一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法
【专利摘要】本发明提供了一种果葡糖浆（HFCS）中活性羰基化合物的去除方法。本发明所采用的技术方案是在果葡糖浆的生产加工过程中或果葡糖浆为原料的生产加工过程中添加清除因子，充分混匀，在30-40℃条件下，混合，反应1-4小时。清除因子的用量为果葡糖浆质量的0.1‰～5%。所述清除因子为维生素C，连二亚硫酸钠，乙二胺四乙酸二钠、茶黄素、茶多酚、亚硫酸钠、植酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、D-异抗坏血酸或D-异抗坏血酸钠盐中的至少一种。本发明能够有效地去除果葡糖浆中的活性羰基化合物，具有工序简单，活性羰基化合物去除率高的优点，去除率最大可达60%以上。
【专利说明】一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品领域中果葡糖浆中活性羰基化合物的去除。
【背景技术】
[0002]果葡糖浆(以下简称HFCS)，又称高果糖浆或异构糖浆，是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构化，将其中一部分葡萄糖异构成果糖，以果糖和葡萄糖为主要组分组成的混合糖浆，果葡糖浆具有多方面的独特性质，如甜度的协同增效，冷甜爽口性，高溶解度与高渗透压，吸湿性，保湿性与抗结晶性，优越的发酵性与加工贮藏稳定性等。目前作为蔗糖的替代品在食品加工领域的应用日趋广泛。
[0003]葡萄糖、果糖等糖类物质氧化反应会产生一系列的化合物如3-脱氧葡萄糖醛酮(3-Dexoyglucosone, 3-D0G),乙二醒(Glyoxal, G0),甲基乙二醒(Methylglyoxal, MG0)等，统称为活性羰基化合物。活性羰基化合物属于高反应的糖基化因子，比葡萄糖的活性高200?50000倍。正常生理条件下，体内活性羰基化合物浓度比葡萄糖低10000?50000倍，但仍然是生成晚期糖基化终产物(advanced glycation end products, AGEs)的重要前体。活性羰基化合物是一种反应性代谢中间产物，产生于非酶糖化反应、糖降解过程及代谢性疾病等，是一种高反应性毒性化合物，具有致癌性，细胞毒性与快速生成AGEs等生物特性，参与许多慢性疾病的发展。有研究表明糖尿病状态下，血浆MGO水平显著升高，且MGO水平与血糖控制程度有关。Paul J.Beisswenger等人的研究表明糖尿病患者伴有快速发展的肾病并发症时，MGO的水平升高。此现象在I型糖尿病和2型糖尿病的体内、体外实验中都得到了证实。此外HoweU.S等人的研究还发现在糖尿病状态下，3-D0G水平升高，并且肾脏组织中3-D0G水平与糖尿病肾病有显著相关性。CanteiO等体外实验表明GO和MGO的浓度增高导致血小板衍生的生长因子受体(TOGFR)变形和促有丝分裂功能改变，而在糖尿病载脂蛋白E缺失的小鼠动脉粥样硬化损害中也发现相同的I3DGFR变形，表明GO和MGO可能使体内也发生了相同的功能障碍。
[0004]晚期糖基化终产物(AGEs)是非酶糖基化反应的终产物，在无酶的条件下，开链的葡萄糖分子游离醛基或酮基和蛋白质氨基酸残基侧链ε-氨基或氨基末端的α-氨基通过亲和结合，迅速生成醒亚胺(aldimine),即Schiff碱,这是一个不稳定的中间产物。不稳定的SchifT碱基在体内很快达到平衡，随后，SchifT碱基可缓慢发生分子结构化学重排，形成较稳定的但仍为可逆的糖-蛋白质酮胺结合物，此种碱性产物比较稳定，反应的可逆性大大减低，经重新排列，形成性质更为稳定的1-氨基-1-去氧-D-酮糖(l-amino-1-deoxy-D-ketose),即Amadori产物，此为糖基化反应的早期阶段。Amadori产物或Amadori产物经过多步脱水和分子重排产生的多种高度反应性羰基化合物，如3-脱氧葡萄糖醛酮、乙二醛、甲基乙二醛等，进一步与其他游离氨基反应，最后形成不可逆性的AGEs，这是糖基化反应的晚期阶段。AGEs是许多不同结构的物质的总称，现已知道的如CML> CEL> Pentosidine、Pyrraline、crossline等。研究人员最初认为AGEs只是蛋白质老化的标志，以便体内识别降解、清除老化的蛋白质。