CN113826808B - 一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用 - Google Patents
一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113826808B CN113826808B CN202111133677.9A CN202111133677A CN113826808B CN 113826808 B CN113826808 B CN 113826808B CN 202111133677 A CN202111133677 A CN 202111133677A CN 113826808 B CN113826808 B CN 113826808B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydroxymethylfurfural
- gingerol
- food
- reaction
- content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxymethylfurfural Chemical compound OCC1=CC=C(C=O)O1 NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N hydroxymethylfurfural Natural products COC1=CC=C(C=O)O1 RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 9
- NLDDIKRKFXEWBK-AWEZNQCLSA-N gingerol Chemical compound CCCCC[C@H](O)CC(=O)CCC1=CC=C(O)C(OC)=C1 NLDDIKRKFXEWBK-AWEZNQCLSA-N 0.000 claims abstract description 26
- JZLXEKNVCWMYHI-UHFFFAOYSA-N gingerol Natural products CCCCC(O)CC(=O)CCC1=CC=C(O)C(OC)=C1 JZLXEKNVCWMYHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 235000002780 gingerol Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000002778 food additive Substances 0.000 abstract description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 4
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 4
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 3
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 3
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 3
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 3
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- 108010087230 Sincalide Proteins 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010609 cell counting kit-8 assay Methods 0.000 description 2
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 2
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 2
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 2
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 description 2
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 description 2
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 description 2
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 description 2
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021433 fructose syrup Nutrition 0.000 description 2
- 231100000025 genetic toxicology Toxicity 0.000 description 2
- 230000001738 genotoxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 2
- KKOXKGNSUHTUBV-UHFFFAOYSA-N racemic zingiberene Natural products CC(C)=CCCC(C)C1CC=C(C)C=C1 KKOXKGNSUHTUBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N sincalide Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(N)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O)C1=CC=C(OS(O)(=O)=O)C=C1 IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKOXKGNSUHTUBV-LSDHHAIUSA-N zingiberene Chemical compound CC(C)=CCC[C@H](C)[C@H]1CC=C(C)C=C1 KKOXKGNSUHTUBV-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 2
- 229930001895 zingiberene Natural products 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010019851 Hepatotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010029155 Nephropathy toxic Diseases 0.000 description 1
