[发明专利]用于酶促降低食物制品中丙烯酰胺的新方法

说明书

本发明涉及新颖的酶组合物，其适用于食物制备工艺，以减少食物制品中的丙烯酰胺水平。新的酶组合物尤其适用于烘焙工业。

近来，丙烯酰胺在多种食物和烤箱制备的食物中的存在被公开(Tareke et al.Chem.Res.Toxicol.13，517-522.(2000))。鉴于丙烯酰胺被认为可能对动物和人类致癌，该发现引起了世界范围内的关注。进一步的研究揭示，在多种不同的烘焙、煎炸和烤箱制备的大众食物中都可检测到丙烯酰胺，并且表明食物中丙烯酰胺的存在是烘焙过程的结果。

英国对于食物制品中丙烯酰胺污染的官方限制被设定为10ppb(每千克10微克)，对很多制品来说，丙烯酰胺的值大大超过了这个设定值，尤其是谷物、面包制品和基于马铃薯或基于玉米的制品。

Mottram et al.Nature 419：448(2002)已提出了作为Maillard反应结果的从氨基酸和还原性糖来形成丙烯酰胺的途径。根据此假设，丙烯酰胺可以在Maillard反应期间形成。烘焙和焙烧(roasting)期间，Maillard反应主要用于产生颜色、气味和味道。与Maillard反应相关的是氨基酸的Strecker降解，并且到丙烯酰胺的途径也被提出了。当温度超过120℃时，丙烯酰胺的形成就可以检测到了，在大约170℃时观察到最高的形成速率。当天冬酰胺和葡萄糖存在时，可以观察到最高的丙烯酰胺水平，而谷氨酰胺和天冬氨酸仅导致痕量的丙烯酰胺。丙烯酰胺主要来自天冬酰胺(结合还原糖)这个事实可以解释烤箱烹制的或焙烤的植物类制品中丙烯酰胺的高水平。人们已知很多植物原材料都含有相当高水平的天冬酰胺。马铃薯中，天冬酰胺是占据优势的游离氨基酸(940mg/kg，相当于氨基酸总含量的40％)，在小麦面粉中，天冬酰胺以大约167mg天冬酰胺/kg向粉的水平存在，相当于游离氨基酸总量的14％(Belitz and Grosch in FoodChemistry-Springer New York.1999)。因此，就公众健康方面而言，人们急需具有更低的丙烯酰胺水平或者优选完全没有丙烯酰胺的食物制品。

已提出了多种解决方案用于减少丙烯酰胺含量，这些方案或者通过改变加工变量，例如温度或加热步骤的持续时间，或者通过化学或酶促方式来预防丙烯酰胺形成，或者通过去除形成的丙烯酰胺来实现。本发明涉及对丙烯酰胺形成的酶促减少。

用于减少丙烯酰胺形成的酶促途径包括用天冬酰胺酶来减少食物制品中的天冬酰胺含量，因为天冬酰胺被看作是丙烯酰胺的重要前体。

但是，对于一些应用而言，单独使用天冬酰胺酶并不足以将食物制品的丙烯酰胺含量减少至理想水平。因此，本发明的一个目的是提供一种酶组合物，使得通过使用本发明的组合物制备的食物中丙烯酰胺水平减少更多。

本发明的目的通过提供包含天冬酰胺酶和至少一种水解酶的酶组合物来达成。

我们吃惊地发现，在减少食物(用下述酶组合物制备的)中丙烯酰胺水平的方面，将至少一种水解酶与天冬酰胺酶一起加入导致了协同效应。

包含天冬酰胺酶和能氧化还原糖的酶的酶组合物公开于WO2004/032648中，其还教导了丙烯酰胺是通过天冬酰胺和还原糖之间的反应形成的。

但是，根据本发明的酶组合物增加了还原糖的量，却仍然达到了食物制品丙烯酰胺水平戏剧性减少的效果，甚至要低于仅添加天冬酰胺酶的情况。

可获得的任何天冬酰胺酶(EC 3.5.1.1)可用于本发明。合适的天冬酰胺酶(EC 3.5.1.1)可从多种来源获得，例如来自植物、动物和微生物。合适的微生物的例子是Escheria、Erwinia、Streptomyces、Pseudomonas、Aspergillus和Baccillus的物种。合适的天冬酰胺酶可在WO03/083043和WO2004/030468中找到。优选的天冬酰胺酶是如WO04/030468所述(该文献通过引用并入本文)具有SEQ ID NO：3或其功能等同物的天冬酰胺酶。

任何水解酶(EC 3.x.x.x)可适用于本发明。对于EC分类而言，本文引用并使用Recommended Enzyme Nomenclature(1992)of the IUBMBpublished by Academic Press Inc.(ISBN 0-12-227165-3)。X在本文中表示整数。

但是，优选使用属于羧酸酯水解酶(EC 3.1.1.x)的水解酶或者来自水解o-糖基化合物的糖苷酶的组(EC 3.2.1.x)的水解酶。