随着对AGEs研究的深入发现其不仅与被修饰的大分子的降解有关，AGEs与其受体相互作用，能够激活多个信号转导通路，促进多种细胞因子的合成与释放，通过损伤血管内皮、促进白细胞黏附、增加血小板聚集和刺激血管平滑肌增殖等机制，促进动脉粥样硬化、糖尿病血管并发症、尿毒症等糖尿病慢性并发症的发生和发展。晚期糖基化终产物不仅与糖尿病并发症有关，其还可引起细胞间分子的连接，造成细胞外基质蛋白不可逆的异常改变，AGEs修饰的蛋白通过与AGEs特异受体结合刺激机体产生细胞因子和氧自由基，AGEs同时也修饰细胞内蛋白，造成蛋白功能异常，终致结缔组织、晶状体、血管和神经等的病变。
[0005]果葡糖浆的生产国标中对于果葡糖浆理化要求中仅有固形物含量，葡萄糖、果糖含量，PH，色度，不溶性颗粒物，硫酸灰分，透射比这些要求，并没有关于活性羰基化合物含量的相关规定。由于活性羰基化合物对人体潜在的毒害作用以及果葡糖浆在食品生产中的广泛应用，因而对于如何去除活性羰基化合物的研究是有必要的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法。通过将待处理的果葡糖浆样品与清除分子接触，在30°C -40°C条件下反应，从而减少样品中活性羰基化合物的含量。
[0007]为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是:
[0008]一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，包括如下步骤:
[0009]于果葡糖浆中添加清除因子，充分混匀后，在30_40°C条件下，混合，反应1-4小时，清除因子的用量为果葡糖浆质量的0.1%。?5%。
[0010]所述清除因子的添加时间为果葡糖浆生产加工过程中或以果葡糖浆为原料的生产加工过程中。
[0011]所述清除因子为维生素C，连二亚硫酸钠，乙二胺四乙酸二钠、茶黄素、茶多酚、亚硫酸钠、植酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、D-异抗坏血酸或D-异抗坏血酸钠盐中的至少一种。
[0012]所述维生素C的终浓度范围为0.lmg/mL?0.8mg/mL。
[0013]所述连二亚硫酸钠的终浓度范围为50mg/mL?100mg/mL。
[0014]所述乙二胺四乙酸二钠的终浓度范围为50mg/mL?150mg/mL。
[0015]所述茶黄素的终浓度范围为lmg/mL?10mg/mL。
[0016]所述茶多酚的终浓度范围为lmg/mL?6mg/mL。
[0017]所述亚硫酸钠的终浓度范围为50mg/mL?150mg/mL。
[0018]所述植酸的终浓度范围为0.05mg/mL?0.15mg/mL。
[0019]所述抗坏血酸钠的终浓度范围为0.3mg/mL?0.8mg/mL。
[0020]所述抗坏血酸钙的终浓度范围为0.2mg/mL?0.7mg/mL。
[0021]所述D-异抗坏血酸的终浓度范围为lmg/mL?4mg/mL。
[0022]所述D-异抗坏血酸钠盐的终浓度范围为2mg/mL?5mg/mL。
[0023]有益效果:
[0024]1、实现了一种将果葡糖浆与清除因子在30°C -40°C下反应足够时间从而有效地去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法。由于这些清除因子为抗氧化性食品添加剂，在30°C -400C反应条件下，能够有效地去除果葡糖浆中的活性羰基化合物，具有工序简单，活性羰基化合物去除率高的优点。
[0025]2、活性羰基化合物的去除率因使用的清除分子种类及活性羰基化合物种类的不同而不同，最闻可达60%以上。
[0026]3、该发明适用于果葡糖浆生产加工过程中，或是以果葡糖浆为原料生产加工过程之中。
【专利附图】
【附图说明】:
[0027]图1为空白对照HFCS中活性羰基化合物含量色谱图
[0028]图2为空白对照HFCS中活性羰基化合物含量色谱图局部放大图
[0029]图3为维生素C作用三小时后HFCS中活性羰基化合物含量色谱图
[0030]图4为连二亚硫酸钠作用一小时后HFCS中活性羰基化合物含量色谱图
[0031]图5为茶黄素作用三小时后HFCS中活性羰基化合物含量色谱图。