- 206010029350 Neurotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 206010044221 Toxic encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 241000234314 Zingiber Species 0.000 description 1
- 235000006886 Zingiber officinale Nutrition 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- AOZUYISQWWJMJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid;methanol;hydrate Chemical compound O.OC.CC(O)=O AOZUYISQWWJMJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000002784 cytotoxicity assay Methods 0.000 description 1
- 231100000263 cytotoxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000008397 ginger Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007686 hepatotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000304 hepatotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007694 nephrotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000417 nephrotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000004112 neuroprotection Effects 0.000 description 1
- 230000007135 neurotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000228 neurotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
- A23L5/20—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
- A23L5/27—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification by chemical treatment, by adsorption or by absorption
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
- A23L3/3454—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of liquids or solids
- A23L3/3463—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
- A23L3/3481—Organic compounds containing oxygen
- A23L3/3499—Organic compounds containing oxygen with doubly-bound oxygen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
- A23L3/3454—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of liquids or solids
- A23L3/3463—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
- A23L3/3544—Organic compounds containing hetero rings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Abstract
本发明公开了一种清除5‑羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用，该方法包括以下步骤：在氨基酸存在下，将姜酮与5‑羟甲基糠醛于25～180℃下反应0.5～5h，5‑羟甲基糠醛含量显著下降；所述姜酮与氨基酸的的质量比为1.7：1。本发明以脯氨酸为催化剂和姜酮为清除剂来消除5‑羟甲基糠醛，提出一种清除5‑羟甲基糠醛的方法，该方法可以有效消除5‑羟甲基糠醛，控制食品中5‑羟甲基糠醛的含量，从而姜酮作为清除食品中5‑羟甲基糠醛的食品添加剂具有较为广阔的开发前景。本发明的清除5‑羟甲基糠醛的方法，具有操作简单、成本低、清除效果好的特点。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用。
背景技术
5-羟甲基糠醛，化学名称为5-羟甲基-2-呋喃甲醛、5-羟甲基-2-糠醛等，具有活泼的α,β-不饱和羰基结构，是一种食品内源性污染物。5-羟甲基糠醛主要来源于美拉德反应与焦糖化反应，其广泛存在于焙烤食品、咖啡、果汁、蜂蜜等高含碳水化合物的食品，其中，5-羟甲基糠醛在果脯(高达2200mg/kg)、咖啡(高达3000mg/kg)等热加工食品中的含量较高。
目前研究表明，高剂量的5-羟甲基糠醛会对人类和动物健康产生不利影响，5-羟甲基糠醛具有基因毒性、肝毒性、肾毒性、神经毒性、遗传毒性等。而低剂量的5-羟甲基糠醛具有广泛的药理作用，5-羟甲基糠醛具有抗氧化、抗组织缺血、神经保护作用、抗肿瘤、降血糖等药理作用。因此，控制食品中5-羟甲基糠醛的含量，使得食品中5-羟甲基糠醛水平低于安全值，这对提高食品的安全性和保护人类身体健康起着重要的作用。
CN 102326728A与CN 104651541A分别公开了果糖和果葡糖浆中去除5-羟甲基糠醛的方法，它们都是采用离子交换树脂吸附的方式去除5-羟甲基糠醛。树脂吸附果糖和果葡糖浆中5-羟甲基糠醛效果较好，但存在的缺点是价格昂贵，树脂再生过程存在困难，难以适用于工业生产。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用，该方法的原料易得，环境友好，操作可控，清除率高。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种清除5-羟甲基糠醛的方法，包括以下步骤：
在氨基酸存在下，将姜酮与5-羟甲基糠醛于25～180℃下反应0.5～5h，5-羟甲基糠醛含量显著下降；
所述的氨基酸为脯氨酸、甘氨酸或谷氨酸中的一种以上，优选脯氨酸；
