CN113208108A - 一种降低热加工食品中丙烯酰胺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种降低热加工食品中丙烯酰胺方法。在热加工食品进行加工前，在原料中添加抑制剂，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物、竹叶提取物中的一种或两种。番石榴叶和竹叶一般作为中药使用。本发明首次发现番石榴叶提取物和竹叶提取物具有显著降低热加工食品中丙烯酰胺的生成量的显著效果。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种降低热加工食品中丙烯酰胺方法。
背景技术
食品在热加工过程中常常伴随着美拉德反应的发生，进而生成诸如丙烯酰胺 等有毒有害的物质。丙烯酰胺俗称丙毒，是一种公认的神经毒素和准致癌物，动 物实验和体外细胞实验都证明丙烯酰胺还可导致遗传物质发生改变。面包、薯片、 咖啡等热加工食品在其焙烤、油炸加工过程产生较高含量的丙烯酰胺。
为了解决以上问题，提出本发明。
发明内容
本发明第一方面提供一种降低热加工食品中丙烯酰胺方法，在热加工食品进 行加工前，在原料中添加抑制剂，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物、竹叶提取 物中的一种或两种。
优选地，所述抑制剂添加量为原料质量的0.001％-8％。
优选地，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物和竹叶提取物，两者重量比为 0.1～10:1。例如两者重量比为0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、 8:1等等。
优选地，所述热加工食品包括粮食制品、土豆制品、咖啡豆或咖啡饮料。
优选地，所述番石榴叶提取物用以下方法制备：
(1)将番石榴叶在不高于0℃条件下冷冻干燥48～96h，将干燥的叶磨成粉 末，粉末目数200～400目，得到叶粉；
(2)然后取步骤(1)所得的叶粉，用10倍重量的乙醇溶液在30～40℃下 并搅拌或摇晃提取24～48h，后将乙醇溶液在40～60℃下挥发，得到番石榴叶提 取物。
优选地，所述竹叶提取物用以下方法制备：
(1)将竹叶在不高于0℃条件下冷冻干燥48～96h，将干燥的叶磨成粉末， 粉末目数200～400目，得到叶粉；
(2)然后取步骤(1)所得的叶粉，用10倍重量的乙醇溶液在30～40℃下 并搅拌或摇晃提取24～48h，后将乙醇溶液在40～60℃下挥发，得到竹叶提取物。
优选地，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物和竹叶提取物，两者重量比为 1～1。
优选地，所述抑制剂添加量为原料质量的0.001％-0.01％。
本发明第二方面提供一种使用0.01％的抑制剂将热加工食品中丙烯酰胺抑 制率提高到90％以上的方法，在热加工食品进行加工前，在原料中添加抑制剂， 所述抑制剂包括：番石榴叶提取物和竹叶提取物，两者质量比为1：1。
0.01％的抑制剂是指：抑制剂与食品的质量比例为0.01:100。
番石榴叶，为桃金娘科植物番石榴的叶。番石榴叶利用价值很高，它采收以 后晒干可以入药，也可以直接泡水喝，保健功效与药用价值都特别高，具有燥湿 健脾，清热解毒之功效。常用于泻痢腹痛，食积腹胀，齿龈肿痛，风湿痹痛，湿 疹臁疮，疔疮肿毒，跌打肿痛，外伤出血，蛇虫咬伤。在福建、台湾、广东、广 西、四川和云南等地均有分布或栽培。平时人们取新鲜番石榴叶放在嘴里慢慢嚼 服，能去除口腔异味，可以起到清新口气去除口臭的重要作用，另外番石榴叶还 能消炎杀菌，它能预防缓解人类的口腔炎症。此外，番石榴叶还能调节内分泌， 也能促进胰岛素分泌，能增强人体的耐糖性，可以防止血糖升高，预防糖尿病发 生。
竹叶，为禾本科植物淡竹等的叶。分布于山东、河南及长江流域以南各地。 具有清热除烦，生津，利尿之功效。临床日常生活中可以通过泡竹叶进行调理身 体，达到抗疲劳作用，能降低体内糖原的消耗，提高身体的运动耐力、提高活力， 所以有抗疲劳的作用，而且具有提神醒脑的临床作用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、番石榴叶和竹叶一般作为中药使用。本发明首次发现番石榴叶提取物和 竹叶提取物具有显著降低热加工食品中丙烯酰胺的生成量的意外效果。
