(57)【要約】細胞構造が破壊されたデンプンベースの食品にアクリルアミド低減化剤を添加してから該食品を脱水する。このようにして脱水ポテトフレークを製造し、これを後に生地にすることができる。得られた生地は加工可能であり、揚げた場合のアクリルアミドレベルは低くなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥食品を製造する方法であって、
ａ）アスパラギンを含有するデンプンベースの食品の細胞構造を破壊する工程と、
ｂ）前記デンプンベースの食品に第１のアクリルアミド低減化剤を添加して混合物を形成する工程と、
ｃ）該混合物を乾燥させて乾燥食品を形成する工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記破壊工程は、前記デンプンベースの食品を加熱調理することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記破壊工程は、前記デンプンベースの食品を乳化することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記添加工程は、前記デンプンベースの食品に塩化カルシウムおよびリン酸を添加することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記添加工程は、前記デンプンベースの食品にアスパラギナーゼ溶液を添加することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記乾燥工程はドラム乾燥器で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記デンプンベースの食品はジャガイモである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記乾燥食品はポテトフレークである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ポテトフレークを製造する方法であって、
ａ）ジャガイモを加熱調理してすりつぶし、マッシュポテトを形成する工程と、
ｂ）前記マッシュポテトに第１のアクリルアミド低減化剤を添加して強化マッシュポテトを形成する工程と、
ｃ）前記強化マッシュポテトを乾燥させて乾燥ジャガイモ製品を形成する工程と
を含む方法。
【請求項１０】
前記添加工程は、前記マッシュポテトに塩化カルシウムおよび食品用の酸を添加することからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１１】
前記添加工程は、前記マッシュポテトに塩化カルシウムおよびリン酸を添加することからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記添加工程は、前記マッシュポテトに塩化カルシウムおよびクエン酸を添加することからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記添加工程は、前記マッシュポテトにアスパラギナーゼ溶液を添加することからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記乾燥工程はドラム乾燥器で実施される、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理食品中のアクリルアミドの量を低減する方法に関し、アクリルアミドのレベルが著しく減少した食品の生産を可能にする。より具体的には、本発明は、ａ）加工食品を製造するときに２つ以上のアクリルアミド低減化剤の組合せを加えることと、ｂ）加工食品を製造する際に用いられるポテトフレークまたはその他の中間製品の生産における様々なアクリルアミド低減化剤の使用に関する。
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本出願は、いずれも２００３年２月２１日出願の同時係属中の米国特許出願第１０／３７２７３８号および同第１０／３７２１５４号の一部継続出願であり、前記米国特許出願はいずれも２００２年９月１９日出願の同時係属中の米国特許出願第１０／２４７５０４号の一部継続出願である。
【背景技術】
【０００３】
（関連技術の説明）
化学物質アクリルアミドは、水処理、石油の増進回収、製紙、凝集剤、増粘剤、鉱石処理およびパーマネントプレス布に関する工業用途において、ポリマー形態で長く用いられてきた。アクリルアミドは白色結晶質固体として添加され、無臭で、水溶性が高い（３０℃で２１５５ｇ／Ｌ）。アクリルアミドの同義語としては、２−プロペンアミド、エチレンカルボキサミド、アクリル酸アミド、ビニルアミドおよびプロペン酸アミドがある。アクリルアミドは、分子質量が７１．０８、融点が８４．５℃および沸点が０．０３２９ａｔｍ（２５ｍｍＨｇ）で１２５℃である。
【０００４】
最近、多種多様な食品がアクリルアミドモノマーの有無についての試験で陽性を示している。アクリルアミドは、特に、高温で加熱または処理された炭水化物食品で主に発見された。アクリルアミド試験で陽性を示した食品の例としては、コーヒー、シリアル、クッキー、ポテトチップ、クラッカー、フレンチフライドポテト、食パンおよびロールパン、ならびにパン粉をまぶした肉の揚げ物がある。一般に、非加熱非ボイル食品ではアクリルアミドが検出不可能なレベルであるのに対し、タンパク質の豊富な加熱食品では比較的低い含量のアクリルアミドが見出され、炭水化物の豊富な食品では比較的高い含量のアクリルアミドが見出されている。同様に処理された様々な食品について報告されているアクリルアミドレベルを挙げると、ポテトチップで３３０〜２，３００（μｇ／ｋｇ）の範囲、フレンチフライドポテトでは３００〜１１００（μｇ／ｋｇ）の範囲、コーンチップでは１２０〜１８０（μｇ／ｋｇ）の範囲、および種々の朝食用シリアルでは検出不可能なものから１４００（μｇ／ｋｇ）まで様々なレベルである。
【０００５】
現在、アクリルアミドはアミノ酸および還元糖が存在すると形成されると考えられている。例えば、生野菜に普通に存在するアミノ酸である遊離のアスパラギンと遊離の還元糖との間の反応が、揚げ物食品に見出されるアクリルアミドの大部分の原因であると考えられている。アスパラギンは、生のジャガイモに存在する全遊離アミノ酸の約４０％、高タンパクライ麦に存在する全遊離アミノ酸の約１８％、および小麦に存在する全遊離アミノ酸の約１４％を占める。
【０００６】
アスパラギン以外のアミノ酸からアクリルアミドが形成される可能性はあるが、まだいかなる程度であれ確実には確認されてはいない。例えば、グルタミン、メチオニン、システインおよびアスパラギン酸を前駆体とした試験から多少のアクリルアミド形成が報告されている。しかしこれらの知見は、アミノ酸原料中にアスパラギン不純物が存在する可能
性があるため、確認が困難である。それにもかかわらず、アスパラギンはアクリルアミドの形成を最も大きく担うアミノ酸前駆物質として特定された。
【０００７】
食品中のアクリルアミドは最近発見された現象であるので、形成の正確な機構は確認されていない。しかし、アクリルアミド形成の最も可能性の高い経路はメイラード反応を伴うと現在考えられている。メイラード反応は長い間食品化学において食品加工における最も重要な化学反応の１つとして認識され、食物の風味、色調および栄養価に影響を及ぼしうるものである。メイラード反応は、熱、水分、還元糖およびアミノ酸を必要とする。
【０００８】
メイラード反応は多数の中間体との一連の複雑な反応を伴うが、通常、３つの工程を含むものとして表すことができる。メイラード反応の第１の工程には、遊離アミノ基（遊離アミノ酸および／またはタンパク質由来）と還元糖（例えばグルコース）との結合によるアマドリまたはヘインズ転位生成物の形成が関与する。第２の工程は、デオキシオソン、分裂またはシュトレッカー分解を含む異なる代替経路を介した、アマドリまたはヘインズ転位生成物の分解を伴う。脱水、脱離、環化、分裂およびフラグメント化を含む複雑な一連の反応の結果、香気中間体および香気化合物のプールが形成される。メイラード反応の第３の工程は、褐色の窒素含有ポリマーおよびコポリマーの形成を特徴とする。アクリルアミド形成の可能性がある経路としてメイラード反応を用いて、図１に、アスパラギンおよびグルコースから開始するアクリルアミド形成に関して予想される経路の簡略図を例示する。
【０００９】
アクリルアミドはヒトに有害であるとは判断されていないが、食品中に存在すること、特に高いレベルで存在することは望ましくない。前述のように、比較的高い濃度のアクリルアミドが加熱または熱処理された食品に存在する。そのような食品中のアクリルアミドの低減は、アクリルアミドを形成する前駆体化合物を低減または除去するか、食品の加工中のアクリルアミド形成を抑制するか、一旦食品中に形成されたアクリルアミドモノマーを分解もしくは反応させるか、または摂取される前に製品からアクリルアミドを除去することにより達成される可能性がある。当然ながら、各食品は、上記選択肢のいずれかを達成するにあたり固有の課題を有している。例えば、スライスされて整った小片として加熱調理される食品は、加熱調理によって食品に該食品特有の特性を付与する細胞構造を物理的に破壊することなく様々な添加剤と混合することが容易ではない。特定の食品に関する他の処理上の要件も、同様にアクリルアミド低減化戦略を相容れないものとするか、または極めて困難にする。
【００１０】
例として、図２は生のジャガイモ原料からフライドポテトチップを作るための周知の先行技術の方法を例示する。約８０重量％以上の水を含む生のジャガイモは、最初に皮むき工程２１に進む。皮が生のジャガイモから剥がされた後、ジャガイモはスライス工程２２へ運ばれる。スライス工程２２での各ジャガイモスライスの厚さは、最終生産物の所望の厚さによって決まる。先行技術の例では、厚さ約０．１３５センチメートル（０．０５３インチ）にジャガイモをスライスする。これらのスライスは次に洗浄工程２３へ運ばれ、該工程では各スライス表面のデンプンが水で除去される。洗浄されたジャガイモスライスは、次に調理工程（加熱調理工程）２４へ運ばれる。この調理工程２４では、一般に該スライスを連続油揚器で例えば１７７℃で約２．５分間揚げる。調理工程では、一般にチップの水分レベルが２重量％未満に低下する。例えば、典型的フライドポテトチップは、油揚器から出されるときの水分は約１．４重量％である。調理されたポテトチップは次に調味工程２５に運ばれ、該工程では回転ドラム内で調味料が塗布される。最後に、調味されたチップは包装工程２６に進む。この包装工程２６では、一般に１つまたは複数の秤量装置に調味済みチップが投入され、該装置はチップを柔軟性パッケージに包装するための１つまたは複数の縦型の充填および密封機へ誘導する。包装されると、製品が流通して消費者によって購入される。
