黒ニンニクの作り方を知っていますか。

Black garlic, also known as fermented black garlic, is a product made by fermenting fresh garlic at high temperatures and high humidity. Compared to garlic, black garlic has a significantly lower content of substances such as water and fat, and a significantly higher content of substances such as sugars and trace elements. The content of substances such as protein, reducing sugars and vitamins is at least twice that of garlic. Therefore, black garlic is rich in essential nutrients for the human body and can even improve human body functions. It has various functions such as anti-oxidation, antibacterial, immune enhancement, liver protection and liver care. Black garlic is soft and elastic, and after entering the mouth, it is soft and sweet, without the pungent taste and irritating odor of garlic. It has become a recognized natural health food with broad prospects for development and application [1-4].

黒ニンニクを加工するための主な原料は、多クローブニンニクと単クローブニンニクである。多片ニンニクは、白皮ニンニクと紫皮ニンニクに分けられるが、単片ニンニクの原料は主に雲南省で生産されている。この製品は、それぞれ多クローブ黒ニンニクと単クローブ黒ニンニクと呼ばれています。単片ニンニクの価格が多片ニンニクの価格より高いため、黒片ニンニクの価格は多片黒ニンニクの価格より高い。しかし、黒ニンニクは一片で食べる方が便利で、味も良いので、消費者に愛されています[5-6]。黒ニンニク製品には、皮のついた黒ニンニク、皮のついていない黒ニンニク、黒ニンニクパウダー、黒ニンニク飲料、黒ニンニクジャム、黒ニンニク醤油、黒ニンニク酢などがある[7-8]。本稿では、現在の黒ニンニクの加工技術、前処理技術、開発の方向性を検討し、黒ニンニクの生産と応用のための参考資料を提供し、さらなる研究を進める。

1黒ニンニク加工技術

Garlic is fermented at high temperatures and high humidity, destroying its own cell tissue. A series of chemical reactions occur in the intracellular components, mainly the Maillard reaction between sugars containing carbonyl groups and components such as アミノ酸 and proteins containing amino groups, producing melanin and forming the unique qualities of black garlic. Currently, there are two main processes for black garlic fermentation: solid-state fermentation and liquid fermentation [9-10].

1.1固体発酵

黒ニンニクの固体発酵は、ニンニクを直接固体基質として用いて自己発酵させる発酵法である。これはニンニクの完全性を維持し、栄養素の損失を減らし、より良い官能的な資質を持つ黒ニンニク製品が得られます。現在、中国では黒ニンニクの製造には固体発酵が主に用いられている。主な工程フローは,ニンニク原料の選別→検査→等級選別→トレーへの積み込み→高温多湿発酵→殺菌消毒→包装→製品検査→完成品[11-12]である。

In the solid-state fermentation process, high-temperature, high-humidity fermentation is the most important step. It is the condition for the Maillard reaction in garlic and also the main factor affecting the content of active ingredients in black garlic [13]. High-temperature, high-humidity fermentation can be divided into two types: constant temperature fermentation and variable temperature fermentation. In constant temperature and humidity fermentation, garlic is placed in a fermentation workshop, heated to 50–80 °C, and humidified to 50%–80%. The black garlic can be made after one month of fermentation. This method is easy to operate and control, but it consumes a lot of energy and is inefficient [14]. However, variable temperature fermentation is beneficial to the accumulation of effective ingredients in black garlic, and can better improve the sensory quality of black garlic, improve the efficiency of processing, and save energy [15]. At present, domestic black garlic production mostly uses variable temperature fermentation. During the use of variable temperature fermentation, the origin, variety and storage conditions of each batch of garlic are different, so its moisture content, garlic clove size, and component ratio also vary. The temperature and time at each stage of the actual fermentation process need to be determined and controlled by experienced technicians.

