獨瓣、多瓣黑蒜發酵前后成分及抗氧化活性的分析

鄭嵐，梁潔，趙永雷，馬耀宏*，劉慶艾，黃金棟，公維麗，楊俊慧

1(齊魯工業大學(山東省科學院)，山東省科學院生物研究所，山東 濟南，250103)2(萊蕪裕源食品有限公司，山東 萊蕪，271199)

大蒜(AlliumsativumL.)是我國傳統的藥食兩用植物，含有豐富的功效成分，具有顯著的抗菌、消炎、降血脂、保護心血管等生物學功能，但是大蒜的刺激性及其辛辣口感使其無法用作功能食品。因此研發大蒜深加工產品，在保留大蒜營養功效成分的同時去除大蒜的刺激性口感，成為將大蒜從調味品升級為功能食品的有效途徑。黑蒜是將新鮮大蒜帶皮置于高溫高濕的環境中發酵制得的新型大蒜制品，近幾年受到了消費者的普遍青睞。與傳統發酵食品的微生物發酵不同，黑蒜的發酵過程主要涉及一系列復雜的化學反應，包括大分子糖類物質的降解，多種含硫化合物的形成以及糖類與氨基酸之間發生美拉德反應等[1-4]。這一系列復雜的化學反應不僅賦予了黑蒜香甜、軟糯的口感，更使黑蒜中多種有益成分含量較鮮蒜顯著提升[5]。進一步明確黑蒜發酵過程中各種功能成分的變化規律，開發成分明確的黑蒜功能食品，延長黑蒜深加工產品的產業鏈，將是黑蒜產業的進一步發展方向。

目前市場上的黑蒜分為獨瓣黑蒜、多瓣黑蒜兩大類產品。獨瓣黑蒜較多瓣黑蒜口感更加香甜，質地更加綿軟，但是價格較高。多瓣黑蒜較獨瓣黑蒜口感微酸，質地更加緊實，價格相對較低。獨瓣鮮蒜與多瓣鮮蒜的營養成分本身存在差異，加之獨瓣鮮蒜和多瓣鮮蒜物理形態不同，蒜瓣內部受到熱力和濕度的影響不同，導致獨瓣鮮蒜和多瓣鮮蒜在發酵過程中的化學變化存在差異。因此推測獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜兩者的成分及功效存在一定差異，但是目前關于獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜成分及功效還未見系統的對比研究。

據報道，黑蒜具有抗氧化、提高免疫力、調節血糖血脂、抗腫瘤等多種生物學功效，其中黑蒜極強的抗氧化能力受到了普遍的認可和關注[4,6-8]。自由基是生物體內正常代謝的產物，但是在病理狀態下，自由基的代謝平衡被打破，產生了過量的自由基[9-10]。自由基具有強氧化性，過量的自由基會促進動脈粥樣硬化、心腦血管疾病、免疫疾病、腫瘤等多種疾病的發生和發展[11-13]。因此，黑蒜顯著的抗氧化清除自由基能力可能是黑蒜發揮其他生物學功效的基礎。

本研究分別以云南紫皮獨瓣蒜和萊蕪白皮多瓣蒜為原料制備獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜，對比分析獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜加工前后成分的變化規律，并分析獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜成分的差異。對比分析獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜加工前后抗氧化能力的變化，并分析獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜抗氧化能力的差異。通過對比分析獨瓣黑蒜、多瓣黑蒜的功效成分及抗氧化能力，不僅為消費者選擇獨瓣黑蒜、多瓣黑蒜兩大類黑蒜產品提供理論依據，更為獨瓣、多瓣兩大類黑蒜進一步加工為成分明確的黑蒜功能性食品或黑蒜保健食品奠定數據基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

獨瓣鮮蒜(云南紅七星紫皮獨瓣蒜)、多瓣鮮蒜(山東萊蕪白皮多瓣蒜)，由萊蕪裕源食品有限公司提供。獨瓣黑蒜、多瓣黑蒜，由萊蕪裕源食品有限公司采用“高溫高濕”發酵工藝制備。

