大蒜(Allium sativum L.)是我国传统的药食两用植物，含有丰富的功效成分，具有显著的抗菌、消炎、降血脂、保护心血管等生物学功能，但是大蒜的刺激性及其辛辣口感使其无法用作功能食品。因此研发大蒜深加工产品，在保留大蒜营养功效成分的同时去除大蒜的刺激性口感，成为将大蒜从调味品升级为功能食品的有效途径。黑蒜是将新鲜大蒜带皮置于高温高湿的环境中发酵制得的新型大蒜制品，近几年受到了消费者的普遍青睐。与传统发酵食品的微生物发酵不同，黑蒜的发酵过程主要涉及一系列复杂的化学反应，包括大分子糖类物质的降解，多种含硫化合物的形成以及糖类与氨基酸之间发生美拉德反应等[1-4]。这一系列复杂的化学反应不仅赋予了黑蒜香甜、软糯的口感，更使黑蒜中多种有益成分含量较鲜蒜显著提升[5]。进一步明确黑蒜发酵过程中各种功能成分的变化规律，开发成分明确的黑蒜功能食品，延长黑蒜深加工产品的产业链，将是黑蒜产业的进一步发展方向。
目前市场上的黑蒜分为独瓣黑蒜、多瓣黑蒜两大类产品。独瓣黑蒜较多瓣黑蒜口感更加香甜，质地更加绵软，但是价格较高。多瓣黑蒜较独瓣黑蒜口感微酸，质地更加紧实，价格相对较低。独瓣鲜蒜与多瓣鲜蒜的营养成分本身存在差异，加之独瓣鲜蒜和多瓣鲜蒜物理形态不同，蒜瓣内部受到热力和湿度的影响不同，导致独瓣鲜蒜和多瓣鲜蒜在发酵过程中的化学变化存在差异。因此推测独瓣黑蒜与多瓣黑蒜两者的成分及功效存在一定差异，但是目前关于独瓣黑蒜和多瓣黑蒜成分及功效还未见系统的对比研究。
据报道，黑蒜具有抗氧化、提高免疫力、调节血糖血脂、抗肿瘤等多种生物学功效，其中黑蒜极强的抗氧化能力受到了普遍的认可和关注[4,6-8]。自由基是生物体内正常代谢的产物，但是在病理状态下，自由基的代谢平衡被打破，产生了过量的自由基[9-10]。自由基具有强氧化性，过量的自由基会促进动脉粥样硬化、心脑血管疾病、免疫疾病、肿瘤等多种疾病的发生和发展[11-13]。因此，黑蒜显著的抗氧化清除自由基能力可能是黑蒜发挥其他生物学功效的基础。
本研究分别以云南紫皮独瓣蒜和莱芜白皮多瓣蒜为原料制备独瓣黑蒜和多瓣黑蒜，对比分析独瓣黑蒜和多瓣黑蒜加工前后成分的变化规律，并分析独瓣黑蒜与多瓣黑蒜成分的差异。对比分析独瓣黑蒜和多瓣黑蒜加工前后抗氧化能力的变化，并分析独瓣黑蒜与多瓣黑蒜抗氧化能力的差异。通过对比分析独瓣黑蒜、多瓣黑蒜的功效成分及抗氧化能力，不仅为消费者选择独瓣黑蒜、多瓣黑蒜两大类黑蒜产品提供理论依据，更为独瓣、多瓣两大类黑蒜进一步加工为成分明确的黑蒜功能性食品或黑蒜保健食品奠定数据基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
独瓣鲜蒜(云南红七星紫皮独瓣蒜)、多瓣鲜蒜(山东莱芜白皮多瓣蒜)，由莱芜裕源食品有限公司提供。独瓣黑蒜、多瓣黑蒜，由莱芜裕源食品有限公司采用“高温高湿”发酵工艺制备。
抗坏血酸标准品，德国Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；氨基酸标准品，中国农业科学院分析测试中心；混合元素(钙、铁、镁、锌、钾、钠)标准品(1 000 mg/L)，国家标准物质研究中心；DPPH，美国Sigma公司；ABTS，阿拉丁化学试剂公司；十六烷基三甲基溴化铵(色谱纯)、甲醇(色谱纯)，德国merck公司；福林酚试剂，天津市光复精细化工研究所；无水乙醚、石油醚、偏磷酸、磷酸三钠、磷酸、盐酸、硫酸、辛烷磺酸钠、三乙胺硝酸、高氯酸等试剂均为国产分析纯级试剂。
1.2 仪器与设备
