超微绿茶粉茶馕的研制及其丙烯酰胺含量检测

肖甜甜，邱晓燕，张丽，3，黄英，3，*，肖海兵

（1.塔里木大学生命科学学院，新疆阿拉尔843300；2.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550025；3.南疆特色农产品深加工兵团重点实验室，新疆阿拉尔843300；4.塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔843300）

“馕”已有两千多年历史，为新疆少数民族最主要的面制品，堪称“可一日无菜，但决不可一日无馕”[1]。茶也是新疆民众不可或缺的饮品，也常称“宁可三日无粮，不可一日无茶”[2]。馕制品是以淀粉为主的圆形面饼，加入菜油、牛奶、鸡蛋等辅料，制成型后在馕坑中烘烤10 min～13 min烤熟食用。而其馕坑的中心温度高达300℃左右，面饼在高温烤制下易产生丙烯酰胺[3]。

丙烯酰胺（acrylamide，AA）是一种低分子量，高度水溶性的有机化合物，常存在于高温加工的薯类、烤咖啡和面包类等食品[4]。1994年被国际癌症研究机构（认定为“可能对人体有致癌作用”的二类致癌物[5-7]，并有致突变作用、致癌性以及神经毒性[8-9]。与WHO规定的饮水中AA含量相比，高温烘烤、油炸面制食品的AA含量高出约500倍[10-11]。AA对健康造成极大威胁，从而引发广泛关注。新疆馕的AA含量较高，为417.00 μg/kg[12]，需采取有效方法降低含量。食品中AA含量高低与加工的温度、时间及添加剂等因素有关[13]。当前改良馕的加工工艺，添加抑制AA生成的辅料能有效降低馕的AA[14]。

超微绿茶粉是经超微粉碎技术生产的超细微蒸青粉体绿茶[15]。其水浸出物、茶多酚和咖啡碱的浸出量大于粗茶粉或原茶[16]。其中茶多酚是一种天然抗氧化性能良好的食品添加剂[17]，能对曲奇饼干中丙烯酰胺含量降低25.6%[18]，也能破坏馍干的丙烯酰胺生成量[19]。超微绿茶粉对馕制品的丙烯酰胺含量影响鲜为报道，利用超微绿茶粉与传统馕加工相融合，明确超微绿茶粉的最适添加量和茶馕最佳加工工艺，制备丙烯酰胺含量较低且口感较优的茶馕，以丰富新疆民族馕产品，降低丙烯酰胺对健康的威胁。

1 材料与方法

1.1 材料

面粉（特制一等）：益海嘉里食品工业有限公司；酵母（干酵母）：安琪酵母股份有限公司；含碘食盐：中盐新疆阿克苏盐业责任有限公司；菜籽油：新疆天海粮油工业有限公司；超微绿茶粉（1 200目）：亳州宝丰生物科技有限公司；超纯水：南疆特色农产品深加工重点实验室自制；丙烯酰胺（分析纯）：天津博迪化工股份有限公司；甲醇（色谱纯）、甲醇（分析纯）、硫酸钾、亚铁氰化钾、正己烷：天津市致远化学试剂有限公司；C18固相萃取柱（500 mg/6 mL）、水系针筒式微孔滤膜（0.45 μm）：上海安谱实验科技股份有限公司。

1.2 仪器

LC-20A高效液相色谱仪：上海纳锘实业有限公司；AR2140电子天平：上海力衡仪器仪表有限公司；UPK-Ⅱ-10T优普纯水机：四川优普超纯科技有限公司；SS-YGC-6A固相萃取仪：北京奥德盛世科技有限公司；RE52CS旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；HJ-4A数显恒温磁力搅拌器：江苏金怡仪起科技有限公司；SHB-III循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司；EXPERT20K台式高速离心机：长沙市鑫奥仪器表有限公司；FW-100高速万能粉碎机：北京市永光明医疗仪器有限公司；FD-12B远红外线食品烘炉：佛山市顺德区圣托信息科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 茶馕的制备

茶馕的制作流程：称取面粉500 g，超微绿茶粉适量（以面粉质量计），盐5 g，酵母4 g充分混匀后，加菜籽油30 g，适量水，将原料和成面团，在室温醒发后均3份再醒发10 min，将其制成大小一致的馕饼状，烘烤至成品。其中茶面配比、醒发时间、烘烤温度和时间具体参数按单因素试验要求设置。

1.3.2 响应曲面法分析茶馕最优工艺

1.3.2.1 单因素试验

烘烤温度为 140、180、200、220、240、260、280、300 ℃，此条件下烘烤时间15 min，醒发时间2 h；烘烤时间为9、11、13、15、17、19 min，此条件下烘烤温度 260 ℃，醒发时间设 2 h；醒发时间为 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，此条件下烘烤温度260℃，烘烤时间15 min；茶面配比为1%、3%、5%、7%、9%，此条件下烘烤时间15 min，醒发时间2 h，烘烤温度260℃。各处理均对馕的感官评价及丙烯酰胺含量检测。

