黒ニンニク発酵とは何ですか?

ニンニクはネギ科allium sativum l .の球根である。中国はニンニク栽培の長い歴史を持っており、栽培面積が広く、収穫量も多い。ニンニクはすでに中国の特色を備えた機能性食品資源となっている。ニンニクはその豊富な栄養、低価格、優れた健康上の利点と巨大な市場の需要のために消費者から広範な注目を集めている。現在、国内ではニンニクの生ニンニクと1次加工品が主に消費されているが、1次加工技術ではニンニクの付加価値を高めることが難しく、国内ニンニク産業の発展にも影響を及ぼしている。特に、新鮮なニンニク自体に内在するニンニク臭(刺激臭と辛味)や過剰な消費は、ヒトの胃腸粘膜の細胞にある程度ダメージを与え、ニンニク産業の発展のボトルネックとなっている[2-3]。

However, in foreign countries, high-quality, high-value garlic products have developed rapidly and are well received by consumers. For example, Japanese researchers have developed a series of black garlic products. Black garlic, also known as fermented black garlic, is made by fermenting fresh garlic. It not only retains the original composition and function of garlic, but is also soft and pliable. After eating it, it is soft and sweet, without the pungent taste and irritating odor of garlic.

ポリフェノールの抗酸化特性や生理活性は、新鮮なニンニクと比較して5倍以上[4]、スーパーオキシドジスムターゼ(sod)活性は10倍以上[5]である。国内の黒ニンニクの加工技術は、主に日本と韓国から導入されたもので、使用する特許権はない。また、国内のニンニクの品種や加工方法が異なるため、黒ニンニク産業の経済的利益は高くありません。本論文では、黒ニンニクの加工技術とその応用について詳しく説明し、国内ニンニク資源の開発と利用に向けた新たな分野を開拓することを目的とする。

1黒ニンニク加工技術

The fermentation process of black garlic is not a process of microbial fermentation, but rather a physical and chemical reaction of substances that occurs when the tissue is damaged under high temperature and high humidity conditions. The main black reaction of black garlic is the Maillard reaction, and the source of blackness is mainly the final product of the Maillard reaction, protein melanin. The later stage of fermentation is accompanied by some enzymatic browning [6]. Currently, black garlic processing is usually divided into two categories: solid-state fermentation and liquid fermentation.

1.1固体発酵プロセス

黒ニンニクの固体発酵とは、ニンニク自体が固体基質として機能し、水または実質的に自由水を使用しない発酵法である[7]。現在、黒ニンニクの国内生産は、主に固体発酵プロセスを使用しています。

固体発酵の主なプロセスフローは以下の通りである。

ニンニク原料選択→検査→冷蔵→前処理→格付選別→トレイ装填→高温多湿発酵→黒ニンニク殺菌→黒ニンニク包装→製品品質検査→完成品【8】

なかでも重要なのは、原料の前処理と高温多湿発酵です。

At present, there are various pretreatment methods for garlic in the domestic production of black garlic. Qiao Xuguang et al. [9] used pretreatment methods such as low-temperature freezing, ultrasonic treatment and respiratory inhibition treatment on garlic. This pretreatment effectively promoted the content of reducing sugar, amino nitrogen, HMF and total phenol in black garlic, while greatly reducing the processing time, energy consumption and cost of black garlic. Moreover, there was no difference in taste, color, flavor, no difference, slightly improved functional components. Liu Wenhong et al. [10] microwave treatment of garlic, accelerated the lysis of garlic cells and their own fermentation, thereby improving the production efficiency of black garlic. Song Guojun [11] in order to maximize the preservation and increase the physiological activity of garlic, garlic was soaked in a variety of mixed bacterial liquid treatment, also achieved good results.

全固体発酵で最も重要な工程は、高温多湿での発酵です。高温多湿の発酵条件はニンニク自体にメイラード反応が起こる前提であり、黒ニンニクの有効成分の含有量に影響を与える主な要因でもある。楊夏[12]は、温湿度一定発酵法を提案し、ニンニクを洗浄した後、発酵工房の箱に入れ、50 ~ 80°cに加熱し、50 ~ 80%に加湿し、1か月発酵させて黒ニンニクを作ることを強調した。

Although this fermentation method is easy to operate and control, it consumes a lot of energy and is not very efficient. In addition, Anton et al. [13] conducted experiments on the effects of constant temperature and variable temperature on the content of active ingredients during the maturation of black garlic. The experiments showed that variable temperature fermentation is beneficial to the accumulation of active ingredients in black garlic, and can better improve the sensory quality of black garlic products, shorten processing time, and save energy. Domestic black garlic production mostly uses variable temperature fermentation. During the use of variable temperature fermentation, the water content, size of the garlic cloves and pH value of the garlic in each batch are different, so it is necessary to have experienced technicians to control how the temperature and time at each stage of the actual fermentation process are determined.

