通过球化技术制备黑蒜珠：营养成分、微生物含量及消费者评价

《Applied Food Research》：Development of black garlic beads via spherification: nutritional, microorganisms, and consumer evaluation

　　黑蒜酱配方通过JAR量表优化为30%黑蒜、1%黑胡椒、7%甜味剂、3%碘盐、59%水，采用0.5%海藻酸钠溶液与2%钙乳酸盐溶液球化制备黑蒜球，产品含19.52kcal/100g、63.90mg钙及1.30mg总多酚，符合泰国社区产品标准（TCP 897/2561），消费者接受度达中等水平，告知营养益事后购买意向提升至84%。

　　本研究围绕黑蒜酱的配方优化、采用球化技术制作黑蒜珠的条件探索，以及最终产品在营养、微生物安全和感官接受度方面的评估展开。研究旨在解决传统黑蒜生产过程中因原料品质不均而导致的食品浪费问题，同时开发一种新型的功能性食品，以满足现代消费者对食品外观和健康价值的双重需求。

黑蒜是通过将新鲜大蒜在70-75°C和80-90%相对湿度的条件下进行约一个月的熟成处理制成的。这一过程中的美拉德反应不仅改变了大蒜的颜色，还增强了其中的S-丙基半胱氨酸（SAC）、黄酮类化合物和抗氧化物质的含量，这些成分与改善血压、血脂水平等健康益处相关。然而，由于黑蒜头和蒜瓣大小不一，导致熟成后生物活性成分的浓度出现差异。这使得在生产过程中，对原料尺寸的控制和热条件的管理成为保证产品质量一致性的关键因素。尽管黑蒜在亚洲和欧洲市场受到欢迎，但产品的一致性问题仍然存在，约15%的黑蒜产品因不达标而被丢弃，造成资源浪费和成本增加。此外，黑蒜生产过程中可能产生有机废弃物和温室气体排放，因此，采用可降解包装等环保措施成为必要。

球化技术是分子料理领域的一种创新方法，通过将液体包裹在水凝胶材料中形成球形珠状物。该技术已被应用于果汁和绿茶等食品，但尚未应用于黑蒜。本研究首次尝试将黑蒜通过球化技术转化为可食用的黑蒜珠，不仅为功能性食品的开发提供了新思路，还为未来其他草药的加工方式提供了参考。现代消费者越来越关注食品的视觉效果和健康价值，而球化技术能够创造出新颖的食品形态，符合这一趋势。

在配方优化阶段，研究人员使用了“Just About Right”（JAR）量表对黑蒜酱的辛辣度和粘度进行评估，以确定消费者接受度最高的配方。最终确定的配方包含30%黑蒜、1%黑胡椒、7%甜味剂、3%碘盐和59%水。消费者接受度测试显示，该配方在感官属性上达到了较高的认可度，特别是黑蒜香气和味道。然而，辛辣度和粘度的JAR评分低于70%，表明这些属性需要进一步调整。通过惩罚分析，研究发现辛辣度和粘度对整体接受度有显著影响，因此决定减少这两项指标的强度，以提升产品的整体吸引力。

在球化技术的应用过程中，研究人员考察了不同浓度的海藻酸钠溶液和钙乳酸浴液对黑蒜珠形成的影响。通过完全随机设计（CRD）的因子实验，研究人员分析了16种不同的配方，并发现0.5%海藻酸钠溶液和2%钙乳酸浴液的组合能够产生表面光滑、质地坚实的黑蒜珠。使用K-means聚类分析，研究人员将配方分为三组，分别代表不同的凝胶强度和珠体稳定性。最终，Group 3中的配方4（0.5%海藻酸钠和2%钙乳酸）因其高硬度和低水分吸收能力被选为最优配方。这表明，较高的钙浓度有助于形成更紧密的“蛋盒”结构，从而增强珠体的稳定性。

营养分析显示，每100克黑蒜珠提供19.52千卡的能量，不含饱和脂肪和胆固醇，同时富含钙（63.90毫克/100克）和总多酚（1.30毫克/100克）。这些营养成分表明，黑蒜珠不仅具有良好的营养价值，还能作为健康食品推广。微生物检测结果符合泰国社区产品标准（TCP 897/2561），包括总菌落数、酵母和霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌和肉毒杆菌等指标均在安全范围内，且未检出沙门氏菌，这为产品的市场推广提供了安全保证。

消费者接受度测试使用了9点嗜好量表，评估了黑蒜珠在外观、颜色、整体香气、整体味道、硬度和整体偏好等方面的接受度。结果显示，尽管整体偏好得分中等，但当消费者了解到黑蒜珠的健康益处（如抗氧化作用和活性成分SAC、GABA和多酚）后，84%的参与者表示愿意购买该产品。这表明，产品的健康价值在很大程度上影响了消费者的购买意愿，即使在感官特性上存在细微差异，但通过有效传达功能价值，可以显著提升产品的市场吸引力。

本研究的结论表明，通过球化技术将黑蒜酱转化为黑蒜珠是可行的，并且能够实现高凝胶强度、低水分吸收和均匀的球形结构。同时，产品在微生物安全性和营养价值方面也达到了标准要求。未来的研究应进一步探索如何通过设计实验（DOE）优化生产过程，以减少能源消耗并提高产量。此外，还需进行不同温度和湿度条件下的保质期测试，以及评估SAC和多酚的持久性。在包装设计方面，应考虑产品的碳足迹和水资源消耗，以确保其在整个供应链中的可持续性。

通过本研究，黑蒜的利用方式得到了拓展，不仅减少了食品浪费，还为功能性食品的开发提供了新的方向。同时，该研究也强调了在食品工业中，通过技术创新和科学方法提升产品附加值的重要性。在消费者日益重视健康和环保的背景下，黑蒜珠作为一种新型食品，具有广阔的市场前景。