CN109007543A - 降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低含醣植物加工产品中5‑羟甲基糠醛含量的方法，包括：将含醣植物于温度50~80℃及湿度80~90%的条件下以远红外线加热处理，直至该含醣植物或其含醣根茎熟成为加工产品，从而本发明经远红外线加热及湿度控制加工制得含醣植物加工产品，根据本发明的方法所制得的含醣类植物加工产品含有较低量的5‑HMF，且能维持高甜度及良好的Q度或口感。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，更特别地，本发明是关于一种借由远红外线加热及湿度控制加工含醣类植物，以降低其5-HMF含量的方法。
背景技术
食品在加热的过程中，可能会生成具有毒性的物质，例如5-羟甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural, 5-HMF)，5-HMF是一种具有呋喃环的糠醛化合物，分子式为C6H6O3，主要通过梅纳反应 (Maillard reaction)和六碳醣在酸性条件下脱水产生，具有调香、增色的效果。
5-HMF虽然具有抗心肌缺血、抗氧化及神经保护的效果，但是过量接触会对上呼吸道黏膜及眼睛或皮肤造成刺激性，而且摄入过多亦会引起中毒，甚至造成横纹肌麻痹和内脏损伤 (参见，裴和欧，2016，篇名：食品中5-羟甲基糠醛的形成与控制，食品安全质量检测学报，第7卷第1期)。Edoardo与Vincenzo曾指出，高浓度的5-HMF对于眼睛、上呼吸道、皮肤具有刺激性，在大鼠试验中发现，5-HMF对于大鼠的半致死剂量为3.1g/kg，在另一项动物实验中也发现，以皮下给予大鼠剂量为200 mg/kg的5-HMF时，明显增加其肾脏脂肪瘤的生成(参见，Edoardo与Vincenzo，2011, 篇名：Acrylamide and 5-hydroxymethylfurfural(HMF): A review on metabolism, toxicity, occurrence in food and mitigationstrategies，LWT - Food Science and Technology 44)。除此之外，Silvia等亦指出，5-HMF可能可以借由人体内的酵素转换成(5-sulfooxymethylfurfural, SMF)，而具有基因毒性(2016, 篇名：Relationship between HMF intake and SMF formation in vivo: ananimal and human study，Molecular Nutrition & Food Research 61(3))。而在欧盟的一项调查报告中表示，调查者摄取5-HMF的平均摄取量约为1.6 mg/天，以不超出此摄取量为宜。为此，如今已越来越多的研究注重在5-HMF的毒性探讨，以及如何减少食品中的5-HMF含量。
含醣植物根茎在加工过程常伴随高量的5-HMF产生。以黑蒜的制程为例，其主要是通过将大蒜置于在高温高湿的环境下进行长时间的熟成，期间借由梅纳反应生成黑色素，使大蒜的外观由原先的白色转变为黑色。然而，因经过为长时间熟成以及黑蒜本身的理化特性较适合5-HMF生成，因此黑蒜相较一般食品具有较高含量的5-HMF。Zhang等指出黑蒜中的5-HMF含量会因为制程时的温度不同而有差异(2015, 篇名Effects of temperature onthe quality of black garlic, Journal of the Science of Food and Agriculture96)。以60℃熟成的黑蒜，其5-HMF含量约在1.5~2 mg/g，而以70℃以上温度熟成的黑蒜，5-HMF含量约在4~5 mg/g之间。故由该文献可知，只要食用1g的黑蒜，5-HMF的摄取量便会超过欧盟调查报告中的平均摄取量。
于是，本发明遂研发出一种以远红外线加热系统以减少含醣植物加工产品(例如，黑蒜、黑洋葱等)中5-HMF含量的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，可降低含糖植物加工产品中5-羟甲基糠醛(5-HMF)含量，且含醣类植物加工产品能维持高甜度及良好的Q度或口感。
为达到上述目的，本发明的解决方案为：
一种降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，包括：将含醣植物于温度50~80℃及湿度80~90%的条件下以远红外线加热处理，直至该含醣植物熟成为加工产品。
该远红外线加热处理的时间为10~40天。
该远红外线加热处理的时间为30天。
该远红外线加热处理分阶段于不同温度下进行。
该含醣植物为大蒜或洋葱。
该加工产品为黑蒜或黑洋葱。
该含醣植物选用含糖根茎。
所述远红外线加热处理可以借由一具有可调节湿度功能的远红外线烘箱、远红外线烤箱、隧道式远红外线烘箱或远红外线烘焙机来达成。
采用上述技术方案后，因含醣植物中的5-HMF含量与熟成时间相关，所以本发明的方法中应用远红外线加热处理含醣植物，能有效使含醣植物均匀受热，并且能避免因受热不均造成质变等现象，且远红外线加热处理可以减少电能损耗及缩短升温时间，有效加速含醣植物的熟成，并进一步减少含醣植物中5-HMF的含量，且含醣植物是于温度50~80℃及湿度80~90%的条件下熟成，从而利用本发明所制得的含醣类植物加工产品能维持高甜度及良好的Q度或口感。
具体实施方式
于本说明书中所称的“含醣植物或其含醣根茎”是指以淀粉为储存养分的植物或根茎，例如大蒜、洋葱等。而术语“含醣植物加工产品”指含醣植物的淀粉储存于根茎后经过熟成加工而获得的加工产品，例如黑蒜、黑洋葱等。
