CN105076916B

CN105076916B - 一种食品添加剂组合物及其应用

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Publication number: CN105076916B
Application number: CN201410220638.6A
Authority: CN
Inventors: 张英; 金成�; 刘零怡; 黄骆镰
Original assignee: Hangzhou Ningzhu Biotechnology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Ningzhu Biotechnology Co ltd
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2034-05-22
Also published as: CN105076916A

Abstract

本发明提供了一种食品添加剂组合物及其应用，具体地，本发明提供了一种食品添加剂组合物，所述的组合物包括氨基酸、竹叶提取物、无机盐。所述的食品添加剂组合物可以在食品加工工艺中作为丙烯酰胺抑制剂使用，可以有效抑制食品生产过程中丙烯酰胺的生成，且口感较好，特别适合用于咖啡豆加工或膨化食品生产工艺中丙烯酰胺的抑制。

Description

一种食品添加剂组合物及其应用

技术领域

本发明涉及食品添加剂和食品安全控制技术领域，具体地，本发明提供了涉及以氨基酸、无机盐和竹叶提取物为主成分的复合食品添加剂，在烘焙咖啡及以其为原料的食品和饮料、膨化食品和谷物早餐食品加工过程中作为丙烯酰胺抑制剂的应用。

背景技术

丙烯酰胺(Acrylamide)主要是由食品原料中的游离天门冬酰胺和还原糖在高温加工(美拉德反应)过程中产生的，是食品内源性化学污染物的典型代表，俗称丙毒。这是一种高水溶性的小分子有机物，具有强烈的神经毒性和一定的遗传毒性，1994年国际癌症研究机构(IARC)将其列入2A组“人类可能的致癌物”。世界卫生组织(WHO)规定食品中的丙烯酰胺限量为1μg/kg以下，2002年瑞典科学家率先在油炸或焙烤的马铃薯和谷物类食品中检出了mg/kg级的丙烯酰胺，引爆了震惊全球的食品安全领域的“丙毒门”事件。

除了吸烟以外，人类的丙毒暴露主要来自膳食。由于丙烯酰胺前体物质(天冬酰胺、还原糖)在食品原料中的常见性，丙毒危害普遍存在于热加工食品中(加工温度高于120℃，如油炸、烘焙、挤压膨化等)，如油炸薯片、油炸薯条、油炸方便面、烘焙曲奇、烘焙咖啡和膨化食品等。欧洲食品安全局(European Food Safety Authority，EFSA)于2011年发布了多种食品中丙烯酰胺含量的市场监控数据(采自2007～2008年间)，显示其中含量最高的依然是油炸薯片和油炸薯条(Indicative Value分别为为1000μg/kg和600μg/kg)，其次是烘焙咖啡和谷物早餐制品(Indicative Value分别为450μg/kg和400μg/kg)，均属人类膳食丙毒暴露的高风险品种，这类食品制造过程中丙烯酰胺控制技术的研究和开发应得到高度重视。

咖啡风味浓郁、种类多样，且功效独特，是很多国家和地区人们的嗜好饮品，消费群体不断扩大，正逐步渗透到全球非传统消费区，成为时下的流行饮品。2008年，全球共消费1.28亿袋(60kg/袋)咖啡。随着咖啡在全球的普及和消费量的不断增加，对于咖啡中高丙烯酰胺含量的担忧正日益成为限制咖啡产业发展的瓶颈。

谷物早餐制品(Breakfast Cereals)是以玉米、大米、小麦、燕麦等谷物为主要原料加工而成，加入牛奶冷食或稍煮沸片刻即可食用的早餐食品。可以分为两类：一种为需蒸煮的早餐谷物食品，另一种为即食型(Ready-to-eat,RTE)，目前市场上的早餐谷物制品通常是后者。可以预见，随着经济发展和人民生活水平的提高、生活节奏加快、保健意识增强等，早餐谷物制品的市场发展潜力巨大，其高丙烯酰胺含量的现实是产业发展必须解决的重要问题之一。

食品中丙烯酰胺含量的控制涉及原料品种、种植栽培条件、贮藏运输过程和食品加工等多个环节，考虑到可操作性，便捷的控制手段是在加工过程中使用外源性添加剂，包括抗氧化剂、植物化学素、微生物和酶制剂等。其中尤以生物手段为多，如WO 2013/005145是一种利用天冬酰胺酶和/或天冬氨酸酶、以及产生该两种酶的微生物来抑制烘焙咖啡中丙烯酰胺生成的发明，而WO2004/037007也公开了一种利用天冬酰胺酶抑制烘焙咖啡中丙烯酰胺生成的方法。WO 2005/094591则公开了一种利用产乳酸的微生物和/或酸降低以咖啡为原料的食品中丙烯酰胺含量的手段，同样地，该手段也被应用于谷物食品中丙烯酰胺含量的控制，如WO 2004/028276利用产乳酸的微生物和/或酸，降低了谷物食品中丙烯酰胺含量。

