油炸马铃薯片中丙烯酰胺形成的
影响因素的研究
何秀丽１，谭兴和１，王燕１，熊兴耀２，吴卫国１，
张喻１，曾敏１，江敏１，王娟慧１
（１．湖南农业大学食品科技学院，长沙４１０１２８；
２．湖南农业大学园艺园林学院，长沙４１０１２８）
摘要：丙烯酰胺是富含碳水化合物和氨基酸的食品经高温加热发生美拉德反应而产生的，但有关影响丙烯酰胺形成因素的研究却较少。探讨了油炸温度、原料中还原糖和氨基酸含量、鲜薯切片浸泡液的柠檬酸浓度、油炸前薯片的水分含量及抗氧化剂和油的使用时间对丙烯酰胺形成的影响。结果表明：原料中还原糖和氨基酸含量越高，产品中生成的丙烯酰胺就越多；油炸温度越高，产品中丙烯酰胺含量也相应越高；浸泡液柠檬酸浓度越大，产品中丙烯酰胺含量越低；而随着半成品中含水量的降低，产品中的丙烯酰胺含量也逐渐减少；在油中添加不同浓度的ＢＨＴ和ＴＢＨＱ以及采用使用时间不同的油，对加工出来的薯片之间丙烯酰胺含量没有显著的影响。
关键词：薯片；丙烯酰胺；温度；酸度；含水量；抗氧化剂；油
中图分类号：ＴＳ２０１文献标识码：Ａ文章编号：１００５－９９８９（２００７）０３－００５４－０５
Ｓｔｕｄｙｏｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｏｎａｃｒｙｌａｍｉｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｄｕｒｉｎｇｆｒｙｉｎｇｏｆｐｏｔａｔｏｃｒｉｓｐｓ
ＨＥＸｉｕ－Ｌｉ１，ＴＡＮＸｉｎｇ－Ｈｅ１，ＷＡＮＧＹａｎ１，ＸＩＯＮＧＸｉｎｇ－ｙａｏ２，ＷＵＷｅｉ－ｇｕｏ１，
ＺＨＡＮＧＹｕ１，ＺＥＮＧＭｉｎ１，ＪＩＡＮＧＭｉｎ１，ＷＡＮＧＪｕａｎ－ｈｕｉ１
顶岗实习协议（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕｎａｎＡｇｒｉｕｒｌｔｃｕａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２８；
２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＨｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＧａｒｄｅｎｉｎｇ，ＨｕｎａｎＡｇｒｉｕｒｌｔｃｕａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｅｖｉｄｅｎｃｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔａｃｒｙｌａｍｉｄｅｉｓｆｏｒｍｅｄｉｎｓｔａｒｃｈ－ｒｉｃｈｆｏｏｄｓｔｕｆｆｓｄｕｒｉｎｇｍ
ａｉｌａｒｄｒｅ－ａｃｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｇａｒｄｉｎｇｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｅｌａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎａｃｒｙｌａｍｉｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｓｃａｒｃｅ．Ｗｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｆｒｙｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｅａｔｉｎｇｔｉｍｅ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｇａｒａｎｄａｍｉｎｏａｃｉｄｏｆｆｒｅｓｈｐｏｔａｔｏｅｓ，ｔｈｅｃｉｔｒｉｃａｃｉｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｂｌａｎｃｈｊｕｉｃｅｕｓｅｄｆｏｒｂｌａｎｃｈｉｎｇｆｒｅｓｈｐｏｔａｔｏｓｌｉｃｅｓ，ｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｏｆｐｏｔａｔｏｃｒｉｓｐｓｗｈｉｃｈｗｏｕｌｄｂｅｆｒｉｅｄ，ａｎｔｉｏｘｄａｎｔｓａｎｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｉｍｅｂｅｉｎｇｕｓｅｄｆｏｒｆｒｙｉｎｇｏｆｔｈｅｏｉｌｕｓｅｄ．Ａｃｒｙｌａｍｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＨＰＬＣ）．Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｇａｒａｎｄａｍｉｎｏａｃｉｄｉｎｆｒｅｓｈｐｏｔａｔｏｅｓｃａｕｓｅｄｈｉｇｈａｃｒｙｌａｍｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓ；Ｗｉｔｈｓａｍｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｐｏｓｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ａｃｒｙｌａｍｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｉｍｅｓ；ＬｏｗｅｒｐＨｖａｌｕｅｏｆｐｏｔａｔｏｊｕｉｃｅｃａｕｓｅｄａｄｅｃｒｅａｓ
－ｉｎｇｏｆａｃｒｙｌａｍｉｄｅｌｅｖｅｌ；Ａｎｄａｃｒｙｌａｍｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｄａｓｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｏｆｐｏｔａｔｏｓｌｉｃｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｇｒａｄｕ－
收稿日期：２００６－０９－２７
基金项目：科技部重大科技专项（２００１ＢＡ５０１Ａ２８）。
作者简介：何秀丽（１９８１－），女，湖南衡阳人，硕士研究生，研究方向为食品质量与安全。
油炸马铃薯片是最受世界各国广大消费者喜爱的休闲食品之一。然而自从２００２年４月瑞典国家食品管理局公布了某些油炸或焙烤的淀粉类食品中发现较高含量丙烯酰胺的检测结果之后，世界各国对食品中的丙烯酰胺展开了大量的研究，挪威、瑞士、英国、美国等国家随即开展试验，并得到与瑞典食品局相同的试验结果。而油炸马铃薯片被证实为丙烯酰胺含量最高的食品之一［１－４］。丙烯酰胺是一种对人体有毒害作用的物质，且具有致癌的可能性［２，５－８］。这对马铃薯加工业无疑是一个很大的打击。现在，世界各国的许多科学家都对丙烯酰胺形成的机制、影响因素以及检测方法进行了深入的研究，并取得了一定进展［９－２０］，但是针对性探讨马铃薯片中丙烯酰胺形成的影响因素及检测方法的报道还不多。
本试验旨在探讨油炸温度、原料中还原糖和氨基酸含量、原料浸泡液的柠檬酸浓度、油炸前薯片的水分含量，以及抗氧化剂和油的使用时间对薯片中丙烯酰胺形成的影响。
１材料与方法
１．１薯片样品的制备
１．１．１原料和设备大西洋、费乌瑞特、中薯三号３个品种的新鲜马铃薯，湖南南方马铃薯产业化有限公司提供；
切片机，鼓风干燥箱，油炸锅，食用级棕榈油，温度计，柠檬酸，ＴＢＨＱ，ＢＨＴ等。
optimistically
１．１．２试验方法油炸薯片加工采用的工艺流程为：原料去皮→切片→浸泡→热烫→冷却→干燥→油炸→冷却→成品。具体操作要点为：将新鲜原料去皮后切成１．２ｍｍ厚的薄片，并将切片浸泡于水中３０ｍｉｎ；将浸泡过的切片放入沸水中热烫３．５ｍｉｎ后迅速冷却，然后８５℃鼓风干燥４０ｍｉｎ即可，在１８０℃高温油中油炸至熟。不同试验因素要求的薯片加工要点如下：
处理１：试验因素为原料品种：分别以大西洋、费乌瑞特、中薯三号等品种为原料，去皮切片、清水浸泡，热烫、干燥后１８０℃油炸至熟；
