一种降低发酵食品生产工艺中形成氨基甲酸乙酯的方法与流程

本发明属于食品质量控制
技术领域：
，更具体地，涉及一种降低发酵食品生产工艺中氨基甲酸乙酯的方法。
背景技术：
：氨基甲酸乙酯(ethylcarbamate，ec)被国际癌症研究机构列为2a级致癌物，能够导致肺癌、淋巴癌、肝癌等严重性肿瘤疾病的发生。氨基甲酸乙酯广泛存在于发酵食品中，例如发酵豆制品，尤其是酱油的氨基甲酸乙酯含量较高，引起了广泛关注。在韩国，酱油被证实为主要摄入氨基甲酸乙酯的食品。我国是酱油生产、出口和消费大国，此前发生的欧盟禁止进口我国氯丙醇超标的酱油对我国酱油出口造成重大损失。而如今发现酱油中氨基甲酸乙酯含量也较其他发酵食品高，因此有必要通过技术手段降低酱油中氨基甲酸乙酯含量。目前已经证实酱油中的氨基甲酸乙酯前体物质主要是瓜氨酸与酒精，分析两家广东酱油企业发酵终期的发酵液发现瓜氨酸含量和酒精含量分别为1.65～2.36mg/ml和1.08％～1.74％。在酱油发酵过程中，氨基甲酸乙酯产生量非常少，不到8μg/l。生酱油提取和灭菌过程是酱油中氨基甲酸乙酯形成的主要阶段，通过实验分析得出温度升高是其形成的关键因素，尤其是在酱油淋油和灭菌过程，此阶段温度一般高于60℃。在此过程中，瓜氨酸与酒精反应形成的氨基甲酸乙酯约占酱油的57.4％-83.5％。目前国内有关控制和降低酱油中氨基甲酸乙酯的研究和措施较少。有研究采用添加解淀粉芽孢杆菌的方法，可以有效降低酱油中的氨基甲酸乙酯，但是利用微生物活菌易出现传代问题，效果不稳定。还有研究采用超高温瞬时灭菌的方法，可以有效降低发酵酱油中氨基甲酸乙酯的含量，但是该方法需要增加大型的仪器设备，成本较高。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的不足，在不改变酱油等发酵食品风味物质和色泽的情况下，提供一种安全、操作简单、效果稳定、成本低廉的降低酱油等发酵食品生产工艺中形成氨基甲酸乙酯的方法。本发明的目的是一种降低发酵食品生产工艺中氨基甲酸乙酯的方法。为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种降低发酵食品生产工艺中氨基甲酸乙酯的方法，该方法是在发酵食品生产过程中的热处理阶段前加入槲皮素和/或鸟氨酸。一种发酵食品的生产方法，该方法是在发酵食品生产过程中的热处理阶段前加入槲皮素和/或鸟氨酸。本发明是对发酵食品生产工艺过程中温度、ph、精氨酸、鸟氨酸、金属离子以及酚类物质对前体物质(瓜氨酸、尿素和酒精)反应形成氨基甲酸乙酯的影响进行了大量的摸索和研究，才得出的。本发明能有效降低发酵食品生产工艺过程中氨基甲酸乙酯的生成量，对发酵食品的风味物质和色泽无显著影响，并且操作简单、效果稳定、成本低廉。另外，优选地，所述槲皮素在体系中的终浓度为10～40mg/l。优选地，所述鸟氨酸在体系中的终浓度为0.1～1mg/ml。所述槲皮素是直接加入或先溶于乙醇中再加入。所述鸟氨酸是直接加入。当所述发酵食品为发酵酱油时，所述槲皮素和/或鸟氨酸的添加时机为：在发酵酱油的淋油或灭菌前加入并混合均匀。当所述发酵食品为配制酱油时，所述槲皮素和/或鸟氨酸的添加时机为：在酱油灭菌前加入并混合均匀与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的方法可显著降低发酵食品生产过程中氨基甲酸乙酯的生成，降低量高达45.35％；且该方法对发酵食品特有的风味物质和色泽没有显著影响、效果稳定；添加的鸟氨酸在人体内参与尿素循环，无危险无毒害；添加的槲皮素不仅对人体无害，还具有一定的药用价值。而且，该方法操作简单、无需增加工艺设备、成本低廉，具有显著的工业应用前景。附图说明图1为ph值对热处理过程中氨基甲酸乙酯形成的影响。图2为温度对热处理过程中氨基甲酸乙酯形成的影响。图3为鸟氨酸和精氨酸对热处理过程中氨基甲酸乙酯形成的影响。图4为金属离子对热处理过程中氨基甲酸乙酯形成的影响。图5为酚类物质对热处理过程中氨基甲酸乙酯形成的影响。图6为槲皮素含量对热处理过程中氨基甲酸乙酯形成的影响。图7为槲皮素和鸟氨酸添加对热处理后酱油色泽的影响。图8为槲皮素和鸟氨酸添加对热处理后酱油风味物质的影响。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。酱油中氨基甲酸乙酯测定方法采用(gb5009.223-2014)《食品安全国家标准食品中氨基甲酸乙酯的测定》中的分析方法。