【００１１】
上述のいくつかのポテトチップ処理工程の些細な調整は、最終生産物の特性にかなりの変化をもたらすことがある。例えば、洗浄工程２３でのスライスの水中滞留時間が延びると、最終産物にジャガイモの風味、色調および食感を提供する化合物がスライスから浸出する可能性がある。調理工程２４での滞留時間または加熱温度の増大は、チップのメイラード褐変レベルの増大ならびに含水量の低下をもたらす可能性がある。揚げる前に成分をジャガイモスライスに取り込ませることが望ましい場合、チップの細胞組織を崩壊させたり有益な化合物をスライスから浸出させたりせずに、スライス内部への添加成分の吸収を可能にする機構を確立する必要がある場合がある。
【００１２】
最終生産物中のアクリルアミドレベルの低減に対する固有の課題を有する加熱食品の他の例として、スナック類は生地からも製造されうる。用語「加工スナック」は、その出発原料として未加工のデンプン質出発原材料以外のものを用いるスナック食品を意味する。例えば、加工スナックとしては、出発材料としてジャガイモ脱水製品を用いる加工ポテトチップ、および出発材料としてトウモロコシ粉（マサ）を用いるコーンチップがある。ここでは、ジャガイモ脱水製品は、ジャガイモ粉、ポテトフレーク、ジャガイモ顆粒、または脱水ジャガイモが含まれるその他の形態でよいことを記しておく。これらの用語のいずれかが本出願において用いられるとき、これらの変形形態の全てが含まれることは言うまでもない。
【００１３】
図２へ戻ると、加工ポテトチップは皮むき工程２１、スライス工程２２および洗浄工程２３を必要としない。その代わりに、加工ポテトチップは、例えばポテトフレークから出発し、ポテトフレークを水および他の副成分と混合して生地を形成する。この生地を次にシート状に伸展して切断してから調理工程へ進む。調理工程では揚げても焼いてもよい。チップは次に調味工程および包装工程へ進む。ジャガイモ生地の混合により、一般に他の成分の添加が容易になる。逆に言えば、そのような成分をジャガイモスライスなどの生の食品へ添加するには、該食品の細胞構造への成分の浸透を可能にする機構を見出す必要がある。しかし、混合工程での任意成分の添加は、該成分が生地の伸展特性ならびに最終的なチップの特性に悪影響を与える可能性があることを考慮して実施しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
加熱食品または熱処理食品の最終製品中のアクリルアミドのレベルを低減する１つまたは複数の方法を開発することが望ましいであろう。理想的には、そのような方法は最終製品の品質および特性に悪影響を与えることなく最終製品中のアクリルアミドを大幅に低減または消失させなければならない。さらに、その方法は実施が簡単でなければならず、好ましくは、工程全体のコストを全くまたはほとんど増加させないものでなくてはならない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本出願の発明の方法では、アスパラギンを含有するデンプンベースの食品の細胞構造を破壊し、デンプンベースの食品にアクリルアミド低減化剤を添加してから乾燥させる。一実施形態では、該デンプンベースの食品はジャガイモである。前記の薬剤としては、二価もしくは三価のカチオンまたはそのようなカチオン、酸、もしくはアミノ酸の組合せのうち任意のものを挙げることができる。それらの薬剤を、製粉、乾式混合、湿式混合、または他の混合の間に加えて、同剤が食品全体に存在するようにすることができる。好ましい実施形態では、カルシウムカチオンがリン酸、クエン酸および／またはシステインとともに用いられる。最終製品の品質および特性への悪影響を最小限にしながら最終製品中のアクリルアミド形成を所望のレベルに低減するために、薬剤の組合せを調節することができる。
【００１６】
本発明の特徴と考えられる新規特徴を添付の特許請求の範囲に示す。しかし、本発明そのもの、ならびに好ましい使用形態、発明の更なる目的および利点は、例示的実施形態についての以下の詳細な説明を参考にして添付の図面と併せ読めば最もよく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（詳細な説明）
熱処理食品中のアクリルアミドの形成には、炭素源および窒素源が必要である。炭素は炭水化物源によって、窒素はタンパク源またはアミノ酸源によって提供されると仮定される。米、小麦、トウモロコシ、大麦、大豆、ジャガイモおよびオーツ麦のような多くの植物に由来する食材はアスパラギンを含み、そもそも微量アミノ酸成分を有する炭水化物である。一般的に、そのような食材のアミノ酸プールは小さく、アスパラギンに加えて他のアミノ酸を含む。
【００１８】
「熱処理した」とは、食品または食材において、食材の混合物など該食品の構成成分が、少なくとも８０℃の温度で加熱されることを意味する。好ましくは、食品または食材の熱処理は、約１００℃〜２０５℃の温度で行われる。最終食品の形成の前に食材が別々に高温処理されてもよい。熱処理した食材の一例はポテトフレークであり、ポテトフレークは、生のジャガイモを１７０℃の高温に曝す処理工程で形成される。（用語「ポテトフレーク」、「ジャガイモ顆粒」および「ジャガイモ粉」は本明細書では互換的に用いられ、ジャガイモベースの任意の脱水生成物を意味するものとする。）熱処理した食材の他の例としては、加工オーツ麦、パーボイルド米、加熱調理済み大豆製品、トウモロコシ粉（マサ）、焙煎コーヒー豆および焙煎カカオ豆がある。あるいは、最終食品の生産に加熱工程が含まれる場合は最終食品の製造に生の食材が用いられてもよい。生の食材の加工であってその最終食品が加熱工程から得られるものの１例は、生のジャガイモスライスを約１００℃〜約２０５℃の温度で揚げる工程によるポテトチップの製造、または同程度の温度で揚げるフレンチフライドポテトの生産である。
【００１９】
アクリルアミド形成に対するアミノ酸の効果
しかしながら、本発明では、アミノ酸であるアスパラギンを還元糖の存在下で加熱したとき、有意なアクリルアミド形成が起きることが見出された。グルコースなどの還元糖の存在下でリシンおよびアラニンなど他のアミノ酸を加熱しても、アクリルアミド形成は起きない。しかし驚くべきことに、アスパラギン−糖混合物に対して他のアミノ酸を添加すると、形成されるアクリルアミドの量を増加または減少させることが可能である。
【００２０】
還元糖の存在下でアスパラギンを加熱するとアクリルアミドが急速に形成されることは立証されており、アスパラギンを不活性化することによって、熱処理食品におけるアクリルアミドの低減が達成可能である。「不活性化」とは、アスパラギンを食品から取り除くこと、または、アスパラギンからのアクリルアミド形成を阻害する別の化学物質への変換または該化学物質への結合によって、アスパラギンをアクリルアミド形成経路に則して非反応性とすることである。
【００２１】
Ｉ．アクリルアミド形成に対するシステイン、リシン、グルタミンおよびグリシンの影響
アスパラギンはグルコースと反応してアクリルアミドを形成するので、他の遊離アミノ酸の濃度が増大すると、アスパラギンとグルコースとの反応が影響を受け、アクリルアミド形成が減少する可能性がある。この実験では、ｐＨ７．０のリン酸ナトリウム緩衝液中で、アスパラギン（０．１７６％）およびグルコース（０．４％）の溶液を調製した。４つの他のアミノ酸、グリシン（ＧＬＹ）、リシン（ＬＹＳ）、グルタミン（ＧＬＮ）、およびシステイン（ＣＹＳ）を、モル濃度基準でグルコースと同じ濃度で加えた。実験は反
復なしの完全実施要因計画とし、よって添加するアミノ酸の全ての可能な組合せについて試験した。アクリルアミドを測定する前に、溶液を１２０℃で４０分間加熱した。以下の表１に、濃度および結果を示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
上記の表に示すように、他のアミノ酸が存在しない場合、グルコースとアスパラギンは１６７９ｐｐｂのアクリルアミドを形成した。添加したアミノ酸は、３種類の作用を有していた。
【００２４】
１）システインはアクリルアミド形成をほとんど消失させた。システインを用いた全ての処理において、アクリルアミドは２５ｐｐｂ未満であった（９８％の低減）。
２）リシンおよびグリシンはアクリルアミド形成を低減したが、システインほどではなかった。リシンおよびグリシンのうち少なくともいずれか一方を用いるがグルタミンおよびシステインを用いない全ての処理において、アクリルアミドは２２０ｐｐｂ未満であった（８５％の低減）。
【００２５】
３）驚くべきことに、グルタミンによりアクリルアミド形成が５３７８ｐｐｂに増大した（２００％の増大）。グルタミン＋システインではアクリルアミドは形成されなかった。グリシンおよびリシンをグルタミンに添加すると、アクリルアミド形成は減少した。
【００２６】
これらの試験は、アクリルアミド形成の低減におけるシステイン、リシン、およびグリシンの効果を実証している。しかしながら、グルタミンの結果は、必ずしも全てのアミノ酸がアクリルアミド形成の低減に効果的ではないことを実証している。システイン、リシン、またはグリシンを、単独ではアクリルアミドの形成を促進し得るようなアミノ酸（グルタミンなど）と組み合わせると、同様にアクリルアミド形成を低減させ得る。
【００２７】
ＩＩ．異なる濃度および温度でのシステイン、リシン、グルタミン、およびメチオニン
の影響
上述の通り、グルコースと同じ濃度で添加した場合、システインおよびリシンはアクリルアミドを減少させた。以下の疑問、すなわち
１）より低い濃度のシステイン、リシン、グルタミン、およびメチオニンは、アクリルアミド形成に対してどのような影響を及ぼすか
２）溶液を１２０℃および１５０℃に加熱した場合、システインおよびリシンの添加の効果は同じか
について解答を得るため、追加実験を計画した。
【００２８】
ｐＨ７．０のリン酸ナトリウム緩衝液中で、アスパラギン（０．１７６％）およびグルコース（０．４％）の溶液を調製した。２種類の濃度のアミノ酸（システイン（ＣＹＳ）、リシン（ＬＹＳ）、グルタミン（ＧＬＮ）、またはメチオニン（ＭＥＴ））を添加した。２種類の濃度は、グルコース１モルあたりアミノ酸０．２モルおよび１．０モルとした。試験のうち半分については、２ｍＬの溶液を１２０℃で４０分間加熱し、残りの半分については、２ｍＬを１５０℃で１５分間加熱した。加熱後、アクリルアミドをＧＣ−ＭＳで測定し、結果を表２に示した。対照は、アミノ酸添加なしのアスパラギンおよびグルコース溶液とした。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
