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近年来,丙烯酰胺在众多高温加工食品,如薯片、方便面、面包、咖啡中检出,引起全球各领域专家学者的广泛关注。研究热加工过程中丙烯酰胺的形成途径并寻找有效的方法消除丙烯酰胺成为目前的研究热点。本课题选用模拟反应体系从丙烯酰胺形成和消减两个过程分别研究了7种氨基酸以及3种酚酸对丙烯酰胺的消除效果,并对作用机理进行了初步探索。主要结论如下:(1)氨基酸对丙烯酰胺消减的影响将7种氨基酸(甘氨酸、赖氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸)分别与丙烯酰胺在160℃加热30min后,发现他们对丙烯酰胺均有一定的消减效果。其中半胱氨酸的作用效果最为突出,消减率达到70.6%,其次为甘氨酸和赖氨酸。同时发现,丙烯酰胺消减率随氨基酸添加量的增加而提高。当赖氨酸、甘氨酸与丙烯酰胺摩尔比为5:1时,消除率分别为66.7%和70.4%,而半胱氨酸与丙烯酰胺在相同添加量下反应20min,丙烯酰胺消除率达94.7%。HPLC/TOF-MS检测结果表明,试验中除了谷氨酸外其他6种氨基酸均能与丙烯酰胺通过Michael加成反应形成加合物,从而消减丙烯酰胺。(2)绿原酸、咖啡酸和阿魏酸对丙烯酰胺在消减过程中的作用效果探讨了酚型和醌型的3种酚酸对丙烯酰胺的消除能力,依次为:绿原酸>阿魏酸>咖啡酸,其中醌型绿原酸在5mmol/L浓度下能够消减14.7%的丙烯酰胺。但在低浓度丙烯酰胺体系(0.1mmol/L)中酚酸对丙烯酰胺消减效果不明显。初步探索了酚酸消减丙烯酰胺的机理,认为试验体系中的丙烯酰胺可能主要通过自身的聚合进行消减,而加热下酚酸的氧化促进了丙烯酰胺聚合。(3)绿原酸、咖啡酸和阿魏酸在丙烯酰胺形成过程中的作用效果首先,选取天冬酰胺和葡萄糖组成的Maillard体系,研究不同添加量的3种酚酸对丙烯酰胺形成的抑制效果。结果显示,5种添加量(1、0.1、0.01、0.001及10-5mmol)下,绿原酸对丙烯酰胺均有一定抑制效果,且在添加量为0.1mmol时最为明显,抑制率达到67.1%;添加量不同,咖啡酸和阿魏酸对丙烯酰胺形成的影响不同。两种酚酸均在高添加量(1mmol和0.1mmol)下抑制丙烯酰胺的形成,添加量较低时则促进丙烯酰胺的形成。其次,每种酚酸各选取2个添加浓度并设置非Maillard体系对照,进一步探索酚酸对丙烯酰胺的作用途径。发现3种酚酸对丙烯酰胺的抑制或促进作用主要发生在丙烯酰胺的形成阶段,可能通过阻碍丙烯酰胺前体物的反应从而间接抑制丙烯酰胺生成,具体的互作机制有待进一步研究与探索。