所述姜酮与5-羟甲基糠醛的质量比为(1.5～3)：1。
所述姜酮与氨基酸的的质量比为1.7：1。
优选地，所述反应的反应温度为25～40℃；反应时间为0.5～3h。
本发明的清除5-羟甲基糠醛的方法，可应用到食品的加工、贮藏中。
5-羟甲基糠醛在含碳水化合物的热加工食品中含量很高。将姜酮或姜酮-脯氨酸混合物作为添加剂，加入到含5-羟甲基糠醛的热加工食品中，本发明对提高热加工食品的安全性以及延长食品的贮藏期具有一定的意义。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明以脯氨酸为催化剂和姜酮为清除剂来消除5-羟甲基糠醛，提出一种清除5-羟甲基糠醛的方法，该方法可以有效消除5-羟甲基糠醛，控制食品中5-羟甲基糠醛的含量，从而姜酮作为清除食品中5-羟甲基糠醛的食品添加剂具有较为广阔的开发前景。本发明的清除5-羟甲基糠醛的方法，具有操作简单、成本低、清除效果好的特点。
附图说明
图1是姜酮与5-羟甲基糠醛的反应液HPLC色谱图。
图2是姜酮与5-羟甲基糠醛反应产物(化合物I)的核磁共振-1H谱图。
图3是化合物I的一级质谱图。
图4是化合物I的二级质谱图。
图5是HMF与HMZ对Caco-2细胞增殖的影响。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
清除5-羟甲基糠醛的方法，包括以下步骤：
称取姜酮194.22mg、脯氨酸115.13mg、5-羟甲基糠醛63.05mg于25mL三孔烧瓶中，加入10mL乙醇。密封，置于35～40℃下反应3h。反应结束后，取适量反应液，用色谱甲醇稀释，经0.45μm的有机微孔滤膜过滤，HPLC测定反应体系中5-羟甲基糠醛的含量。
HPLC的色谱条件为：色谱柱为Agilent Zorbax SB-C18(4.6mm×150mm，5μm)；0.01％乙酸水-甲醇为流动相，流速为1mL/min；柱温为30℃；检测波长为284nm；进样量为10μL。
实施例2
清除5-羟甲基糠醛的方法，包括以下步骤：
称取姜酮97.11mg、脯氨酸57.56mg、5-羟甲基糠醛63.05mg于25mL三孔烧瓶中，加入10mL乙醇。密封，置于35～40℃下反应3h。反应结束后，取适量反应液，用色谱甲醇稀释，经0.45μm的有机微孔滤膜过滤，HPLC测定反应体系中5-羟甲基糠醛的含量。
对比例1
清除5-羟甲基糠醛的方法，包括以下步骤：
称取姜黄素184.19mg、脯氨酸57.56mg、5-羟甲基糠醛63.05mg于25mL三孔烧瓶中，加入10mL乙醇。密封，置于35～40℃下反应3h。反应结束后，取适量反应液，用色谱甲醇稀释，经0.45μm的有机微孔滤膜过滤，HPLC测定反应体系中5-羟甲基糠醛的的含量。
对比例2
清除5-羟甲基糠醛的方法，包括以下步骤：
称取姜酮97.11mg、甘氨酸37.54mg、5-羟甲基糠醛63.05mg于25mL三孔烧瓶中，加入10mL乙醇。密封，置于35～40℃下反应3h。反应结束后，取适量反应液，用色谱甲醇稀释，经0.45μm的有机微孔滤膜过滤，HPLC测定反应体系中5-羟甲基糠醛的含量。
对比例3
清除5-羟甲基糠醛的方法，包括以下步骤：
称取姜酮97.11mg、谷氨酸73.56mg、5-羟甲基糠醛63.05mg于25mL三孔烧瓶中，加入10mL乙醇。密封，置于35～40℃下反应3h。反应结束后，取适量反应液，用色谱甲醇稀释，经0.45μm的有机微孔滤膜过滤，HPLC测定反应体系中5-羟甲基糠醛的含量。
对各实施例及对比例中5-羟甲基糠醛的含量进行了测定，结果见表1。
表1本发明各实施例及对比例中5-羟甲基糠醛的清除结果
由表1的结果可知，在控制其他条件不变的情况下，改变姜酮的添加比例，发现随着反应体系中姜酮浓度的增加，5-羟甲基糠醛的清除率也随之增加。当姜酮：5-羟甲基糠醛质量比由1.5：1增加到3：1，5-羟甲基糠醛的清除率从78.28％增加到97.40％。
相比于对比例1中姜黄素对5-羟甲基糠醛的清除效果，实施例2中姜酮对5-羟甲基糠醛的清除效果要好。所以选取姜酮作为5-羟甲基糠醛的清除剂。
相比于对比例2、对比例3中甘氨酸、谷氨酸的催化效果，实施例2中脯氨酸的催化效果较好，5-羟甲基糠醛的清除率达到70％以上。因此，选择脯氨酸作为反应体系中的催化剂。
实施例5
姜酮对美拉德反应模型中5-羟甲基糠醛生成的影响
天冬酰胺和葡萄糖均配制为20mmol/L的水溶液，姜酮和脯氨酸均配制为200μg/mL的水溶液。取1mL天冬酰胺、1mL葡萄糖、0.5mL姜酮和0.5mL脯氨酸溶液于不锈钢试管中，混匀，在180℃加热1h，为样品组。
水代替姜酮、脯氨酸溶液作为对照组。
加热1h后，将试管迅速取出置于冰水浴中冷却至室温，之后向试管中加入1mL水，超声10min辅助溶解，经0.45μm滤膜过滤后测定5-羟甲基糠醛含量，并计算清除率。
其中，A2是对照组中5-羟甲基糠醛含量；A1是样品组中5-羟甲基糠醛含量。
表2姜酮对天冬酰胺+葡萄糖体系中5-羟甲基糠醛生成的抑制作用
如表2所示，将姜酮加入天冬酰胺/葡萄糖模拟体系中，姜酮会抑制模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成。在模拟体系中，姜酮可能与5-羟甲基糠醛发生了反应，对5-羟甲基糠醛有一定的清除效果。
实施例6
化合物I的分离纯化与结构表征
实施例1反应完毕后，将反应液减压浓缩(反应液的HPLC色谱图见图1)，加入适量硅胶拌样，样品拌成流沙状后上硅胶柱分离，用体积比为6:1的石油醚和乙酸乙酯组成的洗脱剂进行洗脱，收集含化合物I的洗脱部分，用旋转蒸发仪旋蒸得到化合物I。
将少量化合物I溶于氘代氯仿，用核磁共振光谱仪测定化合物I的核磁共振-1H谱。化合物I的核磁共振-1H谱见图2，质谱图显示分子离子峰m/z＝301.00[MW-H+](详见图3和4)。
化合物I的1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.26(d,1H),6.82(d,1H),6.71(s,1H),6.69(d,1H),6.61(d,1H),6.59(d,1H),6.37(d,1H),5.61(s,1H),4.63(s,2H),3.85(s,3H),2.89(s,4H)。
推断结构如下：
实施例7
化合物I的细胞毒性测定
采用CCK-8法对化合物I(以下简写为HMZ)与5-羟甲基糠醛(以下简写为HMF)的细胞毒性进行检测与比较。
将铺满培养瓶底面的Caco-2细胞消化制备成细胞悬液并进行细胞计数，调整好细胞密度，以2×104/mL细胞密度接种于96孔板，每孔加入100μL细胞悬液。将接种后的96孔板置于37℃、5％CO2培养箱中培养，等待细胞贴壁后吸出旧培养液，加入含有不同浓度HMF(2、4、8、16、32与64mM)与HMZ(2、4、8、16、32与64mM)的细胞培养液。分别培养24与48h后，每孔加入10μL CCK-8试剂，继续培养4h显色，测定每孔在450nm处的吸光度。计算存活率与细胞半致死浓度(IC50)。
HMF与HMZ对Caco-2细胞增殖的影响见图5。
表3 HMF与HMZ对Caco-2细胞的IC50
如图5所示，随着给药浓度的增大，HMF处理组和HMZ处理组的细胞活力都逐渐下降。与同浓度的HMF处理组比较，HMZ处理组的细胞活力总比HMF处理组的要高。
