[發明專利]去除食品中羥甲基糠醛的方法

在審

• 申請號: 201610023805.7
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105685774A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 鄒彬;陳學珊;霍書豪;崔鳳杰
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A23L5/20
• 分類號: A23L5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物催化技術領域，尤其是一種使用取代基金屬卟啉催化劑去除食品中羥甲 基糠醛的方法。

背景技術

隨著社會的進步和經濟的發展，人們的生活品質逐步提高，對食品安全的重視程度也越 來越高。羥甲基糠醛(HMF)是食品中糖類物質降解后形成的一種物質，能誘導細胞和基因突 變，具有潛在的致癌性，因此作為食品熱處理或長時間貯存質量破壞程度的一個指標。通常 認為，羥甲基糠醛(HMF)是一種弱致癌性的細胞毒素，在高濃度下，可傷害眼睛、呼吸道、 皮膚和粘膜。研究學者Anese等研究發現羥甲基糠醛(HMF)能在老鼠體內誘發基因突變，導 致老鼠患結腸癌和肝癌。羥甲基糠醛(HMF)毒性主要是因為其能在體內和體外分別形成磺酸 氧甲基糠醛(SMF，Sulfoxymethylfurfural)和5-氯甲基糠醛(5-Chloromethylfurfural，5-CMF)， 而這些物質具有較強的致癌性和基因毒性。所以羥甲基糠醛(HMF)存在在食品中對人類來說 都是一個潛藏的、具威脅性的問題。綜上所述，去除食品中的羥甲基糠醛(HMF)是十分必要 的，而選擇一種綠色高效的方式除去羥甲基糠醛(HMF)又是一個很值得我們探索與研究的課 題。

目前已經有很多關于去除羥甲基糠醛(HMF)研究方面的專利。例如中國專利 CN201110180870.8報道的是一種除去果葡糖漿中的5-羥甲基糠醛(HMF)的方法，方法按如下 步驟進行：(1)料液前處理，將果葡糖漿的色度控制在30RBU以下；(2)吸附，從吸附柱出料 的果葡糖漿中5-羥甲基糠醛(HMF)含量小于5mg/kg；(3)離子交換，從離子交換柱出料的果葡 糖漿的電導率小于5μs/cm且pH值在3～8之間；(4)脫味，果葡糖漿的色度小于5RBU且透 光率大于99％；(5)濃縮，進入蒸發器進行蒸發，得到質量濃度為75～78％的果葡糖漿成品。 該方法能有效的將果葡糖漿中5-羥甲基糠醛含量降至5mg/kg以下，從而達到提高果葡糖漿 品質的目的。該方法的不足之處在于選擇性不高，操作起來比較困難復雜。

中國專利CN201010516208.0闡述的具體方法是在溴和金屬催化劑的存在下在有機酸溶 劑中使5-羥甲基糠醛(HMF)與氧化劑接觸；并使5-羥甲基糠醛(HMF)與該氧化劑發生反應， 同時除去由該反應生成的水以制備2,5-呋喃二甲酸。該發明中，將注意力放到反應過程中生 成的水，提供水含量調節手段并且在減少溶劑中的水含量的同時進行反應，因此能夠以較高 收率和較高純度制備2,5-呋喃二甲酸而不存在水引起的任何阻礙。2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的 收率為65.8％和水含量為1.11％。該方法雖然能解決水所帶來的一定問題，但是并不適用于 大規模的工業生產，也并不是特別綠色高效。

中國專利CN201310572055.5的具體操作內容為：在鎳系金屬催化劑的作用下，將5-羥 甲基糠醛(HMF)在溶劑中進行氫解反應，得到2,5-二甲基呋喃(DMF)。所述鎳系金屬催化劑 為負載型雙金屬催化劑，其有效活性成分包括鎳和鎢。該發明提供的方法是采用以鎳和鎢為 有效成分的鎳系金屬催化劑催化HMF進行氫解，得到DMF，鎳成分具有較好的加氫能力， 能夠使醛基基團加氫成為羥甲基基團；鎢成分具有較好的路易斯(Lewis)酸性，能夠促進 HMF氫解過程中碳-氧鍵的斷裂，使羥甲基基團轉化成甲基基團；在鎳和鎢的雙重作用下， 能夠將HMF高效、高選擇性的轉化為DMF，使DMF的產率較高。該方法采用了鎳系金屬 為催化劑，由于貴金屬價格較昂貴，這遠遠的加大了生產成本，不符合經濟合理的原則。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種使用取代基金屬卟啉催化劑去除食品中羥 甲基糠醛(HMF)的方法，本發明具有綠色高效，環境友好，選擇性高的優點。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種去除食品中羥甲基糠醛的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)反應：以含一定量羥甲基糠醛(HMF)的食品為原料，用溶劑溶解原料于圓底燒瓶中， 用取代基金屬卟啉催化劑選擇性催化氧化羥甲基糠醛，生成5-羥甲基糠酸(HMFCA)、DFF和 2,5-呋喃二甲酸(FDCA)；

(2)吸附：將吸附劑加入反應后的原料溶液，恒溫振蕩吸附未完全反應的羥甲基糠醛；