TW201002217A - Method for reducing acrylamide formation in thermally processed foods - Google Patents
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Description
201002217 六、發明說明: • 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種減少熱加工食品中丙烯酿胺含量的方法。本發 - 明可生產含有顯著降低丙烯酿胺含量的食品。本發明藉由變化各重作 - 業單元的參數控制食物成品中丙烯醯胺的含量,同時維持產品品質。 【先前技術】 本申請案所主張之美國優先申請案為2005年10月31日提出之 美國專利申請第11/263,239號的部份連續申請,前開美國專利申請案 並為2003年2月21日提出之美國專利申請第1〇/371,448號「減少熱 加工食物中丙烯醯胺形成之方法」的分割案,該等前案之技術揭露在 此合併參照。 化學成分丙烯醯胺(aciylamide)常以其聚合物型態應用於工業範 嚀,例如水處理、加強浮油回收、造紙、凝聚劑、增稠劑、礦石處理 I 與免烫織品等。丙烯酿胺為無味無臭之白色結晶固體,並具有高度水 溶性(30。(:時2155 g/L)。丙烯醯胺亦稱為亞克力醯胺 (2-Pr〇penamide)、乙烯基甲_(刪咖㈤⑽紙)' 丙顧酿胺 add amide)、乙稀酸釀胺(ν_ amide)或丙稀酸酿胺㈣卿也 acid amide)。丙烯醯胺之分子量為71()8,融點為84 ,同時25爪吨 下之沸點為125°C。 近年來’已經證實許多食品含有丙稀醯胺單體。丙稀醯胺主要是 存在於經加熱或以高溫加工之碳水化合物食物產品中。經證實含有丙 3 201002217 稀醯胺的食品包括咖啡、早餐榖片、餅乾、洋竿片、脆餅、薯條、麵 包、麵包捲與油炸裹粉_等。通常,富含蛋白質的油炸加熱食品中 丙烯醯胺含量對較低,而富含碳水化合無炸加熱食品巾的丙稀酿胺 含量相對較高,至於未加熱與烹煮食品巾财含可測得的丙稀酿胺含 里。少種類似加工食品中測得的丙浠酿胺含量為:洋字片 330-2,3G〇hg/kg)、炸薯條 _玉米片12() _⑽㈣岭 而各項早餐榖片中之丙烯醯胺含量則包含從低於測得標準至高達 1400 (pg/kg)者。 目前相信丙烯醯胺的形成係肇因於胺基酸與還原糖的存在。例 如’自由天門冬素和未煮蔬菜中常見的絲酸與自由還原糖間的反應 為油炸食品中絕大多數丙烯醯胺形成的主因。在未煮洋芋中天門冬 素約佔總自由絲_4〇%’而高蛋自裸麥中約有18%自由胺基酸來 自天門冬素,至於小麥中則有14%自由胺基酸來自天門冬素。 而目前尚未證實天門冬素以外的其他胺基酸形成丙烯醯胺的可 能性。例如,榖胺醯胺、蛋胺酸、半胱胺酸與天門冬胺酸某些實驗中 亦顯示其可能為丙烯醯胺形成的前驅物。但因用以實驗的胺基酸中可 能含有天門冬素雜質,故而此種說法難以證實。然而,天門冬素已經 確遇為造成丙烯醯胺形成的主要胺基酸前驅物。 由於食物中發現丙烯醯胺是近年來才開始產生的現象,至今對其 隹貫的形成機制尚未有斷論。不過,目前相信丙烯醯胺形成的最主要 返咎應與梅納反應(Maillard reaction)有關。就食品化學而言,為人熟 201002217 知的梅納反應為食品加工中最重要的化學反應之一,其可影響食品的 風味、色澤與營養價值。梅納反應的成立條件為熱度、溼度、還原糖 與胺基酸。 梅納反應實為涉及多種中間物的一系列複雜反應過程,然可大致 歸納為三個步驟。梅納反應的第一步驟為自由氨基群(由自由胺基酸 及/或蛋白質組成)與還原糖(如葡萄糖)的結合,而形成阿馬多里 (Amadori)或漢斯(Heyns)重排產物。第二步驟為阿馬多里或漢斯重排 產物的降解,可經由不同途徑如脫氧、分裂或史特烈卡降解(Strecker degradation)達成。包含脫水、脫去、環合、分裂與斷碎等—纟 的化學反應形成風味中間物與風味化合物。梅納反應的第三步則形成 褐化含氮聚合献絲物。第-圖為以天Π冬素觸雜為起始而形 成丙烯醯胺的簡化路徑圖,說明利用梅納反應為丙烯醯胺形成途徑的 可能情形。 雖然尚未證實丙烯醯胺有害於人體’但其大量存在於食品中卻並 非吾人樂見之事。如騎述’經加熱或熱加工食品中的丙烯酿胺較 高。在此等食品中減少丙烯醯胺濃度可的方式包括減少或消除形成丙 烯醯胺的前驅化合物、於食品加工過程中抑制丙烯醯胺的形成、破壞 或反綱_成於食品"丙_胺,或是在食品完成後去除丙稀酸 胺等。然而,想在各式各樣的食品中實現上述任一種方法皆非易事。 例如,當細胞結構是於烹煮中形成食物產品特性的主要條件時,對於 經切片後烹煮為-致職的食品,如何在不具體破壞細胞結構的情況 5 201002217 下與使其各種添加劑混合便成為一項難題。其他許多食品的特定加工 條件也使得丙烯醯胺降低方案無法應用或難以執行。 例如,第二圖說明將生洋芋製成油炸洋芋片的習知技術。先以去 皮步驟(21)處理包含80%以上重量比水分的生洋芋。當生洋芋完成去 皮後,便進入切片步驟(22)。切片步驟(22)中每一片洋芋切片的厚度 係取決於所需的成品厚度。例如在此前案中,洋竿的切片厚度為約 0.04至0.08英忖。完成的切片之後進行清洗步驟(23),以清水洗去每 一洋芋切片表面的澱粉。緊接著清洗後是烹煮步驟(24)。烹煮步驟(24) 通常是利用連續油炸機將洋芋切片以約171〇c至約182〇c(34〇_36〇〇f) 油炸2至3分鐘。通常經由烹煮步驟(24)將切片中的水分含量降低至 2%重量比以下。例如,傳統洋罕片經油炸機油炸後約保留μ2%重量 比水分含量。鱗制洋料歸進人調味步驟(Μ),_滾筒將調 味料沾附於洋芋壯。最後,調味·洋抑便可進人包裝步驟㈣。 包裝步驟(26)通常是_味後料料送人—❹個秤魏備,而後 導向-或多個垂直式填充封裝機,以將洋字片包人軟質包裝袋中。— 旦包裝完成’產品便可由經鑛肖至消f者的手中。 對上述洋芋片加工步驟的任何輕微調整皆會造成成品特質的具 體改變。例如’延長切片在清洗步驟(23)時停留於水中的時間會增加 洋芋切片中化合物的溶濾,影響洋芋片成品的風味、色澤與質地。增 加烹煮步驟(24)中的油炸時間或油炸溫度會導致洋芋片中梅納反應程 度增加與產生較低的洋刊水分含量。妓在油炸前對洋芋切片進行 6 201002217 添加成分,則必織供使添域分為切片⑽吸收的機制,同時不能 破壞洋芋切#的細胞結構或使洋芋#巾的有魏合物溶遽流失。 降低加熱食品中丙烯醯胺的另一種挑戰可以由麵栖製成的點心 食品為例。