CN113598209B - 降低烘焙食品中丙烯酰胺含量法及所用食品添加剂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品添加剂组合物，由8～16份的碳酸氢根类食品添加剂、1～5份的二氧化硫基团类食品添加剂、1～5份的柠檬酸根类食品添加剂组成。本发明还同时提供了利用上述食品添加剂组合物进行的降低烘焙食品中丙烯酰胺含量的方法：在烘焙食品原料中加入占烘焙食品原料重量1％～3％的食品添加剂组合物；然后进行烘焙。采用本发明，可将产品中的丙烯酰胺含量控制在350ug/kg以下，二氧化硫残留量低于0.1％，且对产品的色泽、质构特性无明显影响。

Description

降低烘焙食品中丙烯酰胺含量法及所用食品添加剂组合物

技术领域

本发明涉及烘焙食品生产领域，具体涉及一种食品添加剂组合物配方及该配方在烘焙食品中的应用方法。

背景技术

丙烯酰胺是一种无色、无味、易溶于水的小分子有毒物质，经皮吸收、经蒸汽吸入或经口摄入，均会产生毒害作用。丙烯酰胺蒸汽可腐蚀皮肤，使眼部产生刺痛感；丙烯酰胺进入人体后，可损害肝脏和中枢神经系统。1994年，国际癌症研究机构(IARC)将丙烯酰胺列为2A类致癌物。长周期的流行病学研究结果证明，丙烯酰胺的长期、高频率饮食暴露，增加了罹患子宫内膜癌、卵巢癌、多发性骨髓瘤和滤泡性淋巴瘤肿瘤和癌症的风险。因此，食品中丙烯酰胺带来的风险不可忽视。

丙烯酰胺易形成于120℃以上的食品加工过程中，其形成途径主要有：(1)天冬酰胺途径：天冬酰胺和还原性糖在高温加热过程中发生美拉德反应生成丙烯酰胺，这是目前公认的食品丙烯酰胺生成途径。(2)丙烯醛/丙烯酸途径：丙烯醛或丙烯酸在适当条件下与游离氨基聚合，生成丙烯酰胺。丙烯醛和丙烯酸的来源有多种，如食物中的单糖在加热过程中通过非酶降解产生丙烯酸；油脂经高温加热分解成脂肪酸和丙三醇，后者进一步被还原产生丙烯醛；氨基酸或蛋白质与糖之间发生美拉德反应产生丙烯醛。氨主要来自含氮化合物的高温分解，在加热条件下，天冬酰胺酸、谷氨酸、半胱氨酸和天冬氨酸都是氨的来源。食品配方中的游离氨(碳酸氢氨等)的存在、碱性环境等因素有利于丙烯酰胺的生成。

关于烘焙食品中丙烯酰胺生成的控制技术，国内外学者做了大量研究，并提出了一些解决方案。这些技术方案主要包括：

(1)使用含黄酮类的原料及提取物。章宇(2008)报道了生物黄酮(竹叶提取物和绿茶提取物)对丙烯酰胺的生成的抑制作用；中国专利CN111820260A、CN110604152A、CN110178873A先后公开了富含黄酮的滕茶粉、小黑药提取物、贡柑黄酮在制备低丙烯酰胺饼干、面包等烘焙食品的应用。

(2)天冬酰胺酶法降低丙烯酰胺含量。天冬酰胺酶可将原料中的天冬酰胺转化成天冬氨酸，从源头阻断丙烯酰胺经天冬酰胺途径的生成。刘凌(2012)、周卫林(2015)先后报道了天冬酰胺酶用于膨化板栗片和油炸薯片，降低其丙烯酰胺含量的优良效果。

在抑制丙烯酰胺生成方面，上述技术都取得了较好的应用效果，但存在以下缺陷。首先，无论是生物黄酮(或富含黄酮的植物提取物)还是天冬酰胺酶，都不是我国批准的食品添加剂；其次，不同植物来源的提取物，其黄酮类物质含量、组成有较大差异，对丙烯酰胺生成的抑制效率也会有差异，影响其应用方法标准化；植物提取物中常含色素、引起涩味的酚类物质等，会影响产品的外观和风味。而使用天冬酰胺酶时，必须增加原料预处理工艺，以确保酶解所需的条件：30～60℃，pH6～8，保温20分钟以上，其产业化应用并不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是一种控制烘焙食品丙烯酰胺含量的添加剂组合及其使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种食品添加剂组合物，其由8～16份的碳酸氢根类食品添加剂、1～5份(优选1～3份)的二氧化硫基团类食品添加剂、1～5份的柠檬酸根类食品添加剂组成，所述份为质量份。

