СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АКРИЛАМИДА В ОБРАБОТАННОМ ПИЩЕВОМ ПРОДУКТЕ
METHOD FOR DECREASE OF ACRYLAMIDE CONTENT IN TREATED FOOD PRODUCT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу снижения содержания акриламида в обработанном пищевом продукте, способу получения обработанных пищевых продуктов с пониженным содержание акриламида и ингредиенту для подавления образования акриламида.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно, что высокое содержание акриламида свойственно богатым углеводами пищевым продуктам, прошедшим обработку при температуре 120°C или выше, таким как картофельные чипсы, жареный картофель, сухое печенье и тому подобное. Известно, что акриламид образуется, когда аспарагин, одна из основных аминокислот в картофеле и злаках, вступает в реакцию с редуцирующими сахарами по реакции Майяра.
Акриламид принадлежит к группе канцерогенных соединений, таким образом, очень желательно снижение содержания акриламида в обработанном пищевом продукте.
Предлагалось множество способов подавления образования акриламида в процессе получения обработанных пищевых продуктов, таких как способы ферментативного разрушения аспарагина, предшественника акриламида (Патентные документы 1 и 2, и тому подобное), и способы подавления образования акриламида добавлением различных ингредиентов (Патентные документы 3-8).
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Патентный документ 1: JP-A-2004-283062
Патентный документ 2: JP-A-2006-187301
Патентный документ 3: JP-A-2004-215559
Патентный документ 4: JP-A-2005-278448
Патентный документ 5: JP-A-2006-174845
Патентный документ 6: JP-A-2006-55159
Патентный документ 7: JP-A-2007-105015
Патентный документ 8: WO 2004/032647
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ НАСТОЯЩИМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
К сожалению, не существует способов, позволяющих достаточно снизить содержание акриламида. Дополнительно, при добавлении некоторых видов ферментов для снижения содержания акриламида в пищевых продуктах необходимо тщательно следить за безопасностью побочных продуктов, возникающих при ферментативных реакциях, наряду с безопасностью самих добавляемых ингредиентов.
Объект настоящего изобретения относится к способу снижения содержания акриламида в обработанном пищевом продукте при использовании эффективных ингредиентов с высокой степенью безопасности для подавления образования акриламида.
СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Авторы настоящего изобретения исследовали ингредиенты растительного происхождения и обнаружили, что содержание акриламида в обработанном пищевом продукте может быть значительно снижено при добавлении дигидрокверцетина, который содержится в растениях, таких как сибирская лиственница, в ингредиенты содержащего углеводы обрабатываемого пищевого продукта, или при позволении дигидрокверцетину пропитывать ингредиенты содержащего углеводы обрабатываемого пищевого продукта для осуществления настоящего изобретения.
Настоящее изобретение обеспечивает способ снижения содержания акриламида в обработанном пищевом продукте, включающий добавление дигидрокверцетина в ингредиенты содержащего углеводы обрабатываемого пищевого продукта, или позволение дигидрокверцетину пропитывать ингредиент содержащего углеводы обрабатываемого пищевого продукта перед или во время процесса термообработки.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения обрабатываемого пищевого продукта с пониженным содержанием акриламида, включающий добавление дигидрокверцетина в ингредиенты содержащего углеводы обрабатываемого пищевого продукта, или позволение дигидрокверцетину пропитывать ингредиент содержащего углеводы обрабатываемого пищевого продукта перед или во время процесса термообработки.
Дополнительно, настоящее изобретение относится к ингредиенту для подавления образования акриламида в обработанном пищевом продукте, содержащему дигидрокверцетин или растительный экстракт, содержащий дигидрокверцетин.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение позволяет получить обработанные пищевые продукты с пониженным содержанием акриламида безопасным и удобным способом.
НА ЧЕРТЕЖАХ
Фиг. 1 - фотография картофельных чипсов, обжаренных после добавления дигидрокверцетина в тесто из картофельных хлопьев.
