一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺与5-羟甲基糠醛生成的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种食品加工领域，具体涉及一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺与5-羟甲基糠醛生成的方法。
【背景技术】
[0002]自从2002年瑞典国家食品管理局首次提出丙烯酰胺广泛存在于热加工食品中后，热加工食品的安全性引起了世界范围内科研工作者的高度重视，而食品的热处理又是现代食品工艺中不可或缺的一道加工工序。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、5-羟甲基糠醛等有毒有害的物质。
[0003]在食品热加工过程中，常常通过添加谷氨酸钠等增味剂来增强食品的风味特征，进而改进食品的风味。但是，谷氨酸钠等增味剂因含有钠离子，虽然能抑制丙烯酰胺的形成，却能显著地增加食品中5-羟甲基糠醛的含量，对人体身体健康同样造成严重的影响。因此研究食品增味剂对丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛形成的影响是一个非常有价值的课题。
[0004]微胶囊技术是一种把生物活性物质包埋于小胶囊中，在一定时间内控制材芯释放速度的技术，具有改善和提高物质表观及其性质的能力，可以减少挥发性活性物的挥发和降解，其广泛应用于食品工业及制药工业。在食品加工过程中，有些生物活性物质，比如抗氧化剂、微生物、维生素等常被制作成微胶囊后添加到食品里，以避免其被氧化、变质。微胶囊能可控的释放功能因子(比如，金属离子，抗氧化剂)，有望减缓美拉德反应向生成丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛方向的速度，起到抑制丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的生成。研究发现，利用微胶囊技术包裹氯化钠能在一定程度上抑制5-羟甲基糠醛的生成，但是这种方法氯化钠添加量大，进而影响食品的质量，且无法满足人们对食品的鲜味的追求，因此无法在市场上推广。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺与5-羟甲基糠醛生成的方法。
[0006]为达上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，该方法是于高温加工食品的加工过程中，于原料中添加增味剂微胶囊，该增味剂微胶囊的添加量为原料重量的0.001%_5%;其中，上述增味剂微胶囊是以增味剂为芯材、被膜剂为壁材、酯类为乳化剂制成；按重量份计，各原料的量为增味剂1-3份、被膜剂1-6份、乳化剂1-3份。
[0007]上述增味剂为谷氨酸钠、5’-鸟苷酸二钠、5’-肌苷酸二钠或琥珀酸二钠中的一种或几种。
[0008]上述被膜剂为巴西棕榈蜡、蜂蜡、果蜡、紫胶或壳聚糖中的一种或几种。
[0009]上述乳化剂为单硬脂酸甘油酯、聚甘油单硬脂酸酯、单硬脂酸丙二醇酯、柠檬酸硬脂酸单甘油酯或单乳酸甘油二酸酯中的一种或几种。
[0010]所述增味剂微胶囊制作时原料中添加有100-300份重量的超纯水。该增味剂微胶囊的具体制作过程为:按重量份取增味剂、被膜剂及乳化剂搅匀，再加入超纯水后以低于60°(:的温度加热溶解，在60°C的水浴锅中采用高速剪切乳化机以19000rpm/min的转速乳化30min，使混合溶液变成均匀的乳状液，再以喷雾干燥或冷冻干燥法，即得增味剂微胶囊。
[0011]上述制得的增味剂微胶囊为椭圆形的颗粒，其粒径为20-100μπι，该增味剂微胶囊40min内累积释放增味剂的含量小于50%。
[0012]上述提及的高温加工食品中的高温条件为加工温度高于80°C。该高温加工食品为富含碳水化合物的食品，包括以面、米粉为加工原料的加工食品，如饼干、面包、油条等。
[0013]本发明的增味剂微胶囊是于高温加工食品中与食品原料一起添加，添加后，能有效地同时降低体系中有毒物质丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的含量，其抑制率分别为20-40%与65-90%，表明，该增味剂微胶囊能广泛地应用于多种热加工食品中，具有一定的市场推广价值。
[0014]本发明具有如下优点:本发明于高温加工食品中添加增味剂微胶囊，不仅能同时有效地抑制丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的生成，还能很好地增强食品的色、香、味，尤其是鲜味;能广泛的应用于饼干、薯片、面包、油条等食品加工中。
【附图说明】
[0015]图1A和图1B是谷氨酸钠微胶囊的形态图。
[0016]图2是利用电导法测定谷氨酸钠浓度的标准曲线。
[0017]图3是谷氨酸钠微胶囊在超纯水中的溶解情况，即缓释性能。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0019]以下实施例仅用于说明本发明，但不用以限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
[0020]实施例1
以谷氨酸钠为芯材、棕榈蜡为壁材、单硬脂酸甘油酯为乳化剂，制作谷氨酸钠微胶囊；以谷氨酸钠微胶囊粒度的均一性和缓释效果为基准衡量微胶囊的好坏，在高温条件下，将谷氨酸钠微胶囊代替谷氨酸钠添加至饼干制作中。
[0021 ] 具体操作过程如下:
1、制作谷氨酸钠微胶囊:按重量份称取2份谷氨酸钠、4份棕榈蜡、I份单硬脂酸甘油酯，添加200份超纯水后加热溶解，于60 0C的水浴锅中用高速剪切乳化机以19000rpm/min的转速乳化30min，使混合溶液变成均匀的乳状液，在进口温度为180 °C、出口温度为35°C和进料速度为60mL/h的条件下进行喷雾干燥，制得谷氨酸钠微胶囊。
[0022]2、微胶囊形态及粒径的检测:用扫描电子显微镜检测微胶囊形态及粒径，见图1A和图1B，结果显示:微胶囊为椭圆形的颗粒，其粒径分布在20-100μπι。
[0023]3、缓释性能的测定:
用电导仪分别检测0.5000、1.0000、1.5000、2.0000、2.5000mmol/L，并以谷氨酸钠浓度为横坐标，相应的电导率为纵坐标制作标准曲线，见图2。
