陳卓靜，關(guān)亞飛，丁城，吳茜*

(1.湖北工業(yè)大學(xué) 生物工程與食品學(xué)院，武漢 430068；2.工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心， 武漢 430068；3.湖北省食品發(fā)酵工程技術(shù)研究中心，武漢 430068； 4.武漢市華測(cè)檢測(cè)技術(shù)有限公司，武漢 430223)

葡萄糖-天門(mén)冬酰胺體系中丙烯酰胺的生成規(guī)律研究

陳卓靜1,2,3，關(guān)亞飛4，丁城1,2,3，吳茜1,2,3*

(1.湖北工業(yè)大學(xué) 生物工程與食品學(xué)院，武漢 430068；2.工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心， 武漢 430068；3.湖北省食品發(fā)酵工程技術(shù)研究中心，武漢 430068； 4.武漢市華測(cè)檢測(cè)技術(shù)有限公司，武漢 430223)

對(duì)葡萄糖-天門(mén)冬酰胺(Glu-Asn)模擬體系中丙烯酰胺的生成規(guī)律進(jìn)行了研究。探討了氨基酸種類(lèi)、反應(yīng)底物摩爾比例、加熱時(shí)間、加熱溫度和pH等單因素對(duì)丙烯酰胺生成量的影響。選取加熱時(shí)間、加熱溫度和pH進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化得到丙烯酰胺的最大生成量條件：0.1 mol/L的等摩爾比Glu-Asn體系溶液于180 ℃(油浴)、pH 8.0(PBS)的條件下加熱30 min，丙烯酰胺的生成量為(164.80±13.26) nmol，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的抑制作用研究。

丙烯酰胺；麥拉德反應(yīng)；葡萄糖；天冬酰胺；正交

麥拉德反應(yīng)是食品加工過(guò)程中常見(jiàn)的一種由還原糖和氨基酸或者是蛋白質(zhì)在高溫情況下所發(fā)生的反應(yīng)，食品中的許多風(fēng)味物質(zhì)便是在此過(guò)程中形成的。而作為其反應(yīng)的副產(chǎn)物丙烯酰胺，也通常在含有高淀粉含量的熱加工食品中被檢測(cè)出來(lái)。據(jù)Yaylayan等[1]研究得出糖類(lèi)物質(zhì)(主要是指還原糖)和天門(mén)冬酰胺作為主要的前體物質(zhì)來(lái)參加麥拉德反應(yīng)并生成丙烯酰胺，同時(shí)也有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道甘油三酯氧化反應(yīng)的丙烯醛途徑也可能是生成丙烯酰胺的另外一條通道[2]。影響丙烯酰胺的形成有多種因素，就其反應(yīng)物本身而言，反應(yīng)物的種類(lèi)、含量以及所占比例對(duì)丙烯酰胺的形成具有一定影響[3]；就其反應(yīng)狀態(tài)而言，加熱時(shí)間、加熱溫度以及pH對(duì)丙烯酰胺的生成也具有重大影響[4,5]。本文總結(jié)了以下因素：氨基酸種類(lèi)、葡萄糖-氨基酸比例、加熱溫度、加熱時(shí)間以及pH對(duì)丙烯酰胺生成的影響。詳細(xì)地探討了影響的方式，同時(shí)結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)分析得出丙烯酰胺的最大生成量的條件，為后來(lái)丙烯酰胺的抑制提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 儀器和材料

1.1 儀器與試劑

丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品(99.9%) 德國(guó)Dr.E公司；甲醇、甲酸(色譜純) 美國(guó)Fisher公司；亞鐵氰化鉀、硫酸鋅、磷酸二氫鈉、葡萄糖、磷酸氫二鈉、正己烷 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；天門(mén)冬酰胺 日本Bioship公司。

