[发明专利]在热加工食品中减少丙烯酰胺生成的方法

说明书

发明背景

[0001]技术领域

[0002]本发明涉及一种在食品产品中减少丙烯酰胺前体-天冬酰胺的数量的方法。 本发明使得产生的食品具有明显减少水平的丙烯酰胺，并且更特别地，本发明涉及一种 使用缺少正被浸提的丙烯酰胺前体的浸提液浸提至少一种丙烯酰胺前体的方法。

[0003]相关技术的描述

[0004]化学物质丙烯酰胺已经以聚合物形式在工业应用中用于水处理、浓缩油回 收、造纸、絮凝剂、增稠剂、矿石处理和免烫织物。丙烯酰胺沉淀物为白色结晶固体、 无嗅并且易溶于水(30℃，2155g/L)。丙烯酰胺的同义词包括2-丙烯酰胺 (2-propenamide)、乙烯基甲酰胺、丙烯酸酰胺、乙烯基酰胺和丙烯酸酰胺。丙烯酰胺 分子量为71.08，熔点为84.5℃，在25mmHg下的沸点为125℃。

[0005]最近，在许多食品的检测中，丙烯酰胺单体呈阳性存在。特别是主要在加热 或高温下加工的碳水化合物食品产品中已发现了丙烯酰胺。在丙烯酰胺的检测中呈阳性 的食品的例子包括咖啡、谷类食品、曲奇、马铃薯片、饼干、油炸马铃薯条、面包和面 包卷以及粘滚上面包屑的炸肉。与未加热和煮沸的食品中未检测到的水平相比，通常在 加热的蛋白质丰富的食品中发现较低含量的丙烯酰胺，而在碳水化合物丰富的食品中发 现较高含量的丙烯酰胺。在各种相关的加工食品中发现的丙烯酰胺的报告水平包括：马 铃薯片在330-2300(μg/kg)的范围，油炸马铃薯条在300-1100(μg/kg)的范围， 玉米片在120-180(μg/kg)的范围，以及在各种早餐谷类食品中的水平范围从没有检 测到直到1400(μg/kg)。

[0006]目前，确信丙烯酰胺是由氨基酸和还原糖的存在生成的。例如，确信在游离 天冬酰胺和游离还原糖之间的反应能说明在油炸食品产品中发现的大量的丙烯酰胺，其 中天冬酰胺是通常在生蔬菜中发现的一种氨基酸。在生马铃薯中发现的总游离氨基酸中 天冬酰胺占约40％，在高蛋质白黑麦中发现的总游离氨基酸中天冬酰胺占约18％，并且 在小麦中发现的总游离氨基酸中天冬酰胺占约14％。

[0007]除了天冬酰胺，丙烯酰胺也可能是由其它的氨基酸生成的，但是尚未证实。 例如，已经有报道指出用谷氨酰胺、蛋氨酸、半胱氨酸以及天冬氨酸作为前体进行试验 可以生成一些丙烯酰胺。然而，由于在原料氨基酸中潜在的天冬酰胺杂质，这些发现很 难证实。尽管如此，天冬酰胺已经被确认为最可能生成丙烯酰胺的氨基酸前体。

[0008]由于食品中的丙烯酰胺是最近发现的现象，所以其准确的生成机理还尚未确 定。但是，现在确信最有可能生成丙烯酰胺的途径涉及麦拉德反应。在食品加工中麦拉 德反应被公认为是食品化学中最重要的化学反应之一，并且影响食品的风味、颜色以及 营养价值。麦拉德反应需要热量、水分、还原糖和氨基酸。

[0009]麦拉德反应是涉及具有许多中间体的一系列复杂的反应，但通常描述成包括 三个步骤。麦拉德反应的第一个步骤涉及游离氨基(来自游离氨基酸和/或蛋白质)与 还原糖(例如葡萄糖)化合生成Amadori或Heyns重排产物。第二个步骤包括经由不同 可选择的途径使Amadori或Heyns重排产物降解，所述途径包括脱氧邻酮醛糖、裂解或 斯托克降解。包括脱水、消去、环化、裂解以及断裂的一系列复杂反应产生大量的风味 中间体和风味化合物。麦拉德反应的第三个步骤的特征是生成褐色含氮聚合物和共聚 物。使用麦拉德反应作为生成丙烯酰胺的最有可能的途径，图1描述了以天冬酰胺和葡 萄糖为起始物生成丙烯酰胺的简化的可能途径。

[0010]丙烯酰胺尚不确定对人类是有害的，但它存在于食品产品中，特别是在食品 产品中处于较高的水平是人们所不希望的。如前面提到的，在加热或热加工的食品产品 中发现了较高浓度的丙烯酰胺。这种食品产品中丙烯酰胺的减少可以通过减少或消除生 成丙烯酰胺的前体化合物，抑制食品加工期间丙烯酰胺的生成，并且一旦在食品中生成 便分解或与丙烯酰胺单体反应，或者在消费前由产品中去除丙烯酰胺来实现。可以理解， 为实现以上任何可选择的方法对每一种食品产品都需要单独对待。例如，在烹制时在没 有物理性的破坏给予食品产品独特特性的细胞结构的情况下，被切片和作为粘着片烹制 的食品不容易与各种添加剂混合。特殊食品产品的其它加工要求可能类似的可以使丙烯 酰胺减少的策略不相容或非常困难。