一种糠醛类化合物的提取方法与流程

1.本发明涉及乳制品领域，特别是涉及一种糠醛类化合物的提取方法。


背景技术：

2.奶酪、炼乳及乳基特膳食品均是以牛乳为主要原料，通过添加一些常用辅料，结合不同工艺所制得的常用食品。添加不同辅料的牛乳热加工过程中，随着热处理温度的升高，乳清蛋白变性和凝集、乳糖异构化和降解、美拉德反应等理化反应会依次发生，会导致其中活性成分(例如碱性磷酸酶和乳铁蛋白等)的减少或反应产物的生成(例如乳果糖、糠氨酸和糠醛等)。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种糠醛类化合物的提取方法，用于解决现有技术中的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种糠醛类化合物的提取方法，包括：
5.1)将待提取乳制品与水混合，将混合物进行超声处理，充分震荡；
6.2)将步骤1)所提供的混合物中加入草酸水溶液，将混合液加热处理后冷却；
7.3)将步骤2)所提供的混合液中加入三氯乙酸水溶液，充分震荡、离心，固液分离；
8.4)将步骤3)所提供的固相物与三氯乙酸水溶液混合，充分震荡、离心，固液分离；
9.5)将步骤3)和步骤4)所提供的液相物合并以提供提取液。
10.在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，所述乳制品选自乳酪、炼乳、乳基特膳食品中的一种或多种的组合。
11.在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，所述糠醛类化合物为羟甲基糠醛、糠醛中的一种或多种的组合。
12.在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，每12ml水中加入0.01～2.00g待提取乳制品，优选的，每12ml水中加入0.04～0.06g待提取乳制品。
13.在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，超声处理的时间为25～35min，超声处理的频率为95～105khz。
14.在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，草酸水溶液的浓度为0.13～0.17mol/l，混合物与草酸水溶液的体积比为1～4：1。
15.在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，加热处理的加热温度为95～105℃，加热时间为20～30分钟。
16.在本发明一些实施方式中，所述步骤3)中，三氯乙酸水溶液的浓度为35～45w/v％，混合液与三氯乙酸水溶液的体积比为10：1～4。
17.在本发明一些实施方式中，所述步骤3)中，离心的条件为4.255g～4.455g，10～20分钟。
18.在本发明一些实施方式中，所述步骤4)中，三氯乙酸水溶液的浓度为3～5w/v％，混合液与三氯乙酸水溶液的体积比为10：1～4。
19.在本发明一些实施方式中，所述步骤4)中，离心的条件为4.255g～4.455g，10～20分钟。
具体实施方式
20.为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容容易地了解本申请发明的其他优点及功效。
21.本发明发明人经过大量实践研究，提供了一种乳制品中糠醛类化合物的提取方法，该提取方法可以充分提取乳制品中的糠醛类化合物，以便于对乳制品中的糠醛类化合物进行检测，在此基础上完成了本发明。
22.本发明提供一种糠醛类化合物的提取方法，包括：
23.1)将待提取乳制品与水混合，将混合物进行超声处理，充分震荡；
24.2)将步骤1)所提供的混合物中加入草酸水溶液，将混合液加热处理后冷却；
25.3)将步骤2)所提供的混合液中加入三氯乙酸水溶液，充分震荡、离心，固液分离；
26.4)将步骤3)所提供的固相物与三氯乙酸水溶液混合，充分震荡、离心，固液分离；
27.5)将步骤3)和步骤4)所提供的液相物合并以提供提取液。
28.本发明所提供的糠醛类化合物的提取方法，可以包括：将待提取乳制品与水混合，将混合物进行超声处理，充分震荡。
29.上述提取方法中，糠醛类化合物通常指羟甲基糠醛(hmf，cas no.67
‑
47
‑
0)、糠醛(f，cas no.98
‑
01
‑
1)中的一种或多种的组合。
