Quel est le processus de Fermentation de l’ail noir?

L’ail est le bulbe d’allium Sativum L., une espèce de la famille des alliacées. La Chine a une longue histoire de culture de l’ail, avec une grande superficie cultivée et un rendement élevé. L’ail est devenu une ressource alimentaire fonctionnelle aux caractéristiques chinoises. L’ail a attiré l’attention des consommateurs en raison de son contenu nutritionnel riche, de son prix bas, d’excellents avantages pour la santé et de l’énorme demande du marché. Actuellement, la consommation intérieure est principalement d’ail cru et de produits transformés primaires, mais la technologie de transformation primaire rend difficile l’augmentation de la valeur ajoutée de l’ail, ce qui affecte également le développement de l’industrie nationale de l’ail. En particulier, l’odeur d’ail (odeur irritante et goût piquant) inhérente à l’ail frais lui-même, ainsi que la consommation excessive, peuvent causer un certain degré de dommages aux cellules de la muqueuse gastro-intestinale humaine, ce qui en fait un goulot d’étranglement dans le développement de l’industrie de l’ail [2-3].

Cependant, à l’étranger, les produits à base d’ail de haute qualité et de grande valeur se sont développés rapidement et sont bien reçus par les consommateurs. Par exemple, des chercheurs japonais ont mis au point une série de produits à l’ail noir.Black garlic, also known as fermented black garlic, is made by fermenting fresh garlic. It not only retains the original composition and function of garlic, but is also soft and pliable. After eating it, it is soft and sweet, without the pungent taste and irritating odor of garlic.

En termes de propriétés antioxydantes et d’activité physiologique, par rapport à l’ail frais, la teneur en polyphénols est plus de 5 fois plus élevée [4], et son activité de superoxyde dismutase (SOD) est plus de 10 fois plus élevée [5]. La technologie nationale de traitement de l’ail noir a été principalement introduite du Japon et de la Corée du Sud, il n’y a donc aucun droit de brevet pour utiliser la technologie. En même temps, en raison des différences entre les variétés d’ail et les méthodes de traitement nationales, les avantages économiques de l’industrie de l’ail noir ne sont pas élevés. Cet article caractérisera en détail la technologie de traitement de l’ail noir et son application, dans le but d’ouvrir de nouveaux domaines pour le développement et l’utilisation des ressources nationales d’ail.

1 technologie de traitement de l’ail noir

The fermentation process of black garlic is not a process of microbial fermentation, but rather a physical and chemical reaction of substances that occurs when the tissue is damaged under high temperature and high humidity conditions. The main black reaction of black garlic is the Maillard reaction, and the source of blackness is mainly the final product of the Maillard reaction, protein melanin. The later stage of fermentation is accompanied by some enzymatic browning [6]. Currently, black garlic processing is usually divided into two categories: solid-state fermentation and liquid fermentation.

1.1 processus de fermentation à l’état solide

La fermentation à l’état solide de l’ail noir est une méthode de fermentation dans laquelle l’ail lui-même agit comme un substrat solide sans eau ou essentiellement sans eau libre [7]. Actuellement, la production nationale d’ail noir utilise principalement le processus de fermentation à l’état solide.

Le flux principal de processus de fermentation à l’état solide est:

Sélection des matières premières d’ail → inspection → entreposage au froid → prétraitement → classement et sélection → chargement de plateau → haute température et fermentation d’humidité élevée → stérilisation d’ail noir → emballage d’ail noir → inspection de qualité du produit → produit fini [8].

Parmi celles-ci, les étapes les plus critiques sont le prétraitement des matières premières et la fermentation à haute température et à haute humidité.

A l’heure actuelle, il existe différentes méthodes de prétraitement de l’ail dans leProduction nationale d’ail noir....... Qiao Xuguang et al. [9] ont utilisé des méthodes de prétraitement telles que la congélation à basse température, le traitement par ultrasons et le traitement d’inhibition respiratoire sur l’ail. Ce prétraitement a efficacement favorisé la teneur en sucre réducteur, en azote aminé, en HMF et en phénol total dans l’ail noir, tout en réduisant considérablement le temps de traitement, la consommation d’énergie et le coût de l’ail noir. De plus, il n’y avait aucune différence de goût, de couleur, de saveur, aucune différence, des composants fonctionnels légèrement améliorés. Liu Wenhong et al. [10] le traitement à micro-ondes de l’ail a accéléré la lyse des cellules d’ail et leur propre fermentation, améliorant ainsi l’efficacité de la production d’ail noir. Song Guojun [11] afin de maximiser la conservation et d’augmenter l’activité physiologique de l’ail, l’ail a été trempé dans une variété de traitement liquide bactérien mélangé, a également obtenu de bons résultats.

