一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺與5-羥甲基糠醛生成的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種食品加工領域，具體涉及一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺與5-羥甲基糠醛生成的方法。
【背景技術】
[0002]自從2002年瑞典國家食品管理局首次提出丙烯酰胺廣泛存在于熱加工食品中后，熱加工食品的安全性引起了世界范圍內科研工作者的高度重視，而食品的熱處理又是現代食品工藝中不可或缺的一道加工工序。食品在熱加工過程中常常伴隨著美拉德反應的發生，進而生成諸如丙烯酰胺、5-羥甲基糠醛等有毒有害的物質。
[0003]在食品熱加工過程中，常常通過添加谷氨酸鈉等增味劑來增強食品的風味特征，進而改進食品的風味。但是，谷氨酸鈉等增味劑因含有鈉離子，雖然能抑制丙烯酰胺的形成，卻能顯著地增加食品中5-羥甲基糠醛的含量，對人體身體健康同樣造成嚴重的影響。因此研究食品增味劑對丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛形成的影響是一個非常有價值的課題。
[0004]微膠囊技術是一種把生物活性物質包埋于小膠囊中，在一定時間內控制材芯釋放速度的技術，具有改善和提高物質表觀及其性質的能力，可以減少揮發性活性物的揮發和降解，其廣泛應用于食品工業及制藥工業。在食品加工過程中，有些生物活性物質，比如抗氧化劑、微生物、維生素等常被制作成微膠囊后添加到食品里，以避免其被氧化、變質。微膠囊能可控的釋放功能因子(比如，金屬離子，抗氧化劑)，有望減緩美拉德反應向生成丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛方向的速度，起到抑制丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的生成。研究發現，利用微膠囊技術包裹氯化鈉能在一定程度上抑制5-羥甲基糠醛的生成，但是這種方法氯化鈉添加量大，進而影響食品的質量，且無法滿足人們對食品的鮮味的追求，因此無法在市場上推廣。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺與5-羥甲基糠醛生成的方法。
[0006]為達上述目的，本發明所采用的技術方案是:一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，該方法是于高溫加工食品的加工過程中，于原料中添加增味劑微膠囊，該增味劑微膠囊的添加量為原料重量的0.001%_5%;其中，上述增味劑微膠囊是以增味劑為芯材、被膜劑為壁材、酯類為乳化劑制成；按重量份計，各原料的量為增味劑1-3份、被膜劑1-6份、乳化劑1-3份。
[0007]上述增味劑為谷氨酸鈉、5’-鳥苷酸二鈉、5’-肌苷酸二鈉或琥珀酸二鈉中的一種或幾種。
[0008]上述被膜劑為巴西棕櫚蠟、蜂蠟、果蠟、紫膠或殼聚糖中的一種或幾種。
[0009]上述乳化劑為單硬脂酸甘油酯、聚甘油單硬脂酸酯、單硬脂酸丙二醇酯、檸檬酸硬脂酸單甘油酯或單乳酸甘油二酸酯中的一種或幾種。
[0010]所述增味劑微膠囊制作時原料中添加有100-300份重量的超純水。該增味劑微膠囊的具體制作過程為:按重量份取增味劑、被膜劑及乳化劑攪勻，再加入超純水后以低于60°(:的溫度加熱溶解，在60°C的水浴鍋中采用高速剪切乳化機以19000rpm/min的轉速乳化30min，使混合溶液變成均勻的乳狀液，再以噴霧干燥或冷凍干燥法，即得增味劑微膠囊。
[0011]上述制得的增味劑微膠囊為橢圓形的顆粒，其粒徑為20-100μπι，該增味劑微膠囊40min內累積釋放增味劑的含量小于50%。
[0012]上述提及的高溫加工食品中的高溫條件為加工溫度高于80°C。該高溫加工食品為富含碳水化合物的食品，包括以面、米粉為加工原料的加工食品，如餅干、面包、油條等。
[0013]本發明的增味劑微膠囊是于高溫加工食品中與食品原料一起添加，添加后，能有效地同時降低體系中有毒物質丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的含量，其抑制率分別為20-40%與65-90%，表明，該增味劑微膠囊能廣泛地應用于多種熱加工食品中，具有一定的市場推廣價值。
[0014]本發明具有如下優點:本發明于高溫加工食品中添加增味劑微膠囊，不僅能同時有效地抑制丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的生成，還能很好地增強食品的色、香、味，尤其是鮮味;能廣泛的應用于餅干、薯片、面包、油條等食品加工中。
【附圖說明】
[0015]圖1A和圖1B是谷氨酸鈉微膠囊的形態圖。
[0016]圖2是利用電導法測定谷氨酸鈉濃度的標準曲線。
[0017]圖3是谷氨酸鈉微膠囊在超純水中的溶解情況，即緩釋性能。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0019]以下實施例僅用于說明本發明，但不用以限制本發明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。
[0020]實施例1
以谷氨酸鈉為芯材、棕櫚蠟為壁材、單硬脂酸甘油酯為乳化劑，制作谷氨酸鈉微膠囊；以谷氨酸鈉微膠囊粒度的均一性和緩釋效果為基準衡量微膠囊的好壞，在高溫條件下，將谷氨酸鈉微膠囊代替谷氨酸鈉添加至餅干制作中。
[0021 ] 具體操作過程如下:
1、制作谷氨酸鈉微膠囊:按重量份稱取2份谷氨酸鈉、4份棕櫚蠟、I份單硬脂酸甘油酯，添加200份超純水后加熱溶解，于60 0C的水浴鍋中用高速剪切乳化機以19000rpm/min的轉速乳化30min，使混合溶液變成均勻的乳狀液，在進口溫度為180 °C、出口溫度為35°C和進料速度為60mL/h的條件下進行噴霧干燥，制得谷氨酸鈉微膠囊。
[0022]2、微膠囊形態及粒徑的檢測:用掃描電子顯微鏡檢測微膠囊形態及粒徑，見圖1A和圖1B，結果顯示:微膠囊為橢圓形的顆粒，其粒徑分布在20-100μπι。
[0023]3、緩釋性能的測定:
用電導儀分別檢測0.5000、1.0000、1.5000、2.0000、2.5000mmol/L，并以谷氨酸鈉濃度為橫坐標，相應的電導率為縱坐標制作標準曲線，見圖2。