30.上述提取方法中，待提取乳制品通常是一类以牛乳为主要原料，并进一步添加其他食品中的可用辅料，并结合不同工艺所制备获得的食品。例如，待提取乳制品可以是符合gb25192的再制乳酪、符合gb13102的炼乳、符合gb22570的乳基特膳食品等中的一种或多种的组合。这些乳制品在制备过程中，通常会因为制备工艺产生一定量的羟甲基糠醛和糠醛。例如，待提取乳制品中羟甲基糠醛的含量通常可以为≤1μg/100g、1～5μg/100g、5～10μg/100g、10～20μg/100g、20～40μg/100g、40～60μg/100g、60～100μg/100g、100～500μg/100g、500～1000μg/100g、1000～3000μg/100g、3000～5000μg/100g、5000～10000μg/100g、10000～20000μg/100g、20000～40000μg/100g、40000～60000μg/100g、60000～100000μg/100g、或更高的含量范围，待提取乳制品中糠醛的含量通常可以为≤1μg/100g、1～5μg/100g、5～10μg/100g、10～20μg/100g、20～40μg/100g、40～60μg/100g、60～100μg/100g、100～200μg/100g、200～300μg/100g、300～500μg/100g、500～1000μg/100g、1000～3000μg/100g、3000～5000μg/100g、5000～10000μg/100g、或更高的含量范围。
31.上述提取方法中，通常需要将适量的待提取乳制品和水进行混合，以形成合适浓度的混合物，从而可以进一步提升糠醛类化合物的提取效率。在本发明一具体实施例中，每12ml水中可以加入0.01～2.00g、0.01～0.03g、0.03～0.05g、0.05～0.1g、0.1～0.2g、0.2～0.4g、0.4～0.6g、0.6～1.00g、1.00～1.50g、或1.50～2.00g待提取乳制品，优选的，每12ml水中可以加入0.04～0.06g待提取乳制品。
32.上述提取方法中，超声处理通常指通过超声波在液体中的空化作用，促使物质在溶液体系中均匀分散的处理方法。超声处理通常需要有足够的功率和持续时间，以使得待提取乳制品在水中充分分散。在本发明一具体实施例中，超声处理的时间可以为25～35min、25～27min、27～29min、29～31min、31～33min、或33～35min。
33.上述提取方法中，充分震荡通常指将样品充分晃动，从而使得样品中各组分充分混合的处理方法。超声处理以后通常需要将混合物充分震荡，以进一步保证溶液体系的均匀分布。
34.本发明所提供的糠醛类化合物的提取方法，还可以包括：将步骤1)所提供的混合物中加入草酸水溶液，将混合液加热处理后冷却。
35.上述提取方法中，所使用的草酸水溶液通常需要有合适的浓度、且与混合物之间通常需要有合适的比例，从而保证结合类糠醛化合物分子的游离。在本发明一具体实施例中，草酸水溶液的浓度可以为0.13～0.17mol/l、0.13～0.14mol/l、0.14～0.15mol/l、0.15～0.16mol/l、或0.16～0.17mol/l。在本发明另一具体实施例中，混合物与草酸水溶液的体积比为1～4：1、1～1.5：1、1.5～2：1、2～3：1、或3～4：1。
36.上述提取方法中，混合物中加入草酸水溶液后，通常需要进行加热处理，从而保证结合类糠醛类化合物分子的游离。在本发明一具体实施例中，加热处理的加热温度可以为95～105℃、95～97℃、97～99℃、99～101℃、101～103℃、或103～105℃，加热时间可以为20～30分钟、20～22分钟、22～24分钟、24～26分钟、26～28分钟、或28～30分钟。
37.本发明所提供的糠醛类化合物的提取方法，还可以包括：将步骤2)所提供的混合液中加入三氯乙酸水溶液，充分震荡、离心，固液分离。
38.上述提取方法中，所使用的三氯乙酸水溶液通常需要有合适的浓度、且与混合液之间通常需要有合适的比例，从而保证蛋白质的有效去除。在本发明一具体实施例中，三氯乙酸水溶液的浓度可以为35～45w/v％、35～37w/v％、37～39w/v％、39～41w/v％、41～43w/v％、或43～45w/v％。在本发明另一具体实施例中，混合液与三氯乙酸水溶液的体积比可以为10：1～4、10：1～2、10：2～3、或10：3～4。混合液中加入三氯乙酸水溶液混合之后通常需要充分震荡，从而保证溶液体系中的物质充分接触。
