黑蒜是新鲜大蒜在高温高湿条件下经长时间的自然熟化形成的大蒜精深加工产品。黑蒜的热加工工艺不仅除了生食大蒜时的辛辣味和蒜臭味,而且使黑蒜获得软糯酸甜的口感和更佳丰富的营养价值,逐渐成为深受大众喜爱的新兴保健食品。目前黑蒜生产主要选用个头大、颗粒饱满且没有任何机械损伤的大蒜或蒜瓣进行固态发酵,对大蒜品质要求严格,一些小蒜、破瓣蒜无法被利用成为工业废料。而液态发酵不仅能克服固态发酵的上述问题,而且还具有发酵条件更易控制、批处理量大、节约能耗等优点。本课题以莱芜大蒜中的破瓣或者小蒜为原料,密切联系生产需求,研究了料液比、温度等工艺条件对黑蒜液态发酵的影响,分析了还原糖、多酚、氨基态氮、5-HMF、总酸等特征质量指标的变化规律,确定了黑蒜液态发酵的工艺参数,并对该工艺条件下风味物质和能耗方面进行分析。研究结果对于指导黑蒜生产具有较大的意义。本实验的主要研究结果如下:1.不同料液比对液态发酵黑蒜品质的影响大蒜泥在不同料液比条件下以20天为周期,采用热加工方式制作黑蒜,通过对黑蒜受热过程中还原糖、5-HMF、多酚、氨基态氮等主要品质指标监测,分析不同料液比对黑蒜品质形成的影响。结果显示,当料液比中水分含量越少,形成黑蒜品质所需时间越短;适当增加蒜泥中的水分,更有利于黑蒜中还原糖、总酸、多酚等指标的积累,促使黑蒜更好品质的形成。结合感官评定确定,液态发酵最佳料液比为5:2,该料液比下发酵成熟黑蒜还原糖含量是其他料液比的1.4-2.5倍;多酚含量为13.26 g/kg,是鲜蒜多酚含量的10倍以上;5-HMF为4.79 g/kg,无苦味;总酸为38.93 g/kg,酸度适口。料液比为5:2时,黑蒜品质最好。2.不同温度对液态发酵黑蒜品质的影响大蒜泥在不同温度条件下液态发酵,通过对黑蒜受热过程中还原糖、5-HMF、多酚、氨基态氮等主要品质指标监测,分析不同温度对黑蒜品质形成的影响。结果表明,加工温度对黑蒜品质影响显著,温度越高,蒜样的各指标变化越快,但过高的温度不利于黑蒜感官品质的形成。各温度条件下成熟黑蒜还原糖含量较高,甜度较好;在80℃、90℃下成熟黑蒜中总酚含量是70℃黑蒜总酚含量的1.68、2.21倍;90℃成熟黑蒜中总酸和5-HMF含量较高,影响黑蒜口感;80℃下成熟黑蒜中5-HMF、总酸含量处于合理范围内,黑蒜口感较好。综合分析得,当温度为80℃时,成熟黑蒜感官品质和功能品质最好。3.液态发酵对挥发性风味物质的影响对新鲜大蒜、液态发酵黑蒜和传统黑蒜的挥发性物质的比较分析可知,大蒜泥的热加工使挥发性的具有刺激气味和辛辣味的含硫化合物,转化为黑蒜中噻吩、呋喃等香气成分,使黑蒜香气增加,赋予黑蒜香甜的感官品质;液态发酵黑蒜的风味优于传统发酵黑蒜。4.液态发酵比固态发酵在耗能上的比较在相同发酵条件下,计算得,采用液态发酵工艺所得黑蒜与固态发酵黑蒜相比,每千克能节约3.7?10~5 kJ能量。若生产1吨大蒜,约节约3.7?10~8 kJ,表明液态发酵黑蒜具有能耗更低的优势。