由表3可知，HMF处理Caco-2细胞24h和48h的IC50值分别为35.39±4.03mM和19.17±2.10mM；HMZ处理Caco-2细胞24h和48h的IC50值分别为41.47±5.33mM和25.39±3.12mM。
由此可见，HMF在与姜酮反应形成加合物(HMZ)后，其细胞毒性被削弱，而且HMZ的细胞毒性低于HMF的细胞毒性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种清除5-羟甲基糠醛的方法，其特征在于包括以下步骤：
在脯氨酸存在下，将姜酮与5-羟甲基糠醛于25～180℃下反应0.5～5 h，5-羟甲基糠醛含量显著下降；
所述姜酮与脯氨酸的质量比为1.7：1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述姜酮与5-羟甲基糠醛的质量比为（1.5～3）：1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应的反应温度为25～40°C。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应的反应时间为0.5～3 h。
5.权利要求1-4任一项所述的方法在食品加工中的应用。
6.权利要求1-4任一项所述的方法在食品热加工中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111133677.9A CN113826808B (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111133677.9A CN113826808B (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113826808A CN113826808A (zh) | 2021-12-24 |
| CN113826808B true CN113826808B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=78970589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111133677.9A Active CN113826808B (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113826808B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102466658A (zh) * | 2010-11-12 | 2012-05-23 | 天津天士力之骄药业有限公司 | 一种注射剂中5-羟甲基糠醛含量的测定方法 |
| WO2012073251A1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Ganapati Dadasaheb Yadav | Preparation of 2, 5 - diformylfuran from 5 - hmf with a heterogeneous mesoporous silver containing manganese catalyst |
| CN105693486A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-06-22 | 上海交通大学 | 利用5-羟甲基糠醛制备2,5-己二酮和3-甲基环戊烯酮的方法 |
| CN105685774A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-06-22 | 江苏大学 | 去除食品中羟甲基糠醛的方法 |
| WO2017076947A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | Basf Se | Process for preparing furan-2,5-dicarboxylic acid |
| CN106822311A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 佛山科学技术学院 | 一种以蒲桃叶为主要原料的中药组合物及其应用 |
| CN108013407A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-11 | 江南大学 | 一种降低油炸薯片中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛含量的方法 |
| CN108902304A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-30 | 南开大学 | 一种低3-脱氧葡萄糖醛酮和5-羟甲基糠醛含量的褐色发酵乳饮料及其加工方法 |
| CN109259052A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-25 | 西北大学 | 一种蜂蜜中羟甲基糠醛脱除方法 |
| CN111116375A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-08 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种催化醛酮类化合物还原胺化制备伯胺的方法 |
| CN116982687A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-11-03 | 佛山科学技术学院 | 一种清除糠醛的方法及其应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI421243B (zh) * | 2010-07-15 | 2014-01-01 | Ind Tech Res Inst | 製備５-羥甲基糠醛之方法及裝置 |
| ES2589137T3 (es) * | 2012-09-05 | 2016-11-10 | GOKMEN, Vural | Sustituto de café o café instantáneo con contenido reducido de acrilamida y de hidroximetilfurfural y método de producción del mismo |
-
2021
- 2021-09-27 CN CN202111133677.9A patent/CN113826808B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102466658A (zh) * | 2010-11-12 | 2012-05-23 | 天津天士力之骄药业有限公司 | 一种注射剂中5-羟甲基糠醛含量的测定方法 |