システインおよびリシンを用いた試験では、対照は、１２０℃で４０分後に１３３２ｐｐｂのアクリルアミドを形成し、１５０℃で１５分後には３１２７ｐｐｂのアクリルアミドを形成した。システインおよびリシンは１２０℃および１５０℃でアクリルアミド形成を低減し、このアクリルアミドの低減は添加したシステインまたはリシンの濃度に概ね比例した。
【００３１】
グルタミンおよびメチオニンを用いた試験では、対照は、１２０℃で４０分後に１９５３ｐｐｂのアクリルアミドを形成し、１５０℃で１５分後には３８６６ｐｐｂのアクリルアミドを形成した。グルタミンは、１２０℃および１５０℃でアクリルアミド形成を増大させた。グルコース１モルあたり０．２モルのメチオニンはアクリルアミド形成に影響を与えなかった。グルコース１モルあたり１．０モルのメチオニンはアクリルアミド形成を低減し、低減率は５０％未満であった。
【００３２】
ＩＩＩ．グルコースおよびアスパラギンの溶液中のアクリルアミド形成に対するアミノ酸１９種の効果
アクリルアミド形成に対する４種類のアミノ酸（リシン、システイン、メチオニン、およびグルタミン）の効果について上述した。さらに１５種類のアミノ酸を試験した。ｐＨ７．０のリン酸ナトリウム緩衝液中で、アスパラギン（０．１７６％）およびグルコース（０．４％）の溶液を調製した。１５種のアミノ酸を、モル濃度基準でグルコースと同じ濃度で添加した。対照は、アスパラギンおよびグルコースの溶液でその他のいずれのアミノ酸も含まないものとした。溶液を１２０℃で４０分間加熱してからＧＣ−ＭＳでアクリルアミドを測定した。結果を以下の表３に示す。
【００３３】
【表３】
2008511324.tif 000005
【００３４】
上記の表に見られるように、その他の１５種類のアミノ酸には、アクリルアミド形成の低減においてシステイン、リシン、またはグリシンほど効果的なものはなかった。このその他のアミノ酸のうちの９種では、対照の２２〜７８％のレベルまでアクリルアミドが減少したが、６種のアミノ酸では、対照の１１１〜１５０％のレベルまでアクリルアミドが増大した。
【００３５】
以下の表４には、全てのアミノ酸についての結果が要約されており、効果の順にアミノ酸を列挙してある。システイン、リシン、およびグリシンは効果的な阻害剤であり、形成されたアクリルアミドの量は対照において形成された量の１５％未満であった。次の９つのアミノ酸は、それより効果の低い阻害剤であり、全体的なアクリルアミド形成は、対照で形成されるアクリルアミドの２２〜７８％であった。次の７つのアミノ酸では、アクリルアミドが増大した。グルタミンは最大のアクリルアミド増加を引き起こし、対照の３２０％を示した。
【００３６】
【表４】
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【００３７】
ＩＶ．Ｌ−システインを７５０ｐｐｍ添加したポテトフレーク
７５０ｐｐｍ（百万分の１濃度）のＬ−システインを添加して、試験用のポテトフレークを製造した。対照のポテトフレークには、Ｌ−システインを添加しなかった。３グラムのポテトフレークをガラスバイアルに計量した。緊密に閉蓋した後、ガラスバイアルを１２０℃で１５分間または４０分間加熱した。ＧＣ−ＭＳでアクリルアミドを十億分の１濃度（ｐｐｂ）として測定した。
【００３８】
【表５】
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【００３９】
Ｖ．焼いた加工ポテトチップ
上述の結果を受けて、加工スナック食品、この場合には焼き加工ポテトチップの製法にシステインまたはリシンを添加するという、本発明の好適な実施形態が開発された。この製品を製造する工程を図３Ａに示す。生地製造工程３０では、ポテトフレーク、水、および他の成分を組み合わせて生地を作成する（「ポテトフレーク」および「ジャガイモ粉」という用語は本明細書では互換的に用いられ、いずれも粒子のサイズにかかわらず全ての乾燥フレークまたは粉体調製物を包含することが意図される）。伸展工程３１では、生地を伸展機に通すことによって、生地を平らに延ばし、次いで別々の小片に切断する。調理工程３２では、切断した小片を、指定の色調および水分量に達するまで焼く。次いで得られたチップを調味工程３３にて調味し、包装工程３４にて包装する。
【００４０】
本発明の第１の実施形態は、上述の工程を使用することによって実証される。この実施形態を説明するために、３種類の濃度のシステインまたは１種類の濃度のリシンを添加した試験用のバッチと、対照のバッチとの間の比較を行う。
【００４１】
【表６】
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【００４２】
１Ｌ異性体が最も有効で最も安価な供給源であるが、このアミノ酸のＤ異性体またはＤ異性体とＬ異性体とのラセミ混合物も同等に有効である。
全てのバッチにおいて、乾燥成分を最初に混合し、次いで各乾燥ブレンドに油分を加え、混合した。システインまたはリシンを水に溶解してから生地に添加した。伸展前の生地の湿分レベルは、４０重量％〜４５重量％であった。生地を伸展して、約０．５０８ｍｍ（約０．０２０インチ）〜約０．７６２ｍｍ（約０．０３０インチ）の厚さとし、チップサイズの小片に切断し、焼いた。
【００４３】
調理後、湿分、油分、およびハンターＬＡＢ表色系による色調の試験を行った。試料を試験して、最終製品におけるアクリルアミドのレベルを得た。上記表６に、これらの分析
結果を示す。
【００４４】
対照のチップでは、最終調理後のアクリルアミドのレベルは１０３０ｐｐｂであった。試験した全ての濃度のシステインの添加およびリシンの添加のいずれにおいても、最終のアクリルアミドレベルは有意に減少した。図４には、アクリルアミドレベルの結果をグラフで示してある。この図において、各試料にて検出されたアクリルアミドレベルを、影付きバー４０２で示す。各バーにはその直ぐ下に対応する試験についての表示があり、図の左側にはアクリルアミドレベルの目盛りを付けてある。各試験について、製造したチップの湿分レベルも単一点４０４として示している。点４０４の値については、湿分（％）として図の右側に目盛りを付けてある。線４０６は見やすいように個々の点４０４を繋いでいる。低湿分がアクリルアミドレベルに対し顕著な効果を有するため、いずれのアクリルアミド低減化剤についてもその活性を厳密に評価するためには湿分レベルを知ることが重要である。本明細書に用いられる通り、アクリルアミド低減化剤はアクリルアミド含有量を減少させる添加剤である。
【００４５】
生地にシステインまたはリシンを添加することによって、最終製品中に存在するアクリルアミドレベルは有意に低下する。システインの試料では、添加したシステインの量に概ね正比例してアクリルアミドレベルが低下する。しかしながら、製造工程にアミノ酸を添加することによる最終製品の特性（色調、味、および食感など）への副次的な影響を考慮する必要がある。
【００４６】
システイン、リシン、およびこの２種のアミノ酸各々とＣａＣｌ２との組合せを加えて、追加の試験も行った。これらの試験では、上述の試験と同じ手順を用いたが、種々の還元糖濃度ならびに種々の添加アミノ酸およびＣａＣｌ２の量を含むポテトフレークを用いた。以下の表７において、ロット１のポテトフレークは０．８１％の還元糖を含み（表のこの部分は、上述の試験の結果を再掲したものである）、ロット２は１．０％、ロット３は１．８％の還元糖を含むものとした。
【００４７】
【表７】
2008511324.tif 000009
【００４８】
この表のデータで示されるように、システインまたはリシンのいずれかを添加すると、各濃度の還元糖での試験において、アクリルアミドレベルが有意に改善されている。リシンと塩化カルシウムとの組合せでは、この試験が最高濃度の還元糖で行われたにもかかわらず、生成されるアクリルアミドのほとんど全てが除去された。
【００４９】
ＶＩ．スライスして揚げたポテトチップにおける試験
ジャガイモスライスから製造したポテトチップでも、同様の結果を達成可能である。しかしながら、上述の実施形態のように所望のアミノ酸をジャガイモスライスと単純に混合することは、スライスを破壊することになってしまうので不可能である。１つの実施形態では、所望のアミノ酸添加剤を含有する水溶液中にジャガイモスライスを浸漬し、浸漬時間を該ジャガイモスライスの細胞構造内にアミノ酸が移行するのに十分な時間とする。このことは、例えば、図２に示した洗浄工程２３の間に実行可能である。
【００５０】
以下の表８には、図２の工程２３で上記に説明した洗浄処理において、１重量％のシステインを添加した結果を示す。洗浄は全て、記載の時間、室温で行い、対照処理では水に何も加えなかった。チップを、記載の時間、１７８℃で綿実油中にて揚げた。
【００５１】
【表８】
2008511324.tif 000010
【００５２】
この表に示すように、厚さ約１．３５ｍｍ（０．０５３インチ）のジャガイモスライスを、濃度１重量％のシステインを含有する水溶液中に１５分間浸漬することは、最終製品のアクリルアミドレベルを１００〜２００ｐｐｂ程度に減少させるのに十分である。
【００５３】
本発明は、トルティーヤチップ用のトウモロコシ生地（すなわちマサ）にシステインを添加することによっても実証された。製粉中に製造されるマサにシステインが均一に分散するように、製粉工程中に、溶解したＬ−システインを調理トウモロコシに加えた。６００ｐｐｍのＬ−システインを添加すると、対照の製品では１９０ｐｐｂであったアクリルアミドが、Ｌ−システイン処理した製品では７５ｐｐｂまで減少した。
【００５４】
食品の色調、味、および食感の変化など、添加成分の副次的な効果が調節される限り、本明細書で開示した発明では任意の数のアミノ酸を用いることが可能である。示した全ての例ではα−アミノ酸（アルファ炭素原子に−ＮＨ２基が結合している）を利用しているが、出願人らは、β−またはγ−アミノ酸などの他の異性体（β−およびγ−アミノ酸は食品添加物として一般には用いられていないが）も使用可能であることを想定している。本発明の好適な実施形態では、システイン、リシン、およびグリシンのうち少なくともいずれか１つを用いる。しかしながら、ヒスチジン、アラニン、メチオニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、プロリン、フェニルアラニン、バリン、およびアルギニンなど、他のアミノ酸を用いてもよい。そのようなアミノ酸、特に、システイン、リシン、およびグリシンは、比較的廉価であり、食品添加物として一般に用いられている。これらの好適なアミノ酸を、最終的な食品中のアクリルアミドの量を減少させるために単独または組み合わせとして用いることが可能である。さらに、加熱前に食品へアミノ酸を添加する際、市販のアミノ酸を該食品の出発原料へ添加してもよいし、高濃度の遊離アミノ酸を含有する他の食品成分を添加してもよい。例えば、カゼインは遊離のリシンを含有し、ゼラチンは遊離のグリシンを含有している。よって、本出願人らが食品配合物にアミノ酸を添加するとする場合、アミノ酸を、市販のアミノ酸として添加してもよいし、または食品であって該食品中に自然に存在するアスパラギン濃度より高い濃度の遊離アミノ酸を有する食品として添加してもよいことが理解されるであろう。