「組成點心」(fabrieated snaek)—詞意指使用初始成分而非 未經改變的原始殿粉質初始原料製成的點,讀品。例如,組成點心包 括以脫水科為起始祕敝成洋料,與制墨西哥玉米粉(_) 為初始原料的玉料。此處所翻脫水洋芋產品可為料粉、洋字碎 片、洋芋驗或其恤何包含财洋芋的其他鶴。於本發明說明書 中’上開用語中任何一者即包含其他所有用語之變化型態。 請再次參閱第二圖’組成洋芋片的製作並不需要去皮步驟⑼、 切片步驟㈤與清洗步驟(Μ)。而是以如洋芋碎片等脫水洋芋產品為 起始原料。將脫料芋產品混合水與其他次要成份製錢糰。而後將 麵糰鋪展域切,赠進人烹煮步驟(24)。所謂烹齡驟可能為油炸 或烘焙。之後將洋抑進行調味步驟與包裝步驟的處理。洋芋麵栖可 在混合過程中方便添加其他成分。反之,對生食物產品,如洋竿切片, 此等成份的添加則另有賴使成分得以穿透產品細胞結構的機制。然 而,混合步射任诚份的添加皆必_及添域分對於細鋪展、 壓出或其他加工特性與成品洋芋片特性的不利影響。 因此’業界亟乃需減低加熱或熱加工食品之最終成品中丙職胺 含量的方法。此等發方應可具體減少或消除最終成品中㈣稀酿胺含 里同日守不損及最終產品之品質與特性。此外,此方法應易於實施且 7 201002217 應盡量不對整體製程的成本造成負擔。 【發明内容】 本發明係一種減少熱加工食物中丙烯醯胺形成之方法。根據一實 施例’本方法包括連續供應去除80%以上外皮後切片的生洋芋,以單 一作業單元油炸去皮洋芋片,使其溼度降低到介於約L4%至約2%重 量比之間。對油炸後的洋芋片進行瑕疵篩選,將有瑕疵的洋芋片從包 裝月!J的產品中剔除。 【實施方式】 熱加工食品中丙烯醯胺的形成需具有碳及氮的來源。假設以碳水 化合物源做為碳的來源,而氮則由蛋白質或胺基酸來源提供。許多源 自米、小麥、玉米、大麥、大豆、洋芋與燕麥等植物的食品成分中均 含有天門冬素,並主要為包含少量胺基酸成份的石炭水化合物。通常, 此等食物成分中具有一小型胺基酸池,其間除了天門冬素亦包含其他 胺基酸。 「熱加工」意指食物或混合多種成分的食物成份加熱至8〇〇c以 上的處理方式。較理想地,食物或食物成分的熱加1溫度騎於約 l〇〇°c至約2G5°C。各食物成分在最終食品的形成之前可以較高溫度 分別加熱。熱加工食物成分之一例即為洋芋成分片,其係將生洋芋以 170°C加熱處理而成。其他熱加工食物成分的範例還包括加工盎麥、 服水米飯和乾燥米、熟製大豆產品、墨西哥玉綠、烘糾_豆與棋 烤可可豆。或者,亦可使用生條成分,其經加熱步驟以製成最終食 201002217 物產品。使用生原料經加熱步驟製成最終產品的例子可為以生洋芋切 片.’.i’”勺100 C至2〇5〇c油炸而成的洋竿片製造過程或以相仿溫度油 炸而成薯條的製程。 然而’根據本發明,當伴隨有還原糖的胺基酸天門冬素經加熱 日rT,會成顯著的丙烯酸胺生成。而在如離胺酸與丙胺酸等其他胺基 西欠與如葡萄糖等還原糖一同加熱時,則並無丙烯酸胺形成的情況。但 是,在天門冬素與糖的混合物中加入其他胺基酸卻可能造成增加或減 少丙烯酸胺的相異結果。 既然已知當天門冬素伴隨還原糖一同加熱時會造成丙烯醯胺的 迅速形成,則抑制天門冬素活性應可降低熱加工食品中丙浠醯胺的含 里。「抑制活性」意指由食物中去除天門冬素,或藉由轉換或以其他 化予物干擾天門冬素對丙烯醯胺形成的效用,使天門冬素在丙烯醯胺 形成路徑中無法反應。 針對不同作業單元或加工步驟造成的食物成品中丙烯醯胺形成 〜曰所做的研究指出有趣的結果。結果顯示在任何現有食品製程中 °周1或多項作業單元可使熟製食物成品中的丙烯醯胺含量降低。 降低的丙烯酸胺含量」意指丙稀醯胺含量低於以未調整之前案烹煮 私序所4成之特定食品中者。「降低的丙烯醯胺含量」、「降低丙烯醯 胺合曰— 里」及「減少丙稀醯胺含量」在本發明中係可相互通用。在本 申於中 厂 、, 作業單元」意指製造食品之整體方法中可定義之段落。例 如見第二圖,洋芋片加工流程的每一步驟(去皮步驟(21)、切片步驟 9 201002217 ㈤、清洗步驟(23)、烹煮步驟(24)、調味步驟(25)與包裝步驟㈣均 可視為製作洋芋片食品整體加工中之一獨立作業單元。 運用作業單元的第-範例是以切片生洋芋原料製作洋字片中的 清洗步驟(23)(如第二圖所示)。前案清洗切片方法包括在室溫下以清 水清洗切片。每片洋竿停留於清洗用水的平均時間為6〇秒以下,^ 使用設備略有不同。 第三圖說明切片清洗作業單元可㈣調整成品中丙_胺含 量。根據本發明,清洗步驟(23)可包含_接觸處理步驟,在該步驟中 將連繽供應的洋芋切片與—水溶液接觸,接觸時間與溫度係與前案清 洗步驟者列。第三圖左_錄㈣者觀看方峨數轴, 代表洋字片成品中丙烯醯胺含量,其單位為十億分率㈣)。第三圖的 右側垂直軸或稱Y轴,代表洋竿片成品中澄度重量百分比。丙_胺 含量以直立條_示於表巾,而分比赠圖表示。第三圖中的 水平轴’或稱X轴,顯示洋芋麵製造過程中清洗作業單不同加工 參數變化。圖三中所有產品之烹煮時間與溫度相同。詳而言之,每— 樣品係以約178。(:(353QF)油炸12(M4〇秒。結果產品的渥度含量顯示 出差異。 比較圖二中所示結果’前案清洗步驟使用厚度為謹英忖之洋 芋切片’以則肌阳外由炸哪⑽秒^结果成品中的丙刺胺 含置為約300-5〇〇 ppb(依據葡萄糖含量與其他洋竿原料差異,丙烯酿 胺3里可成更局)’且結果渔度重量比為約14%。此前案結果與圖三 10 201002217 所示的第-資料點31祕,其代表水中留置時_為2至3分鐘的 基準資料點。整體洋芋片製程中之其他參數簡相同,與使用前案清 洗方式的成品相較,此一清洗作業單元的些微改變並未導致洋芋切片 中丙烯醯胺含量(約33〇ppb)或溼度(約丨·35%)之具體變化。 第三圖中第二資料點32反應清洗步驟的變化,此—變化包含將 洋芋切片與水溶液接觸時間增加至10分鐘,並將水溶液之溫度由環 境溫度或室溫提高至約38〇C _Ύ)。此-調整導致成品中丙稀酿胺 降低至210 ppb且成品溼度降低至1%重量比以下。有趣的是,將水 溶液(同樣指水)溫度升高至54。(:(1避),悄_時間㈣5分鐘的 第三資料點33並未展現丙烯醯胺降低的效果。反之,當水溶液之溫 度為約82。(:(180。1〇時,第四資料點34表現成品中良好的丙稀酿胺 降低成果(100ppb以下)。然而,成品洋芋片的溼度卻高達將近18%。 第五資料點35係使用1%L-半胱胺酸溶液做為水溶液,在室溫下接觸 15分鐘,將成品中丙烯醯胺減少至25〇f)pb以下。 第四圖繪示將第三圖實驗結果(每對垂直條柱中之前者)標準化 至油炸達標準溼度(每對垂直條柱中之後者)時成品中之丙烯醯胺含 量。