[发明专利]用于降解丙烯酰胺的酶

说明书

本发明主要属于食品和高档食品，例如咖啡和咖啡替代品的生产领域。提供一种能够降解丙烯酰胺的酶——优选也在50℃以上的温度下，特别是在咖啡/咖啡替代品生产过程中出现的温度范围内，和/或在pH 4和pH 7之间的pH值，这与咖啡/咖啡替代品生产过程中常见的情况一样。此外，本发明提供了从选自半成品和成品的制剂降解丙烯酰胺的方法。此外，本发明还涉及与未采用通过根据本发明的酶去除根据本发明的丙烯酰胺的方法的制剂相比，丙烯酰胺含量降低的制剂。

技术领域

本发明属于食品和高档食品，尤其是咖啡和咖啡替代品的生产领域。提供一种能够降解丙烯酰胺的新型酶——优选在50℃以上的温度下，特别是在咖啡/咖啡替代品生产过程中出现的温度范围内，和/或在pH 4和pH 7之间的pH值，这与咖啡/咖啡替代品生产中常见的情况一样。此外，本发明提供了从选自半成品和成品的制剂降解丙烯酰胺的方法。此外，本发明还涉及与未采用通过根据本发明的酶去除根据本发明的丙烯酰胺的方法的制剂相比，丙烯酰胺含量降低的制剂。

背景技术

最终消费者对始终安全且消费安全的食品和高档食品的需求一直很高，这对生产商提出了特殊要求。2018年欧盟的一项新法规(第2017/2158号欧盟法规)将丙烯酰胺归类为加工过程污染物并对最终消费者存在潜在的健康风险。因此，食品和高档食品生产商有义务将食品和高档食品中的丙烯酰胺含量保持在一定水平以下或降低该含量。在动物研究中，丙烯酰胺具有致癌性和致突变性。丙烯酰胺是在含有淀粉的原料的所有油煎、烘焙和油炸过程中形成的，是天冬酰胺与还原糖(如葡萄糖和果糖)加热的产物，作为所谓美拉德反应的一部分。

在咖啡和咖啡替代品生产的特殊情况下，这些过程涉及烘焙和研磨的咖啡豆及其替代品如菊苣、大麦或黑麦的烘焙或提取。在烘焙过程中，咖啡豆通常经受145℃至250℃的温度，会发生复杂的化学反应、美拉德反应、焦糖化和热解。这些反应改变了烘焙产品的化学、物理和感官特性，这些特性对饮料的味道至关重要。另外，还形成了对最终产品很重要的其他物质，如抗氧化剂(Jin et al.“Relationship between antioxidants andacrylamide formation：A review，”Food Research International，2013，p.611-620)。通过烘焙咖啡和咖啡替代品，也形成了作为不良加工过程污染物的丙烯酰胺(Anese，M.“Acrylamide in Coffee and Coffee Substitutes，Acrylamide in Food，2016，p.181-195)。欧盟的新法规中丙烯酰胺的指导值为：烘焙咖啡400μg/kg，可溶性咖啡850μg/kg，纯谷类咖啡替代品500μg/kg，菊苣制品4000μg/kg。

在食品和食品奢侈品行业的大量(其他)加工过程中也会形成丙烯酰胺。例如，油炸土豆时会形成丙烯酰胺。从半成品或成品中部分地或完全去除丙烯酰胺是有利的，甚至是必要的，特别是为了一方面符合欧盟法规(第2017/2158号欧盟法规)的要求，另一方面获得对消费者无害的安全最终产品。

尽管有大量尝试去降低食品和高档食品中的丙烯酰胺含量，但这些都无法以经济合理的成本几乎完全或完全且温和地去除丙烯酰胺。例如，在专利申请EP 3254568A1中，通过使用阳离子树脂吸收丙烯酰胺，在咖啡提取后降低丙烯酰胺含量。该工艺需要额外的处理步骤，并且耗时，因为吸收是动力学上缓慢的步骤。此外，只能去除50％的丙烯酰胺，而且阳离子树脂是该工艺中的额外成本。

减少丙烯酰胺的另一种方法是减少前体。这是专利申请WO 2013/005145 A1的主题。该专利公开了一种在焙烧处理之前开始的减少天冬酰胺和天冬氨酸的工艺。在烘烤前降低天冬酰胺含量会降低最终产品的丙烯酰胺含量，但最终产品的风味特性会发生改变。此外，该工艺对用户来说成本高昂，因为需要额外的新设备来进行该工艺。