39.上述提取方法中，混合液与三氯乙酸水溶液混合、充分震荡后，可以进行固液分离，以提供固相物和液相物。在本发明一具体实施例中，离心以后所提供的沉淀物即为固相物，上清液即为液相物，离心的条件可以为4.255g～4.455g、4.255g～4.355g、或4.355g～4.455g，10～20分钟、10～15分钟、或15～20分钟。
40.本发明所提供的糠醛类化合物的提取方法，还可以包括：将步骤3)所提供的固相物与三氯乙酸水溶液混合，充分震荡、离心，固液分离。
41.上述提取方法中，所使用的三氯乙酸水溶液通常需要有合适的浓度、且与固相物之间通常需要有合适的比例，从而保质蛋白质的有效去除。在本发明一具体实施例中，三氯乙酸水溶液的浓度可以为3～5w/v％、3～3.5w/v％、3.5～4w/v％、4～4.5w/v％、或4.5～5w/v％。在本发明另一具体实施例中，步骤4)中三氯乙酸水溶液的使用量可以参照步骤3)中混合液的量，混合液与三氯乙酸水溶液的体积比可以为10：1～4、10：1～2、10：2～3、或10：3～4。固相物与三氯乙酸水溶液混合之后通常需要充分震荡，从而保证溶液体系中的物质充分接触。
42.上述提取方法中，固相物与三氯乙酸水溶液混合、充分震荡后，可以进行固液分离，以提供固相物和液相物。在本发明一具体实施例中，离心以后所提供的沉淀物即为固相物，上清液即为液相物，离心的条件可以为4.255g～4.455g、4.255g～4.355g、或4.355g～4.455g，10～20分钟、10～15分钟、或15～20分钟。
43.上述提取方法中，步骤4)可以多次重复，即可以将步骤4)所提供的固相物再次与三氯乙酸水溶液混合，充分震荡、离心，固液分离，以提供液相物。多次重复步骤4)可以更加充分地对固相物中的糠醛类化合物进行提取。
44.本发明所提供的糠醛类化合物的提取方法，还可以包括：将步骤3)和步骤4)所提供的液相物合并以提供提取液。
45.上述提取方法中，合并后的提取液即糠醛类化合物的提取液，该提取液可以进一步加入适量的三氯乙酸水溶液进行稀释，以便于用于后续检测。
46.本发明所提供的糠醛类化合物的提取方法，可以充分提取乳制品中糠醛类化合物，通常相关实验可以证实，该提取方法具有良好的加标回收率，其提取获得的样品具有很高的准确率，具有良好的产业化前景。
47.下面通过实施例对本申请的发明予以进一步说明，但并不因此而限制本申请的范围。
48.实施例1
49.针对不同的多种奶酪样品，分别选取0.05g、0.10g和0.50g三种称样量，前处理方法为加12ml水，100khz，超声30min后震荡20min(震荡器150rpm，下同)，加入5ml 0.15mol/l当日配置草酸100℃水浴加热25分钟，冷却至室温。加入5ml 40％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；取上清液倒入25ml容量瓶，剩余固体加入5ml4％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；上清液合并，加入4％(w/v)三氯乙酸溶液定容至刻度。根据已有方法(一种乳制品中糠醛类化合物的快速检测方法，申请号：201811562740.9)采用hplc检测了不同称样量奶酪的hmf与f的含量，结果如表1所示：
50.表1
[0051][0052]
选取以上四种奶酪作为实验对象，开展回收率实验，选取0.05g称样量，前处理方法为加12ml水，加入1ml标准品混合溶液(其中hmf的浓度为20μg/ml，f的含量为1μg/ml，fmc的浓度为20μg/ml，mf的含量为20μg/ml)，100khz，超声30min后震荡20min，加入5ml 0.15mol/l当日配置草酸100℃水浴加热25分钟，冷却至室温。加入5ml40％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；取上清液倒入25ml容量瓶，剩余固体加入5ml 4％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；上清液合并，加入4％(w/v)三氯乙酸溶液定容至刻度。根据已有方法(一种乳制品中糠醛类化合物的快速检测方法，申请号：201811562740.9)采用hplc检测了不同称样量奶酪的hmf与f的含量，回收率计算公式如下：
[0053]
加标回收率＝(加标试样测定值
‑
试样测定值)
÷
加标量
×
100％.