SGD-IV全自动还原糖测定仪、SBA-40E生物传感分析仪，山东省科学院生物研究所；JY98-IIIDN超声波细胞破碎机、Scientz-18 ND立式冷冻干燥机，宁波新芝生物科技股份有限公司；5804R离心机，德国Eppendorf公司；Dynex Spectra MR酶标仪，美国Dynex Technologies公司；LE204E电子天平、S220台式pH计，梅特勒-托利多(Mettler Toledo)仪器(上海)有限公司；L-8900全自动氨基酸分析仪，日本日立公司；UV-2700紫外-可见分光光度计、LC-20AT高效液相色谱仪、LC-20A紫外检测器、LC-10AXL荧光检测器、SPD-20A二极管阵列检测器，日本岛津公司；OPTIMA 7000DV电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)，美国Perkin-Elmer股份有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 样品水提物和醇提物的制备
黑蒜、鲜蒜水提物/醇提物的制备：取5 g黑蒜或鲜蒜样品，加入适量去离子水/甲醇(70%，体积分数)，研磨均匀，超声波提取(300 W，15 min，25 ℃)，离心(10 000 r/min，10 min)取上清液。按上述步骤提取3次，合并上清液，用去离子水/甲醇(70%，体积分数)定容至100 mL。
1.3.2 成分含量的测定
水分、总酸、蛋白质、脂肪、粗纤维、维生素C和矿质元素含量的测定分别采用GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法、GB/T 12456—2021《食品中总酸的测定》中的酸碱滴定法方法、GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法、GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法、GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》、GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》中的高效液相色谱法、GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》中的电感耦合等离子体发射光谱法进行测定。
还原糖含量的测定：使用SGD-IV全自动还原糖测定仪测定还原糖含量。还原糖测定仪的测定原理为菲林试剂热滴定法。移取0.5 mL黑蒜或鲜蒜水提物于还原糖测定仪的反应池中，仪器自动完成还原糖含量的测定并打印结果。
葡萄糖含量的测定：采用SBA-40E生物传感分析仪测定葡萄糖含量。用微量注射器移取25 μL黑蒜或鲜蒜水提物于生物传感分析仪的反应池中，仪器自动完成葡萄糖含量的测定并打印结果。
总硫含量的测定：采用明胶比浊法测定总硫含量[14]。(1)样品制备：将鲜蒜及黑蒜水提物冻干，取适量冻干粉，加入5 mL盐酸(1 mol/L)，105 ℃下反应8 h，10 000 r/min离心5 min，上清液即为待测样品。(2)标准曲线的绘制：分别移取不同体积的硫酸钾标准液(1.087 5 g/L)于试管中，用1 mol/L的盐酸补齐至0.2 mL，然后加入3.8 mL三氯乙酸溶液(30 g/L)和1 mL 的氯化钡-明胶溶液(明胶溶液：将1.25 g明胶用蒸馏水定容至250 mL，4 ℃静置过夜；氯化钡-明胶溶液：0.5 g氯化钡溶于100 mL上述明胶溶液中，4 ℃静置过夜)，振荡，静置20 min，于360 nm处测定吸光值并求出回归方程。(3)样品的测定：移取0.2 mL待测样品于试管中，加入3.8 mL三氯乙酸(30 g/L)，以下操作同“标准曲线的绘制”，根据回归方程计算总硫含量。