本发明的其它特色及优点将于下列实施例中被进一步举例与说明，而下述实施例仅作为辅助说明，并非用于限制本发明的范围。
实施例一、减低黑蒜中5-HMF含量
本实施例是以温度50~60℃、60~70℃或70~80℃，湿度80~90%的条件，将大蒜施予远红外线加热处理30天来熟成黑蒜，以评估不同温度下远红外线加热处理对于减少黑蒜中5-HMF的含量的效果。
首先制备5-HMF标准液：精密秤取5–HMF标准品100 mg，以甲醇(购自Sigma-Aldrich Chemical Co. (USA))溶解后，置于100 mL的棕色定量瓶中，加甲醇定量至100mL，配成5-HMF浓度为1000 ug/mL的标准储备液。取5-HMF的标准储备液0、6.25、12.5、25、50、100 uL，分别加入无水甲醇1000、993.75、987.5、975、950、900 uL，配成5-HMF浓度为0、6.25、12.5、25、50、100 ug/ml的标准品溶液，摇匀，备用。将各标准品溶液以高效能液相层析仪测定并制作5-HMF浓度的标准曲线。
样品制备方法如下：精密称取得自对照组(无远红外线处理的控制组)及各处理组（远红外线处理-A、远红外线处理-B、远红外线处理-C）的黑蒜样品1.0 g，加80％甲醇20mL，室温超音波震荡20 min，过滤，再通过0.45 um的微孔滤膜过滤，取滤液备用。取滤液1mL，分别定量至10、50、及100 mL，做待测液备用。
分别取待测液及标准品溶液以高效能液相层析仪测定。高效能液相层析仪器的测定参数如下：管柱，Waters C18，5um，4.6 mm×250 mm；流速，1.0 mL/min；注射体积，10 μL；管柱温度，25℃；移动相，乙腈一水 (12：88)；检测波长，284 nm。
将测得的待测液的高效能液相层析仪分析结果，参照制作的5-HMF浓度的标准曲线以内插法计算各黑蒜样本中的5-HMF含量，并以未经远红外线加热处理的控制组熟成的黑蒜为基准，计算出不同温度远红外线加热处理组黑蒜相对于控制组黑蒜的5-HMF含量减少程度。
由下表1的结果显示，相对于未经远红外线加热处理的控制组，利用本发明的方法熟成的黑蒜，其5-HMF含量皆有明显减低，而以温度在70~80℃的处理组降低黑蒜中5-HMF含量的效果最为显著。
表1. 于不同温度下，利用本发明的方法熟成的黑蒜相对于未经远红外线加热处理的控制组熟成的黑蒜的5-HMF含量减少程度
基于上述结果，本发明的方法亦可选定两种以上的远红外线加热温度，分阶段进行含醣植物加工产品的熟成。例如，可于第一阶段先于50~60℃，湿度80~90%的条件下，以远红外线加热处理5天；再于第六天改以70~80℃，湿度80~90%的条件下，以远红外线加热处理25天。于整个黑蒜熟成的制程中，必须将黑蒜保持在持续加热以及湿气控制的状态。
经本发明的方法熟成的黑蒜，不仅能有效减低其中的5-HMF含量，所得的黑蒜由于在熟成的过程中充分控制远红外线加热处理的温度与湿度，故能保持高甜度，且加工成品具有良好的Q度与口感，吃起来像是黑枣。
实施例二、减低黑洋葱中5-HMF含量
本实施例是以50~60℃、60~70℃或70~80℃，湿度80~90%的条件，将洋葱施予远红外线加热处理30天来熟成黑洋葱，以评估不同温度的远红外线加热处理对于减少黑洋葱中5-HMF的含量的效果。5-HMF含量的测定方法如实施例一所述，结果列示于下表2。
表2.于不同温度下，利用本发明的方法熟成黑洋葱中相对于未经远红外线加热处理的控制组熟成黑洋葱的的5-HMF含量减少程度
由表2的结果显示，相对于未经远红外线加热处理的控制组，以本发明的方法熟成的黑洋葱，其5-HMF含量皆有明显减低，而以温度在60~70℃的处理组，降低黑洋葱中5-HMF含量的效果最为显著。
综合上述，利用本发明降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法熟成含糖植物加工产品，不仅能有效减低其中的5-HMF含量，而且由于在熟成的过程中充分控制远红外线加热处理的温度与湿度，故所得的含醣植物加工产品能保持高甜度，并具有良好的Q度与口感。
Claims (7)
1.一种降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于，包括：
将含醣植物于温度50~80℃及湿度80~90%的条件下以远红外线加热处理，直至该含醣植物熟成为加工产品。
2.如权利要求1所述降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于：该远红外线加热处理的时间为10~40天。
3.如权利要求1所述降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于：该远红外线加热处理的时间为30天。
4.如权利要求1所述降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于：该远红外线加热处理分阶段于不同温度下进行。
5.如权利要求1所述降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于：该含醣植物为大蒜或洋葱。
6.如权利要求5所述大蒜或洋葱，其特征在于：该加工产品为黑蒜或黑洋葱。
7.如权利要求1所述降低含醣植物加工产品中5-羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于：该含醣植物选用含糖根茎。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20181218 |