大蒜綠變機理
大蒜
↓
打破休眠
反式-（+）-S-（1-丙烯基）-L-半胱氨酸亞碸（PECSO）
很快↓蒜酶（alliinase）
色素中間體（color developer）
很慢↓+遊離氨基酸（free amino acid）
色素前體物（pigment precursor）
慢↓+羰基化合物（carbonyl）
色素（pigment）
1.1 酶
1.1.1 γ-谷氨醯轉肽酶
在蔥屬植物休眠和打破休眠的過程中，γ-谷氨醯轉肽酶的活性變化很明顯。根據對不同休眠期的大蒜中γ-谷氨醯轉肽酶活性的測定，發現γ-谷氨醯轉肽酶的活性差異很大，在已打破休眠的大蒜中此酶的活性很高，而處於休眠期的大蒜中此酶的活性很低。同時，處於休眠期的大蒜蒜泥不綠變，而已經打破休眠的大蒜蒜泥綠變。
低溫儲藏新收穫的大蒜，可使蒜泥變綠，在5℃下儲藏新鮮蒜，隨著儲藏時間的延長，新蒜中的γ-谷氨醯轉肽酶的活性增加，同時所製得的蒜泥綠變加深，γ-谷氨醯轉肽酶的活性與蒜泥綠變變化一致。另一方面，高溫儲藏大蒜，會抑制蒜泥的綠變。當儲藏溫度為35℃時，隨著儲藏時間的延長，蒜中γ-谷氨醯轉肽酶的活性降低，同時所製得的蒜泥綠變減輕，γ-谷氨醯轉肽酶的活性與蒜泥綠變的變化一致。
在蔥屬植物中γ-谷氨醯轉肽酶所催化的反應為：
γ-L-谷氨醯-S-脂肪族-L-半胱氨酸（亞碸）+H2O→L-穀氨酸+S-脂肪族-L-半胱氨酸（亞碸）
γ-谷氨醯-R+R′→γ-谷氨醯-R′+R（R-氨基酸或其衍生物）
從γ-谷氨醯轉肽酶所催化的反應來看，此酶既可以作為水解酶，又可以起轉移酶的作用，它在較高的pH值（如pH9.5）時起轉移酶的作用，在較低pH值（如pH6.5）時起水解酶的作用。蒜泥的pH值一般在6左右，因此在蒜中，γ-谷氨醯轉肽酶起水解酶的作用。它可使蒜中的某種γ-谷氨肽水解，產生可使蒜泥綠變的前體物質，此物質在休眠的蒜中不存在或含量極少。有研究表明，在不產生綠變的大蒜中，S-1-丙烯基-L-半胱氨酸亞碸（S-1-propeny1-L-cysteine sulfoxide即PECSO）的含量很低，在產生綠變的大蒜中PECSO的含量很高。高溫中儲藏的大蒜中，PECSO的含量很低，而在低溫儲藏的大蒜中，PECSO的含量增加。如將從洋蔥中提取的PECSO新增到不能綠變的蒜泥中，則會使蒜泥變綠，因此γ-谷氨醯轉肽酶與蒜泥綠變有著密切的關係。但γ-谷氨醯轉肽酶的活性受什麼因素的調節以及它是如何作用的，還有待進一步研究探討。
1.1.2 蒜酶
鹽酸羥胺是蒜酶的抑制劑，在蒜泥中加入一定量的鹽酸羥胺可以抑制蒜泥的綠變。但鹽酸羥胺對蒜酶的抑制作用是可逆的，在已用鹽酸羥胺抑制綠變的蒜泥中再加入蒜酶，蒜泥又變綠了，這說明在蒜泥綠色素的形成過程中，蒜酶參與了反應。
1.2 色素中間體
將乙醚提取後的蒜泥，在室溫下放置24h，顏色稍微有點綠，而在乙醚提取液中加入純甘氨酸溶液，可形成藍綠色，這說明在蒜泥綠色素的形成過程中，確實也存在著一種無色醚溶性前體物（Color Developer），它是色素形成的重要的中間體。Shannon對蔥泥紅變的研究表明，色素中間體的形成速度很快。而對於蒜泥，在室溫下隨著蒜泥放置時間的延長，用乙醚提取所得的色素中間體，新增甘氨酸和甲醛後形成的紅色素量很快減少，而用乙醚提取後的蒜泥綠色則很快加深。因此在蒜泥色素的形成過程中，色素中間體形成的速度很快，並且隨著蒜泥放置時間的延長，其轉化成的綠色素的量越多。