总酚含量的测定：采用福林酚法测定鲜蒜和黑蒜醇提物样品中的总酚含量[6,15]。
1.3.3 水解氨基酸含量的测定
水解氨基酸含量是指样品水解后的氨基酸含量。水解氨基酸含量的测定采用GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》进行测定。
1.3.4 体外抗氧化能力测定
1.3.4.1 ABTS阳离子自由基清除能力[16]
(1)ABTS存储液的配制：将7 mmol/L ABTS溶液和4.9 mmol/L过硫酸钾溶液等体积混合，避光静置20 h。(2)ABTS工作液的配制：用磷酸盐缓冲液(0.1 mol/L，pH=7.4)稀释ABTS存储液，使其在734 nm处的吸光度为0.7。(3)移取0.8 mL ABTS工作液和0.2 mL样品溶液于试管中，避光反应6 min，于734 nm处测定吸光度(A)。维生素C作为阳性对照计算如公式(1)所示：
ABTS阳离子自由基清除率
(1)
式中：A0为样品对照(用磷酸盐缓冲液替代ABTS)的吸光度；A1为空白对照(用去离子水替代样品溶液)的吸光度。
1.3.4.2 总抗氧化能力[17]
移取0.2 mL样品于试管中，加入2 mL磷酸三钠-钼酸铵-硫酸混合溶液(28 mmol/L磷酸三钠，4 mmol/L钼酸铵，0.6 mol/L硫酸)，95 ℃水浴90 min，冷却后于695 nm下测定吸光度。
1.3.4.3 羟自由基清除能力[18]
采用Fenton法进行羟自由基清除能力的测定。依次移取1 mL硫酸亚铁溶液(9 mmol/L)、1 mL水杨酸乙醇溶液(9 mmol/L)、1 mL样品溶液和1 mL过氧化氢溶液(8.8 mmol/L)于试管中，37 ℃水浴30 min，离心(5 000 r/min，10 min)，上清液于510 nm处测定吸光度(A)。维生素C作为阳性对照。计算如公式(2)所示:
羟自由基清除率
(2)
式中：A0为空白对照(用去离子水替代样品溶液)的吸光度。
1.3.4.4 DPPH自由基清除能力[19]
取2 mL样品溶液于试管中，加入2 mL DPPH乙醇溶液(0.2 mmol/L)，混合均匀后避光反应30 min，然后于517 nm处测定其吸光度(A)，用维生素C作为阳性对照。计算如公式(3)所示：
DPPH自由基清除能力
(3)
式中：A0为乙醇替代DPPH溶液的吸光度，A1为去离子水替代样品溶液的吸光度。
1.4 统计学方法
每组实验重复3次，采用Excel软件绘图并进行相关性分析，结果以平均值±标准差表示，组间比较采用单因素方差分析，P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 成分含量的分析
2.1.1 成分含量的测定结果
独瓣鲜蒜、独瓣黑蒜、多瓣鲜蒜、多瓣黑蒜中的水分含量分别为56.18、31.51、63.43、28.01 g/100g。由于黑蒜制备过程中的烘干脱水工艺，黑蒜中的水分含量较鲜蒜显著降低(P<0.01)。为避免水分含量影响发酵前后成分含量的比较，以下测定结果均以干物质中的成分含量表示。
独瓣、多瓣黑蒜发酵前后还原糖、葡萄糖、总硫、总酚、总酸、蛋白质、脂肪、粗纤维、维生素C和矿质元素(钠、钙、铁、镁、锌、钾)含量的测定结果见表1。
表1 独瓣、多瓣黑蒜发酵前后成分的含量
Table 1 The contents of compositions in single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation
独瓣鲜蒜独瓣黑蒜比值1多瓣鲜蒜多瓣黑蒜比值2还原糖/[g·(100g)-1]1.10±0.0547.89±2.46∗∗43.542.19±0.1343.89±1.96##20.04葡萄糖/[g·(100g)-1]0.14±0.014.38±0.20∗∗31.290.44±0.024.45±0.24##10.11总硫/[g·(100g)-1]1.03±0.072.12±0.15∗∗2.061.26±0.071.64±0.07##,b1.30总酚/[mg·(100g)-1]2.97±0.1720.44±1.10∗∗6.886.56±0.3022.09±1.20##3.37总酸/[g·(100g)-1]0.78±0.042.67±0.17∗∗3.420.68±0.043.61±0.21##,b5.30蛋白质/[g·(100g)-1]11.64±0.5616.94±0.80∗∗1.4618.59±1.0218.89±0.971.02脂肪/[g·(100g)-1]0.75±0.030.50±0.03∗∗0.670.68±0.030.53±0.03##0.78粗纤维/[g·(100g)-1]2.08±0.121.75±0.09∗0.842.19±0.121.81±0.11#0.83维生素C/[mg·(100g)-1]42.22±2.365.40±0.31∗∗0.1314.66±0.753.56±0.19##,b0.24钠/[mg·(100g)-1]6.85±0.397.30±0.411.0719.14±1.0118.06±0.85b0.94钙/[mg·(100g)-1]29.67±1.2232.12±1.781.0841.02±2.2540.28±2.15b0.98铁/[mg·(100g)-1]4.56±0.264.38±0.260.965.47±0.245.56±0.26b1.02镁/[mg·(100g)-1]53.10±2.9558.40±3.251.1079.30±4.0579.18±3.85b1.00锌/[mg·(100g)-1]1.14±0.071.30±0.081.142.73±0.112.78±0.12b1.02钾/[mg·(100g)-1]1092.83±55.721153.45±58.861.061257.86±60.281180.72±58.930.94
注：均为干物质中的成分含量;比值1=独瓣黑蒜/独瓣鲜蒜；比值2=多瓣黑蒜/多瓣鲜蒜；*表示P<0.05，独瓣黑蒜较独瓣鲜蒜差异显著；**表示P<0.01，独瓣黑蒜较独瓣鲜蒜差异极显著；#表示P<0.05，多瓣黑蒜较多瓣鲜蒜差异显著；##表示P<0.01，多瓣黑蒜较多瓣鲜蒜差异极显著。b表示P<0.01，多瓣黑蒜较独瓣黑蒜差异极显著(下同)
2.1.2 发酵前后成分含量的变化分析
比较独瓣、多瓣黑蒜与发酵前鲜蒜的成分含量(表1)可知,(1)还原糖和葡萄糖含量升高最为显著(P<0.01)，其原因为黑蒜发酵过程中的酶解作用及热力作用导致大分子糖类物质分解为小分子还原糖和葡萄糖[2,20]。还原糖和葡萄糖含量的增加提高了黑蒜的甜度。(2)含硫化合物和酚类化合物是黑蒜的主要活性成分[21]，黑蒜中总硫、总酚含量均较发酵前显著提高(P<0.01)。总硫含量的增加是因为黑蒜在发酵过程中细胞结构被破坏，液泡中的蒜氨酸酶与细胞质中的蒜氨酸相遇，蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下生成蒜素，蒜素进一步转化为多种含硫化合物。总酚含量的增加是因为在黑蒜发酵过程中，大分子酚类化合物分解成小分子，释放出更多的酚羟基[22-23]。(3)黑蒜发酵过程中存在产酸的化学反应导致黑蒜中的总酸含量显著提高(P<0.01)。