假設當溼度低時丙烯醯胺百分比變化與溼度百分比變化呈反比關 係,圖3所示之測試資料結果可藉由將實際丙烯醯胺量乘以達到基準 /標準樣本溼度所需調整之溼度百分比變化而加以標準化。將實驗數據 以相同溼度標準化有助更精確比對每一接觸處理方法在降低丙烯醯 胺形成上的相對功效。 11 201002217 “、、第4目’垂直或Y輛同樣表示成品中測得的丙烯g|胺ppb 值。水平或X軸顯示每„資料點的參數。第4圖中,每—資料點顯示 -對垂直條柱,左側者為來自圖三的數據,而右側者代表相同接觸程 序參數下將成品鱗至統—或標準溼度i.32%時的丙雜胺含量。 同樣的’第一資料點41為在室溫中清洗2至3分鐘的基準樣本。 第一貝料點42之接觸處理步驟係根據本發明’其巾洋芋切片接觸包 S水的38 C (100 F)水溶液1〇分鐘。左側條柱再次說明此等處理洋片 後經約178°c (353〇F)油炸12G指秒,成品之丙稀胺含量接近2〇〇 ppb而歷度低於1%。然而,右側條柱說明若如此處理後之洋字片 經油炸至標準M丨.32%,_醯胺含量可降低至15〇_。 第三資料點43亦呈現相似的理想結果,第四資料點44反應成品 之渔度降低會略為使丙觸胺提高。有觸是,當水溶液包含1%L_ 半胱胺酸且當接觸_延長為I5分鐘,最«料點45反應出顯著的 丙稀_降低。此外’當成品洋芋片的渔度為1.32%重量比,丙烯 胺尤低亦可注意到以1%L-半胱胺酸與15分鐘接觸時間處理的洋 芋切片其丙烯醯胺含量接近以38〇C (100。〇與1〇分鐘接觸時間處理的 洋芋切片丙烯醯胺含量。 根據其他實施例’將洋芋切片接觸水溶液的步驟進一步包含利用 洋芋萃取液或溶濾液流,以溶濾方式將一或多種丙烯醯胺前驅物,例 如天門冬素或還原糖,自生洋芋切片中去除。藉由洋芋切片中可溶性 物質與洋芋萃取液或減液流之關濃度梯賴係,洋轉取液或溶 201002217 渡液流可將科抓巾成分溶濾出來。溶濾可選擇性地藉由特殊的洋 芋萃取溶液達成,該洋罕萃取溶液中不含欲從洋字切片中去除的丙稀 臨胺前驅物,但包含祕留於洋竿切片中的可溶物質或溶質,該洋字 萃取溶液中包含的可溶物質或溶㈣度應接近或相#於該等物質於 洋芋切片巾的濃度。减並可麵擇性地藉由純轉溶遽液流達成。 選擇性溶濾、之範製作*含天門冬素的料萃取溶液,將生洋罕切 片與該洋芋萃取溶液接_將天門冬素從生洋竿切片中溶遽出來。 根據-實蘭’所述不含—❹種丙細胺前驅物的特萃取溶液係 以逆流方向與生洋抑片接觸,因此達成_流方向更好的容滤效 果。在另-實施例中’由當洋字萃取液與洋字切片接觸時,以超音波 震動洋芋称独進—步提高域蘇。若需要,可對伽過的洋字 萃取液或溶加以處理財除溶胁其中之丙顧胺前驅物,以便 該洋芋萃取液或減液可贼並輯使驗其他科切片的溶渡處 理。 應注意的-點是此等調整多少會對成品的品質與特性產生副作 用。對任-作業單元進行的任何調整必須謹慎選擇以使成品的產品特 性達到理想的細,此等特質包含成品的色澤、風味、口感、密度、 氣味,與保存期限。 第五圖以另觀點,兄明作業單几,並顯示在烹煮階段降低洋竿片 座度之效果。參閱第二圖,烹煮步驟㈤通常為_以連續油炸機以高 溫烹煮切片洋字之作業單元。回到第五圖,圖中的水平轴或稱χ轴為 13 201002217 成品洋芋片的溼度。垂直軸或γ軸代表丙_胺的_值。若干資料 點顯示溼度百分比與成品丙_胺含量的關係。使用兩種油炸溫度, 菱形代表約咖⑽仰)之油炸溫度,而謂代表約i49qc(3〇〇〇f) 之油炸溫度。線圖(51)(52)係對應資料點以顯示變化趨勢。線圖⑽功 係依循以下通式:y = cxb,其中y代表丙烯醯胺含量,G代表常數, X為溼度,而b為x的指數。第—線段(51)為14代(3(ot)油炸溫度 的資料點。第二線(52)為178。(:(353。巧油炸溫度的資料點。如第五圖 所示,不論油溫如何,丙稀醯胺含量在洋芋片渔度為約抓重量比以 上時保持在相當低的程度。 第五圖顯示鱗料切片巾丙烯_含量無朗_、,而第六 圖繪示以乾混合物製成的烘梧洋芋片產品之相關係。第六圖中垂直 轴為丙_贿度,水平軸驗度之重量比。#丙_胺濃度在洪培 手于片中傾向較油炸洋芋片為高時,第五圖與第六圖皆顯示丙稀酿胺 含量維持在相當低的範圍,直到溼度低於3%。 第五圖與第六圖說明當錢低於3%重量比時,轉統油炸方式 製作的年芋片中產生戲劇性的丙烯酿胺含量增加,此—時點似因為剩 餘的屋度不足以將產品溫度保持於丙觸胺侃溫度之下。例如,第 五圖說明當洋字片在烹煮作業單元之油炸中渔度在3%或以上時,不 論是否暴露於高溫烹煮環境中,成品_丙_胺含量相對較低。第五 圖與第六誠貫讀為作業單元中有效之增加參數,可加以調整以降 低成品中的丙烯醯胺。 201002217 但與此相左的是,成品洋芋片的理想溼度為2%以下,而以1.3% 至1.4%之間更為理想。只要溼度高於2%,甚至只要高於14%,便會 引發腐壞或微生物分解的問題,亦會在如味道、質地等感官上造成影 響。然而’成品色澤、風味與硬度的變化可透過許多方式加以調整。 此外’可藉由調整包裝步驟前的各種因素,如延長油炸機罩、覆蓋到 包裝機的輪送帶、植物環境的去濕與各種包裝因素,如包裝材料、薄 膜、袋子與封口等,從而應對成品高濕度的問題。因此,根據本發明 之另一實施例’一外加作業單元,包含產品在最後烹煮步驟到達一溼 度’如約1.4%重量比、1.6%重量比、1.8%重量比與約2%重量比或介 於1.4%與2%間任何溼度重量比時,即完成產品製作。 然而’需注意其他洋芋片產品即使在相對高濕度下,亦已證實形 成顯著的丙烯醯胺含量。例如,雖然薯條之成品溼度含量通常為15% 重畺比’但在烹煮階段亦會產生大量丙烯酿胺。這說明烹製產品的溫 度(尤其是表面溫度)對丙烯醯胺形成的影響大於整體溼度造成的影 響。事實上’研究顯示在必要反應物暴露於約25〇〇F / UOT之前,並 不會產生顯著的丙浠醯胺含量。因此含有丙烯醯胺前驅物的洋芋產品 在工煮時,似乎直到產品溫度升高至約12〇。〇(250叩),才會明顯形成 丙烯醯胺。然而,此等產品的溼度可為產品溫度是否超過丙烯醯胺形 成溫度的理想指標。 習知此技藝人士已有推論’即使在相對高溫的環境中,產品中歷 度亦有助將產品内部溫度保持在丙烯醯胺形成溫度之下。然而,當大 15 201002217 楊度蝴,㈣爾输处輸㈣觸胺形成 溫度。烹煮㈣爾峨爾™。哦為例,絲洋 芋切片相較麵w,細部崎财崎大。因I, 即使其m卩減較高’躲表面仍可能在烹煮中達顺高的溫度。反 洋芋刀片較薄’在又煮中傾向内外—致的渔度。因此,至少就薄 片產品如洋芋切片或組成洋罕切片而言,溼度仍為内部溫度的理想指 標。此點在以玉米、大麥、裸麥、米、燕麥、黍與其他蹄基礎穀類 等製成的非洋芋產品忖可成立。