[發(fā)明專利]降低熱加工食品中丙烯酰胺生成的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980120439.5
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN102083326A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凱瑟琳·莎拉·坎特利;普瑞文·馬甘拉爾·德賽;恩里克·米歇爾;V.N.·莫含·姚;喬治·文迪拉
• 申請（專利權(quán)）人: 福瑞托-雷北美有限公司
• 主分類號: A23L1/01
• 分類號: A23L1/01;A23L1/015
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭小粵

發(fā)明背景

交叉引用的相關(guān)申請

本申請是于2005年10月31日提交的第11/263,239號共同待定的美國專利申請的部分繼續(xù)申請，第11/263,239號美國專利申請是于2003年2月21日提交的名稱為“降低熱加工食品中丙烯酰胺生成的方法”的第10/371,448號美國專利申請的分案申請，這些技術(shù)的公開內(nèi)容通過結(jié)合在此引用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降低熱加工食品中丙烯酰胺含量的方法。本發(fā)明使得生產(chǎn)的食品具有明顯降低含量的丙烯酰胺。本方法改變多種單元操作的參數(shù)以控制終產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的丙烯酰胺的含量，同時還保持了產(chǎn)品質(zhì)量。

相關(guān)技術(shù)的說明

化學(xué)物質(zhì)丙烯酰胺以聚合物形式已長期在工業(yè)中應(yīng)用于水處理，提高原油采收率，造紙，絮凝劑，增稠劑，礦石處理和免燙織物中。白色結(jié)晶固體的丙烯酰胺沉淀物是無嗅的，并且極易溶于水(在30℃，2155g/L)。丙烯酰胺的同系物包括2-丙烯醛酰胺(2-propenamide)，乙烯羧酰胺(ethylene?carboxamide)，丙烯酸酰胺(acrylic?acid?amide)，乙烯基酰胺(vinyl?amide)和丙烯酸酰胺(propenoic?acid?amide)。丙烯酰胺的分子量為71.08，熔點(diǎn)為84.5℃以及在25mmHg下的沸點(diǎn)為125℃。

最近，在許多不同食品中都檢測到丙烯酰胺單體的存在呈陽性。特別是發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺主要存在于經(jīng)加熱或高溫下加工的碳水化合物食品產(chǎn)品中。已經(jīng)檢測到的丙烯酰胺呈陽性的食品的例子包括咖啡，谷類食品，餅干，馬鈴薯片，脆餅干，油炸馬鈴薯，面包和面包卷以及粘滾上面包屑的炸肉。與未加熱和煮沸食品中未檢測到的含量相比，通常在加熱的富含蛋白質(zhì)的食品中發(fā)現(xiàn)相對較低含量的丙烯酰胺，而在富含碳水化合物的食品中發(fā)現(xiàn)相對較高含量的丙烯酰胺。在多種相似加工的食品中發(fā)現(xiàn)的丙烯酰胺的報道過的含量包括：在馬鈴薯片中是330-2,300(μg/kg)的范圍，在炸薯?xiàng)l中是300-1100(μg/kg)的范圍，在玉米片中是120-180(μg/kg)的范圍，以及在多種早餐谷類食品中的含量范圍從未檢測到直到1400(μg/kg)。

目前已證實(shí)丙烯酰胺由存在的氨基酸和還原糖生成。例如，已證實(shí)在油炸食品產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的大量丙烯酰胺是在游離天冬酰胺與游離還原糖之間發(fā)生的反應(yīng)，游離天冬酰胺通常是存在于生蔬菜中的一種氨基酸。在生馬鈴薯中，天冬酰胺占總游離氨基酸的約40％，在高蛋白質(zhì)黑麥中占總游離氨基酸的約18％，在小麥中占總游離氨基酸的約14％。

除了天冬酰胺外，丙烯酰胺也可能由其它氨基酸生成，但是其確信度尚未被證實(shí)。例如，已經(jīng)報道用谷氨酰胺，蛋氨酸，半胱氨酸以及天冬氨酸作為前體進(jìn)行試驗(yàn)生成了一些丙烯酰胺。然而，由于在成分氨基酸中潛在的含有天冬酰胺雜質(zhì)，因此這些發(fā)現(xiàn)很難被證實(shí)。盡管如此，天冬酰胺已經(jīng)被確定為最有可能作為生成丙烯酰胺的氨基酸前體。

由于食品中的丙烯酰胺是最近發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，所以其準(zhǔn)確的生成機(jī)理還尚未確定。但是，現(xiàn)在已經(jīng)證實(shí)生成丙烯酰胺的最有可能的途徑涉及美拉德反應(yīng)。在食品化學(xué)中早已公認(rèn)美拉德反應(yīng)是食品加工中的最重要的化學(xué)反應(yīng)之一，并且可以影響食品的風(fēng)味，顏色以及營養(yǎng)價值。美拉德反應(yīng)要求熱量，水分，還原糖和氨基酸。

美拉德反應(yīng)是涉及具有許多中間體的一系列復(fù)雜的反應(yīng)，但通常被描述成包含三個步驟。美拉德反應(yīng)的第一個步驟涉及游離氨基(來自游離氨基酸和/或蛋白質(zhì))與還原糖(例如葡萄糖)的化合以生成阿馬杜里(Amadori)或海因氏(Heyns)的重排產(chǎn)物。第二個步驟包括經(jīng)由不同可選擇的途徑使阿馬杜里或海因氏重排產(chǎn)物降解，該途徑包括生成脫氧鄰?fù)┨?deoxyosones)，裂解或斯瑞克降解。一系列復(fù)雜反應(yīng)包括引起香味中間體和香味化合物合成的脫水，消去，環(huán)化，裂解以及碎裂。美拉德反應(yīng)的第三個步驟的特征是生成褐色含氮聚合物和共聚物。使用美拉德反應(yīng)作為生成丙烯酰胺的最有可能的途徑，圖1描述了以天冬酰胺和葡萄糖起始生成丙烯酰胺的簡化的可能的途徑。