提高丙烯酰胺分解的方法技术

本发明专利技术公开了在烹制前向合成食品中添加游离巯基化合物和还原剂的组合以降低丙烯酰胺的形成。所述的合成食品产品可以是玉米片或马铃薯片。可供选择地，例如来自切片马铃薯的马铃薯片的非合成零食产品可以与具有游离巯基化合物和还原剂的溶液接触。还原剂可以包括任意可溶解的电子供体化合物或这种化合物的组合。巯基化合物和还原剂可以在制粉，干混，湿混，或其它混合期间添加，以使试剂均匀的存在于食品产品中。还原剂和游离巯基化合物的组合可以调整以使最终产品中丙烯酰胺的形成降低到所需要的含量，同时最低程度地影响最终产品的质量和特性。

Method for improving acrylamide decomposition

The invention discloses a combination of a free thiol compound and a reducing agent in a synthetic food prior to cooking in order to reduce the formation of acrylamide. The synthesis of food products can be corn chips or potato chips. Alternatively, such as non synthetic snack products from sliced potato chips can be contacted with a solution with a free thiol compound and a reducing agent. The reducing agent may include any soluble electron donor compound or a combination of such compounds. Sulfhydryl compounds and reducing agents can be added during milling, dry mixing, wet mixing, or other mixing, so that agents are uniformly present in food products. The combination of a reducing agent and a free thiol compound can be adjusted to reduce the formation of acrylamide in the final product to the desired content, while minimizing the quality and characteristics of the final product.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于降低热加工食品中丙烯酰胺含量的方法，并允许制造出丙烯酰 胺含量明显降低的食品。本专利技术更具体地涉及a)当制造合成食品产品时，添加两种或 多种能降低丙烯酰胺的试剂的组合，和b)在制造马铃薯薄片或用于制造合成食品产品的 其它中间产品时，使用不同的能降低丙烯酰胺的试剂。3. 相关技术描述化学物质丙烯酰胺以它的聚合物形式已长期在工业应用中进行水处理，提高原油采 收率，造纸，絮凝剂，增稠剂，矿石处理和免烫织物。使用的丙烯酰胺是白色结晶固体， 是无无气味的，并且极易溶于水(在30°C, 2155g/L)。丙烯酰胺的同义词包括2-丙烯 醛酰胺(2-propenamide),乙烯羧酰胺(ethylene carboxamide ),丙烯酸酰胺(acrylic acid amide), 乙烯基酖胺(vinyl amide)和丙烯酸醜胺(propenoic acid amide)。 丙烯酰胺的分子量为71. 08,熔点为84. 5°C，以及在25ramHg下的沸点为125°C。最近，在许多不同食品中都检测到丙烯酰胺单体的存在呈阳性。特别是发现丙烯酰 胺主要存在于经过加热或高温加工的碳水化合物食品中。已经检测到的丙烯酰胺呈阳性 的食品的例子包括咖啡、谷类食品，饼干、马铃薯片、脆饼干、油炸马铃薯、面包和面 包巻以及粘滚上面包屑的炸肉。与未加热和煮沸食品中未^r测到的含量相比，通常在加 热的富含蛋白质的食品中发现较低含量的丙烯酰胺，而在富含碳水化合物的食品中发现 较高含量的丙烯酰胺。在各种类似加工的食品中发现的丙烯酰胺的报道过的含量包括 在薯片中是330-2, 300 (ug/kg)的范围，在炸薯条中是300-1100 (ug/kg)的范围， 在玉米片中是120-180 (ug/kg)的范围，以及在各种早餐谷类食品中的含量范围从未检测到直到1400 (Ug/kg)。目前已证实丙烯酰胺由存在的氨基酸和还原糖形成。例如，已证实在炸制食品中发 现的大量丙烯酰胺是由游离天冬酰胺与游离的还原糖之间的反应产生的，游离天冬酰胺 通常是存在于生蔬菜中的一种氨基酸。