1.3 氨基酸
取蒜泥的乙醚提取液，分別加入不同的溶液，結果表明在無氨基酸的溶液中沒有發生變化，必須有氨基酸存在才能發生色變，因此在蒜泥綠色素形成的過程中，氨基酸也是必需的，而不同的氨基酸形成色素的程度不同，只有氨基和羰基遊離的氨基酸才能形成色素。
1.4 羰基化合物
在蒜泥中加入甲醛，蒜泥可以變紅，而透過紫外可見光的波長掃描，在形成紅色素的同時還有少量的黃色素和綠色素。在蒜泥中加入不同濃度的甲醛，隨著甲醛濃度的增加，蒜泥綠變的程度一直減輕，而紅變的程度增加，但當濃度超過6×10-3mol/L時，蒜泥的紅變程度也降低。在蒜泥或從蒜泥中提取的色素中間體中加入少量的雙乙醯，形成的色素也為紅色，而在蒜泥中加入少量的丙烯醛，卻變成蘭綠色；在蒜泥中加入少量的5-已烯-2-酮，也變成蘭綠色。
這說明在蒜泥色素的形成中，羰基化合物參與了反應，而且所形成的色素的顏色隨著羰基化合物而異。如用甲醛、雙乙醯，則形成紅色素；如用不飽和酮丙稀醛等，則形成蘭綠色素，而蒜泥中天然存在的羰基化合物使蒜泥形成綠色素。
1.5 色素前體
對蒜泥進行處理，先加熱色素中間體和甲醛對加快色素的形成無作用，而先加熱色素中間體和氨基酸，再加入甲醛，色素很快形成。說明了在蒜泥色素的形成過程中，是由色素中間體首先與氨基酸反應，生成色素前體，然後生成的色素前體再與羰基化合物反應生成色素，提高溫度可加快色素中間體和氨基酸形成色素前體的速度，從而加快色素的形成。
2 大蒜綠變的影響因素
2.1 儲藏溫度
當大蒜在0℃儲藏時，隨時間延長大蒜綠變增強；在20℃儲藏一段時間後，大蒜綠變程度基本不變；而在35℃儲藏時，隨時間的延長，大蒜綠變的程度減輕，經過一段時間後，大蒜不再綠變。這說明在大蒜採收後，儲藏溫度越低，在加工中越容易引起發綠現象，而隨著在較高溫度下儲藏時間的延長，綠變會逐漸減弱。甚至儲藏一段時間後可防止綠變。
2.2 大蒜的pH、殺菌溫度及殺菌時間
透過大蒜加工中不同pH、殺菌溫度及殺菌時間等條件，分別加以比較，發現這3個因素對蒜泥發綠的影響不大，只是當殺菌溫度過高及時間過長時，大蒜產品有褐變的傾向。當pH低於2時，蒜氨酸酶失去活性，刺激氣味難以產生，大蒜產品綠變也不再發生。另外有報道介紹，增大pH值可以在某種程度上防止綠變，當pH達到8.1時，大蒜產品不發生綠變，但此時pH值已超過人們所能接受的食用範圍。
2.3 不同的還原劑
維生素C對蒜泥綠變有一定的抑制作用，隨著維生素C濃度的增大，大蒜產品的綠變可得到一定的減輕，但不能完全抑制綠變，不過維生素C可以有效地抑制大蒜產品的褐變。若新增亞硫酸氫鈉，隨著亞硫酸氫鈉濃度的增大，大蒜產品的綠變可得到一定的減輕，但也不能完全抑制綠變。而新增L-半胱氨酸後，隨著L-半胱氨酸濃度的增大，大蒜產品的綠變很快減輕，當新增大蒜量一半的1%L-半胱氨酸溶液會完全抑制綠變，並且綠色在室溫下長期保持不變。
2.4 油脂處理
隨著所新增的食用色拉油濃度的增大，大蒜產品的綠變程度會減輕。但濃度增加至8%以上時，已無作用，高濃度的食用色拉油也不能完全抑制綠變。
2.5 食鹽
食鹽濃度與大蒜產品色澤變化關係不十分顯著，高濃度對變綠現象稍有減慢，但不明顯，不過食鹽對保持大蒜產品的鮮度卻有一定的作用。
