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S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)是一种高生物活性的硫化物,具有清除体内自由基、预防心血管疾病等功能。近年来,SAC作为一种新型的功能性因子越来越受到人们的关注,但是在天然食品材料中SAC的含量很少。 目前,SAC生产主要有富集法和化学合成法,其中富集法应用较多。然而,富集法生产SAC需要时间长,产量也不高。本论文提出一种以新鲜大蒜为原料高效生产SAC的新途径:浸泡—均相反应—熟化—干燥。本论文旨在揭示大蒜浸泡对γ-谷氨酰转肽酶(γ-GTP)的激活作用,解明大蒜泥均相反应中SAC生成的动力学特性,探明大蒜泥熟化条件对主要成分变化的影响。首先,通过浸泡激活新鲜大蒜中的内源酶,调查浸泡中温度和CaCl2浓度对γ-GTP活力的影响,分析均相反应中最终SAC收率与γ-GTP活力的关系;然后,将浸泡大蒜破碎后进行均相反应,探讨均相反应中液料比、CaCl2浓度对γ-GTP活力和SAC收率的影响,分析自由基清除能力与SAC收率之间的关系,并对SAC的生成进行动力学分析;最后,将均相反应后的大蒜泥在固体浓度15~40%的条件下进行熟化,调查还原糖含量、总酸含量、SAC收率、多酚含量以及自由基清除能力随时间的变化,分析自由基清除能力与多酚含量之间的关系,并对产品进行评价。得到的结论如下: (1)浸泡中,γ-GTP被激活。γ-GTP活力随浸泡时间和CaCl2浓度的变化分为上升和下降两个阶段。在温度10℃、CaCl2浓度10 mmol/L、浸泡时间72 h的条件下,γ-GTP活力从0.4 mU/g增加到9.8 mU/g,SAC收率也相应的从19.0μg/g增加到80.7μg/g。 (2)均相反应中,SAC收率和自由基清除能力大幅增加。在液料比8、温度37℃、CaCl2浓度5 mmol/L、反应时间8h、初始γ-GTP活力12.7 mU/g的最适条件下,SAC收率达到最大值793.4μg/g-DM,约为新鲜大蒜的34倍;自由基清除能力达到最大值77.9 g-Trolox/kg-DM,约为新鲜大蒜的13倍。SAC生成速度、最终SAC收率均随初始γ-GTP活力的增加呈线性增加。自由基清除能力随SAC收率的增加呈线性增加。 (3)均相反应中,在料液比8、温度20~37℃、CaCl2浓度0~10 mmol/L的条件范围内,SAC生成反应为一级反应,反应速率常数与温度的关系符合Arrhenius方程。当料液的CaCl2浓度从0增加到5 mmol/L时,SAC生成反应的活化能从80.3kJ/mol下降到最小值70.9 kJ/mol。 (4)熟化中,随着固体浓度的增大,还原糖和总酸含量先增加后降低,SAC收率逐渐降低,固体浓度30%时还原糖和总酸含量最大。随着熟化时间的增加,还原糖、总酸和多酚含量先增加后降低,SAC收率先增加后保持稳定。在固体浓度15%的条件下,还原糖、总酸含量在20 d时分别增加到最大值22.3%,d.b.、9.0 g-乙酸/kg-DM,多酚含量在14d时达到最大值3109.7μg/g-DM,SAC收率在6d时达到最大值809.7μg/g-DM。 (5)自由基清除能力在熟化初期逐渐增加,14d后基本保持稳定。在固体浓度15%的条件下,自由基清除能力在14 d时达到最大值120.8 g-Trolox/kg-DM,约为新鲜大蒜的20倍。熟化中,自由基清除能力随多酚含量的增加呈线性增加。 (6)甜味、口感和酸味为黑大蒜泥感官评价的关键指标。在固体浓度30%条件下熟化得到的黑大蒜泥产品的整体可接受度最佳,在固体浓度15%条件下熟化得到的黑大蒜泥产品的自由基清除能力最强。 以上结果表明,本论文提出的SAC生产新途径,即浸泡—均相反应—熟化—干燥的主要特点有:①提高大蒜γ-GTP活力;②促进大蒜中γ-GTP和γ-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸(GSAC)的接触;③大幅提高SAC收率。该途径可以为富SAC功能性食品的开发提供理论和技术依据。