Cómo procesar ajo negro?

El ajo es rico en nutrientes, pero su sabor picante puede causar malestar gastrointestinal, lo que restringe severamente el mercado consumidor de ajo [1]. Por lo tanto, la investigación sobre diferentes formas de tecnología de procesamiento profundo para el ajo es necesaria para minimizar el olor del ajo y mejorar su competitividad en el mercado. El ajo negro es un producto de ajo envejque se obtiene al someter el ajo fresco a una reacción de Maillard a altas temperaturas (60-90 °C) y alta humedad (70%-90%) [2]. Actualmente es uno de los alimentos de ajo procesado de más rápido crecimiento y más investigado para promover la salud. Durante la reacción, el olor acre, la composición nutricional y las propiedades sensoridel ajo fresco cambian, y se producen nuevas sustancias funcionales [1]. Este documento ofrece una visión general del progreso actual de la investigación en la tecnología de procesamiento, los factores reguladores clave y la composición nutricional del ajo negro, con el objetivo de proporcionar apoyo teórico para el desarrollo industrial del ajo negro.

1Tecnología de procesamiento de ajo negro

El ajo negro se produce por una serie de procesos como enzimóli, maduración y secado. La tecnología de procesamiento incluye principalmente dos tipos: fermentación (fermentación en estado sólido y fermentación líquida) y no fermentación a alta temperatura y presión. Durante el procesamiento del ajo negro ferment, las reacciones enzimáticas y no enzim(la reacción de Maillard) se producen en las células, lo que resulta en un aspecto y sabor únicos [3]. En un ambiente de alta temperatura y humedad, la actividad enzimen el ajo se activa, descomponiendo carbohidratos en fructosa y proteínas en aminoácidos. Mientras tanto, la alicina se convierte en sustancias como los aminoácidos s-alil-glutatión, que reducen el olor acre y el sabor picante del ajo [3]. La reacción de Maillard es una reacción importante en el procesamiento del ajo negro. A través de una serie de reacciones complejas entre los carbohidratos y los aminoácidos y las proteínas, se produce una sustancia macromolecular marrón-negra llamada feomelanina, que le da al ajo negro su color y sabor únicos [4-5].

1.1 método de fermentación

La fermentación en estado sólido es actualmente la técnica de procesamiento más utilizada para preparar ajo negro. El flujo principal del proceso de fermentación en estado sólido es el siguiente: seleccione ajo de alta calidad → cáscara y retire las primeras 1-2 capas del vástago → lavado → fermento a alta temperatura y humedad → paquete → inspección de calidad → producto terminado. Este proceso asegura la integridad del ajo e inhila la pérdida de nutrientes en el ajo, resultando en ajo negro de alta calidad.

La fermentación líquida es un método en el que el ajo machacado se añade a una proporción adecuada de agua como sustry se fermenta en un recipiente hermético. El flujo de proceso de la fermentación líquida es el siguiente: seleccionar ajo → cáscara y lavado → aplast→ sello de vacío y fermento → seco → paquete → inspección de calidad → producto terminado. En el proceso de fermentación líquida, la adición de agua, sellado y cambio de temperatura durante la fermentación acortan el tiempo de procesamiento y mejoran la eficiencia de la producción. Al mismo tiempo, aumenta el contenido de nutrientes del ajo negro, mejorando su valor nutricional y sabor.

1.2 método de no fermentación

El método de no fermentación es un proceso de producción emergente para el ajo negro. El flujo de procesamiento es el siguiente: seleccionar ajo de alta calidad → lavar → vapor bajo alta temperatura y presión → secar → ajo negro. El método de procesamiento del ajo negro no fermentes sencillo de operar, corto en tiempo de procesamiento, alto en eficiencia de producción y bajo en consumo de energía de producción. Al mismo tiempo, el método de procesamiento del ajo negro sin fermentación mejora el valor nutricional del ajo negro terminado.