抗壞血酸標準品，德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；氨基酸標準品，中國農業科學院分析測試中心；混合元素(鈣、鐵、鎂、鋅、鉀、鈉)標準品(1 000 mg/L)，國家標準物質研究中心；DPPH，美國Sigma公司；ABTS，阿拉丁化學試劑公司；十六烷基三甲基溴化銨(色譜純)、甲醇(色譜純)，德國merck公司；福林酚試劑，天津市光復精細化工研究所；無水乙醚、石油醚、偏磷酸、磷酸三鈉、磷酸、鹽酸、硫酸、辛烷磺酸鈉、三乙胺硝酸、高氯酸等試劑均為國產分析純級試劑。

1.2 儀器與設備

SGD-IV全自動還原糖測定儀、SBA-40E生物傳感分析儀，山東省科學院生物研究所；JY98-IIIDN超聲波細胞破碎機、Scientz-18 ND立式冷凍干燥機，寧波新芝生物科技股份有限公司；5804R離心機，德國Eppendorf公司；Dynex Spectra MR酶標儀，美國Dynex Technologies公司；LE204E電子天平、S220臺式pH計，梅特勒-托利多(Mettler Toledo)儀器(上海)有限公司；L-8900全自動氨基酸分析儀，日本日立公司；UV-2700紫外-可見分光光度計、LC-20AT高效液相色譜儀、LC-20A紫外檢測器、LC-10AXL熒光檢測器、SPD-20A二極管陣列檢測器，日本島津公司；OPTIMA 7000DV電感耦合等離子體原子發射光譜儀(ICP-AES)，美國Perkin-Elmer股份有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品水提物和醇提物的制備

黑蒜、鮮蒜水提物/醇提物的制備：取5 g黑蒜或鮮蒜樣品，加入適量去離子水/甲醇(70%，體積分數)，研磨均勻，超聲波提取(300 W，15 min，25 ℃)，離心(10 000 r/min，10 min)取上清液。按上述步驟提取3次，合并上清液，用去離子水/甲醇(70%，體積分數)定容至100 mL。

1.3.2 成分含量的測定

水分、總酸、蛋白質、脂肪、粗纖維、維生素C和礦質元素含量的測定分別采用GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法、GB/T 12456—2021《食品中總酸的測定》中的酸堿滴定法方法、GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法、GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法、GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》、GB 5009.86—2016《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》中的高效液相色譜法、GB 5009.268—2016《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》中的電感耦合等離子體發射光譜法進行測定。

還原糖含量的測定：使用SGD-IV全自動還原糖測定儀測定還原糖含量。還原糖測定儀的測定原理為菲林試劑熱滴定法。移取0.5 mL黑蒜或鮮蒜水提物于還原糖測定儀的反應池中，儀器自動完成還原糖含量的測定并打印結果。

葡萄糖含量的測定：采用SBA-40E生物傳感分析儀測定葡萄糖含量。用微量注射器移取25 μL黑蒜或鮮蒜水提物于生物傳感分析儀的反應池中，儀器自動完成葡萄糖含量的測定并打印結果。

總硫含量的測定：采用明膠比濁法測定總硫含量[14]。(1)樣品制備：將鮮蒜及黑蒜水提物凍干，取適量凍干粉，加入5 mL鹽酸(1 mol/L)，105 ℃下反應8 h，10 000 r/min離心5 min，上清液即為待測樣品。(2)標準曲線的繪制：分別移取不同體積的硫酸鉀標準液(1.087 5 g/L)于試管中，用1 mol/L的鹽酸補齊至0.2 mL，然后加入3.8 mL三氯乙酸溶液(30 g/L)和1 mL 的氯化鋇-明膠溶液(明膠溶液：將1.25 g明膠用蒸餾水定容至250 mL，4 ℃靜置過夜；氯化鋇-明膠溶液：0.5 g氯化鋇溶于100 mL上述明膠溶液中，4 ℃靜置過夜)，振蕩，靜置20 min，于360 nm處測定吸光值并求出回歸方程。(3)樣品的測定：移取0.2 mL待測樣品于試管中，加入3.8 mL三氯乙酸(30 g/L)，以下操作同“標準曲線的繪制”，根據回歸方程計算總硫含量。