据报道，黑蒜中含有丰富的乙酸、甲酸、3-羟基丙酸、柠檬酸等有机酸[24]。有机酸不仅是黑蒜的风味物质之一,更具有软化血管、帮助消化等生理学功能。(4)独瓣黑蒜中蛋白质含量较发酵前显著提高(P<0.01)，而多瓣黑蒜中蛋白质含量较发酵前无显著变化(P>0.05)。黑蒜发酵过程中其他含氮化合物转化为蛋白质，同时蛋白质大量分解产生氨基酸。但是由于黑蒜发酵过程中蛋白质的变化非常复杂，其具体机制目前尚未明确阐明。(5)黑蒜中脂肪含量较发酵前显著降低(P<0.01)，独瓣黑蒜和多瓣黑蒜的脂肪含量分别为鲜蒜的0.67和0.78倍。(6)粗纤维主要为细胞壁中的多糖类物质，黑蒜中粗纤维的含量较发酵前显著降低(P<0.05)，推测其原因为多糖类物质在酶解作用或者酸性、高温环境下部分降解为小分子还原糖。(7)鲜蒜发酵为黑蒜后维生素C含量降低(P<0.01)，其原因为维生素C不稳定，在黑蒜高温发酵过程中维生素C被破坏。(8)黑蒜发酵前后矿质元素含量未发生显著变化(P>0.05)，符合化学反应的元素守恒定律。
综上所述，除蛋白质含量独瓣黑蒜显著增加而多瓣黑蒜无显著变化外，发酵前后独瓣、多瓣黑蒜其余各种成分的变化规律一致。独瓣、多瓣黑蒜中还原糖、葡萄糖、总硫、总酚、总酸含量显著增加，脂肪、粗纤维、维生素C含量显著降低，矿质元素(钠、钙、铁、镁、锌、钾)含量无显著变化。
2.1.3 独瓣黑蒜与多瓣黑蒜成分的比较分析
比较独瓣黑蒜和多瓣黑蒜的成分(表1)可知，独瓣黑蒜和多瓣黑蒜中还原糖、葡萄糖、总酚、蛋白质、脂肪、粗纤维、钾含量无显著差异(P>0.05)，总硫、总酸、维生素C、钠、钙、铁、镁、锌含量具有显著差异(P<0.01)。独瓣黑蒜中总硫、维生素C含量分别高于多瓣黑蒜29.27%、51.69%。多瓣黑蒜中总酸、钠、钙、铁、镁、锌含量分别高于独瓣黑蒜35.21%、147.40%、25.40%、26.94%、35.58%、113.85%。因此，独瓣黑蒜和多瓣黑蒜的成分含量具有相似性，并且独瓣黑蒜和多瓣黑蒜分别具有各自含量较高的成分，都具有较高的营养价值。
2.2 水解氨基酸含量的分析
2.2.1 水解氨基酸含量的测定结果
独瓣、多瓣黑蒜发酵前后水解氨基酸含量的测定结果见表2。
2.2.2 发酵前后水解氨基酸含量的变化分析
由表2可知，独瓣、多瓣黑蒜中17种水解氨基酸总量均较发酵前显著增加。在独瓣黑蒜的17种水解氨基酸中共计有15种水解氨基酸含量较发酵前的鲜蒜显著增加，增加幅度最大的5种水解氨基酸为水解苏氨酸、水解丙氨酸、水解亮氨酸、水解缬氨酸、水解赖氨酸。多瓣黑蒜中共计有12种水解氨基酸含量较鲜蒜显著增加，增加幅度最大的5种水解氨基酸为水解甘氨酸、水解脯氨酸、水解亮氨酸、水解丙氨酸、水解异亮氨酸。分析可知，共计2种水解氨基酸水解亮氨酸和水解丙氨酸同时存在于两者增加幅度最大的前5种水解氨基酸中。
独瓣黑蒜中水解胱氨酸、水解精氨酸含量较发酵前显著减少，而多瓣黑蒜中除这两种含量显著减少外，水解苏氨酸、水解赖氨酸也显著减少，水解天门冬氨酸发酵前后无显著变化。
因此，发酵前后独瓣、多瓣黑蒜中水解氨基酸含量增加或减少的变化规律既具有一致性也具有比较明显的差异性。
2.2.3 独瓣黑蒜与多瓣黑蒜水解氨基酸含量的比较分析
比较独瓣黑蒜与多瓣黑蒜的水解氨基酸含量(表2)可知，虽然独瓣黑蒜和多瓣黑蒜的17种水解氨基酸总量无显著差异(P>0.05)，但是其中15种水解氨基酸的含量均具有显著差异(P<0.05)，仅有2种水解氨基酸(水解甘氨酸、水解酪氨酸)的含量无显著差异(P>0.05)。
表2 独瓣、多瓣黑蒜发酵前后水解氨基酸的含量
Table 2 The contents of hydrolyzed amino acids in single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation
项目独瓣鲜蒜独瓣黑蒜比值1多瓣鲜蒜多瓣黑蒜比值2水解天门冬氨酸/[g·(100g)-1]0.78±0.030.95±0.05∗∗1.221.15±0.061.16±0.06b1.01水解谷氨酸/[g·(100g)-1]1.26±0.061.76±0.09∗∗1.402.02±0.122.95±0.16##,b1.46水解丝氨酸/[g·(100g)-1]0.30±0.020.58±0.03∗∗1.930.49±0.020.95±0.05##,b1.94水解甘氨酸/[g·(100g)-1]0.30±0.020.73±0.04∗∗2.430.30±0.020.79±0.04##2.63水解组氨酸/[g·(100g)-1]0.18±0.010.32±0.02∗∗1.780.25±0.010.46±0.02##,b1.84水解精氨酸/[g·(100g)-1]2.03±0.131.66±0.09∗0.822.90±0.151.23±0.06##,b0.42水解苏氨酸/[g·(100g)-1]0.07±0.0050.62±0.03∗∗8.860.52±0.030.45±0.02#,b0.87水解丙氨酸/[g·(100g)-1]0.27±0.011.25±0.06∗∗4.630.33±0.020.67±0.03##,b2.03水解脯氨酸/[g·(100g)-1]0.23±0.010.40±0.02∗∗1.740.25±0.010.51±0.03##,b2.04水解酪氨酸/[g·(100g)-1]0.27±0.010.85±0.05∗∗3.150.66±0.030.76±0.04#1.15水解缬氨酸/[g·(100g)-1]0.27±0.011.09±0.05∗∗4.040.41±0.020.81±0.04##,b1.98水解蛋氨酸/[g·(100g)-1]0.11±0.0070.30±0.02∗∗2.730.14±0.010.23±0.01##,b1.64水解胱氨酸/[g·(100g)-1]0.18±0.010.06±0.004∗∗0.330.22±0.010.09±0.004##,b0.41水解异亮氨酸/[g·(100g)-1]0.18±0.010.65±0.03∗∗3.610.27±0.010.54±0.03##,a2.00水解亮氨酸/[g·(100g)-1]0.39±0.021.58±0.08∗∗4.050.49±0.021.00±0.06##,b2.04水解苯丙氨酸/[g·(100g)-1]0.21±0.010.80±0.04∗∗3.810.41±0.020.58±0.03##,b1.41水解赖氨酸/[g·(100g)-1]0.41±0.021.63±0.09∗∗3.980.55±0.030.25±0.01##,b0.4517种水解氨基酸总量/[g·(100g)-1]7.44±0.4315.23±0.87∗∗2.0511.36±0.6513.43±0.78#1.18
注：a表示P<0.05，多瓣黑蒜较独瓣黑蒜差异显著
独瓣黑蒜中含量最高的水解氨基酸种类为水解谷氨酸、水解精氨酸、水解赖氨酸、水解亮氨酸、水解丙氨酸；多瓣黑蒜中含量最高的水解氨基酸种类为水解谷氨酸、水解精氨酸、水解天门冬氨酸、水解亮氨酸、水解丝氨酸。分析可知，共计3种水解氨基酸(水解谷氨酸、水解精氨酸和水解亮氨酸)同时存在于独瓣黑蒜和多瓣黑蒜含量最高的前5种水解氨基酸中。独瓣黑蒜中含量最低的水解氨基酸种类为水解胱氨酸、水解蛋氨酸、水解组氨酸、水解脯氨酸、水解丝氨酸；多瓣黑蒜中含量最低的水解氨基酸种类为水解胱氨酸、水解蛋氨酸、水解赖氨酸、水解苏氨酸和水解组氨酸。分析可知，共计3种水解氨基酸(水解胱氨酸、水解蛋氨酸和水解组氨酸)同时存在于独瓣黑蒜和多瓣黑蒜含量最低的前5种水解氨基酸中。