島津LC-20AT高效液相色譜儀 日本島津公司；Superclean ENVI C18固相萃取小柱(3 mL) 美國(guó)Superclean公司；Waters Atlantis○RT3色譜柱 美國(guó)Waters公司；0.22 μm水系針筒式微孔濾膜過(guò)濾器 上海楚柏實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司；Milli-Q水純化系統(tǒng) 法國(guó)Millipore公司；冷凍離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf公司；萬(wàn)分之一電子天平 METTLER TOLEDO公司；油浴鍋(HH-WO，5 mL) 上海一凱儀器設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 麥拉德反應(yīng)體系的建立

準(zhǔn)確量取0.5 mL的0.2 mol/L的氨基酸和0.5 mL的0.2 mol/L的葡萄糖組成等摩爾比的反應(yīng)體系(0.1 mol/L) 1 mL溶液置于25 mL密封反應(yīng)管中，油浴加熱進(jìn)行麥拉德反應(yīng)。產(chǎn)物取出后冰浴冷卻，加入5 mL超純水超聲提取10 min，于4 ℃下離心20 min(11000 r/min)，定容至10 mL，樣品處理后進(jìn)行HPLC分析測(cè)定丙烯酰胺含量。

1.2.2 氨基酸種類(lèi)對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

選取具有非極性側(cè)鏈的丙氨酸(Ala)、帶有極性側(cè)鏈的天門(mén)冬酰胺(Asn)、帶正電荷側(cè)鏈的賴(lài)氨酸(Lys)以及帶負(fù)電荷側(cè)鏈的谷氨酸(Glu)分別與葡萄糖進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)體系如1.2.1所示，反應(yīng)溫度為180 ℃，時(shí)間為30 min，每組實(shí)驗(yàn)平行3次。

1.2.3 不同底物比例對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

由于一水合天門(mén)冬酰胺(Asn·H2O)在室溫(20 ℃)下的溶解度為30 g/L (0.2 mol/L)，故固定天門(mén)冬酰胺的量為0.2 mol/L，即分別量取0.5 mL的0，0.05，0.1，0.2，0.4，0.8 mol/L的葡萄糖溶液加入0.2 mol/L Asn溶液中(構(gòu)成Glu-Asn為0，1∶4，1∶2，1∶1，2∶1，4∶1的反應(yīng)體系)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)體系如1.2.1所示，反應(yīng)溫度為30 ℃，反應(yīng)時(shí)間為30 min，以確定不同比例的底物對(duì)丙烯酰胺生成量的影響，每組實(shí)驗(yàn)平行3次。

1.2.4 加熱溫度對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

0.1 mol/L的等摩爾比Glu-Asn體系溶液分別置于100，120，140，160，180，200 ℃下加熱10 min和30 min，樣品處理后進(jìn)行HPLC分析測(cè)定丙烯酰胺含量，每組實(shí)驗(yàn)平行3次。

1.2.5 加熱時(shí)間對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

0.1 mol/L的等摩爾比Glu-Asn體系溶液分別置于140，160，180，200 ℃下加熱5，10，20，30，40 min，樣品處理后進(jìn)行HPLC分析測(cè)定丙烯酰胺含量，每組實(shí)驗(yàn)平行3次。

1.2.6 pH對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

不同pH值體系的配制。緩沖體系采用PBS溶液母液。0.2 mol/L Na2HPO4：稱(chēng)取71.6 g Na2HPO4·12H2O溶于1000 mL水中；0.2 mol/L NaH2PO4：稱(chēng)取31.2 g NaH2PO4·2H2O溶于1000 mL水中。

1.2.7 正交實(shí)驗(yàn)確定丙烯酰胺生成最大量的條件

選取了加熱時(shí)間、加熱溫度以及pH作為單因素，設(shè)計(jì)三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)L9(34)，優(yōu)化得到了丙烯酰胺生成最大量的條件，最終通過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得以證明。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(X±S)表示，采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA)，顯著性差異采用Duncan's多重比較法，表現(xiàn)為p<0.05。各圖由Origin 8.0 Pro繪制，正交分析結(jié)果通過(guò)Mini Tab 15軟件進(jìn)行，采用p檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同單因素丙烯酰胺生成含量的影響