2 factores que afectan la calidad del ajo negro

2.1 calidad de la materia prima del ajo

La composición nutricional del ajo se ve afectada por factores como la especie, la ubicación geográfica y el ambiente de cultivo. Los estudios han encontrado que el contenido nutricional de azúcares solubles, proteínas solubles, alicina, y selenio en 58 tipos de ajo de diferentes orígenes en China varía significativamente [6]. La calidad nutricional del ajo determina directamente la calidad del ajo negro [7]. Además, los estudios han encontrado que la calidad del ajo negro también se ve directamente afectada por el número de dientes en un solo bulbo de ajo, y está estrechamente relacionada con su capacidad antioxidante.

2.2 pretratamiento

El proceso de pretratamiento para preparar el ajo en ajo negroAfecta significativamente la calidad y el valor nutricional del ajo negro. En la actualidad, los principales procesos de pretratamiento para el ajo son la congelación a baja temperatura, presión ultra alta y métodos de microondas.

2.3temperatura

La temperatura es uno de los factores importantes que afectan la calidad del ajo negro. Las altas temperaturas pueden acelerar el pardeado y acortar el período de fermentación, y también aumentar el contenido total de ácidos y fenólicos. Sin embargo, temperaturas excesivamente altas pueden conducir a una mala calidad sensorial del producto terminado. Por lo tanto, 70 ℃ se considera la temperatura de procesamiento más adecuada. El ajo negro procesado a esta temperatura tiene un color uniforme, una textura delicada y un sabor agridulce [8].

2.4 humedad relativa

La humedad relativa es un parámetro clave en el procesamiento del ajo negro, afectando su calidad sensorial, composición nutricional y actividad biológica [7]. Cuanto mayor es la humedad, más lento es el pardeado, más húmedo y más dulce es el producto terminado y menor es el contenido de ácidos orgánicos. Sin embargo, el contenido de polifenoles y azúcares reducaumentará. La humedad está estrechamente relacionada con la hidrólisis de sustancias macromoleculares y reacciones no enzimde pardeamiento a altas temperaturas. La alta humedad puede conducir a la hidrólisis de los polisacáridos y polifenoles en el ajo a altas temperaturas, produciendo altas concentraciones de azúcares reducy pequeñas moléculas de fenoles [8]. Además, la velocidad de la reacción de Maillard está estrechamente relacionada con la humedad relativa. La alta humedad puede reducir la velocidad de la reacción de Maillard y aumentar el contenido de azúcares reducy aminoácidos libres en el ajo negro [9].

3  Nutrientes del ajo negro

Después de que el ajo se procespara formar ajo negro, su contenido de humedad disminuye significativamente y su composición química cambia. Por ejemplo, el contenido de compuestos como carbohidratos, proteínas y polifenoles aumenta, mientras que se producen nuevas sustancias como 5-hidroximetilfurfural y melanoidinas, mejorando así su valor nutricional y actividad fisiológica.

3.1 carbohidratos

El ajo es rico en carbohidratos, representando del 22% al 26% del peso fresco y el 77% del peso seco. Se compone principalmente de polisacáridos y una pequeña cantidad de oligosacáridos y monosacáridos [9]. Hay diferencias significativas en los carbohidratos en el ajo fresco y el ajo negro. Por ejemplo, los fructanos en el ajo poco a poco se descomponen en monosacáridos (glucosa y fructosa), disacáridos y oligosacáridos [10]. La dulzura del ajo negro proviene principalmente de la fructosa producida durante la reacción, mientras que el color negro se produce principalmente por la reacción de Maillard entre fructosa/glucosa y aminoácidos.