处理２：试验因素为油炸温度：以大西洋品种为原料，去皮、切片、浸泡、热烫、干燥后，分５份分别在１２０℃、１４０℃、１６０℃、１８０℃和２００℃的温度条件下油炸至熟；
处理３：试验因素为切片的预干燥时间：以大西洋品种为原料，去皮切片，浸泡、热烫后分成５份分别在鼓风干燥箱中８５℃热风干燥０、２５ｍｉｎ、４０ｍｉｎ、５０ｍｉｎ、６０ｍｉｎ，然后在１８０℃条件下油炸至熟；
处理４：试验因素为浸泡液酸度：以大西洋品种为原料，去皮切片后平均分成５份，分别浸泡在等质量的柠檬酸浓度分别为０、０．１％、０．３％和０．５％的浸泡液中浸泡３０ｍｉｎ后热烫，干燥后在１８０℃条件下油炸至熟；
处理５：试验因素为抗氧化剂：以大西洋品种为原料，去皮、切片、浸泡、干燥后分成８份，分别在加了０、０．００５％、０．０１％、０．０２％的ＢＨＴ以及ＴＢＨＱ的油中１８０℃条件下油炸至熟；
处理６：试验因素为油的使用时间：以大西洋品种为原料，去皮、切片、浸泡、热烫和干燥后，分成５份，分别在新油以及４种使用时间不同的油中１８０℃油炸至熟。
１．２丙烯酰胺的测定
１．２．１试剂与设备Ａｇｉｌｅｎｔ１１００ｓｅｒｉｅｓ高效液相色谱仪，配紫外检测器；ＬＤ５－２Ａ型低速离心机，０￣５５００ｒ／ｍｉｎ；ＴＧＬ－１６Ｃ台式高速离心机，０￣１６０００ｒ／ｍｉｎ；０．４５μｍ水系针筒式微孔滤膜；Ｈｉｔｅｃｈ纯水系统；ＷＨ－２微型旋涡混合仪；Ｃ
１８
固相萃取小柱；丙烯酰胺标准品（纯度＞９９．５％）；冰醋酸（分析纯）；乙腈（色谱级）。试验用水除特殊说明外均用重蒸水。
１．２．２丙烯酰胺的提取取均质化样品５．００００ｇ于５０ｍＬ离心管中，加水３０ｍＬ，旋涡混合２０ｍｉｎ，５０００ｒ／ｍｉｎ离心３０ｍｉｎ，取上清液（撇开油层）约５ｍＬ，１５０００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ；再取上清液冷冻，解冻后再１５０００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ，上清液经过０．４５μｍ水系针筒式微孔滤膜过滤；取２ｍＬ滤液经过已用甲醇和水处理过的ＳＰＥ小柱再次过滤，弃去滤液，再用２ｍＬ水洗脱，弃去最初０．５ｍＬ滤液，其余滤液收集用于进样分析。１．２．３ＨＰＬＣ法测定丙烯酰胺的色谱条件本试验分
析用的色谱柱型号为ＺＯＲＢＡＸＥｃｌｉｐｓｅＸＤＢ－Ｃ
１８４．６ｍｍ×１５０ｍｍ×５μｍ，其他色谱条件为流动相８９．５％水∶１０％乙腈∶０．５％醋酸溶液、流速０．１ｍＬ／ｍｉｎ、柱温
ａｌｌｙ；ＷｈｉｌｅａｄｄｉｎｇａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｓｓｕｃｈａｓＢＨＴａｎｄＴＢＨＱｔｏｔｈｅｆｒｙｉｎｇｏｉｌａｎｄｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｉｌｄｉｄｎｏｔｍａｒｋｅｄｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅａｃｒｙｌａｍｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｐｏｔａｔｏｃｈｉｐｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｔａｔｏｃｈｉｐｓ；ａｃｒｙｌａｍｉｄｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ａｃｉｄｄｅｇｒｅｅ；ｍｏｉｓｔｕｒｅ；ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ；ｏｉｌｓ．
２６℃、检测波长２１０ｎｍ、进样量２０μＬ。
２结果与分析
将不同处理的产品按照１．２．２步骤处理后进样测定，测定结果及其分析如下所述。
２．１原料品种对丙烯酰胺形成的影响
先对３个品种马铃薯原料的主要指标进行分析比较，结果见表１。
面膜真的有用吗
