[发明专利]用于检测生马铃薯和马铃薯类食品中的丙烯酰胺前体的系统和方法

说明书

一种用于检测生马铃薯中的丙烯酰胺前体的方法和设备，包括：用来自光源(1)的照明光束照射生马铃薯表面的至少一个区域；使用光谱分析仪(11)测量由马铃薯(6)散射的光的强度；基于测得的散射光的强度生成检测信号；将检测信号与预定义阈值进行比较；以及如果检测信号超过预定义阈值，则将马铃薯分类为具有高丙烯酰胺前体浓度，该设备还可以包括发散透镜(2)、边缘滤波器(3)、透镜(4)、光阑(5)和(7)、透镜(8)、自动平移台(9)和光纤(10)。

技术领域

本发明涉及马铃薯中的丙烯酰胺(Acrylamide)形成。特别地，本发明提供了用于检测生马铃薯中的丙烯酰胺前体(precursor)的系统和方法。

背景技术

迄今为止，美拉德(Maillard)反应和丙烯酰胺前体(还原(reducing)糖、天冬酰胺(asparagine)、淀粉、干物质)已经被广泛研究(Becalski等人，2004年；Douny，Widart，Maghuin-Rogister，De Pauw，以及Scippo，2012年；Mestdagh等人，2008年；Parker等人，2012年)。目前的研究集中在通过影响加工条件、通过改善储存条件和通过应用预处理技术来减少丙烯酰胺形成。还原糖、天冬酰胺、淀粉和干物质被定义为重要的丙烯酰胺前体。此外，加工条件，比如油炸温度和持续时间，也显示出对丙烯酰胺形成有很大影响(Romani等人，2008年)。目前，许多研究都集中在将油炸马铃薯中的丙烯酰胺水平最小化。目前的减少方法包括改进油炸过程、改善生马铃薯的储存条件(储存条件影响丙烯酰胺形成)、优化原料的选择和使用化学或天然添加剂应用预处理技术。丙烯酰胺浓度可以通过避免小而薄的切薯条、通过降低油炸温度和通过避免低于8℃的储存条件来降低(De Wilde等人，2006年，2005年；等人，2006年)。考虑添加剂的使用，可以通过用氨基酸、柠檬酸、离子、绿茶和酶预处理切开的生马铃薯来减少丙烯酰胺形成(Jung等人，2003年；Medeiros Vinci等人，2012年；Morales等人，2014年；Pedreschi等人，2007年)。但是，通过这些调整，法式薯条的颜色、味道和口感通常被调整。而且，这难以在工业水平上实施。因此，我们感兴趣的是使用光谱检测技术对在油炸过程中产生过量丙烯酰胺的生马铃薯进行非破坏性识别。

第二个主要研究活动涉及使用可见光和近红外光谱法来确定马铃薯的成分。已经演示了干物质、葡萄糖和蔗糖浓度的光学监测(Haase，2006年；Helgerud等人，2015年；Rady，Guyer，Kirk，以及Donis-Gonzáalez，2014年；Subedi以及Walsh，2009年)。

迄今为止，无法以快速、灵敏和非破坏性的方式检测到将产生过量丙烯酰胺的未加工的马铃薯。

本发明的一个目的是提供一种光谱检测技术，用于对在高温加工过程中产生过量丙烯酰胺的生马铃薯进行非破坏性识别，而不影响产品的味道和结构。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于检测生马铃薯中的丙烯酰胺前体的方法，包括：

用照明光束照射生马铃薯表面的至少一个区域；

测量由马铃薯散射的光的强度；

基于测得的散射光的强度生成检测信号；

将检测信号与预定义阈值进行比较；以及

如果检测信号超过预定义阈值，则将马铃薯分类为具有高丙烯酰胺前体浓度。

生成检测信号可以包括计算散射光信号和镜面反射光信号的光分布的比率，并将该比率与预定义阈值进行比较。

在替代实施例中，生成检测信号的步骤可以包括计算在距入射光束的第一距离处检测到的散射光的测得的强度与在距入射光束的第二距离处检测到的散射光的测得的强度的比率，并将该比率与预定义阈值进行比较。