《Food Chemistry: X》：Balancing nutrition and safety: Acrylamide and HMF in biscuits from different cereal flours
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编辑荐读：为破解“健康饼干” reformulation 中丙烯酰胺（AA）和羟甲基糠醛（HMF）同步飙升难题，Roldán等系统评估5种面粉×2烘焙因子，发现黑麦与荞麦分别成最高与最低AA贡献者；180 °C/10 min为欧盟基准350 μg kg内安全“甜蜜点”。研究首次给出营养-安全双优的量化边界，为工业界精准控温与原料筛选提供标尺。
当“高纤低糖”成为零食界口号，消费者以为把精制小麦换成黑麦、燕麦或藜麦就能兼得健康与美味，却很少有人注意到烤箱里悄悄发生的“危险化学秀”。丙烯酰胺（acrylamide，AA）——被IARC列为2A类“可能人类致癌物”——与羟甲基糠醛（hydroxymethylfurfural，HMF）在高温低水分体系中同步生成，且恰好依赖人们追捧的“自由氨基酸+还原糖”营养组合。欧盟已给饼干设定AA基准水平≤350 μg kg
，但全谷物原料是否必然踩线？烘焙师能否通过调温-控时把风险压回去？这些疑问正是西班牙ICTAN-CSIC团队启动ACRYREVAL项目的初衷。论文最终发表于《Food Chemistry: X》，用数据回答了“营养升级”与“化学安全”能否两全。研究以5种面粉（精制小麦、全麦小麦、黑麦、燕麦、斯佩耳特）及1种伪谷物（荞麦）为对象，固定配方后分别在160–200 °C（梯度10 °C）及180 °C下6–14 min（梯度2 min）烘焙，检测AA、HMF及前体物含量，结合色度、质构、水分活性等品质指标，寻找“营养-安全”最优窗口。
关键技术：①DNS比色法测游离与总还原糖；②OPA/FMOC柱前衍生-HPLC-DAD定量18种游离氨基酸；③LC-ESI-MS/MS（MRM 72→55，内标C-AA）测AA；④RP-HPLC-DAD（280 nm）测HMF；⑤色度仪Lab*与质构TA-XT-Plus三点弯曲；⑥SPSS双因素ANOVA+Pearson相关。
研究结果
3.1 面粉组成与面团特性
全麦小麦、燕麦、斯佩耳特纤维持10–12 g/100 g，蛋白亦高；黑麦纤维持5 g/100 g却含总还原糖最高（115 mg g）。游离天冬酰胺（Asn）占全麦氨基酸20–30%，而荞麦仅4.2%，预示AA生成潜力低。
3.2 饼干品质变化
温度↑或时间↑均致水分↓、L*↓、a*↑；200 °C或14 min时全麦饼干E指数最低，颜色过深被判定感官不可接受。180 °C/10 min被定为“参考条件”，此时直径最稳定，硬度差异凸显：斯佩耳特88 N＞燕麦69 N＞黑麦34 N。
3.3 饼干中AA与HMF含量
温度试验：200 °C下黑麦AA达1055 μg kg，超欧盟基准3倍；荞麦仅146 μg kg，为最低。时间试验：180 °C/14 min黑麦AA升至1454 μg kg。参考条件下，AA排序为黑麦345＞燕麦261＞斯佩耳特245＞全麦小麦226＞精制小麦147＞荞麦78 μg kg，均低于350 μg kg。HMF随温度/时间呈滞后-指数增长，全麦小麦在200 °C达350 mg kg，精制小麦与荞麦整体最低。相关分析显示：Asn与AA在180 °C/10 min r=0.721；纤维与HMF在200 °C r=0.832。
结论与讨论
研究证实“全麦即高AA”并非绝对，而与Asn供给量直接相关；黑麦的高Asn+高还原糖使其成为AA“高风险选手”，荞麦因Asn贫瘠成为“天然低AA原料”。180 °C/10 min被验证为兼顾感官与法规的安全窗口，再升温或延时就需搭配原料降前体（如采用天冬酰胺酶）或在线控温。论文首次给出不同谷物在相同配方下的AA-HMF“热力地图”，为工业界实施欧盟2024即将收紧的基准提供量化依据，也提示消费者：全谷物饼干固然健康，但“烤焦的边缘”可能把营养红利抵消成化学负担。
