(57)【要約】  熱処理した食品におけるアクリルアミドの量を低減する方法。一態様では、この方法は、アスパラギンを含む乾燥食品製品を提供することと、この食品製品を溶液で戻すことと、この食品製品を熱処理することと、からなる。一態様では、この方法は、アスパラギンを含む乾燥食品製品を提供することと、この食品製品をアクリルアミド還元剤を含む溶液で戻すことと、からなる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポテト片におけるアクリルアミドのレベルを低減する方法であって、
ａ）潰していない乾燥ポテト片を提供する工程と、
ｂ）再加水用溶液で前記ポテト片を戻し、再加水済みポテト片を形成する工程と、
ｃ）前記再加水済みポテト片を熱処理する工程と、からなる方法。
【請求項２】
工程ａ）の乾燥ポテト片はスライスしたポテトを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ａ）の乾燥ポテト片は、フレンチフライ状のスティックを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記乾燥ポテト片は、周囲圧力の低加熱条件の下で乾燥した生のポテト片を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記乾燥ポテト片は約７４℃未満のオーブン温度で乾燥される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記乾燥ポテト片は約３重量％未満の湿分を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程ｂ）の再加水用溶液はアスパラギナーゼを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
工程ｂ）の再加水用溶液は、システイン、リシン、グリシン、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、およびアルギニンから選択される１つ以上の遊離アミノ酸を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
工程ｂ）の再加水用溶液は、システイン、Ｎ−アセチル−Ｌ−システイン、Ｎ−アセチル−システアミン、還元型グルタチオン、ジチオトレイトールおよびカゼインから選択される１つ以上の遊離チオールを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
工程ｂ）の再加水用溶液は還元剤をさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
工程ｂ）の再加水用溶液は、約６．０未満のｐＫａを有するｐＨ降下性の１つ以上の塩をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記再加水用溶液は温度が約７℃〜約１８℃であることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
工程ｃ）の熱処理は熱油中で揚げることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
工程ｃ）の熱処理は、再加水済みポテト片を約１２０℃〜約２０５℃のポテト片温度まで加熱することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
熱処理した食品におけるアクリルアミドを低減する方法であって、
ａ）本来のアスパラギン濃度を有する作物由来の食品を提供する工程と、
ｂ）工程ｃ）の後の低減したアスパラギン濃度が本来のアスパラギン濃度の５０％未満となるように前記作物由来の食品を乾燥し、乾燥食品を製造する工程と、
ｃ）再加水用溶液で前記乾燥食品を戻し、再加水済み食品を製造する工程と、前記再加水用溶液は１つ以上のアクリルアミド還元剤を含むことと、からなる方法。
【請求項１６】
工程ａ）の作物由来の食品はポテトを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
工程ｂ）の乾燥は周囲圧力の低加熱条件の下で行われる請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
工程ｂ）の乾燥は約７４℃未満の食品温度で行われる請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
工程ｂ）の乾燥食品は約３重量％未満の湿分を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
工程ｃ）の再加水用溶液はアスパラギナーゼを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
工程ｃ）の再加水用溶液は、システイン、リシン、グリシン、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、およびアルギニンから選択される１つ以上の遊離アミノ酸を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
