表没食子儿茶素没食子酸酯在降低黄精加工制品中5-HMF含量中的应用

本发明涉及黄精加工制品，尤其涉及表没食子儿茶素没食子酸酯在降低黄精加工制品中5-hmf含量中的应用。

背景技术：

1、黄精(polygonatum sibiricum)为百合科植物滇黄精、黄精和多花黄精的干燥茎根，富含多糖、多酚、皂苷等生物活性物质，具有补气滋阴、抗衰老、提高免疫力、调节血糖等多种功效，为食药两用植物，广泛应用于功能性食品及滋补药品。近年来，黄精种植量大幅增加，但药材市场需求力有限，开发黄精的食用价值潜能可扩大黄精消费市场和延伸黄精产业链。

2、黄精传统的加工制品主要有制黄精和黄精膏，制黄精是由生黄精经九蒸九晒后制得，黄精膏则是将黄精水提液经常压高温浓缩而成，这两种加工制品均是黄精活性物质的重要载体，可作为人们提高身体素质、预防疾病的日常食品。在九蒸九晒和浓缩过程中，黄精中的部分多糖降解成单糖，与氨基酸及其他含氮类物质发生美拉德反应，中间产物5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural，5-hmf)不断积累，该物质本身具有增香和调色功能，但含量过多时，会对肝脏、肾脏、心脏等器官产生不良影响，大鼠经口的半数致死量为65mg/kg。

3、目前，降低黄精加工制品中5-hmf含量的方法主要是对其加工方法进行改进，限制较大，往往只能应用于一种黄精加工制品中。此外，现有技术中还报道过利用天然绿色的外源添加剂来降低5-hmf含量，这种方式适用范围较广，但与大多数植物多糖为酸性多糖不同，黄精中的多糖主要为由中性多糖，组成黄精多糖的单糖主要为醛糖(如甘露糖、葡萄糖、半乳糖)，具有较高的反应活性，易于生成5-hmf，这导致现有的外源添加剂降低黄精加工制品中5-hmf含量的效果不佳。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，即现有的外源添加剂降低黄精加工制品中5-hmf含量的效果不佳，本发明提供了表没食子儿茶素没食子酸酯在降低黄精加工制品中5-hmf含量中的应用。本发明发现，表没食子儿茶素没食子酸酯能够在较大程度上降低黄精加工制品中5-hmf的含量，并降低其褐变程度，对提升黄精加工制品品质和开发黄精食用价值具有积极的促进作用。

2、本发明的具体技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了表没食子儿茶素没食子酸酯在降低黄精加工制品中5-hmf含量中的应用。

4、表没食子儿茶素没食子酸酯(egcg)在用于降低5-hmf含量时，兼具以下优势：(1)egcg含有3个苯环，具有良好的共轭性，可形成大面积π电子云，有利于与5-hmf或其前体物质发生亲电取代反应；(2)egcg含有8个酚羟基，均具有抗氧化活性，一个egcg分子理论上可捕获8个5-hmf或其前体物质分子，进而显著降低5-hmf的生成量；(3)egcg的加入不会引起体系ph的下降，能够避免酸性条件促进5-hmf生成。由于上述原因，egcg能够在较大程度上降低黄精加工制品中的5-hmf含量，同时还能有效降低产品褐变程度。

5、此外，当用于黄精加工制品中时，egcg的效果尤为突出，具体而言：黄精中的多糖主要为中性多糖，在黄精热加工过程中，多糖会降解成寡糖或单糖，暴露出大量羟基，egcg中的苯环和羟基结构易于与多糖或寡糖的环状结构和羟基形成较强的范德华作用力和氢键，且大部分相互作用力集中在egcg与多糖或寡糖之间，形成的复合物更加稳定，保护了多糖或寡糖中单糖之间的糖苷键，能够减缓多糖或寡糖的进一步降解。而组成黄精多糖的单糖主要为醛糖(如甘露糖、葡萄糖、半乳糖)，具有较高的化学反应活性，比酮糖具有更快的反应速率，多糖降解速率减慢，使得体系中醛糖类单糖含量减少，生成5-hmf的反应减慢，5-hmf的生成量也相应减少。