【具体实施方式】[0032]下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0033]实施例1:维生素C对果葡糖浆中活性羰基化合物的去除
[0034]量取果葡糖浆(55%果糖、42%葡萄糖)IL (约为1.25kg)，加入终浓度为0.2mg/mL的维生素C置于反应容器内充分混匀，而后置于30°C恒温，SOrpm条件下反应。反应3h后取ImL处理后的HFCS样品，按1/1 (v/v)的比例加入浓度为0.1% (w/v)的邻苯二胺溶液，60°C水浴避光衍生30min。衍生反应后，过膜进行HPLC分析。以未加入维生素C的果葡糖浆样品做对照。色谱条件为:色谱柱=Agilent ZORBAX 58-(:18柱(5“111，4.6\250_);流动相为:A:0.15% (v/v)乙酸水溶液一B:甲醇，采用梯度洗脱；柱温:25°C ;流速:0.7mL/min ；波长:313nm;进样量为20 μ L，进行色谱分析，记录色谱图(图1，2，3)。梯度洗脱程序如表
[0035]表一:梯度洗脱程序
【权利要求】
1.一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，于果葡糖浆中添加清除因子，充分混匀后，在30-40°C条件下，混合，反应1-4小时，清除因子的用量为果葡糖浆质量的0.1%。?5%O
2.如权利要求1所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述清除因子的添加时间为果葡糖浆生产加工过程中或以果葡糖浆为原料的生产加工过程中。
3.如权利要求1或2所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述清除因子为维生素C、连二亚硫酸钠、乙二胺四乙酸二钠、茶黄素、茶多酚、亚硫酸钠、植酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、D-异抗坏血酸或D-异抗坏血酸钠盐中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述维生素C的添加终浓度为0.lmg/mL?0.8mg/mL ;所述连二亚硫酸钠的添加终浓度为50mg/mL?100mg/mL ;所述乙二胺四乙酸二钠的添加终浓度为50mg/mL?150mg/mL ;所述茶黄素的添加终浓度为lmg/mL?10mg/mL ;所述茶多酹的添加终浓度为lmg/mL?6mg/mL ；所述亚硫酸钠的添加终浓度为50mg/mL?150mg/mL ;所述植酸的添加终浓度为0.05mg/mL?0.15mg/mL ;所述抗坏血酸钠的添加终浓度为0.3mg/mL?0.8mg/mL ;所述抗坏血酸隹丐的添加终浓度为0.2mg/mL?0.7mg/mL ;所述D-异抗坏血酸的添加终浓度为lmg/mL?4mg/mL ;所述D-异抗坏血酸钠盐的添加终浓度为2mg/mL?5mg/mL。
5.如权利要求1或2所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述清除因子为维生素C，添加终浓度为0.2mg/mL。
6.如权利要求1或2所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述清除因子为连二亚硫酸钠，添加终浓度为56mg/mL。
7.如权利要求1或2所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述清除因子为茶黄素，添加终浓度为1.4mg/mL。
8.如权利要求1或2所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述清除因子为维生素C和茶黄素，终浓度分别为0.2mg/mL和lmg/mL。
9.如权利要求1或2所述的一种去除果葡糖浆中活性羰基化合物的方法，其特征在于，所述清除因子为乙二胺四乙酸二钠和维生素C，终浓度分别为50mg/mL和0.lmg/mL。
【文档编号】A23L1/09GK103734560SQ201310642428
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】贾士儒, 吴晓英, 陶如玉, 钟成, 史晓伟, 戴玉杰, 韩培培, 谭之磊 申请人:天津科技大学