工程ｃ）の再加水用溶液は、システイン、Ｎ−アセチル−Ｌ−システイン、Ｎ−アセチル−システアミン、還元型グルタチオン、ジチオトレイトールおよびカゼインから選択される１つ以上の遊離チオールを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
工程ｃ）の再加水用溶液は還元剤をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
工程ｃ）の再加水用溶液は、約６．０未満のｐＫａを有するｐＨ降下性の１つ以上の塩をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記再加水用溶液は温度が約１℃〜約１８℃であることを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記再加水済み食品を熱油中で揚げる工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
前記再加水済み食品を約１２０℃〜約２０５℃の食品温度まで熱処理する工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理した食品におけるアクリルアミドの量を低減する方法に関する。本発明によって、アクリルアミドのレベルが著しく低減された食品の製造が可能となる。本発明の方法は、アスパラギンを含有する乾燥させた食品に再び水を加えて戻すことによる。
【背景技術】
【０００２】
化学物質であるアクリルアミドは、水処理、原油増進回収、製紙、凝集剤、増粘剤、鉱石処理、およびパーマネントプレス織物の産業用途において、そのポリマー形態で長きに渡り使用されている。ごく最近では、様々な食品が、アクリルアミドモノマーの存在について陽性の試験結果を得ている。アクリルアミドは、特に、高温で処理された炭水化物食品製品で見付かっている。アクリルアミドについての試験結果が陽性の食品の例には、コーヒー、シリアル、クッキー、ポテトチップス、クラッカー、フレンチ・フライド・ポテト、パンおよびロールパン、ならびに揚げたカツが含まれる。食品中にアクリルアミドが存在することは最近発見された現象であるので、その形成機構は確認されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、食品製品中のアクリルアミドモノマーは望ましくないので、熱処理食品におけるその有意な低減または除去の方法を有することは有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、熱処理した食品製品におけるアクリルアミドの量を低減する方法であり、一実施形態では、ポテト片におけるアクリルアミドのレベルを低減する方法を含む。この方法は、乾燥したポテト片を提供する工程と、このポテト片を再加水（ｒｅｈｙｄｒａｔｉｎｇ）用溶液で戻し、アスパラギンの欠乏したポテト片を製造する工程と、アスパラギンの欠乏したポテト片を熱処理する工程と、からなる。
【０００５】
一実施形態では、本発明は、熱処理した食品におけるアクリルアミドを低減する方法を提供する。この方法は、複数の細胞壁内に含まれる本来のアスパラギン濃度を有する作物由来の食品を提供する工程と、この作物由来の食品を乾燥し、乾燥した食品を製造する工程と、再加水された食品が本来のアスパラギン濃度の５０％未満に低減されたアスパラギン濃度を有するように、乾燥した食品を再加水用溶液で戻す工程と、からなる。本発明の上述のおよび追加の特徴ならびに利点は、以下に記載の詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
熱処理した食品における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提供され、窒素はタンパク質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、ポテト、およびオーツ麦など、多くの作物由来の食品成分は、アスパラギンを含有しているが、主として炭水化物であり、微量のアミノ酸成分を有する。通常、そのような食品成分は、アスパラギンに加えて他のアミノ酸を含有する、小さなアミノ酸プールを有する。タンパク質の構成部分である２０種類の標準的なアミノ酸が存在し、それらの食品成分中には、次に限定されないが、リシン、アラニン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、ヒスチジン、グリシン、およびアスパラギン酸を含む、それらのアミノ酸を見出すことが可能である。
【０００７】
「熱処理」は、食品成分の混合物など食品の成分が８０℃以上の食品温度まで加熱されることを意味する。好適には、食品または食品成分の熱処理は、約１００℃〜２０５℃の
食品温度で行われる。一実施形態では、熱処理される食品は、約１２０℃を超える食品温度まで加熱される。一実施形態では、作物由来の食品は、約１４８℃（３００°Ｆ）〜約１９０℃（３７５°Ｆ）、より好適には、約１７７℃（３５０°Ｆ）〜約１８２℃（３６０°Ｆ）の熱油温度を有する熱油で揚げられる。一実施形態では、作物由来の食品は、湿分が約４重量％未満、より好適には約１重量％〜約３重量％になるまで、熱油で揚げられる。食品成分は、最終の食品製品の形成より前に、別個に高温で処理されてもよい。
【０００８】