120液体発酵

従来の黒ニンニクの製造工程は、ニンニク全体を発酵させるものがほとんどであり、液体発酵に関する報告は少ない。液体発酵は、主に粉砕したニンニクやニンニク顆粒を原料とし、密封容器に入れ、一定割合の水を発酵基材として発酵させる[16]。液体発酵のプロセスフローは、ニンニク選別→皮むき→洗浄→ニンニククローブ破砕→真空封止→発酵→乾燥→包装→完成品[17]である。

液体発酵の際、黒ニンニクからは硫化物などの悪臭が出ないため、作業環境が大幅に改善されます。また、液体発酵プロセスは、水を加えて密封し、可変温度で発酵させることにより、発酵時間を短縮し、黒ニンニクの活性物質の含有量を増加させます。操作が簡単で、省スペースで、工業生産に便利です。黒ニンニクの液体発酵に影響を与える重要な要因は、液と物質の比率とニンニククローブの破砕プロセスである。ニンニクのクローブの大きさと液体と材料の比率は、黒ニンニクの有効な物質の蓄積に直接影響します。羅Cangxueら[18]粒子サイズがが4ミリとliquid-to-garlic比は1に伴う色の黒ニンニク製品はこげ茶、色、制服姿の甘酸っぱい味ほとんどニンニク臭なしに比べ、未発酵のニンニクSOD行事には15倍にも膨れ上がり総フェノールコンテンツは5倍にも膨れ上がりと可溶性の糖度が约3割减らてる。

2 Black garlic 処理pretreatment technology

Traditional black garlic processing is time-consuming and energy-intensive. Various pretreatments such as freezing and ultrasound can be used to destroy the cell structure of garlic, promote the dissolution of reaction substrates, accelerate the Maillard reaction and fermentation process, shorten the processing time of black garlic, and reduce energy consumption and costs. Pretreatment can promote the accumulation of reducing sugars, amino nitrogen, total phenols and other contents in black garlic, increase the content of functional ingredients, and the taste, color and flavor of the prepared product are almost the same. At present, the main pretreatments of garlic in the domestic production of black garlic are low-temperature freezing, ultrasound, microwave and other methods [19].

2.1低温凍結

凍結条件下では、ニンニク細胞内に氷の結晶が形成され、細胞内外の溶媒濃度が変化して細胞が膨張し、細胞壁や細胞膜が破壊され、細胞構造が破壊される。ニンニクは、完全に細胞組織を分解する一定期間、凍結(-18℃)条件の下に置かれる。温度上昇により細胞内組織液が流出し、フルクタンが酵素と完全に接触して加水分解され、還元糖が生成する。15日間の温度可変発酵プロセスと組み合わせることで、メイラード反応が加速され、処理時間が短縮されます。黒ニンニクの総フェノール類などの含有量も増加し、黒ニンニクの品質も向上した[19-20]。官能評価の結果、冷凍前処理した黒ニンニクの方が甘みがあり、食感が良いことがわかった。冷凍温度が低いほど味は甘くなる。反応温度が高いほどニンニクの外観変化が大きくなり、ニンニクの体積は小さくなる。初期のにんにくは柔らかくて粘り気がありますが、後期のにんにくは弾力があり粘り気がありません[11,21]。

2.2高温

高温は、タンパク質変性、酵素不活性化、デンプン変性などの食品の一連の変化や、細胞構造の損傷を引き起こす可能性があります。[11]趙学清らは、新鮮なニンニクの皮をむき、100°cの水で3分間煮た後、70°c、相対湿度85%で発酵させ、黒ニンニク製品を得た。対照群と比較して発酵時間に大きな変化はなかったが,還元糖,総フェノール,アミノ酸窒素の含有量は増加した。取得した王Xiboら(22日)黒蒸し「先端技術条件下のニンニク温度127°C蒸し時間70ミン乾燥温度95°C時間6.5 h条件を焼く準備黒にんにくや伝統的な発酵過程用意ニンニクとほぼ同様の制品はフェノールなど有効成分だコンテンツ総額も似けど大幅短縮が黒いニンニク準備期間は生産性の向上エネルギー消耗を减らします、機能性ニンニク製品の開発と利用のための技術的基盤を提供する。