此外,連續烹煮設備可設計為提供 不同溫度階段以漸進式地使溫度由高至低,對應烹煮產品中的溼度降 低,俾使:¾度在快速降低關時不會使產品溫度高於丙烯_形成溫 度0 因此,本發明之一實施例中,將烹煮作業單元(第二圖中第四作 業單元(24))刀為至少兩項分離加熱步驟。第一加熱步驟以升高溫度將 座度降低到接近但不低於3%之重量百分比。之後以低於i2〇〇c (25〇〇f) 之較低溫度使溼度達到μ2%重量比之溼度,較佳為14%重量比,因 而凡成產品,χ、煮步驟。然而,在此敘述的程序調整並不限於如第二圖 所不,?、製洋芋切片之前案程序。此等步驟調整亦可運用於製作取自洋 芋、玉米、小麥、裸麥、米、燕麥、黍與其他澱粉基礎榖類之組成產 品。例如’此等步驟調整可用於降低組成洋芋與玉米產品、早餐榖片、 硬椒鹽餅、麵包等等中的丙烯醯胺。「調整烹煮步驟」與「調整烹煮 作業單元」不僅包含第二圖所示的前案烹煮洋芋切片方式,亦包含前 16 201002217 案備置其他應降低其中_醯胺含量食品的方法。此外,「取自洋竿 -詞包含生科⑽與取自洋孩粉或麵_組成洋字片。 每-加熱步驟可使用不同加熱方式完成。例如,第—加熱步驟可 包含大氣下油炸、真空油炸、微波辅助油炸與棋培。然而,第一加 熱步驟’或可包含任何以生產效率為主要考量的其他烹煮產品並降低 其溼度的方法,其中處理時間、能源成本、設備費用與空間需求均需 加以考量。第-加齡·部份烹煮產品至其雜降低至接近但不低 於3%重量比驗度,因此通常稱為「部分油炸」②吻;•第二加 熱IW又可包合真空油炸、低溫烘箱乾燥或任何可達此階段所需烹煮溫 度的方法。細,其他方式以可使用崎低溼度_避免可能形成丙 烯酿胺的健高溫條件,而將產品溫度轉在_醯胺形成溫度以 下’亦即120 c (250°F)以下。第二加熱階段通常稱為「完成油炸」 或「完成乾燥」,此時渔度進一步降低至成品所需的程度。 藉由調整第二圖所示的洋芋片製作加工方式中之清洗步驟(23) 及/或烹煮步驟(24) ’成品中的丙烯含量可大幅降低卻不對產品品 質與成品特性造成不利影響較佳實施例中,使用新鮮洋字切片 裝作洋于片的加工法結合傳統的去皮、切片、清洗步驟與調整過的烹 煮作業單元。該烹煮健單元細165至182Τ(33()韻。f)油炸Μ 分鐘’繼而採用低於12〇。〇 (25〇〇F)的烘箱乾燦,直到洋字渔度降低 至約重量比。測試此實施例之產品,丙烯酿胺含量降低至130ppb 以下。本實施例在高丙稀_降低效果與產品品質中達到平衡,降 17 201002217 低丙稀《的同時亦兼顧必要步賴整缝品品質造成的影響保持 在可接受的範圍 '然而,其他實施例的變化亦為可能。第七&、七匕 與八圖說縣合清洗調整射'煮機料同範例,其巾清洗步驟包含 夜接觸處理’而工煮步驟則將前案方式可能產生的丙烯隨胺含量 降低例如’最終丙烯酿胺含量可由3〇〇 ppb以上降低至⑽_以 下雖然第七a、七b與八圖的實施例係以處理生洋芋切片為說明, 其中經破的清洗方式也可應用於其他崎低其中丙稀軸含量為 佳的生食物’如甘藷、料與與大蕉等。IW的,此等實施例中烹煮 步驟的調整亦可應用於其他油炸食物產品,如油炸玉米片、油炸蕉 片、油炸甘逢與油炸蕃薯等。 雖^第a圖繪示以結合數種不同清洗與烹煮調整之實施例所 製成的洋抑中丙烯酿胺含量。第七a圖的調整油炸步驟包含在第一 加熱步驟時將洋芋㈣以約哪⑽外贿部分油炸㈠分鐘^後 於第一加熱步驟巾以丨肩⑵㈣)烘箱料芋抓乾敍其渔度為 約1.3%重批。先制部分油炸而後以烘箱乾燥的的伽為可避免 丙烯4^胺1成所而的低濕尚溫條件,同時使成品在食用感官上與傳統 油炸產品她。細,過度料g麵會造成過乾,収難以補救的 產品褐化。 第七a圖的垂直轴,亦即γ軸,顯示丙烯酸胺濃度响值,而 垂直軸,亦即X軸’代表财溶液處理洋芋㈣之調整後清洗步驟的 每-實施例參數。每-龍點顯示—組錢條柱:左側者為清洗與部 18 201002217 而右側者為烘箱絲後之丙刺胺濃度。 分油炸後之兩烯酸胺濃度 四圖之第一資料點, 由左至右’第七a圖的第-資料點(71),如第三 為大氣壓力下水洗2_3分鐘並在大氣壓力下油炸至約I纖度重量比 的基準樣本。第二資料點㈤與第一組相仿,但油炸至職度。第一、 二組樣本⑺)(72)各自產生32恤與㈣_的丙稀酿胺。第三資料 點(73)同樣經2_3分鐘大氣壓力下水洗,但其後經部分油炸至撕重量 、上再Ά箱乾燥至13%、屋度。左右條柱顯示部分油炸後的樣 本中丙__對較低,為65ppb,而在烘箱乾職僅增加15响。 第四資料‘點(74)則以60。(:⑽。F)之含水之水溶液處理洋竿切片5分 鐘,接著進行輕後烹錄業單巾的部分油炸麵·齡驟。上述 5分鐘60°C (1響)的溶液處理與部分油炸及供箱乾燥的結合使成品 中丙烯醯胺進一步降低至4〇 ppb以下 以氣化鈣溶液處理的樣本(75)(76)(77)產生的丙烯醯胺均高於以 60°C (140°F)純水處理5分鐘的樣本(74)。然而,所有樣本的最終丙烯 酸胺仍皆低於80 ppb ’相較於基準樣本的32〇 ppb呈現大幅降低。 最後一個資料點(78)則採用包含1%半胱胺酸的水溶液清洗15分 鐘。而本方法產生第七a圖所示的數種清洗方式最低的丙烯醯胺含 量。然而,此一清洗方法需要的處理時間也是第七a圖各組中最長的。 雖然使用1%半胱胺酸可達成最低的最終產品丙烯醯胺含量,其他因 素也須加以考慮,例如如此長時間處理對產品品質的影響與增加作業 時間產生的成本。 19 201002217 第七5圖顯不第七_巾關表顯示最後六個丙_胺較低的資 料點(73)(74)(75)(76)(77)(78)。 第八圖係將第七b圖的結果標準化以說明若各樣本均油炸至略 高於3%重量比溼度且以12〇〇C(25〇〇F)烘箱乾燥至約13%重量比標準 仏度日寸八中之丙稀醯胺含量。採用與第四圖所述之相同之方法進行 丙稀醯胺/辰度的標準化。將第八圖結果(哪4)(88)與第四圖的 卿3)(45)進行比較,可看出將烹煮作業單元分為第一階段的高溫加 ,、’々驟與第—階段的低溫加熱麵能夠顯著降低丙稀醯胺含量。第四 圖顯示赠統轉綠魏U2%鮮储度造成的丙_胺含量為 略同於約100 ppb S 400 ppb以上。第8圖醜示採用部分油炸與埃 相乾燥達軸同鮮傾度時,丙_胺含量大幅降低至 ppb以 下。將第四圖中54°c (13G°F)/5分鐘處理的資料點(43)以及第八圖中 C (MOF)/5分鐘處理的資料點(8句與第四圖的基準資料點⑼相 * '"貝將包括/谷液處理步驟的清洗作業單元與烹煮作業單元結合 使用可表現加乘的效果。如前文有關第四圖之》,將處理時間從2-3 刀鐘延長至5分鐘,並使處理溫度從室溫提高至Μ% (1兕。F),可使 成扣中丙烯醯胺從約33〇ppb降低至約23〇^b。第8圖之第二資料點 (叫兄明採用4分鐘約紙(⑽。