天冬酰胺的含量占生马铃薯中总的游离氨基酸的 约40%，占高蛋白黑麦中总的游离氨基酸的约18%，占小麦中总的游离氨基酸的约14%。除了天冬酰胺外，丙烯酰胺也可能由其它的氨基酸形成，但是其确信度尚未被证实。 例如，已经报道用谷氨酰胺，蛋氨酸，半胱氨酸以及天冬氨酸作为前体进行试验形成了 一些丙烯酰胺。然而，由于在原料氨基酸中潜在含有天冬酰胺杂质，因此这些发现很难 被证实。尽管如此，已经确定天冬酰胺最有可能作为形成丙烯酰胺的氨基酸前体。由于食品中的丙烯酰胺是最近发现的现象，所以其准确的形成机理还尚未确定。但 是，现在已经证实形成丙烯酰胺的最有可能的途径涉及美拉德反应。在食品化学中早已 公认美拉德反应是食品加工中的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。美拉德反应要求热量，水分，还原糖和氨基酸。美拉德反应是涉及具有许多中间体的一系列复杂的反应，但通常描述成包含三个步 骤。美拉德反应的第一个步骤涉及游离氨基(来自游离的氨基酸和/或蛋白质)与还原 糖(例如葡萄糖)的化合，以形成阿马杜里(Amadori)或海因氏(Heyns)的重排产物。第 二个步骤包括经由不同可选择的途径使阿马杜里或海因氏重排产物降解，该途径包括形 成脱氧邻酮醛糖(deoxyosones ),裂解，或斯瑞克降解。 一系列复杂反应-包括脱水， 消去，环化，裂解以及碎裂-引起香味中间体和香味化合物的汇合。美拉德反应的第三 个步骤的特征是形成褐色含氮聚合物和共聚物。利用美拉德反应作为形成丙烯酰胺的最 有可能途径，图l描述了以天冬酰胺和葡萄糖为起始形成丙烯酰胺的简化的可能途径。尚不能确定丙烯酰胺对人类是否有害，但它存在于食品中，特别是在食品中处于较 高含量是人们所不希望的。如前所提到的，在经加热或热加工的食品中发现了较高浓度 的丙烯酰胺。这种食品产品中的丙烯酰胺的降低可以通过降低或消除形成丙烯酰胺的前 体化合物来实现，从而在食品加工期间抑制丙烯酰胺的形成，并且一旦在食品中形成丙 烯酰胺单体便将其分解或与其反应，或者，在消费前从产品中去除丙烯酰胺。可以理解， 为实现任何以上选择，每种食品都存在独特挑战。例如，在烹制时，在不物理破坏给予 食品独特风味的细胞结构时，切片的和作为粘在一起的片烹制的食品不容易与不同试剂 混合。特殊食品的其它加工要求同样可能使降低丙烯酰胺的策略不相容或非常困难。举例说明，图2表示利用生马铃薯原料制作炸制马铃薯片的公知的现有技术的方法。含有约80%的重量百分比水或更多水的生马铃薯首先进行剥皮步骤21。在生马铃薯剥皮 后，将马铃薯传送到切片步骤22。在切片步骤22中，每个马铃薯切片的厚度取决于最 终产品的期望的厚度。现有技术的一个例子包括将马铃薯切片成约0. 053英寸的厚度。 然后，将这些切片输送到清洗步骤23,其中每个切片表面上的淀粉用水去除。然后，将 清洗过的马铃薯切片输送到烹制步骤24。该烹制步骤24典型的包括在例如177°C的温 度下，在连续的油炸锅中炸制切片约2.5分钟。烹制步骤通常将马铃薯片的含水量降低 至重量百分比小于2%。例如，典型的炸制马铃薯片在离开油炸锅时的含水量重量百分比 约为1.4%。然后，将烹制的马铃薯片输送到调味步骤25,在此，在转鼓中添加调味品。 最后，调味过的马铃薯片进行包装步骤26。该包装步骤26通常包含将调味过的马铃薯 片送到一个或多个称重装置，接着将马铃薯片导入一个或多个垂直成型，填充和密封机 器中，并以柔性包装方式包装。 一旦包装好，产品进入分销并由消费者购买。上述许多马铃薯片加工步骤的微小调节可导致最终产品的特性的显著变化。例如， 在清洗步骤23中切片在水中滞留时间延长会导致为最终产品提供马铃薯风味、颜色和 质地的化合物从切片中浸出。在烹制步骤24中，滞留时间或加热温度的增加可导致马 铃薯片内美拉德褐变程度的增加，以及较低的含水量。如果期望在油炸前将配料放入马 铃薯切片内，就需要设置用于将添加的配料吸收到切片的内部的装置，同时不会破坏马 铃薯片的细胞结构，或者不会从切片中浸出有利的化合物。作为加热食品产品的另 一个例子，该例子说明在最终产品中降低丙烯酰胺含量面临 独特挑战，快餐还可由面团制成。术语合成快餐意指使用除了原始不变的淀粉原材 料之外的其它物质作为起始配料制成的快餐食品。例如，合成快餐包括利用脱水马铃薯 产品作为起始材料的合成马铃薯片，以及使用湿润粉糊作为起始材料的玉米片。这里注 意到脱水马铃薯产品可以是马铃薯粉，马铃薯薄片，马铃薯颗粒，或以脱水马铃薯存在 的任意其它形式。当在本申请中使用任何这些术语时，可以理解可包括所有各种变化。再参见图2，合成马铃薯片不需要剥皮步骤21，切片步骤22,或清洗步骤23。取 而代之，合成马铃薯片以例如马铃薯薄片为起始，该马铃薯薄片与水和其它微量配料混 合，以形成面团。然后，将该面团制成片状，并在烹制步骤处理之前切片。烹制步骤可 包括炸制或烘焙。接着该马铃薯片进行调味步骤和包装步骤。马铃薯面团的混合通常便 于添加其它配料。