CN103734648A - 一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量油炸薯片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量油炸薯片的方法。本发明公开的方法一方面降低物料中还原糖的含量；另一方面利用天冬酰胺酶降低游离天冬酰胺的含量，通过降低生成丙烯酰胺的两大重要前体物质---还原糖和天冬酰胺的含量，大大降低油炸薯片中丙烯酰胺的含量。在使用的过程中，酵母与天冬酰胺酶具有良好的协同作用，可将油炸薯片中的丙烯酰胺含量降低77.2%。本发明制备油炸薯片的工艺简单，酵母和天冬酰胺酶都可以重复利用，不需额外添加设备，成本低廉，适于产业化推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量油炸薯片的方法,属于食品生产技术领域。
技术背景
马铃薯有“地下苹果”和“第二面包”的美称。早在17世纪，马铃薯已传播到中国。目前我国的马铃薯种植面积分布非常广泛。2013年中国马铃薯大会报告显示，我国3000余个县级行政单位中，超过一半的县有马铃薯种植。我国马铃薯主产区分为五大优势产区，其中华北区、西南区、西北区三大优势产区的马铃薯都主要用于加工。我国加工工艺与设备已基本实现国有化，加工发展空间和市场发展潜力巨大。目前马铃薯制品主要有马铃薯淀粉、全粉、薯条、薯片、薯泥、薯饼等。油炸薯片是将新鲜土豆清洗、去皮、切片后，经油炸、调味而制成的小食品。它可以较好地保持土豆的营养成分，受到各阶层消费者的喜爱。
然而，油炸薯片中丙烯酰胺的含量相当高。丙烯酰胺是一种具有神经毒性的小分子化合物。1994年国际癌症研究机构(IARC)对丙烯酞胺的致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物(ZA)，即人类可能致癌物。2002年瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学的研究人员首次宣布在众多油炸食品中发现丙烯酰胺，其中薯片中的丙烯酰胺含量居于油炸食物之首。作为一种广受欢迎的休闲食品，其对消费者健康的危害更大。虽然目前难以确定丙烯酰胺致癌剂量，制定安全标准尚存在一定困难，但是，降解油炸食品中的丙烯酰胺是保证油炸薯片食品安全性的有效手段。因此，如何降低薯片等油炸食品中的丙烯酰胺含量是目前亟待解决的问题。
在高温条件下，游离氨基酸和还原糖通过美拉德反应合成，是目前公认的丙烯酰胺生成途径。游离天冬酰胺是形成丙烯酰胺的重要前体物质，然而，游离天冬酰胺在诸如土豆这样的食品的基质中含量很高。天冬酰胺酶是专一水解天冬酰胺的酶，研究发现，在有限的含水量下，天冬酰胺酶也可以水解天冬酰胺，且反应时间短，这为利用天冬酰胺酶降低各种食品，尤其是油炸食品中丙烯酰胺含量提供了可能。
近年来，研究者们尝试利用天冬酰胺酶来降低各种食品中天冬酰胺的含量，在土豆的应用方面，已研究了不同浓度，不同作用时间等因素对降低丙烯酰胺含量的影响。在油炸之前将前体物质去除，可提供一种含有减量或者少量丙烯酰胺的商品。
此外，研究者还通过降低丙烯酰胺生成的另一重要前体物质—还原糖，来达到降低丙烯酰胺含量的目的。目前所使用的方法有热烫处理、乳酸菌发酵等，但热烫处理可能会破坏土豆原有的细胞结构，并且造成大量营养物质的流失。酵母的生长需要大量的糖类，利用酵母发酵处理可避免上述缺陷。已经工业化生产的酵母粉，一直被应用于各种面团的发酵中，其作用主要是使面团蓬松，增加口感。到目前为止，并没有研究者利用酵母粉来降低油炸薯片中的丙烯酰胺。
本发明首次利用天冬酰胺酶和酵母共同作用并达到更佳的效果，研究发现，酵母和天冬酰胺酶在降低前体物质的同时具有很好的协同作用，并且二者都方便储存、运输，更能在现有的工业设备基础上达到最大限度的降低丙烯酰胺的效果，满足人们对安全、营养、美味食品的日益需求。
发明内容
本发明提供了一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量的油炸薯片的方法，本方法发酵和酶解二者具有很好的协同作用，一方面酵母降低了丙烯酰胺生成的前体物质---还原糖的含量，另一方面，天冬酰胺酶降低了另一个前体物质天冬酰胺的含量，使得最终产品中丙烯酰胺含量大大降低。