F)之清洗步謎繼之以部分油炸與 烘箱乾燥之兩階段減可使最終丙雜胺含量進—步降低至低於約 40 ppb 〇 弟九圖顯示使用超過約丨20。(:(25〇τ)的烘箱乾燥溫度造成最終 20 201002217 丙獅胺量的大幅增加。第九圖中,測試樣本經溶液清洗後以第七b 圖之方式部为油炸,但之後的烘箱乾燥溫度以約176〇c (35〇〇F)而非 120°C (250°F)進打。將測試樣本的最終丙稀酷胺濃度標準化以顯示 0.76%重量比溼度時的丙湘盘胺;農度期望值(此一重量比係基準點/標 準2_3分鐘水洗方式之第一資料點的最'终溼度含量)。例如,將第七匕 圖的第二f料點(74)與第九騎第二龍點(94)相比,將烘箱溫度由 約—工㈣叩懷升至約口代⑶叫造成丙烯酸胺含量由略低於 40 ppb至、·勺270 ppb。此-烘箱乾燥溫度增加同樣造成其他測試樣本 之丙烯醯胺從100 ppb大幅增加至逾5⑻ppb。另—測試樣本(未示)先 經洗去表面殿粉,以176〇C (35〇τ)部分油炸至3_5%溼度重量比而 後於商用文格(wenger)烘箱中以出% (27〇〇F)乾燥至約13%重量比 之最終溼度,產生丙烯醯胺27〇 ppb。第九圖的結果 (93)(94)(95)(96)(97)(98)與 13rC (27柯)烘箱乾職 屋度降低至約^重^比時’將產品烹煮及/或乾燥溫度保持於12〇〇c (25〇〇F)以下的優點。本原則不僅適用於生洋芋切片,亦適用於其他生 食品’例如蕃薯或大焦’以及取自科、玉米、大麥、小麥、裸麥、 米、燕麥、黍和其他澱粉基礎榖類之組合食品。 第十圖為另—實施例之作業條件與結果,其中洋竿切片亦經清 洗、部分油炸與烘箱乾燥。對照組(1〇1)以類似於第七&圖中基準樣本 ㈤㈤的方法加工。在約wo秒室溫水洗後,短暫將洋字切片與稀 釋(3-5%)氣化鈉溶液接觸數秒,對照組(101)為厚度…咖的赫密 21 201002217 士(Hermes)去皮洋竿切片,先以-約179。〔(3浴)的初私益度部分油炸 約3分鐘’使淫度降達到14%重纽。對照組⑽)之丙職胺含量 為640 PPb,與第七b圖中基準樣本(72)之63〇 ppb相去不遠測試樣 本(102)以與對照組(1〇1)相同方式進行清洗與溶液接觸處理。使用大 型商用油炸機’將樣本(1G2)以約174X (345QF)油溫部分油炸約3分
鐘’直到逢度降至2·5%重量比。之後將部分油炸樣本(1〇^以約⑽。C (23〇cF)之烘箱進行最終乾燥約6分鐘,直到溼度降至^^重量比。 以此方式X煮的產品其丙烯酿胺降低至 ppb,約為對照樣本(1〇】) 的 25%。 在相似於第十圖的另-組實驗(未示)中,洋芋切片先經清洗,而 後油炸至約3-5%重量比’接著以烘箱乾燥至約2%重量比澄度。對照 組經清洗後以Π9Χ (35,鱗至約u%重纽之成純度,其丙 烯醯胺含量為380_。'然而,以179。(:(354。17)油炸至約3_5%澄度的 部分油炸實驗樣本產生約64ppb的丙_胺含量。接著將部分油炸產 品以商用文格(wenger)烘箱以不同溫度乾燥。將以ii5〇c(24〇〇f)_ 部分油炸的抓在烘财麵至u%的最終雜重量比,結果的丙 _胺含#為!25 ppb。有_是,幻⑻。c aOT)料在大氣下或 在略低於大氣Μ力(13.6 to R6 psia)7:部分油炸的切片,即使油炸時間 較長(甚至長達分鐘),料會造成丙烯雜含量增加。本實施 例證實將洋字切“ WC (辦)部分油炸至3_爾度後約⑽。c (㈣)的於大氣下或在略低於絲㈣下乾燥,並不會在部分油炸令 22 201002217 形成的丙烯酿胺含量上再行增加。將洋字切片於1〇%重量_度時結 束部分油炸步驟’可進—步降低熟製產品中丙烯ϋ胺濃度,但過快結 束第—階段加熱麟產品最終f地造《彡響。細,雜意,本方法 並不限於生洋苹切片,而可應用於其他油炸食物產品,如薯條、炸舊、 炸甘藷與炸蕃薯等。繼部分油炸後以卿。c(212qf)烘箱乾燥的優點在 於僅僅藉蝴整烹煮作業單元即可烯醯胺形成量由大幅 降低至70ppb’耐需更動標料皮、切片與清洗步驟。 在涉及部分油炸與烘箱乾燥的實施例中,也可將洪箱乾燥於真空 下進行’藉以提升乾燥效果。真空烘箱錢僅需較辦間即可將產品 ^燥至理想的最終溼度。雜已知接近卿。c(212Qf)的烘箱乾燥不會 錢丙烯ϋ胺增加,但制此溫度必須方能達成產品乾 無。因此,真级箱賴有雌錄騎料間。使用較高供箱乾燥 溫度將產品暴露於丙烯酿胺形成溫度亦有助縮短乾燥時間。 雖然第七a、七b、八及十圖說明結合一調整烹煮作業單元與若 =不同·清洗健單捕定之實補—實_,彡h知其输合方式 亦為可能。例如,圖中所示各種接觸步驟可接續以不同烹煮作業單 凡。或者,可僅制後烹煮作業單元而不調整其絲何作業單 成為-種簡化的两烯醯胺降低方法。在本發明另_組實施例中, 烹煮作業單元之第二加齡_真空完成畤轉域壓力油炸。在 真空油炸下’可將完絲—加熱階段的部分油炸或部分烹煮產品以一 低於丙_胺大量產生的溫度繼續油炸。根據1施例,真空壓力應 23 201002217 使油炸溫度低於約120°C (250°F)。此一真空油炸應也可應用於其嘎油 炸食物產品,例如取自洋芋、墨西哥玉米粉、大麥、小麥、米、燕麥、 黍與其他澱粉基礎榖類。 第Η —圖的結果與操作條件來自採用真空完成油炸接續部份油 炸的改良烹煮作業單元。對照組(11 〇)與測試組(111)(112)( 113)( 114)均 為赫密士(Hermes)的去皮切片洋芋,厚度為135mm,並經標準的2〇_3〇 秒大氣水洗。清洗後,對照組樣本11〇在大氣壓力下以約177〇C (351〇F) 之初始油溫油炸2.5分鐘,至其溼度達到〇 83%重量比,產生丙烯醯 胺量為37〇ppb。實驗1_4中’所有測試樣本(⑴州耶⑼⑴句皆以 約177 C (351 F)在大氣壓力部分油炸,而後在1〇〇毫巴下以12〇。匸 (248°F)進行不同_的完成鱗。實驗u巾,清洗、部分油炸⑽ 秒至3%歷度重量比’而後真空完成油炸44秒,至渔度約〇 7%重量 比之後測得22Gppb的丙稀醒胺。實驗η的結果⑴耶⑶⑴個示 當溼度降低至3%重纽日拼止部分科並開始真空完成油炸,可使 成品中丙_胺含量大幅降低。實驗2领結果(112)(113)(ii4)最終丙 烯酿胺濃度皆低於5〇 ppb。實驗4的結果(m)中,部分油炸至·渔 度重量比錢雜鱗至1%重量比濕度,僅產生13 _之丙稀酿 胺。如數射可見者,部分油炸至較驗度轉⑽溫心油炸的切 片具有大幅降低的丙烯醯胺含量。 的隶終丙稀酸胺含量,如炸玉米片 油炸至3-10%渔度重量 本方法也可用於降低其他油炸產品 、炸蕉、炸甘藷與炸蕃薯等。部分 比而後進仃真空鱗的好處是烹煮最後階段較 24 201002217 低概度進行’且不致影響產品質地;同時其降低丙獅胺之效果可不 而使用水,合液接觸之清洗步驟。