但是，使用生物手段(如酶、微生物等)的弊端是很明显的。第一，生物手段抑制丙烯酰胺的生产往往需要严格控制环境因素(温度、pH等)以达到最佳反应条件，这样就限制了在部分规模较小、条件较落后的工厂中的应用；第二，生物手段往往需要较长的作用时间以达到预期目的，如WO 2004/037007中所述，天冬酰胺酶的作用需时45～60min；第三，食品用酶制剂的价格相对较高，成本显著上升；第四，生物制剂对于保藏条件的要求较高，如酶制剂在保存时需严格控制环境参数，防止其因温度过高而变性失活，而微生物制剂在保藏时应严防污染。上述种种在一定程度上限制了生物手段在工业上的应用。

综上所述，本领域尚缺乏一种储存和使用方便、处理时间短、应用范围广的食品丙烯酰胺抑制剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种储存和使用方便、处理时间短、应用范围广的食品丙烯酰胺抑制剂。

本发明的第一方面，提供了一种食品添加剂组合物，所述的组合物包括以下组分：氨基酸、竹叶提取物、无机盐；且所述的组合物中，氨基酸、竹叶提取物和无机盐的重量比为：氨基酸2～70重量份，竹叶提取物2～70重量份，无机盐1～96重量份；

且所述的氨基酸、竹叶提取物和无机盐在所述的组合物中的重量份为0.5～99wt％。

在另一优选例中，所述的竹叶提取物是水溶性竹叶提取物。

在另一优选例中，所述的竹叶提取物是刚竹属竹叶提取物。

在另一优选例中，所述的竹叶提取物是刚竹属竹叶酚性部位提取物。

在另一优选例中，所述的竹叶提取物是指符合国家食品安全标准《食品添加剂竹叶抗氧化物》(GB30615-2014)规定的水溶性竹叶抗氧化物(AOB)。

在另一优选例中，所述的竹叶提取物是中国专利申请号200310107871.5所述的竹叶提取物，或按照中国专利申请号200310107871.5所述的方法制备的竹叶提取物。

在另一优选例中，所述的食品添加剂组合物在常温条件下储存。

在另一优选例中，所述的食品添加剂组合物在避光条件下储存。

在另一优选例中，所述的食品添加剂组合物在低氧或无氧条件下储存。

在另一优选例中，所述的低氧条件指储存环境中氧气在空气中的体积含量为低于20％，较佳地为低于15％，更佳地为低于10％。

在另一优选例中，所述的组合物还含有食品上可接受的载体；较佳地，所述的载体为水。

在另一优选例中，所述的竹叶提取物含有选自下组的特征性化合物：碳苷黄酮(荭草苷、异荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷)、酚酸(对香豆酸、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸)，或其组合；和/或

所述的氨基酸选自下组：甘氨酸、半胱氨酸、赖氨酸，或其组合；和/或

所述的无机盐选自下组：氯化钙、碳酸钙、乳酸钙、碳酸氢钙、硅酸钙、硫酸钙、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、氯化镁、碳酸镁、硅酸镁、硫酸镁。

在另一优选例中，所述的氨基酸为甘氨酸；和/或所述的无机盐为氯化钙。

在另一优选例中，所述的组合物中包括以下组分：甘氨酸、竹叶提取物、氯化钙。

在另一优选例中，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸2～70重量份，竹叶提取物2～70重量份，氯化钙1～96重量份。

在另一优选例中，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸5～15重量份，竹叶提取物5～15重量份，氯化钙70～90重量份。

在另一优选例中，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸7～12重量份，竹叶提取物7～12重量份，氯化钙80～88重量份。

在另一优选例中，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸8.33重量份，竹叶提取物8.33重量份，氯化钙83.34重量份。

本发明的第二方面，提供了一种丙烯酰胺抑制剂组合物，所述的丙烯酰胺抑制剂组合物由以下组分组成：氨基酸、竹叶提取物、无机盐；且所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和无机盐的重量比为：氨基酸2～70重量份，竹叶提取物2～70重量份，无机盐1～96重量份。

在另一优选例中，所述的丙烯酰胺抑制剂组合物由以下组分组成：甘氨酸、竹叶提取物、氯化钙。

本发明的第三方面，提供了一种如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的用途，用于在食品加工过程中抑制丙烯酰胺的生成；较佳地，所述的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂还用于补充人体钙质，或用于改善由于饮用咖啡导致的钙质流失。

在另一优选例中，所述的食品加工选自下组：咖啡豆烘培、膨化食品生产；较佳地，所述的膨化食品生产是挤压膨化生产。

本发明的第四方面，提供了一种咖啡豆加工方法，所述方法包括：用本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物对咖啡豆进行处理。

在另一优选例中，所述咖啡豆加工后用于选自下组的用途：制成烘培咖啡豆、研磨形成咖啡粉、进行萃取从而制备咖啡提取物。

在另一优选例中，所述的咖啡提取物用于制备选自下组的食品(或饮料)：速溶咖啡粉、咖啡饮料、咖啡味奶茶饮料、咖啡蛋糕、咖啡巧克力、咖啡曲奇。

在另一优选例中，所述食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的用量为0.25～10g，较佳地为0.25～5g，更佳地为0.25～2.5g每千克咖啡豆，以组合物的总质量计。