【００５５】
アクリルアミドレベルを許容可能なレベルまで減少させるために食品へ添加すべきアミノ酸の量は、いくつかの方法で表すことが可能である。商業的に許容可能であるためには、添加されるアミノ酸の量は、アクリルアミド生成の最終的なレベルを、添加処理されていない製品と比較して少なくとも２０％減少させるために十分な量であるべきである。より好ましくは、アクリルアミド生成のレベルは、３５〜９５％の範囲の量だけ低減されるべきである。さらに一層好ましくは、アクリルアミド生成のレベルは、５０〜９５％の範囲の量だけ低減されるべきである。システインを用いる好適な実施形態では、アクリルア
ミドを減少させるには少なくとも１００ｐｐｍの添加であれば効果的であり得ると判定された。しかしながら、システイン添加の好適な範囲は、１００ｐｐｍ〜１０，０００ｐｐｍであり、最も好適な範囲は、約１，０００ｐｐｍの量である。リシンおよびグリシンなど、他の効果的なアミノ酸を用いる好適な実施形態では、製品中に存在する還元糖に対して添加するアミノ酸のモル比が、還元糖１モルに対してアミノ酸が少なくとも０．１モル（０．１：１）の場合、アクリルアミド形成の低減に効果的であることが見出された。より好適には、添加アミノ酸の還元糖に対するモル比は、０．１：１〜２：１、最も好適には約１：１の比である。
【００５６】
選択されたアミノ酸によってアクリルアミドの検出量が減少する機構は、現在のところ不明である。考えうる機構には、反応物の競合および前駆体の希釈によりアクリルアミドの生成が少なくなること、ならびに、アクリルアミドを分解する反応機構が挙げられる。考えられる機構には、（１）メイラード反応の阻害、（２）グルコースおよび他の還元糖の消費、および（３）アクリルアミドとの反応、が含まれる。遊離のチオール基を有するシステインは、メイラード反応の阻害剤として作用する。アクリルアミドはアスパラギンからメイラード反応によって形成されると考えられるので、システインは、メイラード反応の速度およびアクリルアミド形成の速度を減少させるはずである。リシンおよびグリシンは、グルコースおよび他の還元糖と急速に反応する。リシンおよびグリシンによってグルコースが消費されれば、アスパラギンと反応してアクリルアミドを形成するグルコースが少なくなることになる。アミノ酸のアミノ基は、マイケル付加によりアクリルアミドの二重結合と反応することが可能である。システインの遊離のチオールも、アクリルアミドの二重結合と反応することが可能である。
【００５７】
当然ながら、アミノ酸の付加によって、色調、味、および食感の変化など、最終製品の特性に不利な変化が引き起こされることもありうる。本発明による、製品の特性におけるこれらの変化は、種々の他の手段によって補償可能である。例えば、ポテトチップの色調特性は、出発物中の糖の量を制御することによって調節可能である。風味特性の一部は、最終製品に種々の風味料を添加することによって変更可能である。製品の物理的な食感は、例えば、膨張剤または種々の乳化剤の添加によって、調節可能である。
【００５８】
アクリルアミド形成に対する２価および３価カチオンの効果
本発明の他の実施形態では、スナック食品の調理工程または熱処理工程の前に、該スナック食品の配合物に２価または３価のカチオンを添加することによって、アクリルアミド形成を低減する。化学者には当然であるように、カチオンは単独では存在せず、同じ価数を有するアニオンの存在下で見出される。本明細書では２価または３価のカチオンを含有する塩として言及するが、アスパラギンの水への溶解度を低下させることによってアクリルアミド形成を低減すると考えられるのは、塩に存在するカチオンである。本明細書では、これらのカチオンについて、少なくとも２価の価数を有するカチオンとしても言及する。興味深いことに、本発明の使用において、１価のカチオンは効果的でない。少なくとも２価の価数を有するカチオンをアニオンとの組合せで含有する適切な化合物を選択する際関連のある因子は、水溶性、食品安全性、およびその特定の食品の特性をほとんど変化させないことである。本明細書では個々の塩としてのみ説明しているが、種々の塩を組み合わせて用いることも可能である。
【００５９】
化学者によると、原子の価数とは、他の元素と結合する能力の尺度である。具体的には、２価の原子は他の原子と２つのイオン結合を形成する能力を有し、一方３価の原子は他の原子と３つのイオン結合を形成することが可能である。カチオンは、正に帯電したイオン、すなわち、１つまたはそれ以上の電子を失って正電荷を得た原子である。次いで、２価または３価のカチオンは、それぞれ２つまたは３つのイオン結合を利用可能な正に帯電したイオンである。
【００６０】
単純なモデル系を用いて、アクリルアミド形成に対する２価または３価のカチオンの影響を試験することが可能である。１：１モル比のアスパラギンおよびグルコースを加熱すると、アクリルアミドを生成させることが可能である。添加塩を含む場合と含まない場合のアクリルアミド含有量を定量的に比較することによって、その塩がアクリルアミド形成を促進または阻害する能力を測定する。試料の調製および加熱方法２種類を使用した。１つの方法では、乾燥成分を混合し、等量の水を添加して、緩く閉蓋したバイアルを加熱した。大部分の水が蒸発するため加熱中に試薬が濃縮されて、調理状態を再現する。濃厚なシロップまたはタールが生成してアクリルアミドの回収を複雑にする場合がある。これらの試験を以下の実施例１および２に示す。
【００６１】
圧力容器を用いる第２の方法では、より制御された実験が可能であった。試験成分の溶液を、圧力下で混合および加熱した。試験成分を食品中に見出される濃度で添加することが可能であり、緩衝液によって、一般の食品のｐＨを再現することが可能である。これらの試験では水が蒸発することなく、以下の実施例３に示すように、アクリルアミドの回収は容易である。
【００６２】
Ｉ．２価カチオン、３価カチオンはアクリルアミドを減少させ、１価カチオンは減少させない
Ｌ−アスパラギン１水和物（０．１５ｇ、１ｍｍｏｌ）、グルコース（０．２ｇ、１ｍｍｏｌ）および水（０．４ｍＬ）の入った２０ｍＬ（ミリリットル）ガラスバイアルを、アルミ箔で覆い、２０℃／分で４０℃から２２０℃まで加熱し、２２０℃で２分間保持し、２０℃／分で２２０℃から４０℃まで冷却するようにプログラムしたガスクロマトグラフィー（ＧＣ）のオーブン中で加熱した。残渣を水で抽出し、ガスクロマトグラフィー−質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）を用いてアクリルアミドを分析した。分析によって、およそ１０，０００ｐｐｂ（十億分の１濃度）のアクリルアミドが検出された。Ｌ−アスパラギン１水和物（０．１３ｇ、１ｍｍｏｌ）、グルコース（０．２ｇ、１ｍｍｏｌ）、無水塩化カルシウム（０．１ｇ、１ｍｍｏｌ）および水（０．４ｍＬ）の入った別の２つのガラスバイアルを、加熱し、分析した。分析によって、７ｐｐｂおよび３０ｐｐｂのアクリルアミドが検出されたが、これは９９％を超える減少であった。
【００６３】
カルシウム塩がアクリルアミド形成を強力に低減するという驚くべき結果を受けて、さらに塩のスクリーニングを行い、同様の効果を生じるものとして２価および３価のカチオン（マグネシウム、アルミニウム）を特定した。以下の表９に示すように、１価のカチオン、すなわち、０．１／０．２ｇの炭酸水素ナトリウムおよび炭酸アンモニウム（カルバミン酸アンモニウムと炭酸水素アンモニウムとして）を用いた同様の実験では、アクリルアミド形成が増大したことを述べておく。
【００６４】
【表９】
2008511324.tif 000011
【００６５】
ＩＩ．塩化カルシウムおよび塩化マグネシウム
第２の実験では上述と同様の試験を行ったが、無水塩化カルシウムを用いる代わりに、塩化カルシウムおよび塩化マグネシウム各々について２種類の異なる希釈液を使用した。Ｌ−アスパラギン１水和物（０．１５ｇ、１ｍｍｏｌ）およびグルコース（０．２ｇ、１ｍｍｏｌ）の入ったバイアルに、以下：
水０．５ｍＬ（対照）、
１０％塩化カルシウム溶液０．５ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）
１０％塩化カルシウム溶液０．０５ｍＬ（０．０５ｍｍｏｌ）＋水０．４５ｍＬ、
１０％塩化マグネシウム溶液０．５ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、または、
１０％塩化マグネシウム溶液０．０５ｍＬ（０．０５ｍｍｏｌ）＋水０．４５ｍＬ
のうちの１つを混合した。
【００６６】
２連の試料を実施例１に記載した通りに加熱し、分析した。結果を平均化して以下の表１０にまとめた。
【００６７】
【表１０】
2008511324.tif 000012
【００６８】
ＩＩＩ．ｐＨおよび緩衝化の影響
上述のように、この試験は容器から水を損なうことなく圧力下で行った。緩衝原液２ｍＬ（アスパラギン１５ｍＭ、グルコース１５ｍＭ、リン酸塩または酢酸塩５００ｍＭ）および塩溶液（１０００ｍＭ）０．１ｍＬの入ったガラスバイアルを、２０℃／分で４０℃から１５０℃まで加熱し、１５０℃で２分間保持するようにプログラムしたガスクロマトグラフィーオーブン内に配置したパールボンブ（Ｐａｒｒ  ｂｏｍｂ）内で加熱した。ボンブをオーブンから取り出し、１０分間冷却した。内容物を水で抽出し、続いてＧＣ−ＭＳ法でアクリルアミドについて分析した。ｐＨおよび緩衝剤の各々の組合せについて、塩を添加しない対照ならびに３種類の異なる塩を添加したものについて実施した。２連の試験の結果を平均化して以下の表３にまとめた。
【００６９】
【表１１】
2008511324.tif 000013
【００７０】
使用した３種類の塩全体で、ｐＨ７の酢酸塩およびｐＨ５．５のリン酸塩において最大の低減がみられた。ｐＨ５．５の酢酸塩およびｐＨ７のリン酸塩においては、わずかな低減しかみられなかった。
【００７１】
ＩＶ．塩化カルシウムを増加するとアクリルアミドが減少する