本明細書に記載するように、熱処理した食品は、熱処理した食品成分、熱処理していない生の（ｒａｗ）の食品成分またはその両方から形成可能である。熱処理した食品成分の一例はポテトフレークであり、生のポテトを２００℃の高温に暴露する処理によって、生のポテトから形成される。他の熱処理した食品成分の例には、処理したオーツ麦、半茹でし乾燥した米、調理した大豆製品、コーンマサ、焙煎したコーヒー豆、および焙煎したカカオ豆が含まれる。生の食品成分の例には、熱により加熱して（例えば、約１００℃〜約２０５℃の温度で生のポテトスライスを揚げることによって）ポテトチップスまたはフレンチフライを製造することの可能な生のポテトスライスが含まれる。
【０００９】
グルコースなどの単糖の存在下にリシンおよびアラニンなどのアミノ酸を加熱しても、アクリルアミドは形成されない（例えば、実施例１および実施例２を参照）。しかしながら、単糖の存在下にアミノ酸であるアスパラギンを加熱すると、有意なアクリルアミドの形成が起こることが分った（例えば、実施例３を参照）。しかしながら、驚くべきことに、単糖の存在下、アスパラギンをリシンなどの別のアミノ酸とともに存在させると、存在するアミノ酸がアスパラギンのみであるときと比べ、それほど大きなアクリルアミドの形成の増加は起こらない（例えば、実施例４を参照）。
【００１０】
単糖の存在下にアスパラギンを加熱するとアクリルアミドが形成されることが確定したので、熱処理した食品中のアクリルアミドの低減は、アスパラギンを不活性化することによって達成可能である。「不活性化」は、食品からアスパラギンを除去すること、または変換もしくはアスパラギンからのアクリルアミドの形成を妨げる別の化学種への結合によって、アスパラギンをアクリルアミド形成経路に沿って非反応性とすることを意味する。例えば、浸出によってアスパラギンを不活性化することができる。水溶液におけるアスパラギンの溶解度が高くなるのは、溶液のｐＨがわずかに酸性またはわずかに塩基性であるとき、好適にはｐＨ５〜９に維持されるときである。また、発酵によってもアスパラギンを不活性化することができる。さらには、タンパク質へ取り込むことによってアスパラギンを不活性化することができる。また、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウム、またはリンゴ酸カルシウムの形態のカルシウムなど、２価カチオンの添加によって、アスパラギンを不活性化することもできる。
【００１１】
不活性化するための別の方法は、アスパラギンを酵素であるアスパラギナーゼに接触させることである。アスパラギナーゼは、アスパラギンをアスパラギン酸およびアンモニアに分解する。アスパラギナーゼの使用の代表的な一実施形態を実施例５に示す。
【００１２】
アスパラギンを不活性化するためのさらに別の方法は、食品を乾燥し、次いでこの食品に再加水することによって、食品を処理することを含む。これによって、同じ食品を処理しない場合と比べ、処理した食品のアスパラギン濃度は低下する。そのような方法を、実施例６〜８および以下の記載により示す。
【００１３】
１つのそのような代表的な方法では、食品は、ジャガイモから製造される生のポテト片を含み、このポテト片は、乾燥に先立ち、随意で皮を剥かれるとともに、ポテトチップスを製造するのに適切な厚みへとスライスされる。乾燥に先立ち、そのような生のポテト片のブランチングが行われてもよく、行われなくてもよい。
【００１４】
適切な乾燥ポテト片は、Ｈａｒｍｏｎｙ  Ｈｏｕｓｅ  Ｆｏｏｄｓ社（ノースカロライナ州ウィンターヴィル）などのベンダーによって市販されている。これに代えて、生のポテト片（通常、本来の湿分の約７０％〜約８０％を含む）を、次に限定されないが、赤外線オーブン、電子レンジ、およびコンベクションオーブンを含む、当技術分野においてよく知られている１つ以上の湿分除去方法によって乾燥することが可能である。当業者には食品片を乾燥する方法について充分に認識される。本明細書では、乾燥（ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ）は、乾燥した食品片が戻されるときに乾燥前の食品片に比べ約５０％未満のアスパラギンしか含まないように、油でない媒質において充分に水を除去する水除去処理として定義される。本明細書では、乾燥食品片は、後の再加水時に食品片がアスパラギンの欠乏した食品を含むように乾燥された、任意の食品片である。本明細書では、アスパラギンの欠乏した食品は、乾燥前の食品の約５０％未満、より好適には約７０％未満、最も好適には約９０％未満のアスパラギン濃度しか有しない。
【００１５】
驚くべきことに、処理したポテト片（戻した乾燥ポテト片として定義される）は、未処理のポテト片より低いアスパラギン濃度を有することが分った。本明細書では、未処理の食品片は乾燥していないフレッシュな食品片である。
【００１６】
再加水後のアスパラギンのレベルが本来のアスパラギンのレベルの約５０％未満である限り、任意の適切な乾燥方法および温度／時間プロファイルを用いることが可能である。一実施形態では、乾燥工程は周囲圧力以下の真空凍結乾燥工程により行われる。一実施形態では、乾燥は、雰囲気圧力にて比較的低加熱の条件（例えば、約７４℃（１６５°Ｆ）未満、一実施形態では、約７１℃〜約７４℃のオーブン温度）下で、約４５分間〜約１時間、湿分が約５％重量未満、より好適には約４重量％未満、さらに好適には約３重量％未満、最も好適には約１重量％〜約２重量％になるまで行われる。当然のことながら、上述の数は限定ではなく例示の目的で提供したものである。上述の記載は、適切な乾燥方法および温度／時間プロファイルの一例を提供するものに過ぎない。本開示により、当業者が、雰囲気圧力その他の圧力においてマイクロ波、赤外線、対流、および当技術分野において知られている他の媒質を含む様々な媒質を用いる他の適切な乾燥方法を発見し、後の再加水において食品製品における本来のレベルの約５０％までアスパラギンのレベルを低減可能な温度／時間プロファイルを有することができることは、疑いない。
