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大蒜的功能性质及开发
日期:2009-6-29 来源:中国精油网 [发表评论] [进入论坛]
 
      大蒜(A11ium Sativum L.)为百合葱属多年生草本植物,主要食用部分为鳞茎。据分析,每100g可食部分中含水分70g、蛋白质 4.4g、脂肪0.2g、碳水化合物2.3g、粗纤维0.7g、铁0.4g、钙5mg、抗坏血酸4mg、核黄素0.03g、硫胺素0.24mg、尼克酸0.9mg以及2g左右的大蒜油和大蒜素[1]。大蒜的有机锗含量为植物界首位,且富含硒等。大蒜蒜头洁白辛辣,品质粘辣郁香,其医疗效果已有5000多年的历史,又称"地里长出的青霉素"。其具有重要的食用和药用价值,主要的有效成分是挥发性含硫化合物。中国是世界大蒜的主要产区之一,产量占世界总产量的40%左右,大蒜是中国主要出口农产品之一[2]。

      1 大蒜的功能作用[3,4,5]

      大蒜是调味品,也是天然药剂。这在我国古代医药学中早有记载,最早见于《本草经集注》。大蒜以无过敏反应、无副作用、无毒性的得天独厚的优点,从调味品、蔬菜跨入了医药领域。大蒜味辛性温,有驱风、利尿、镇咳、暖脾健胃、促进食欲、帮助消化、消渴止血、行气消积、解毒杀虫等功效,特别引人注目的是其强烈的抗菌性。此外,还有促进胆汁分泌、镇痉、肠内杀菌的作用。可辅助治疗肠胃病、扁桃体炎、哮喘、风湿等症。

      随着研究的深入,国内外学者己研究证实了大蒜在抗凝血、抗肿瘤、降血脂、降低血糖、解毒、抗感染、抗氧化、抗衰老,以及在保护肝脏、保护心血管系统、细胞介导免疫、体液免疫调节过程中起十分重要的作用。大蒜制剂对肺癌、脑癌、肠癌、食道癌具有一定的治疗功效,还有减慢心率、扩张毛细血管、降低血压等作用,并能降低血清胆固醇、甘油三脂,从而防止动脉粥样硬化。另外,大蒜还可治疗肥胖症,预防血栓引起的脑溢血、脑梗塞、心肌梗塞等。大蒜中的微量元素锗能把氧元素供给机体,所以大蒜能消除疲劳,增强机体的体力和耐力。

      2 大蒜的功能成分及物化性质

      2.1 大蒜精油

      2.1.1 20世纪40年代初,美国科学家(Chster J.Canito)在室温下,用乙醇浸泡破碎的大蒜,分离出油状物,经测定其主要成分为C6H10S2O,被称为大蒜精油。其结构为CH2=CH-CH2S(O)SCH2-CH=CH2,化学名称为α-丙烯基硫化亚黄酸烯丙酯(a11ga-Porpenlthiosulbinate)。CavaIIito定名为大蒜素,它是一种极易挥发的具有特殊臭味的无色液体。20世纪40年代末及50年代初,Stoll和SeebecR进一步研究认为,在大蒜中是一种酶将没有气味的蒜素母体分子转化为蒜素的。这种母体称为氨酸,其分子结构式为CH2=CHCH2S(O)-CH2CH(NH2)COO,它是无色无味的针状晶体。显然,只有在切开或挤压大蒜头时使蒜苷酸(a11inse)能够和蒜素母体相接触形成大蒜素。实验证明,在一定条件下,经活化酶催化作用,大蒜中的蒜氨酸首先分解成α-丙烯基次磺酸和丙酮酸,然后2个α-丙烯基次磺酸发生二聚反应生成大蒜素[6]。

      2.1.2 大蒜中的大蒜精油的含量是大约1.32%。它溶于水、乙醇、油脂、苯和乙醛。大蒜精油不是单纯物质,它包含蒜氨酸(Alliin)、大蒜素、大蒜新素、大蒜辣素等20多种易挥发的硫醚化合物。有人把大蒜油中的含硫化合物称为大蒜辣素[3]。大蒜精油是热敏物质,能参与细胞遗传物质DNA正常的分裂和修复过程。大蒜和大蒜油能依靠其中所含的含硫化合物大蒜新素等竞争性地结合亚硝酸盐,阻断亚硝胺在人体内的化学合成,从而预防和控制肿瘤的发生[7]。

      2.1.3 蒜素(Allicin)一般认为是新鲜大蒜的新鲜风味所在,并以它的含量表示蒜油的品质。在化学上蒜素是很不稳定的无色液体。蒜素受外界影响很快分解成大蒜新素(二烯丙基三硫化和物)。在常温20℃下经过20h后几乎遭到完全分解。蒜素降解的组分有强烈的臭气味。蒜素在大蒜中的稳定性比纯净态强些,大蒜汁在40℃经过6d蒜素才完全分解。蒜素在乙醇溶剂中相当稳定,溶液在12℃下15d后蒜素的含量为总蒜油的84%,仍然保持强烈的大蒜风味[3]。蒜素是具有广泛药效的重要成分[8],有活化细胞,促进能量产生,增加抗菌和抗病毒能力,并有加快新陈代谢,扩张血管,改善血液循环,缓解压力和抗癌的作用。