モデル系での結果に続いて、加熱前のポテトフレークに塩化カルシウムを添加する、小規模の研究室試験を行った。０．４％、２％、または１０％塩化カルシウム溶液３ｍＬをポテトフレーク３ｇに添加した。対照は、脱イオン水３ｍＬと混合したポテトフレーク３ｇとした。フレークを混合して比較的均一なペーストを形成し、次いで密閉したガラスバイアル中にて、１２０℃で４０分間加熱した。加熱後にＧＣ−ＭＳでアクリルアミドを測定した。加熱前、対照のポテトフレークはアクリルアミド４６ｐｐｂを含有していた。試験結果を以下の表４に示す。
【００７２】
【表１２】
2008511324.tif 000014
【００７３】
上述の結果を受けて、加工スナック食品の製法、この場合には焼き加工ポテトチップの製法にカルシウム塩を加える試験を実施した。焼き加工ポテトチップを製造する方法は、図３Ｂに示した工程で構成される。生地製造工程３５では、ポテトフレークを、水、カチオン／アニオン対（この場合は塩化カルシウム）および他の副成分と組み合わせ、徹底的に混合して生地を作成する（ここでも、本明細書において「ポテトフレーク」という用語は、粒子のサイズにかかわらず、全ての乾燥ポテトフレーク、顆粒、または粉体調製物を包含することが意図される）。伸展／切断工程３６では、生地を伸展機に通すことによって、生地を平らに延ばし、次いで別々の小片に切断する。調理工程３７では、形成された小片を指定の色調および水分量に達するまで加熱調理する。次いで得られたチップを調味工程３８にて調味し、包装工程３９にて包装する。
【００７４】
最初の試験では、２バッチの加工ポテトチップを表１３に示した配合表に従って製造および加熱調理した。該２バッチ間の差は、試験バッチが塩化カルシウムを含有することのみとした。両バッチにおいて、乾燥成分を最初に混合し、次いで各乾燥ブレンドに油分を添加し、混合した。塩化カルシウムは水に溶解してから生地に添加した。伸展前の生地の湿分レベルは、４０重量％〜４５重量％であった。生地を伸展して約０．５０８ｍｍ〜約０．７６２ｍｍ（０．０２０インチ〜０．０３０インチ）の厚さとし、チップサイズの小片に切断し、焼いた。
【００７５】
調理後、湿分、油分、およびハンターＬＡＢ表色系による色調の試験を行った。試料を試験して、最終製品におけるアクリルアミドのレベルを得た。これらの分析結果も以下の表１３に示す。
【００７６】
【表１３】
2008511324.tif 000015
【００７７】
これらの結果が示すように、塩化カルシウムのポテトフレークに対する重量比が概ね１：１２５となるように塩化カルシウムを生地に添加することによって、最終製品に存在するアクリルアミドのレベルが著しく低下し、最終のアクリルアミドのレベルは１０３０ｐｐｂから１６０ｐｐｂまで低下した。加えて、最終製品における油分および水の割合（％）は塩化カルシウムの添加による影響を受けなかったようである。しかしながら、ＣａＣｌ２を用いる量によっては、製品の味、食感、および色調に変化が生じ得ることを述べておく。
【００７８】
アクリルアミドを低減するために食品に添加する２価または３価のカチオンのレベルは、いくつかの方法で表現することが可能である。商業的に許容可能であるためには、添加されるカチオンの量は、アクリルアミド生成の最終レベルを少なくとも２０％減少させるために十分な量であるべきである。より好ましくは、アクリルアミド生成のレベルは、３５〜９５％の量が低減されるべきである。さらに好ましくは、アクリルアミド生成のレベルは、５０〜９５％の量が低減されるべきである。このことを別の方式で表現すると、添加されるべき２価または３価のカチオンの量は、該食品に存在する遊離アスパラギンのモル数に対するカチオンのモル数の比として与えることが可能である。遊離アスパラギンのモル数に対する２価または３価のカチオンのモル数の比は、少なくとも１：５であるべきである。より好ましくは、この比は少なくとも１：３であり、さらに好ましくは１：２である。本発明の好適な実施形態では、アスパラギンのモル数に対するカチオンのモル数の比は、約１：２と１：１の間である。製品の味に対する影響がカルシウムよりも少ないマグネシウムの場合には、アスパラギンに対するカチオンのモル濃度比は、約２：１程度とすることが可能である。
【００７９】
上記と同じ手順を用いて追加の試験を行ったが、異なるレベルの還元糖を含有し、種々の量の塩化カルシウムが添加された、様々なロットのポテトフレークを用いた。以下の表１４において、０．８％の還元糖を有するチップは、上述の試験を再現するものである。
【００８０】
【表１４】
2008511324.tif 000016
【００８１】
この表に見られるように、ＣａＣｌ２の添加によって、最終製品中のアクリルアミドレベルは一貫して減少し、ポテトフレークに対する添加ＣａＣｌ２の重量比を１：２５０未満としたときにも減少がみられた。
【００８２】
本明細書で開示した発明では、２価または３価のカチオンを形成する（言い換えれば、少なくとも２価のカチオンを生成する）塩を、この追加成分の副次的な効果が調節される限り、任意の数の塩として用いることが可能である。アクリルアミドレベルを低下させる効果は２価または３価のカチオンに由来し、カチオンと対になるアニオンに由来するものではないようである。カチオン／アニオン対の制限は、価数以外に、安全性、溶解度、ならびに、味、香気、外観、および食感に対するその影響など、食品における該カチオン／アニオン対の許容可能性に関連する。例えば、カチオンの有効性は、その溶解度に直接関連し得る。酢酸アニオンまたは塩素アニオンを含む塩など溶解性の高い塩は、最も好適な添加物である。炭酸アニオンまたは水酸化アニオンを含む塩など溶解性の低い塩は、リン酸もしくはクエン酸を添加することにより、またはデンプンベースの食品の細胞構造を崩壊させることにより、溶解性を高めることが可能である。示唆されるカチオンには、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、銅、および亜鉛が含まれる。これらのカチオンの適切な塩には、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、リン酸カルシウム、酢酸カルシウム、ＥＤＴＡカルシウムナトリウム、グリセロリン酸カルシウム、水酸化カルシウム、ラクトビオン酸カルシウム、酸化カルシウム、プロピオン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ステアロイル乳酸カルシウム、塩化マグネシウム、クエン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、リンゴ酸マグネシウム、グルコン酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化アルミニウム６水和物、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウム、塩化鉄、グルコン酸鉄、クエン酸アンモニウム鉄、ピロリン酸鉄、フマル酸鉄、乳酸鉄、硫酸鉄、塩化銅、グルコン酸銅、硫酸銅、グルコン酸亜鉛、酸化亜鉛、および硫酸亜鉛が含まれる。本発明の現時点での好適な実施形態で
は塩化カルシウムを用いるが、適切なカチオンのうち１つまたはそれ以上の塩の組合せによって、最もよく要件が満たされる場合もあると思われる。カルシウム塩、特に塩化カルシウムなど、いくつかの塩は、比較的安価であり、かつ食品に一般に用いられている。塩化カルシウムをクエン酸カルシウムと組み合わせて用いることによって、味に対するＣａＣｌ２の副次的な影響を減少させることが可能である。さらに、いくつかのカルシウム塩を１つまたは複数のマグネシウム塩と組み合わせて用いることが可能である。問題の食品、および最終製品の所望の特性に応じて、必要とされる特定の配合の塩を調節可能であることを、当業者は理解するであろう。
【００８３】
当然のことであるが、色調、味、および堅さにおける変化など、最終製品の特性における変化は種々の手段によって調節可能である。例えば、ポテトチップにおける色調特性は、出発物中の糖の量を制御することによって調節可能である。風味特性の一部は、最終製品に種々の風味料を添加することによって変更可能である。製品の物理的な食感は、例えば、膨張剤または種々の乳化剤の添加によって、調節可能である。
【００８４】
生地を製造するための薬剤の組合せ
本発明の上述の実施形態では、調理スナックに見られるアクリルアミドの量を低下させるために、２価もしくは３価カチオンまたは数種類のアミノ酸のうちの１つなど単一の薬剤によるアクリルアミドの低減に着目していた。本発明の他の実施形態は、チップの風味を大きく変化させずに有意なアクリルアミド低減をもたらすために、塩化カルシウムと他の薬剤との組合せなどの、種々の薬剤の組合せの使用によるものである。
【００８５】
Ｉ．塩化カルシウム、クエン酸、リン酸の組合せ
本発明者らは、カルシウムイオンが、酸性のｐＨではアクリルアミド含有量をより効果的に減少させることを見出した。以下に示す試験において、酸の存在下での塩化カルシウムの添加について検討し、酸のみの試料と比較した。
【００８６】
【表１５】
2008511324.tif 000017
【００８７】
上記表１５に見られるように、リン酸を単独で添加することにより、アクリルアミド形成は７３％減少するが、ＣａＣｌ２と酸とを添加すると、アクリルアミドレベルは９３％低下した。図５にこれらの結果をグラフで示す。この図において、対照のアクリルアミドレベル５０２は極めて高い（１１９１）が、リン酸を単独で添加すると有意に減少し、塩化カルシウムおよび酸を添加するとさらに低下する。同時に、種々のチップの湿分レベル５０４は、薬剤を添加するとチップ中でいくらかは低下するが、同じ範囲内に留まった。それゆえ、塩化カルシウムおよび酸はアクリルアミドを効果的に低減しうることが実証された。
【００８８】
ジャガイモ生地への添加剤として塩化カルシウムとリン酸を用いて、さらに試験を行った。ポテトフレークに対して０重量％、０．４５重量％および０．９０重量％に相当する３種類の異なるレベルの塩化カルシウムを使用した。これらを、該ポテトフレークの０％、０．０５％、または０．１％に相当する３種類の異なるレベルのリン酸と組み合わせた。加えて、０．２％、１．０７％、および２．０７％に相当する３種類のレベルのフレーク中還元糖について試験したが、これらのレベルの全ての組合せを示してはいない。各試験物を混合して生地とし、成型し、調理して、ポテトチップを作成した。油揚げ温度、揚げ時間、およびシート厚を、それぞれ約１７７℃（３５０°Ｆ）、１６秒、および０．６４ｍｍで一定に維持した。明確に示すために、結果を３つの別々の表（１６Ａ、１６Ｂ、および１６Ｃ）に示し、各表がポテトフレーク中の１種類の糖レベルに関する結果を示すものとする。加えて、塩化カルシウムもリン酸も含まない対照が左側になるように試験を配置してある。表中では、以下のように、各レベルの塩化カルシウム（ＣＣ）をグループ化し、リン酸（ＰＡ）を変化させている。
