大蒜基本概述

大蒜为百合科葱属植物，其鳞茎具有极高的营养价值，含有蛋白质、糖类、脂肪、维生素和钙、磷、铁、硒等多种矿质元素 。另外，大蒜及其制品还有很高的药用价值，有杀菌、防止动脉粥样化和血小板凝集，防止血栓的形成，提高机体的免疫能力等多方面的作用。除鲜食外，大蒜还经常加工成蒜泥、蒜粒和蒜汁等制品，但在加工过程中常常出现绿变现象，严重影响了产品的外观质量，成为妨碍大蒜进一步加工的主要因素。大蒜绿变的主要物质之一是S-1-丙烯基-L-半胱氨酸亚砜，影响大蒜绿变的因素有很多，主要是储藏温度、还原剂、油脂处理、食盐等。

大蒜绿变过程

大蒜绿色素是一种含氮类的色素，含有一个硫原子，并且具有多个吡咯环结构，当增加吡咯环的聚合度时，其颜色由紫红向蓝、绿、黄方向改变，叶绿素是含有卟琳环结构的，其卟琳环中心是Mg2+，在645 nm和663 nm处具有吸收峰，而大蒜绿色素并不具有叶绿素或相关卟琳环色素所具有的特性，其形成也与酚酶和过氧化物酶无关。此外大蒜绿色素的紫外可见吸收峰在440 nm和590 nm处有最高吸收峰，与叶绿素的吸收峰值不同。因此，大蒜绿色素是一种不同于叶绿素的天然色素。目前研究者们对大蒜绿变的反应过程大多认为如下图所示：

大蒜绿变是由蓝色素和黄色素共同作用的结果，大蒜绿变时最初形成的是蓝色素，蓝色素不稳定，逐渐转化形成黄色素，两者共同作用使大蒜呈现绿色，并且大蒜绿色素是对热、光照及敏感的天然色素，在分离精制过程中，应避免长时间加热和过多光照。pH对绿色素也有影响，色素在酸性条件下比在碱性条件下稳定，提取和分离过程中，为了避免色素的变化和减少色素的损失，应使色素所处溶液环境呈酸性。

大蒜绿变影响因素及抑制方法

01大蒜绿变影响因素

1）温度：将大蒜贮藏在低温条件下，蒜泥容易发生绿变现象，而高温条件下可以防止蒜泥绿变。

当贮藏在≥30℃的条件下，大蒜绿变会被抑制。当贮藏温度对γ-谷氨酰转肽酶的基因表达存在影响，低温有助于γ-谷氨酰转肽酶基因表达，而当温度高于20℃不利于其表达。γ-谷氨酰转肽酶是大蒜绿变反应中的关键酶，由此推测，贮藏温度对大蒜绿变的影响主要是通过抑制γ-谷氨酰转肽酶基因的表达来实现。

2）pH值：研究发现pH为8.1时，蒜泥绿变现象被抑制，pH为4环境下所生成的色素比pH>5环境下的颜色更加蓝，由此推测pH对大蒜绿变存在影响。

大蒜绿变反应中存在酶促反应，涉及到γ-谷氨酰转肽酶、蒜氨酸酶等酶，而不同pH值对酶的活性存在一定的影响，因此pH对大蒜绿变的影响主要是由于pH值对酶活性的改变。如表1

表1 不同pH对绿变的影响

3）化学物质：当Na2S2O5的浓度>0.3%时，有助于抑制绿变。Vc也能够防止绿变现象发生，研究Vc对蒜泥绿变的影响时发现，Vc浓度与绿变程度成反比，即Vc浓度越大，绿变程度越小。

半胱氨酸也能够抑制绿变。盐酸羟胺、环丝氨酸能够防止绿变，这是由于两者对蒜氨酸酶的活性具有抑制作用。另外，磷酸三钠也被证实可以抑制绿变。植物油有助于防止绿变的发生，但提高浓度也无法完全阻止绿变发生。

4）破碎程度：蒜泥发生绿变现象之后，在蒜泥中未被破碎的大块蒜瓣并没有发生绿变。

研究不同大蒜破蒜碎程度与蒜泥绿变的关系时发现，蒜泥颗粒直径＜3.4 mm时，蒜泥立即变绿；蒜泥颗粒直径为4.5 mm时，变色减轻；蒜泥颗粒直径>5 mm时，变色不明显。大蒜破碎的粒径越小，绿变越深。大蒜绿变反应中存在酶促反应，大蒜不同的破碎程度直接影响到酶与底物的接触程度，因此破碎程度会影响蒜泥绿变。

​02大蒜抑制绿变方法

1）热处理法：热处理法是一种较为常见的蒜泥绿变抑制措施。热处理法抑制蒜泥绿变的机理是，通过加热使参与绿变的酶失活，阻断绿变色素前体的生成，最终达到抑制绿变的目的。80-85℃ , 2-4 min的热处理能够抑制绿变。蒜粒在75 ℃下烫漂3 min能够达到护色的目的。热处理法抑制蒜泥绿变效果明显，操作简单。

2）化学法：化学法主要是通过添加绿变抑制剂来实现抑制蒜泥绿变的效果。经研究，具有抑制绿变的抑制剂有亚硫酸盐、磷酸盐、Vc、半胱氨酸、盐酸羟胺、环丝氨酸等。

3）酶法：近年来，国外学者对酶法抑制绿变进行了探究，将冻干洋葱粉加到大蒜中，大蒜绿变现象能够有效被防止。将新鲜洋葱粉或者洋葱粗酶液添加到蒜泥中，结果发现两者都具有防止蒜泥绿变的作用。

4）酶法抑制绿变的机理：由绿变反应过程可知，蒜氨酸酶催化2-PeCSO生成C3H4S0，C3H4S0聚合成色素中间体C6H10S20。当将洋葱粉或其粗酶液添加到蒜泥时，由于洋葱中的催泪因子合成酶能够催化C3H4S0形成一种氧化物，该氧化物极易挥发且与氨基酸反应不能生成色素，因此阻断了色素中间体C6H10S20的形成，进而抑制绿变。

展望​

蒜泥的热处理条件对蒜泥品质影响显著，在热加工过程中，褐变强度和大蒜素含量明显下降，其中，烫漂处理方式无法同时控制蒜泥的颜色变化及风味劣 变。不同的破碎处理方式对蒜泥的颜色和风味影响显著，先破碎再热处理的蒜泥极易发生绿变，并且蒜泥的大蒜素含量损失较多，整粒蒜米热处理后再破碎的蒜泥颜色控制效果较好，同时大蒜素的损失在可接受的范围内。另关于抑制剂抑制蒜泥绿变的机理还未明确，因此这将是未来研究的一个方向。