在另一优选例中，所述方法包括：在烘培前，使所述咖啡豆与如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物接触。

在另一优选例中，所述的方法包括：

提供一含有如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物水溶液；

用所述水溶液浸泡待烘培的咖啡豆，得到浸泡后的咖啡豆；

对所述浸泡后的咖啡豆进行干燥，得到表面附着有如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的咖啡豆。

在另一优选例中，所述的干燥在较低温度条件下进行；较佳地，所述的干燥温度为≤95℃。

在另一优选例中，所述方法还包括，对所述表面附着有如本发明第一方面所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的咖啡豆进行高温烘培；较佳地，所述的烘培温度为150～270℃。

在另一优选例中，如本发明第一方面所述的食品添加剂组合物中，氨基酸、竹叶提取物和无机盐的重量比为：氨基酸5～15重量份，竹叶提取物5～15重量份，无机盐70～90重量份。

在另一优选例中，如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物中，氨基酸、竹叶提取物和无机盐的重量比为：氨基酸5～15重量份，竹叶提取物5～15重量份，无机盐70～90重量份。

在另一优选例中，所述的浸泡后的咖啡豆中，所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的浓度为0.025～0.25wt％；较佳地为0.04～0.1wt％。

在另一优选例中，所述的浸泡时间为30～300s，较佳地为100～200s。

在另一优选例中，所述的丙烯酰胺抑制剂组合物水溶液中，所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的浓度为0.5～3.0wt％，较佳地为0.8～2.0wt％。

本发明的第五方面，提供了一种膨化食品生产方法，所述方法包括：用如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物对食品原料进行处理。

在另一优选例中，所述方法包括步骤：在进行膨化处理前，将如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物添加入食品原料中。

在另一优选例中，所述的方法还包括：对所述含有如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的食品原料进行膨化处理。

在另一优选例中，所述的膨化处理是挤压膨化处理。

在另一优选例中，所述含有如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的食品原料中，如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的含量为0.01～1wt％，较佳地为0.1～0.5wt％，更佳地为0.2～0.4wt％。

在另一优选例中，所述的添加通过以下方法进行：将如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物配成溶液后，加入食品原料中。

在另一优选例中，所述的添加通过以下方法进行：将如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物配成溶液后，通过喷淋方式加入食品原料中。

在另一优选例中，所述方法还包括：除添加上述溶液外，不将其他水或水溶液加入食品原料中。

在另一优选例中，所述的方法还包括：在加入如本发明第一所述的食品添加剂组合物或如本发明第二方面所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的溶液后，对所述的食品原料进行搅拌；较佳地，对所述的食品原料进行搅拌，使得所述的食品原料中的水分含量达到特定值17％。

在另一优选例中，所述的食品原料是植物性原料粉末；较佳地，所述的植物性原料选自下组：小麦、燕麦、玉米、马铃薯、大米、小米、高粱、苦荞、豌豆、蚕豆、大豆，或其组合。

在另一优选例中，所述的方法还包括：对所述食品原料进行膨化处理后，对所述经膨化处理的原料进行选自下组的一种或多种加工：切割、干燥、成型、调味。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究，意外地发现，采用甘氨酸、竹叶抗氧化物和氯化钙三者复配，获得了优势互补、性价比大大提高的组合物，将此组合物以不同的配比和剂量应用于烘焙咖啡和挤压膨化的谷物早餐食品中，使两类食品中的丙烯酰胺含量显著下降，表现出优良的协同增效作用。基于上述发现，发明人完成了本发明。

竹叶提取物

如本文所用，术语“竹叶提取物”为刚竹属竹叶酚性部位提取物，通常采用水或醇-水体系进行提取、分离制备而获得，外观为黄色或棕黄色的粉末或颗粒；其抗氧化有效成分主要是黄酮和酚酸类化合物，代表性化合物有荭草苷、异荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷、对香豆酸、绿原酸、咖啡酸和阿魏酸等；优选的竹叶提取物经溴化钾压片后的红外光谱图显示，在3400、2900、1610、1520、1080cm^-1等附近有特征性吸收；将其溶于光谱纯甲醇后的紫外光谱图显示，在240～400nm区域有二个主要的吸收峰，其中，在240～280nm之间有一强吸收峰，在300～350nm之间有一次强吸收峰。特别地，一种优选的竹叶提取物竹叶抗氧化物(AOB)，后者特指符合国家食品安全标准《食品添加剂竹叶抗氧化物》(GB30615-2014)中规定的水溶性竹叶抗氧化物质量要求的竹叶提取物。