【００８９】
【表１６】
2008511324.tif 000018
【００９０】
この試験において還元糖が最も低いレベルでは、形成されるアクリルアミドのレベルは予想通り順当に低い範囲にあることが認められる。この糖レベルでは、塩化カルシウム単独でアクリルアミドのレベルが対照の１／４未満に低下し、リン酸を加えても付加的効果はほとんど得られなかった。還元糖が中間の範囲では、次の表に示すように、セル１２において、塩化カルシウムの組合せはアクリルアミドのレベルを対照の３６７ｐｐｂから６９ｐｐｂに低減している。この低減の一部は、セル１２のわずかに高い湿分含有量（対照の２．６６に対して２．７７）に起因する可能性もあるが、塩化カルシウムとリン酸のレベルを半分にしたときでさえアクリルアミドが有意に減少することによりさらに支持されている。これはセル６に示されているが、アクリルアミドが有意に減少しており、湿分含有量は対照よりも低い。
【００９１】
【表１７】
2008511324.tif 000019
【００９２】
【表１８】
2008511324.tif 000020
【００９３】
これら３つの表からわかるように、アクリルアミドレベルを減少させるために必要な塩化カルシウムおよびリン酸のレベルは、予想通り、還元糖のレベルが増大するにつれて増大する。図６は上記３つの表に相当するグラフを示し、図中、バー６０２はアクリルアミドレベルを示し、点６０４は湿分レベルを示す。この場合もジャガイモから利用可能な還元糖のレベルで結果をグループ化してあり、各グループ内では最初のグループのように概ね下降がみられ、次いでアクリルアミドレベルを低下させるために数種類のアクリルアミド低減化剤が使用されている。
【００９４】
数日後、同じ３種類の塩化カルシウムレベルと４種類のリン酸レベル（０、０．０２５％、０．０５％、および０．１０％）とを使用し、１．０７％の還元糖を有するポテトフレークのみを用いて、上記３つの表と同じプロトコルで別の試験を行った。結果を以下の表１７に示す。図７は表の結果をグラフで示すものであり、図中アクリルアミドレベルはバー７０２として表現され、左側の目盛りに対応しており、一方湿分（％）は点７０４として表現され、図の右側の目盛りに対応している。塩化カルシウム量が増大するにつれ、例えば表全体を左から右に見ていくと、アクリルアミドは減少している。同様に、塩化カルシウムの各々のレベルにおいて、例えば１つの塩化カルシウムレベル内で左から右に移行すると、アクリルアミドレベルも概ね減少する。
【００９５】
【表１９】
2008511324.tif 000021
【００９６】
ＩＩ．システインと塩化カルシウム／クエン酸
本発明者らにより行われたコーンチップに関するいくつかの前述の試験において、アクリルアミドレベルを所望のレベルにするために必要な塩化カルシウムとリン酸の量では、不快な風味が生じた。ジャガイモ生地にシステインを添加すると、チップ中のアクリルアミドレベルを低くすることが示されているが、このジャガイモ生地へのシステイン添加により、アクリルアミドレベルを低く維持しながら、塩化カルシウムと酸のレベルを許容できる味のレベルまで低下させることができるかどうかを示すために、以下の試験を計画した。この試験では、前記３種類の薬剤を、（ｉ）第１の実験においては０．１０６％のＣａ／Ｃｌ２、０．０８４％のクエン酸、および０．００５％のＬ−システインの比で；（ｉｉ）第２の実験においては０．１０６％のＣａ／Ｃｌ２および０．０８４％のクエン酸、システイン無しとして、ならびに第３の実験においては０．０５３％のＣａ／Ｃｌ２、０．０４２％のクエン酸および０．００５％のＬ−システインの比で、マサ（生地）に加えた。各々の実験を再現して２度行い、両方の結果を以下に示した。マサは湿分約５０％であり、このためこれらの比を固体のみに関するものと解釈すると濃度はおよそ倍になる。加えて、各々の試験において、一部を元のチップ重量の約１０％のナッチョチーズ調味料で風味付けした。この試験結果を下表１８に示す。この表では、例えば「プレーンチップ、対照」などのチップの各種類について、最初に行った実験の結果をアクリルアミド＃１に示し、２番目の実験結果をアクリルアミド＃２として示し、この２つの平均をアクリ
ルアミド平均として示す。湿分レベルは第１の実験でのみ得られており、その値を示してある。
【００９７】
【表２０】
2008511324.tif 000022
【００９８】
０．１０６％のＣａＣｌ２と０．０８４％のクエン酸とを組み合わせると、システインの添加によりアクリルアミド形成がほぼ半減する。ナッチョ風味料で風味付けたチップでは、塩化カルシウムとクエン酸のみでアクリルアミド形成が８０．５ｐｐｂから５４ｐｐｂに減少したが、この試験セットにおいて、システインの添加がアクリルアミドをさらに低減することはないようであった。
【００９９】
図８は上記表と同じデータをグラフで表している。実験を行った各種類のチップ（例えば、プレーンチップ、対照）に関して、２つのバー８０２はアクリルアミドの結果を示す。第１の実験のアクリルアミドの結果８０２ａを各種類のチップについて左側に示し、第２の実験のアクリルアミドの結果８０２ｂを右側に示してある。いずれのアクリルアミドの結果も、グラフの左側の目盛りに対応している。１回測定した湿分レベルは、アクリルアミドグラフ上の点８０４として示し、グラフの右側の目盛りに対応している。
【０１００】
上記試験完了後、２つの異なるレベルの還元糖を含むポテトフレークを用いて、加工ポテトチップについて同様に試験した。コーンチップで使用した濃度を加工ポテトチップに適用するため、ポテトフレーク、ジャガイモデンプン、乳化剤および添加する糖の合計を固体として考慮した。ＣａＣｌ２、クエン酸、およびシステインの量を、固体を基準としてコーンチップ中と同じ濃度になるように調節した。しかしながら、この試験において、高濃度の塩化カルシウムおよびクエン酸を使用する際には、システインも高濃度で使用した。加えて、この試験で低量の還元糖を用いる場合においては、塩化カルシウムをリン酸と組み合わせて使用し、システインを用いる場合と用いない場合に対して、比較を実施した。結果を表１９に示す。
【０１０１】
これらの結果から、１．２５％の還元糖を有するポテトフレークにおいて、上記の最初のレベルで塩化カルシウム、クエン酸、およびシステインを組み合わせることにより、ア
クリルアミド形成が１２９０ｐｐｂから５９４ｐｐｂに減少し、対照の数値の半分未満となったことがわかる。より高レベルの薬剤の組み合わせにより、アクリルアミド形成は３０６ｐｐｂに減少し、対照の量の半分未満となった。
【０１０２】
同じポテトフレークを用いると、リン酸と塩化カルシウムのみでは、アクリルアミド形成が１２９０ｐｐｂから３６６ｐｐｂに減少したが、リン酸および塩化カルシウムとともに少量のシステインを添加すると、アクリルアミドがさらに１８８ｐｐｂまで減少した。
【０１０３】
最後に、２％の還元糖を含むポテトフレークにおいては、塩化カルシウム、クエン酸、およびシステインを添加すると、アクリルアミド形成は１４２０ｐｐｂから半分未満である６６５ｐｐｂに減少した。
【０１０４】
【表２１】
2008511324.tif 000023
【０１０５】
図９はこの実験の結果をグラフで表している。結果をまず還元糖のレベルによって分類し、次いで添加したアクリルアミド低減化剤の量で分類して示してある。前述のグラフと同様、アクリルアミドのレベルを示すバー９０２はグラフの左側の目盛りに対応しており、湿分レベルを示す点９０４は、グラフの右側の目盛りに対応している。
【０１０６】
上記実験は、アクリルアミド低減化剤を個別に使用する必要はなく、付加的効果を得るために組み合わせることが可能であることを示している。この付加的効果は、食品中のアクリルアミドレベルを一層低下させるために、またはこれらの食品の味や食感を著しく変化させずにアクリルアミドを低レベルとするために、使用することが可能である。示した特定の実施形態は、塩化カルシウムとクエン酸またはリン酸との組み合わせ、およびこれらとシステインとの組合せを開示してきたが、当業者らには、最終的な食品中アクリルアミドを減少させることが示されている他のカルシウム塩、他の２価または３価カチオンの塩、他の食品用の酸、および任意の他のアミノ酸も上記の組み合わせに使用可能であることが理解されるであろう。加えて、ポテトチップおよびコーンチップにおいて実証してきたが、当業者には当然のことながら、クッキー、クラッカーなどの、アクリルアミドが形
成しやすい他の加工食品に同様の薬剤の組合せを用いることが可能である。
【０１０７】
ポテトフレークの製造において添加されるアクリルアミド低減化剤
塩化カルシウムと酸とを添加すると、ポテトフレークを用いて調合された揚げスナック食品および焼きスナック食品中のアクリルアミドが低下することが示された。酸が存在するとｐＨの低下により酸の効果が達成されると思われる。塩化カルシウムがカルボキシル基の損失を阻害しているのか、またはその後遊離アスパラギンからアミノ基が失われてアクリルアミドが形成されるのを阻害しているのかは知られていない。アミノ基の損失には高温が必要のようであり、通常スナックの脱水が終わるころに起こる。カルボキシル基の損失は、水の存在下に低温で行われると考えられる。
【０１０８】
ポテトフレークは、一連の水および蒸気による加熱調理（従来型）、または蒸気調理のみ（ジャガイモの露出表面からの浸出が少ない）のいずれを用いても製造することが可能である。次いで調理したジャガイモをすりつぶし、ドラム乾燥する。フレークを分析すると、フレーク中のアクリルアミドレベルは極めて低い（１００ｐｐｂ未満）ことが示されたが、これらのフレークから製造された製品は非常に高いレベルのアクリルアミドを含む可能性がある。
【０１０９】
酸を用いて生地のｐＨを低下させるか、または生地に塩化カルシウムを添加するかのいずれかがカルボキシル基の損失を妨害すると仮定すれば、フレーク製造工程中にこれらの添加物を導入することにより、（ａ）カルボキシル基の損失が減少し、その結果スナック食品の脱水中のアミン損失速度が減少する、または（ｂ）機構がどうであれ、途中で加わる添加物が、脱水されてスナック食品となる生地中で確実に十分に分散する、のいずれかであると理論付けた。仮に前者であれば、後者よりもアクリルアミドに対してより大きな効果があると思われる。
【０１１０】