Фиг. 2 - фотография картофельных чипсов, обжаренных в масле, в которое был добавлен дигидрокверцетин.
ВАРИАНТЫ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ снижения содержания акриламида и способ получения пищевого продукта по настоящему изобретению характеризуются тем, что в качестве ингредиента для подавления образования акриламида используют дигидрокверцетин. Дигидрокверцетин представляет флавоноид с приведенной ниже структурой.
Дигидрокверцетин может быть химически синтезированным, но также используют растительные экстракты, содержащие дигидрокверцетин. Растения, содержащие дигидрокверцетин, включают, например, принадлежащие к семейству Pinaceae. Среди них предпочтительны растения, принадлежащие к роду Pinus ox Larix kaempferiare. В частности, для настоящего изобретения предпочтительны сибирская лиственница (Larix sibirica), даурская лиственница (Larix dahurica), кедровая сибирская сосна (Pinus sibirica), сосна обыкновенная (Siberian Pine), аянская ель (Picea ajanensis) и тому подобное.
Части для экстракции из указанных выше растений представляют кору и ксилему, но по существу предпочтительна ксилема, содержащая камбий. Самой предпочтительной частью для экстракции является ксилема растений, принадлежащих к семейству Pinaceae, таких как сибирская лиственница, которая богата дигидрокверцетином.
Для целей настоящего изобретения предпочтительными способами экстракции являются способы с использованием органических растворителей, воды или их смесей. В качестве растворителей в настоящем изобретении могут быть использованы вода, этанол, этилацетат, ацетон или их смеси, однако по причинам безопасности и тому подобное предпочтительными являются вода, этанол или смесь вода-этанол. В частности, например, предпочтительно проводить экстракцию измельченного ксилема или ксилема, содержащего камбий, водой, этанолом или смесью вода-этанол при высокой температуре (то есть в пределах от 50 до 100°C). Если требуется, экстракт может быть дополнительно очищен проведением конденсации, дистилляции, рекристаллизации или других способов.
При использовании растительных экстрактов, содержащих дигидрокверцетин, концентрация дигидрокверцетина в экстрактах предпочтительно составляет 50% (масса/масса) или более, более предпочтительно 60% (масса/масса) или более, и дополнительно более предпочтительно 80% (масса/масса) или более. Верхние пределы концентрации дигидрокверцетина в экстрактах составляют 100% (масса/масса).
Ингредиенты обрабатываемых пищевых продуктов, используемые в настоящем изобретении, представляют ингредиенты, содержащие углеводы, такие как крахмал, которые образуют акриламид в процессе термообработки ингредиентов прошедшего тепловую обработку пищевого продукта. В частности, настоящее изобретение нацелено на ингредиенты прошедших обработку пищевых продуктов, содержащих углеводы, такие как глюкоза и фруктоза, в комбинации с аспарагином или пептидами, содержащими аспарагин, в качестве источника аминокислоты.
Такие ингредиенты обрабатываемых пищевых продуктов включают богатые аспарагином пищевые материалы, такие как картофель, горох, черный перец, белый перец, корень лопуха, фасоль обыкновенная, куркума, тыква, сладкий картофель, кукуруза, пшеница, рис и пищевые материалы, полученные из них. Такие пищевые материалы могут быть, например, в дегидратированных и порошкообразных формах.
Способ по настоящему изобретению характеризуется тем, что дигидрокверцетин добавляют в указанные выше ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта или позволяют ему проникнуть перед или во время процесса термообработки.