【００１７】
一実施形態では、食品片は雰囲気圧力にて低加熱条件下で乾燥される。雰囲気圧力において、低加熱条件は、約４３℃（１１０°Ｆ）〜約７４℃（１６５°Ｆ）のオーブン温度にて、所望の乾燥レベルまで食品片を乾燥すること、として定義される。雰囲気圧力において、約７４℃（１６５°Ｆ）より高いオーブン温度は、細胞壁の望ましくない破裂を起こさせることがある。本明細書において、低加熱条件とは、食品片を調理せずに、乾燥した食品片を得る乾燥プロファイルである。そのような低加熱条件では、ポテト細胞内のデンプンが部分的にゼラチン化し得るが、ポテト細胞の細胞間結合を壊して細胞壁を破裂させることはない。
【００１８】
本発明の実施形態の一例では、乾燥ポテト片は再加水用溶液で戻される。再加水用溶液は任意の適切な温度範囲に保持されてよく、ポテト片は、アスパラギンの欠乏したポテト片を得るのに必要な時間、溶液中に保持されてよい。一実施形態では、再加水用溶液の温度範囲は、約１℃〜約１８℃、より好適には約７℃〜約１２℃である。そのような温度範囲では、加水後にパリッとして（ｃｒｉｓｐ）しっかりした（ｆｉｒｍ）ポテトスライスが提供される利点のあることが分った。再加水中にアクリルアミド前駆体であるアスパラギンがポテト片から浸出する、という理論が立てられる。この結果、ポテト片は、少なくとも、未処理のポテト片における本来のアスパラギンのレベルの約５０％未満、より好適には約７０％未満、最も好適には約９０％未満まで戻される。一実施形態では、乾燥ポテ
ト片は、湿分が約３０重量％〜約８０重量％となるまで戻される。
【００１９】
一実施形態では、再加水用溶液は水を含有する。別の実施形態では、再加水用溶液は１つ以上のアクリルアミド還元剤をさらに含有する。アスパラギンはアクリルアミドの前駆体であり、アクリルアミドへの変換に利用可能なアスパラギンがより少ないと、アスパラギンを低減する物理的または化学的な処理においてアクリルアミドのレベルすなわち濃度の減少が生じるので、アスパラギン還元剤はアクリルアミド還元剤と同義である。しかしながら、逆が必ずしも真でないこと、例えば、一部のアクリルアミド還元剤がアクリルアミド分子の形成後にアクリルアミド分子を破壊する場合のあることが留意される。
【００２０】
したがって、一定の実施形態では、再加水用溶液は、随意では還元剤とともに、アスパラギナーゼ、１つ以上の遊離チオールから選択される１つ以上のアクリルアミド還元剤と、システイン、リシン、グリシン、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、およびアルギニンから選択される１つ以上のアミノ酸と、約６．０未満のｐＫａを有するｐＨ降下性の１つ以上の塩とを含み、遊離チオールは、システイン、Ｎ−アセチル−Ｌ−システイン、Ｎ−アセチル−システアミン、還元型グルタチオン、ジチオトレイトール、およびカゼインから選択される。そのような塩には、次に限定されないが、塩化カルシウム、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、（リン酸二水素）カルシウム一水和物、酢酸カルシウム、ラクトビオン酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、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、硫酸マグネシウム、塩化アルミニウム六水和物、塩化アルミニウム、アンモニウムミョウバン、カリウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、硫酸アルミニウム、塩化鉄、グルコン酸鉄、フマル酸鉄、乳酸鉄、硫酸鉄、塩化第二銅、グルコン酸銅、硫酸第二銅、グルコン酸亜鉛、および硫酸亜鉛が含まれる。これらのアクリルアミド還元剤は、米国特許出願第１１／０３３，３６４号明細書に記載されている。この明細書を引用によって本明細書に援用する。援用した明細書と本明細書との間に矛盾が存在する場合、本明細書の記載が優先する。
【００２１】
本発明の幾つかの実施形態について、以下に記載の実施例により示す。
［実施例１］
この実施例では、単糖およびアミノ酸であるリシンが存在する場合にはアクリルアミドが形成されないことを示す。２０ｍｌのバイアル瓶において、約０．２グラムのグルコースを約０．１グラムのアミノ酸であるＬ−リシン水和物および０．２ｍｌの水と混ぜた。このバイアル瓶をアルミ箔で覆い、ガスクロマトグラフィーオーブン中、次の温度プロファイルで加熱した：初期温度を４０℃に設定；次いで２０℃／分で２００℃まで昇温；２００℃で２分間、保持；その後、バイアル瓶を４０℃まで冷却。加熱後、混合物は乾燥し、黒化した。反応混合物を１００ｍｌの水で抽出し、水中のアクリルアミドをＧＣ−ＭＳで測定した。グルコースをＬ−リシン水和物とともに加熱した場合、アクリルアミドは検出されなかった（検出限界は５０ｐｐｂ未満）。メイラード（Ｍａｉｌｌａｒｄ）反応がアクリルアミドの源だとするならば、反応混合物が広範囲に褐色となったのだから、リシンの反応混合物はアクリルアミドを含有していた筈である。