因此，独瓣黑蒜和多瓣黑蒜的水解氨基酸总量相同，各种水解氨基酸含量虽然差异较大但是含量较高和含量较低的水解氨基酸种类具有一定的一致性。
2.3 体外抗氧化能力的分析
2.3.1 体外抗氧化能力的测定结果
发酵前后独瓣、多瓣黑蒜的总抗氧化能力及清除ABTS阳离子自由基、羟自由基、DPPH自由基能力的测定结果见图1、图2和表3。
a-ABTS阳离子自由基清除能力；b-总抗氧化能力；c-羟自由基清除能力；d-DPPH自由基清除能力
图1 独瓣黑蒜与独瓣鲜蒜的抗氧化能力
Fig.1 Antioxidant activities of single-clove black garlic and single-clove fresh garlic
注：醇表示醇提物；水表示水提物(下同)
a-ABTS阳离子自由基清除能力；b-总抗氧化能力；c-羟自由基清除能力；d-DPPH自由基清除能力
图2 多瓣黑蒜与多瓣鲜蒜的抗氧化能力
Fig.2 Antioxidant activities of multiple-clove black garlic and multiple-clove fresh garlic
表3 独瓣、多瓣黑蒜发酵前后的抗氧化能力
Table 3 Antioxidant activities of single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation
ABTS阳离子自由基清除能力(EC50)/(g·L-1)总抗氧化能力羟自由基清除能力(EC50)/(g·L-1)DPPH自由基清除能力(EC50)/(g·L-1)黑蒜水提物0.35±0.02∗∗,b3.95±0.24∗∗,b2.50±0.18∗,b0.96±0.06∗∗,b独瓣鲜蒜水提物1.30±0.071.34±0.082.97±0.2224.79±1.51黑蒜醇提物0.15±0.01∗∗2.52±0.15∗∗20.10±1.32∗∗2.29±1.42∗∗鲜蒜醇提物0.40±0.020.52±0.03//黑蒜水提物0.38±0.02##,d3.96±0.24##,d2.72±0.19d1.00±0.06##,d多瓣鲜蒜水提物1.39±0.081.39±0.082.79±0.1920.50±1.32黑蒜醇提物0.14±0.01##2.58±0.15##21.76±1.46##2.32±1.43##鲜蒜醇提物0.37±0.020.48±0.03//
注：均为干物质的抗氧化能力;总抗氧化能力为30 g/L质量浓度下的吸光度。“/”代表EC50值大于实验浓度范围；*表示P<0.05，独瓣黑蒜水提物较独瓣鲜蒜水提物差异显著；**表示P<0.01，独瓣黑蒜水提物较独瓣鲜蒜水提物差异极显著或独瓣黑蒜醇提物较独瓣鲜蒜醇提物差异极显著；##表示P<0.01，多瓣黑蒜水提物较多瓣鲜蒜水提物差异极显著或多瓣黑蒜醇提物较多瓣鲜蒜醇提物差异极显著。b表示P<0.01，独瓣黑蒜水提物较独瓣黑蒜醇提物差异极显著；d表示P<0.01，多瓣黑蒜水提物较多瓣黑蒜醇提物差异极显著
2.3.2 发酵前后体外抗氧化能力的变化分析
对比发酵前后水提物的抗氧化能力(图1、图2、表3)可知，独瓣、多瓣黑蒜较发酵前鲜蒜的总抗氧化能力分别提高了194.78%、185.89%(P<0.01)；清除ABTS阳离子自由基的EC50值分别降低了73.08%、72.66%(P<0.01)；清除DPPH自由基的EC50值分别降低了96.13%、95.12%(P<0.01)。独瓣黑蒜水提物清除羟自由基的EC50值较发酵前的鲜蒜降低了15.82%(P<0.05)；多瓣黑蒜水提物清除羟自由基的EC50值较鲜蒜无显著差异(P>0.05)。