2.1.1 氨基酸種類(lèi)對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

圖1 不同氨基酸對(duì)丙烯酰胺生成量的影響(n=3)Fig.1 Effect of different amino acids on the production of acrylamide (n=3)

注：AA為丙烯酰胺。

由圖1可知，不同的氨基酸與葡萄糖反應(yīng)生成丙烯酰胺的含量存在很大差異。1 mL等摩爾比的反應(yīng)體系(0.1 mol/L)中測(cè)得的結(jié)果表明：丙氨酸(Ala)與葡萄糖反應(yīng)的產(chǎn)物中并沒(méi)有檢測(cè)出丙烯酰胺；賴(lài)氨酸(Lys)體系中生成了少量的丙烯酰胺，為3.86 nmol；谷氨酸(Glu)體系中丙烯酰胺含量為28.18 nmol；而天門(mén)冬酰胺(Asn)體系中丙烯酰胺的含量最大，且顯著大于其他組，達(dá)到147.80 nmol。這說(shuō)明天門(mén)冬酰胺作為主要前提物質(zhì)參加了丙烯酰胺的形成。同時(shí)據(jù)相關(guān)報(bào)道，通過(guò)同位素(N15)示蹤原子研究表明：丙烯酰胺骨架中的碳原子均來(lái)自于天門(mén)冬酰胺，與還原糖中的碳骨架無(wú)關(guān)[6]。因此可以推測(cè)，在含有天門(mén)冬酰胺較多的食品中，通過(guò)適當(dāng)?shù)那疤幚?，如加入天門(mén)冬酰胺酶來(lái)將其分解，可以在一定程度上阻止丙烯酰胺的形成，同時(shí)也較好地保存了食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.1.2 不同底物比例對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

Glu-Asn體系中底物比例不同所導(dǎo)致的丙烯酰胺生成含量結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 不同添加比例對(duì)丙烯酰胺生成量的影響(n=3)Fig.2 Effect of different addition ratios on the production of acrylamide (n=3)

注：AA為丙烯酰胺。

當(dāng)單獨(dú)加熱天門(mén)冬酰胺(比例為0)和單獨(dú)加熱葡萄糖(比例為∞)時(shí)，體系中均沒(méi)有檢測(cè)出丙烯酰胺；而當(dāng)Glu-Asn摩爾比為1∶1時(shí)，生成的丙烯酰胺最多，為137.58 nmol ；而當(dāng)Glu-Asn摩爾比分別為1∶4和4∶1時(shí)，丙烯酰胺含量分別為24.24 nmol和41.46 nmol，同時(shí)摩爾比分別為1∶2和2∶1時(shí)，丙烯酰胺含量分別為47.92 nmol和103.39 nmol。可以看出：兩個(gè)相反的比例對(duì)比，丙烯酰胺的生成含量前者的均小于后者，可以推測(cè)葡萄糖過(guò)量所帶來(lái)的影響大于天門(mén)冬酰胺過(guò)量所帶來(lái)的影響。

2.1.3 加熱溫度對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

分別考察了短時(shí)間(10 min)和長(zhǎng)時(shí)間加熱(30 min)的情況下，分別于100，120，140，160，180，200 ℃的不同加熱溫度對(duì)丙烯酰胺生成的影響結(jié)果，見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 10 min下不同加熱溫度對(duì)丙烯酰胺含量的影響 (n=3)Fig.3 Effect of different heating temperatures on the content of acrylamide at 10 min (n=3)

注：AA為丙烯酰胺。

由圖3可知，在加熱10 min的情況下，100 ℃和120 ℃下基本檢測(cè)不出丙烯酰胺，丙烯酰胺從140 ℃下開(kāi)始檢出，為1.79 nmol，隨著加熱溫度的升高，丙烯酰胺含量逐漸變大，在實(shí)驗(yàn)條件規(guī)定范圍內(nèi)，加熱溫度為200 ℃時(shí)，達(dá)到最大，為38.44 nmol。

圖4 30 min下不同加熱溫度對(duì)丙烯酰胺含量的影響 (n=3)Fig.4 Effect of different heating temperatures on the content of acrylamide at 30 min (n=3)