1.2液体発酵プロセス

液体発酵は、固体発酵と比較して、主にニンニクペーストやニンニク粒をある程度分解して原料とし、一定の割合の水を発酵基質として混合して自己発酵させる。液体発酵のプロセスフローは以下の通りである。

新鮮なニンニクを選択する→ニンニクの皮をむく→きれいな水で洗う→ニンニクを破砕する→袋の中で真空密閉する→発酵箱で発酵→袋を取り除く→乾燥→パッケージ→完成品[14]。

黒ニンニクはニンニククローブ全体を発酵させる従来の製法がほとんどであり、液体発酵に関する報告は少ない。

黒ニンニクの液体発酵過程では、耐熱性の高い食品袋が、ニンニクペーストやニンニク顆粒の密閉容器として使われることが多い。密封された高温耐性食品袋は、黒ニンニクの発酵過程で硫化物などの悪臭の放出を防ぎ、作業環境を大幅に改善します。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。

It is also simple to operate, takes up little space and is convenient for continuous industrial production. The liquid-to-material ratio and the garlic clove crushing process are also important factors affecting the liquid fermentation of black garlic. The size of the garlic cloves and the liquid-to-material ratio directly affect the accumulation of effective substances in black garlic. Luo Cangxue et al. [15] studied the particle size of crushed garlic and the liquid-to-garlic ratio and found that when the particle size of crushed garlic was 4 mm and the liquid-to-garlic ratio was 1:2, the total phenol content in black garlic increased by 5 times, SOD activity increased by 15 times, and soluble sugars decreased by about 30%.

乾燥は、黒ニンニクの液体発酵プロセスのユニークなステップです。ニンニクが液体発酵プロセスを経た後、発酵容器内の黒いニンニクを大量の水と浸出させ、直接熱風乾燥またはヒートポンプ乾燥技術を使用して脱水プロセスを行うことができます。

2 Applications of black garlic

With the development of science and technology, black garlic has developed from a single food industry to various industries such as cosmetics, health products, and medicine due to its extremely high nutritional and medicinal value. The main products are black garlic, black garlic capsules, black garlic sauce, black garlic rice, black garlic puree, black garlic tablets, etc. The application of black garlic is mainly reflected in its nutritional value and medicinal value.

2.1消費のための栄養価

Studies have shown that garlic is very nutritious. Every 100 g of fresh garlic contains 63.8 g of water, 7.2 g of sugar, 5.2 g of protein, 10.2 g of fat, 10 mg of calcium, 12.5 mg of phosphorus, 1.3 mg of iron, VC 7 mg, VB1 0.29 mg, VB2 0.06 mg, niacin 0.8 mg, as well as magnesium and other trace elements, which are all essential nutrients for the human body. And ripe black garlic contains 53.6 g of water, 1100 J of calories, 41.4 g of sugar, 10.4 g of protein, 5.1 g of fat, 13 mg of calcium, 2.1 mg of iron, 36 mg of sodium, 52 mg of magnesium, 930 mg of potassium, 1.4 mg of zinc, VB6 10.726 mg, VB2 0.126 mg, niacin 10.048 mg, etc.[16-18]. It can be seen that black garlic has a significantly lower water content and fat content than garlic, while the protein, sugar, vitamins, etc. are more than twice that of garlic, and the trace elements have also been significantly improved, which is of great significance for maintaining human body life activities. Black garlic is not only rich in essential nutrients that are even beneficial to the body, and has extremely high nutritional value, but also has a sweet and sour taste, leaving no garlic aftertaste and not causing internal heat. In addition, during the production process of black garlic, the garlic converts a large amount of its own protein into the 18 amino acids needed by the human body, which are then quickly absorbed and utilized by the body.

The nutritional value of black garlic is widely used. Black garlic heads and black garlic slices that can be eaten directly have become the dominant products on the market. Black garlic concentrate is also used in soft drinks, alcoholic beverages and condiments (such as sauces, salad dressings, chili sauces, marinades, hot pot seasonings, etc.), nutritional supplements (such as tablets, hard capsules, soft capsules, oral liquid and other dosage forms); black garlic is also used in the production of black garlic preserved fruit, black garlic rice, black garlic dried powder and other foods, greatly enriching the black garlic market and promoting the development of the garlic industry.

2.2医薬品および健康上の利点

Black garlic is rich in nutrients that can improve human body functions, and has various medicinal functions such as eliminating fatigue, improving physical strength, relieving constipation, protecting the liver, improving prostate activity, and promoting sleep[19]. In addition, modern medical research has shown that black garlic also has the health benefits of boosting the immune system, fighting the flu, anti-oxidation, anti-aging, preventing and treating cancer, promoting the recovery of diabetics, lowering blood pressure, lowering blood lipids, preventing blood clots, and lowering cholesterol.