3.2 proteínas

El ajo contiene de 1,5% a 2,1% de proteína en peso fresco y de 14% a 19% en peso seco, siendo las lectinas las más abundantes. El ajo también es rico en aminoácidos esenciales, principalmente ácido glutámico (2,86 g·kg-1), argin(4,09 g·kg-1) (409 mg/100 g), ácido aspártico (0,90 g·kg-1) y tirosina (4,49 g·kg-1). Durante la preparación del ajo en ajo negro en un ambiente de alta temperatura y humedad, la proteína puede desnaturalizarse y algunos de los aminoácidos libres pueden participar en la reacción de Maillard. Lu Xiaoming [11] señaló que la cantidad total de 18 aminoácidos libres cambió durante el procesamiento (ajo: 19,43 g·kg-1; Ajo negro: 14,86 g·kg-1), entre los cuales se incrementa el contenido de algunos aminoácidos libres (incluyendo leucina, isoleucina, fenilalanina, ácido aspártico, alanina, cisteína y valina), mientras que se reduce el contenido de otros aminoácidos (lisina, triptófano, metionina, tirosina, prolina, argin, treonina, histidina, glicina, serina y ácido glutámico).

3.3 lípidos

Los lípidos en el ajo fresco y el ajo negro juegan un importante papel regulador en sus propiedades sensoriy también sirven como una fuente de nutrientes y energía. Según las estadísticas, el contenido de lípidos del ajo fresco varía de 0,31% a 0,53% en peso fresco y 0,6% en peso seco. Durante el procesamiento del ajo negro, los lípidos se oxidan y participan en una serie de reacciones químicas, lo que resulta en cambios en el contenido de lípidos. Sin embargo, los informes sobre la tendencia de los cambios de lípidos durante el procesamiento del ajo negro son inconsistentes y controver. Por ejemplo, CHOI et al. [12] encontraron que el contenido de lípidos cruaumentó de 0,18% a 0,58% durante el procesamiento de ajo fresco en ajo negro.

Sin embargo, Lu Xiaoming [11] encontró que el contenido de grasa cruda disminuyó significativamente durante el procesamiento de ajo negro (ajo: 0,33%; Ajo negro: 0,16%). Las diferencias anteriores pueden estar relacionadas con la variedad de ajo, la tecnología de elaboración, los métodos de extracción y análisis, etc. Cuando el ajo negro es procesado a alta temperatura (50-90 °C) y alta humedad (60%-90%), los lípidos sufren reacciones de hidróliy oxid, produciendo una serie de compuestos tales como alcoholes, aldehídos, cetonas y lactonas. Estos productos y los ácidos grasos producidos inicialmente participan en una serie de reacciones químicas complejas, incluyendo la hidrólisis, la oxidy la reacción de Maillard, en sinergia.

3,4 compuestos polifenólicos

Según las estadísticas, el peso seco de los compuestos fenólicos en el ajo fresco es de 3 a 11 g·kg-1, con un contenido medio de 6,5 g·kg-1 [9]. Además, la concentración total de ácidos fenóes de 2 a 20 mg·kg-1, con un contenido medio de 7,6 mg·kg-1. Entre estos, el ácido cafeico tiene el contenido más alto, seguido por el ácido ferúlico, ácido vanílico y ácido p-hidroxibenzoico [8]. Comparado con el ajo fresco, el contenido de polifenoles en el ajo negro aumenta de 7 a 11 veces, y el contenido total de flavonoides y ácido fenótotal es también significativamente más alto [13-14].