【００２２】
［実施例２］
この実施例では、単糖およびアミノ酸であるアラニンが存在する場合にはアクリルアミドが形成されないことを示す。アミノ酸としてＬ−アラニンを用いたことを除き、実施例１の方法を繰り返した。やはり、検出限界である５０ｐｐｂを超えるアクリルアミドを測定することはできなかった。
【００２３】
［実施例３］
この実施例では、単糖およびアスパラギンが存在する場合にアクリルアミドが形成されることを示す。アミノ酸がＬ−アスパラギン一水和物であったことを除き、やはり実施例１を繰り返した。反応混合物を水で抽出し、ＧＣ−ＭＳでアクリルアミドを測定したところ、反応混合物が５５，１０６ｐｐｂのアクリルアミドを含むと測定された。最初のアスパラギンの充填量が０．１グラムであったことに基づくと、アクリルアミドの収率は約９％となる。
【００２４】
［実施例４］
この実施例では、単糖、アスパラギン、および第２のアミノ酸が存在する場合にアクリルアミドが形成されることを示す。等量のＬ−リシン水和物およびＬ−アスパラギン一水和物（各０．１グラム）が存在したことを除き、実施例１を繰り返した。アクリルアミドについて反応混合物を試験したところ、アクリルアミドのレベルは２１４，８４２ｐｐｂであることが分った。アスパラギンおよびリシンの最初の充填量に基づくと、アクリルアミドの収率は約３７％となる。
【００２５】
［実施例５］
本実施例では、酵素であるアスパラギナーゼの存在下にアスパラギンおよびグルコースが加熱される場合のアクリルアミド形成の減少を示す。酵素であるアスパラギナーゼを、ｐＨ８．６の０．０５Ｍトリス塩酸バッファに溶解し、活性なアスパラギナーゼ溶液を調製した。活性アスパラギナーゼ溶液の一部を約１００℃で約２０分間、加熱して酵素を失活させ、コントロールのアスパラギナーゼ溶液も調製した。コントロールでは、２０ｍｌのバイアル瓶において、約０．２グラムのグルコース、約０．１グラムのアスパラギン、および約２０ｍｌの加熱したアスパラギナーゼ溶液を混ぜた。活性酵素の実験では、２０ｍｌのバイアル瓶において、０．２グラムのグルコース、０．１グラムのアスパラギン、および２０ｍｌの活性アスパラギナーゼ溶液を混ぜた。バイアル瓶中の酵素の量は、２５０ユニットであった。コントロールと活性酵素との混合物を、複製して一緒に処理した。バイアル瓶を約３７℃で約２時間、保持し、次いで約８０℃のオーブンに約４０時間、配置して、乾燥するまで蒸発させた。加熱後、各バイアル瓶に０．２ｍｌの水を加えた。次いで、このバイアル瓶を、ガスクロマトグラフィーオーブン中、次の温度プロファイルで加熱した：初期温度４０℃から開始；２０℃／分で約２００℃まで加熱；２００℃で約２分間、保持した後、約４０℃まで冷却。次いで、反応混合物を５０ｍｌの水で抽出し、この水中のアクリルアミドをＧＣ−ＭＳで測定した。測定された値を次のテーブル１に示す。
【００２６】
【表１】
2010525791.tif 000002
【００２７】
見られるように、アスパラギンをアスパラギン酸およびアンモニアに分解する酵素を用いる系の処理では、アクリルアミド形成が９９．９％以上、減少した。この実験により、
アスパラギンの濃度の低減、またはアスパラギンの反応性の低減によってアクリルアミド形成が減少することが分る。
【００２８】
［実施例６］
この実施例では、処理した（乾燥した／戻した）ポテトスライスにおけるアスパラギン濃度の減少が、未処理のポテトスライスより充分に大きいことを示す。新鮮なポテトの皮を剥き、全厚約１．７８ｍｍ（約０．０７０インチ）にスライスした。予め乾燥したスライスの厚みが約１．７８ｍｍ（約０．０７０インチ）、約３．７重量％の初期湿分を有する２組の乾燥したポテトスライス（Ｈａｒｍｏｎｙ  Ｈｏｕｓｅ  Ｆｏｏｄｓ製）を、約９℃（約４８°Ｆ）で約２４時間、約４リットルの再加水用溶液で戻し、湿分を約７１重量％とした。第１の組は、酵素を含まない約４リットルの水で戻した約２００グラムの乾燥したスライスからなっており、第２の組は、約４０，０００ユニットの酵素アスパラギナーゼを含む約４リットルの水で戻した約２００グラムの乾燥したスライスからなっていた。
【００２９】
３つのバッチから２つずつの試料をアスパラギンについて分析した。測定したバッチ毎の平均値を次のテーブル２に示す。
【００３０】
【表２】
2010525791.tif 000003
【００３１】
この試験結果が示すように、水溶液による乾燥したポテトスライスでは、等量の水溶液に浸漬した等量の未処理のポテトスライスに比べ、アスパラギン濃度が約８６％を超えて減少した。乾燥したポテトスライスをアスパラギナーゼ溶液で戻すと、等量の水溶液に浸漬した等量の未処理のポテトスライスに比べ、アスパラギン濃度は約９９％を超えて減少した。
【００３２】
［実施例７］
この実施例では、未処理のポテトスライスよりも乾燥したポテトスライスの方が、再加水工程中のアスパラギン濃度の減少が充分に大きいことを示す。さらに、この実施例では、本発明の一実施形態において、揚げたポテトスライスにおけるアクリルアミドのレベルが検出できないほどになることも示す。
【００３３】
