1

1

カルビー株式会社

石原 克之

食品中のアクリルアミドの低減に向けた取り組み

平成27年度食品関連事業者を対象とした加工食品及び調理食品中のアクリルアミド低減のための研究会

2015年6月19日

2

目次

1.背景

2.目的

3.濾紙モデル系における検討

4.アクリルアミド低減に向けた取り組み

5.まとめ

資料２

2

3

目次

1.背景

2.目的

3.濾紙モデル系における検討

4.アクリルアミド低減に向けた取り組み

5.まとめ

4

・臭いのない白い結晶で水溶性の化学物質

・融点 84.5℃、沸点 125℃（25mmHg)

・分子量 71.1

・光や熱に不安定で重合してポリマーとなる

・産業界では年間約 6 万トンが生産されている（平成14年度）

→紙力増強剤、排水処理剤、土壌改良剤、合成繊維、接着剤など

・日本では劇物指定

AAmの構造式 AAm

アクリルアミド（AAm）とは・・・

背景①

3

加熱調理

焼く・炒める・揚げる等

反応物Ａ反応物Ｂ反応物Ｃアクリルアミド反応物Ｄ

・・・

褐色に色がつく際に様々な物質ができる

食品中で、主にアミノ酸の一種であるアスパラギンと還元糖であるブドウ糖、果糖などが加熱によって反応し、意図しないにも関わらず生成される物質です。

アミノ酸アスパラギン

還元糖ブドウ糖果糖 等

背景②

国際機関では動物実験などの結果から、化学物質としての「アクリルアミ

ド」は「人に対して、おそらく発がん性がある」と２Ａに分類しています。しか

し、人が食品中の「アクリルアミド」を経口摂取した（食べた）際の影響につ

いては、現時点では確認されていません。

分類 内 容 食品関連の例(抜粋)

1 人に対して発がん性

がある

アルコール、アルコール飲料、たばこの喫煙、ヒ素、アスベスト、ベンゼン、ホルムアルデヒド、アフラトキシン等

2A 人に対しておそらく

発がん性がある

グリシドール、アクリルアミド、PCB、ニトロソジエチルアミン、ディーゼルエンジンの排ガス等

2B 人に対して発がん性

を示す可能性がある

フラン、コーヒー、漬物、ガソリンエンジンの排ガス等

3 人に対する発がん性については分類できない

コレステロール、お茶、オイゲノール、サッカリン、原油等

4 人に対しておそらく

発がん性でない

カプロラクタム（ナイロンの原料）

（参考）国際がん研究機関（ＩＡＲＣ）による分類

背景③

4

7

目次

1.背景

2.目的

3.濾紙モデル系における検討

4.アクリルアミド低減に向けた取り組み

5.まとめ

8

目的

アクリルアミドの生成抑制方法を検討し、

製品中のアクリルアミド値を低減させる

ことを目的とした。

5

9

目次

1.背景

2.目的

3.濾紙モデル系における検討

4.アクリルアミド低減に向けた取り組み

5.まとめ

10

リン酸緩衝液で調製した 0.2M アスパラギン溶液と0.2M 還元糖溶液、さらに0.2M 各

種添加物をガラス繊維濾紙（東洋濾紙（株）製 GA-200 25mmφ）に添加吸収させたも

のを濾紙テストモデルとした。

鉄製鍋にパーム油を600g入れ、電磁調理器で加熱しながら、油の温度が設定温度に

達した時点で加熱を止め、各溶液を添加吸収させたガラス繊維濾紙10枚を投入してフ

ライした。フライが終わったガラス繊維濾紙はすぐにステンレス製網ざるに移して冷凍庫

（-27℃）で凍結させて保存した。

サンプルの調製方法

アスパラギン溶液

還元糖溶液

パーム油600gでフライ

ガラス繊維濾紙

添加物溶液 ガラス繊維濾紙

アクリルアミド分析へ

or/and

+

6

11

153 162 171 180 188 198 207 217 222Frying end temperature（℃）

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

100 120 140 160 180 200 220 240

Temperature (℃)

AA

m f

orm

ati

on

ra

te r

ela

tiv

e t

o　

Asn

(%

)

Frying time： 1 min400L aliquot of

solution (pH 6.6, Glc 40mol, Asn40mol) was added

per one sheet of glass fiber filter paper . Each value represents mean ± S.D. of triplicate determinations.