(1) 免疫機能を高め研究によると、黒ニンニクの脂溶性揮発性油は、マクロファージの食作用を大幅に改善し、免疫システムを強化することができます[21];アリシンは、その透過性を高め、細胞の代謝を高め、活力を向上させることができ、糖脂質で構成された細胞膜を活性化する機能を持っています'の免疫システムはその後強化されます。さらに、黒ニンニクの100 gごとに、170 mgのリシン、223 mgのセリン、およびvcの7 mgが豊富であり、それらはすべて体を強化する効果があります' s免疫システムです。また、ホルモンの合成に関与しており、また体を改善することができる亜鉛の1.4 mgが含まれています' s免疫向上させる。

(2) Anti-influenza function: Garlic contains allicin and alliin, which produce allicin when they come into contact with each other. It has a broad-spectrum antibacterial and bactericidal effect, and it has a killing effect on dozens of common viruses and many pathogenic microorganisms. In addition, the volatile substances and leachates (containing sulfide compounds) of black garlic have a significant inhibitory and killing effect on a variety of pathogenic bacteria in test tubes. It is currently one of the strongest antibacterial and fungicidal natural plants discovered [22].

(3)抗酸化、アンチエイジング機能。現代(ヒョンデ)科学研究は人権事业の間の不均衡が高齢化でaging-related疾患に嘘を生産非常の強い活性が見られフリーラジカル人間の体や風景に動作内因抗酸化酵素、フリーラジカルを取り除き、過度に高濃度になっフリーラジカル人体内に寄生する。過剰なフリーラジカルは、細胞膜脂質、核酸、タンパク質に酸化的損傷を与え、関連する細胞の構造や機能を破壊し、関連する疾患の発生や発症につながる。黒ニンニクにはニンニクの5倍以上のポリフェノールが含まれており、そのsod活性はニンニクの10倍以上である。実験では、適切な量の黒ニンニクが、マウスのマロンジアルデヒドの含有量を減少させ、抗酸化酵素の活性を増加させることが示されています。特に、グルタチオンペルオキシダーゼに対する効果はより明白で、強い抗酸化と抗老化効果を示します[23]。

(4)がんの予防と治療。国内外の学者がニンニクに関する一連の化学的、臨床的、薬理学的研究を行い、ニンニクが大腸がん、肝臓がん、胃がん、乳がん、食道がんなどのさまざまな腫瘍に対して有意な抑制効果を持つことを証明した[24]。しかし、ニンニクの化学物質は安定しておらず、良好な臨床効果を得ることができません。xiao xiaolanら[25]は、黒ニンニクがカスパーゼを活性化することで胃がん細胞のアポトーシスを誘導することを実験によって証明した。wang xupingらは、黒ニンニクに含まれるアリシンが大腸がんht29細胞の増殖を効果的に阻害し、がん細胞のアポトーシスを引き起こすことを証明した。tsuburaら[27]は、アリシン中のスルフィドが乳がんを効果的に阻害し、セレンおよび有機硫黄ヌクレオシド類似体が乳がんを保護することを実験で明らかにした。

(5)糖尿病患者の体力回復を促進する。黒ニンニクは肝臓でのグリコーゲン合成に影響を与え、血糖値を低下させ、血漿インスリン値を増加させる。アリシンは正常な人の血糖値を下げることができる。黒ニンニクはs-メチルシステインスルホキシドとs-アリルシステインスルホキシドも含む。これらの硫化物は、g-6-p酵素nadphを阻害し、島の破壊を防止し、低血糖効果があります;黒ニンニク中の二硫化アリルにもこの効果があります[28];黒ニンニクに含まれるアルカロイドには、血糖値を下げ、インシュリンの働きを高める成分も含まれており、さらに重要なことには、正常な血糖値には影響を与えない。

(6) Lower blood pressure, lower blood lipids, prevent blood clots, and lower cholesterol. Zhang Tingting et al. [29] used a randomized grouping method to divide mice into 5 groups, and measured the effects of allicin on serum triglycerides, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol, as well as the effects on serum lecithin cholesterol acyltransferase, cardiac lipoprotein lipase, and hepatic lipase activity. The experiment proved that allicin has a significant blood pressure-lowering and lipid-lowering effect. Ao et al. [30] found that dietary supplementation with black garlic powder has a positive effect on cholesterol metabolism. High low-density lipoprotein (LDL) and total cholesterol concentrations can induce atherosclerosis and cardiovascular disease. In the experiment, the addition of black garlic powder to the diet significantly inhibited cholesterol synthesis in the body, thus greatly helping the treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases.

3結論

黒ニンニクへのニンニクの発酵は著しく栄養価を高める。黒ニンニクは、栄養価や薬効の高い原料として、多くの分野で使用されています。しかし、黒ニンニクは、新興製品としての生産サイクルが長く、品質管理が困難であり、薬理作用の多くは不明である。

people&の改善で#39;sの生活水準、消費者'黒ニンニクの栄養と健康上の利点に対する需要も増加しています。現時点では、単一の黒ニンニク製品はもはや人々を満たすことができません's needs. Compound black garlic products with therapeutic and health benefits will emerge. Black garlic dry powder and other dry products will have good prospects for development as a good compound carrier.

参照:

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