具体表现为：
当食品为马铃薯和菜籽油以模拟薯条加热过程时，番石榴叶提取物添加量为0.01g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为69.81％；番石榴叶提取物添加量为0.1g/kg食 品时，丙烯酰胺抑制率为75.21％；竹叶提取物添加量为0.01g/kg食品时，丙烯酰 胺抑制率为55.77％；竹叶提取物添加量为0.1g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为60.74％。因此可以证明：少量的番石榴叶提取物和竹叶提取物具有明显的抑制丙 烯酰胺生成的效果。
当食品为葡萄糖和天冬酰胺，模拟Maillard反应时，番石榴叶提取物添加量 为0.1g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为76.31％；竹叶提取物添加量为0.1g/kg食 品时，丙烯酰胺抑制率为65.49％；当番石榴叶提取物和竹叶提取物组成的混合 抑制剂添加量为0.1g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为92.31％％，大于0.1g/kg的 单独番石榴叶提取物或竹叶提取物的丙烯酰胺抑制率，因此可以证明番石榴叶提 取物和竹叶提取物具有协同作用。
2、本发明在食品加工中添加了番石榴提取物和竹叶提取物，可以起到一定 的药用和保健功效，番石榴提取物和竹叶提取物自然具有香味，还能对食品提味 增香。
附图说明
图1为实施例1采集食品热加工过程中丙烯酰胺装置示意图。
图2为模拟薯条加热过程的空白组GC-MS获得的逸出产物的总离子流色谱 图。
图3为模拟薯条加热过程的实验组加入0.1g/kg(提取物和食品重量比为 0.01％)番石榴叶提取物的实验组GC-MS获得的逸出产物的总离子流色谱图。
图4为模拟葡萄糖/天冬酰胺Maillard反应空白组GC-MS获得的逸出产物的 总离子流色谱图。
图5为模拟葡萄糖/天冬酰胺Maillard反应实验组加入混合抑制剂后GC-MS 获得的逸出产物的总离子流色谱图。
附图标记列表：
1—热分析仪加热炉体；2—美拉德反应腔室；3—天平支架；4—参比盘；5— 样品盘；6—气体取样罐；7—保温加热带；8—外部控温单元；9—调温旋钮；10— 温度显示屏；11—隔热橡胶；12—取样口；13—固相微萃取装置；14—固相萃取 纤维头；15—气体流量监测仪；16—气体含量测定仪；17—吸收瓶；18—吸收液； 19—排气孔；
具体实施方式
下面对本发明通过实施例作进一步说明,但不仅限于本实施例。实施例中未 注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件以及手册中所述的条件,或按照制造 厂商所建议的条件所用的通用设备、材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途 径得到。以下实施例和对比例中所需要的原料均为市售。
以下实施例中未有特别说明，百分比均为重量百分比。
实施例1
模拟薯条加热过程。
取50g番石榴叶在不高于0℃条件下(实际20℃)冷冻干燥48h，将干燥的 叶磨成粉末，粉末目数200目。取适量叶粉，用500mL乙醇溶液在30℃的摇床 中提取24h。后将乙醇溶液在50℃的水浴中挥发完全，得到番石榴叶提取物备用。
取50g竹叶在不高于0℃条件下(实际-20℃)冷冻干燥48h，将干燥的叶磨 成粉末，粉末目数200目。取适量叶粉，用500mL乙醇溶液在30℃的摇床中提 取24h。后将乙醇溶液在50℃的水浴中挥发完全，得到竹叶提取物备用。
对比实验-空白组：
将马铃薯洗净，去皮，准确称取10mg马铃薯并捣碎，按马铃薯和菜籽油的 质量比为1:1和菜籽油混合均匀放入图1中样品盘5内。
图1中热分析仪加热炉体1的升温程序为50℃至500℃(保持10min)。载 气为空气，流量80mL/min。将图1中固相微萃取装置13(美国Supelco公司)装 上图1中固相萃取纤维头14即100μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维头，插 入图1中气体取样罐6对马铃薯和菜籽油混合物加热生成的产物进行萃取，萃取 完成后，直接将图1中的14-固相萃取纤维头插入气相色谱进样口进行脱附，脱 附时间为5min。利用GC-MS分析吸附的热解产物，结果填入表1作为空白组实 验结果。如图2所示为空白组的GC-MS获得的逸出产物的总离子流色谱图。