作为本发明的食品添加剂组合物的改进：

碳酸氢根类食品添加剂为碳酸氢钠和碳酸氢三钠中的至少一种；

二氧化硫基团类食品添加剂为二氧化硫、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠中的至少一种；

柠檬酸根类食品添加剂为柠檬酸、柠檬酸钠盐、柠檬酸钾盐中的至少一种。

柠檬酸钠盐例如为柠檬酸一钠等。

作为本发明的食品添加剂组合物的进一步改进：由碳酸氢钠8g，亚硫酸氢钠1g，焦亚硫酸钠2g，柠檬酸1g组成。

本发明还同时提供了一种降低烘焙食品中丙烯酰胺含量的方法，利用上述食品添加剂组合物，在烘焙食品原料中加入占烘焙食品原料总重1％～3％的食品添加剂组合物；然后进行烘焙。

作为本发明的降低烘焙食品中丙烯酰胺含量的方法，其特征是：适用于烘焙温度≥150℃、时间≥5分钟的烘焙。

本发明中：以碳酸氢钠替代常规的碳酸氢铵或碳酸铵，可降低50～70％的丙烯酰胺；所使用的二氧化硫基团类食品添加剂为强抗氧化剂，高温烘焙过程中，这些抗氧化剂可释放出二氧化硫，对丙烯酰胺的生成具有极强的抑制作用；柠檬酸类添加剂可以降低面团的pH值，抑制丙烯酰胺生成过程中的中间产物——希夫氏碱的生成，从而达到抑制丙烯酰胺产生的效果。

本发明具有如下优势：

(1)食品添加剂组合物(简称组合物)中的添加剂，根据GB2760-2014的要求，均属于可用于淀粉类烘焙食品制造的添加剂，不会引起食品安全风险；

(2)烘焙食品时使用该组合物，可将产品中的丙烯酰胺含量控制在350ug/kg以下(符合欧盟对烘焙食品的要求)，二氧化硫残留量低于0.1％(符合GB2760-2014的要求)，对产品的色泽、质构特性无明显影响；

本发明的食品添加剂组合物可直接添加于食品(特别是烘焙食品)配方中，使用方便且效果佳，易于实现标准化生产。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1：

食品添加剂组合物Ⅰ：由碳酸氢钠16g，亚硫酸氢钠1g，柠檬酸一钠1.5g组成。上述3者简单搅拌混合即可。

实施例2-1：

食品添加剂组合物Ⅱ：由碳酸氢钠8g，亚硫酸氢钠1g，焦亚硫酸钠2g，柠檬酸1g组成。

实施例3：

添加剂组合物Ⅲ：由碳酸氢三钠4g、碳酸氢钠8g，焦亚硫酸钾1g，柠檬酸3g组成。

实施例4：

添加剂组合物Ⅳ：由碳酸氢三钠8g，亚硫酸氢钠0.5g，焦亚硫酸钾1.5g，柠檬酸3g、柠檬酸一钠2g组成。

饼干应用试验1：

1.取黄油30g，隔水融化，加入纯牛奶40g，搅拌均匀；

2.加入低筋面粉120g、糖30g、实施例1制备而得的食品添加剂组合物Ⅰ4g，搅拌均匀揉至光滑的面团，盖上保鲜膜饧面15分钟；

即，食品添加剂组合物的添加量1.81％。

3.取出面团用擀面杖擀成2毫米左右薄饼，使用圆形模具，一个个压出小圆饼，把周围多余的拿掉；

4.放在托盘纸上用叉子叉出一个个小气孔；

5.烤箱预热5分钟，上下火150℃烤13分钟，出炉待凉。

参照GB5009.204-2014的方法检测丙烯酰胺含量，参照GB5009.34-2016的方法检测二氧化硫的残留量。经检测，丙烯酰胺含量263ug/kg，二氧化硫未检出。

饼干应用试验2-1：

将饼干应用试验1中的“实施例1制备而得的食品添加剂组合物Ⅰ4g”改成“实施例2-1制备而得的食品添加剂组合物Ⅱ4g”，即，食品添加剂组合物的添加量仍然为1.81％，其余等同于饼干应用试验1。

经检测，丙烯酰胺含量76ug/kg，二氧化硫0.08％。

饼干应用试验2-2：

将饼干应用试验1中的“实施例1制备而得的食品添加剂组合物Ⅰ4g”改成“实施例2-1制备而得的食品添加剂组合物Ⅱ2.5g”，即，食品添加剂组合物的添加量为1.13％，其余等同于饼干应用试验1。