Ácidos orgánicos

El ajo contiene una gran cantidad de ácidos orgánicos, que son beneficiosos para la salud del sistema digestivo humano, promover la absorción de nutrientes y mejorar la inmunidad. El ácido cítrico es el más abundante, seguido del ácido málico, ácido lác, ácido fórmico y ácido fumári[14]. Zhang et al. [8] mostraron que después de que el ajo fresco fue procesado para producir ajo negro, el contenido total de ácido aumentó significativamente (de 3,6 g·kg-1 a 30,96 g·kg-1); LIANG et al. [15] usaron espectroscopia de resonancia magnética nuclear para analizar las diferencias en los tipos de ácidos orgánicos en el ajo fresco y el ajo negro, y encontraron que el ácido fumáridesapareció en el ajo negro, pero nuevos ácidos orgánicos (ácido fórmico, ácido acético, ácido succínico, etc.) se formaron durante la fermentación. El aumento en el contenido de ácido orgánico durante la preparación del ajo negro le da un sabor agridulce y también promueve la hidrólisis de proteínas y polisacáridos. Además, el aumento de la acidez del ajo negro está asociado con la reacción de Maillard, la degradación de los grupos alcalinos en el ajo fresco, y la producción de ácidos carboxílicos de cadena corta.

3,6 melanoidinas

Las melanoidinas son polímeros que contienen nitrógeno de color marrón, que por lo general se forman durante las últimas etapas de la reacción de Maillard durante el procesamiento y conservación de los alimentos [16]. Las Melanoidins han atraído mucha atención debido a sus diversas actividades fisiológicas (por ejemplo, antioxidantes, antibacterianos, prebióticos y antihiperten). El ajo fresco no contiene melanoidins, pero durante la preparación del ajo negro, el contenido de melanoidins aumenta significativamente, y el color marrón del ajo negro también aumenta. Estos cambios están asociados con la reacción de Maillard. La producción de melanoidinda ajo negro da una mayor actividad fisiológica y un color más oscuro.

3,7 hidroximetilfurfural

Hidroximetilfurfural puede ser formado durante la reacción de Maillard por deshidratcatalentre azúcares reduc(por ejemplo, glucosa o fructosa) y aminoácidos, o puede ser producido directamente por la descomposición de hexosis en un ambiente ácido [9]. Hidroximetilfurfural no sólo es un intermediario clave en la reacción de Maillard, sino que también afecta la actividad biológica y las características sensoridel ajo negro. Además, el hidroximetilfurfural está relacionado con la tasa de pardeamiento del ajo negro y por lo tanto puede ser utilizado como un importante indicador de monitoreo para predecir la tasa de desarrollo del ajo negro. Por ejemplo, ZHANG et al. [8] procesaron ajo negro a 60 °C, 70 °C, 80 °Cy 90 °C y monitorearon el cambio en la concentración de hidroximetil furfural. Los resultados mostraron que la temperatura de procesamiento fue directamente proporcional al contenido de hidroximetil furfural. El ajo se doró rápidamente, pero esto resultó en una disminución de los atributos sensori. El ajo negro procesado a 70 °C tenía la mejor calidad del producto.

3.8 compuestos que contienen azufre

Los compuestos que contienen azufre son los principales componentes del ajo, incluyendo la alicina, la desoxinojirimicina y la

Hipolipemiantes, anticanceroso y antitumoral) [17]. El ajo negro tiene un menor contenido de dialil disulfury dialil trisulfur, lo que reduce el olor acre del ajo. Además, el ajo negro tiene un mayor contenido de 2-etiltetrahidrotiofeno, lo que le da al ajo negro una ligera frag[18].

4 conclusión

El ajo negro es un nuevo tipo de alimento saludable hecho de ajo que se procesen en un ambiente de alta temperatura y humedad. Es fácil de procesar, rico en nutrientes y tiene importantes beneficios para la salud. Sin embargo, el mecanismo de los cambios de componentes durante el procesamiento del ajo negro, la investigación básica sobre los componentes monómeros efectivos, y el mecanismo de acción de los ingredientes activos en el ajo negro aún no están claros. En la actualidad, los estándares de producción de ajo negro no están unificados, la tecnología es inmadura, el ciclo de producción es largo, y la escala es pequeña, lo que restringe severamente el desarrollo de la industria del ajo negro. Por lo tanto, se debe mejorar la tecnología de procesamiento del ajo negro, ampliar la cadena de la industria del ajo negro y aumentar la demanda del mercado y el valor económico.

Referencia:

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