Dans le processus de fermentation à l’état solide, l’étape la plus importante est la fermentation à haute température et à humidité élevée. Les conditions de Fermentation de haute température et d’humidité élevée sont la prémisse pour que la réaction de Maillard se produise dans l’ail lui-même, et ils sont également les principaux facteurs affectant la teneur en ingrédients efficaces de l’ail noir. Yang Xia [12] a proposé une méthode de fermentation à température et humidité constantes, en insistant sur le fait qu’après le nettoyage de l’ail, il est placé dans une boîte dans l’atelier de fermentation, chauffé à 50-80 °C, humidifié à 50%-80%, et fermenté pendant un mois pour faire de l’ail noir.

Although this fermentation method is easy to operate and control, it consumes a lot of energy and is not very efficient. In addition, Anton et al. [13] conducted experiments on the effects of constant temperature and variable temperature on the content of active ingredients during the maturation of black garlic. The experiments showed that variable temperature fermentation is beneficial to the accumulation of active ingredients in black garlic, and can better improve the sensory quality of black garlic products, shorten processing time, and save energy. Domestic black garlic production mostly uses variable temperature fermentation. During the use of variable temperature fermentation, the water content, size of the garlic cloves and pH value of the garlic in each batch are different, so it is necessary to have experienced technicians to control how the temperature and time at each stage of the actual fermentation process are determined.

1.2 processus de fermentation liquide

Par rapport à la fermentation à l’état solide, la fermentation liquide utilise principalement de la pâte d’ail ou des granulés d’ail qui ont été décomposés dans une certaine mesure comme matières premières, mélangés avec une certaine proportion d’eau comme substrat de fermentation pour l’autofermentation. Le flux de processus de fermentation liquide est le suivant:

Sélectionner l’ail frais → peler les gousses d’ail → laver à l’eau propre → écraser les gousses d’ail → sceller sous vide dans des sacs → fermenter dans une boîte de fermentation → enlever les sacs, sécher → emballage → produit fini [14].

La plupart des procédés de production existants pour l’ail noir ferment des gousses d’ail entières, et il existe peu de rapports sur le processus de fermentation liquide.

Dans le processus de fermentation liquide de l’ail noir, les sacs alimentaires résistants à haute température sont principalement utilisés comme contenants scellés pour la pâte d’ail ou les granulés d’ail. Les sacs de nourriture résistants aux températures élevées scellés empêchent la libération de mauvaises odeurs telles que les sulfures pendant le processus de fermentation de l’ail noir, ce qui améliore considérablement l’environnement de travail. En outre, le processus de fermentation liquide réduit le temps de fermentation et augmente la teneur en substances actives de l’ail noir en ajoutant de l’eau, en scellant et en fermentant à température variable.

Il est également simple à utiliser, prend peu de place et est commode pour la production industrielle continue. Le rapport liquide/matière et le processus d’écrasement des gousses d’ail sont également des facteurs importants qui influent sur la fermentation liquide de l’ail noir. La taille des gousses d’ail et le rapport liquide/matière influent directement sur l’accumulation de substances efficaces dans l’ail noir. Luo Cangxue et al. [15] ont étudié la taille des particules de l’ail écrasé et le rapport liquide/ail et ont constaté que lorsque la taille des particules de l’ail écrasé était de 4 mm et que le rapport liquide/ail était de 1:2, la teneur totale en phénol de l’ail noir augmentait de 5 fois, l’activité du gazon augmentait de 15 fois et les sucres solubles diminuaient d’environ 30%.

Le séchage est une étape unique dans le processus de fermentation liquide de l’ail noir. Après que l’ail a subi le processus de fermentation liquide, l’ail noir dans la cuve de fermentation est mélangé avec une grande quantité d’eau et de lixiviat, et le processus de déshydratation peut généralement être effectué en utilisant la technologie de séchage direct à l’air chaud ou de séchage par pompe à chaleur.

2 Applications of black garlic

Avec le développement de la science et de la technologie, l’ail noir est passé d’une seule industrie alimentaire à diverses industries telles que les cosmétiques, les produits de santé et la médecine en raison de sa valeur nutritionnelle et médicinale extrêmement élevée. Les principaux produits sont l’ail noir, les capsules d’ail noir, la sauce à l’ail noir, le riz à l’ail noir, la purée d’ail noir, les comprimés d’ail noir, etc. L’application d’ail noir se reflète principalement dans sa valeur nutritive et médicinale.