测试实验-实验组：
按同样的流程进行试验，将马铃薯洗净，去皮，准确称取10mg马铃薯并捣 碎，按质量比为1:1和菜籽油混合均匀放入图1中样品盘内5，同时用微量进样 针分别准确加入0.01g/kg(马铃薯、菜籽油混合物)番石榴叶提取物、0.1g/kg (马铃薯、菜籽油混合物)番石榴叶提取物、0.01g/kg(马铃薯、菜籽油混合物) 竹叶提取物、0.1g/kg(马铃薯、菜籽油混合物)竹叶提取物。
图1中热分析仪加热炉体1的升温程序为50℃至500℃(保持10min)。载 气为空气，流量80mL/min。将图1中13—固相微萃取装置(美国Supelco公司) 装上图1中固相萃取纤维头14即100μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维头， 插入图1中气体取样罐6对马铃薯和菜籽油混合物加热生成的产物进行萃取，萃 取完成后，直接将图1中的14-固相萃取纤维头插入气相色谱进样口进行脱附， 脱附时间为5min。利用GC-MS分析吸附的热解产物，采集四次实验数据取平均 值，结果填入表1作为实验组结果。
如图3所示为加入0.1g/kg(提取物和食品重量比为0.01％)番石榴叶提取 物的实验组GC-MS获得的逸出产物的总离子流色谱图。
图2和图3的对比可以看出，丙烯酰胺峰面积减少75％左右，且加入番石榴 叶提取物后，明显增加了多种挥发性香味物质，色谱峰明显增多。
表1
| 抑制剂添加量g/kg食品 | 丙烯酰胺生成量 | 抑制率 | |
| 空白组 | 0 | 675.25μg/kg | - |
| 实验组番石榴叶提取物 | 0.01 | 203.86μg/kg | 69.81％ |
| 实验组番石榴叶提取物 | 0.1 | 265.11μg/kg | 75.21％ |
| 实验组竹叶提取物 | 0.01 | 298.67μg/kg | 55.77％ |
| 实验组竹叶提取物 | 0.1 | 265.11μg/kg | 60.74％ |
表1可见，番石榴叶提取物添加量为0.01g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为69.81％；番石榴叶提取物添加量为0.1g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为75.21％；
竹叶提取物添加量为0.01g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为55.77％；竹叶提取 物添加量为0.1g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为60.74％。因此可以证明：少量的 番石榴叶提取物和竹叶提取物具有明显的抑制丙烯酰胺生成的效果。
实施例2
模拟葡萄糖/天冬酰胺Maillard反应。
取20g番石榴叶在不高于0℃条件下(实际-12℃)冷冻干燥50h，将干燥的 叶磨成粉末，粉末目数300目。取适量叶粉，用200mL乙醇溶液在35℃的摇床 中提取30h。后将乙醇溶液在50℃的水浴中挥发完全，得到番石榴叶提取物备用。
取20g竹叶在不高于-0℃条件下(实际-12℃)冷冻干燥50h，将干燥的叶磨 成粉末，粉末目数300目。取适量叶粉，用200mL乙醇溶液在35℃的摇床中提 取30h。后将乙醇溶液在50℃的水浴中挥发完全，得到竹叶提取物备用。
对比实验-空白组：
分别准确称取10.0mg的葡萄糖标准试剂和天冬酰胺标准试剂按质量比为1： 1研磨细致并充分混合均匀后放入图1中样品盘5内。图1中热分析仪加热炉体 1的升温程序为50℃至500℃(保持10min)。载气为空气，流量80mL/min。将 图1中13—固相微萃取装置(美国Supelco公司)装上图1中固相萃取纤维头 14—100μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维头，插入图1中气体取样罐6对葡 萄糖/天冬酰胺Maillard加热反应生成的产物进行萃取，萃取完成后，直接将固 相萃取纤维头14插入气相色谱进样口进行脱附，脱附时间为5min。利用GC-MS 分析吸附的热解产物。表2所示为实验结果，如图4所示为GC-MS获得的逸出 产物的总离子流色谱图。