約２００グラムの未処理ポテトを厚み約１．３５ｍｍ（約０．０５３インチ）にスライスし、約７℃（約４５°Ｆ）で約５時間、酵素を含まない約７リットルの水に浸漬した。次いで、ポテトスライスおよび水の両方をアスパラギンについて試験した。水のアスパラギン濃度は１５．４６ｎｍｏｌ／ｇであり、ポテトスライスのアスパラギン濃度は３５５．９ｎｍｏｌ／ｇであることが明らかとなった。このことは、生のポテトスライスが冷却した溶液に浸漬される場合、生のポテトスライスからは比較的低いレベルのアスパラギンしか浸出しないことを示している。
【００３４】
初期厚みが約１．３５ｍｍ（約０．０５３インチ）のスライスを約７４℃（約１６５°Ｆ）のオーブン温度で約５０分間、湿分が約２〜３重量％となるまで加熱することによって、乾燥したスライスを調製した。比較の目的で、これらのスライスのうちの一部を水溶液で戻し、別の一部を酵素溶液の水で戻した。元の厚み、すなわち、予め乾燥した厚みが約１．３５ｍｍ（約０．０５３インチ）の約２００グラムの乾燥したポテトスライスを、湿分が約６８重量％〜約７０重量％となるまで、約７℃（約４５°Ｆ）で約５時間、酵素を含まない約７リットルの水で戻した。次いで、再加水済みのポテトスライスおよび水の両方をアスパラギンについて試験した。水のアスパラギン濃度は２０２．５１ｎｍｏｌ／ｇであり、再加水済みのポテトスライスのアスパラギン濃度は６４．８８ｎｍｏｌ／ｇであることが明らかとなった。このことは、乾燥したポテトスライスからは同じ浸漬条件下の生のポテトスライスより充分に高いレベルのアスパラギンが浸出することを示している。
【００３５】
次に、約２００グラムの乾燥したポテトスライスを、湿分が約６８重量％〜約７０重量％となるまで、約７℃（約４５°Ｆ）で約５時間、約４０，０００ユニットの酵素を含む約７リットルの水からなる酵素溶液で戻した。得られたポテトスライスのアスパラギン濃度は０．１７ｎｍｏｌ／ｇであることが明らかとなった。次に、得られたポテトスライスを、約１７８℃（約３５３°Ｆ）で２分１０秒間（２：１０）、湿分が約２．１％になるまでコーン油で揚げ、アクリルアミドについて試験した。アクリルアミドのレベルは検出限界である約１０ｐｐｂ未満であった。実施例７の結果すべてを次のテーブル３に示す。「−」は測定値が得られなかったことを示し、「ＮＤ」は約１０ｐｐｂ未満であることを示す。
【００３６】
【表３】
2010525791.tif 000004
【００３７】
示した実施形態では、水溶液中に置かれたポテトスライスから浸出したアスパラギンのレベルは、乾燥したポテトスライスの方が未処理のポテトスライスよりも１桁高い（２０２．５１対１５．４６）。この結果、水溶液に浸漬された再加水済みポテトスライスに残るアスパラギンのレベルは、同じ水溶液に浸漬された未処理のポテトより充分に低い。乾燥したポテトスライスをアスパラギナーゼ溶液で戻すと、等量の水溶液に浸漬した等量の生のポテトスライスに比べ、アスパラギン濃度は９９．９％を超えて減少した。さらに、ポテト溶液で戻されたポテトスライスを約１７８℃（約３５３°Ｆ）で湿分が約２．１％となるまで揚げた場合、アクリルアミドのレベルは検出可能限界である１０ｐｐｂ未満であった。この実験によって、乾燥したポテトスライスを水またはアスパラギナーゼで戻すとアクリルアミド形成が減少することが分った。
【００３８】
［実施例８］
この実施例では、水と、アスパラギナーゼを含むアクリルアミド低減用溶液とにおいて
、様々な時間で戻した、乾燥したポテトスライスにおけるアスパラギンの減少のレベルを比較する。さらに、この実施例では、処理した（乾燥した／戻した）ポテトスライスから製造された揚げたポテトスライスのアクリルアミド濃度の同時の減少を示す。
【００３９】
処理したポテトスライスを調製するため、スライス厚みが約１．３５ｍｍ（約０．０５３インチ）のフレッシュなポテトスライスを約７４℃（約１６５°Ｆ）のオーブン温度で約１時間、湿分が約４〜５重量％となるまで乾燥した。乾燥したポテトスライスを、約６℃（約４３°Ｆ）で様々な時間の増分（５分間、３０分間、６０分間、２時間）に渡り、１４リットルの溶液（水のみの溶液および約４０，０００ユニットのアスパラギナーゼを含む酵素溶液）で戻した。再加水に続き、ポテトスライスおよび再加水用溶液の両方をアスパラギンのレベルについて試験した。得られた処理したポテトスライスの一部を、約１７８℃（約３５３°Ｆ）で２分３０秒〜２分４０秒（２：３０〜２：４０）に渡り、湿分が約１．３重量％〜約１．４重量％になるまでコーン油で揚げ、アクリルアミドについて試験した。この結果を次のテーブル４に示す。
【００４０】
【表４】
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【００４１】
