Comment traiter l’ail noir?

Garlic is rich in nutrients, but its pungent flavor can cause gastrointestinal discomfort, which severely restricts the l’ailconsumer market [1]....... Therefore, research on different forms De ladeep processing technology for garlic is needed to minimize the garlic odor Et en plusimprove its market competitiveness. Black garlic is an aged garlic product obtained by subjecting fresh garlic to a Maillard reaction at high temperatures (60–90 °C) and high humidity (70%–90%) [2]. It is currently one of the fastest growing and most researched health-promoting deep-processed garlic foods. During the reaction, the pungent odor, nutritional composition, and sensory propriétésof fresh garlic all change, and new functional substances are produced [1]. This paper provides an overview of the current research progress in the processing technology, key regulatory factors, and nutritional composition of noirgarlic, with the aim of providing theoretical support for the industrial development of black garlic.

1 Processing technology of black garlic

L’ail noir est produit par une série de processus tels que l’enzimolyse, la maturation et le séchage. La technologie de traitement comprend principalement deux types: la fermentation (fermentation à l’état solide et fermentation liquide) et la non-fermentation à haute température et pression. Lors du traitement de l’ail noir fermenté, des réactions enzymatiques et non enzymatiques (la réaction de Maillard) se produisent dans les cellules, ce qui donne une apparence et une saveur uniques [3]. Dans un environnement à haute température et à haute humidité, l’activité enzymatique de l’ail est activée, décomposant les glucides en fructose et les protéines en acides aminés. Pendant ce temps, l’allicine est convertie en substances telles que les acides aminés S-allyl glutathion, qui réduisent l’odeur piquante et le goût épicé de l’ail [3]. La réaction de Maillard est une réaction importante dans le traitement de l’ail noir. Grâce à une série de réactions complexes entre les glucides et les acides aminés et les protéines, une substance macromoléculaire brun-noir appelée phéomélanin est produite, ce qui donne à l’ail noir sa couleur et sa saveur uniques [4-5].

1.1 méthode de Fermentation

Solid-state fermentation is currently the most widely used processing technique for preparing black garlic. The main process flow of solid-state fermentation is as follows: select high-quality garlic → peel and remove the first 1–2 layers of the stem → wash → ferment at high temperature and humidity → package → quality inspection → finished product. This process ensures the integrity of the garlic and inhibits the loss of nutrients in the garlic, resulting in high-quality black garlic.

La fermentation liquide est une méthode par laquelle l’ail broyé est ajouté à une proportion appropriée d’eau comme substrat et fermenté dans un récipient hermétique. Le flux de processus de fermentation liquide est le suivant: sélectionnez ail → peler et laver → broyer → vacuum-seal et ferment → sec → paquet → inspection de qualité → produit fini. Dans le processus de fermentation liquide, l’ajout d’eau, l’étanchéité et le changement de température pendant la fermentation raccourcissent le temps de traitement et améliorent l’efficacité de la production. En même temps, il augmente la teneur en nutriments de l’ail noir, améliorant ainsi sa valeur nutritive et son goût.

1.2 méthode de Non-fermentation

La méthode de non-fermentation est un processus de production émergent pour l’ail noir. Le flux de traitement est le suivant: sélectionnez l’ail de haute qualité → lavage → vapeur sous haute température et pression → séchage → ail noir. La méthode de traitement de l’ail noir sans fermentation est simple à utiliser, court dans le temps de traitement, élevé dans l’efficacité de production, et faible dans la consommation d’énergie de production. Dans le même temps, la méthode de traitement de l’ail noir sans fermentation améliore la valeur nutritive de l’ail noir fini.

2 facteurs affectant la qualité de l’ail noir

2.1 qualité des matières premières d’ail

The nutritional composition of garlic is affected by factors such as species, geographical location, and growing environment. Studies have found that the nutritional content of soluble sugars, Protéines solubles, allicin, and selenium in 58 types of garlic from different origins in China varies significantly [6]. The nutritional quality of garlic directly determines the quality of black garlic [7]. In addition, studies have found that the quality of black garlic is also directly affected by the number of cloves in a single garlic bulb, and is closely related to its antioxydantcapacity.

2.2 prétraitement

Le processus de prétraitement pour la préparation de l’ail en ail noir affecte considérablement la qualité et la valeur nutritive de l’ail noir. À l’heure actuelle, les principaux procédés de prétraitement de l’ail sont la congélation à basse température, l’ultra-haute pression et les méthodes à micro-ondes.

2.3la température

La température est l’un des facteurs importants affectant la qualité de l’ail noir. Des températures élevées peuvent accélérer le brunissement et raccourcir la période de fermentation, et également augmenter la teneur totale en acide et en phénolique. Cependant, des températures trop élevées peuvent entraîner une mauvaise qualité sensorielle du produit fini. Par conséquent, 70 ℃ est considéré comme la température de traitement la plus appropriée. L’ail noir traité à cette température a une couleur uniforme, une texture délicate et un goût aigre-doux [8].