[0054]
当称取质量为0.05g时，加标回收率在95％～105％之间，rsd的范围为0.20％～
2.00％。证明该方法的回收率良好，准确性高，可作为奶酪中糠醛含量研究的实验方法。
[0055]
表2
[0056][0057]
实施例2
[0058]
针对不同的两种炼乳样品，分别选取0.02g、0.05g、0.10g、0.25g、0.50g、1.00g和2.00g七种称样量，前处理方法为加12ml水，100khz，超声30min后震荡20min，加入5ml 0.15mol/l当日配置草酸100℃水浴加热25分钟，冷却至室温。加入5ml 40％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；取上清液倒入25ml容量瓶，剩余固体加入5ml 4％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；上清液合并，加入4％(w/v)三氯乙酸溶液定容至刻度。根据已有方法(一种乳制品中糠醛类化合物的快速检测方法，申请号：201811562740.9)采用hplc检测了不同称样量炼乳的hmf与f的含量，结果如表3所示：
[0059]
表3
[0060][0061]
选取以上两种炼乳作为实验对象，开展回收率实验，选取0.05g称样量，前处理方法为加12ml水，加入1ml标准品混合溶液(其中hmf的浓度为20μg/ml，f的含量为1μg/ml，fmc的浓度为20μg/ml，mf的含量为20μg/ml)，100khz,超声30min后震荡20min，加入5ml 0.15mol/l当日配置草酸100℃水浴加热25分钟，冷却至室温。加入5ml40％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；取上清液倒入25ml容量瓶，剩余固体加入5ml 4％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；上清液合并，加入4％(w/v)三氯乙酸溶液定容至刻度。根据已有方法(一种乳制品中糠醛类化合物的快速检测方法，申请号：201811562740.9)采用hplc检测了不同称样量奶酪的hmf与f的含量，并计算加标回收率，结果如表4所示。当称取质量为0.05g时，加标回收率在95％～105％之间，rsd的范围为0.50％～4.00％。证明该方法的回收率良好，准确性高，可作为炼乳中糠醛含量研究的实验方法。
[0062]
表4
[0063][0064]
实施例3
[0065]
针对不同的两种乳基特膳样品，分别选取0.02g、0.05g、0.10g、0.25g、0.50g和2.25g六种称样量，前处理方法为加12ml水，100khz，超声30min后震荡20min，加入5ml0.15mol/l当日配置草酸100℃水浴加热25分钟，冷却至室温。加入5ml 40％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；取上清液倒入25ml容量瓶，剩余固体加入5ml 4％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；上清液合并，加入4％(w/v)三氯乙酸溶液定容至刻度。根据已有方法(一种乳制品中糠醛类化合物的快速检测方法，申请号：201811562740.9)采用hplc检测了不同称样量炼乳的hmf与f的含量，结果如表5所示：
[0066]
表5
[0067][0068]
选取以上两种乳基特膳食品作为实验对象，开展回收率实验，选取0.05g称样量，前处理方法为加12ml水，加入1ml标准品混合溶液(其中hmf的浓度为20μg/ml，f的含量为1μg/ml，fmc的浓度为20μg/ml，mf的含量为20μg/ml)100khz,超声30min后震荡20min，加入5ml 0.15mol/l当日配置草酸100℃水浴加热25分钟，冷却至室温。加入5ml 40％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；取上清液倒入25ml容量瓶，剩余固体加入5ml 4％(w/v)三氯乙酸溶液，震荡10分钟后，4.355g离心15分钟；上清液合并，加入4％(w/v)三氯乙酸溶液定容至刻度。根据已有方法(一种乳制品中糠醛类化合物的快速检测方法，申请号：201811562740.9)采用hplc检测了不同称样量奶酪的hmf与f的含量，并计算加标回收率，结果如表6所示。当称取质量为0.05g时，加标回收率在85％～105％之间，rsd的范围为0.50％～6.00％。证明该方法的回收率良好，准确性高，可作为乳基特膳食品中糠醛含量研究的实验方法。
[0069]
表6
[0070][0071]
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0072]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。