[0024]把電導儀的電極桿浸沒于1.8mL超純水中，分別向裝有超純水的燒杯中添加
0.0030g谷氨酸鈉和0.0105g谷氨酸鈉微膠囊(含有0.0030g谷氨酸鈉)，以400rpm/min的轉速在恒溫14-16°C條件下使其溶解40min，從樣品中加入開始計時，每隔一定時間計數一次電導率，并計算出此時此刻溶液中谷氨酸鈉的濃度。結果如圖3所示，當緩釋時間持續至40min時，谷氨酸鈉濃度僅為0.723mmol/L，其累積釋放量僅為49.66%。
[0025]4、考察餅干中丙烯酰胺和5-輕甲基糠醛生成含量形成的影響:
構建餅干模擬體系:按重量份稱取原料小麥粉1_5份、土_&粉1_2份、食用油1-2份、水2-4份、葡萄糖0.5-2份及谷氨酸鈉微膠囊0.05-0.25份，混勻，揉搓3-6分鐘成面團；面團坯初步成型后，醒發10-15分鐘，壓片成型;利用180°C烤箱烘烤5-12min，即成餅干。
[0026]利用高效液相色譜或液質聯用等儀器測定添加餅干中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的生成量。結果顯示，在美拉德反應模擬體系中添加不同濃度的谷氨酸鈉微膠囊后，不同的谷氨酸鈉微膠囊添加量抑制效果不同，但都能對丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛產生抑制，抑制率分別為20-40%與65-90%。
[0027]實施例2
按重量份稱取I份5鳥苷酸二鈉、I份殼聚糖及I份單乳酸甘油二酸酯，添加100份超純水，按實施例1中的方法制得增味劑微膠囊，但是最后成形時采用冷凍干燥法。將制得的微膠囊按為原料重量0.5%的添加量添加到薯片的加工制作中，對加工成的成品進行檢測，結果顯示，對丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的抑制率分別為32.4%與86.1%。
[0028]實施例3
按重量份稱取3份琥珀酸二鈉、6份蜂蠟及3份聚甘油單硬脂酸酯，添加300份超純水，按實施例1中的方法制得增味劑微膠囊。將制得的微膠囊按為原料重量0.8%的添加量添加到面包的加工制作中，對加工成的成品進行檢測，結果顯示，對丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的抑制率分別為36.7%與87.5%。
[0029]實施例4
按重量份稱取2份5 ’ -肌苷酸二鈉、5份紫膠及2份檸檬酸硬脂酸單甘油酯，添加250份超純水，按實施例1中的方法制得增味劑微膠囊。將制得的微膠囊按為原料重量0.3%的添加量添加到油條的加工制作中，對加工成的成品進行檢測，結果顯示，對丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的抑制率分別為27.3%與75.7%。
【主權項】
1.一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于:該方法是于高溫加工食品的加工過程中，于原料中添加增味劑微膠囊，該增味劑微膠囊的添加量為原料重量的0.001%-5%； 其中，上述增味劑微膠囊是以增味劑為芯材、被膜劑為壁材、酯類為乳化劑制成；按重量份計，各原料的量為增味劑1-3份、被膜劑1-6份、乳化劑1-3份。2.如權利要求1所述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味劑微膠囊制作時原料中添加有100-300份重量的超純水。3.如權利要求1或2所述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味劑為谷氨酸鈉、5’-鳥苷酸二鈉、5’-肌苷酸二鈉或琥珀酸二鈉中的一種或幾種。4.如權利要求1或2所述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述被膜劑為巴西棕櫚蠟、蜂蠟、果蠟、紫膠或殼聚糖中的一種或幾種。5.如權利要求1或2所述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述乳化劑為單硬脂酸甘油酯、聚甘油單硬脂酸酯、單硬脂酸丙二醇酯、檸檬酸硬脂酸單甘油酯或單乳酸甘油二酸酯中的一種或幾種。6.如權利要求1或2所述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味劑微膠囊為橢圓形的顆粒，其粒徑為20-1 ΟΟμπι。7.如權利要求1或2所述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味劑微膠囊40min內累積釋放增味劑的含量小于50%。8.如權利要求1或2所述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述高溫加工食品中的高溫條件為溫度高于80°C。9.如權利要求1或所2述的一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述食品為富含碳水化合物的食品。
【專利摘要】一種同時降低高溫加工食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛生成的方法，該方法是以增味劑為芯材、被膜劑為壁材、酯類為乳化劑制成橢圓形顆粒狀的增味劑微膠囊，其粒徑為20-100μm，40min內累積釋放增味劑的含量小于50%；在高溫條件下，將增味劑微膠囊與原料一起添加至食品體系中，監測食品中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的含量，其抑制率分別為20-40%與65-90%。本方法不僅能增強食品的風味，而且能有效地同時降低食品體系中丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的含量，能夠廣泛地應用于多種熱加工食品中，具有一定的市場推廣價值。
【IPC分類】A23L27/20, A23L27/22, A23L27/23, A23P10/30, A23L29/10, A23L5/20, A23P10/35
【公開號】CN105661266
【申請號】CN201610054084
【發明人】石星波, 溫超, 王紫夢, 鄧放明
【申請人】湖南農業大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月27日