周媛,唐雯,許蕊,閆瑞霞,張娟,張中興*
滄州醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校(滄州 061000)
丙烯酰胺(AM),俗稱“丙毒”,是一種無味白色結(jié)晶有機(jī)固體,對動物神經(jīng)系統(tǒng)尤其是末梢神經(jīng)系統(tǒng)的損害最為顯著[1],被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為2A類致癌物(ⅡA),可通過皮膚、口腔或呼吸道等多種途徑進(jìn)入生物體內(nèi)[2],而經(jīng)口攝入被認(rèn)為是人體吸收丙烯酰胺迅速和完整的途徑。丙烯酰胺普遍存在于通過高溫加工的富含淀粉的食品中,隨著快餐業(yè)的迅速發(fā)展,丙烯酰胺對人體的危害也逐漸加大[3],0.06%癌癥患者是因?yàn)閿z入帶有丙烯酰胺食品而患癌癥[4]。
油條作為中國人的傳統(tǒng)早餐,食用頻率高,食用量大,但在其炸制過程中,所用食用油的酸價、羰基值和過氧化值均會隨著時間延長而增高[5],更因在油炸、高溫條件下產(chǎn)生丙烯酰胺等有害物質(zhì)而被列為不健康食品[6],然而油條憑借自身的美味依舊被廣大民眾所喜愛,因此,如何降低其中丙烯酰胺的含量并保證本身的感官品質(zhì)不降低,使之由不健康食品向營養(yǎng)食品轉(zhuǎn)變值得探究。采用添加一定比例大豆和胡蘿卜(二者加入適量水后均采用膠體磨技術(shù)磨成勻漿)方式,為在降低油條中丙烯酰胺的同時又能提升油條自身的感官性狀,為新型油條的開發(fā)應(yīng)用提供技術(shù)支持。
高筋面粉、玉米胚芽油、食鹽、天使高活性干酵母、食用小蘇打、檸檬酸(食品級)、黃豆、胡蘿卜(均為市售食材)。
甲酸、甲醇(色譜純);正己烷、乙酸乙酯(均為分析純,南京化學(xué)試劑有限公司);丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.9%)、13C3-丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98.0%)(國家標(biāo)準(zhǔn)品中心)。
JMS-80A膠體磨(廊坊市惠友機(jī)械有限公司);BT224S型天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司);SDHC23-210電磁爐(蘇泊爾公司);ST20AL不銹鋼湯鍋(蘇泊爾公司);BPP-7800 pH計(貝爾分析儀器(大連)有限公司);EF201S數(shù)字溫控油炸鍋(溫度50~200℃,廣州拓奇廚房設(shè)備有限公司);Agilent液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(LC-MS/MS,上海納锘實(shí)業(yè)有限公司);Atlantis C18柱、C18保護(hù)柱(北京路達(dá)恒宇科技有限公司)。
1.3.1 油條的制作
1.3.1.1 生產(chǎn)配方
核心配方:高筋面粉300 g、食鹽3.0 g、酵母粉4.2 g、小蘇打1.4 g、玉米油12.0 g。
如表1所示,在核心配方基礎(chǔ)上,配方1為未添加全豆豆?jié){和胡蘿卜漿的對照組,配方2~6為僅添加全豆豆?jié){的試驗(yàn)組,配方7~11為僅添加胡蘿卜漿試驗(yàn)組,配方12為同時添加全豆豆?jié){和胡蘿卜漿的試驗(yàn)組。
1.3.1.2 工藝流程
表1 油條生產(chǎn)配方 g
1.3.1.3 工藝要點(diǎn)