總酚含量的測定：采用福林酚法測定鮮蒜和黑蒜醇提物樣品中的總酚含量[6,15]。

1.3.3 水解氨基酸含量的測定

水解氨基酸含量是指樣品水解后的氨基酸含量。水解氨基酸含量的測定采用GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》進行測定。

1.3.4 體外抗氧化能力測定

1.3.4.1 ABTS陽離子自由基清除能力[16]

(1)ABTS存儲液的配制：將7 mmol/L ABTS溶液和4.9 mmol/L過硫酸鉀溶液等體積混合，避光靜置20 h。(2)ABTS工作液的配制：用磷酸鹽緩沖液(0.1 mol/L，pH=7.4)稀釋ABTS存儲液，使其在734 nm處的吸光度為0.7。(3)移取0.8 mL ABTS工作液和0.2 mL樣品溶液于試管中，避光反應6 min，于734 nm處測定吸光度(A)。維生素C作為陽性對照計算如公式(1)所示：

(1)

式中：A0為樣品對照(用磷酸鹽緩沖液替代ABTS)的吸光度；A1為空白對照(用去離子水替代樣品溶液)的吸光度。

1.3.4.2 總抗氧化能力[17]

移取0.2 mL樣品于試管中，加入2 mL磷酸三鈉-鉬酸銨-硫酸混合溶液(28 mmol/L磷酸三鈉，4 mmol/L鉬酸銨，0.6 mol/L硫酸)，95 ℃水浴90 min，冷卻后于695 nm下測定吸光度。

1.3.4.3 羥自由基清除能力[18]

采用Fenton法進行羥自由基清除能力的測定。依次移取1 mL硫酸亞鐵溶液(9 mmol/L)、1 mL水楊酸乙醇溶液(9 mmol/L)、1 mL樣品溶液和1 mL過氧化氫溶液(8.8 mmol/L)于試管中，37 ℃水浴30 min，離心(5 000 r/min，10 min)，上清液于510 nm處測定吸光度(A)。維生素C作為陽性對照。計算如公式(2)所示:

(2)

式中：A0為空白對照(用去離子水替代樣品溶液)的吸光度。

1.3.4.4 DPPH自由基清除能力[19]

取2 mL樣品溶液于試管中，加入2 mL DPPH乙醇溶液(0.2 mmol/L)，混合均勻后避光反應30 min，然后于517 nm處測定其吸光度(A)，用維生素C作為陽性對照。計算如公式(3)所示：

(3)

式中：A0為乙醇替代DPPH溶液的吸光度，A1為去離子水替代樣品溶液的吸光度。

1.4 統計學方法

每組實驗重復3次，采用Excel軟件繪圖并進行相關性分析，結果以平均值±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 成分含量的分析

2.1.1 成分含量的測定結果

獨瓣鮮蒜、獨瓣黑蒜、多瓣鮮蒜、多瓣黑蒜中的水分含量分別為56.18、31.51、63.43、28.01 g/100g。由于黑蒜制備過程中的烘干脫水工藝，黑蒜中的水分含量較鮮蒜顯著降低(P<0.01)。為避免水分含量影響發酵前后成分含量的比較，以下測定結果均以干物質中的成分含量表示。

獨瓣、多瓣黑蒜發酵前后還原糖、葡萄糖、總硫、總酚、總酸、蛋白質、脂肪、粗纖維、維生素C和礦質元素(鈉、鈣、鐵、鎂、鋅、鉀)含量的測定結果見表1。

表1 獨瓣、多瓣黑蒜發酵前后成分的含量Table 1 The contents of compositions in single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation

2.1.2 發酵前后成分含量的變化分析

比較獨瓣、多瓣黑蒜與發酵前鮮蒜的成分含量(表1)可知,(1)還原糖和葡萄糖含量升高最為顯著(P<0.01)，其原因為黑蒜發酵過程中的酶解作用及熱力作用導致大分子糖類物質分解為小分子還原糖和葡萄糖[2,20]。還原糖和葡萄糖含量的增加提高了黑蒜的甜度。(2)含硫化合物和酚類化合物是黑蒜的主要活性成分[21]，黑蒜中總硫、總酚含量均較發酵前顯著提高(P<0.01)?？偭蚝康脑黾邮且驗楹谒庠诎l酵過程中細胞結構被破壞，液泡中的蒜氨酸酶與細胞質中的蒜氨酸相遇，蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下生成蒜素，蒜素進一步轉化為多種含硫化合物?？偡雍康脑黾邮且驗樵诤谒獍l酵過程中，大分子酚類化合物分解成小分子，釋放出更多的酚羥基[22-23]。(3)黑蒜發酵過程中存在產酸的化學反應導致黑蒜中的總酸含量顯著提高(P<0.01)。據報道，黑蒜中含有豐富的乙酸、甲酸、3-羥基丙酸、檸檬酸等有機酸[24]。有機酸不僅是黑蒜的風味物質之一,更具有軟化血管、幫助消化等生理學功能。(4)獨瓣黑蒜中蛋白質含量較發酵前顯著提高(P<0.01)，而多瓣黑蒜中蛋白質含量較發酵前無顯著變化(P>0.05)。黑蒜發酵過程中其他含氮化合物轉化為蛋白質，同時蛋白質大量分解產生氨基酸。但是由于黑蒜發酵過程中蛋白質的變化非常復雜，其具體機制目前尚未明確闡明。(5)黑蒜中脂肪含量較發酵前顯著降低(P<0.01)，獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜的脂肪含量分別為鮮蒜的0.67和0.78倍。(6)粗纖維主要為細胞壁中的多糖類物質，黑蒜中粗纖維的含量較發酵前顯著降低(P<0.05)，推測其原因為多糖類物質在酶解作用或者酸性、高溫環境下部分降解為小分子還原糖。(7)鮮蒜發酵為黑蒜后維生素C含量降低(P<0.01)，其原因為維生素C不穩定，在黑蒜高溫發酵過程中維生素C被破壞。(8)黑蒜發酵前后礦質元素含量未發生顯著變化(P>0.05)，符合化學反應的元素守恒定律。

綜上所述，除蛋白質含量獨瓣黑蒜顯著增加而多瓣黑蒜無顯著變化外，發酵前后獨瓣、多瓣黑蒜其余各種成分的變化規律一致。獨瓣、多瓣黑蒜中還原糖、葡萄糖、總硫、總酚、總酸含量顯著增加，脂肪、粗纖維、維生素C含量顯著降低，礦質元素(鈉、鈣、鐵、鎂、鋅、鉀)含量無顯著變化。

2.1.3 獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜成分的比較分析

比較獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜的成分(表1)可知，獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜中還原糖、葡萄糖、總酚、蛋白質、脂肪、粗纖維、鉀含量無顯著差異(P>0.05)，總硫、總酸、維生素C、鈉、鈣、鐵、鎂、鋅含量具有顯著差異(P<0.01)。獨瓣黑蒜中總硫、維生素C含量分別高于多瓣黑蒜29.27%、51.69%。多瓣黑蒜中總酸、鈉、鈣、鐵、鎂、鋅含量分別高于獨瓣黑蒜35.21%、147.40%、25.40%、26.94%、35.58%、113.85%。因此，獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜的成分含量具有相似性，并且獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜分別具有各自含量較高的成分，都具有較高的營養價值。

2.2 水解氨基酸含量的分析

2.2.1 水解氨基酸含量的測定結果

獨瓣、多瓣黑蒜發酵前后水解氨基酸含量的測定結果見表2。

2.2.2 發酵前后水解氨基酸含量的變化分析

由表2可知，獨瓣、多瓣黑蒜中17種水解氨基酸總量均較發酵前顯著增加。在獨瓣黑蒜的17種水解氨基酸中共計有15種水解氨基酸含量較發酵前的鮮蒜顯著增加，增加幅度最大的5種水解氨基酸為水解蘇氨酸、水解丙氨酸、水解亮氨酸、水解纈氨酸、水解賴氨酸。多瓣黑蒜中共計有12種水解氨基酸含量較鮮蒜顯著增加，增加幅度最大的5種水解氨基酸為水解甘氨酸、水解脯氨酸、水解亮氨酸、水解丙氨酸、水解異亮氨酸。分析可知，共計2種水解氨基酸水解亮氨酸和水解丙氨酸同時存在于兩者增加幅度最大的前5種水解氨基酸中。