フライ温度による影響

12

Frying end temperature（℃）

Frying time： 1 min400L aliquot of solution (Glc 40mol, Asn 40mol) was

added per one sheet of glass fiber filter paper .Each value represents mean ±S.D. of triplicate determinations.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

140 150 160 170 180 190

Tempe rature (℃)

AA

m f

orm

ati

on

ra

te r

ela

tiv

e t

o A

sn (

%)

pH 7.6 pH 6.6 pH 5.6 pH 4.6

pH 7.6

pH 6.6

pH 5.6

pH 4.6

pHによる影響

7

13

Glc Fru Glyo MeGlyo HMF 3-DG

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

Glc

FruG

lyo

MeGly

oH

MF

3-DG

AA

m f

orm

ati

on

ra

te r

ela

tiv

e t

o A

sn(%

)

Frying time： 1 minTemperature： 180℃400L aliquot of

solution (pH 6.6, carbonyl compounds40mol, Asn 40mol)

was added per one sheet of glass fiber filter paper . Each value represents mean ±S.D. of triplicate determinations.

カルボニル化合物による影響

Glyo・・・グリオキサールMeGlyo・・・メチルグリオキサールHMF・・・5-ヒドロキシメチルフルアルデヒド3-DG・・・3-デオキシグルコソン

14

GlcとFruによる生成率の比較

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 2 4 6 8

Molar ratio o f reducing sugar to Asn

AA

m f

orm

ati

on

ra

te r

ela

tiv

e t

o A

sn (

%)

Frying time： 1 minTemperature： 180℃The 400L solution

(pH 6.6, reducing sugar 0～280 mol, Asn 40 mol) was

added per one sheet of glass fiber filter paper . Each value represents mean ±S.D. of triplicate determinations.

Glc

Fru

8

15

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

Cont. Cys Gln Val Arg Gly CaCl

AA

m f

orm

atio

n r

ate r

ela

tive

to A

sn (

%)

Frying time： 1 minTemperature： 180℃400L aliquot of

solution (pH 6.6, Glc 40mol, Asn 20mol,

amino acid or CaCl20mol) was added

per one sheet of glass fiber filter paper .(*p<0.05, **p<0.01)Each value represents mean ±S.D. of triplicate determinations.

Cont. Cys Gln Val Arg Gly CaCl2

**

*

*

**

*

添加物による影響

CaCl2

16

Amadori rearrengementproduct

RNH2

HC

COH

CH

OH

HO

CH2OH

HC OH

HC OH

CCH

OHO

CH2OH

HC OH

HC OH

CH2OH

Glc

Fru

or

++

H2O

Schiff base

or +

3-DG + Asn

1-DG + Asn

Schiff base

Schiff base

Pathway 1

Pathway 2

pH = 5.5

pH = 6.8

Val

CO C

C

OH

NH2

CH3

CH3

(RNH2)

CH2

C

CH

O

OH

H2N

ONH

HO

OH

HO

OH

HO

HO

CH2

C

CH

O

OH

H2N

ON

OOH

HO

HO

CH2

C

CH

O

OH

H2N

ON

OOH

HO HOH3C

3-DG

C

COH

CH2

O

CH2OH

HC OH

HC OH

1-DG

C

C

O

CH2OH

HC OH

HC OH

CH3

O

Schiff base

Other compound

CO C

C

OH

NH2

CC

CNH2

Lys

Cys

1-DG： 1-deoxyglucosone

　　　　 ： means inhibit

Asn

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

Asn

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

C

CH

O

OH

O

N

HO

OH

HO

OH

HO

HO

H2N

CH2 C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

Cys

C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

Amadori rearrengementproduct

RNH2

HC

COH

CH

OH

HO

CH2OH

HC OH

HC OH

CCH

OHO

CH2OH

HC OH

HC OH

CH2OH

CCH

OHO

CH2OH

HC OH

HC OH

CH2OH

Glc

Fru

or

++

H2O

Schiff base

or +

3-DG + Asn

1-DG + Asn

Schiff base

Schiff base

Pathway 1

Pathway 2

pH = 5.5

pH = 6.8

Val

CO C

C

OH

NH2

CH3

CH3

CO C

C

OH

NH2

CH3

CH3

(RNH2)