对比发酵前后醇提物的抗氧化能力(图1、图2、表3)可知，独瓣、多瓣黑蒜较发酵前的鲜蒜总抗氧化能力分别提高了384.62%、437.5%(P<0.01)；清除ABTS阳离子自由基的EC50值分别降低了62.5%、62.16%(P<0.01)；清除羟自由基、DPPH自由基的EC50值显著降低(P<0.01)。
因此，独瓣、多瓣黑蒜水提物和醇提物的总抗氧化能力、ABTS阳离子自由基和DPPH自由基清除能力均较发酵前的鲜蒜显著提高。多瓣黑蒜水提物和醇提物清除羟自由基的能力较发酵前显著提高；独瓣黑蒜醇提物清除羟自由基的能力显著提高，而其水提物清除羟自由基的能力较发酵前的鲜蒜无显著变化。
2.3.3 独瓣黑蒜与多瓣黑蒜体外抗氧化能力的比较分析
分别比较独瓣黑蒜与多瓣黑蒜水提物的抗氧化能力以及两者醇提物的抗氧化能力(图1、图2、表3)可知，独瓣黑蒜水提物与多瓣黑蒜水提物的总抗氧化能力(质量浓度为30 g/L时)、清除自由基(羟自由基、ABTS阳离子自由基、DPPH自由基)能力的EC50值无显著差异(P>0.05)，同时两者醇提物的上述抗氧化能力也无显著差异(P>0.05)。独瓣黑蒜和多瓣黑蒜中含有丰富的糖类物质、酚类化合物、含硫化合物、蛋白质、有机酸等具有抗氧化能力的物质，独瓣黑蒜和多瓣黑蒜均具有良好的抗氧化能力。
2.3.4 水提物与醇提物抗氧化能力的比较分析
比较独瓣、多瓣黑蒜水提物与其醇提物的抗氧化能力可知(图1、图2、表3)，独瓣、多瓣黑蒜水提物的总抗氧化能力分别高于其醇提物56.75%和53.49%，独瓣、多瓣黑蒜水提物清除羟自由基的EC50值分别低于其醇提物87.56%和87.50%，独瓣、多瓣黑蒜水提物清除DPPH自由基的EC50值分别低于其醇提物58.08%和56.90%。在较低浓度时，独瓣、多瓣黑蒜醇提物清除ABTS阳离子自由基能力高于其水提物，而在较高浓度时，独瓣、多瓣黑蒜水提物清除ABTS阳离子自由基能力高于其醇提物。因此，黑蒜水提物较黑蒜醇提物具有更强的总抗氧化能力以及更强的清除羟自由基和DPPH自由基的能力，并具备较高浓度条件下更强的清除ABTS阳离子自由基的能力。
3 结论
分析独瓣、多瓣黑蒜发酵前后成分的含量可知，除蛋白质含量独瓣黑蒜增加而多瓣黑蒜无显著变化外，其余成分两者的变化规律一致。还原糖、葡萄糖、总硫、总酚、总酸含量均显著增加，脂肪、粗纤维、维生素C含量均显著降低，矿质元素含量无显著变化。独瓣黑蒜与多瓣黑蒜相比，独瓣黑蒜中总硫、维生素C含量显著高于多瓣黑蒜，多瓣黑蒜中总酸、多种矿质元素(钠、钙、铁、镁、锌)含量显著高于独瓣黑蒜，还原糖、葡萄糖、总酚、蛋白质、脂肪、粗纤维、钾含量两者无显著差异。
分析发酵前后水解氨基酸的含量可知，黑蒜中大多数种类水解氨基酸含量以及17种水解氨基酸总量较发酵前的鲜蒜显著增加。水解胱氨酸和水解精氨酸是两者共有的发酵后含量显著降低的水解氨基酸。独瓣黑蒜与多瓣黑蒜相比，两者的水解氨基酸总量相同，各种水解氨基酸含量虽然差异较大但是含量较高和含量较低的水解氨基酸种类具有一定的一致性。
比较抗氧化能力可知，独瓣、多瓣黑蒜水提物和醇提物的总抗氧化能力以及ABTS阳离子自由基、DPPH自由基清除能力均较发酵前的鲜蒜显著提高。独瓣黑蒜和多瓣黑蒜均具有良好的抗氧化能力，两者的抗氧化能力无显著差异。黑蒜水提物较黑蒜醇提物具有更强的总抗氧化能力及羟自由基、DPPH自由基清除能力。
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