低温预处理对液态发酵黑蒜品质的影响

贾庆超 张梦月 于婉婉 汪小铬 刘懿锋

摘要：主要研究低溫预处理对液态发酵黑蒜品质的影响，以新鲜大蒜为原料，分别进行冷冻（－18 ℃）和冷藏（4 ℃）预处理，时间为4，8，12 h。以新鲜大蒜作为参照，首先利用低场核磁考察预处理后大蒜的水分迁移情况，其次以预处理后大蒜为原料制备液态黑蒜，将其处理成粒径为4 mm的大蒜颗粒，料液比为4∶1，于85 ℃的恒温恒湿发酵箱中进行发酵，共发酵24 d，每隔2 d分别测定3种不同液态发酵黑蒜中还原糖含量、总酚含量、总黄酮含量、褐变程度、pH和抗氧化活性等品质指标。结果表明，冷藏和冷冻预处理有利于大蒜中的结合水形成自由水，提升自由水活度。同时，经过冷冻和冷藏预处理的大蒜各项指标均优于未处理的大蒜，冷冻处理8 h的液态发酵黑蒜的品质优于冷冻4 h和12 h的黑蒜，冷藏处理12 h的液态发酵黑蒜的品质优于冷藏8 h和12 h的黑蒜，且冷冻8 h和冷藏12 h预处理后，总酚含量、总黄酮含量、还原糖含量、DPPH·和·OH清除率均显著提升，在恒温恒湿发酵箱中发酵16 d左右，得到的液态发酵黑蒜的各项指标更好，品质更佳。此研究预处理时间短，用于制备液态黑蒜可节约时间成本和能量成本，具有广阔的应用前景。

关键词：液态发酵黑蒜；低温预处理；低场核磁；水分活度；品质指标

中图分类号：TS205.5      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）07-0073-08

Abstract： The effects of low-temperature pretreatment on the quality of liquid-state fermented black garlic is mainly studied. Fresh garlic is used as the raw material and pretreated by freezing （－18 ℃） and cold storage （4 ℃） for 4， 8， 12 h. Firstly， taking fresh garlic as the reference， the water migration of the pretreated garlic is investigated by low-field NMR. Secondly， the pretreated garlic is used as the raw material to prepare liquid-state black garlic， which is processed into garlic granules with the particle size of 4 mm， and the ratio of solid to liquid is 4∶1. The garlic is fermented in a constant temperature and humidity fermentor at 85 ℃ for 24 days. Every two days， the quality indexes such as reducing sugar content， total phenol content， total flavone content， browning degree， pH and antioxidant activity of three different liquid-state fermented black garlic are measured. The results show that cold storage and freezing pretreatments are beneficial to the formation of free water by bound water and the increase of free water activity in garlic. At the same time， all indexes of garlic pretreated by freezing and cold storage are better than those of untreated garlic. The quality of liquid-state fermented black garlic pretreated by freezing for 8 h is better than that of liquid-state fermented black garlic pretreated by freezing for 4 h and 12 h. The quality of liquid-state fermented black garlic pretreated by cold storage for 12 h is better than that of liquid-state fermented black garlic pretreated  by cold storage for 8 h and 12 h. Moreover， the total phenol content， total flavone content， reducing sugar content， DPPH· and ·OH  scavenging rates all significantly increase after the pretreatment of freezing for 8 h and cold storage for 12 h. After fermentation in constant temperature and humidity fermentor for about 16 days， the indexes and quality of the obtained liquid-state fermented black garlic are better. The pretreatment time of this study is short， can save time cost and energy cost when it is used to prepare liquid-state black garlic， and has broad application prospect.