表１３个马铃薯品种相关原料指标的含量
原料品种含水量（％）淀粉含量（ＦＷ％）还原糖含量（％）游离氨基酸总量（％）天冬酰胺含量（μｇ／ｇ）大西洋７１．９５２１．５００．３８０．０３２１２０．９１９
费乌瑞特８１．０４１１．２００．５３０．０３５１１２．７１１
中薯三号７４．６５１７．１００．５７０．０３５１２７．７６９
分析表１的数据可以知道３种原料的还原糖含量、游离氨基酸总量、淀粉含量以及天门冬酰胺含量等方面均存在较大的差异。大西洋中还原糖含量明显低于费乌瑞特和中薯三号，游离氨基酸的含量也比费乌瑞特和中薯三号低；而中薯三号和费乌瑞特的还原糖和游离氨基酸总量含量比较接近；费乌瑞特的天门冬酰胺含量又明显低于中薯三号和大西洋。
薯片样品为按１．１．２的方法和处理１的操作要点加工而成。取分别由３个品种加工而成的薯片进行丙烯酰胺的提取、纯化后测定，每个水平平行测定３次，结果见表２。
将表２数据做方差分析，结果见表３。
关于自信的事例
表２不同品种原料对产品中丙烯酰胺含量的影响
原料品种
丙烯酰胺含量（ｍｇ／ｋｇ）
嘉字组词测定１测定２测定３平均大西洋１．７８５６１．７０７２１．６９５４１．７２９４
费乌瑞特２．３６８８２．２７６０２．３０３４２．３１６１
中薯三号２．３７５２２．４２６４２．４５９７２．４２０４
表３以不同品种为原料的产品中丙烯酰胺含量比较的方差分析
差异源平方和自由度均方Ｆ值Ｐ值Ｆ值（查表）
组间０．８３２５９７２０．４１６２９９１９２．４７２５３．６１Ｅ－０６５．１４３２５３
组内０．０１２９７７６０．００２１６３
总计０．８４５５７５８
分析结果显示：以大西洋为原料的产品中丙烯
酰胺含量比以费乌瑞特和中薯三号为原料的产品的
丙烯酰胺含量低；以费乌瑞特为原料的产品中丙烯
酰胺含量比以中薯三号为原料的产品中丙烯酰胺含
量低，各处理间存在显著性差异，线性相关性分析
得回归方程ｙ＝０．９７２７ｘ＋１．８４９８，相关系数Ｒ２＝０．９７５２，
线性相关性良好。对三个处理作多重比较发现：以
大西洋为原料加工而得的薯片中丙烯酰胺含量与以
教师考核评价
中薯三号和费乌瑞特为原料加工出来的薯片中丙烯
酰胺含量存在显著差异。丙烯酰胺是通过美拉德反应而产生的机制已得到广泛的认可，而美拉德反应则是还原糖与游离氨基酸或蛋白质分子中的游离氨基酸等含氨基化合物发生的反应，因此，原料中还原糖及游离氨基酸的含量直接关系到加工产品中丙烯酰胺的含量，还原糖和游离氨基酸含量越高，产品中丙烯酰胺含量就会越高。３个品种马铃薯的主要原料指标含量的差别直接导致了各自产品中丙烯酰胺含量的不同。
２．２油炸温度对丙烯酰胺形成的影响
本试验设定了从１２０￣２００℃５个油炸温度阶段进行加工、比较，丙烯酰胺含量测定结果见图１。
从图１可看出，随着加工温度的上升，产品中丙烯酰胺含量也相应增加。将原始数据作方差分析可以发现不同处理间存在显著性差异，另外，通过做相关性分析可以得出线性回归方程ｙ＝０．３６６４ｘ＋０．４７５５，相关系数Ｒ２＝０．８２８０，线性相关性良好。所以温度对丙烯酰胺的形成有着重要影响：温度越高，产品中生成的丙烯酰胺含量越高。但是对产品作其他品质指标分析可以知道油炸温度太低，则成品薯片中含油量较高，且因油炸时间的延长，产品中油脂的过氧化值和酸价相应增加，不符合健康食品的要求。另外，油炸温度低可以使产品中的含水量增加，从而影响到成品的感官品质以及货架期。适当的高温
油炸是保证薯片具有良好感官品质的重要条件之一，只有具备良好感官品质的食品才会有好的消费市场。所以，在探索降低丙烯酰胺含量的加工条件时应该考虑到加工产品的其他综合品质指标。
２．３预干燥时间对丙烯酰胺形成的影响
本部分在于分析油炸温度确定的条件下，半成品的预干燥时间对产品中丙烯酰胺含量的影响。测定不同预干燥时间而得的产品中的丙烯酰胺含量，结果见图２。
由图２可看出，随着干燥时间的延长，产品中丙烯酰胺的含量逐渐减少。作方差分析可以看出各处理间存在显著差异，另外作相关性分析，线性系数为０．９０５５，线性相关性良好。这一现象应该从油炸时间等方面来解释，随着干燥时间的延长，水分含量相应减少，油炸至熟所需的时间也越短，从而产品中丙烯酰胺含量相应降低。