上記のテーブル４に見られるように、乾燥したポテトスライスを提供し、続いて再加水すると、約６℃（約４３°Ｆ）の比較的冷たい水において相当急速にアスパラギンが再加水用溶液へ浸出する。この実験によって、乾燥したポテトスライスを水またはアスパラギナーゼ溶液で戻すとアクリルアミド形成が減少することが分った。例えば、従来技術のフライドポテトチップは、通常、約２５０ｐｐｂ〜約８００ｐｐｂのアクリルアミド濃度を有する。この実験では、乾燥したポテトスライスを最初に３０分間だけ冷たいアスパラギナーゼ溶液で戻すことによって、処理したポテトスライスを油で揚げた場合、アクリルアミドが８０％近くも減少することが分った（同様の未処理のポテトスライスのアクリルアミド濃度が２５０ｐｐｂでしかないと仮定した場合。［２５０−５０．８］／２５０）。さらに、ポテトスライスを６０分間だけ比較的冷たい水溶液で戻すことによって、アクリルアミドが９０％を超えて減少することが分った。アスパラギナーゼなどのアスパラギン低減性化合物を再加水用溶液へ含めることによって、ポテト片から再加水用溶液へのアスパラギンの優勢な浸出がさらに強化される場合がある。同様の未処理のポテトスライスのアクリルアミド濃度が２５０ｐｐｂでしかないと仮定した場合、［２５０−２０．６］／２５０。これらの減少は、２５０ｐｐｂのコントロールを仮定した減少に基づいており、
控えめなものである。ポテトチップスのアクリルアミド濃度はより高いことが一般的である（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｆｓａｎ．ｆｄａ．ｇｏｖ／〜ｄｍｓ／ａｃｒｙｄａｔａ．ｈｔｍｌを参照）。さらに、一実施形態（例えば、６０分間、比較的冷たい酵素溶液で戻す）では、本発明により、今日の装置では検出可能なレベルのアクリルアミドを含まない、アクリルアミドのレベルが１０ｐｐｂ未満であるフライドポテトチップを製造する手法が提供される。
【００４２】
理論によって制限ないし拘束されるものではないが、乾燥中に細胞構造が弱められる（しかしながら破裂はしない）ものと思われる。細胞壁の弱体化によって、続く再加水中のアスパラギンの浸出が容易となる。したがって、未処理の生のポテトが再加水用溶液で戻されるよりも、乾燥したポテトスライスが再加水用溶液で戻される方が、アスパラギンのレベルが充分に高い。その機構にかかわらず、本発明では、アスパラギンを含む食品片からアスパラギンの欠乏した食品片を製造する手法を提供する。
【００４３】
一実施形態では、本発明は、随意で皮を剥かれ、適切な大きさの切片（例えば、ポテトスライス）、角形、くさび形、またはフレンチフライのような棒形へと切られる、潰していない（ｕｎｍａｓｈｅｄ）生の食品から製造される加工されていない食品製品におけるアクリルアミドの減少に関する。本明細書では、潰していない食品片とは、再加水工程の前に食品片のライサー処理（ｒｉｃｉｎｇ）、粉砕、または潰砕（ｍａｓｈｉｎｇ）が行われない食品片である。一実施形態では、フレンチフライ状の棒形の横断面の幅は約５ｍｍ〜約６ｍｍである。さらに別の実施形態では、ポテト片は、スラブ状（例えば、深さ約１ｍｍ〜約３ｍｍ、長さ約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、幅約２０ｍｍ〜５０ｍｍ）または当技術分野において知られている他の適切なサイズに切られたポテトを含む。フレンチフライ状の棒形、くさび形、およびスラブは、スライスとは異なる形状、表面対体積比などを有するので、以下の各単位操作において開示する乾燥および再加水の時間は調整が必要な場合がある。
【００４４】
本発明の１つ以上の実施形態によって提供される１つの利点は、比較的低温（例えば、約１℃〜約１８℃）で効果的な浸出が起こることである。この発見より前には、有効にアスパラギンを浸出させるには高温（例えば、周囲温度より高い温度）が必要であると考えられていた。
【００４５】
当業者には、アクリルアミドの形成を妨げる手法によるアスパラギンの不活性化に影響を与える他の技術が明らかである。熱処理に先立って食品成分または食品製品におけるアスパラギンのレベルを低下させることによって、最終の処理した食品におけるアクリルアミドのレベルが劇的に低下する。
【００４６】
アスパラギンの不活性化に加えて、作物由来の食品成分を、他の同様の作物よりもアスパラギンのレベルが低くなるように栽培および選択されている作物からのものとすることも可能である。作物由来の食品成分におけるアスパラギンの量の減少は、同じ熱処理条件下で形成されるアクリルアミドの量に反映される。
【００４７】
一実施形態に関連して本発明を詳細に示し、記載しているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなくアクリルアミド低減のための他の様々な手法が用いられてよいことが、当業者には理解される。本発明は、コーヒーなど、アスパラギンを含む任意の作物由来の食品または消耗品に対し適用可能である。
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【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】
ポテト片におけるアクリルアミドのレベルを低減する方法であって、
ａ）潰していない乾燥ポテト片を提供する工程と、
ｂ）再加水用溶液で前記ポテト片を戻し、再加水済みポテト片を形成する工程と、
ｃ）前記再加水済みポテト片を熱処理する工程と、からなる方法。
【請求項２】