加工食品中のアクリルアミド形成を低減しうる他の添加物はアスパラギナーゼである。アスパラギナーゼはアスパラギンをアスパラギン酸とアンモニアに分解することが知られている。スライスしたジャガイモからポテトチップを製造する際にこの酵素を利用することはできないが、ジャガイモ（食材）を加熱調理し、すりつぶすことによりフレークを製造する工程は、細胞壁を破壊し、アスパラギナーゼが作用する機会を与える。好適な実施形態において、アスパラギナーゼは食品用アスパラギナーゼとしての純度を有する形態で食品成分に添加される。
【０１１１】
本発明者らは、ポテトフレークを用いて製造される製品中のアクリルアミドのレベルを減少させるにあたり、ポテトフレーク製造中に添加する種々の薬剤の効果を研究するため、以下の一連の実験を計画した。
【０１１２】
Ｉ．ポテトフレークの製造に使用した塩化カルシウムおよびリン酸
ポテトフレークの製造中にＣａＣｌ２および／またはリン酸を添加する場合のアクリルアミドレベルの減少を評価するために、この一連の試験を計画した。この試験は、これらの添加剤が生地製造の後半段階で添加される場合と同様の効果を有していたかどうかも検討する。
【０１１３】
本試験では、ジャガイモは固体２０％と還元糖１％を含んでいた。ジャガイモを１６分間加熱調理し、添加成分とともにすりつぶした。全てのバッチに乳化剤１３．７ｇとクエン酸０．４ｇを加えた。６バッチのうち４バッチには、２種の濃度（ジャガイモ固体の０．２％および０．４％）のうちの一方の濃度でリン酸を添加し、この４バッチのうち３バッチには、２種の濃度（ジャガイモ固体の０．４５重量％および０．９０重量％）のうちの一方の濃度でＣａＣｌ２を添加した。ジャガイモを乾燥し、所与の大きさのフレークに
挽いた後、種々の測定を行い、各バッチを生地にした。生地には、４６２９ｇのポテトフレークおよびジャガイモデンプン、５６ｇの乳化剤、１６２ｍｌの液体スクロースおよび２３００ｍｌの水を使用した。さらに、フレーク製造中にリン酸またはＣａＣｌ２を加えなかった２バッチについて、いずれのバッチにも、生地の製造時にこれらの添加剤を所与のレベルで添加した。生地をローラーで延ばして０．６４ｍｍ厚にし、小片に切断し、約１７７℃（３５０°Ｆ）で２０秒間揚げた。下記表２０にこれら種々のバッチにおける試験結果を示す。
【０１１４】
【表２２】
2008511324.tif 000024
【０１１５】
上記結果および添付の図１０のグラフに見られるように、アクリルアミドのレベルは、フレーク調製物にリン酸のみを添加した試験Ｃにおいて最も高く、塩化カルシウムとリン酸とを組み合わせて使用した場合に最も低かった。
【０１１６】
ＩＩ．ポテトフレークの製造に使用したアスパラギナーゼ
アスパラギナーゼはアスパラギンをアスパラギン酸とアンモニアに分解する酵素である。アスパラギン酸はアクリルアミドを形成しないので、アスパラギナーゼ処理により、ポテトフレークが加熱される際のアクリルアミド形成が減少するに違いないと本発明者らは判断した。
【０１１７】
以下の試験を実施した。標準ポテトフレーク２ｇを金属製乾燥皿中で水３５ｍｌと混合した。この乾燥皿にカバーをかけ、１００℃で６０分間加熱した。冷却後、計算した必要量よりも極めて多いアスパラギナーゼ量である、水５ｍｌ中のアスパラギナーゼ２５０ユニットを添加した。対照として、ポテトフレークと酵素を含まない水５ｍｌとを混合した。アスパラギナーゼを含むポテトフレークを室温で１時間保持した。酵素処理後、ポテトフレークのスラリーを６０℃で終夜乾燥させた。乾燥ポテトフレークの入った乾燥皿にカバーをかけ、１２０℃で４０分間加熱した。ガスクロマトグラフィー、臭素化誘導体の質量分析によりアクリルアミドを測定した。対照のフレークがアクリルアミドを１１，０３６ｐｐｂ含んでいたのに対し、アスパラギナーゼで処理したフレークが含んでいたアクリルアミドは１１７ｐｐｂであり、９８％を超える減少であった。
【０１１８】
この最初の試験に続いて、アスパラギナーゼを効率よく作用させるために、アスパラギナーゼを添加する前にポテトフレークと水とを調理する必要があるかないかについて調べた。これを試験するため、以下の実験を行った。
【０１１９】
ポテトフレークを４種類の方法のうちの１つで前処理した。その４種類の群それぞれにおいて、ポテトフレーク２ｇを水３５ｍｌと混合した。対照の前処理群（ａ）では、ポテトフレークと水とを混合してペーストを形成した。群（ｂ）では、ポテトフレークをバイオホモジナイザー（Ｂｉｏ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）Ｍ１３３／１２８１−０にて高速で水２５ｍｌとともに均質化し、さらに脱イオン水１０ｍｌと混合した。群（ｃ）では、ポテトフレークと水とを混合し、カバーをかけ、６０℃で６０分間加熱した。群（ｄ）では、ポテトフレークと水とを混合し、カバーをかけ、１００℃で６０分間加熱した。各前処理群（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）についてフレークを分け、半分をアスパラギナーゼで処理される前処理群とし、他の半分をアスパラギナーゼが添加されない対照とした。
【０１２０】
アスパラギナーゼ溶液は、脱イオン水４０ｍｌに１０００ユニットを溶解して調製した。アスパラギナーゼは、エルウィニア・クリサンテミ（Ｅｒｗｉｎｉａ  ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｉ）由来の、シグマ（Ｓｉｇｍａ）Ａ−２９２５、ＥＣ  ３．５．１．１であった。アスパラギナーゼ溶液５ｍｌを、各試験ポテトフレークスラリー（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）に添加した。対照のポテトフレークスラリー（ａ）には脱イオン水５ｍｌを添加した。全てのスラリーを室温で１時間放置し、全ての試験を２連とした。ポテトフレークスラリーの入った皿にカバーをかけずに６０℃で終夜乾燥させた。皿にカバーをかけた後、ポテトフレークを１２０℃で４０分間加熱した。ガスクロマトグラフィー、臭素化誘導体の質量分析によりアクリルアミドを測定した。
【０１２１】
下記表２１に示すように、アスパラギナーゼ処理は、全ての前処理についてアクリルアミド形成を９８％以上減少させた。酵素添加前のポテトフレークの均質化も加熱も、アスパラギナーゼの効果を増大させなかった。ポテトフレーク中では、アスパラギナーゼは細胞構造をさらに損傷する処理をしなくてもアスパラギンを利用可能である。明らかに、ポテトフレークを処理するために使用したアスパラギナーゼ量は大過剰であった。ポテトフレークが１％のアスパラギンを含むとすると、ポテトフレーク２ｇに対してアスパラギナーゼ１２５ユニットを１時間加えた場合、酵素はおよそ５０倍過剰である。
【０１２２】
【表２３】
2008511324.tif 000025
【０１２３】
ポテトフレークの製造中にアスパラギナーゼを添加すると、該フレークから製造される加熱調理製品中のアクリルアミドが減少するかどうか、およびフレークを製造するのに使用されるマッシュポテト（すりつぶしたジャガイモ）を酵素活性に好適なｐＨ（例えばｐＨ＝８．６）に緩衝化すると、アスパラギナーゼの効果が増大するかどうかを評価するために、さらに一連の試験を計画した。緩衝化は、水１リットルに水酸化ナトリウム４ｇを加えて０．１Ｍ溶液として作製した水酸化ナトリウム溶液を用いて実施した。
【０１２４】
２バッチのポテトフレークを対照として作製し、１つは緩衝化し、１つは緩衝化しなかった。別の２バッチのポテトフレークにアスパラギナーゼを加えたが、この場合も一方は緩衝化し、他方は緩衝化しなかった。アスパラギナーゼはシグマケミカル（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から入手し、水と酵素との比が８対１になるように水と混合した。アスパラギナーゼを添加した２バッチについては、酵素添加後、脱水が最小限になるようにカバーをかけた容器中で４０分間、およそ３６℃で、マッシュポテトを保持した。次いでこのマッシュポテトを、ドラム乾燥器で加工してフレークを製造した。このポテトフレークを使用して、前述のプロトコルに従ってジャガイモ生地を製造した。結果を下表２２に示す。
【０１２５】
【表２４】
2008511324.tif 000026
【０１２６】
表２２に示したように、緩衝剤なしでアスパラギナーゼを添加すると、最終チップ中のアクリルアミド形成が７６８ｐｐｂから５４ｐｐｂに、９３％減少した。緩衝剤を使用しても、アクリルアミド形成に対して所望の効果は見られないようであり、むしろ緩衝液を使用すると、対照実験およびアスパラギナーゼ実験のいずれにおいても形成されるアクリルアミド量が増大した。それでもやはり、アスパラギナーゼはアクリルアミドレベルを１
１９９から１１１へと、９１％減少させた。図１１には表２２の結果をグラフで示してある。先の図と同様に、バー１１０２は各実験のアクリルアミドレベルを示し、グラフの左側の目盛りに対応しており、点１１０４はチップ中の湿分レベルを示し、グラフの右側の目盛りに対応している。
【０１２７】
酵素が活性であるかどうかを決定するために、試料について、遊離のアスパラギンについて調べる試験も行った。結果を下記の表２３に示す。
【０１２８】
【表２５】
2008511324.tif 000027
【０１２９】
緩衝化していない群では、アスパラギナーゼを添加すると遊離アスパラギンが１．７１から０．０６１へ、９６．５％減少した。緩衝化した群では、アスパラギナーゼを添加すると遊離アスパラギンが２．５５から０．０２７へ、９８．９％減少した。
【０１３０】
最後に、各群の試料フレークをモデル系で評価した。このモデル系では、各試料のフレーク少量を水と混合して、水に対して約５０％のフレーク溶液を形成させた。この溶液を試験管中１２０℃で４０分間加熱した。次いでアクリルアミド形成について試料を分析し、結果を表２４に示した。各種類についての２連の結果を並べて示してある。このモデル系では、緩衝化していないフレークにアスパラギナーゼを添加すると、アクリルアミドが平均９９３．５ｐｐｂから８３ｐｐｂに、９１．７％減少した。緩衝化したフレークにアスパラギナーゼを添加すると、アクリルアミドは平均８８９．５ｐｐｂから平均６４．５ｐｐｂに、９２．７％減少した。
【０１３１】
【表２６】
2008511324.tif 000028
【０１３２】
揚げ油に添加したローズマリー抽出物
別の試験において、加工ポテトチップ用揚げ油へのローズマリー抽出物の添加効果を調べた。この試験において、同じように加工したポテトチップを、添加剤を含まない油（対照）、または４つのレベル、すなわち５００、７５０、１，０００、または１，５００ｐｐｍのローズマリー抽出物を添加した油のいずれかで揚げた。下記表２５にはこの試験の結果を示す。