本发明的技术方案是：
将土豆片放置于含有酵母和天冬酰胺酶的浸泡液中，并间歇搅拌，清洗并烘干复合处理后的土豆片，放入油锅中油炸，制备油炸土豆片。
上述方法的步骤如下：
1）将土豆片进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，自来水冲洗去除表面淀粉；
2）冲洗后的土豆片，按照固液比1:2-6放入含有酵母粉和天冬酰胺酶的浸泡液中处理并间歇搅拌；
3）将步骤2）得到土豆片油炸2-4分钟，油炸温度170℃；
4）油炸土豆片沥油后，进行调味并包装。
所述方法步骤2）中酵母粉的添加量为0.1%-1.0%，天冬酰胺酶的添加量为100U-10000U/L，复合处理的温度为37℃，处理时间为0.5-2h。
所述方法步骤4）包装方式为塑料复合膜包装或铝塑复合袋真空充氮包装。
所述方法的具体步骤如下：
1）清洗去皮：选择大小合适的土豆，除去发芽、腐烂的土豆及杂质，洗净土豆表面的泥沙及污垢，用削皮器去皮；
2）切片：用切片器将步骤1）所得去皮土豆片进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，切好的土豆片用自来水冲洗去除表面淀粉；
3）酵母发酵除糖：将步骤2）所得冲洗后土豆片，按照固液比1:2-6放入含有酵母粉和天冬酰胺酶的浸泡液中，搅拌混匀后，在37℃进行处理0.5-2h，期间进行间歇搅拌；
4）除去土豆片表面水分：将步骤3）所得除糖后土豆片用自来水冲洗除去表面浸泡液，然后热风吹干表面水分，得到除糖土豆片；
5）油炸：将步骤4）所得除糖土豆片放入油锅中油炸2-4分钟，油炸温度170℃；
6）除油、调味：将步骤5）所得油炸土豆片沥油后，撒上不同口味的调味料，得到着味土豆片；
7）冷却、包装：将步骤6）所得着味土豆片冷却到室温后进行称量并包装。
本发明所用的面包酵母和天冬酰胺酶已进入工业化应用，安全可靠且可重复利用，本发明中改进的油炸薯片制作工艺也适于现有的加工设备工业化应用。
与现有技术相比，本发明具有以下优势和有益效果：
本发明中所用的酵母是食品微生物，来源广泛，价格便宜，且可重复利用。新型食品酶制剂天冬酰胺酶可重复利用，可降低成本。在使用过程中，通过在高温油炸前降低原料中两个丙烯酰胺生成的前体物质—还原糖和天冬酰胺，发酵和酶解的复合使用，起到了协同作用，大大降低最终产品中丙烯酰胺含量。此外，本发明的工艺简单，技术难度小，便于工业化应用。
具体实施方式
本发明提供了一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量的油炸薯片的方法，目的是生产更加健康的油炸食品。所采用的还原糖测定方法为DNS法，溶液中氨离子根据国家标准规定的奈氏试剂法进行检测，丙烯酰胺含量通过HPLC/MS/MS方法进行测定。以下结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明不受所述实施例的限定。
实施例1
一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量的油炸薯片的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：选择大小合适的土豆，除去发芽、腐烂的土豆及杂质，洗净土豆表面的泥沙及污垢，用削皮器去皮；
(2)切片：用切片器将去皮后的土豆进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，切好的土豆片用自来水冲洗去除表面淀粉；
(3)酵母与酶复合处理：将冲洗后的土豆片，按照固液比1:4放入含有0.5%酵母粉和100U/L天冬酰胺酶粉的浸泡液中，搅拌混匀后，在37℃下发酵酶解2小时，期间间歇搅拌，对照组实验不添加酵母粉和天冬酰胺酶，浸泡在蒸馏水中，其他条件一致；
(4)除去土豆片表面水分：将除糖后的土豆片用自来水冲洗除去表面浸泡液，然后热风吹干表面水分；
(5)油炸：将上述土豆片放入油锅中油炸3分钟，油炸温度为170℃；
(6)除油、调味：油炸后的土豆片沥油后，撒上不同口味的调味料，调味料用量按风味的不同酌情使用；
(7)冷却、包装：着味后的土豆片冷却到室温以下再进行称量包装。一般以塑料复合膜包装。如果需要延长保质期，可采用铝塑复合袋真空充氮包装；