复合型丙烯酰胺抑制剂

本发明提供了一种食品添加剂组合物，其特征在于，所述的组合物包括以下组分：氨基酸、竹叶提取物、无机盐。

较佳地，所述的氨基酸选自下组：甘氨酸、半胱氨酸、赖氨酸；优选为甘氨酸以便改善口感。

较佳地，所述的竹叶提取物含有选自下组的特征性化合物：碳苷黄酮(荭草苷、异荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷)、酚酸(对香豆酸、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸)，或其组合。

较佳地，所述的无机盐选自下组：氯化钙、碳酸钙、乳酸钙、碳酸氢钙、硅酸钙、硫酸钙、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、氯化镁、碳酸镁、硅酸镁、硫酸镁；优选为氯化钙以便改善所述食品添加剂的口感，并起到补充人体钙质的效果。

在本发明的优选例中，所述的组合物中，氨基酸、竹叶提取物和无机盐的重量比为：竹叶提取物2～70重量份，氨基酸2～70重量份，无机盐1～96重量份。

所述的食品添加剂可以应用于烘焙咖啡、以烘焙咖啡作为原料的食品和饮料、膨化食品(尤其是谷物早餐制品)的加工过程，能够显著降低产品的丙烯酰胺含量，使用方便、反应时间短、成本较低，对产品风味无明显不良影响，利于产出安全、优质的放心食品，同时有助于补充人体钙质。

特别地，当应用于烘焙咖啡工艺中，所述的复合型丙烯酰胺抑制剂较佳地由以下质量百分比的物质组成：5～15重量份的甘氨酸，5～15重量份的竹叶抗氧化物，70～90重量份的氯化钙；更佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸7～12重量份，竹叶提取物7～12重量份，氯化钙80～88重量份。最佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸8.33重量份，竹叶提取物8.33重量份，氯化钙83.34重量份。

特别地，当应用于膨化食品(优选为挤压膨化食品)生产工艺中，所述的复合型丙烯酰胺抑制剂较佳地由以下质量百分比的物质组成：5～15重量份的甘氨酸，5～15重量份的竹叶抗氧化物，70～90重量份的氯化钙；更佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸7～12重量份，竹叶提取物7～12重量份，氯化钙80～88重量份。最佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸8.33重量份，竹叶提取物8.33重量份，氯化钙83.34重量份。

使用复合型丙烯酰胺抑制剂的咖啡豆加工工艺

本发明还提供了上述复合型丙烯酰胺抑制剂在咖啡豆加工工艺中的使用方法，所述方法包括：在烘培之前、之中或之后，用本发明的复合型丙烯酰胺抑制剂组合物对咖啡豆进行处理。

具体地，所述方法包括：在烘培前，使所述咖啡豆表面附着有如本发明所述的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物。

在另一优选例中，所述的方法包括：

提供一含有本发明所述的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物水溶液；

用所述水溶液浸泡待烘培的咖啡豆，得到浸泡后的咖啡豆；

对所述浸泡后的咖啡豆进行干燥，得到表面附着有如本发明所述的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的咖啡豆。

在另一优选例中，所述方法还包括，对所述表面附着有如本发明所述的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的咖啡豆进行高温烘培；较佳地，所述的烘培温度为150～270℃。

在另一优选例中，如本发明所述的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物中，氨基酸、竹叶提取物和无机盐的重量比为：氨基酸5～15重量份，竹叶提取物5～15重量份，无机盐70～90重量份；较佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸7～12重量份，竹叶提取物7～12重量份，氯化钙80～88重量份，最佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸8.33重量份，竹叶提取物8.33重量份，氯化钙83.34重量份。

在另一优选例中，所述的浸泡时间为30～300s，较佳地为100～200s；更佳地为120～180s。

在另一优选例中，所述的丙烯酰胺抑制剂组合物水溶液中，所述的丙烯酰胺抑制剂的浓度为0.5～3wt％，较佳地为0.8～2.0wt％。

在烘焙咖啡的生产过程中，将此复合型丙烯酰胺抑制剂以0.5～5wt％的浓度溶解在水中(可适当加温以促进溶解)，让咖啡豆在溶液中浸泡120～180秒，使其吸收约咖啡豆质量的5％左右的抑制剂溶液。捞起沥干，风干或烘干脱去水分后即可入咖啡豆烘焙机烘焙。

使用复合型丙烯酰胺抑制剂的膨化食品加工工艺

本发明还提供了一种使用上述复合型丙烯酰胺抑制剂生产膨化食品的方法，所述方法包括：在进行膨化之前、之中或之后，用本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物对食品原料进行处理。

具体地，所述方法包括：在进行膨化处理前，将如本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物添加入食品原料中。

在另一优选例中，所述的方法还包括：对所述如本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的食品原料进行膨化处理。

在另一优选例中，所述的膨化处理是挤压膨化处理。

在另一优选例中，所述含有如本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的食品原料中，如本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的含量为0.01～1wt％，较佳地为0.1～0.5wt％，更佳地为0.2～0.4wt％。

在另一优选例中，所述的添加通过以下方法进行：将如本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物配成溶液后，通过喷雾、搅拌等方式均匀加入食品原料中。