2.3マイクロ波

マイクロ波によるニンニクの加熱は、高温前処理と同様の効果がある。李サンサン[23]は、450 wでマイクロ波を1分間前処理した後、黒ニンニクの処理時間が21 dから18 dに短縮され、マイクロ波処理群の褐変強度が対照群の発酵15日目の効果に達したことを発見した。発酵18日目にはマイクロ波処理群の還元糖が40%に達したが、対照群は21日になってようやく40%に達した。マイクロ波処理群の総フェノール含量は、発酵過程を通じて対照群よりも有意に高かった。マイクロ波処理群のアミノ酸窒素含有量は9日から減少傾向を示し、対照群は15日になっても減少傾向を示さなかった。

2.4超高圧

超高圧技術とは、食品中の非共有結合を切断し、タンパク質、酵素、デンプンなどの高分子を変性、不活化、ゼラチン化し、その構造に一定の影響を与える物理的プロセスです。これは、伝統的な熱加工技術の欠点の多くを軽減する、緑と環境に優しい食品加工技術です。孟陵東ら[24]は、超高圧の前処理と発酵を組み合わせた製法で黒ニンニクを完成させた。実験では、超高圧の増加と保持時間の延長に伴い、黒ニンニクの褐変率が増加した後に減少し、含水率が低下し、総糖度が増加し、弾性が増加した。これは、300メガパスカルの超高圧下で15分間保持した場合、黒ニンニクの仕上がりは甘酸っぱく、きめが細かく、弾力があり、黒ニンニクの品質が最高であることを示している。zhong chengら[25]は、にんにくを超高圧で前処理して発酵させた黒にんにくを調製した。その結果、調製した黒ニンニクは、白ニンニクに比べて抗酸化力が有意に高く、保持時間がそれぞれ5分と20分のときに還元力とヒドロキシルラジカルの除去力が最も高かった。

2.5他

Pre-treatment methods such as low-temperature freezing, high temperature, and microwaving can promote the accumulation of reducing sugars and the production of 黒ニンニクのポリフェノール, shorten the processing time, and improve production efficiency. In addition, there are other pretreatment techniques for black garlic processing. For example, Pei Houbao [19] found that ultrasonic pretreatment can effectively increase the total enzyme and reducing sugar content of black garlic, increase browning, significantly reduce processing time, and improve the quality of the finished black garlic. Compared with ordinary black garlic, it can effectively reduce the bitterness of the finished black garlic and improve the taste. Studies have shown that aerobic respiration inhibition pretreatment can also effectively shorten the processing time of black garlic, significantly increase the content of reducing sugars and total phenols in the product, and improve the taste of the product compared to ordinary black garlic. It can be seen that ultrasonic pretreatment can change the average distance between garlic molecules with continuous molecular vibration, producing cavitation and destroying the garlic cell structure; while aerobic respiratory inhibition pretreatment can cause garlic to produce hexanol and acetic acid, thereby destroying the cell structure.

3概要

現在、黒ニンニクを加工する過程で温度と湿度をコントロールする発酵設備が整っており、黒ニンニクを加工するための前処理技術に関する研究が盛んに行われている。しかし、前処理の加工技術を実際に生産に活用する企業は相対的に少ない。主な理由は、前処理設備を支えることができないからだ。したがって、黒ニンニク設備メーカーの次のステップは、実際の生産における黒ニンニクの処理効率と品質を向上させるために、この分野での研究と設計を増やし、黒ニンニクを処理するための前処理設備を生産することです。また、さまざまな前処理技術と組み合わせて使用できる装置の開発も可能です。しかし、前処理装置が簡単で実用的であるように、設備の価格と実際の生産利益との関系に注意する必要があります。

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