[0024]把电导仪的电极杆浸没于1.8mL超纯水中，分别向装有超纯水的烧杯中添加
0.0030g谷氨酸钠和0.0105g谷氨酸钠微胶囊(含有0.0030g谷氨酸钠)，以400rpm/min的转速在恒温14-16°C条件下使其溶解40min，从样品中加入开始计时，每隔一定时间计数一次电导率，并计算出此时此刻溶液中谷氨酸钠的浓度。结果如图3所示，当缓释时间持续至40min时，谷氨酸钠浓度仅为0.723mmol/L，其累积释放量仅为49.66%。
[0025]4、考察饼干中丙烯酰胺和5-轻甲基糠醛生成含量形成的影响:
构建饼干模拟体系:按重量份称取原料小麦粉1_5份、土_&粉1_2份、食用油1-2份、水2-4份、葡萄糖0.5-2份及谷氨酸钠微胶囊0.05-0.25份，混匀，揉搓3-6分钟成面团；面团坯初步成型后，醒发10-15分钟，压片成型;利用180°C烤箱烘烤5-12min，即成饼干。
[0026]利用高效液相色谱或液质联用等仪器测定添加饼干中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的生成量。结果显示，在美拉德反应模拟体系中添加不同浓度的谷氨酸钠微胶囊后，不同的谷氨酸钠微胶囊添加量抑制效果不同，但都能对丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛产生抑制，抑制率分别为20-40%与65-90%。
[0027]实施例2
按重量份称取I份5鸟苷酸二钠、I份壳聚糖及I份单乳酸甘油二酸酯，添加100份超纯水，按实施例1中的方法制得增味剂微胶囊，但是最后成形时采用冷冻干燥法。将制得的微胶囊按为原料重量0.5%的添加量添加到薯片的加工制作中，对加工成的成品进行检测，结果显示，对丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的抑制率分别为32.4%与86.1%。
[0028]实施例3
按重量份称取3份琥珀酸二钠、6份蜂蜡及3份聚甘油单硬脂酸酯，添加300份超纯水，按实施例1中的方法制得增味剂微胶囊。将制得的微胶囊按为原料重量0.8%的添加量添加到面包的加工制作中，对加工成的成品进行检测，结果显示，对丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的抑制率分别为36.7%与87.5%。
[0029]实施例4
按重量份称取2份5 ’ -肌苷酸二钠、5份紫胶及2份柠檬酸硬脂酸单甘油酯，添加250份超纯水，按实施例1中的方法制得增味剂微胶囊。将制得的微胶囊按为原料重量0.3%的添加量添加到油条的加工制作中，对加工成的成品进行检测，结果显示，对丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的抑制率分别为27.3%与75.7%。
【主权项】
1.一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于:该方法是于高温加工食品的加工过程中，于原料中添加增味剂微胶囊，该增味剂微胶囊的添加量为原料重量的0.001%-5%； 其中，上述增味剂微胶囊是以增味剂为芯材、被膜剂为壁材、酯类为乳化剂制成；按重量份计，各原料的量为增味剂1-3份、被膜剂1-6份、乳化剂1-3份。2.如权利要求1所述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味剂微胶囊制作时原料中添加有100-300份重量的超纯水。3.如权利要求1或2所述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味剂为谷氨酸钠、5’-鸟苷酸二钠、5’-肌苷酸二钠或琥珀酸二钠中的一种或几种。4.如权利要求1或2所述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述被膜剂为巴西棕榈蜡、蜂蜡、果蜡、紫胶或壳聚糖中的一种或几种。5.如权利要求1或2所述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯、聚甘油单硬脂酸酯、单硬脂酸丙二醇酯、柠檬酸硬脂酸单甘油酯或单乳酸甘油二酸酯中的一种或几种。6.如权利要求1或2所述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味剂微胶囊为椭圆形的颗粒，其粒径为20-1 ΟΟμπι。7.如权利要求1或2所述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述增味剂微胶囊40min内累积释放增味剂的含量小于50%。8.如权利要求1或2所述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述高温加工食品中的高温条件为温度高于80°C。9.如权利要求1或所2述的一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，其特征在于，所述食品为富含碳水化合物的食品。
【专利摘要】一种同时降低高温加工食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛生成的方法，该方法是以增味剂为芯材、被膜剂为壁材、酯类为乳化剂制成椭圆形颗粒状的增味剂微胶囊，其粒径为20-100μm，40min内累积释放增味剂的含量小于50%；在高温条件下，将增味剂微胶囊与原料一起添加至食品体系中，监测食品中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的含量，其抑制率分别为20-40%与65-90%。本方法不仅能增强食品的风味，而且能有效地同时降低食品体系中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛的含量，能够广泛地应用于多种热加工食品中，具有一定的市场推广价值。
【IPC分类】A23L27/20, A23L27/22, A23L27/23, A23P10/30, A23L29/10, A23L5/20, A23P10/35
【公开号】CN105661266
【申请号】CN201610054084
【发明人】石星波, 温超, 王紫梦, 邓放明
【申请人】湖南农业大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月27日