实际使用时，应根据物料粉料的含水量以及物料所需的含水量，从而配制抑制剂溶液并添加。在另一优选例中，所述方法除添加上述溶液外，不再将其他水或水溶液加入粉料中。

在另一优选例中，所述的方法还包括：在加入如本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的溶液后，对所述的食品原料进行搅拌；较佳地，对所述的食品原料进行搅拌，使得所述的食品原料中的水分达到挤压膨化所需的含水量。

在另一优选例中，如本发明的食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物中，氨基酸、竹叶提取物和无机盐的重量比为：氨基酸5～15重量份，竹叶提取物5～15重量份，无机盐70～90重量份；较佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸7～12重量份，竹叶提取物7～12重量份，氯化钙80～88重量份，最佳地，所述的组合物中，甘氨酸、竹叶提取物和氯化钙的重量比为：甘氨酸8.33重量份，竹叶提取物8.33重量份，氯化钙83.34重量份。

本发明的主要优点包括：

1.本发明的复合型丙烯酰胺抑制剂的三种配伍成分(甘氨酸、竹叶抗氧化物和氯化钙)对于美拉德反应伴生危害物丙烯酰胺的产生和消除都有显著影响，且复配后获得了优势互补、性价比大大提高的组合物。将此组合物以不同的配比和剂量应用于烘焙咖啡和挤压膨化的谷物早餐制品中，使两类食品中的丙烯酰胺含量显著下降，表现出优良的协同增效作用。

2.此复合抑制剂中的三种成分均为天然物或视同天然物，且都允许作为食品添加剂使用，在优选配比和有效作用浓度范围内对终端产品(咖啡、谷物早餐制品等)的感官品质无不良影响，易于被消费者接受。

3.此复合抑制剂的应用操作简单、附加成本低，易于推广。对比生物学方法(如添加微生物、酶)，该方法具有操作简单、过程易控制、耗时短、附加成本低等优势；与三者单独使用相比，添加剂的性价比大大提高，在更低的浓度下达到同样的抑制效果，显著降低了生产成本，十分有利于在食品工业中的推广应用。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。

通用方法

咖啡豆烘培条件

实际生产中，咖啡豆的烘焙程度按照烘焙咖啡豆达到的温度和烘焙时间分为深焙、中焙、浅焙，发明人的前期试验表明，咖啡在烘焙过程中的丙烯酰胺形成呈现一个先大量生成再逐渐降低的过程，故本发明涉及的实施例选择浅焙条件，即在220℃的温度下烘焙8min左右。此时咖啡豆的第一次爆裂基本结束，咖啡豆呈浅棕偏金色(略微带绿)，硬度相对较硬。烘焙结束后，迅速将咖啡豆取出并置于冰上冷却，用吹风机去壳，装袋低温保存(-20℃)。检测时将咖啡豆磨粉检测。

膨化食品的制备(以挤压膨化为例)

本发明在挤压膨化谷物食品的生产过程中，将粉状原料(如面粉、马铃薯粉、大米粉)混合，或将未磨粉的原料磨粉、过筛后混合，将此复合型丙烯酰胺抑制剂溶解在水中(可适当加温以促进溶解)，并使用该溶液将物料调水分至17％左右(w/w)，通过喂料器进入双螺杆挤压机进行挤压蒸煮。在镶嵌推进挤压的过程中,物料处于密封的高温高压状态，随着温度、压力的不断升高，物料在快速通过机腔时完成了搅拌、混合、剪切、挤压、蒸煮、熔融等多种综合作用，经模头被挤压出机器进入常温常压环境时，其中所含游离水在此压力差下急剧汽化，使物料内部质构发生变化，得到一定形状尺寸的多孔性产品。后经干燥处理，得到所述谷物早餐产品，装袋低温保存(-20℃)。检测时将谷物早餐制品磨粉检测。

丙烯酰胺含量测试方法

测试指标：丙烯酰胺含量

检测方法：同位素内标稀释的超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)法，前处理过程如下：

(1)称样与加内标：称取0.5g研磨后的样品置于50mL离心管中，加入1.5μg/mL的¹³C₃-丙烯酰胺的甲醇内标液200μL；

(2)提取：加入4.8mL0.3％的甲酸水溶液，于涡旋振荡器上涡旋提取1min，15000rpm0℃下离心5min，上清液转移至一根新的离心管中，提取残渣加入5mL0.3％甲酸水再提取一遍，15000rpm0℃下离心5min，合并清液，涡旋混匀；

(3)固相萃取净化：将Oasis MCX SPE柱(3cc)以2mL甲醇活化、2mL水平衡后，用移液器取2mL提取液上柱进行净化，前12滴弃去，收集剩余部分，蒸馏水定容至2mL。所得溶液过0.2μm PTFE滤膜后上机检测。