Key words： liquid-state fermented black garlic; low-temperature pretreatment; low-field NMR; water activity; quality index

黑蒜又名发酵黑蒜，口感酸甜软糯，而且没有普通大蒜的蒜臭味和辛辣刺激感，在高温高湿条件下发酵而制得，与新鲜大蒜相比，发酵黑蒜不仅保留了普通大蒜原有的所有营养物质[1]，而且其含有的营养成分比普通大蒜增加了很多，其中蛋白质、还原糖、维生素等物质的含量至少为普通大蒜的2倍[2]。发酵过程中产生的热量加速了高分子量多糖降解为低分子量低聚糖和单糖，从而转化为水溶性生物活性化合物，如S-烯丙基半胱氨酸、生物碱、多酚和类黄酮化合物，这些化合物与黑蒜的抗氧化、抗肿瘤、抗癌、抗过敏、提升免疫力、降血脂、降血糖、保护肝脏等保健功能有关，黑蒜的这些保健功能物质取决于其加工的工艺条件[3-4]。研究表明，预处理工艺可以改变黑蒜的保健功能活性物质，大蒜的低温预处理可以在一定程度上破坏大蒜的细胞结构，有利于美拉德反应的发生[5]。目前黑蒜制备主要有固态发酵、液态发酵两种工艺。相对于固体发酵黑蒜而言，液态发酵黑蒜由于大蒜发酵状态的改变，不但具有更好的黑蒜品质，而且具有更短的发酵时间[6]，但目前关于液态发酵黑蒜的研究国内外却鲜有报道。为了开发品质更好的液态黑蒜，本研究在制备液态黑蒜前对新鲜大蒜分别进行低温冷藏4 ℃和冷冻-18 ℃预处理，利用低场核磁考察冷藏和冷冻对大蒜水分迁移的影响，并分别测定液态黑蒜发酵过程中还原糖含量、总酚含量、pH值、褐变程度、总黄酮含量、抗氧化性等品质指标，得到大蒜最佳低温预处理时间和液态黑蒜的最佳品质指标。本试验的开展不但弥补了液态发酵黑蒜这一部分的研究空缺，同时也为液态黑蒜的发酵研究提供了有力的数据参考和支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜大蒜：市售；磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、亚硝酸钠、葡萄糖、氢氧化钠、无水硫酸铜、亚甲基蓝：天津市天力化学试剂有限公司；亚铁氰化钾、硫酸亚铁、邻菲啰啉、酒石酸钾钠：天津市大茂化学试剂厂；芦丁：江西佰草源生物科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、福林酚1 mol/L：福州飞净生物科技有限公司；焦性没食子酸、乙酸锌：无锡市亚泰联合化工有限公司；无水碳酸钠：天津市百世化工有限公司；浓盐酸、无水乙醇、30%过氧化氢、冰乙酸：天津市風船化学试剂科技有限公司，以上试剂皆为分析纯（AR）。

1.2 仪器与设备

FA1004B型电子天平 赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；PHB-5型便携式pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；恒温发酵箱 上海科恒实业发展有限公司；Anke TDL-50B型离心机 上海安亭科学仪器厂；电热恒温水温箱、电子万用炉 北京市永光明医疗仪器有限公司；KQ5200B型机械型超声波清洗器 上海合金超声设备有限公司；NM120型低场核磁共振成像分析仪 上海纽迈电子科技有限公司；UV-4802H型紫外分光光度计 尤尼柯（上海）仪器有限公司；CR-400型色差仪 日本Minolta公司。

1.3 试验方法

1.3.1 液态发酵黑蒜工艺流程

参考Zhang等[7]的黑蒜加工工艺流程，工艺流程：选取新鲜、无变质大蒜→去皮→清洗→冷冻、冷藏预处理→去根蒂→蒜瓣破碎→装罐→加水→85 ℃恒温恒湿发酵箱中发酵→成品→各理化指标测定。

操作要点：选取新鲜无变质的大蒜，进行去皮。分别进行冷冻（－18 ℃）和冷藏（4 ℃）处理，处理时间均为4，8，12 h，与未处理的大蒜一起破碎为4 mm，设置料液比为4∶1，于85 ℃恒温恒湿发酵箱中进行发酵[8]。每2 d取一定量的发酵黑蒜，测定其还原糖含量、总黄酮含量、总酚含量、褐变程度、pH和抗氧化性（DPPH·清除率、·OH清除率）。