(8)通过HPLC/MS/MS测定生产的薯片丙烯酰胺含量为：对照组862.59ug/kg，实验组409.33ug/kg，丙烯酰胺含量降低了52.5%。
实施例2
一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量的油炸薯片的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：选择大小合适的土豆，除去发芽、腐烂的土豆及杂质，洗净土豆表面的泥沙及污垢，用削皮器去皮；
(2)切片：用切片器将去皮后的土豆进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，切好的土豆片用自来水冲洗去除表面淀粉；
(3)酵母与酶复合处理：将冲洗后的土豆片，按照固液比1:4放入含有0.1%酵母粉和1000U/L天冬酰胺酶粉的浸泡液中，搅拌混匀后，在37℃下发酵酶解1小时，期间间歇搅拌，对照组实验不添加酵母粉和天冬酰胺酶，浸泡在蒸馏水中，其他条件一致；
(4)除去土豆片表面水分：将除糖后的土豆片用自来水冲洗除去表面浸泡液，然后热风吹干表面水分；
(5)油炸：将上述土豆片放入油锅中油炸3分钟，油炸温度170℃；
(6)除油、调味：油炸后的土豆片沥油后，撒上不同口味的调味料，调味料用量按风味的不同酌情使用；
(7)冷却、包装：着味后的土豆片冷却到室温以下再进行称量包装。一般以塑料复合膜包装。如果需要延长保质期，可采用铝塑复合袋真空充氮包装；
(8)通过HPLC/MS/MS测定生产的薯片丙烯酰胺含量为：对照组1301.33ug/kg，实验组692.82ug/kg，丙烯酰胺含量降低了46.7%。
实施例3
一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量的油炸薯片的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：选择大小合适的土豆，除去发芽、腐烂的土豆及杂质，洗净土豆表面的泥沙及污垢，用削皮器去皮；
(2)切片：用切片器将去皮后的土豆进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，切好的土豆片用自来水冲洗去除表面淀粉；
(3)酵母与酶复合处理：将冲洗后的土豆片，按照固液比1:4放入含有0.1%酵母粉和10000U/L天冬酰胺酶粉的浸泡液中，搅拌混匀后，在37℃下发酵酶解0.5小时，期间间歇搅拌，对照组实验不添加酵母粉和天冬酰胺酶，浸泡在蒸馏水中，其他条件一致；
(4)除去土豆片表面水分：将除糖后的土豆片用自来水冲洗除去表面浸泡液，然后热风吹干表面水分；
(5)油炸：将上述土豆片放入油锅中油炸3分钟，油炸温度170℃；
(6)除油、调味：油炸后的土豆片沥油后，撒上不同口味的调味料，调味料用量按风味的不同酌情使用；
(7)冷却、包装：着味后的土豆片冷却到室温以下再进行称量包装。一般以塑料复合膜包装。如果需要延长保质期，可采用铝塑复合袋真空充氮包装；
(8)通过HPLC/MS/MS测定生产的薯片丙烯酰胺含量为：对照组1509.30ug/kg，实验组554.21ug/kg，丙烯酰胺含量降低了64.1%。
实施例4
一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量的油炸薯片的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：选择大小合适的土豆，除去发芽、腐烂的土豆及杂质，洗净土豆表面的泥沙及污垢，用削皮器去皮；
(2)切片：用切片器将去皮后的土豆进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，切好的土豆片用自来水冲洗去除表面淀粉；
(3)酵母与酶复合处理：将冲洗后的土豆片，按照固液比1:4放入含有1%酵母粉和10000U/L天冬酰胺酶粉的浸泡液中，搅拌混匀后，在37℃下发酵酶解0.5小时，期间间歇搅拌，对照组实验不添加酵母粉和天冬酰胺酶，浸泡在蒸馏水中，其他条件一致；
(4)除去土豆片表面水分：将除糖后的土豆片用自来水冲洗除去表面浸泡液，然后热风吹干表面水分；
(5)油炸：将上述土豆片放入油锅中油炸3分钟，油炸温度170℃；