獨瓣黑蒜中水解胱氨酸、水解精氨酸含量較發酵前顯著減少，而多瓣黑蒜中除這兩種含量顯著減少外，水解蘇氨酸、水解賴氨酸也顯著減少，水解天門冬氨酸發酵前后無顯著變化。

因此，發酵前后獨瓣、多瓣黑蒜中水解氨基酸含量增加或減少的變化規律既具有一致性也具有比較明顯的差異性。

2.2.3 獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜水解氨基酸含量的比較分析

比較獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜的水解氨基酸含量(表2)可知，雖然獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜的17種水解氨基酸總量無顯著差異(P>0.05)，但是其中15種水解氨基酸的含量均具有顯著差異(P<0.05)，僅有2種水解氨基酸(水解甘氨酸、水解酪氨酸)的含量無顯著差異(P>0.05)。

表2 獨瓣、多瓣黑蒜發酵前后水解氨基酸的含量Table 2 The contents of hydrolyzed amino acids in single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation

獨瓣黑蒜中含量最高的水解氨基酸種類為水解谷氨酸、水解精氨酸、水解賴氨酸、水解亮氨酸、水解丙氨酸；多瓣黑蒜中含量最高的水解氨基酸種類為水解谷氨酸、水解精氨酸、水解天門冬氨酸、水解亮氨酸、水解絲氨酸。分析可知，共計3種水解氨基酸(水解谷氨酸、水解精氨酸和水解亮氨酸)同時存在于獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜含量最高的前5種水解氨基酸中。獨瓣黑蒜中含量最低的水解氨基酸種類為水解胱氨酸、水解蛋氨酸、水解組氨酸、水解脯氨酸、水解絲氨酸；多瓣黑蒜中含量最低的水解氨基酸種類為水解胱氨酸、水解蛋氨酸、水解賴氨酸、水解蘇氨酸和水解組氨酸。分析可知，共計3種水解氨基酸(水解胱氨酸、水解蛋氨酸和水解組氨酸)同時存在于獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜含量最低的前5種水解氨基酸中。

因此，獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜的水解氨基酸總量相同，各種水解氨基酸含量雖然差異較大但是含量較高和含量較低的水解氨基酸種類具有一定的一致性。

2.3 體外抗氧化能力的分析

2.3.1 體外抗氧化能力的測定結果

發酵前后獨瓣、多瓣黑蒜的總抗氧化能力及清除ABTS陽離子自由基、羥自由基、DPPH自由基能力的測定結果見圖1、圖2和表3。

a-ABTS陽離子自由基清除能力；b-總抗氧化能力；c-羥自由基清除能力；d-DPPH自由基清除能力圖1 獨瓣黑蒜與獨瓣鮮蒜的抗氧化能力Fig.1 Antioxidant activities of single-clove black garlic and single-clove fresh garlic注：醇表示醇提物；水表示水提物(下同)

a-ABTS陽離子自由基清除能力；b-總抗氧化能力；c-羥自由基清除能力；d-DPPH自由基清除能力圖2 多瓣黑蒜與多瓣鮮蒜的抗氧化能力Fig.2 Antioxidant activities of multiple-clove black garlic and multiple-clove fresh garlic

表3 獨瓣、多瓣黑蒜發酵前后的抗氧化能力Table 3 Antioxidant activities of single-clove and multiple-clove black garlics before and after fermentation

2.3.2 發酵前后體外抗氧化能力的變化分析

對比發酵前后水提物的抗氧化能力(圖1、圖2、表3)可知，獨瓣、多瓣黑蒜較發酵前鮮蒜的總抗氧化能力分別提高了194.78%、185.89%(P<0.01)；清除ABTS陽離子自由基的EC50值分別降低了73.08%、72.66%(P<0.01)；清除DPPH自由基的EC50值分別降低了96.13%、95.12%(P<0.01)。獨瓣黑蒜水提物清除羥自由基的EC50值較發酵前的鮮蒜降低了15.82%(P<0.05)；多瓣黑蒜水提物清除羥自由基的EC50值較鮮蒜無顯著差異(P>0.05)。

對比發酵前后醇提物的抗氧化能力(圖1、圖2、表3)可知，獨瓣、多瓣黑蒜較發酵前的鮮蒜總抗氧化能力分別提高了384.62%、437.5%(P<0.01)；清除ABTS陽離子自由基的EC50值分別降低了62.5%、62.16%(P<0.01)；清除羥自由基、DPPH自由基的EC50值顯著降低(P<0.01)。

因此，獨瓣、多瓣黑蒜水提物和醇提物的總抗氧化能力、ABTS陽離子自由基和DPPH自由基清除能力均較發酵前的鮮蒜顯著提高。多瓣黑蒜水提物和醇提物清除羥自由基的能力較發酵前顯著提高；獨瓣黑蒜醇提物清除羥自由基的能力顯著提高，而其水提物清除羥自由基的能力較發酵前的鮮蒜無顯著變化。

2.3.3 獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜體外抗氧化能力的比較分析

分別比較獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜水提物的抗氧化能力以及兩者醇提物的抗氧化能力(圖1、圖2、表3)可知，獨瓣黑蒜水提物與多瓣黑蒜水提物的總抗氧化能力(質量濃度為30 g/L時)、清除自由基(羥自由基、ABTS陽離子自由基、DPPH自由基)能力的EC50值無顯著差異(P>0.05)，同時兩者醇提物的上述抗氧化能力也無顯著差異(P>0.05)。獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜中含有豐富的糖類物質、酚類化合物、含硫化合物、蛋白質、有機酸等具有抗氧化能力的物質，獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜均具有良好的抗氧化能力。

2.3.4 水提物與醇提物抗氧化能力的比較分析

比較獨瓣、多瓣黑蒜水提物與其醇提物的抗氧化能力可知(圖1、圖2、表3)，獨瓣、多瓣黑蒜水提物的總抗氧化能力分別高于其醇提物56.75%和53.49%，獨瓣、多瓣黑蒜水提物清除羥自由基的EC50值分別低于其醇提物87.56%和87.50%，獨瓣、多瓣黑蒜水提物清除DPPH自由基的EC50值分別低于其醇提物58.08%和56.90%。在較低濃度時，獨瓣、多瓣黑蒜醇提物清除ABTS陽離子自由基能力高于其水提物，而在較高濃度時，獨瓣、多瓣黑蒜水提物清除ABTS陽離子自由基能力高于其醇提物。因此，黑蒜水提物較黑蒜醇提物具有更強的總抗氧化能力以及更強的清除羥自由基和DPPH自由基的能力，并具備較高濃度條件下更強的清除ABTS陽離子自由基的能力。

3 結論

分析獨瓣、多瓣黑蒜發酵前后成分的含量可知，除蛋白質含量獨瓣黑蒜增加而多瓣黑蒜無顯著變化外，其余成分兩者的變化規律一致。還原糖、葡萄糖、總硫、總酚、總酸含量均顯著增加，脂肪、粗纖維、維生素C含量均顯著降低，礦質元素含量無顯著變化。獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜相比，獨瓣黑蒜中總硫、維生素C含量顯著高于多瓣黑蒜，多瓣黑蒜中總酸、多種礦質元素(鈉、鈣、鐵、鎂、鋅)含量顯著高于獨瓣黑蒜，還原糖、葡萄糖、總酚、蛋白質、脂肪、粗纖維、鉀含量兩者無顯著差異。

分析發酵前后水解氨基酸的含量可知，黑蒜中大多數種類水解氨基酸含量以及17種水解氨基酸總量較發酵前的鮮蒜顯著增加。水解胱氨酸和水解精氨酸是兩者共有的發酵后含量顯著降低的水解氨基酸。獨瓣黑蒜與多瓣黑蒜相比，兩者的水解氨基酸總量相同，各種水解氨基酸含量雖然差異較大但是含量較高和含量較低的水解氨基酸種類具有一定的一致性。

比較抗氧化能力可知，獨瓣、多瓣黑蒜水提物和醇提物的總抗氧化能力以及ABTS陽離子自由基、DPPH自由基清除能力均較發酵前的鮮蒜顯著提高。獨瓣黑蒜和多瓣黑蒜均具有良好的抗氧化能力，兩者的抗氧化能力無顯著差異。黑蒜水提物較黑蒜醇提物具有更強的總抗氧化能力及羥自由基、DPPH自由基清除能力。