2.1 valeur nutritionnelle pour la consommation

Studies have shown that garlic is very nutritious. Every 100 g of fresh garlic contains 63.8 g of water, 7.2 g of sugar, 5.2 g of protein, 10.2 g of fat, 10 mg of calcium, 12.5 mg of phosphorus, 1.3 mg of iron, VC 7 mg, VB1 0.29 mg, VB2 0.06 mg, niacin 0.8 mg, as well as magnesium and other trace elements, which are all essential nutrients for the human body. And ripe black garlic contains 53.6 g of water, 1100 J of calories, 41.4 g of sugar, 10.4 g of protein, 5.1 g of fat, 13 mg of calcium, 2.1 mg of iron, 36 mg of sodium, 52 mg of magnesium, 930 mg of potassium, 1.4 mg of zinc, VB6 10.726 mg, VB2 0.126 mg, niacin 10.048 mg, etc.[16-18]. It can be seen that black garlic has a significantly lower water content and fat content than garlic, while the protein, sugar, vitamins, etc. are more than twice that of garlic, and the trace elements have also been significantly improved, which is of great significance for maintaining human body life activities. Black garlic is not only rich in essential nutrients that are even beneficial to the body, and has extremely high nutritional value, but also has a sweet and sour taste, leaving no garlic aftertaste and not causing internal heat. In addition, during the production process of black garlic, the garlic converts a large amount of its own protein into the 18 amino acids needed by the human body, which are then quickly absorbed and utilized by the body.

La valeur nutritive de l’ail noir est largement utilisée. Les têtes d’ail noir et les tranches d’ail noir qui peuvent être consommées directement sont devenus les produits dominants sur le marché. Le concentré d’ail noir est également utilisé dans les boissons gazeuses, les boissons alcoolisées et les condiments (tels que les sauces, les vinaigrettes, les sauces au Chili, les marinades, les assaisonnements pour marmites chaudes, etc.), les suppléments nutritionnels (tels que les comprimés, les capsules dures, les capsules molles, le liquide oral et d’autres formes posologiques); L’ail noir est également utilisé dans la production de fruits en conserve à l’ail noir, de riz à l’ail noir, de poudre séchée à l’ail noir et d’autres aliments, enrichissant considérablement le marché de l’ail noir et favorisant le développement de l’industrie de l’ail.

2.2 bienfaits médicinaux et pour la santé

L’ail noir est riche en nutriments qui peuvent améliorer les fonctions du corps humain et a diverses fonctions médicinales telles que l’élimination de la fatigue, l’amélioration de la force physique, le soulagement de la constipation, la protection du foie, l’amélioration de l’activité de la prostate et la promotion du sommeil [19]. En outre, la recherche médicale moderne a montré que l’ail noir a également les avantages pour la santé de stimuler le système immunitaire, la lutte contre la grippe, l’anti-oxydation, l’anti-vieillissement, la prévention et le traitement du cancer, la promotion de la récupération des diabétiques, l’abaissement de la pression artérielle, l’abaissement des lipides sanguins, la prévention des caillots sanguins, et l’abaissement du cholestérol.

(1) (1) Améliore la fonction immunitaire. La recherche a montré que laHuile volatile liposoluble dans l’ail noirPeut améliorer considérablement la fonction phagocytaire des macrophages et renforcer le système immunitaire [21]; L’allicine a pour fonction d’activer les membranes cellulaires composées de glycolipides, qui peuvent augmenter leur perméabilité, améliorer le métabolisme cellulaire, améliorer la vitalité, et le corps et#Le système immunitaire est ensuite renforcé. En outre, chaque 100 g d’ail noir est riche en 170 mg de lysine, 223 mg de sérine et 7 mg de VC, qui ont tous pour effet de renforcer le corps.' S système immunitaire. Il contient également 1,4 mg de zinc, qui est impliqué dans la synthèse des hormones et peut également améliorer le corps et#39; S immunité.

(2) fonction anti-grippe: l’ail contient l’allicine et l’alliine, qui produisent l’allicine quand ils entrent en contact les uns avec les autres. Il a un effet antibactérien et bactéricide à large spectre, et il a un effet tueur sur des dizaines de virus communs et de nombreux micro-organismes pathogènes. De plus, les substances volatiles et les lixiviats (contenant des composés sulfurés) de l’ail noir ont un effet inhibiteur et tueur important sur diverses bactéries pathogènes présentes dans les éprouvettes. C’est actuellement l’une des plantes naturelles antibactériennes et fongicides les plus fortes découvertes [22].

