蒜制品脱臭方法的专利技术综述

◎ 曲 娜，杨凌寒

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州 215163）

大蒜（Allium sativum），又名蒜头，属于葱科，其鳞茎是主要食用部分，原产于亚洲西部或欧洲，我国开始种植并食用大蒜始于西汉时期，大蒜由西域被引入中国陕西地区。大蒜在我国栽培面积大，产量高。中国本土大蒜平均年产量可达900万t以上，占全球总产量的70%以上[1]。大蒜因独特的辛辣风味而闻名，这些风味成分主要由一系列挥发性有机硫化物组成。新鲜大蒜破碎后风味物质主要为大蒜素和大蒜素的降解产物阿霍烯[2]。

越来越多的研究表明，大蒜具有极高的食用价值，其食用价值主要来源于大蒜中的有效活性成分——大蒜素。但同时大蒜又具有强烈的刺激性味道，食后残留口臭是其最大的缺点。因此，有效除去蒜臭味，成为大量生产蒜制品的首要前提。大蒜经不同的化学、物理等反应条件会生成不同的产物。如控制不同的温度、选用不同的溶剂、反应不同的时间，均会得到不同的产物。根据这一反应机理，选择合适的时间、温度或恰当的溶剂等各种处理条件，实现大蒜脱臭，同时保留其有效成分，进一步加工成脱臭蒜素系列产品非常必要[3]。目前，蒜制品脱臭主要有物理、化学、生物等方法[4]。本文通过对专利信息的分析，对蒜制品的脱臭技术方法进行梳理和展望。

1 蒜制品脱臭的专利技术整体情况

通过对检索到的蒜制品脱臭专利文件产出国进行统计分析，发现专利申请量由多到少依次为日本（49%）、中国（40%）、韩国（4%）、德国（2%）和匈牙利（2%），日本的专利申请量略高于中国，而中、日、韩3个国家的申请量占据全球总申请量的90%以上，可能是由于大蒜主要产于亚洲，种植面积广，其营养和药用价值被亚洲国家普遍认可和推崇，然而其特殊的风味不易被其他国家接受，因此对于蒜制品脱臭工艺的研究，亚洲国家活跃度较高。

笔者进一步统计了我国的蒜制品脱臭专利文件的申请人分布情况，约68%的专利申请来自于个人，企业申请量所占比例约为27%，高校以及科研院所的申请量仅约为5%，由此也可以看出，蒜制品的脱臭研究在个人申请研究中较为活跃，原料简单易得，且深受我国北方人的喜爱。此外，可能受蒜制品本身条件或新产品接受度等因素的制约，高校、科研院所以及企业对蒜制品的脱臭研究不多，但这可能会成为未来开发高附加值蒜制品发展的契机，也是高校、科研院所以及企业可以重点发掘的项目。

2 蒜制品脱臭方法的专利技术分析

通过对蒜制品脱臭方法的检索与分析发现，蒜制品脱臭的方法主要集中在钝化和抑制蒜氨酸酶的活性、冷冻脱臭、微胶囊化遮蔽蒜氨酸酶、溶解或吸附小分子的含硫化合物等方向。

2.1 钝化和抑制蒜氨酸酶的活性

钝化和抑制蒜氨酸酶的活性的脱臭机理为采用不同的方法使蒜氨酸酶钝化或失去活性，避免将蒜氨酸转化为蒜素[5]。

2.1.1 加热脱臭法

可使用加热介质（最常用的加热介质为水）对大蒜进行蒸煮、炒制、漂烫从而除去大蒜的臭味。使用该方法可使大蒜中的蒜氨酸酶失活，从而避免产生蒜素，但使用该方法脱臭大蒜中的营养成分也会损失。专利CN1107307A[6]提出可用热水杀青灭菌除臭，然后将大蒜捣成蒜泥，加入调味料。专利CN101444272A[7]提出将大蒜磨成浆液，在120～135 ℃下蒸馏，将第1次蒸馏出的油水分离，用电磁波照射处理得到脱臭大蒜油。而国外申请专利JPS6471454A[8]提出可将大蒜放进树脂制备的袋子中，利用电磁波照射除臭。

2.1.2 酸性溶液浸泡脱臭法

酸性条件下，蒜氨酸酶可能被破坏或被酸性环境抑制，草酸、醋酸、植酸和柠檬酸等酸性溶液均可浸泡大蒜，或将这几种酸类溶液混合，可以达到脱臭的技术效果。但通过酸性溶液处理或浸泡后，大蒜制品的口感或风味会有所影响，专利CN1214209A[9]提出可采用酸性环境、低温加工，保护蒜酶活性，使得大蒜制品既无刺激性臭味又有很强的营养价值。