然而,真空油炸也可使最後烹煮階 #又於較非真工树溫度為高的溫度下完成,雜也可降低成品中丙婦 酿胺a里冑工①成树產品色澤麟照組為淺,在產品溼度較高時 由I5刀鱗作業轉移至真空完成油炸單元可使產品的風味溫和。應謹 記真空完成鱗設備成本較烘箱絲設_成本為高。 同木八地改良,ζ、煮作業單元兩階段力口熱步驟中的第一階段也可使 用真空部分油炸。例如,—改良烹煮作#單元實施例中,使用真空部 分油炸將產品油炸至接近但不低於3_4%重量_溫度門紐,而後 以低於約峨(250〇F)之烘箱乾燥完成烹煮作業。藉由真空部分油 炸’產品可讀低溫度轉,崎低丙_胺產生量此外,低於約 l2〇°C(25〇〇F)的供箱乾燥確保此過程中僅增加極少量丙稀酿胺或甚 至不增加丙_胺。有鑒於部分油炸❹或少產生某飾度的丙稀酿 胺,若第-加熱階段中使用真空部分油炸,尤其是在真空下以低於 約獄(2利或甚至低於約跳(28w)進行真空部分油炸時, 其優點在於第-加麵财生齡或甚至不會產生丙觸胺。然 而,第-階段的真空鱗可齡影響成品的最終特性。 以用於組成點心或如早餐榖片、餅乾、硬椒鹽餅與麵包等的煤焙 作業系統㈣’本發㈣另—實_包含以高溫第—烘財驟與低溫 第二烘培步雜狀改良烹煮作料元。在本烹煮作鮮元實施例 中’產品先以較高溫度(高於約肌(25〇〇F))烘培至渔度降低至抓 25 201002217 至約10%重量比。而後以不高於約120〇C(25〇(T)的溫度進行烘箱乾燥 (完成乾燥或烘焙)’直至到達理想溼度值,亦即約1%至3%重量比。 例如,較高溫的第一加熱階段可使用對流烘箱將產品溼度降低至川% 重量比。該烘箱可分為四個加熱區,第一區溫度最高,其他三區依次 遞減。而較低溫的第二加熱階段可使用倒焰式單區對流烘箱來完成亨 煮加工。然而,本實施例之兩加熱階段亦可使用其他型態之烘箱。本 實施例中較低溫之第二加熱階段,如同包含部分油炸與烘箱乾燥的實 施例一般,可以約100T (212〇F)之溫度在略低於大氣壓力下進行, 因此繼第一加熱階段後之丙烯醯胺增加量可降至極低或甚至不產生 增加。 在使用高溫第一烘焙步驟與低溫第二烘焙步驟的實施例中,組成 洋芋片先經高於約12〇。〇:(25〇。0烘焙至溼度降低至約1〇%重量比。而 後將洋芋片以约110。〇(230叩)進行10分鐘的完成油炸,直到溼度降 低至約1.7-2.2%重量比。最終測得的丙烯醯胺含量約為1〇〇_2〇〇卯b。 然而,當部分烘焙食品片以約12〇〇C(25〇〇F)完成乾燥至16%溼度重 量比時’該等樣本中卻測得高達470至75Gppb間的丙職胺。此外, 當部分烘焙食品片以約132。〇 (ποσρ)完成乾燥至ΐ 6_2·2%溼度重量 比時,產生更高的丙烯醯胺含量,高達460至19〇〇 ppb。上述結果 再度凸顯將在烹煮的最後階段將烹煮或乾燥溫度保持低於約i2〇〇c (25〇叩)的重要性。此一制不僅適用於組成洋竿片之製作,亦適用於 其他取自洋芋、玉米、大麥、小麥'裸麥、米、黍與其他澱粉基礎穀 26 201002217 類之組成產品之製作。此原則並可翻於生食品如蕃薯或大煮的烹 煮。 在本發明另-實施例中,並不將烹煮作業單員分為高溫第一加熱 步驟與低溫第二加熱步驟’而是在整個烹煮過程中皆採用真空油炸。 第十二圖顯示此一實施例的數種遭座條件與結果。實驗丨_4中 (121)(122)_㈣料照組以去皮㈣145mm w的赫密士 (Hermes)洋竿切片室溫下水洗%秒,而後經鮮連續油炸加工。油炸 機入油溫度在约165至約18〇。(:(329·356。)間設定數種變化將對照 組樣本油炸約3-4分鐘,結果㈣烯醯胺含量均超過獨ppb。相對 的,測試樣本實驗5-7的(125)(126)(127)以在約50至約繼毫巴氣壓 下以介於100至M0〇C (212-284。巧的數種溫度設定進行低溫真空油炸 炸約4至約1〇分鐘,結果皆產生低於6〇 ppb的丙烯醯胺。如數據所 示,降低溫度下的真空油炸大幅減少丙烯醯胺的形成。此外,當產品 全程以低於的溫度真空油炸時,丙烯酿胺的形成量極低 或甚至/又有。實驗6與7之結果(126)(!27)顯示在低於励毫巴下以 低於約120 C (250oF)進行真空油炸,無法測出丙烯酸胺的形成(低於5 ppb)對比於局溫部分油炸多少造成丙烤醯胺的形成,以12〇。匚(25〇。?) 以下溫度油炸的優點在於丙烯醯胺形成量及低或甚至沒有。然而,使 用真空油至或真空烘料則可採敎於約丨2『c㈣巧的溫度,而依 然可造成成品中丙浠醯胺的降低。例如,實驗5的結果(125)中,約 140°C (284°F)的真空油炸製成的產品中丙烯醯胺約為53 ppb。由此 27 201002217 、。果觀之’似乎Μ完成鱗或m炸可在减⑷。c (29〇αρ) 的溫度下保持成品丙烯_低於⑽ppb。'然而,應注意烹煮加工之 王私真空油炸對於產品質地、外觀與風味皆會造成大幅度改變。 以生產組成點心、早餐穀片與其他上述之絲或麵糰基礎產品烘 培的生產線㈣,改良的烹雜業單元或者也可包含全程低溫烘烚。 以約12GC (25G°F)町進行之低溫烘培可達成丙烯雜產量極低或 甚至/又有丙烯@^胺產生的效果。然而’低溫烘培製成的產品色澤較 淺’不如高溫烘培製成的較深色澤。因此,低溫烘培的適雜某種程 度上係基於成品所需的色澤特性。 為確認增加去除料皮朗_職少健的影響,進行以下實 驗在此所述彳芋皮去除定義為從一洋字上去除之洋竿皮的數量。 前案在切;1、清洗和鱗前,伽肖彳錢去除6G_?()%科皮。業界 習用的洋補皮系統可如授予本射請人之美國專利切丨阳號所 揭示者。此動統在去除更多洋芋皮的同時也會削去更多果肉。可使 用洛氣削皮機A煮洋芋外層’而後將料送人滾顺,如此可增加洋 芋皮的去除,同時儘可能減少果肉損失。 將若干洋芋去皮至三種不同去皮程度。第一組洋竿去除約现 果皮。換言之,洋字外表面積之爲為果皮覆蓋。第二組洋竿去除 約88%果皮,第三組洋字去除約果皮。各組均切為厚度〇.⑹英 外的薄片’投人熱油中油炸。之後測量切片澄度與丙烯酿胺含量。第 ⑶圖繪示本實驗中部份結果。此部份結果之每組含水量平均值皆為 28 201002217 約1.61%重量比。第13a圖中之菱形標記表示去除73%果皮之油炸洋 芋片的溼度及丙稀酿胺含量。方塊標記表示去除88%果皮之油炸洋芋 片的渔度及丙烯醯胺含量。最後,第13a圖中之三角形標記表示去除 95%果皮之油炸洋芋片的溼度及丙烯醯胺含量。第13&圖清楚顯示去 除88%和%%果皮的洋芋片與僅去除现果皮者相較,皆表現較低的 丙烯醯胺含量。 第说圖為第m圖資料之趨勢圖。由於各測試組溼度的平均 值皆為1.61%,並不需要再進行渔度補償的丙稀酿較含量標準化。