相反，给例如马铃薯切片的生食品产品添加这样的配料，就需要找到 一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低丙烯酰胺含量的方法，所述的丙烯酰胺是热加工含有游离的天冬酰胺和单糖的合成食品中形成的，所述方法包括如下步骤：　　　　ａ）将游离巯基化合物添加到用于热加工食品的基于淀粉的面团中；　　　　ｂ）将还原剂添加到所述的基于淀粉的面团中；和　　　　ｃ）热加工所述食品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-1-11 11/033,3641.一种降低丙烯酰胺含量的方法，所述的丙烯酰胺是热加工含有游离的天冬酰胺和单糖的合成食品中形成的，所述方法包括如下步骤a)将游离巯基化合物添加到用于热加工食品的基于淀粉的面团中；b)将还原剂添加到所述的基于淀粉的面团中；和c)热加工所述食品。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加步骤a)和b)中添加的所 述游离巯基化合物和所述还原剂的含量足以使所述热加工食品中形成的丙烯酰胺 的最终含量比用所述游离巯基且没有用所述还原剂制作的相同的热加工食品中形 成的丙烯酰胺的最终含量低。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述游离的巯基还包括 第 一疏基浓度，并且其中在所述热加工食品中形成的丙烯酰胺的最终含量比用所述 第 一浓度的游离巯基且没有用所述还原剂制作的相同的热加工食品中所形成的丙 烯酰胺的最终含量低。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加步骤a)和b)中添加的所 述游离巯基化合物和所述还原剂的含量足以使在所述热加工食品中形成的丙烯酰胺 的最终含量比用所述游离巯基且没有用所述还原剂制作的相同热加工食品中所形成 的丙烯酰胺的最终含量至少还低5 % 。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述游离巯基化合物从包括半胱氨 酸，N-乙酰基-L-半胱氨酸，N-乙酰基-半胱胺，还原型谷胱甘肽，二硫苏糖醇，酪 蛋白，和其组合物的组中选择。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原剂从包括二水合二氯化锡， 亚硫酸钠，偏重亚桥b酸钠，抗坏血酸，抗坏血酸衍生物，异抗坏血酸(异抗坏血酸)， 抗坏血酸衍生物的盐，铁，锌，亚铁离子和其组合物的组中选择。7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述游离巯基化合物包括半胱氨酸 并且所述还原剂包括抗坏血酸。8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原剂的标准还原电势在大约 +0. 2到大约-2. 0伏之间。9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)中所述的基于淀粉的面 团中存在的所述还原剂的浓度小于每百万分之2000。10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于淀粉的面团包括淀粉成分, 所述的淀粉成分从包括马铃薯，玉米，大麦，小麦，黑麦，稻，燕麦和小米的组中 选择。11. 如权利要求1所迷的方法，其特征在于，所述热加工食品包括合成马铃薯片。12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热加工食品包括合成玉米片。13. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热加工食品包括早餐谷类食品。14. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热加工食品包括脆饼干。15. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热加工食品包括饼干。16. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热加工食品包括硬脆饼干。17. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热加工食品包括面包产品。18. —种如权利要求1的方法制成的热加工食品。19. 一种制备合成马铃薯片的方法，所述方法包括如下步骤a) 制备面团，所述面团包括马铃薯薄片，水，游离巯基化合物和还原剂，其 中所述游离巯基化合物和所述还原剂的添加量足以使热加工所述面团中形成的丙 烯酰胺的含量降低至预定水平；b) 压片并切割所述混合物以形成切片；c) 热加工所述切片以形成马铃薯片。20. 如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特艾伦艾尔德，
申请(专利权)人：福瑞托雷北美有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]