Для снижения содержания акриламида, без ухудшения цвета, вкуса и аромата обработанных пищевых продуктов, количество дигидрокверцетина, добавленного в ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта, предпочтительно составляет в пределах от 0,06 до 6% частей по массе, предпочтительнее в пределах от 0,06 до 2% частей по массе, еще предпочтительнее в пределах от 0,06 до 0,6 частей по массе и наиболее предпочтительно в пределах от 0,06 до 0,3 частей по массе на 100 частей по массе сухого вещества ингредиентов обрабатываемого пищевого продукта. При добавлении дигидрокверцетина в такой концентрации содержание акриламида может быть в достаточной степени снижено без оказания воздействия на цвет, вкус и аромат обработанных пищевых продуктов. Добавляемое по массе количество дигидрокверцетина в случае использования растительного экстракта может быть отрегулировано согласно содержанию дигидрокверцетина в растительном экстракте.
Для добавления дигидрокверцетина или для пропитывания подходит порошкообразная форма дигидрокверцетина, поскольку она может быть равномерно диспергирована и растворена при непосредственном добавлении в ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта, когда ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта находятся в жидкой или пастообразной форме. Однако в случае, когда ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта сами находятся в порошкообразной или твердой форме, предпочтительно дигидрокверцетин растворяют или смешивают с водой или этанолом и затем добавляют в ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта. Для пропитывания дигидрокверцетином при жарке, варке и подобной обработке, предпочтительно добавлять дигидрокверцетин в жидкость для термообработки или в масло для термообработки, и затем позволять ему пропитывать ингредиенты обрабатываемых пищевых продуктов в процессе термообработки.
Во время жарки или варки трудно определить количество дигидрокверцетина, проникшее в ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта, следовательно, предпочтительно добавлять дигидрокверцетин в жидкости для термообработки или масло для термообработки в концентрации от 0,06 до 6% (масса/объем), более предпочтительно от 0,06 до 2% (масса/объем), дополнительно более предпочтительно от 0,06 до 0,6% (масса/объем) и наиболее предпочтительно от 0,06 до 0,3% (масса/объем) перед процессом термообработки. Поскольку растворимость дигидрокверцетина в обычных маслах относительно низкая, предпочтительно растворять дигидрокверцетин в малом количестве предварительно нагретого масла для термообработки или в масле для термообработки должно содержаться поверхностно-активное вещество моноацилглицерин или диацилглицерин. Также дигидрокверцетин может быть диспергирован в масле для термообработки при использовании ультразвука. Ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта могут быть обжарены в масла, в которое добавлен дигидрокверцетин, диспергированный или предпочтительно растворенный, и этот способ может быть применен для жарки нарезанного ломтиками картофеля.
В способе снижения содержания акриламида и в способе получения обрабатываемого пищевого продукта по настоящему изобретению образование акриламида подавляется даже в процессе термообработки добавлением дигидрокверцетина в ингредиенты обрабатываемого пищевого продукта перед или во время процесса термообработки. Большое количество акриламида образуется, когда ингредиенты нагревают до температуры 120°C или выше, следовательно, настоящее изобретение может быть применено для получения обработанных пищевых продуктов, для которых требуется такая технологическая обработка, как жарка, выпекание, обжарка и варка при температуре 120°C или выше.
Обработанные пищевые продукты, к которым может быть применен способ по настоящему изобретению, включают картофельные чипсы, жареный картофель, попкорн, закусочные продукты, рисовые крекеры, печенье, крекеры, сухое печенье, жареные пирожки, лапшу быстрого приготовления, вон тон быстрого приготовления и злаки быстрого приготовления.
Согласно способу по изобретению содержание акриламида в обработанном пищевом продукте может быть снижено до менее чем 70%, предпочтительно до менее чем 60%, более предпочтительно до менее чем 30% и наиболее предпочтительно до менее чем 15% от содержания в обработанном пищевом продукте при использовании традиционных способов термообработки.
ПРИМЕРЫ
Следующие неограничивающие примеры приведены только для иллюстрации настоящего изобретения и не ограничивают объем его притязаний.