大蒜綠變機理
大蒜
↓
打破休眠
↓
反式-（+）-S-（1-丙烯基）-L-半胱氨酸亞碸（PECSO）
很快↓蒜酶（alliinase）
色素中間體（color developer）
很慢↓+遊離氨基酸（free amino acid）
色素前體物（pigment precursor）
慢↓+羰基化合物（carbonyl）
色素（pigment）
1.1 酶
1.1.1 γ-谷氨醯轉肽酶
在蔥屬植物休眠和打破休眠的過程中，γ-谷氨醯轉肽酶的活性變化很明顯。根據對不同休眠期的大蒜中γ-谷氨醯轉肽酶活性的測定，發現γ-谷氨醯轉肽酶的活性差異很大，在已打破休眠的大蒜中此酶的活性很高，而處於休眠期的大蒜中此酶的活性很低。同時，處於休眠期的大蒜蒜泥不綠變，而已經打破休眠的大蒜蒜泥綠變。
低溫儲藏新收穫的大蒜，可使蒜泥變綠，在5℃下儲藏新鮮蒜，隨著儲藏時間的延長，新蒜中的γ-谷氨醯轉肽酶的活性增加，同時所製得的蒜泥綠變加深，γ-谷氨醯轉肽酶的活性與蒜泥綠變變化一致。另一方面，高溫儲藏大蒜，會抑制蒜泥的綠變。當儲藏溫度為35℃時，隨著儲藏時間的延長，蒜中γ-谷氨醯轉肽酶的活性降低，同時所製得的蒜泥綠變減輕，γ-谷氨醯轉肽酶的活性與蒜泥綠變的變化一致。
在蔥屬植物中γ-谷氨醯轉肽酶所催化的反應為：
γ-L-谷氨醯-S-脂肪族-L-半胱氨酸（亞碸）+H2O→L-穀氨酸+S-脂肪族-L-半胱氨酸（亞碸）
γ-谷氨醯-R+R′→γ-谷氨醯-R′+R（R-氨基酸或其衍生物）
從γ-谷氨醯轉肽酶所催化的反應來看，此酶既可以作為水解酶，又可以起轉移酶的作用，它在較高的pH值（如pH9.5）時起轉移酶的作用，在較低pH值（如pH6.5）時起水解酶的作用。蒜泥的pH值一般在6左右，因此在蒜中，γ-谷氨醯轉肽酶起水解酶的作用。它可使蒜中的某種γ-谷氨肽水解，產生可使蒜泥綠變的前體物質，此物質在休眠的蒜中不存在或含量極少。有研究表明，在不產生綠變的大蒜中，S-1-丙烯基-L-半胱氨酸亞碸（S-1-propeny1-L-cysteine sulfoxide即PECSO）的含量很低，在產生綠變的大蒜中PECSO的含量很高。高溫中儲藏的大蒜中，PECSO的含量很低，而在低溫儲藏的大蒜中，PECSO的含量增加。如將從洋蔥中提取的PECSO新增到不能綠變的蒜泥中，則會使蒜泥變綠，因此γ-谷氨醯轉肽酶與蒜泥綠變有著密切的關係。但γ-谷氨醯轉肽酶的活性受什麼因素的調節以及它是如何作用的，還有待進一步研究探討。
1.1.2 蒜酶
鹽酸羥胺是蒜酶的抑制劑，在蒜泥中加入一定量的鹽酸羥胺可以抑制蒜泥的綠變。但鹽酸羥胺對蒜酶的抑制作用是可逆的，在已用鹽酸羥胺抑制綠變的蒜泥中再加入蒜酶，蒜泥又變綠了，這說明在蒜泥綠色素的形成過程中，蒜酶參與了反應。
1.2 色素中間體
將乙醚提取後的蒜泥，在室溫下放置24h，顏色稍微有點綠，而在乙醚提取液中加入純甘氨酸溶液，可形成藍綠色，這說明在蒜泥綠色素的形成過程中，確實也存在著一種無色醚溶性前體物（Color Developer），它是色素形成的重要的中間體。Shannon對蔥泥紅變的研究表明，色素中間體的形成速度很快。而對於蒜泥，在室溫下隨著蒜泥放置時間的延長，用乙醚提取所得的色素中間體，新增甘氨酸和甲醛後形成的紅色素量很快減少，而用乙醚提取後的蒜泥綠色則很快加深。因此在蒜泥色素的形成過程中，色素中間體形成的速度很快，並且隨著蒜泥放置時間的延長，其轉化成的綠色素的量越多。