1.3.1.3.1 制作全豆豆?jié){[7]
稱取500.0 g黃豆,加入500.0 g水浸泡12 h,加入1 000.0 g水進(jìn)行煮豆,沸騰后開始計時,25 min后關(guān)火,加水補(bǔ)至總質(zhì)量2 000.0 g,將其倒入膠體磨進(jìn)行磨漿2.0 min,即得全豆豆?jié){(干豆占25%),備用。
1.3.1.3.2 制作胡蘿卜漿
稱取600.0 g切碎的胡蘿卜,加入900.0 g水,倒入膠體磨進(jìn)行磨漿4.0 min,即得胡蘿卜漿(胡蘿卜40%),備用。
1.3.1.3.3 制備面團(tuán)
將核心配方中的高筋面粉、食鹽和酵母粉混合均勻后,嚴(yán)格按配方1~12和面直至形成光滑面團(tuán)。1.3.1.3.4 醒發(fā)
將面團(tuán)用保鮮膜蓋住密閉發(fā)酵至2倍大,趕出其中的空氣,將12.0 g玉米胚芽油揉進(jìn)面團(tuán),繼續(xù)醒發(fā)30 min。
1.3.1.3.5 復(fù)發(fā)
將醒發(fā)后的面團(tuán)取出,趕出其中的空氣,將1.4 g小蘇打用溫水溶解后逐次揉進(jìn)面團(tuán),繼續(xù)發(fā)酵至2倍大。
1.3.1.3.6 整形
取出復(fù)發(fā)后的面團(tuán),將其整理成10 cm×3 cm× 1 cm的坯條,拉長至20 cm。
1.3.1.3.7 炸制油條
將整形后面團(tuán)放入190℃油炸鍋中炸制2.0 min撈出,備用。
1.3.2 油條中丙烯酰胺含量的檢測
委托河北冠卓檢測科技有限公司依據(jù)G B 5009.204—2014檢測。采用液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜(LCMS/MS)法[8]對各試驗(yàn)組和對照組油條中丙烯酰胺含量進(jìn)行測定。每個樣品重復(fù)測定3次,取其平均值。
1.3.3 油條的感官品質(zhì)評價
油條冷卻10 min后,選擇有經(jīng)驗(yàn)的10人對油條進(jìn)行色澤、表觀狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、彈韌性、黏性和食味方面的感官評定。評價時,每個人分別對成品進(jìn)行單獨(dú)評價,相互沒有交流和溝通,確定打分成員的個體性,最后取平均分?jǐn)?shù)。滿分100分。感官評價綜合分?jǐn)?shù)Y=a+b+c+d+e+f。評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 評分標(biāo)準(zhǔn)表
按不同比例添加大豆和胡蘿卜后,各配方油條中丙烯酰胺含量見表3。
表3 各配方油條中丙烯酰胺的含量 μg/kg
由圖1可以看出,以面粉含量計,干豆添加量25.0%~31.7%,隨著干豆添加量增加,油條中丙烯酰胺含量逐漸降低,干豆添加量28.3%時,丙烯酰胺含量最低,為799 μg/kg,與對照組相比,油條中丙烯酰胺的含量降低46.3%,出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因一方面與干豆添加量的增加導(dǎo)致面粉含量的減少有關(guān),另一方面推測與章宇[9]和趙紅等[10]的報道一致,由于大豆中的黃酮類物質(zhì)(如大豆異黃酮、黃酮醇)抑制天冬酰胺與果糖反應(yīng)生成的以Schiff堿為代表的中間產(chǎn)物的過程,同時葡萄糖通過異構(gòu)化作用向果糖轉(zhuǎn)化的過程以及中間產(chǎn)物向丙烯酰胺轉(zhuǎn)化的過程也受到影響;但隨著干豆添加量的繼續(xù)增加,油條中丙烯酰胺含量又有所升高,這可能是由于干豆的累計添加提供更多還原糖和天冬酰胺,使得美拉德反應(yīng)的進(jìn)程超越黃酮類物質(zhì)的抑制作用。因此單獨(dú)以大豆為添加物時,確定大豆最優(yōu)添加量為28.3%。