1.3.2 大蒜水分分布及迁移的测定

参考张华等[9]的测定方法，将冷冻、冷藏和新鲜大蒜相同部位切块，利用核磁共振成像分析仪跟踪测定大蒜水分分布，利用CMPG脉冲序列测定样品的横向弛豫时间（T 2），将样品置于永久磁场中心位置的射频线圈的中心，进行CPMG脉冲序列试验。

1.3.3 褐变程度的测定

根据Li等[10]的方法，使用色差计测量色度。在色差计中，样品的颜色由3个维度 L*、a*和 b*表示。 L*（反射率）值衡量产品对光的反射，范围从完美白色的 100 到黑色的 0。红色/绿色和黄色/蓝色分别用a*和 b*值表示。色差计在测量前使用白色和黑色标准进行校准。褐变程度以ΔE表示。

ΔE=[（L*—L 0）2+（a*—a 0）2 +（b*—b 0）2 ]1/2。

式中：L*、a*、b*分别为色差计的测定值；L 0、a 0、b 0分别为未进行任何处理的大蒜的测定值。

1.3.4 还原糖含量的测定

根据GB 5009.7－2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》中直接滴定法测定液态发酵黑蒜中还原糖含量。

1.3.4.1 样液制备

准确称取黑蒜2.500～5.000 g于250 mL锥形瓶中，加入蒸馏水50 mL，加入乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液各5 mL，然后加蒸馏水至刻度，混匀，静置30 min后过滤，弃初滤液，待测。

1.3.4.2 碱性酒石酸铜溶液的配制与标定

碱性酒石酸铜甲液：准确称取无水硫酸铜固体试剂7.500 g和亚甲蓝试剂0.025 g，用蒸馏水溶解，并定容至500 mL容量瓶中。

碱性酒石酸铜乙液：准确称取酒石酸钾钠固体试剂25.000 g和氢氧化钠固体37.500 g ，用适量蒸馏水溶解后加入亚铁氰化钾固体试剂2.000 g，溶解后，用蒸馏水定容至500 mL容量瓶中。

准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5.00 mL，蒸馏水10 mL，加入到含有玻璃珠的250 mL锥形瓶中，加葡萄糖标准溶液约9 mL，使溶液在2 min内加热至沸腾，以2 s/滴的速度继续滴加葡萄糖标液，溶液蓝色褪去即为滴定终点，记录此时消耗的葡萄糖标液总体积，平行测定3次，取平均值。

1.3.4.3 试样溶液測定

按上述方法，用样液滴定至终点，记录消耗的体积，平行测定3次，取平均值。

还原糖含量：X=100m 1/（m×F×V×250×1 000）。

式中：X为试样中还原糖含量（g/100 g）；m 1为碱性酒石酸铜甲、乙液相当于还原糖的质量（mg）；m为样品质量（g）；F为系数1；V为消耗的试样体积（mL）；250为定容体积（mL）；1 000为换算系数。

1.3.5 pH值的测定

按照GB/T 10468－1989《水果和蔬菜产品pH值的测定方法》测定黑蒜提取液的pH值：先对pH计进行校准，然后取发酵黑蒜提取液于塑料容器中，使其容量足以浸没电极，用pH计进行测定。

1.3.6 总酚含量的测定

采用福林酚法[11]测定液态发酵黑蒜中总酚的含量。

1.3.6.1 没食子酸标液的配制

0.1 mg/mL没食子酸标准溶液：准确称取0.005 g没食子酸固体， 用蒸馏水溶解，于50 mL容量瓶中稀释至刻度。

1.3.6.2 绘制标准曲线

准确吸取上述标准液0.20，0.40，0.60，0.80，1.00，1.20 mL分别于10 mL容量瓶中，向容量瓶加入蒸馏水6.00 mL充分摇匀，加入福林试剂0.50 mL摇匀。1 min后，加入20% NaCO 3溶液1.50 mL，充分混匀后定容至刻度。75 ℃水浴10 min，冷却至室温后，在760 nm波长下测吸光度，得到标准曲线（Y=138.27X+0.041 4，R2=0.997 8），见图1。