| WO2012073251A1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Ganapati Dadasaheb Yadav | Preparation of 2, 5 - diformylfuran from 5 - hmf with a heterogeneous mesoporous silver containing manganese catalyst |
| WO2017076947A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | Basf Se | Process for preparing furan-2,5-dicarboxylic acid |
| CN105685774A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-06-22 | 江苏大学 | 去除食品中羟甲基糠醛的方法 |
| CN105693486A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-06-22 | 上海交通大学 | 利用5-羟甲基糠醛制备2,5-己二酮和3-甲基环戊烯酮的方法 |
| CN106822311A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 佛山科学技术学院 | 一种以蒲桃叶为主要原料的中药组合物及其应用 |
| CN108013407A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-11 | 江南大学 | 一种降低油炸薯片中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛含量的方法 |
| CN108902304A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-30 | 南开大学 | 一种低3-脱氧葡萄糖醛酮和5-羟甲基糠醛含量的褐色发酵乳饮料及其加工方法 |
| CN109259052A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-25 | 西北大学 | 一种蜂蜜中羟甲基糠醛脱除方法 |
| CN111116375A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-08 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种催化醛酮类化合物还原胺化制备伯胺的方法 |
| CN116982687A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-11-03 | 佛山科学技术学院 | 一种清除糠醛的方法及其应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 5-羟甲基糠醛与氨基酸反应形成的风味物质;王歌;曾睿;邱瑞霞;黄才欢;郑洁;;食品与机械;第34卷(第08期);第1-4+84页 * |
| 大孔树脂对蜂蜜中羟甲基糠醛的脱除热力学及动力学研究;张颖;王宇翔;张锦锦;高益增;曹炜;;食品与发酵工业;第46卷(第05期);第98-103页 * |
| 蜂蜜中羟甲基糠醛的脱除;张颖;王宇翔;张锦锦;孙婧;曹炜;;食品与发酵工业;第45卷(第21期);第167-172页 * |
| 食品中5-羟甲基糠醛的形成与控制;裴珂晗;欧仕益;;食品安全质量检测学报;第7卷(第01期);第251-256页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113826808A (zh) | 2021-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Correlation of volatile and nonvolatile components with the total antioxidant capacity of tartary buckwheat vinegar: Influence of the thermal processing | |
| JP2011508034A (ja) | 茶から香気成分を回収する方法 | |
| CN111187798A (zh) | 一种高纯度甘油葡萄糖苷及其制备方法 | |
| CN109749915B (zh) | 一种多菌种协同发酵联合前体添加提高山西老陈醋川芎嗪含量的方法 | |
| CN108558817B (zh) | 一种异香豆素类衍生物及其制备方法和用途 | |
| CN105603018B (zh) | 一种间接制备d-异抗坏血酸钠的方法 | |
| CN115716790B (zh) | 马齿苋中一种酰胺酯类生物碱的提取分离方法及其应用 | |
| CN113826808B (zh) | 一种清除5-羟甲基糠醛的方法及其在食品加工中的应用 | |
| CN104961669A (zh) | N-烃基-2-甲基-5-甲酰基-3-吡咯甲酸酯的制备方法及其在卷烟加香中的应用 | |
| CN108740818B (zh) | 一种发酵鸭腿的制备方法 | |
| CN112341454B (zh) | 一种小檗碱衍生物及其制备方法和其作为p300 HAT小分子抑制剂的应用 | |
| CN113186069A (zh) | 一种乳酸菌菌种微生物发酵工艺 | |
| CN116982687A (zh) | 一种清除糠醛的方法及其应用 | |
| CN102167722A (zh) | 一种纽甜的制备方法 | |
| CN109897869B (zh) | 一种高糖废水培养的以榕树叶为碳源载体的生物活性炭 | |
| CN102120738A (zh) | 一种非表型儿茶素单体的制备方法 | |
| CN114751912B (zh) | 一种异戊烯基取代双苯吡酮类化合物的用途 | |
| CN101538258B (zh) | 丹参中的化合物、其衍生物及其制备方法和医药用途 | |
| CN110002996B (zh) | 一种二苯醚类化合物及其制备方法和用途 | |
| KR101511095B1 (ko) | 생물전환된 사포닌을 함유하는 도라지발효주의 제조방법 | |
| CN100582234C (zh) | 克列维醇在制备抗氧化剂的应用 | |
| CN113024629A (zh) | 一种茶皂素纯化方法 | |
| CN113122410A (zh) | 一种同时降低发酵食品中瓜氨酸和氨基甲酸乙酯积累的方法 | |
| CN102618593B (zh) | 一种利用黑曲霉水解灯盏乙素制备野黄芩素的方法 | |
| Kan et al. | Microsphere resin chromatography combined with microbial biotransformation for the separation and purification of salvianolic acid B in aqueous extract of roots of Salvia multiorrihza Bunge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |