سیر سیاه، سیر تازه ای است (Allium sativum L) که برای مدتی در دمای بالا تحت رطوبت زیاد تخمیر شده باشد. در واقع این فرآیند حبه های سیر را تیره می کند، طعم شیرینی به آنها می بخشد و قوام آنها را به شکل جویدنی و ژله ای تغییر می دهد. مدت زمان تخمیر به فرهنگ آن کشور، تولیدکنندگان و اهداف متفاوت است. سابقه طولانی مدت استفاده از سیر در غذا و مطالعات حاد، مزمن و استنشاقی، اگرچه محدود است، اما هیچ اثر بیولوژیکی نامطلوب معتبری از سیر سیاه را نشان نمی دهد.

ریشه های دقیق تاریخی سیر سیاه ناشناخته و بحث انگیز است. با این حال، سیر سیاه مدتهاست که در کره جنوبی، ژاپن و تایلند مصرف می شود و حدود 10 سال پیش در ایران، تایوان و دیگر کشورها وارد شده است.

در چند سال گذشته، سرآشپزهای درجه یک توجه زیادی را به سیر سیاه جلب کرده اند، که از آن برای طعم دادن به مرغ، ماهی، سوپ و برنج استفاده می کنند.

در مقایسه با سیر تازه، سیر سیاه به دلیل کاهش محتوای آلیسین، که به ترکیبات آنتی اکسیدانی مانند آلکالوئیدهای فعال و ترکیبات فلاونوئیدی در طول روند تخمیر تبدیل شده است، دارای طعم ملایم تری است.

تغییرات خواص فیزیکوشیمیایی دلایل اصلی افزایش فعالیت زیستی سیر سیاه در مقایسه با سیر تازه است. علاوه بر مصرف روزانه، چندین مطالعه گزارش داده اند که عصاره سیر سیاه عملکردهای متعددی از جمله آنتی اکسیدان، ضد حساسیت، ضد دیابت، ضد التهاب و اثرات ضد سرطان را نشان می دهد.

در سال 1990، برنامه غذاهای طراحی شده، سیر را در جزء بالاترین نامزدهای مبارزه با سرطان قرار داد. اگرچه برنامه غذاهای طراح دیگر وجود ندارد، دانشمندان هنوز به دنبال اجزای فعال زیستی در غذاهای مختلف هستند.

محتوای غذایی سیر

فعالیت بیولوژیکی افزایش یافته سیر سیاه در مقایسه با سیر تازه در تبدیل ترکیبات فیتوشیمیایی در طول فرآیند تخمیر نهفته است. در بخش زیر، تغییرات اجزای بین سیر تازه و سیر سیاه را خلاصه می کنیم.

مقایسه اجزای بین سیر تازه و سیر سیاه

سیر تازه تقریباً 63 درصد آب، 28 درصد کربوهیدرات (فروکتان)، 2.3 درصد ترکیبات ارگانوسولفور، 2 درصد پروتئین (آلییناز)، 1.2 درصد اسیدهای آمینه آزاد (آرژنین) و 1.5 درصد فیبر دارد.

سیر تازه فراوری نشده نیز حاوی مقدار زیادی گاما گلوتامیل سیستئین است. این ترکیبات را می توانند هیدرولیز و اکسید شوند تا آلیین ایجاد شود، که به طور طبیعی در جریان نگهداری سیر در دمای سرد تجمع می یابد. آلیناز پس از پردازش، مانند برش کردن، خرد کردن، جویدن یا کم آبی، به سرعت سیستئین سولفوکسیدهای (آلیین) سیتوتوکسیک را لیز می کند تا آلکیل آلکان-تیوسولفینات های سیتوتوکسیک و خوشبو مانند آلیسین را تشکیل دهد.

آلیسین به طعم و مزه ویژه سیر کمک می کند. آلیسین و سایر تیوسولفینات ها بلافاصله به ترکیبات دیگر مانند دیالیل سولفید، دیالیل دی سولفید و دیالیل تری سولفید و دیتیین تجزیه می شوند.

در همان زمان، گاما گلوتامیل سیستئین ها از طریق مسیر کاتابولیسم آن به غیر از مسیر آلیین-الیسین به SAC تبدیل می شوند. SAC در مزایای سلامتی سیر مانند فعالیت های ضد دیابتی، آنتی اکسیدانی و ضد التهابی آن مشارکت دارد.

در مورد سیر سیاه، در طول فرآیند حرارتی، برخی از ترکیبات شیمیایی سیر تازه به ترکیبات آمادوری/هینس تبدیل می شوند، که ترکیبات واسطه ای کلیدی واکنش میلارد هستند. ترکیبات شیمیایی سیر سیاه تخمیر شده پیچیده هستند و کیفیت محصولات آن بستگی به فرایند تولید دارد. با این وجود، سیر سیاه حاوی ترکیبات کاربردی تر مانند SAC نسبت به سیر تازه است. محتویات ترکیبات شیمیایی سیر سیاه بستگی به شرایط حین پردازش حرارتی دارد. برخی از محققان گزارش کردند که بسیاری از اجزای ارزشمند موجود در سیر سیاه در برابر بیماریها در طول روند تخمیر افزایش می یابند، به ویژه پلی فنول، فلاونوئیدها و برخی از واسطه های واکنش میلارد به عنوان عوامل آنتی اکسیدانی شناخته شده اند. علاوه بر این، فعالیت آنتی اکسیدانی سیر در مناطق مختلف متفاوت است. با این وجود، سیر سیاه فعالیت بیولوژیکی بسیار بیشتری مانند خواص آنتی اکسیدانی را نسبت به سیر تازه نشان می دهد.

چندین مطالعه گزارش داده اند که قندهای محلول در آب، آمینو اسیدها، کل پلی فنول ها و فلاونوئیدها در طول پردازش حرارتی افزایش یا کاهش می یابند.

• GAE = gallic acid equivalents; RE = rutin equivalents.

سه ترکیب آمادوری و سه ترکیب Heyns در سیر سیاه تا 40 تا 100 برابر بیشتر از ترکیبات موجود در سیر تازه افزایش یافتند. در مقابل، از طریق فرآیند تخمیر برای تبدیل سیر تازه به سیر سیاه، مقدار فروکتان ها به طور همزمان کاهش می یابد، زیرا فروکتوز و گلوکز با برخی از اسیدهای آمینه نقش مهمی در واکنش میلارد در پردازش سیر دارند.

پردازش سیر سیاه

اثرات دمای پیری( فرایند زمانمندی) بر کیفیت سیر سیاه

به خوبی مشخص شده است که دوره پیری سیر در دماهای بالاتر کوتاهتر است. در مورد فرآیند پیری در دمای 70 درجه سانتیگراد، سرعت پیری دو برابر سریعتر از 60 درجه سانتیگراد است. بر اساس ارزیابی حسی، کیفیت سیر سیاه بهتر است و رنگ سیاه آن بین 70 تا 80 درجه سانتیگراد همگن است. اگرچه سیر سیاه در دمای 90 درجه سانتیگراد سریعتر تولید می شود، اما طعمهای غیرایده آلی مانند طعم تلخ و ترش را ایجاد می کند. در مورد روند پیری در دمای 60 درجه سانتی گراد، رنگ سیر کاملاً سیاه نبود. بنابراین، دمای 60 درجه سانتیگراد نیز شرایط ایده آلی برای روند پیری نیست.

زمانی که میزان رطوبت سیر به 500-400 گرم در کیلوگرم برسد، سیر سیاه به دلیل نرمی و خاصیت ارتجاعی می تواند برای خوردن مناسب باشد. اگر میزان رطوبت حدود 400-350 گرم بر کیلوگرم باشد، سیر سیاه بسیار خشک تر و کشش آن ضعیف خواهد بود. به ویژه، زمانی که میزان رطوبت به کمتر از 350 گرم در کیلوگرم می‌رسد، خوردن آن بسیار سخت می‌شود. علاوه بر این، سرعت پیری سیر تازه به سیر سیاه هنگام پردازش در دمای 60 درجه سانتی گراد به طور قابل توجهی کند است. اگرچه فرایند پیری (زمانمندی) در دمای 80 درجه و 90 درجه سانتیگراد به آرامی رخ می دهد، یافتن شرایط مناسب به دلیل نوسان محتوای فنل و کاهش محتوای قند نسبتاً دشوار است.

یکی از ترکیبات آنتی اکسیدانی اصلی در سیر سیاه 5-هیدروکسی متیل فورفورال (5- HMF) است و همچنین این ترکیب یک محصول واسطه مهم در واکنش میلارد (Maillard) است. صرف نظر از دما، مقدار 5- HMF در طول روند پیری افزایش می یابد. با این حال، در مورد پردازش در دمای 60 درجه سانتیگراد، محتوای 5- HMF در طول کل فرآیند بسیار آهسته افزایش می یابد.

به طور خلاصه، دوره پیری (زمانمندی) سیر سیاه در دمای بالا کوتاهتر است. با این حال، کنترل مقدار برخی از اجزاء ممکن است در دمای بالا دشوار باشد زیرا محتویات آنها در طول روند پیری به سرعت تغییر می کند. بر اساس نتایج ذکر شده در بالا، دمای 70 درجه سانتی گراد بهترین شرایط برای پیری سیر در نظر گرفته می شود. با این حال، کیفیت سیر سیاه نه تنها تحت تأثیر دما، بلکه عوامل دیگری مانند رطوبت و تخمیر نیز قرار دارد.

خواص فیزیکوشیمیایی سیر سیاه

خصوصیات فیزیکوشیمیایی سیر سیاه در طول دوره پیری در جدول ارائه شده است. . محتوای اسید کل سیر سیاه به طور قابل توجهی نسبت به سیر خام افزایش یافت، در حالی که pH آن به طور قابل توجهی از 5.49 به 3.74 در مقایسه با 6.33 در سیر خام در طول دوره پیری کاهش یافت، بنابراین pH سیر سیاه پس از 6 روز پیری از 6.40. 5.29 به کاهش یافت. محتوای قند احیا شده سیر سیاه تقریباً 6 برابر افزایش یافت، از 2.73 گرم در کیلوگرم در روز هفتم به 16.07 گرم بر کیلوگرم در روز 35، و این مقادیر به طور قابل توجهی بیشتر از سیر خام (1.52 گرم بر کیلوگرم) بود. این نتیجه نشان می دهد که محتوای قند (به عنوان مثال، گلوکز، فروکتوز، ساکارز و مالتوز) در سیر سیاه در مقایسه با سیر تازه و بخار پز شده افزایش یافته است. علاوه بر این، این افزایش قند در سیر سیاه ممکن است مربوط به طعم شیرین آن باشد.