1.3.6.3 样液制备与测定

准确称取液态黑蒜样品1.000 g于250 mL锥形瓶中，加入70%乙醇25.00 mL。超声浸提30 min后，过滤至50 mL容量瓶中，定容。用吸量管从50 mL容量瓶中准确吸取样液2.00 mL于10 mL容量瓶中，用70%乙醇定容至刻度。用吸量管准确吸取上述样液1.00 mL于10 mL容量瓶中，加入蒸馏水6.00 mL混匀，加福林试剂0.50 mL充分混匀，1 min后向其中加入1.50 mL 20% Na 2CO 3溶液，定容至刻度，混匀。75 ℃水浴10 min，冷却至室温后，在760 nm波长处测吸光度。

1.3.7 总黄酮含量的测定

参考赵晓娟等[12]的方法测定液态发酵黑蒜中总黄酮含量。

准确吸取0.2 mg/mL芦丁，60%乙醇标液0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL于10 mL比色管中，向比色管中加入5%亚硝酸钠溶液0.30 mL，放置6 min，加5%硝酸铝溶液0.30 mL，放置6 min，加4%氢氧化钠溶液2.00 mL，混匀后，用30%乙醇溶液补充体积至10 mL，放置15 min后于510 nm波长处测吸光度。得到标准曲线（Y=10.864X+0.005 3，R2=0.999 9），见图2。

总黄酮的提取：准确称取黑蒜样品1.000 g于250 mL锥型瓶中，加入70%乙醇25.00 mL。超声浸提30 min后，过滤至50 mL容量瓶中，反复冲洗锥形瓶后定容。

样液测定：准确吸取0.20 mL上述样液于10 mL比色管中，向比色管中加入0.30 mL亚硝酸钠溶液，6 min后，加0.30 mL硝酸铝溶液，6 min后，加2.00 mL氢氧化钠溶液，充分混匀后，用30%乙醇溶液补充体积至刻度，15 min后，于510 nm波长处测吸光度，以不加硝酸铝溶液为对照。计算公式如下：

总黄酮含量：X=（C×V×A）/B。

式中：X为总黄酮含量（mg/g）；C为根据标曲所求浓度（mg/mL）；V为所取液态黑蒜体积（mL）；A为所取待测液稀释倍数；B为样品质量（g）。

1.3.8 抗氧化活性的测定

参考赵晓娟等[12]关于DPPH·和·OH清除活性的测定方法，进行抗氧化活性的测定。

2 结果分析

2.1 低场核磁水分迁移分析

低场核磁共振作为一种新型的无损检测方法被广泛用于研究食品中的水分状态、分布及组成和迁移规律等，每个峰代表水的一种存在形式[13-15]。由图3可知，在冷藏、冷冻和新鲜大蒜中，均存在3种水，分别为（T21）强结合水、（T22）弱结合水和（T23）自由水[16]，由于峰面积代表水含量的大小，故强结合水含量很少，大蒜中的水以自由水为主[17]。冷藏和冷冻预处理后的大蒜自由水含量分别为冷藏12 h>冷藏8 h>冷藏4 h、冷冻8 h>冷冻4 h>冷冻12 h，且相对于新鲜大蒜而言，自由水含量均相对增多，弱结合水含量均相对减少，说明冷藏和冷冻预处理破坏了大蒜的组织和细胞，促进了自由水在大蒜中的进出。同时，刘袆帆等[17]指出经过冷藏和冷冻处理后的大蒜，自由水T23的弛豫时间越长，水的流动性越大，水分的活度越大，由图3可知，冷藏和冷冻处理后大蒜水分活度大小为冷藏12 h>冷藏8 h>冷藏4 h、冷冻8 h>冷冻4 h>冷冻12 h，与水分含量结果较一致。自由水含量影响黑蒜美拉德反应的速率[17]，由此可推测，冷藏12 h和冷冻8 h的大蒜能够制备出品质较好的黑蒜。