【０１３３】
【表２７】
2008511324.tif 000029
【０１３４】
対照のチップ中の平均アクリルアミドレベルは１１３３．５ｐｐｂであった。揚げ油にローズマリー５００ｐｐｍを添加するとアクリルアミドは８４０に減少し（２６％の減少）、ローズマリーを７５０ｐｐｍに増加するとアクリルアミド形成はさらに７７５に減少した（３１．６％の減少）。しかしながら、ローズマリーを１０００ｐｐｍに増加しても効果はなく、ローズマリーを１５００ｐｐｍに増加すると、アクリルアミド形成は１６０８ｐｐｂに増大した（４１．９％の増加）。
【０１３５】
図１２はローズマリー実験の結果をグラフで示している。前述の実施例と同様に、バー１２０２はアクリルアミドのレベルを示し、グラフの左側の目盛りに対応しており、点１２０４はチップ中の湿分量を示し、グラフの右側の目盛りに対応している。
【０１３６】
開示した試験結果は、熱処理される加工食品に使用可能なアクリルアミド低減化剤についての知見に付言している。２価および３価のカチオン、ならびにアミノ酸は、熱処理される加工食品中のアクリルアミドの発生を減少させるのに効果的であることが示された。これらの薬剤は個々に使用することもできるが、相互に組み合わせて、または該薬剤の効果を増大させる酸と組み合わせて使用することもできる。薬剤の組合せは、熱加工食品中のアクリルアミドの発生率を、単一の薬剤により達成可能な低減よりもさらに低減するために利用することもできるし、あるいは薬剤の組合せを、食品の味および食感に変化を与えずにアクリルアミドレベルを低くするために利用することもできる。加工食品への効果的なアクリルアミド低減化剤としてアスパラギナーゼを試験した。以上の薬剤は、加工食品の生地に添加される場合だけでなく、例えば乾燥ポテトフレークもしくは他の乾燥ジャガイモ製品などの中間製品に、該製品の製造時に添加した場合にも効果的であることも示されている。中間製品に添加した薬剤の利点は、生地に添加した薬剤と同様に効果的である。
【０１３７】
いくつかの実施形態を参照して本発明を詳細に示し説明してきたが、アミノ酸添加剤を用いることによる熱処理食品中のアクリルアミド低減に対する種々の他のアプローチが、本発明の思想および範囲から逸脱することなく実施可能であることは、当業者には理解されるであろう。例えば、ジャガイモ製品およびトウモロコシ製品に関して処理工程を開示したが、大麦、小麦、ライ麦、米、オーツ麦、雑穀、および他のデンプン系の穀物、ならびにサツマイモ、タマネギ、および他の野菜類などアスパラギンおよび還元糖を含有する他の食品から製造される食品の加工においても、本処理工程を用いることが可能である。さらに、ポテトチップおよびコーンチップにおいて処理工程を実証したが、他の種類のスナックチップ、シリアル、クッキー、クラッカー、ハードプレッツェル、食パンおよびロールパン、ならびに揚げ物用のパン粉など、多くの他の加工食品の加工処理においても、本処理工程を使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】アスパラギンおよびグルコースを出発物とするアクリルアミド形成経路と予想される経路の簡略図。
【図２】生のジャガイモ原料からフライドポテトチップを製造するための周知の先行技術の方法を示す図。
【図３Ａ】本発明の２つの別個の実施形態に従って加工スナック食品を製造する方法を示す図。
【図３Ｂ】本発明の２つの別個の実施形態に従って加工スナック食品を製造する方法を示す図。
【図４】システインおよびリシンを加えた一連の試験において見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図５】ＣａＣｌ２をリン酸またはクエン酸と組み合わせた一連の試験において見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図６】ＣａＣｌ２およびリン酸を様々なレベルの還元糖を有するポテトフレークに加えた一連の試験において見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図７】ＣａＣｌ２およびリン酸をポテトフレークに加えた一連の試験において見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図８】ＣａＣｌ２およびクエン酸をコーンチップ用の混合物に加えた一連の試験において見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図９】システインと、塩化カルシウムと、リン酸またはクエン酸のうちいずれかとを用いて加工されたポテトチップにおいて見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図１０】塩化カルシウムおよびリン酸をフレーク製造工程またはチップ加工工程で加えたときのポテトチップにおいて見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図１１】ポテトチップ中のアクリルアミドレベルに対するアスパラギナーゼおよび緩衝化の効果をグラフとして示す図。
【図１２】ローズマリーを含有する油で揚げたポテトチップ中において見られたアクリルアミドのレベルをグラフとして示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008511324.tif 000038
【図９】
2008511324.tif 000039
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月22日(2006.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥食品を製造する方法であって、
ａ）アスパラギンを含有するデンプンベースの食品の細胞構造を破壊する工程と、
ｂ）前記デンプンベースの食品に、多価カチオンおよび食品用の酸から選択される１つ以上のアクリルアミド低減化剤を添加して混合物を形成する工程であって、前記低減化剤が前記デンプンベースの食品の約０．４５重量％〜１．０重量％を占めることを特徴とする工程と、
ｃ）該混合物を乾燥させて乾燥食品を形成する工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記破壊工程は、前記デンプンベースの食品を加熱調理することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記破壊工程は、前記デンプンベースの食品を乳化することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記添加工程は、前記デンプンベースの食品に塩化カルシウムおよびリン酸を添加することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記添加工程は、前記デンプンベースの食品にアスパラギナーゼ溶液を添加することからさらになる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記乾燥工程はドラム乾燥器で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記デンプンベースの食品はジャガイモである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記乾燥食品はポテトフレークである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ポテトフレークを製造する方法であって、
ａ）ジャガイモを加熱調理してすりつぶし、マッシュポテトを形成する工程と、
ｂ）前記マッシュポテトにアスパラギナーゼ溶液を含む第１のアクリルアミド低減化剤を添加して強化マッシュポテトを形成する工程と、
ｃ）前記強化マッシュポテトを乾燥させて乾燥ジャガイモ製品を形成する工程と
を含む方法。
【請求項１０】
前記添加工程は、前記マッシュポテトに塩化カルシウムおよび食品用の酸を添加することからなる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記添加工程は、前記マッシュポテトに塩化カルシウムおよびリン酸を添加することからなる、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記添加工程は、前記マッシュポテトに塩化カルシウムおよびクエン酸を添加することからなる、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記添加工程は、前記マッシュポテトにアクリルアミド低減化剤を添加することからなる、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記乾燥工程はドラム乾燥器で実施される、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
乾燥食品を製造する方法であって、
ａ）アスパラギンを含有するデンプンベースの食品の細胞構造を破壊する工程と、
ｂ）前記デンプンベースの食品にアスパラギナーゼ溶液を含む第１のアクリルアミド低減化剤を添加して混合物を形成する工程と、
ｃ）該混合物を乾燥させて乾燥食品を形成する工程と
を含む方法。
【請求項１６】
前記破壊工程は、前記デンプンベースの食品を加熱調理することからなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記破壊工程は、前記デンプンベースの食品を乳化することからなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記添加工程は、前記デンプンベースの食品に塩化カルシウムおよびリン酸を添加することからなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記乾燥工程はドラム乾燥器で実施される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記デンプンベースの食品はジャガイモである、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記乾燥食品はポテトフレークである、請求項１５に記載の方法。
【国際調査報告】
2008511324.tif 000043
2008511324.tif 000044