1.3.2.2 响应曲面法

三因素三水平为烘烤温度、醒发时间和茶面配比（见表1），并预测茶馕最佳的工艺条件，再验证最佳的工艺。

表1 响应曲面试验的因素水平编码表Table 1 Cording of factors and levels of response surface test

1.3.3 丙烯酰胺含量的测定

1.3.3.1 丙烯酰胺的标准曲线

丙烯酰胺标准液的配制：取丙烯酰胺10.00 mg，溶于甲醇50 mL，定容至1 000 mL。再将其稀释成1、2、3、4、5、6、7、8 μg/mL 标准液。

CarrezⅠ试剂：取亚铁氰化钾7.2 g溶于水中，定容至25 mL并保存。

CarrezⅡ试剂：取硫酸锌14.4 g溶于水中，定容至25 mL并保存。

高效液相色谱仪检测：丙烯酰胺最大出峰时间为6.859 min，测定丙烯酰胺标准液的吸收峰面积，绘制丙烯酰胺浓度（x）和吸收峰面积（y）的标准曲线，该标曲方程为 y=234 458x＋591 745，R2=0.995。

1.3.3.2 茶馕样品预处理

茶馕样品经粉碎机粉碎后，称取样品25.0 g加入甲醇100 mL，并搅拌40 min后过滤，重复上述步骤3次，合并滤液，在45℃下真空浓缩（浓缩体积小于4 mL即可）。浓缩液分别加入加CarrezⅠ和CarrezⅡ试剂各一滴，摇匀后静置5 min，离心8 000 r/min，15 min。取上清液用正己烷洗涤3次，去离子水定容至5 mL，经C18固相萃取柱（经甲醇和超纯水各2 mL活化）洗脱，收集洗脱液，再经水系针筒式微孔滤膜过滤，滤液供高效液相色谱法（high performance liquid chromatograpy，HPLC）检测。

1.3.3.3 色谱条件

色谱条件为色谱柱：反相C18柱；检测波长：200 nm；柱温：25℃；流动相：甲醇、超纯水两相，甲醇∶超纯水=5∶95（体积比）；流速：1 mL/min；进样方式：自动进样；进样量：10 μL；检测器：紫外检测器；光源：氘灯、钨灯。

1.3.4 茶馕的感官评定

茶馕的感官评定按色泽、香气、口感与风味以及组织状态四方面。其感官评定标准[20]（见表2）。由10名食品专业成员组成感官评定小组，男女各5名，对样品赋值。

表2 茶馕的感官评定标准Table 2 Sensory evaluation criteria of tea Nang

1.3.5 数据处理

数据处理及作图采用Excel 2007软件处理，多重比较（Duncan氏新复极差检测）相关统计利用SPSS17.0和Design-Expert8.0软件分析。

丙烯酰胺定量分析：采用标准品的保留时间对样品定性；按照丙烯酰胺标准液的浓度和色谱峰面积作标准曲线，根据丙烯酰胺的色谱峰面积在标准曲线上找出相应样品中丙烯酰胺的浓度，经换算可得茶馕制品中丙烯酰胺的含量，换算公式为：

式中：Y为样品中丙烯酰胺含量，μg/kg；C为标准曲线得到的提取液中丙烯酰胺的浓度，μg/mL；V为样品提取液定容的体积，mL；W为称取样品的质量，kg。

2 结果与分析

2.1 工艺条件对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响

2.1.1 烘烤温度对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响

烘烤温度对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响见图1。

图1 烘烤温度对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响Fig.1 Influence of baking temperature on acrylamide content and its sensory evaluation in Nang

馕中丙烯酰胺的含量随烘烤温度的增加而呈上升趋势，在180℃～220℃，馕中丙烯酰胺含量上升最快，由93.40μg/kg上升到 191.93μg/kg，其增长量（98.53 μg/kg）明显高于在 220℃～260℃增长量（52.29 μg/kg），达极显著水平（P＜0.01）。从馕的感官分析，烘烤温度较低（180℃以下），烘烤效率下降，馕的感官品质较低，但烘烤温度过高（240℃以上），易出现焦糊现象。由此，馕中丙烯酰胺在180℃～220℃间变化最明显且感官品质较优，其烘烤温度可为响应曲面的因素水平。

2.1.2 烘烤时间对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响

烘烤时间对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响见图2。

图2 烘烤时间对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响Fig.2 Influence of baking time on acrylamide content and sensory evaluation in Nang