1.3 氨基酸
取蒜泥的乙醚提取液，分別加入不同的溶液，結果表明在無氨基酸的溶液中沒有發生變化，必須有氨基酸存在才能發生色變，因此在蒜泥綠色素形成的過程中，氨基酸也是必需的，而不同的氨基酸形成色素的程度不同，只有氨基和羰基遊離的氨基酸才能形成色素。
1.4 羰基化合物
在蒜泥中加入甲醛，蒜泥可以變紅，而透過紫外可見光的波長掃描，在形成紅色素的同時還有少量的黃色素和綠色素。在蒜泥中加入不同濃度的甲醛，隨著甲醛濃度的增加，蒜泥綠變的程度一直減輕，而紅變的程度增加，但當濃度超過6×10-3mol/L時，蒜泥的紅變程度也降低。在蒜泥或從蒜泥中提取的色素中間體中加入少量的雙乙醯，形成的色素也為紅色，而在蒜泥中加入少量的丙烯醛，卻變成蘭綠色；在蒜泥中加入少量的5-已烯-2-酮，也變成蘭綠色。
這說明在蒜泥色素的形成中，羰基化合物參與了反應，而且所形成的色素的顏色隨著羰基化合物而異。如用甲醛、雙乙醯，則形成紅色素；如用不飽和酮丙稀醛等，則形成蘭綠色素，而蒜泥中天然存在的羰基化合物使蒜泥形成綠色素。
1.5 色素前體
對蒜泥進行處理，先加熱色素中間體和甲醛對加快色素的形成無作用，而先加熱色素中間體和氨基酸，再加入甲醛，色素很快形成。說明了在蒜泥色素的形成過程中，是由色素中間體首先與氨基酸反應，生成色素前體，然後生成的色素前體再與羰基化合物反應生成色素，提高溫度可加快色素中間體和氨基酸形成色素前體的速度，從而加快色素的形成。
2 大蒜綠變的影響因素
2.1 儲藏溫度
當大蒜在0℃儲藏時，隨時間延長大蒜綠變增強；在20℃儲藏一段時間後，大蒜綠變程度基本不變；而在35℃儲藏時，隨時間的延長，大蒜綠變的程度減輕，經過一段時間後，大蒜不再綠變。這說明在大蒜採收後，儲藏溫度越低，在加工中越容易引起發綠現象，而隨著在較高溫度下儲藏時間的延長，綠變會逐漸減弱。甚至儲藏一段時間後可防止綠變。
2.2 大蒜的pH、殺菌溫度及殺菌時間
透過大蒜加工中不同pH、殺菌溫度及殺菌時間等條件，分別加以比較，發現這3個因素對蒜泥發綠的影響不大，只是當殺菌溫度過高及時間過長時，大蒜產品有褐變的傾向。當pH低於2時，蒜氨酸酶失去活性，刺激氣味難以產生，大蒜產品綠變也不再發生。另外有報道介紹，增大pH值可以在某種程度上防止綠變，當pH達到8.1時，大蒜產品不發生綠變，但此時pH值已超過人們所能接受的食用範圍。
2.3 不同的還原劑
維生素C對蒜泥綠變有一定的抑制作用，隨著維生素C濃度的增大，大蒜產品的綠變可得到一定的減輕，但不能完全抑制綠變，不過維生素C可以有效地抑制大蒜產品的褐變。若新增亞硫酸氫鈉，隨著亞硫酸氫鈉濃度的增大，大蒜產品的綠變可得到一定的減輕，但也不能完全抑制綠變。而新增L-半胱氨酸後，隨著L-半胱氨酸濃度的增大，大蒜產品的綠變很快減輕，當新增大蒜量一半的1%L-半胱氨酸溶液會完全抑制綠變，並且綠色在室溫下長期保持不變。
2.4 油脂處理
隨著所新增的食用色拉油濃度的增大，大蒜產品的綠變程度會減輕。但濃度增加至8%以上時，已無作用，高濃度的食用色拉油也不能完全抑制綠變。
2.5 食鹽
食鹽濃度與大蒜產品色澤變化關係不十分顯著，高濃度對變綠現象稍有減慢，但不明顯，不過食鹽對保持大蒜產品的鮮度卻有一定的作用。