圖1 不同大豆添加量對油條中丙烯酰胺含量的影響
由圖2可以看出,以面粉含量計,胡蘿卜添加量在28.3%~35.0%,隨著胡蘿卜添加量增加,油條中的丙烯酰胺含量逐漸降低,胡蘿卜添加量33.3%時,丙烯酰胺的含量最低,為909 μg/kg,與對照組相比,油條中丙烯酰胺的含量降低39.0%,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因除了與胡蘿卜量的添加導(dǎo)致面粉含量的減少有關(guān)外,推測其中β-胡蘿卜素的抗氧化作用對于丙烯酰胺含量的降低也做出貢獻(xiàn)。隨著胡蘿卜添加量繼續(xù)增加,油條中丙烯酰胺含量不再有明顯變化,雖然繼續(xù)添加會提高油條中胡蘿卜素含量,但此時面粉和胡蘿卜漿比例接近臨界值,若繼續(xù)添加則會影響面團(tuán)醒發(fā)。因此單獨(dú)以胡蘿卜作為添加物時,確定胡蘿卜添加量為33.3%。
圖2 不同胡蘿卜添加量對油條中丙烯酰胺含量的影響
由圖3可以看出,與對照組相比,單獨(dú)添加28.3%大豆時,丙烯酰胺降低率為46.3%,單獨(dú)添加33.3%胡蘿卜時,丙烯酰胺降低率為39.0%,而大豆和胡蘿卜分別按照單獨(dú)添加量的1/2(14.2%大豆、16.7%胡蘿卜)同時添加時,丙烯酰胺降低率達(dá)到54.6%??梢钥闯霭匆欢ū壤瑫r添加大豆和胡蘿卜對油條中丙烯酰胺含量的降低率要優(yōu)于分別單獨(dú)添加的結(jié)果,說明大豆和胡蘿卜聯(lián)合使用,對于油條中丙烯酰胺含量降低具有相互促進(jìn)作用。
關(guān)于通過加入添加劑的方法來降低油條中丙烯酰胺含量的研究,刁恩杰等[11]和張赟彬等[12]進(jìn)行過報道,通過添加大豆和胡蘿卜與之進(jìn)行比較,油條中丙烯酰胺的降低率依次為:谷氨酰胺>大豆+胡蘿卜>L-半胱氨酸>大豆>氯化鈣>胡蘿卜>VC。其中谷氨酰胺對于油條中丙烯酰胺的降低效果明顯高于其他種類,大豆和胡蘿卜的聯(lián)合作用位居第二,但是隨著大豆和胡蘿卜2種食物添加,蛋白質(zhì)互補(bǔ)后價值的提高及胡蘿卜素、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)的增加,使得油條營養(yǎng)價值得到一定程度的提高。
圖3 大豆和胡蘿卜聯(lián)合作用對油條中丙烯酰胺含量的影響
按照各自的最佳比例添加大豆和胡蘿卜后的改良油條和普通油條相比,在感官品質(zhì)上均不遜色,它們具有色澤金黃、外觀形態(tài)整齊、氣孔均勻、孔壁薄、復(fù)原性好、口感咸香適口等良好的品質(zhì)特點(diǎn),感官品質(zhì)評價總得分高于普通油條(結(jié)果見表4)。
表4 普通油條和改良油條的感官評分 分
在確定的工藝條件下,單獨(dú)添加全豆豆?jié){和胡蘿卜漿及聯(lián)合添加二者代替水進(jìn)行和面,制備出的油條中的丙烯酰胺含量均有降低,以面粉質(zhì)量計,大豆和胡蘿卜最佳單獨(dú)添加量分別為28.3%和33.3%,相應(yīng)地,丙烯酰胺含量的降低率分別為46.4%和39.0%,按比例同時添加二者(14.2%大豆、16.7%胡蘿卜)時,丙烯酰胺含量的降低率最大,為54.6%;在感官品質(zhì)方面,改良后的油條感官性狀良好,總得分高于普通油條。