2.1.3 碳酸盐脱臭法和离子交换法

日本专利JPH0543454A[10]首先提出了去除蒜臭味可将其浸泡在碳酸钠和有机酸溶液中，随后国内专利CN101327003A[11]提出了现有常规的食用酸处理大蒜，对大蒜进行酸化，再加入食用碱，搅拌均匀后中和，日本也有类似的通过酸碱处理的手段除臭的专利，如专利JPH0445767A[12]。

2.1.4 微波加热脱臭法

使用微波加热的方法对大蒜进行脱臭，是一种高效、快速、简单的方式，可在短时间内迅速钝化蒜氨酸酶，且操作方便，大蒜的营养损失较少。专利CN1957748A[13]提出了采用复合的方法，即先用L-半胱氨酸作为抑制剂，再通过微波加热处理，使得蛋白酶失活后，从而脱去大蒜的臭味。

2.1.5 其他

通过钝化大蒜中的蒜氨酸酶达到脱臭目的还有很多其他方法，如利用压力钝化酶。专利CN1320387A[14]将大蒜置于压力器中加压处理，使相关的生物酶钝化，抑制大蒜素的生产，脱臭彻底；专利CN101185458A[15]提出将大蒜前处理后经超高压处理，压力可高达1 000 MPa， 3～60 min，在室温下处理，不仅可以更好地保留大蒜中富含的多种氨基酸、维生素和微量元素，还可有效除去蒜臭；国外申请JPH0779658B2[16]提出将大蒜、洋葱等置于高静水压下以去除蒜臭味。

国内还有专利提出可直接使用酶钝化液处理大蒜，如专利CN102210432A[17]提出可将大蒜置于生物发酵箱内，按其质量比配制蒜酶钝化液，抽真空，蒸发钝化液，可发酵制备无臭、有效成分高的大蒜制品。

2.2 冷冻脱臭

现有技术中常用的大蒜冷冻脱臭法是将大蒜包裹好后，在干冰冷却好的低温乙醇中进行快速冻结，冻结后保持一定的时间，再进行常温缓慢解冻，从而脱去大蒜的臭味。冷冻后的大蒜刺激性臭味已被脱去，但在外观、口感、色泽等方面与新鲜大蒜有着一定的差距，会影响进一步加工利用。国内专利CN1232637A[18]提出可将大蒜经低温或冷冻真空脱水干燥、粉碎制得无臭大蒜粉。有申请人提出可采用冻融法处理大蒜，如专利CN101278728A[19]是将蒜泥在-40～-20 ℃冰冻成冰渣，室温融解，反复冰冻和融解2～3次，直至显微镜下无细胞结构，避免了处理过程中热敏性风味物质的损耗和破坏，并保持了无臭的鲜蒜风味。

2.3 微胶囊化遮蔽蒜氨酸酶

微胶囊是常用的脱臭方式，通过壁材包埋等技术手段将芯材的刺激性味道或风味掩去，使其定向释放，这也是大蒜脱臭的有效手段之一。国内专利CN1087792A[20]提出了一种维他大蒜胶囊，即将大蒜与多种维生素、微量元素等混合，制成一种大蒜胶囊，不仅去除了臭辣味，还增加了人体所需的多种营养物质。而国外也提出了使用微胶囊处理大蒜的方法，如专利JPH10179075A[21]，同时还有利用相似的原理处理蒜制品的，如专利JPS60248158A[22]，其提出在大蒜表面涂层玉米胶或酪蛋白以掩盖蒜臭味。

2.4 溶解或吸附小分子的含硫化合物

此类方法主要利用各种物质的加成、吸附或溶解等来掩蔽臭味。

2.4.1 调制除臭法

调制脱臭法主要是采用天然风味物质或调味剂如蜂蜜、胡椒粉、裙带菜汁、食用油和茶叶提取物等与待脱臭浆液混合，通过吸附或溶解等手段达到改善风味、脱臭的目的。大蒜的调制除臭法也是应用较早且较广泛的一种方法，调制的原料多种多样。如专利CN1113418A[23]提出将大蒜与辣椒、食盐、麻油、味精、白糖和开水等混合除臭。国外使用的调制原料更丰富，专利JPH05212099A[24]提出通过与大蒜汁混合或与木兰属的一些植物提取物混合来除臭，专利JPH05317393A[25]提出可使用脱臭剂，包括水、乙醇、碳氢化合物、丙酮、乙醚和酯进行脱臭；专利KR950009181B1[26]提出将大蒜放入含有蔗糖、氯化钠、CMC和花岗岩的溶液中，在20～25 ℃放置48 h，清洗，浸泡在乙酸、硫酸钙和花岗岩中72 h，17～25 ℃。总之使用的除臭剂多种多样，除以上原料，还有专利分别选用了蜂胶提取物、伞状花科的植物、海藻酸钠、氧化镁、薄荷醇和醋等，而随着人们对食品安全与健康的关注，选用天然、无污染的除臭剂是未来的发展趋势。