仪器条件：

仪器名称：Agilent公司6490型超高效液相色谱-质谱联用仪；

液相条件：

色谱柱：Phenomenex Synergi MAX-RP柱(150×2.0mm,4μm)；

流动相：99％0.3％甲酸水，1％乙腈；

流速：0.3mL/min；柱温：40℃；进样量：5μL；

质谱条件：

毛细管电压：3500V；碰撞诱导解离电压：380V；源温：200℃；鞘气温度：350℃；

喷雾器气压：45psi；鞘气流速：12L/min；

MRM参数：丙烯酰胺标样定量离子对72.1->55.1，碰撞能量8V；定性离子对72.1->44.1，碰撞能量20V。¹³C₃-丙烯酰胺内标定量离子对75.1->58.1，碰撞能量9V；定性离子对75.1->29.2，碰撞能量20V。

该复合型丙烯酰胺抑制剂的具体用量如下：

应用于烘焙咖啡：使咖啡豆吸收0.025％～0.25％的复合型丙烯酰胺抑制剂(w/w)，优选0.06％。为达到此目的，需将该复合型丙烯酰胺抑制剂以1.2％的浓度(w/w)配成溶液，并使咖啡豆浸泡150s以吸收5％的溶液。

应用于膨化食品：物料粉料中含复合型丙烯酰胺抑制剂0.1％～0.5％(w/w)，优选0.3％。实际使用时应根据物料粉料的含水量配制溶液并添加。

实施例1氨基酸、竹叶提取物、无机盐或其复合物使用时对烘焙咖啡丙烯酰胺含量和感官品质的影响

(1)实验材料：咖啡豆：市售阿拉比卡咖啡豆(Coffea arabica L.)，产地云南。

(2)试验分组：本实验共分11组。其中，氨基酸和竹叶提取物试验组包含甘氨酸、半胱氨酸、赖氨酸各1组和竹叶提取物2组(其中，1组为总黄酮含量15.1％的竹叶粗提物粉末；另一组为总酚含量50.7％、内含总黄酮24.5％的竹叶抗氧化物)，试样均用纯净水配置成0.4％质量浓度的浸泡液；无机盐试验组包括氯化钠、氯化钙和氯化镁各1组，均用纯净水配置成1.0％质量浓度的浸泡液；同时设空白对照组(咖啡豆不经浸泡处理)和阴性对照组(咖啡豆用纯净水浸泡处理)。另设复合物一组，为竹叶抗氧化物(AOB)：甘氨酸：氯化钙1:1:5，以纯净水配制成1.0％质量浓度的浸泡液。每组设6个平行。

(3)浸泡：将一定质量的咖啡浸没在以上各组溶液中，即，每组具体均为：将50g咖啡豆浸泡在100mL的浸泡液中，在室温浸渍150秒后捞出沥干。

(4)脱水：将沥干的咖啡豆平摊在已预热的托盘上(单层)，放入已达到预定温度的95℃烘箱中烘10min，使吸收的水分蒸发，豆子重量恢复到约原值；

(5)烘焙：将咖啡豆平摊在已预热的托盘上(单层)，放入已达到220℃的烘箱中烘8min后立即取出，置于冰上冷却，密闭后保存于-20℃冰箱中待测丙烯酰胺含量。

(6)检测：用UPLC-MS/MS法检测烘焙咖啡的丙烯酰胺含量，采用内标法定量，并计算相对阴性对照组的抑制率。结果如表1所示。

(7)感官评定：采用双盲实验，将不同实验组的咖啡豆磨粉，混匀后以开水冲泡(料液比1:15)，滤液随机编号，由15名经过基本感官评定训练的人员(食品专业教授及研究生，6男9女，年龄24～55周岁)对感官品质(主要是滋味和气味)嗜好性进行打分(0～10分，分数越高，嗜好性越高)。结果如表2所示。

表1不同试样浸泡处理咖啡豆对烘焙咖啡丙烯酰胺形成的抑制作用(n＝6)

由表1可见，几种氨基酸、无机盐和竹叶提取物对烘焙咖啡中丙烯酰胺均有一定的抑制作用，竹叶抗氧化物效果优于竹叶粗提物。在氨基酸中，相同浸泡浓度(w/w)下抑制作用半胱氨酸﹥甘氨酸﹥赖氨酸；在无机盐中，相同浸泡浓度(w/w)下抑制作用氯化钙﹥氯化镁﹥氯化钠。当应用竹叶抗氧化物、甘氨酸、氯化钙三者的复合物时，抑制率有较大提高，达到63.13％，说明三者复配是一个较好的抑制烘焙咖啡中丙烯酰胺含量的方案。

表2不同试样浸泡处理咖啡豆对烘焙咖啡感官品质的影响(n＝15)

^*与空白对照组差异显著(p<0.05)；^**与空白对照组差异极显著(p<0.01)

由表2可见，0.4％浸泡液浓度下的半胱氨酸和1.0％浸泡浓度下的无机盐对烘焙咖啡的感官品质均有显著劣化(p<0.05)，其中半胱氨酸对感官品质的影响最大(p<0.01)；氯化镁对感官影响较大(p<0.01)，氯化钙与氯化钠相对影响小些；甘氨酸对咖啡感官品质略有提升，赖氨酸、竹叶提取物对感官品质无显著影响。竹叶抗氧化物、甘氨酸、氯化钙三者在1.0％的浓度下以1:1:5复配使用，对感官品质无显著影响。

