刘洁等人实验发现淀粉膜对于丙烯酰胺的生成与面包配料中的淀粉颗粒及破损淀粉的作用不同,将淀粉膜涂刷在发酵面团表面,能够对丙烯酰胺的生成起到有效的抑制作用。因此河南工业大学粮油食品学院、小麦和玉米深加工国家工程实验室的刘 洁、王亚丹和河南工业大学化学化工与环境学院的满 勇等人将制作面包的配料中添加甘氨酸,与面团表面涂刷淀粉膜的方法相结合,研究两种方法对面包中丙烯酰胺的协同控制作用,既为控制有害物丙烯酰胺提供新技术,又有助于拓展淀粉在食品安全领域的新用途。
1、甘氨酸和淀粉膜对面包中丙烯酰胺生成量的影响
添加甘氨酸对丙烯酰胺生成量的影响
甘氨酸的抑制效果非常显着,当甘氨酸的添加量为面粉的0.1%时,即面粉中甘氨酸添加量为1.33 mmol/100 g时,丙烯酰胺的抑制率达到80.5%。与之前报道的结果相近。
淀粉膜对丙烯酰胺生成量的影响
混合淀粉膜包裹的面包表皮中的丙烯酰胺含量最低,但仍在100 μg/kg以上,淀粉膜对丙烯酰胺的抑制效果没有在面粉中添加甘氨酸的抑制效果显着。甘氨酸虽然对丙烯酰胺的抑制效果显着,但是甘氨酸对于面包表皮颜色的影响不受消费者喜欢;淀粉膜刚好作用在面包中丙烯酰胺集中的面包皮上,而且只在生成丙烯酰胺的加工环节焙烤过程起作用,同时还能缓解甘氨酸对美拉德反应颜色的影响。
添加甘氨酸和涂刷淀粉膜协同对丙烯酰胺生成量的影响
在甘氨酸的添加量为0.1%和0.5%时,相同的甘氨酸添加水平,马铃薯淀粉膜与混合淀粉膜包裹的面包表皮中的丙烯酰胺含量差异不显着(P>0.05)。在甘氨酸添加量为0.1%时结合淀粉膜,对丙烯酰胺的抑制率均在75%以上,玉米淀粉膜包裹的面包表皮中丙烯酰胺含量最低,这可能是由于玉米淀粉膜中天冬酰胺的含量最低导致。
当甘氨酸添加量小于1%时,其对丙烯酰胺的抑制作用会受到淀粉膜的影响;当甘氨酸添加量达到3%时,抑制剂甘氨酸的作用占主导地位,明显强于淀粉膜的作用。
2、甘氨酸和淀粉膜对发酵后面团中前体物质的影响
添加甘氨酸的面团中天冬酰胺含量是淀粉膜中天冬酰胺含量的125~442 倍,对照面团中天冬酰胺含量是淀粉膜中天冬酰胺含量的83~292 倍。淀粉膜中的还原糖含量与面团中还原糖含量相当。谷物类食品中生成丙烯酰胺的限制性前体物质是天冬酰胺,而面包中的丙烯酰胺主要存在于表皮,将淀粉膜涂刷在面团表面,相对于面团而言表皮中天冬酰胺含量显着降低,因此导致面包皮中丙烯酰胺的生成量降低。
3、添加甘氨酸和涂刷淀粉膜对面包颜色的影响
马铃薯淀粉膜包裹的面包表皮与对照面包相比偏橙色,虽然马铃薯淀粉膜能明显提升面包表皮的亮度(L*),但是玉米淀粉和马铃薯淀粉混合之后的淀粉膜明显降低了面包表皮的亮度。在不涂刷淀粉膜的情况下,随着甘氨酸添加量的增加,虽然面包色差与对照面包相近,但是面包表皮的亮度逐渐降低,面包皮的颜色由黄色逐渐变为红褐色甚至颜色较暗的褐色。红绿值(a*值)随着甘氨酸的添加量增加逐渐增大,但当甘氨酸添加量为达到3%时,a*值又下降。L*值与b*值的变化趋势一样。
结 论
本实验研究了甘氨酸和淀粉膜协同对面包中丙烯酰胺的抑制效果,当甘氨酸的添加量小于1%时,其对丙烯酰胺的抑制作用会受到淀粉膜的影响;当甘氨酸的添加量达到3%时,抑制剂甘氨酸的作用占主导地位,明显强于淀粉膜的作用。在对面团进行焙烤前,将面团表面涂刷不同的淀粉膜,能够抑制面包皮中的丙烯酰胺20%以上。添加甘氨酸能提高淀粉膜对丙烯酰胺的抑制率,在甘氨酸添加量为面粉的0.1%(1.33 mmol/100 g)时,玉米淀粉膜的抑制率增加到85.1%。将面包皮的颜色变化作为感官评价的一个方面,添加甘氨酸协同表皮包裹淀粉膜,既能有效抑制丙烯酰胺的生成,又能较好地保持面包的外观颜色。因此其可以作为简单、方便、快捷、安全的抑制丙烯酰胺的方法应用到生产中,降低丙烯酰胺的暴露量,保障消费者的饮食健康。