2.4 humidité Relative

L’humidité Relative est un paramètre clé dans le traitement de l’ail noir, affectant sa qualité sensorielle, sa composition nutritionnelle et son activité biologique [7]. Plus l’humidité est élevée, plus le brunissement est lent, plus le produit fini est humide et sucré, et plus la teneur en acides organiques est faible. Cependant, la teneur en polyphénols et en sucres réducteurs augmentera. L’humidité est étroitement liée à l’hydrolyse des substances macromoléculaires et aux réactions de brunissement non enzymatiques à haute température. Une humidité élevée peut entraîner l’hydrolyse des polysaccharides et des polyphénols dans l’ail à haute température, produisant de fortes concentrations de sucres réducteurs et de petites molécules de phénols [8]. De plus, la vitesse de la réaction de Maillard est étroitement liée à l’humidité relative. Une humidité élevée peut réduire le taux de réaction de Maillard et augmenter la teneur en sucres réducteurs et en acides aminés libres dans l’ail noir [9].

3  Ail noir nutriments

Une fois l’ail traité pour former de l’ail noir, son taux d’humidité diminue considérablement et sa composition chimique change. Par exemple, la teneur en composés tels que les glucides, les protéines et les polyphénols augmente, tandis que de nouvelles substances telles que le 5-hydroxyméthylfurfural et les mélanoïdines sont produites, améliorant ainsi sa valeur nutritionnelle et son activité physiologique.

3.1 glucides

L’ail est riche en glucides, représentant 22% à 26% du poids frais et 77% du poids sec. Il est principalement composé de polysaccharides et d’une petite quantité d’oligosaccharides et de monosaccharides [9]. Il existe des différences significatives entre les glucides de l’ail frais et de l’ail noir. Par exemple, les fruits de l’ail se décomposent progressivement en monosaccharides (glucose et fructose), disaccharides et oligosaccharides [10]. La douceur de l’ail noir provient principalement du fructose produit lors de la réaction, tandis que la couleur noire est principalement produite par la réaction de Maillard entre le fructose/glucose et les acides aminés.

3.2 protéines

L’ail contient de 1,5% à 2,1% de protéines en poids frais et de 14% à 19% en poids sec, les lectines étant les plus abondantes. L’ail est également riche en acides aminés essentiels, principalement l’acide glutamique (2,86 g·kg-1), l’arginine (4,09 g·kg-1) (409 mg/100 g), l’acide aspartique (0,90 g·kg-1) et la tyrosine (4,49 g·kg-1). Lors de la préparation de l’ail en ail noir dans un environnement à haute température et à haute humidité, la protéine peut se dénater et certains des acides aminés libres peuvent participer à la réaction de Maillard. Lu Xiaoming [11] a souligné que la quantité totale de 18 acides aminés libres a changé pendant le traitement (ail: 19,43 g·kg-1; Ail noir: 14,86 g·kg-1), dont la teneur en quelques acides aminés libres (dont leucine, isoleucine, phénylalanine, acide aspartique, alanine, cystéine et valine) est augmentée, tandis que la teneur en autres acides aminés (lysine, tryptophan, méthionine, tyrosine, proline, arginine, threonine, histidine, glycine, sérine et acide glutamique) est réduite.

3.3 lipides

Les lipides de l’ail frais et de l’ail noir jouent un rôle régulateur important dans leurs propriétés sensorielles et servent également de source de nutriments et d’énergie. Selon les statistiques, la teneur en lipides de l’ail frais varie entre 0,31 % et 0,53 % en poids frais et 0,6 % en poids sec. Lors du traitement de l’ail noir, les lipides s’oxydent et participent à une série de réactions chimiques, entraînant des changements dans la teneur en lipides. Cependant, les rapports sur la tendance des changements de lipides au cours de la transformation de l’ail noir sont incohérents et controversés. Par exemple, CHOI et al. [12] ont constaté que la teneur en lipides bruts augmentait de 0,18 % à 0,58 % pendant la transformation de l’ail frais en ail noir.

Toutefois, Lu Xiaoming [11] a constaté que la teneur en matières grasses brutes diminuait considérablement pendant la transformation de l’ail noir (ail: 0,33%; Ail noir: 0,16%). Les différences ci-dessus peuvent être liées à la variété d’ail, à la technologie de traitement, aux méthodes d’extraction et d’analyse, etc. Lorsque l’ail noir est traité à haute température (50-90 °C) et à humidité élevée (60%-90%), les lipides subissent des réactions d’hydrolyse et d’oxydation, produisant une série de composés tels que des alcools, des aldéhydes, des cétones et des lactones. Ces produits et les acides gras initialement produits participent à une série de réactions chimiques complexes, dont l’hydrolyse, l’oxydation et la réaction de Maillard, en synergie.