经检测，丙烯酰胺含量138ug/kg，二氧化硫0.06％。

饼干应用试验3-1：

将饼干应用试验1中的“实施例1制备而得的食品添加剂组合物Ⅰ4g”改成“实施例3制备而得的食品添加剂组合物Ⅲ2.5g”，即，食品添加剂组合物的添加量为1.13％。其余等同于饼干应用试验1。

经检测，丙烯酰胺含量329ug/kg，二氧化硫未检出。

饼干应用试验3-2：

将饼干应用试验1中的“实施例1制备而得的食品添加剂组合物Ⅰ”改成“实施例3制备而得的食品添加剂组合物Ⅲ”，即，食品添加剂组合物的添加量保持不变仍然为4g；其余等同于饼干应用试验1。

经检测，丙烯酰胺含量223ug/kg，二氧化硫0.02％。

饼干应用试验4：

将饼干应用试验1中的“实施例1制备而得的食品添加剂组合物Ⅰ4g”改成“实施例4制备而得的食品添加剂组合物Ⅳ2.5g”，即，食品添加剂组合物的添加量为1.13％。其余等同于饼干应用试验1。

经检测，丙烯酰胺含量231ug/kg，二氧化硫0.05％。

根据上述试验相比较，其中实施例2-1对应的食品添加剂组合物Ⅱ对降低丙烯酰胺含量的效果最为明显。

饼干对比试验：将“饼干应用试验2-1”中所用的实施例2-1对应的食品添加剂组合物Ⅱ，改成如下表1所述配方的食品添加剂组合物，食品添加剂组合物的用量保持不变，仍然为4g，其余等同于饼干应用试验2-1，所得结果的对比如下表1所述。

表1、饼干应用对比

实施例2-5的丙烯酰胺含量虽然低于实施例2-1，但二氧化硫残留量超过了GB2760规定的安全限量(＜0.1％)。因此，综合而言，实施例2-1为最佳案例。

实施例5

添加剂组合物Ⅴ：由碳酸氢三钠4g，碳酸氢钠10g，亚硫酸氢钠1.5g，焦亚硫酸钾1.5g，柠檬酸2g、柠檬酸一钠2g组成。

实施例6

添加剂组合物Ⅵ：由碳酸氢钠12g，亚硫酸氢钠0.5g，焦亚硫酸钾2.5g，柠檬酸1g、柠檬酸一钠2g组成。

曲奇应用试验1：

1.黄油50g室温软化，加入白砂糖30g打发至颜色变浅；

2.加入淡奶油50g，边加边打发；

3.继续加入低筋面粉75g、玉米淀粉25g和实施例5备而得的食品添加剂组合物Ⅴ4g，搅拌均匀后，挤在铺好油纸的烤盘上；

即，食品添加剂组合物的添加量1.73％。

4.烤箱预热5分钟，上下火160℃烤15分钟。

参照GB5009.204-2014的方法检测丙烯酰胺含量，参照GB5009.34-2016的方法检测二氧化硫的残留量。经检测，丙烯酰胺含量147ug/kg，二氧化硫0.05％。

曲奇应用试验2：

将曲奇应用试验1中的“实施例5制备而得的食品添加剂组合物Ⅴ4g”改成“实施例6制备而得的食品添加剂组合物Ⅵ5g”，即，食品添加剂组合物的添加量为2.17％。其余等同于曲奇应用试验1。

经检测，丙烯酰胺含量93ug/kg，二氧化硫0.07％。

实施例7

添加剂组合物Ⅶ：由碳酸氢钠12g，亚硫酸氢钠0.5g，焦亚硫酸钾2.5g，柠檬酸1g、柠檬酸一钠2g组成。

实施例8

添加剂组合物Ⅷ：由碳酸氢钠16g，焦亚硫酸钾3g，柠檬酸1g组成。

薯片应用试验1：

1.实施例7制备而得的食品添加剂组合物Ⅶ13g与280g马铃薯粉混合均匀后，依次加入木薯淀粉30g，低筋面粉80g，细白糖30g、全脂奶粉4g，芝士2g，起酥油28g、磷脂2g，硬脂酸单甘脂1.1g，再加水540g，混合搅拌均匀，揉制成面团。食品添加剂组合物的添加量占总配方量的1.29％。