综合考量表1和表2的数据，氨基酸试样中虽然半胱氨酸对丙烯酰胺抑制效果最好，但是由于对感官品质影响太大而舍弃，甘氨酸抑制效果和感官品质均略胜于赖氨酸，故优选甘氨酸；竹叶抗氧化物(AOB)抑制丙烯酰胺形成的作用强于竹叶提取物，且对感官品质影响不显著，故优选竹叶抗氧化物；无机盐中，氯化钠抑制效果稍弱，而氯化镁感官表现较差，相比而言，氯化钙抑制效果较好、对感官品质的影响小于氯化钠与氯化镁，且补钙有益于人体健康，故优选氯化钙。综上，选择甘氨酸、竹叶抗氧化物、氯化钙作为复合型丙烯酰胺抑制剂的配方成分。

特别地，用本申请的丙烯酰胺抑制剂组合物对咖啡豆进行浸泡所得到的烘焙咖啡，在达到较好的丙烯酰胺抑制效果同时，感官品质并没有发生显著变化，说明本发明的丙烯酰胺抑制剂在抑制烘焙咖啡丙烯酰胺生成时能够较好地兼顾感官品质，不会对产品的商品性产生破坏。

实施例2甘氨酸-竹叶抗氧化物-氯化钙复合物对烘焙咖啡丙烯酰胺形成的抑制

实施例2-1：一种烘焙咖啡专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量比的成分组成：甘氨酸：竹叶抗氧化物：氯化钙＝1:1:2，浸泡咖啡豆时的复合抑制剂溶液的浓度为0.4％(w/v)；

实施例2-2：一种烘焙咖啡专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量比的成分组成：甘氨酸：竹叶抗氧化物：氯化钙＝1:1:6，浸泡咖啡豆时的溶液浓度为0.4％(w/v)；

实施例2-3：一种烘焙咖啡专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量比的成分组成：甘氨酸：竹叶抗氧化物：氯化钙＝1:1:6，浸泡咖啡豆时的溶液浓度为0.8％(w/v)；

实施例2-4：一种烘焙咖啡专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量比的成分组成：甘氨酸：竹叶抗氧化物：氯化钙＝1:1:10，浸泡咖啡豆时的溶液浓度为1.2％(w/v)；

实施例2-5：一种烘焙咖啡专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量比的成分组成：甘氨酸：竹叶抗氧化物：氯化钙＝1:1:18，浸泡咖啡豆时的溶液浓度为2.0％(w/v)。

上述各组中，质量百分比按照复合丙烯酰胺抑制剂的总重量计。

本实施例的目的是摸索甘氨酸-竹叶抗氧化物-氯化钙三者间的最适配比和使用浓度。本试验共设8组，分别为甘氨酸-竹叶抗氧化物复合使用1组，甘氨酸-竹叶抗氧化物-氯化钙复合使用5组(即实施例2-1～2-5的配合比例和应用浓度)，氯化钙单独使用4组和阴性对照1组(纯净水浸泡处理)。其余操作同实施例1，检测样品中丙烯酰胺的生成量、并计算相对抑制率(与阴性对照组比较)。结果如表3所示。

表3抑制剂不同组合对烘焙咖啡中丙烯酰胺形成的抑制作用(n＝6)

由表3可见，甘氨酸、竹叶抗氧化物、氯化钙三者的复合使用可显著抑制抑制烘焙咖啡的丙烯酰胺生成，表现出良好的协同增效作用。当氯化钙的浓度达到一定程度后(实施例2-4所对应的配比)，继续增大其用量，丙烯酰胺的抑制剂不再提高。故确定三者优化的配比为甘氨酸：竹叶抗氧化物：氯化钙＝1：1：10，即甘氨酸8.33％、竹叶抗氧化物8.33％和氯化钙83.34％，其对咖啡豆烘焙过程中丙烯酰胺形成的抑制率达到了70％以上，抑制效果最佳。

实施例3甘氨酸-竹叶抗氧化物-氯化钙三元组合物对挤压膨化谷物食品中丙烯酰胺生成的抑制

实施例3-1：一种挤压膨化食品专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量百分比的物质组成：5％的甘氨酸、5％的竹叶抗氧化物和90％的氯化钙(1:1:18)；

实施例3-2：一种挤压膨化食品专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质重的百分比的物质组成：8.33％的甘氨酸、8.33％的竹叶抗氧化物和83.34％的氯化钙(1:1:10)；

实施例3-3：一种挤压膨化食品专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量百分比的物质组成：10％的甘氨酸、10％的竹叶抗氧化物和80％的氯化钙(1:1:8)；

实施例3-4：一种挤压膨化食品专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量百分比的物质组成：20％的甘氨酸、20％的竹叶抗氧化物和60％的氯化钙(1:1:3)；