ПРИМЕР 1
Исследуют эффект снижения содержания акриламида в картофельных чипсах при использовании экстракта сибирской лиственницы, содержащего 60% дигидрокверцетина. Картофельные хлопья получают следующим образом. Картофель сначала варят при температуре 70°C и охлаждают. Затем его тушат, перетирают и перетертую массу сушат при использовании горячего воздуха до содержания влаги в пределах от 4 до 9% и затем измельчают. Экстракт сибирской лиственницы предварительно растворяют в 3 мл этанола и смешивают с водой, затем смесь добавляют в измельченное тесто из картофельных хлопьев. Затем получают картофельные чипсы, обжаривая тесто при условиях, приведенных в Таблице 1. Содержание акриламида в этих картофельных чипсах измеряют при использовании метода газовой хроматографии-масс-спектрометрии. В Таблице 1 приведены результаты и на Фиг. 1 показана фотография картофельных чипсов.
Таблица 1
Условия и результаты каждого образца
Контроль
№1
№2
№3
№4
№5
Добавленный экстракт*<sup>1</sup>
-
0,10%*<sup>2</sup>
0,25%
0,50%
0,75%
1,00%
Условия жарки
170°C,20секунд
170°C, 20 секунд
170°C, 20 секунд
170°C, 20 секунд
170°C, 20 секунд
170°C, 20 секунд
Содержание акриламида
772 частей на миллион
545 частей на миллион
479 частей на миллион
565 частей на миллион
492 частей на миллион
238 частей на миллион
Содержание влаги (%)
2,9
2,8
2,9
2,6
2,8
2,9
Редуцирующие сахара в ингредиенте, (%)
1,85
1,85
1,85
1,85
1,85
1,85
pH теста
5,8
5,8
5,8
5,8
5,8
5,8
pH продукта
5,6
5,6
5,6
5,7
5,7
5,7
*1: Добавленное количество приведено по сухому веществу от общей массы ингредиентов картофельных хлопьев*2: Экстракт содержит 60% дигидрокверцетина
При добавлении дигидрокверцетина в концентрации от 0,06 до 0,6% содержание акриламида в картофельных чипсах снижается в пределах от около 30 до 70%, в частности, при добавлении дигидрокверцетина в концентрации 0,6% содержание снижается на около 70% (Таблица 1). Дополнительно, добавление дигидрокверцетина не оказывает воздействие на цвет, вкус и аромат картофельных чипсов (Фиг. 1).
ПРИМЕР 2
Экстракт сибирской лиственницы, содержащий 60% дигидрокверцетина, растворяют в небольшом количестве масла, нагретого до 70°C, затем масло, содержащее дигидрокверцетин, добавляют в масло для термообработки. Картофельные чипсы получают жаркой нарезанного ломтиками сырого картофеля в масле для термообработки. Содержание акриламида в этих картофельных чипсах измеряют при использовании метода газовой хроматографии-масс-спектрометрии. В Таблице 2 приведены результаты и на Фиг. 2 показаны фотографии картофельных чипсов.
Таблица 2
Название образца
Контроль
Тестируемый продукт (1)
Тестируемый продукт (2)
Добавленный экстракт, содержащий дигидрокверцетин (масса/объем%)
0,1
0,5
Температура жарки
170°C
170°C
170°C
Время жарки
2 минуты
2 минуты
2 минуты
Содержание акриламида*<sup>1 </sup>(частей на миллион)
857882
194146
142116
Среднее содержание акриламида (частей на миллион)
870
170
129
Содержание акриламида по сравнению с контролем
100
20
15
*<sup>1</sup>: Содержание акриламида измерено дважды при использовании метода газовой хроматографии-масс спектрометрии. В качестве внутреннего стандарта используют изотоп акриламида, добавленный в 5 г образец в концентрации 2000 частей на миллион
Результаты показывают, что значительно снижено содержание акриламида в картофельных чипсах, обжаренных в масле для термообработки, содержащем в пределах от 0,06 до 0,3% (масса/объем) дигидрокверцетина. Дополнительно, жарка в масле для термообработки, содержащем дигидрокверцетин, не оказывает воздействие на цвет, вкус и аромат картофельных чипсов.