酱油风味物质测定方法如下：样品处理：4ml酱油样品加入10mg/l内标4-甲基-2-戊醇，在45℃水浴下平衡20min，采用85μmcarboxen/polydimethylsiloxane(car/dpms)固相萃取柱在相同温度下吸附30min。gc条件：安捷伦cp-wax(50m,0.32mm,1.2μm)毛细管色谱柱，进样口温度250℃，升温程序：初始温度40℃保持2min，随后以5℃/min升温至120℃，保持2min，再以7℃/min速度升温至220℃，保持5min。载气为氦气，流速1ml/min。采用不分流进样。ms条件：ei电离，能量70ev，电子源温度230℃，扫描范围和速率分别为35-350m/zand3.00scans·s-1。定性分析采用nistlibraryvesion9.0。根据内标浓度和峰面积，采用相对定量法定量。色泽测定方法：采用色差计(colorflexez,hunterlab,america,)测定酱油色泽，先用白板和黑板校正仪器，将酱油稀释4倍后，测定其l*、a*和b*值，由于酱油主要成褐色，因此主要比较l*和△e*，公式是：实施例1酱油生产过程中氨基甲酸乙酯含量分析经测定，酱油发酵终期的发酵液和同批次的酱油中氨基甲酸乙酯含量见表1。说明酱油中绝大部分氨基甲酸乙酯形成于热处理阶段，即淋油和灭菌阶段。表1酱油生产三个阶段中氨基甲酸乙酯形成情况实施例2热处理过程中各相关因素对尿素和瓜氨酸与酒精反应形成氨基甲酸乙酯形成的影响1、测定的氨基甲酸乙酯前体物质瓜氨酸、尿素和酒精含量见表2。由于生酱油淋油过程中一般酱油温度保持在70℃以上，时间不低于30min，灭菌一般采用高温灭菌。因此根据酱油中的氨基甲酸乙酯前体含量和热处理阶段参数设计了产生氨基甲酸乙酯底物反应的实验。具体如下：将尿素40mg/ml、瓜氨酸2mg/ml加入到2％的酒精溶液中形成混合体系；反应1：将混合体系的ph调整至4.0～6.0；反应2：在混合体系中加入不同浓度的鸟氨酸(0.1-2mg/ml)和精氨酸(2-6mg/ml)；反应3：在混合体系中加入不同的金属离子(50mg/l)。2、不同因素对热处理过程中氨基甲酸乙酯形成的影响如图1-4所示。酱油终期发酵液ph一般为4.5-4.8，由图1和图2可知，ph4.5和高温有利于氨基甲酸乙酯的形成。由图3可知，鸟氨酸添加能够降低20％以上的氨基甲酸乙酯形成。由图4可知，金属离子添加不能降低氨基甲酸乙酯形成。表2酱油发酵终期氨基甲酸乙酯形成相关前体物质及精氨酸和鸟氨酸含量实施例3酚类物质添加对氨基甲酸乙酯形成的影响在实施例2中的混合体系中加入100mg/l的槲皮素(qc)、bha、bht、tbhq、原儿茶酸(pa)、香芹酚(ca)、百里酚(tm)、没食子酸(ga)和茶多酚(tp，70％的儿茶素)，在90℃下灭菌30min产生的氨基甲酸乙酯情况见图5，结果显示只有槲皮素添加能够降低30％以上的氨基甲酸乙酯生成。并且优化添加的槲皮素浓度，发现添加量为10mg/l～40mg/l具有最佳的氨基甲酸乙酯抑制效果，结果见图6。实施例4发酵液中加入槲皮素和鸟氨酸降低氨基甲酸乙酯生成在酱油发酵终期的发酵液中添加以下槲皮素和鸟氨酸含量与同温度同时间处理下氨基甲酸乙酯生成情况对比：(1)直接在发酵液中添加酒精使得发酵液最终酒精含量为2％，然后在80℃和90℃下分别灭菌30min。(2)在发酵液中单独添加20mg/l槲皮素，充分搅拌溶解后在80℃下灭菌30min。(3)在发酵液中添加20mg/l槲皮素和0.2mg/l鸟氨酸，充分搅拌溶解后在80℃下灭菌30min。(4)在发酵液中单独添加10mg/l槲皮素，充分搅拌溶解后在90℃下灭菌30min。(5)在发酵液中添加10mg/l槲皮素和0.4mg/l鸟氨酸，充分搅拌溶解后在90℃下灭菌30min。表3槲皮素和鸟氨酸添加在不同杀菌温度下氨基甲酸乙酯减少情况80℃90℃(2)(3)(4)(5)氨基甲酸乙酯增加量(μg/l)14.3427.7710.858.3017.9714.68减少量(％)--24.3642.1435.2747.15注：原发酵液中氨基甲酸乙酯含量为7.39μg/l，这里的增加量是指氨基甲酸乙酯最终生成量减去灭菌前的初始含量，表中(2)、(3)、(4)、(5)表示不同的处理组。在酱油温度下降至室温后氨基甲酸乙酯含量见表3，色泽情况见图7，挥发性成分含量见图8。说明槲皮素和鸟氨酸共同添加能够起到更佳的抑制作用，也不会引起色泽和风味物质的显著变化。最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页12