      2.1.4 蒜素的分解物之一是大蒜新素,具有抗菌和消炎的作用。蒜素另外一种分解物甲基烯丙基的三硫化合物具有抗小血板凝固的作用,可以预防心血管疾病。精油中含有丙基烯二硫化合物,具有抗糖尿的作用[3]。

      2.2 大蒜超氧化物歧化酶(SOD)[8]

      大蒜SOD是Cu-Zn-SoD型,分子量32000,含量173.3μ/g,是在植物中含量较高的,对热稳定。SOD是专一的氧自由基清除剂,氧自由基可以破坏机体细胞,活化致癌物质,从而导致肿瘤发生,引起炎症和自身的免疫性疾病,促进衰老。SOD阻止细胞氧化死亡,目前已应用于自身免疫性疾病、氧中毒、糖尿病、心血管疾病等方面。

      2.3 有机锗[3]

      大蒜是有机锗含量最高的植物。人参中含有极高的有机锗,而蒜的有机锗含量是人参的3倍。有机锗能迅速吸收氧气,供给体内各器官,有明显的抗癌作用,同时加强生命体的免疫机能,还有降低血压的功能。

      2.4 硒

      大蒜含有微量元素硒,能使人体产生大量谷胱甘肽。谷胱甘肽是抗氧化剂,它的抗氧化能力比维生素E高500倍,对细胞膜有保护作用,能提高机体细胞的免疫能力[3]。临床研究表明,癌症患者体内的血硒含量比正常人低3~6倍,缺硒是导致肿瘤患者转移复发率和死亡率高居不下的重要原因[9]。

      硒具有"靶向性"。硒通过增高细胞中环腺甘酸(cAMP)的水平,形成抑制癌细胞分裂和增殖的内环境,并能自动识别捕捉癌细胞,阻断其能量供应,使其因能量枯竭而死亡,而对正常的细胞没有杀伤作用。因此,硒被世界卫生组织称为"抗癌之王"。国际抗癌领域认为,抗癌物以"硒"为贵[9]。

      3 大蒜产品的研究开发

      目前大蒜加工产品的主要类型有:脱水蒜制品,包括脱水蒜片、蒜粉、蒜粒;保鲜产品,包括保鲜大蒜、保鲜蒜米、速冻产品;腌渍产品,包括腌渍蒜米、糖醋大蒜等。腌渍产品在我国大蒜产品加工和贸易中占据了主要的地位。随着经济发展和生活水平的提高,随着大蒜保健作用越来越多的引起人们的关注,人们对大蒜制品的要求也越来越高。传统的大蒜加工品已经不能全面的满足日益提高的生活质量要求,这就为大蒜的深加工提出了新的要求,同时也显示出大蒜在制作保健品和调味品等方面的潜力巨大[2]。大蒜精油、大蒜素等深加工产品的研究开发在国内也有一些相关的报道,但是尚未成熟。下面介绍几种大蒜制品。

      3.1 脱臭蒜素原液[10]

      该工艺为浸提法,所得浅棕色脱臭蒜素原液为主产品,用该产品可以加工成多种保健品和药剂。副产品为蒜粉,它的加工技术关键是脱去蒜臭并保存大蒜的有效成分。因此法制得的原液除去了纤维素和其它的固形物,保留了大蒜的有效成分,富含17种氨基酸。

      3.2 脱臭蒜素保健饮料[10]

      大蒜经过系列加工后,选择适当的溶剂进行浸提。脱去蒜臭再加上其它辅料可制成脱臭大蒜保健饮料。

      3.3 蒜油提取[7]

      水蒸气蒸馏法:

      大蒜→脱皮→清洗→pH缓冲液浸泡→打浆→常压浸泡→保温热浸→真空蒸馏→溜液→萃取分离→真空浓缩→粗油→精练→大蒜油。该法提取的大蒜油有机硫化物含量很高。

      溶剂法[11]:

      大蒜→去皮→漂洗→阴干→捣碎→回流提取→除抽提剂→精制→蒜油

      该方法工艺为干法提取,提取的大蒜油二烯丙基二硫醚与二烯丙基三硫醚的含量明显下降,二烯丙基硫代亚磺酸酯(蒜素)的含量却很高。

      超临界CO2萃取[12]:

      用超临界CO2萃取的大蒜精油和传统水蒸气蒸馏的蒜油成分有明显不同,蒜辣味浓厚。其原因是萃取过程的条件不同,用超临界CO2萃取时,萃取温度低,而且系统密闭,属惰性环境。可充分保持对热敏感且易氧化的挥发性成分。

      超临界CO2萃取大蒜精油过程中,最敏感的因素是温度,萃取温度不同,所得成分相差很大。萃取压力对成分影响不大,仅影响萃取率及萃取时间。

      3.4 大蒜油软胶囊保健食品[7]

      由于大蒜油具有的强烈辛辣味,并且容易受空气影响而氧化,故不宜直接食用。采用软胶囊将大蒜油包裹起来制成的大蒜油软胶囊保健食品,有利于保持大蒜油的生理活性和功效成分的稳定性,也方便消费者对大蒜油进行安全有效的摄食。

      生产工艺:

      明胶→浸泡膨胀→制备胶液→制胶带→填充(大蒜油、大豆油)压制→软胶囊→干燥→洗擦丸→最终干燥 →检查记数→包装→成品贮存
 
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