(6)除油、调味：油炸后的土豆片沥油后，撒上不同口味的调味料，调味料用量按风味的不同酌情使用；
(7)冷却、包装：着味后的土豆片冷却到室温以下再进行称量包装。一般以塑料复合膜包装。如果需要延长保质期，可采用铝塑复合袋真空充氮包装；
(8)通过HPLC/MS/MS测定生产的薯片丙烯酰胺含量为：对照组1509.30ug/kg，实验组344.21ug/kg，丙烯酰胺含量降低了77.2%。
Claims (8)
1.一种利用发酵酶解复合法制备低丙烯酰胺含量油炸薯片的方法，其特征在于，将土豆片放置于含有酵母和天冬酰胺酶的浸泡液中，并间歇搅拌，清洗并烘干复合处理后的土豆片，放入油锅中油炸，制备油炸土豆片。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤如下：
1）将土豆进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，自来水冲洗去除表面淀粉；
2）将步骤1）所得冲洗后的土豆片，按照固液比1:2-6放入含有酵母粉和天冬酰胺酶的浸泡液中处理并间歇搅拌；
3）将步骤2）得到土豆片油炸2-4分钟，得到油炸土豆片；
4）将步骤3）所得油炸土豆片沥油后，进行调味并包装。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤2）中酵母粉的添加量为0.1%-1.0%。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤2）中天冬酰胺酶的添加量为100U-10000U/L。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤2）中处理的温度为37℃，处理时间为0.5-2h。
6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤4）包装方式为塑料复合膜包装或铝塑复合袋真空充氮包装。
7.根据权利要求2所述方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）清洗去皮：选择大小合适的土豆，除去发芽、腐烂的土豆及杂质，洗净土豆表面的泥沙及污垢，用削皮器去皮；
2）切片：用切片器将步骤1）所得去皮土豆片进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，切好的土豆片用自来水冲洗去除表面淀粉；
3）酵母发酵除糖：将步骤2）所得冲洗后土豆片，按照固液比1:2-6放入含有0.1%-1.0%酵母粉和100U-10000U/L天冬酰胺酶的浸泡液中，搅拌混匀后，在37℃进行处理0.5-2h，期间进行间歇搅拌，得到除糖土豆片；
4）除去土豆片表面水分：将步骤3）所得除糖土豆片用自来水冲洗除去表面浸泡液，然后热风吹干表面水分；
5）油炸：将步骤4）所得土豆片放入油锅中油炸2-4分钟，油炸温度170℃；
6）除油、调味：将步骤5）所得油炸土豆片沥油后，撒上不同口味的调味料，得到着味土豆片；
7）冷却、包装：将步骤6）所得着味土豆片冷却到室温后进行称量并包装。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）清洗去皮：选择大小合适的土豆，除去发芽、腐烂的土豆及杂质，洗净土豆表面的泥沙及污垢，用削皮器去皮；
2）切片：用切片器将步骤1）所得去皮土豆片进行切片，控制厚度为1mm-1.5mm，切好的土豆片用自来水冲洗去除表面淀粉；
3）酵母发酵除糖：将步骤2）所得冲洗后土豆片，按照固液比1:4放入含有1%酵母粉和10000U/L天冬酰胺酶的浸泡液中，搅拌混匀后，在37℃进行处理0.5h，期间进行间歇搅拌，得到除糖土豆片；
4）除去土豆片表面水分：将步骤3）所得除糖土豆片用自来水冲洗除去表面浸泡液，然后热风吹干表面水分；
5）油炸：将步骤4）所得土豆片放入油锅中油炸3分钟，油炸温度170℃；
6）除油、调味：将步骤5）所得油炸土豆片沥油后，撒上不同口味的调味料，得到着味土豆片；
7）冷却、包装：将步骤6）所得着味土豆片冷却到室温后进行称量并包装。
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