工程ａ）の乾燥ポテト片はスライスしたポテトを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ａ）の乾燥ポテト片は、フレンチフライ状のスティックを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記乾燥ポテト片は、周囲圧力の低加熱条件の下で乾燥した生のポテト片を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記乾燥ポテト片は約７４℃未満のオーブン温度で乾燥される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記乾燥ポテト片は約３重量％未満の湿分を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程ｂ）の再加水用溶液はアスパラギナーゼを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
工程ｂ）の再加水用溶液は、システイン、リシン、グリシン、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、およびアルギニンから選択される１つ以上の遊離アミノ酸を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
工程ｂ）の再加水用溶液は、システイン、Ｎ−アセチル−Ｌ−システイン、Ｎ−アセチル−システアミン、還元型グルタチオン、ジチオトレイトールおよびカゼインから選択される１つ以上の遊離チオールを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
工程ｂ）の再加水用溶液は還元剤をさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
工程ｂ）の再加水用溶液は、約６．０未満のｐＫａを有するｐＨ降下性の１つ以上の塩をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記再加水用溶液は温度が約７℃〜約１８℃であることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
工程ｃ）の熱処理は熱油中で揚げることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
工程ｃ）の熱処理は、再加水済みポテト片を約１２０℃〜約２０５℃のポテト片温度まで加熱することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
熱処理した食品におけるアクリルアミドを低減する方法であって、
ａ）本来のアスパラギン濃度を有する潰していない作物由来の食品を提供する工程と、
ｂ）工程ｃ）の後の低減したアスパラギン濃度が本来のアスパラギン濃度の５０％未満となるように前記潰していない作物由来の食品を乾燥し、乾燥食品を製造する工程と、
ｃ）再加水用溶液で前記乾燥食品を戻し、再加水済み食品を製造する工程と、前記再加水用溶液は１つ以上のアクリルアミド還元剤を含むことと、からなる方法。
【請求項１６】
工程ａ）の作物由来の食品はポテトを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
工程ｂ）の乾燥は周囲圧力の低加熱条件の下で行われる請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
工程ｂ）の乾燥は約７４℃未満の食品温度で行われる請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
工程ｂ）の乾燥食品は約３重量％未満の湿分を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
工程ｃ）の再加水用溶液はアスパラギナーゼを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
工程ｃ）の再加水用溶液は、システイン、リシン、グリシン、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、およびアルギニンから選択される１つ以上の遊離アミノ酸を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
工程ｃ）の再加水用溶液は、システイン、Ｎ−アセチル−Ｌ−システイン、Ｎ−アセチル−システアミン、還元型グルタチオン、ジチオトレイトールおよびカゼインから選択される１つ以上の遊離チオールを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
工程ｃ）の再加水用溶液は還元剤をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
工程ｃ）の再加水用溶液は、約６．０未満のｐＫａを有するｐＨ降下性の１つ以上の塩をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記再加水用溶液は温度が約１℃〜約１８℃であることを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記再加水済み食品を熱油中で揚げる工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
前記再加水済み食品を約１２０℃〜約２０５℃の食品温度まで熱処理する工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【国際調査報告】
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