实施例3-5：一种挤压膨化食品专用的复合型丙烯酰胺抑制剂，由以下质量百分比的物质组成：40％的甘氨酸、40％的竹叶抗氧化物和20％的氯化钙(1:1:0.5)。

(1)实验材料：马铃薯粉、面粉。

(2)试验分组：本试验共分9组。其中，试验组包含甘氨酸单独使用1组，竹叶抗氧化物单独使用1组，甘氨酸与竹叶抗氧化物二者复合使用1组，甘氨酸-竹叶抗氧化物-氯化钙三者复合使用的5组(即实施例3-1～3-5的配合比例)；同时设空白对照组(用蒸馏水调节水分)。每组设6个平行。

(3)混合：将马铃薯粉和面粉以3:7的比例充分混合。

(4)测水分：使用烘箱法测量原料(此处，为3:7混合均匀的马铃薯粉和面粉)的水分含量，一般为14％以下。

(5)计算所需水量和复合型丙烯酰胺抑制剂浓度。

例：若物料水分含量为14％，需将物料的最终水分调至17％，且最终物料中复合丙烯酰胺抑制剂的添加量为0.3％。

设1000g物料中需加入X g纯净水。

∴X＝36.8g

∴即将3g复合丙烯酰胺抑制剂溶解于36.8mL的蒸馏水中成为浓度为8.15％(w/v)的抑制剂溶液，应用于1kg粉料。

(6)溶解：将实施例3-1～实施例3-5配方的抑制剂分别用蒸馏水配制成8.15％(w/v)的溶液。

(7)调水分：取各试样组溶液适量，均匀喷洒在物料上，通过混合机充分混匀，成为水分含量17％的料胚；

(8)挤压膨化：物料通过螺旋喂料器进入双螺杆挤压机。挤压机参数：三段挤压温度：60～70℃，110～120℃，130～140℃；螺杆转速250r/min；

(9)切割：将所得谷物早餐食品切割；

(10)干燥：热风干燥，冷却后的试样保存于-20℃冰箱中待测；

(11)检测：将待测样品粉碎、过筛，用UPLC-MS/MS法检测丙烯酰胺含量，采用内标法定量，并计算相对空白对照组的抑制率。结果见表4。

表4不同抑制剂对挤压膨化食品中丙烯酰胺形成的抑制(n＝6)

由表4可得，Gly-AOB-CaCl₂三者复配后使用，对挤压膨化谷物制品的丙烯酰胺形成具有显著抑制效果，且相较于三者分别单独使用，三者共同使用时，表现出了明显的协同效果。其中，实施例3-2所对应的配比效果最佳，故优选Gly-AOB-CaCl₂三者复配的质量比为1:1:10(8.33％，8.33％，83.34％)。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种食品添加剂组合物，其特征在于，所述的组合物由以下组分组成：氨基酸、竹叶抗氧化物、无机盐；

其中，所述的氨基酸为甘氨酸，所述的无机盐为氯化钙，且：

所述的组合物中，甘氨酸、竹叶抗氧化物和氯化钙的重量比为：甘氨酸7~12重量份，竹叶抗氧化物7~12重量份，氯化钙80~88重量份；

且所述的食品添加剂组合物用于咖啡豆烘培，且所述食品添加剂组合物的用量为0.25~10g/每千克咖啡豆，以组合物的总质量计；

且在所述的食品添加剂组合物以水溶液使用时，所述的食品添加剂组合物的浓度为0.5~3 wt%。

2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，

所述的竹叶抗氧化物含有选自下组的特征性化合物：碳苷黄酮、酚酸，或其组合。

3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述的碳苷黄酮选自下组：荭草苷、异荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷；和/或所述的酚酸选自下组：对香豆酸、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸。

4.一种丙烯酰胺抑制剂组合物，其特征在于，所述的丙烯酰胺抑制剂组合物由以下组分组成：氨基酸、竹叶抗氧化物、氯化钙；所述的抑制剂组合物是用于咖啡豆烘焙的组合物；

且所述丙烯酰胺抑制剂组合物的用量为0.25~5g/每千克咖啡豆，以组合物的总质量计；

且在所述的丙烯酰胺抑制剂组合物以水溶液使用时，所述的丙烯酰胺抑制剂的浓度为0.5~3 wt%。

5.一种咖啡豆加工方法，其特征在于，所述方法包括：用如权利要求1所述的食品添加剂组合物或如权利要求4所述的丙烯酰胺抑制剂组合物对咖啡豆进行处理。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在烘培前，使所述咖啡豆与如权利要求1所述的食品添加剂组合物或如权利要求4所述的丙烯酰胺抑制剂组合物接触。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述食品添加剂组合物或丙烯酰胺抑制剂组合物的用量为0.25~2g每千克咖啡豆，以组合物的总质量计。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，对表面附着有权利要求1所述的食品添加剂组合物或如权利要求4所述的丙烯酰胺抑制剂组合物的咖啡豆进行高温烘培；且所述的烘培温度为150～270℃。