2.4.2 植物油脱臭法

植物油脱臭法主要是采用植物油与大蒜浆液混合，搅拌或静置后，通过提取或分离等手段获得营养丰富且味道尚佳的大蒜制品。国内外专利研究主要集中在植物油的种类上，如专利CN1077854A[27]提出使用天然食用挥发油处理大蒜，经搅拌、乳化、调配获得无臭大蒜；日本专利JPH01128772A[28]也提出利用丁香和橄榄油处理大蒜。

2.4.3 包埋除臭法

包埋除臭法主要是采用包埋剂对大蒜浆液或大蒜制品进行包埋，从而掩盖大蒜不良的刺激性臭味，常有的包埋剂有β-环糊精等，通过有效包埋，使得臭味不被散发，目前的技术手段主要集中于对包埋剂的选取。如专利CN1155393A[29]提出将大蒜打浆后用环糊精以及混有纤维素或变性淀粉的混合物进行包合处理，再进行冷冻真空干燥处理。

2.4.4 活性硅胶吸附法

活性硅胶吸附法主要是采用合适的吸附剂，如硅胶等对大蒜浆液或制品进行吸附，从而达到脱臭的目的，该方法简单易行，获得的大蒜或大蒜制品易于保存，营养成分损失较少。利用硅胶或硅酸特性研究大蒜除臭工艺的专利主要集中在国外，尤其是意大利，如专利IT8868171D[30]。

2.4.5 生物脱臭

利用微生物的降解作用去除大蒜臭味[31]。大蒜生物脱臭主要包括自然发酵以及添加菌种发酵。如通过特定的生物（如担子菌）对大蒜臭味物质进行酶解，但酶解生成的反应物是否可以合理利用尚待研究。专利CN103284245A[32]提出将大蒜与水混合后，沸水浴糊化，加入α-淀粉酶0.45%，在pH4.5，温度90 ℃，水浴时间55 min处理进行酶解以脱臭的技术手段。国外也提出了类似的手段，如专利JPH03297359A[33]，其提到了添加专用酶和催化剂对大蒜进行除臭。

2.5 其他方法

除以上介绍的一些发展比较完善或研究相对较多的方法外，笔者通过进一步检索和分析，发现还存在一些蒜制品脱臭方法，如专利CN1899101A[34]提出在一定的温度、湿度条件下，通过特定的参数激活大蒜自身的酶，使其在大蒜内部发酵，从而脱去大蒜的臭味。专利US3326698A[35]提出将大蒜放到惰性气体中，保持250～370 ℃直到碳化、冷却。此外，两篇国外专利HU209477B[36]、JPS60153772A[37]分别提出可采用厌氧发酵或高速气流处理大蒜脱臭的技术方案。

近年来，随着机械化程度的不断发展和人们对营养健康绿色食品理解的深入，促使一些企业开始寻求批量生产无臭大蒜的途径，如国内已授权的专利CN1320863C[38]提出了一种简单直接获取无臭蒜素粉的生产工艺，并对该工艺配套的设备进行了深入的研究，具体工艺为选料（新鲜大蒜）、大蒜去皮、碱液浸泡、漂洗、大蒜脱水、杀菌、获得成品、检测、真空包装和入库。通过该工艺可以达到出口的要求标准，通过对大蒜的深加工和精细化处理，富集保健成分，提高了大蒜的附加值。

3 结语

大蒜是不可多得的营养健康绿色食品，近年来，人们的饮食观念逐步发生改变，不仅要吃得好，还要吃得营养和美味，对大蒜的精加工也提出了更高的要求，这也是大蒜发展的重要机遇。理想的蒜制品脱臭处理方法简单、成本低廉、脱臭效果好、无异味，且尽可能保留大蒜的营养成分。本文通过对蒜制品脱臭工艺的专利申请情况进行分析和梳理，更清晰地了解了现阶段大蒜脱臭常用方法的优缺点以及该领域的发展趋势，为专利检索和审查工作提供了参考资料，方便审查员更快地掌握一项专利申请的发明点并了解其发明构思，对于审查工作有很大的帮助。