注：AA為丙烯酰胺。

由圖4可知，在加熱30 min的情況下，從120 ℃開(kāi)始即可檢測(cè)到丙烯酰胺的生成，為8.71 nmol，隨著加熱溫度的增加，到180 ℃時(shí)，丙烯酰胺含量達(dá)到最大值，為157.91 nmol，繼續(xù)隨著溫度的升高，200 ℃時(shí)丙烯酰胺含量反而降低至132.51 nmol，整個(gè)曲線呈現(xiàn)出一個(gè)先升高后降低的過(guò)程在短時(shí)間加熱過(guò)程中，隨著溫度的升高，葡萄糖的降解速率加快，加快了體系中丙烯醛的生成率，因此可能通過(guò)丙烯醛途徑形成的丙烯酰胺的含量增加[7]，形成了更多的丙烯酰胺。長(zhǎng)時(shí)間加熱過(guò)程中，當(dāng)溫度在180～200 ℃時(shí)，丙烯酰胺的生成含量反而降低，可能是丙烯酰胺的生成作為一個(gè)可逆反應(yīng)，其消除速率大于生成速率的緣故[8]。

2.1.4 加熱時(shí)間對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

加熱時(shí)間對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響見(jiàn)圖5。

圖5 不同加熱時(shí)間(0，5，10，20，30，40 min) 對(duì)丙烯酰胺含量的影響(n=3)Fig.5 Effect of different heating time (0,5,10,20,30,40 min) on the content of acrylamide (n=3)

注：AA為丙烯酰胺。

140 ℃和160 ℃的情況下，前10 min幾乎無(wú)丙烯酰胺檢出，隨著加熱時(shí)間的增加，丙烯酰胺的含量逐漸增大，且到40 min時(shí)都達(dá)到最大值，分別為54.10 nmol和103.39 nmol。180 ℃和200 ℃的情況下，在5 min能檢測(cè)到少量的丙烯酰胺，分別為7.46 nmol和14.26 nmol，隨著時(shí)間的增加，丙烯酰胺含量先上升后下降，且200 ℃在20 min時(shí)率先達(dá)到最大值為196.37 nmol，180 ℃在30 min達(dá)到最大值為173.40 nmol，在時(shí)間上比200 ℃更晚，且最大值含量小于200 ℃時(shí)的含量。同時(shí)加熱到40 min以后，180 ℃下丙烯酰胺卻大于200 ℃，分別為118.88 nmol和76.62 nmol。

可以看出高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)降低丙烯酰胺的含量，可能隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，丙烯酰胺自身發(fā)生的分解反應(yīng)或者與其他物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，從而降低了丙烯酰胺的含量。同時(shí)也看出高溫情況下，丙烯酰胺會(huì)提前形成，這與Robert等的研究相一致[9]。

2.1.5 pH對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響

pH 6.0～8.0對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響見(jiàn)圖6。

圖6 不同pH下丙烯酰胺的含量變化曲線 (n=3)Fig.6 Changes of acrylamide content at different pH values (n=3)

注：AA為丙烯酰胺。

由圖6可知，pH對(duì)Glu-Asn體系中的丙烯酰胺的形成具有顯著的影響，隨著pH的上升，到7.5時(shí)，生成丙烯酰胺的量達(dá)到最大，為166.82 nmol，繼續(xù)增大pH，則反倒減小。由于pH對(duì)麥拉德反應(yīng)具有較大影響，且在大于7.0時(shí)，最易發(fā)生麥拉德反應(yīng)，因此可以預(yù)見(jiàn)丙烯酰胺也在此時(shí)會(huì)達(dá)到最大生成量，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)上述單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取加熱時(shí)間、加熱溫度以及pH作為影響因子，進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)L9(34)，反應(yīng)體系為0.1 mol/L等摩爾比的Glu-Asn溶液1 mL，按照1.2.1步驟進(jìn)行反應(yīng)，具體參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 參數(shù)與水平Table 1 Parameters and levels