如 第13b圖所示,將去皮量從73%提升至88%,造成丙稀酿胺含量從 214降低至154 ppb,減少39 5%。將去皮量從88%提升至娜則 僅將丙_胺含好降低5.5%。將去皮量從73%提歧⑽,造成 丙烯醯胺含量從2M降低至146ppb,減少魏。 由於洋芋通常為橢圓卵形且其外表多半具有凹陷部份尤其在洋 芋芽眼區域’因此將去皮量從_提升到娜以上可能會導致去皮厚 洋竿形狀從《㈣變成_,損失大量果肉。例如,下表一顯示去 皮程度與如敎的_。果_失絲示細 示,以職皮程度的你損失為基準。 29 201002217 去除果皮百分比~~~~~ ^_! 員失(質量百分比) 73 ___-^-———__0 74 ------——^_ 0.07 75 --^---:___ ___——__0.3 76 ^_——__ 0.81 77 ___--- 1.1 78 ____^ 1.36 79 _____1.8 80 __ 2.1 81 _______ 2.52 82 _______2.87 83 __________ 3 21 84 —--- ^---_- _______ 3.56 85 _____ 3 93 86 —--- —_- _________ 4 3 87 _________ 4.69 88 S 08 89 S 4〇 90 —. *,fc—-圓 -_ 5.91 91 _____ 6 28 92 6 93 1 π 94 7 fa 95 -------- ! . -__ 表一 在一貫施例中,有鑑於丙烯醯胺減少的效果和果肉損失的權衡, 去皮里小於約95/。’更理想地是小於約88%。在一實施例中,去皮量 至少為約80%,且更理想地為約80%至約ι〇〇%之間。在一實施例中, 去皮虿為約80%至約95%之間,且更理想地為約8〇。/。至約88%之間。 除了洋手去皮被發現與丙稀醯胺形成有關之外,缺陷洋芋切片經 30 201002217 熱油(如油溫高於约28,烹炸後亦會形成高量^無缺陷的 洋字切片其油炸體表面魏辦金黃色澤。本技藝中習知的洋字 缺陷包括,但不限於,斑紋、乾腐、斑點、空心、青化、黑脛、發芽、 碰傷、捲葉和糖缺陷等。冑關洋字缺陷的詳細資料,包含缺陷清單, 可見於康乃®大學翻彳、公佈於其_之Inf_atiGn題_ 2〇5上 的「Detection 〇f Potat〇 Tuber,⑽職_⑽咖」一文。此一資訊公 告於此合併參照。 blte;/ZygggifeiMilig^toDglLMyZteteg/p祕― 將具有不同缺陷的洋芋片在熱油中油炸至溼度約2〇/。重量比,而 後分析其中丙烯醯胺含量。結果如下表二所示。 缺陷 油炸洋芋片€烯醯胺含量hpb) 斑紋 4435 咼糖 2062 黑脛 1081 發芽 「1927 青化 1816 碰傷 531 腐壞 1564 表二 糖缺陷通常並不會從產品巾剔除。值得注意的是,由於糖缺陷而 具有高丙_胺含量的洋料縣並未被認定是瑕献品,因為此等 瑕疵壬現_淡色或中褐色,故而不被視為無法接受的碱品。而像 腐壞、黑脛和發芽等呈現黑色或深色者則易於察覺,通常在產品包裝 前便會剔除。 以上述資料為例,在包裝程序中剔除瑕疵洋芋片可有效降低每份 食品中之平均丙烯醯胺含量。因此,在本發明之一實施例中,係在食 31 201002217 品包裝前剔除具有引發高丙烯醯胺含量瑕疵的洋芋切片。在此所述, 具有引發高㈣_含·1瑕_洋芋㈣是料芋㈣_瑕寐導 致的丙烯醯胺含量尚於以同樣條件熱加工之無瑕疵洋芋切片之兩倍 以上者。因此’具有糖缺陷的切片便屬於此列,因為高於—般的糖量 使成品丙烯醯胺含ΐ咼於以同樣條件熱加工之一般糖量洋芋切片之 兩倍以上。 可在油炸機下游裝設洋芋缺陷伽㈣,以便在包裝程序前筛除瑕 疯洋芋切片。可使用如美國華飾州沃拉沃拉Key TeehnGbgy所生產 之40 Optyx 6000等分類設備。可將剔除的油炸洋芋片送回分類機上 游重新篩選以確認是否真有瑕窥。此—設計係將洋罕切片打為廢料之 前再予以-次雜欺齡。在—較佳實蘭巾,並不_回收重判 機制,而疋直接將剔除洋竿片打為廢料。 如上所述’及第五、六圖所示,溼度在調整最終產品,如油炸洋 字片,的丙烯瞻形成方面可為有用的額外參數。在—實施例中,採 用多種丙烯_降低策略’而不於脫水、烹製或鱗過程巾添加作業 單元’可將丙烯醯胺含量降低至約丨.2%重量比以下,同時保留消費 者習f貝的-般洋料口感。gj此,在—實施例中,製作鱗洋字片的 方法包含以下轉:絲洋芋⑽%社果皮、將去皮洋抑片清洗、 於大氣壓力下油炸製渔度介於約LS%至約2%重量比,更理想地為 約1.5%至約a%重量比,其中該油炸步驟油在單一油炸機中完成。 在-實施例中,可使用連續多段式油炸機。連續多段式油炸機可 已δ兩個以上供經熱交換$加溫至輸出溫度的熱油加人油炸機之注 32 201002217 油口 卜,从Γ 的輸出溫度接近油炸機之上游或輸人溫度。因 此為本《月之目的,位於 溫度。洋芋切片w 。、、…輪4處之油溫即等於油炸機輸入 又 入油炸機後,切片經加熱而使其中水分蒸發。從油 炸機輸入點⑽™㈣瓣。响咖點,炸油自油= 餘^=齡換器麵加熱後再送往鱗機輸人點。熱交換器輸 入》皿度與鱗機輪出點溫度接近。因此,為本伽之目的,位於熱交 祕入叙她咖峨餘Μ。&嶋崎可透過若 干因素加以控制,包括油炸機輸人溫度及投人鱗機之產品量。在一 見施例中’油炸機輸出溫度保持在約295。?至約驗之間。此為 一理想溫_ ’有助減少__成,_持洋芋片峨,而 無中心點不脆的問題。3〇5〇F以上的油炸機輸出溫度會導致高量丙烯 醯胺,但2娜町的_機輸出溫朗會造成口蘭性變差。例 如’低油炸機輸出溫度下製成的料片中心呈現柔軟稀脆的狀態, 並非消費者所喜歡的口感。 在-實施例中,脫離油炸機後,油炸洋字切片送往分類機。分類 機已預設程式梯除瑕疵洋芋片,所述瑕純括,單不限於斑紋、糖缺 陷、黑腔、發芽、青化、碰傷及腐壞等。分類後的料切片可送往包 裝。 下表資料說明本發明-實施例如何降低油炸洋竽片中丙烯酿胺 含里。雖然所有洋芋切片之天門冬酸含量與去皮程度相仿,但「測 試」洋芋切片以較低溫度油炸為保留較高溼度。測試組中剔除有多具 有上述缺_科,龍組則否。結果是「顧」油料芋切片所 33 201002217 含丙朗舰「對照」油炸洋、所含_胺低·。「對照」 組中,剔除的切片與非喊切片同時收集,且瑕疫切片亦納入丙稀酿 胺測財。瑕癌油炸洋羊片與非瑕苑油炸洋苹片相較,丙觸胺含量 =出五倍。·,械油炸洋抑對於平均丙_胺含量有關鍵 影響,且去除瑕症品有助於降低包裝後食品的整體丙稀酿胺含量。另 -個值得;i意的重點是丙騎胺含量的變化頗大。例如,測試組的丙 烯醯胺含量為 369、402、46〇、66〇、788、852、827'713、5卯、5的、 410以及374 ppb。對照組的丙烯醯胺含量為186、21〇、225、212、 211、379、226、210、209以及119 ppb。對照组丙烯醯胺含量標準偏 差為181.9,「測試」樣本丙烯醯胺含量標準偏差為64 〇3。下表三為 降低數據的對照表,說明本發明一實施例之對照下優點:
對fc、組還原糖含量僅測量至小數點後第二位。 ~~~
Ml%) (ppb)-產品 胺(ppb)-剔除品 jJl 冬素(ppm) 表三 34 201002217 本發明結合在此揭露的操作技術以達成最終產品中理想的丙婦 ^胺同喊留理想的產品雜。各餘合方式雜擁產品與理想 末端產品而取決,且經於此技藝人士可根據本案之教示進行調整。酸 驗度為丙義_成㈣—考量时,在此亦與本案之教示結合。 對最終產品特㈣改變,如色澤、風味與硬度,可經由各種方式 加以調整。例如,洋料的色澤可藉由控制初始產品㈣含糖量加以 調整。某些風味特質可藉由在末端產品巾添加風味劑加赠變。產品 的物理質地可赫如添加發_或各種乳倾加以變化。 本案奋以上述實施例做為說明,但精於此技藝者能在不脫離本 案精神與範訂進行各婦滅加工食品巾丙烯賴之方案之變 化。例如,雖然發明之實施例主要揭示用於料產品,本案之方法亦 可用於以玉米、大麥、小麥、裸麥、米、燕麥、黍與其他;殿粉基礎鼓 類所製成之產品。並且,除洋芋狀外,本伽之綠亦可用於製造 玉米片與其他類型之點心片,以及早餐榖片、餅乾、脆餅、硬椒鹽餅、 麵包與麵包捲以及炸_之麵包粉。在上述之財食品巾,本發明之 方法使用-或?猶業單元結錯低丙烯軸產生之技術以製成具 有可接受丙、騎胺含量同料雜各品色澤、氣味或其他特性的產 品。 35 201002217 【圖式簡單說明】 第-圖為-概要圖,說明丙稀酸胺形成的可能化學途後。 第二圖為前案洋芋片加工步驟之概要圖。 第-圖中Y轴為U十億分率(ppb)表示之洋芋測試樣本中丙稀酸 胺含1,射各樣私X χ_示之不同方式處理後鱗,圖中並表示 最終含水量之重量比。 第四圖包含第三圖的縣結果與舰度鮮化幻&
分比之結果。 S 曰第五_示丙_胺含量與鱗成品溼度之_,其中丙稀酸胺 含量十億分轉照Y軸而溼度重量百分比參照X轴。 第六圖顯示丙稀醯胺含量與烘培成品溼度之關係,其中丙烯酸胺 含量十億分轉照Y細涯度重量百分比參照X轴。 第七a ® Y觸示以各種对處理後先部分輯再以1如。c (2游)烘箱乾燥之洋抑測樣本中丙烯_含量,而各種處理方式係 如X軸所述。 第七b圖顯示第七,中較小丙稀醯胺含量範圍内之六資料點。 第0,.、’員示將第七a圖之資料在將部分油炸後渔度標準化至約 3.13%重量比之渔度,且麵贿燥躲度鮮化至約丨·25%之重量 比產生的結果。 第九圖之¥_示:丨)X_t式各賴觸H纽之洋字測試 樣本猶後u 1W (353T)部分油炸之丙烯雜_值;與力該等洋 36 201002217 苹測试樣本經約丨76。(:(350$)烘箱乾燥後標準化至約〇.76%溼度重量 之丙烯醯胺ppb值。 第十圖顯示實驗中洋芋切片對照組以大氣油炸至約1 4%重量比 溼度,而實驗組以大氣油炸至約2·5%重量比溼度後以烘箱乾燥至 1.4%重量比溼度的作業條件與結果。 第十—圖顯示數項實驗中對照組洋字切片以大氣油炸至約〇8% 重里比溼度,而四個實驗樣本以大氣部分油炸至約3-10%重量比溼度 後以低溫真空轉至低於1%«隨度的作雜件與結果。 第十二圖齡七項實驗巾四猶驗樣本在大氣勤以初始油溫 約獄至約⑽。〇(3評納)鱗34分鐘,另三項實驗樣本在 約測◦毫巴下以約謂。C至約靴(212。譲。f)低溫真空油炸 4-10分鐘的作業條件與結果。 第十三a圖顯示三種不同去皮程度於大氣壓力下油炸的洋竿片 之丙烯醯胺含量對應溼度關係。 第十二b圖為第十三a圖資料之趨勢走向。 37 201002217 【主要元件符號說明】 去皮步驟(21) 線圖(51)(52) 切片步驟(22) 樣本(71)(72)(73)(74)(75)(76)(77)(78) 清洗步驟(23) 結果(83)(84)(85)(86)(87)(88) 烹煮步驟(24) 結果(93)(94)(95)(96)(97)(98) 調味步驟(25) 對照組(101) 包裝步驟(26) 樣本(102) 第一資料點(31)(41) 對照組(110) 第二資料點(32)(42) 測試組(111)(112)(113)(114) 第三資料點(33)(43) 對照組(121)(122)(123)(124) 第四資料點(34)(44) 樣本(125)(126)(127) 第五資料點(35)(45) 38
Claims (1)
- 201002217 七、申請專利範圍: • 卜種減少熱加玉食财丙_卿成之妓,财法包含以下步驟: a) 將複數洋好除至少8G%洋芋皮,軸複數去皮洋字; b) 將該去皮洋+切片,形成複數洋竿切片; * G)在大氣壓力1"輯該料邮至含水量介_1.3%至約2狐重量 比,形成複數油炸洋芋切片; d) 分析每-上述油炸洋芋抓,挑料有高丙_胺含量雛洋字缺 陷的瑕疵洋芋切片; e) 將該瑕疲洋芋切片打為廢料。 2.如申請專利範圍第i項所述之方法,其中,該步驟&)的去皮進一步包含去 除介於約80%和約1〇〇%的洋芋皮。 3·如申請專利第〗項所述之綠,其中,該步_的去皮進—步包含去 除介於約85%和約95%的洋字皮。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,該油炸洋字切片賴度介於約 1.4%和約2.〇〇/0。 5. 如申請專利顧幻項所述之方法,其中,錄)的油炸進—步包含在一 油炸機中油炸,該油炸機具有一輸出油溫介於約295〇f和約3卿。 6_如申請專纖财1韻述之松,射,該料雜包含高糖缺陷。 7.如申請專利瓣丨項所述之方法,其中,該高壤胺含量為至少議 ppb ° 8·一種從生洋芋原㈣作熱加轉竿邮的方法,該松包含町步驟: 39 201002217 a) 將複數洋芋去除至少嶋洋芋皮,形成複數去皮洋竿; b) 將該去皮洋芋切片,形成複數洋芋切片; c) 在-具有約295°F至觸外輸出油溫的鱗機巾輯該洋竿切 d)從該油料芋則巾·具有糖缺陷者,藉此糊餘那生產為具 有降低丙烯醯胺含量的洋竿切片。 該步驟a)的去皮進一步包含去 ,該步驟a)的去皮進一步包含去 ’該油炸洋芋切片的溼度在該步 9.如申請專利範圍第8項所述之方法,其中 除介於約80%和約1〇〇%的洋字皮。 10. 如申請專利範圍第8項所述之方法,其中 除介於約85%和約的洋字皮。 11. 如申請專利範圍第8項所述之方法,其中 驟c)之後介於約U%和約2〇%之間。 40
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