3.4 composés polyphénoliques

According to statistics, the dry weight of phenolic compounds in fresh garlic is 3 to 11 g·kg-1, with an average content of 6.5 g·kg-1 [9]. In addition, the total concentration of phenolic acids is 2 to 20 mg·kg-1, with an average content of 7.6 mg·kg-1. Among these, caffeic acid has the highest content, followed by ferulic acid, vanillic acid and p-hydroxybenzoic acid [8]. Compared with fresh garlic, the polyphenol content in black garlic increases by 7 to 11 times, and the total flavonoid and total phenolic acid content is also significantly higher [13-14].

3.5 acides organiques

L’ail contient une grande quantité d’acides organiques, qui sont bénéfiques pour la santé du système digestif humain, favorisent l’absorption des nutriments et renforcent l’immunité. L’acide citrique est le plus abondant, suivi par l’acide malique, l’acide lactique, l’acide formique et l’acide fumarique [14]. Zhang et al. [8] ont montré qu’une fois l’ail frais transformé en ail noir, la teneur totale en acide a augmenté de façon significative (de 3,6 g·kg-1 à 30,96 g·kg-1); LIANG et al. [15] ont utilisé la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire pour analyser les différences entre les types d’acides organiques présents dans l’ail frais et l’ail noir, et ont constaté que l’acide fumarique disparaissait dans l’ail noir, mais que de nouveaux acides organiques (acide formique, acide acétique, acide succinique, etc.) se formaient pendant la fermentation. L’augmentation de la teneur en acide organique lors de la préparation de l’ail noir lui donne un goût aigre et sucré et favorise également l’hydrolyse des protéines et des polysaccharides. De plus, l’augmentation de l’acidité de l’ail noir est associée à la réaction de Maillard, à la dégradation des groupes alcalins de l’ail frais et à la production d’acides carboxyliques à chaîne courte.

3.6 mélanoïdines

Les mélanoïdines sont des polymères de couleur brune contenant de l’azote, qui se forment habituellement au cours des derniers stades de la réaction de Maillard lors de la transformation et de la conservation des aliments [16]. Les mélanoïdines ont attiré beaucoup d’attention en raison de leurs diverses activités physiologiques (par exemple antioxydantes, antibactériennes, prébiotiques et anti-hypertensives). L’ail frais ne contient pas de mélanoïdines, mais lors de la préparation de l’ail noir, la teneur en mélanoïdines augmente de manière significative, et la couleur brune de l’ail noir augmente également. Ces changements sont associés à la réaction de Maillard. La production de mélanoïdines donne à l’ail noir une plus grande activité physiologique et une couleur plus foncée.

3.7 hydroxyméthylfurfural

L’hydroxyméthylfurfural peut se former lors de la réaction de Maillard par déshydratation catalytique entre les sucres réducteurs (par exemple le glucose ou le fructose) et les acides aminés, ou il peut être produit directement par la décomposition des hexoses en milieu acide [9]. L’hydroxyméthylfurfural est non seulement un intermédiaire clé dans la réaction de Maillard, mais il influe également sur l’activité biologique et les caractéristiques sensorielles de l’ail noir. De plus, l’hydroxyméthylfurfural est lié au taux de brunissement de l’ail noir et peut donc être utilisé comme indicateur de surveillance important pour prédire le taux de développement de l’ail noir. Par exemple, ZHANG et al. [8] ont traité l’ail noir à 60 °C, 70 °C, 80 °C Cet 90 °C et ont surveillé les changements dans la concentration d’hydroxyméthyl furfural. Les résultats ont montré que la température de traitement était directement proportionnelle à la teneur en hydroxyméthyl furfural. L’ail a doré rapidement, ce qui a entraîné une diminution des attributs sensoriels. L’ail noir traité à 70 °C avait la meilleure qualité de produit.

3.8 composés contenant du soufre

Sulfur-containing compounds are the main components of garlic, including allicin, deoxynojirimycin and γ-glutamyl-S-allyl-L-cysteine, qui donnent à l’ail sa saveur piquante unique et son activité biologique (antibactérien, baisse de la pression artérielle, baisse des lipides, anticancéreux et antitumoral) [17]. L’ail noir a une teneur plus faible en disulfure de diallyle et trisulfure de diallyle, ce qui réduit l’odeur piquante de l’ail. De plus, l’ail noir a une teneur plus élevée en 2-éthyle tétrahydrothiophène, ce qui donne à l’ail noir un parfum léger [18].

4 Conclusion

Black garlic is a new type of health food made from garlic that is processed in a high-temperature, high-humidity environment. It is simple to process, nutrient-rich, and has significant health benefits. However, the mechanism of component changes during black garlic processing, basic research on effective monomer components, and the mechanism of action of active ingredients in black garlic are still unclear. At present, the black garlic production standards are not unified, the technology is immature, the production cycle is long, and the scale is small, which severely restricts the development of the black garlic industry. Therefore, the black garlic processing technology should be improved, the black garlic industry chain should be expanded, and market demand and economic value should be increased.

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