随烘烤时间延长，馕中丙烯酰胺的含量逐渐增加，其感官品质呈先增后降的趋势。在9 min～15 min的丙烯酰胺含量急剧上升，由113.25μg/kg增至291.37μg/kg，其增长量（178.12 μg/kg）明显高于在 15 min～19 min 的增长量（36.55 μg/kg），达极显著水平（P＜0.01）。馕在短时间（9 min）和长时间（15 min以上）烘烤，均使馕的感官品质不佳。馕烘烤11 min的丙烯酰胺含量显著低于烘烤13 min，达极显著水平（P＜0.01）。由此，将烘烤时间为11 min作为响应曲面的固定因素。

2.1.3 醒发时间对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响

醒发时间对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响见图3。

图3 醒发时间对馕的丙烯酰胺含量及其感评定评的影响Fig.3 Influence of fermentation time on acrylamide content and sensory evaluation in Nang

馕中丙烯酰胺含量随醒发时间的延长而降低，醒发1 h～2.5 h的丙烯酰胺含量下降最明显，由291.37 μg/kg降至 87.25 μg/kg，降低量达 233.95%。另外，随醒发时间的延长，馕的感官品质上升，醒发时间1.5 h的感官品质变化最明显，馕变得更加松软，色泽棕黄，明显优于醒发时间1.0 h。由此，将醒发1.5 h～2.5 h作为醒发时间的因素水平。

2.1.4 茶面配比对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响

茶面配比对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响见图4。

图4 茶面配比对馕的丙烯酰胺含量及其感官评定的影响Fig.4 Influence of tea and flour ratio on the content of acrylamide in Nang and its sensory evaluation

馕中丙烯酰胺的含量随超微绿茶粉的添加量的增加呈下降趋势，添加1%超微绿茶粉的馕中丙烯酰胺含量为273.65 μg/kg，添加9%超微绿茶粉的馕中丙烯酰胺含量为93.21 μg/kg，下降了65.94%。但超微绿茶粉添加量超过7%，茶馕苦味不断加重，感官品质呈下降趋势。因此，将3%～7%的茶粉添加量作为茶面比的因素水平。

2.2 茶馕工艺的优化（响应曲面法）

在单因素试验基础上，以馕的烘烤温度（℃）、醒发时间（h）和茶面配比（%）三因素为自变因素，分别以茶馕的丙烯酰胺含量和感官品质为响应值（见表3）。曲面图和等高线图见图5、图6。

通过17组试验结果表明，丙烯酰胺含量在59.97 μg/kg～138.28μg/kg，感官评定分数在 67 分～95分。丙烯酰胺和感官评分在所选的范围内存在极值，既为响应面的最低点与最高点，同时也是等高线最小椭圆的中心点。对丙烯酰胺含量预测最优工艺条件为烘烤温度180.0℃、醒发时间2.5 h和茶面配比7.0%，其预测丙烯酰胺含量为53.53 μg/kg；对感官评分预测最优工艺条件为烘烤温度208.5℃、醒发时间2.4 h和茶面配比3.6%，其预测茶馕感官评分为97.25分，其茶馕形状规则，色泽均匀一致，软硬适中，味感协调，具特有茶香味和鲜美滋味。另外，两次方程模型失拟程度均不显著，即该拟合模型拟合度较高。

表3 试验设计及结果Table 3 Trial design and results

图5 三因素对茶馕的丙烯酰胺含量影响的曲面图和等高线图Fig.5 Surface maps and contour maps of the effect of three factors on acrylamide content in tea Nang

图6 三因素对茶馕的感官品质影响的曲面图和等高线图Fig.6 Surface maps and contour maps of the effect of three factors on the sensory quality of tea Nang

此外，根据丙烯酰胺和感官评分响应值的最优工艺条件分别进行验证。经验证表明：以丙烯酰胺含量为指标的最优工艺条件制得茶馕中丙烯酰胺含量为54.17 μg/kg，与预测值的精度达到98.82%，但其感官评分为81分；以感官评分为指标的最优工艺条件制得茶馕的感官评分为96分，与预测值的精度达到98.71%，但其丙烯酰胺含量为84.61 μg/kg。

3 结论与分析

为有效降低新疆民族食品馕中丙烯酰胺含量和提升馕的感官品质，特开发营养且味美的茶馕。其最优工艺：（1）丙烯酰胺含量预测最优工艺为烘烤温度180.0℃，发酵时间2.5 h，茶面配比7.0%，其工艺制得茶馕的丙烯酰胺含量为53.53 μg/kg，能显著降低丙烯酰胺含量达29.0%；（2）感官评定总分预测最优工艺为烘烤温度208.5℃、醒发时间2.4 h和茶面配比3.6%，其工艺制得茶馕的感官评分为97.25分。由此，丙烯酰胺含量和感官评分两者指标所得最佳工艺参数无法统一，既要茶馕的丙烯酰胺含量最低，又要风味最佳是不易实现。综合二者考虑，其优质茶馕工艺为：烘烤温度（180.0℃～208.5℃），醒发时间（2.4 h～2.5 h），茶面配比为（3.6%～7.0%），并赋予茶馕茶香浓郁，略有回甘。