测试实验-实验组：
分别准确称取5.0mg的葡萄糖标准试剂和天冬酰胺标准试剂按质量比为1： 1研磨细致并充分混合均匀后放入图1中样品盘5内。同时用微量进样针准确加 入0.1g/kg竹叶提取物、0.1g/kg番石榴提取物、0.1g/kg混合抑制剂(混合抑制 剂为番石榴叶提取物0.05g/kg+竹叶提取物0.05g/kg)，上述比例计算基准是葡萄 糖标准试剂和天冬酰胺标准试剂混合物。
图1中热分析仪加热炉体1的升温程序为50℃至500℃(保持10min)。载 气为空气，流量80mL/min。将图1中固相微萃取装置13(美国Supelco公司)装 上图1中固相萃取纤维头14-100μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维头，插入 图1中气体取样罐6对葡萄糖/天冬酰胺Maillard加热反应的产物进行萃取，萃 取完成后，直接将固相萃取纤维头14插入气相色谱进样口进行脱附，脱附时间 为5min。利用GC-MS分析吸附的热解产物。
表2所示为实验结果，如图5所示为加入混合抑制剂后GC-MS获得的逸出 产物的总离子流色谱图。
表2
图4和图5对比可以看出，丙烯酰胺峰面积减少92.3％左右，且加入两种提 取物后，明显增加了多种挥发性香味物质，色谱峰明显增多，说明在食品的加热 过程中，该发明在抑制丙烯酰胺的同时，还能明显的提味增香。
表2可见，番石榴叶提取物添加量为0.1g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为 76.31％；竹叶提取物添加量为0.1g/kg食品时，丙烯酰胺抑制率为65.49％；当番 石榴叶提取物和竹叶提取物组成的混合抑制剂添加量为0.1g/kg食品时，丙烯酰 胺抑制率为92.31％％，大于0.1g/kg的单独番石榴叶提取物或竹叶提取物的丙烯 酰胺抑制率，因此可以证明番石榴叶提取物和竹叶提取物具有协同作用。
Claims (9)
1.一种降低热加工食品中丙烯酰胺方法，其特征在于，在热加工食品进行加工前，在原料中添加抑制剂，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物、竹叶提取物中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抑制剂添加量为原料质量的0.001％-8％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物和竹叶提取物，两者重量比为0.1～10:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热加工食品包括粮食制品、土豆制品、咖啡豆或咖啡饮料。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述番石榴叶提取物用以下方法制备：
(1)将番石榴叶在不高于0℃条件下冷冻干燥48～96h，将干燥的叶磨成粉末，粉末目数200～400目，得到叶粉；
(2)然后取步骤(1)所得的叶粉，用10倍重量的乙醇溶液在30～40℃下并搅拌或摇晃提取24～48h，后将乙醇溶液在40～60℃下挥发，得到番石榴叶提取物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述竹叶提取物用以下方法制备：
(1)将竹叶在不高于0℃条件下冷冻干燥48～96h，将干燥的叶磨成粉末，粉末目数200～400目，得到叶粉；
(2)然后取步骤(1)所得的叶粉，用10倍重量的乙醇溶液在30～40℃下并搅拌或摇晃提取24～48h，后将乙醇溶液在40～60℃下挥发，得到竹叶提取物。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物和竹叶提取物，两者重量比为1～1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抑制剂添加量为原料质量的0.001％-0.01％。
9.一种使用0.01％的抑制剂将热加工食品中丙烯酰胺抑制率提高到90％以上的方法，其特征在于，在热加工食品进行加工前，在原料中添加抑制剂，所述抑制剂包括：番石榴叶提取物和竹叶提取物，两者质量比为1：1。
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