理7~15天，做为控制组。
由图2A至图2D显示，经本发明的加工方法熟成的大蒜外观，与控制组的大蒜相比，外观和颜色并无太大的差异。由图3A至图3D显示，控制组大蒜及经本发明的加工方法处理后的大蒜的扫描式电子显微镜照片显示，相较于控制组的大蒜而言，经本发明的加工方法处理后的大蒜，其内部孔洞有明显坍塌的现象(红色圆圈处)，表明处理后大蒜的细胞结构受到破坏。
为进一步评估本发明的加工方法对于大蒜的SAC含量具有提升效果，遂比较控制组与经本发明的加工方法处理后的大蒜中的SAC含量。SAC含量的测定方法如下：
将冻干的大蒜粉末（2±0.5g）加入20mL去离子水中。混匀后，将溶液以沸水加热15分钟并超声波处理30分钟。将溶液萃取后以Whatman No.4和0.22μm注射器过滤器过滤。过滤后的样品以HPLC-UV(L-7400，Hitachi，Japan）P进行分析。
下述中的检测波长、管柱与移动相是用于分离、定量大蒜样品中S-烯丙基半胱胺酸的HPLC条件；样品是指经过两阶段加工后的大蒜；外标准品为S-烯丙基半胱胺酸，大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量检测的管柱为C18管柱（250mm×4.6mm ID，5μm; Waters），流速为0.6 mL/min。移动相为去离子水和乙腈（88：12，v/v）。注入样品为10μL，检测波长为210 nm。将不同浓度 (0、30、60、150、300、600 ppm)的外标准品S-烯丙基半胱胺酸以与上述相同的分析方式分析，所得的波锋面积与浓度进行回归分析求得回归方程式，再将样品的S-烯丙基半胱胺酸波锋面积带入方程式计算S-烯丙基半胱胺酸含量，结果列示于下表一。
表一、控制组与经本发明的加工方法处理后的大蒜的SAC含量
| SAC含量(mg/g干重) | |
| 控制组 | 1.33 ± 0.15 |
| 超声波处理(28kHz) | 5.30 ± 0.02 |
| 超声波处理(40kHz) | 6.12 ± 0.23 |
| 超声波处理(56kHz) | 4.89 ± 0.11 |
由表一的结果显示，相对于未经超声波加工处理的控制组的大蒜，以本发明的加工方法处理后的大蒜确实可以增加大蒜中SAC的含量，且较未经超声波的控制组的大蒜，SAC含量高出3倍以上，尤其以40kHz的超声波处理组效果最佳。
综合上述，本发明利用包含第一阶段超声波处理及第二阶段加热熟成的两阶段加工方法，不仅能有效提高大蒜中SAC的含量，亦可保留大蒜完整的外貌及颜色，如此更能令一般消费者接受。亦即，经本发明方法处理后的大蒜与一般大蒜相比，外观及颜色虽然并无太大的差异，但其中活性物质SAC的含量是已较一般大蒜高出甚多，故亟具产业利用性。
Claims (5)
1. 一种提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，其特征在于，包含：
第一阶段超声波处理，将大蒜颗粒于25 ℃下以频率20-60 kHz、功率450W的超声波处理2-4小时；及
第二阶段加热熟成，将经过超声波处理的大蒜颗粒于40-50 ℃的温度下进行熟成7~15天。
2. 如权利要求1所述提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，其特征在于：该超声波的频率为28-56 kHz。
3.如权利要求1所述的提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，其特征在于：该超声波处理的频率28或40 kHz，该超声波处理时间为3小时。
4.如权利要求1所述提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，其特征在于：该超声波处理于真空下进行。
5.如权利要求1所述提高大蒜中S-烯丙基半胱胺酸含量的两阶段加工方法，其特征在于：该加热熟成是于40℃的温度下进行熟成。
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