6、作为优选，所述应用包括以下步骤：对黄精水提液进行加热浓缩，并在加热浓缩期间加入表没食子儿茶素没食子酸酯，制得黄精加工制品。

7、作为优选，所述表没食子儿茶素没食子酸酯在黄精水提液加热浓缩至初始体积的1/3～1/12时加入。

8、进一步地，所述表没食子儿茶素没食子酸酯在黄精水提液加热浓缩至初始体积的1/5～1/7时加入。

9、在黄精加工初始阶段，由于高水分含量会抑制美拉德反应中的烯醇化反应，不利于5-hmf的生成，且黄精中单糖含量相对较低，所以5-hmf并不是在初始阶段就开始积累，而是在加工中后期开始大量积累。并且，本发明团队关注到，在加工初始阶段添加egcg时，egcg容易受热降解，失去捕获5-hmf及其前体物质的能力，无法降低5-hmf含量。而在黄精加工中后期，黄精水提液中的水含量减少，同时，多糖结构被破坏发生降解，ph值逐渐下降，这会促进5-hmf的生成。当黄精水提液体积浓缩至初始体积的1/6左右时，单糖含量、ph值和水分含量可能接近于单糖发生脱水重排反应生成5-hmf的最适条件，在该时间点附近添加egcg可以有效抑制5-hmf的大量生成，在更大程度上降低黄精加工制品中的5-hmf含量以及产品的褐变程度。

10、此外，黄精浓缩过程中5-hmf生成量的上述变化特征，配合egcg特定的加入时机，使得受热后结构易被破坏的egcg能够发挥较好的作用。而对于单糖含量较高，5-hmf从加工初始阶段就开始大量积累的原料而言，egcg若在加工初始阶段加入，则难以长时间维持捕获5-hmf及其前体物质的能力，若在加工一段时间后加入，则初始时积累的大量5-hmf难以被清除，因此，egcg对降低此类原料加工制品中5-hmf含量的作用不佳。

11、作为优选，所述表没食子儿茶素没食子酸酯的加入量0.1～0.7mg/ml。

12、进一步地，所述表没食子儿茶素没食子酸酯的加入量0.3～0.7mg/ml。

13、作为优选，所述加热浓缩的方法为常压煮沸浓缩。

14、作为优选，所述黄精水提液的制备方法包括以下步骤：将黄精打浆制成黄精浆后，加水进行水提，然后过滤，得到黄精水提液。

15、进一步地，制成黄精浆后，将黄精浆与水按照1：18～23的质量比混合进行水提。

16、进一步地，所述水提的温度为60～65℃，时间为35～45min。

17、作为优选，所述黄精加工制品中固形物含量为65～75％。

18、第二方面，本发明提供了表没食子儿茶素没食子酸酯在降低黄精加工制品褐变程度中的应用。

19、作为优选，所述应用包括以下步骤：对黄精水提液进行加热浓缩，并在加热浓缩期间加入表没食子儿茶素没食子酸酯，制得黄精加工制品。

20、作为优选，所述表没食子儿茶素没食子酸酯在黄精水提液加热浓缩至初始体积的1/3～1/12时加入。

21、进一步地，所述表没食子儿茶素没食子酸酯在黄精水提液加热浓缩至初始体积的1/3～1/7时加入。

22、作为优选，所述表没食子儿茶素没食子酸酯的加入量0.1～0.7mg/ml。

23、进一步地，所述表没食子儿茶素没食子酸酯的加入量0.3～0.7mg/ml。

24、作为优选，所述加热浓缩的方法为常压煮沸浓缩。

25、作为优选，所述黄精水提液的制备方法包括以下步骤：将黄精打浆制成黄精浆后，加水进行水提，然后过滤，得到黄精水提液。

26、进一步地，所述水提的过程中，黄精浆与水的质量比为1：18～23。

27、进一步地，所述水提的温度为60～65℃，时间为35～45min。

28、作为优选，所述黄精加工制品中固形物含量为65～75％。

29、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

30、(1)本发明首次发现，相较于现有的天然绿色的外源添加剂而言，egcg能够在更大程度上降低黄精加工制品的5-hmf和褐变程度，并且，针对黄精加工制品，egcg的效果尤为突出，这对提升黄精加工制品品质和开发黄精食用价值具有积极的促进作用；

31、(2)本发明通过控制egcg的加入时期，即在黄精水提液加热浓缩的特定阶段加入egcg，有利于egcg作用的发挥，使其能够在更大程度上降低黄精加工制品的5-hmf和褐变程度。