2.2 褐变程度

ΔE的大小意味着黑蒜颜色的深浅，值越大，大蒜的褐变程度越大，黑蒜的颜色越深[18]。在发酵过程中，大蒜中的还原糖与氨基酸相互作用，发生羰氨反应，产生类黑精，使大蒜变黑，大蒜越黑证明美拉德反应越完全[19]。由图4可知，冷冻和冷藏大蒜在发酵期内比未处理大蒜的褐变程度大，说明冷冻和冷藏均对大蒜的褐变起促进作用。冷冻处理条件下褐变程度的变化为8 h>12 h>4 h，当冷冻时间达到8 h时，大蒜的褐变程度最大，而冷藏处理中褐变程度的变化为12 h>8 h>4 h，褐变程度随处理时间的增加呈现升高趋势，说明冷藏有利于褐变的发生。在冷冻处理8 h和冷藏处理12 h发酵第16天时，褐变值分别达到了79和75，黑蒜已经完全熟化，此时未处理的大蒜的褐变值仅为59。褐变程度随美拉德反应时间的延长而增大，这是由于低温对大蒜细胞产生破坏，使大蒜中的糖类能更早地和氨基酸作用，从而使褐变速度加快，反应后期趋于稳定，表明黑蒜熟化基本完成[19]。由此可知，在发酵16 d时熟化基本完成，冷冻处理8 h后褐变程度更大。

2.3 还原糖含量

黑蒜中的还原糖含量取决于两个因素：一是大蒜中的多糖被降解为还原糖，二是还原糖在美拉德反应过程中被消耗，所以黑蒜中还原糖含量的变化是二者共同作用的结果，还原糖作为美拉德反应的重要底物，其含量不仅影响着黑蒜褐变的速度，而且影响其口感，较高的还原糖含量既有利于黑色素的形成，又可赋予黑蒜软糯酸甜的口感[20]。由图5可知，经过低温前处理的大蒜，还原糖含量均高于未处理的大蒜。大蒜发酵过程中，黑蒜中的还原糖含量均呈上升趋势，当达到一定程度后略有下降，趋于稳定。冷冻处理条件下还原糖含量为8 h>4 h>12 h，冷藏处理条件下还原糖含量为12 h>8 h>4 h，这是由于大蒜经过低温处理后，再次处于高温环境中，可使细胞内组织液流出，果聚糖与果聚糖酶充分接触并发生水解，产生还原糖类物质。还原糖含量越高，意味着反应底物增加，加快褐变的发生。由图5还可知，在冷冻8 h和冷藏12 h时还原糖含量较高，分别在第14天和第16天达到最大值，分别为53.2，48.6 g/100 g，未处理黑蒜的还原糖含量在第20天时达到最大值32.3 g/100 g，相比分别增大到1.65倍和1.50倍。与陈玲等[16]所探究的结果相近，但是陈玲等的最佳冷冻处理时间为5 d，并且进行了真空包装处理，过程较繁琐且预处理时间较长。本文冷冻时间较短，同时进行破碎处理，进行液态发酵，预处理时间较短，缩短了时间和能量成本。李超峰等[21]采用糖化变温处理工艺，得到还原糖含量为32.14 g/100 g，低于本文低温预处理所得还原糖含量。总体来看，本研究低温处理有利于还原糖含量的升高，说明低温预处理有利于促进还原糖的生成。

2.4 pH值

pH值是反映黑蒜品质的重要理化指标之一[22]。不同低温预处理方式和处理时间制得的黑蒜在发酵过程中pH的变化见图6。

随着发酵时间的延长，pH均呈现下降趋势，且经过低温处理的大蒜的pH值均低于未处理大蒜。在冷冻处理条件下，pH值的大小为8 h<4 h<12 h，冷藏处理条件下为12 h<8 h<4 h。在冷冻8 h和冷藏12 h时pH值最低，达到了4.78和4.69，此时未处理的大蒜的pH值为4.98。pH值降低是由于大蒜在发酵过程中产生了酸性物质，而酸性物质的产生则是由于发酵过程中还原糖中的—OH被逐步氧化为有机酸中的—COOH[23]。有研究表明，黑蒜提取物的抗氧化性随pH值的升高而下降，pH值在7.0以下，其抗氧活性随pH值的升高下降程度缓慢，pH值在7.0以上，其抗氧化活性下降较快[24]。因此，黑蒜在发酵过程中，pH值的下降更有利于提高其抗氧化性。由图6可知，经过冷藏处理12 h制备的黑蒜的pH值降低幅度最大，优于冷冻和其他冷藏时间的黑蒜。

2.5 总酚含量

酚类物质是体现黑蒜抗氧化能力的一个重要功能性成分，与黑蒜的抗氧化活性紧密相关，是衡量黑蒜品质的重要指标之一[22]。由图7可知，总酚含量均为上升趋势且在16～20 d左右达到最大值，之后呈略微下降的稳定趋势。不难看出，经过低温处理的大蒜在发酵过程中总酚含量明显高于未经过处理的大蒜。这是由于大蒜经低温处理后，在高温条件下进行发酵，瞬间升高温度使大蒜细胞组织迅速遭到破坏，细胞膜的通透性增加，使其内容物流出，导致褐变进程加快，从而使总酚含量大量积累，当褐变程度达到一定程度时不再发生，总酚含量也趋于稳定[19]。冷冻处理条件下总酚的含量变化为8 h>12 h>4 h。冷藏条件下总酚含量的变化为12 h>8 h>4 h。以上数据表明，经过冷冻8 h和冷藏12 h处理的大蒜总酚含量变化最明显，在发酵16 d时达到最大值，分别为10.89，11.92 mg/g，此时未处理的大蒜的总酚含量为4.37 mg/g，相比分别提升到2.5倍和2.7倍左右。唐仕荣等[25]的研究结果中，固态发酵黑蒜的总酚含量在发酵30 d后达到最大值，仅为3.3 mg/g左右。相比之下，此液态发酵黑蒜的总酚含量提高了3～4倍，说明进行液态发酵可以提高总酚的含量，并且低温处理后总酚含量上升更明显。王海粟等[18]采用冷冻处理和变温发酵工艺制备固态黑蒜，得到总酚含量为10.44 mg/g，与本文所得总酚含量相差不大，可能是变温发酵过程中大分子化合物释放出更多的酚羟基，使多酚的相对含量升高[26]。随着发酵过程中美拉德反应的进行和多酚氧化酶的作用，液态发酵黑蒜的总酚含量变化明显。发酵后期，多酚类物质可能发生缩合反应，生成褐色物质，导致总多酚含量出现下降趋势。同时本次低温预处理制备的液态黑蒜总酚含量与前期我们利用pH值变化提升液态黑蒜品质的研究结果也基本一致，由此可知，适时低温预处理有利于总酚物质的生成，且冷藏12 h时效果最好。

2.6 总黄酮含量

类黄酮是植物界中分布最广泛的天然化合物之一，具有多种功能活性，如抗氧化、抗菌、抗炎等，还可以调节血糖、血脂和血压[27]。由图8可知，总黄酮含量的变化趋势与总酚变化趋势较一致，呈現出先逐渐升高后趋于稳定的趋势。据报道，大蒜中的生物活性物质在发酵过程中增加，尤其是多酚和类黄酮等抗氧化物质，这可能是由于高分子量多酚类化合物的分解释放出低分子量衍生物。本文在发酵10～16 d左右总黄酮的含量变化幅度较大，并且冷冻8 h和冷藏12 h变化最明显，分别达到了2.95，3.12 mg/g，此时未处理的大蒜的总黄酮含量为1.41 mg/g，相比分别增加到2.1倍和2.2倍。郑清等[28]的研究结果中，成品固体黑蒜的总黄酮含量为1.71 mg/g。相比之下，此液态发酵黑蒜的总黄酮含量提高了1.7倍左右，说明液态发酵有利于总黄酮的生成，且进行低温处理后黑蒜中总黄酮含量更高。以上结果表明，适时低温处理有利于大蒜发酵过程中总黄酮含量的升高，且冷藏处理12 h时效果最好。

2.7 抗氧化活性

2.7.1 DPPH·清除能力

黑蒜中含有较多的自由基清除能力强的生物活性成分，可清除自由基。由图9可知，黑蒜的DPPH·清除率随发酵时间的延长呈现先逐渐升高又趋于平稳的趋势。这可能是由于黑蒜加工过程中抗氧化活性物质酚类等物质含量增加，抗氧化能力也随之增强，所以自由基清除能力也增强[29]。而后期基本趋于稳定也与多酚类化合物的分解及抗氧化活性物质的含量基本稳定有关。冷冻处理条件下DPPH·清除率大小为8 h>12 h>4 h。冷藏处理条件下DPPH·清除率大小为12 h>8 h>4 h。经过冷冻8 h和冷藏12 h处理的大蒜的DPPH·清除能力最大值分别达到84.1%和81.6%，未处理的大蒜的最大值仅为54.8%，分别是未处理大蒜的1.53倍和1.49倍。王玉荣等[30]通过发酵制备的黑蒜的DPPH·清除能力为77.5%，小于本文所得的84.1%和81.6%，说明低温预处理制备的液态发酵黑蒜的抗氧化性较强。由此可知，经过低温处理的大蒜制备的液态黑蒜的DPPH·清除率均增加，说明适时低温处理有利于提升DPPH·清除率，并且冷冻8 h时效果最好。

2.7.2 ·OH清除能力

由图10可知，随着发酵时间的增加，不同处理方式和时间下黑蒜的·OH清除率呈现先逐渐增大后基本趋于稳定的趋势，与DPPH·清除率趋势一致。黑蒜在发酵过程中产生大量酚类、黄酮类物质及美拉德反应产物，这些产物均具有较强的抗氧化活性，因此羟基自由基清除率得以升高[22]，且冷冻8 h和冷藏12 h时清除率变化最明显，分别达到73.1%和71.3%，而未进行任何预处理的大蒜最大值为51.8%，相比高出未处理的大蒜的21.3%、19.5%。以上结果表明经过冷冻8 h处理的大蒜，在发酵过程中·OH清除率更高，所以低温预处理有利于提高·OH清除率。

3 结论

低场核磁结果表明，冷藏和冷冻预处理可破坏大蒜结构和细胞，有利于大蒜中结合水变成自由水，同时增加自由水的水分活度，有利于制备液态黑蒜，其中冷藏12 h和冷冻8 h效果最好。

该试验选用新鲜、无变质的大蒜为原料，发酵条件：分别进行冷冻（－18 ℃）预处理和冷藏（4 ℃）预处理，时间为4，8，12 h，处理后在85 ℃恒温发酵箱中进行发酵。每隔2 d分别测定液态发酵黑蒜的总酚含量、总黄酮含量和还原糖含量以及褐变程度、pH和抗氧化性。结果表明，经过冷冻8 h和冷藏12 h预处理的大蒜，相比较未处理的大蒜的总酚含量提升到2.5倍和2.7

倍左右、总黄酮含量可以提高到2.1倍和2.2倍左右；还原糖含量提高到1.5倍左右，DPPH·清除率是未处理大蒜的1.53倍和1.49倍，·OH清除率分别提高到1.5倍和1.4倍左右，且在发酵时间和各物质含量测定值方面优于传统的固体黑蒜。

该试验方案操作简单，低温预处理时间短，用于制备液态黑蒜节约时间成本和能量成本，且低温处理后的液态发酵黑蒜的各项理化指标均优于未处理大蒜。从发酵结果来看，低温处理后的大蒜会对黑蒜的理化指标产生较大的影响。本试验结果表明，以新鲜大蒜为原料，冷冻处理8 h和冷藏处理12 h后，经过85 ℃恒温恒湿发酵箱发酵16 d左右，得到的液态发酵黑蒜的各物质含量更高，抗氧化能力较强，品质较好。

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