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法下的丙烯酰胺含量Table 2 The acrylamide content by three-factor and three-level orthogonal experimental design

續(xù) 表

由表2可知，3個(gè)因子對(duì)丙烯酰胺生成含量的影響大小依次是：加熱溫度>pH>加熱時(shí)間。此時(shí)的最佳組合為A2B2C3。即在1 mL的0.1 mol/L等摩爾比Glu-Asn溶液的反應(yīng)體系中，加熱時(shí)間為30 min，加熱溫度為180 ℃，pH為8.0時(shí)，生成的丙烯酰胺含量最大，此選擇的均值主效應(yīng)圖見(jiàn)圖7。

圖7 丙烯酰胺生成量的均值主效應(yīng)圖Fig.7 The mean main effect diagram of acrylamide production

注：AA:丙烯酰胺。

用p檢驗(yàn)法對(duì)正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 丙烯酰胺含量的方差分析Table 3 Variance analysis of acrylamide content

由表3可知，加熱時(shí)間和pH對(duì)丙烯酰胺含量具有顯著性影響(P<0.05)，加熱溫度對(duì)丙烯酰胺含量具有極顯著性影響(P<0.01)。此結(jié)果也證明了Glu-Asn反應(yīng)體系的正交實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜉^準(zhǔn)確地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，客觀地反映了丙烯酰胺的生成情況。

2.3 正交驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

按照正交實(shí)驗(yàn)得到丙烯酰胺生成最大量的條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，即1 mL的0.1 mol/L等摩爾比Glu-Asn溶液置于25 mL的密封管中油浴加熱，加熱時(shí)間30 min，加熱溫度180 ℃，pH 8.0，按照1.2.1處理并測(cè)定丙烯酰胺含量，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，得到丙烯酰胺的含量為(164.80±13.26) nmol，與正交實(shí)驗(yàn)其他相比，為最大生成量，故認(rèn)為在此條件下，丙烯酰胺達(dá)到最大生成值。

3 討論

不同的氨基酸與還原糖反應(yīng)得到的丙烯酰胺含量有著很大差異。Ezeji等研究了各種氨基酸作為前體物質(zhì)發(fā)現(xiàn)不同的氨基酸生成丙烯酰胺含量不同[10]。本實(shí)驗(yàn)表明：天門(mén)冬酰胺與還原糖反應(yīng)得到丙烯酰胺的量最多。這也說(shuō)明富含天門(mén)冬酰胺的食品，例如土豆、小麥、黑麥等食物加工易生成丙烯酰胺[11-13]，因此可以通過(guò)減少原材料中天門(mén)冬酰胺的含量來(lái)降低食品中丙烯酰胺的形成。

隨著加熱溫度的升高，丙烯酰胺的生成含量不斷變大，且溫度升高還促進(jìn)了丙烯酰胺提早生成，說(shuō)明伴隨溫度提升大大強(qiáng)化了丙烯酰胺的形成動(dòng)力學(xué)過(guò)程[14]，pH 8.0也在麥拉德反應(yīng)最佳反應(yīng)pH條件左右，加大了丙烯酰胺的形成可能。同時(shí)高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱反倒降低丙烯酰胺的含量，考慮可能是以下3種情況：第一是高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱到后期生成的丙烯酰胺可能和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致其含量下降；第二是考慮到丙烯酰胺的生成作為一種形成-消除的動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，到后期隨著丙烯酰胺含量的增加，消除動(dòng)力學(xué)逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，從而使丙烯酰胺的含量下降[15]；第三則可能是丙烯酰胺作為一種酰胺類(lèi)物質(zhì)，到后期進(jìn)一步發(fā)生邁克爾加成或是聚合反應(yīng)導(dǎo)致其含量下降[16]。

[1]Yaylayan V A,Andrzej W A,Locas C P.Why asparagine needs carbohydrates to generate acrylamide[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry,2003,51(6):1753-1757.

[2]林流丹,黃才歡,歐仕益.食品中丙烯酰胺形成機(jī)理的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品科技,2006,22(1):168-170.