2.面团摘小剂，7-8g一剂，压成约2mm厚面皮，直径5cm的不锈钢模具切成圆片待烤。

3.烤箱预热5分钟，上下火150℃烤12分钟。

参照GB5009.204-2014的方法检测丙烯酰胺含量，参照GB5009.34-2016的方法检测二氧化硫的残留量。经检测，丙烯酰胺含量141ug/kg，二氧化硫0.02％。

薯片应用试验2：

将薯片应用试验1中的“实施例7制备而得的食品添加剂组合物Ⅶ13g”改成“实施例8制备而得的食品添加剂组合物Ⅷ13g”，其余等同于薯片应用试验1。

经检测，丙烯酰胺含量102ug/kg，二氧化硫0.02％。

实施例9

添加剂组合物Ⅸ：由碳酸氢钠22.5kg，焦亚硫酸钠5.62kg，柠檬酸1.88kg，匀混制成30kg添加剂组合物Ⅸ。

薯片工厂生产：

1.生产配方如下：马铃薯粉500kg，木薯淀粉53.6kg，低筋面粉143kg，绵白糖53g、全脂奶粉7.14kgg，芝士3.57kg，起酥油50kg、磷脂3.57kg、硬脂酸单甘脂2kg，水960kg。

2.生产过程如下：

(1)水料：向2吨搅拌罐注入960kg水，再加入2kg硬脂酸单甘脂，搅拌溶解成浊液。

(2)粉料1：马铃薯粉500kg，加入29kg实施例9制备而得的添加剂组合物Ⅸ，过混合筛分机使物料混合均匀，备用。

(3)粉料2：木薯淀粉53.6kg，低筋面粉143kg，绵白糖53g、全脂奶粉7.14kg、芝士3.57kg，混合搅拌均匀。

(4)油料：3.57kg磷脂溶于50kg起酥油。

(5)滚揉：水料、粉料1、粉料2和油料按生产设定速率进入滚揉机，形成均匀面胚。

即，食品添加剂组合物的添加量为1.63％。

(6)压模成型：面胚经传送带输送至压模机，压成直径约4.5cm、厚约1.5cm、带瓦楞纹的面皮。

(7)火焰烘焙：采用天然气火焰自动烤炉，分3段烘烤，制成薯片成品。烘烤程序：150℃1.5分钟，200℃2分钟，250℃1.2分钟。

参照GB5009.204-2014的方法检测丙烯酰胺含量，参照GB5009.34-2016的方法检测二氧化硫的残留量。经检测，丙烯酰胺含量172ug/kg，二氧化硫0.03％。

实施例10

添加剂组合物Ⅹ：由碳酸氢钠13g，焦亚硫酸钾3g，柠檬酸3g组成。

中式烤饼应用试验：

(1)饼皮制作：

饼皮配方：中筋面粉200克，水110克，酵母2.5克，油5克，盐3g。取5g实施例10制备的添加剂组合物Ⅹ加入配方所述水中溶解，与上述面粉、酵母、油和盐混合均匀，揉成光滑面团，适度室温使酵母发酵至原体积的1.5倍，分成4个面团，刷油盖保鲜膜饧发15～20分钟。

即，食品添加剂组合物的添加量为饼皮重量的1.56％。

(2)肉馅制作：

肉馅配方：猪肉150克，榨菜半包，大蒜2瓣，生姜5克，小葱40克，盐2.5克，糖5克，生抽5克，老抽适量，白胡椒粉适量，五香粉适量。

肉切小块，和大蒜一起绞碎，加入所有调料(除榨菜、葱末)，搅拌上劲后，加入榨菜和葱末，搅拌均匀。

(3)包馅：取面团包入准备好的肉馅，封口，收口朝下，擀面杖擀薄，撒上芝麻。

(4)烤饼：放入烤盘，烤箱预热5分钟，上下火200℃烤15分钟。

取饼皮检测，丙烯酰胺含量145ug/kg，二氧化硫0.07％。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.食品添加剂组合物，其特征是：

由碳酸氢钠8g，亚硫酸氢钠1g，焦亚硫酸钠2g，柠檬酸1g组成。

2.降低烘焙食品中丙烯酰胺含量的方法，其特征是：利用如权利要求1所述的食品添加剂组合物，在烘焙食品原料中加入占烘焙食品原料重量1％～3％的食品添加剂组合物；然后进行烘焙。

3.根据权利要求2所述的降低烘焙食品中丙烯酰胺含量的方法，其特征是：适用于烘焙温度≥150℃、时间≥5分钟的烘焙。