２．４浸泡液浓度对丙烯酰胺形成的影响
本部分在于分析酸液浸泡原料切片对产品中丙烯酰胺生成量的影响，不同处理的丙烯酰胺含量测定结果见图３。
由图３可看出，随着柠檬酸浓度的增加，浸泡液ｐＨ值越来越低，产品中丙烯酰胺含量也逐渐越少。对不同处理的丙烯酰胺分析结果作方差分析，结果为差异极显著。再对数据进行相关性分析，得线性回归方程为ｙ＝０．９７２７ｘ＋１．８４９８，相关系数Ｒ２＝０．９７５２，线性相关性良好。所以，浸泡液的酸度对于加工产品中丙烯酰胺的含量影响是很大的。分析原因在于原料切片后浸泡于水中可以除去表面的还原糖和氨基酸，而在浸泡时间均为３０ｍｉｎ的条件下，酸性浸泡液的这种效果比中性浸泡液要好，且随着酸性增强，这种效果更明显［１４］。由于还原糖和氨基酸的减少，致
使以两者为前体物质的丙烯酰胺的生成量也相应减少。２．５抗氧化剂对丙烯酰胺含量的影响
另外，试验选用ＢＨＴ和ＴＢＨＱ两种抗氧化剂进行研究，并做空白试验作对比，探讨抗氧化剂对丙烯酰胺形成的影响。不同处理的丙烯酰胺测定结果见图４。
从图４可以看出，随着油中抗氧化剂比例的增加，产品中丙烯酰胺含量并未有明显的变化，通过方差分析又可以看出两种抗氧化剂的各处理间不存在显著性差异，因此抗氧化剂ＢＨＴ和ＴＢＨＱ对丙烯酰胺的形成没有起到重要作用，所以在油中加入抗氧化剂不能降低产品中丙烯酰胺的含量。
２．６油的使用时间对产品中丙烯酰胺含量的影响本试验还做了油的使用时间对产品中丙烯酰胺含量影响的研究，试验结果表明油的使用时间对丙烯酰胺含量也没有很大的影响（见图５）。
对原始数据作方差分析可以知道采用使用时间不同的油进行加工而得的产品中，丙烯酰胺含量并没有显著性差异，由此可见，油的使用时间和产品中丙烯酰胺含量没有很大关系。
３结论
３．１加工原料中还原糖、游离氨基酸以及天门冬酰
图２半成品预干燥时间不同时产品的丙烯酰胺含量比较
柠檬酸浓度（％）
图３不同柠檬酸浓度浸泡液处理对产品中
丙烯酰胺含量的影响
图４不同浓度抗氧化剂处理时产品中丙烯酰胺含量比较图５不同油加工时产品中丙烯酰胺含量比较
注：图中横坐标所表示的不同使用时间的油是根据使用时间的长短划分为５个等级。
胺的含量对产品中丙烯酰胺的形成具有重要影响，还原糖含量以及天门冬酰胺含量越高，越有利于丙烯酰胺的形成。
３．２在１２０￣２００℃范围内，产品中丙烯酰胺的含量随着油炸温度的升高而增加。３．３
随着预干燥时间的延长，半成品中含水量逐渐减少，所需的油炸至熟的时间缩短，从而加工薯片中丙烯酰胺的含量相应减少。３．４浸泡液的柠檬酸浓度在０￣０．５％变化时，浸泡液的酸度越高，产品中丙烯酰胺含量越低。
３．５
在油中添加抗氧化剂或采用使用时间不同的油，产品中的丙烯酰胺含量并无显著性差异，说明抗氧化剂以及油的使用时间对丙烯酰胺形成没有重大影响。
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酰胺．湖北预防医学杂志，２００４，１５（２）：７２
尽管近年我国茶产业取得了长足发展，但是，目前茶叶生产和出口依然面临着一些亟须解决的问题。面对欧日近乎苛刻的“绿色壁垒”，我国政府、商会及企业多管齐下，大力提高我国出口茶叶的质量安全。在欧盟、日本相继对进口茶叶实施了更加严格的质量安全标准的情况下，２００６年我国茶叶出口依然保持增长，出口量和出口额均创历史最好水平。
中国食品土畜进出口商会会长曹绪岷日前透露，２００６年，在欧盟、日本相继对进口茶叶实施了更加严格的质量安全标准的情况下，我国茶叶出口依然保持增长。全年茶叶出口量达２８．７万吨，出口额５．４７亿美元，均创历史最好水平，尤其是茶叶出口额历史性地突破了５亿美元大关。这也是茶产业继２００５年我国茶园种植面积和产量均排世界第一后，取得的又一次跨越式发展。
（小文）
国外“绿色壁垒”拦路我国茶叶出口逆势飘红
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