[3]于淼,鄧劉蒙子,江姍姍,等.7種氨基酸對(duì)丙烯酰胺的消除作用[J].食品科學(xué),2012,33(17):21-24.

[4]Ehling S,Shibamoto T.Correlation of acrylamide generation in thermally processed model systems of asparagine and glucose with color formation,amounts of pyrazines formed,and antioxidative properties of extracts[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry,2005,53(12):4813.

[5]章銀良,白明星.葡萄糖/天冬酰胺模擬體系丙烯酰胺形成[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2010,31(4):35-38.

[6]Zyzak D V,Sanders R A,Stojanovic M,et al.Acrylamide formation mechanism in heated foods[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry,2003,51(16):4782.

[7]Dodson A T.Acrylamide is formed in the Maillard reaction[J].Nature,2002,419(6906):448-449.

[8]Knol J J,Loon W A,Linssen J P H,et al.Toward a kinetic model for acrylamide formation in a glucose-asparagine reaction system[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry,2005,53(15):6133-6139.

[9]Robert F,Vuataz G,Pollien P,et al.Acrylamide formation from asparagine under low-moisture Maillard reaction conditions.1.Physical and chemical aspects in crystalline model systems[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry,2004,52(22):6837-6842.

[10]Ezeji T C,Groberg M,Qureshi N,et al.Continuous production of butanol from starch-based packing peanuts[J].Applied Biochemistry and Biotechnology,2003,106(1):375-382.

[11]Springer M，F(xiàn)ischer T，Lehrack A.Development of acrylamide in baked products[J].Getreide Mehl and Brot，2003，57：274-278.

[12]Claus A,Carle R,Schieber A.Acrylamide in cereal products:a review[J].Journal of Cereal Science,2008,47(2):118-133.

[13]袁媛,劉野,陳芳,等.葡萄糖/天冬酰胺模擬體系中丙烯酰胺的產(chǎn)生及其機(jī)理研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2006,6(1):1-5.

[14]Wedzicha B L,Mottram D S,Elmore J S,et al.Kinetic models as a route to control acrylamide formation in food[M].New York: Springer Publishing Company,2005:235-253.

[15]Claeys W L,Vleeschouwer K D,Hendrickx M E.Effect of amino acids on acrylamide formation and elimination kinetics[J].Biotechnology Progress,2005,21(5):1525-1530.

[16]Stadler R H,Scholz G.Acrylamide:an update on current knowledge in analysis,levels in food,mechanisms of formation,and potential strategies of control[J].Nutrition Reviews,2004,62(12):449-467.

StudyontheFormationRuleofAcrylamideinModelSystemofGlucose-Asparagine

CHEN Zhuo-jing1，2，3, GUAN Ya-fei4, DING Cheng1,2,3, WU Qian1,2,3*

(1.College of Bioengineering and Food, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China; 2.Industrial Fermentation and Collaborative Innovation Center of Hubei Province, Wuhan 430068, China；3.Hubei Research Center of Food Fermentation Engineering and Technology, Wuhan 430068, China;4.Wuhan Center Testing International Co.,Ltd., Wuhan 430223, China)

The formation rule of acrylamide in the simulation system of glucose-asparagine (Glu-Asn) is studied. The effects of amino acid species, molar ratio of reaction substrate, heating time, heating temperature and pH on the production of acrylamide are discussed. Select the heating time, heating temperature and pH for orthogonal test to optimize the maximum production conditions of acrylamide: 0.1 mol/L equimolar ratio of Glu-Asn system solution is heated at 180 ℃ (oil bath), pH 8.0 (PBS) for 30 min. Acrylamide generation amount is (164.80±13.26) nmol, and subsequent inhibiting effect is studied on this basis.

acrylamide;Maillard reaction;glucose;asparagine;orthogonality

TS201.24

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.12.005

1000-9973(2017)12-0023-05

2017-06-28 *通訊作者

陳卓靜(1993-)，女，湖北棗陽(yáng)人，碩士，研究方向：功能性食品發(fā)酵。