(3) fonctions anti-oxydation et anti-vieillissement. La recherche scientifique moderne croit que la cause du vieillissement humain et des maladies liées au vieillissement réside dans le déséquilibre entre la production de radicaux libres hautement actifs dans le corps humain et l’action d’enzymes antioxydantes endogènes pour éliminer les radicaux libres, ce qui entraîne des concentrations excessivement élevées de radicaux libres dans le corps. Les radicaux libres excessifs peuvent causer des dommages oxydatifs aux lipides des membranes cellulaires, aux acides nucléiques et aux protéines, entraînant la destruction des structures et des fonctions cellulaires apparentées, conduisant ainsi à l’apparition et au développement de maladies apparentées. La teneur en polyphénols de l’ail noir est plus de cinq fois supérieure à celle de l’ail, et son activité en gazon est plus de dix fois supérieure à celle de l’ail. Des expériences ont montré qu’une quantité appropriée d’ail noir peut réduire la teneur en malondialdéhyde et augmenter l’activité des enzymes antioxydantes chez les souris, en particulier l’effet sur la glutathion peroxydase est plus évident, présentant de puissants effets antioxydants et anti-âge [23].

(4) Cancer prevention and treatment. Domestic and foreign scholars have conducted a series of chemical, clinical and pharmacological studies on garlic, which have proved that garlic has a significant inhibitory effect on various tumors such as colon cancer, liver cancer, stomach cancer, breast cancer and esophageal cancer [24]. However, the chemical substances in garlic are not stable, and a good clinical effect cannot be achieved. Xiao Xiaolan et al. [25] proved through experiments that black garlic can induce apoptosis of gastric cancer cells by activating Caspase. Wang Xuping et al. [26] proved that allicin in black garlic can effectively inhibit the growth of colon cancer HT29 cells, which leads to apoptosis of cancer cells. Tsubura et al. [27] found in experiments that the sulfides in allicin can effectively inhibit breast cancer, and that selenium and organic sulfur nucleoside analogues can protect against breast cancer.

(5) favoriser la récupération de la forme physique chez les patients diabétiques. L’ail noir peut affecter la synthèse du glycogène dans le foie, réduire le taux de glycémie et augmenter le taux d’insuline dans le plasma. L’allicine peut abaisser le taux de glycémie chez les personnes normales. L’ail noir contient également du s-méthylcystéine sulfoxide et du s-allylcystéine sulfoxide. Ces sulfures peuvent inhiber l’enzyme G-6-P NADPH, empêcher la destruction des îlots et avoir un effet hypoglycémique; Le disulfure d’allyle dans l’ail noir a également cet effet [28]; Les alcaloïdes contenus dans l’ail noir ont également des ingrédients qui abaissent la glycémie, augmentent la fonction d’insuline, et plus important encore, n’ont aucun effet sur les niveaux normaux de sucre dans le sang.

(6) abaisser la pression artérielle, abaisser les lipides sanguins, empêcher les caillots sanguins, et abaisser le cholestérol. Zhang Tingting et al. [29] ont utilisé une méthode de groupe randomisée pour répartir les souris en 5 groupes, et ont mesuré les effets de l’allicine sur les triglycérides sériques, le cholestérol total, le cholestérol lipoprotéique de haute densité et le cholestérol lipoprotéique de basse densité, ainsi que les effets sur le cholestérol lécithine sérique, acyltransférase, la lipoprotéine lipase cardiaque et l’activité de la lipase hépatique. L’expérience a prouvé que l’allicine a un effet significatif d’abaissement de la pression artérielle et des lipides. Ao et al. [30] ont constaté que la supplémentation alimentaire en poudre d’ail noir a un effet positif sur le métabolisme du cholestérol. Les lipoprotéines de basse densité (LDL) et les concentrations de cholestérol total peuvent induire l’athérosclérose et les maladies cardiovasculaires. Dans l’expérience, l’ajout de poudre d’ail noir à l’alimentation a considérablement inhibé la synthèse du cholestérol dans le corps, aidant ainsi grandement le traitement des maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires.

3 Conclusion

La Fermentation de l’ail en ail noir améliore considérablement sa valeur nutritive. En tant que matière première à haute valeur nutritionnelle et médicinale, l’ail noir a été utilisé dans de nombreux domaines. Cependant, en tant que produit émergent, l’ail noir a un cycle de production long, la qualité du produit est difficile à contrôler et bon nombre de ses effets pharmacologiques sont encore incertains.

Avec l’amélioration des personnes' S niveau de vie, consommation#39; La demande pour les bienfaits nutritionnels et pour la santé de l’ail noir augmente également. À l’heure actuelle, un seul produit d’ail noir ne peut plus rencontrer les gens ' S besoins. Des produits composés d’ail noir avec des avantages thérapeutiques et de santé émergeront. La poudre sèche d’ail noir et d’autres produits secs auront de bonnes perspectives de développement en tant que bon support composé.

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