大蒜作为一类具有较高营养价值的药食两用物质,应用广泛,由于特殊风味和特征性功能成分,大蒜及其加工制品备受广大消费者青睐。但大蒜含水量高,不耐贮存,属半易腐物质[1]。因此探讨大蒜的深加工,延长大蒜产业链显得特别重要。黑蒜是新近出现的一种大蒜深加工产品,由于其独特的风味、良好的保藏性和食用方便,作为一种健康食品备受关注。目前黑蒜制备主要采用高温高湿条件进行发酵,发酵时间较长使品质难以控制,并增加生产成本。为此,本研究以富含大蒜素的重庆巫山紫红天蒜为原材料,重点研究了大蒜的预处理工艺优化以缩短黑蒜发酵时间,并对制备黑蒜的品质特征进行了研究,为巫山紫红天蒜精深加工及工业化生产提供参考。主要研究内容和结果如下:1.预处理条件对发酵大蒜品质影响的工艺优化挑选大小均一的巫山大蒜分别经低温冷冻、微波和超声三种方式进行预处理,研究其在不同预处理条件下营养品质和物理特性的变化,从而确定低温冷冻、微波和超声三种预处理的最优工艺参数。（1）低温预处理结果表明:经4℃和0℃条件下预处理大蒜的各组分含量与鲜蒜相差甚微,而-20℃和-40℃条件下大蒜水分含量和质构参数随处理时间增加而降低,破碎程度和色差值随时间增加而增大,化学品质成分均呈现出先升后降的趋势,处理1～3 d时含量较高,大蒜素在0.5 d时发生骤降,总多酚在2 d时含量较高。因此确定大蒜低温冷冻预处理条件为-20℃处理2 d。（2）微波预处理研究结果:微波处理蒜瓣颜色无明显变化,微波功率越大或处理时间越长,水分含量越低、细胞破碎程度具体、大蒜素含量越低、硬度越小、粘弹性和咀嚼性则成波动变化趋势,可溶性糖、总酸和氨基态氮及总多酚含量在400 W、640 W及800 W条件下处理10 s时含量较为适当。因此确定大蒜微波预处理条件为640 W处理10 s。（3）超声预处理研究结果:根据超声单因素试验选择超声时间（0.5 h、1 h、1.5 h）、功率（200 W、300 W、400 W）超声温度（10℃、20℃、30℃）进行三因素三水平的正交试验,确定大蒜超声预处理条件为300 W、40℃处理0.5 h。2.不同预处理大蒜发酵黑蒜的工艺优化及对黑蒜品质的影响根据上述预处理优化工艺可得到三种方式的最佳预处理条件,在此基础上制备发酵黑蒜,并研究不同发酵温度和湿度对黑蒜品质的影响,再筛选出三种预处理方式发酵黑蒜的优化工艺。（1）冷冻预处理大蒜发酵黑蒜工艺条件研究结果:水分含量随时间的增加呈现先降后略微上升的趋势;黑蒜质构特性随发酵时间的增加先降后升,75℃条件下发酵9 d后口感软糯,有果脯质感;发酵6 d后即可达肉眼可见的黑色;滋味成分在75℃、80%RH条件下含量较高,5-HMF含量在80%RH条件下发酵9～12 d含量适当;大蒜素在发酵9 d后骤减,无辛辣味,且80%、90%RH条件下发酵12 d时大蒜的总多酚含量高达鲜蒜的十几倍。综上,经冷冻预处理后的大蒜于75℃、80%RH条件下发酵12 d最为合适。（2）微波预处理大蒜发酵黑蒜工艺条件研究结果:水分含量变化幅度较大,质构特性在发酵9～12 d时较为合适,发酵9 d后色差值无明显差别;可溶性糖、总酸、5-HMF、游离氨基酸含量随发酵时间的增加呈现出先升后降或不断上升的趋势,发酵9～12 d的滋味成分含量较为得当;大蒜素随发酵时间的增加而降低,总多酚和SOD活性也随发酵时间呈先升后降的趋势;综合发酵过程中黑蒜的综合感官评价选择75℃、80%RH发酵12 d的样品。（3）超声预处理大蒜发酵黑蒜工艺条件研究结果:水分含量为30～40%左右较为适当;发酵9～12 d时黑蒜具有适当的粘弹性和咀嚼性;可溶性糖含量随发酵时间的增加先增后减,总酸积累量不断增加,5-HMF和游离氨基酸含量先升后降;75℃、70～80%RH发酵9～12 d的黑蒜大蒜素含量较低、总多酚含量和SOD活性较高;因此确定75℃、70%RH培养9 d的发酵工艺条件。（4）综合比较三种预处理发酵黑蒜的产品品质,微波预处理发酵黑蒜平均感官得分比冷冻和超声预处理高。结合挥发性风味物质分析,经高温高湿发酵后,大蒜硫醚类物质种类大大减少,刺激性气味物质减少,食品香气成分种类和含量明显增多,微波预处理发酵黑蒜品质较优,故最终选择微波预处理制备黑蒜的发酵工艺。3.微波预处理制备巫山黑蒜品质特点及产品质量标准建立选取十个批次最佳工艺发酵而成的黑蒜产品,通过测定产品感官品质、水分、色泽、质构、5-HMF、可溶性糖、总酸、游离氨基酸和微生物相关指标,为巫山黑蒜质量标准的制定提供一定的理论依据,结果表明巫山黑蒜基础成分水分、蛋白质、粗脂肪、碳水化合物和灰分含量为32.168%、9.079 g/100g、0.294 g/100g、55.536 g/100g和2.923 g/100g。质量标准包括感官品质、理化指标和卫生指标,其中感官描述为蒜头完整、几乎无细微裂缝,无肉眼可见的其他杂质;外壳呈灰褐色,内容物呈黑色或黑褐色;具有淡淡焦香气味、无异味;微酸香甜、无大蒜辛辣味、无涩感、无苦味;口感软糯Q弹、不干硬、不粘牙;主要理化指标为水分含量为28%～34%、硬度104～523 g、总酸含量为13.607～19.779 mg/g、可溶性糖含量为395.757～452.516 mg/g。卫生指标为菌落总数≤1000 CFU/g,霉菌≤50 CFU/g,大肠杆菌≤10 CFU/g。