CH2

C

CH

O

OH

H2N

ONH

HO

OH

HO

OH

HO

HO

CH2

C

CH

O

OH

H2N

ONH

HO

OH

HO

OH

HO

HO

CH2

C

CH

O

OH

H2N

ON

OOH

HO

HO

CH2

C

CH

O

OH

H2N

ON

OOH

HO HOH3C

3-DG

C

COH

CH2

O

CH2OH

HC OH

HC OH

1-DG

C

C

O

CH2OH

HC OH

HC OH

CH3

O

Schiff base

Other compound

CO C

C

OH

NH2

CC

CNH2C

O CC

OH

NH2

CC

CNH2

Lys

CysCysCys

1-DG： 1-deoxyglucosone

　　　　 ： means inhibit

1-DG： 1-deoxyglucosone

　　　　 ： means inhibit

Asn

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

Asn

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

Asn

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

Asn

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

CH

CH2

C

OH

O

H2N

OH2N

C

CH

O

OH

O

N

HO

OH

HO

OH

HO

HO

H2N

CH2

C

CH

O

OH

O

N

HO

OH

HO

OH

HO

HO

H2N

CH2 C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

C O

HC

CH2

H2N

C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

CysCys

C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

C O

HC

CH2

H2N

C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

C O

HC

CH2

H2N

C O

HC

CH2

H2N

Acrylamide

アクリルアミド生成経路の推定

9

17

目次

1.背景

2.目的

3.濾紙モデル系における検討

4.アクリルアミド低減に向けた取り組み

5.まとめ

18

じゃがいも塊茎 10個を洗浄し、剥皮せずにポテトチップス用スライサーで約1.4mmの厚さにスライスした。1個の芋につき中心付近を通る 10枚のスライス片をとり、それぞれ中心部分（髄部）を型貫きでくり貫き、くり貫いたスライス片に様々な前処理を行った。軽く水切りをした前処理後のスライス片（約10g）に、180℃に加熱したフライヤー（パームオレイン：ライス＝1：1、17kg混合油）で 90秒間フライを行い、AAm分析に供した。

ジャガイモ

スライス

スライス片

型貫きで髄部をくりぬく

水やお湯などで洗浄処理

水切り

180℃で1分30秒間フライ

くり貫いた外側

髄部

AAm分析

サンプルの調製方法

10

19

Cont. 20 40 60 80

Water treatment temperature （℃）

AA

m c

onte

nt

（%）

60

40

20

0

80

100

Cont. 20 40 60 80

Fry material was treated in water for 2 min at different temperatures. Each value represents mean ±S.D. of triplicate determinations.

洗浄温度による影響

Water treatmenttemperature(℃）

20

Cont. 2 5 10 30

60

40

20

0

80

100

AA

m c

onte

nt

（%）

Water treatment period （min）

Cont. 2 5 10 30

Fry material was treated in water at 60℃ for different periods of time. Each value represents mean ±S.D. of triplicate determinations.

洗浄時間による影響

Water treatmentperiod(min）

11

21

Frying time （sec）

oil Temperature （℃）,

Residual water content （%）,

Slice temperature （℃）,

AAm （ g/slice）

0 20 40 60 80 100Frying time

（sec）

0

40

80

120

160

200Tem

pera

ture

（℃

）

AA

m

（g

/sl

ice）

0.0

1.0

2.0

3.0

0.5

1.5

2.5

Resi

dual

wat

er

conte

nt

（%）

0

20

40

60

80

100

0 3 15 30 40 50 60 70 80 90

フライ加工工程におけるAAmの生成

22

Fry material was treated in water for 2 min at 20℃.Each value

represents mean ±S.D. of triplicate determinations

フライ後の冷却による影響

A群はフライ後に室温で放置、B群はフライ後に液体窒素にて急冷した。

A B

110

100

90

80

70

AA

m c

onte

nt（

%）

10086

Fried specimen (A) was then stored at room temperature, and fried specimen (B) was quenched after frying.

A B

12

23

Cys は少量でも独特の硫黄化合物の臭いを生じ、CaCl2は少量でも苦味を呈し、食感が硬くなる。Glyはこの濃度では官能検査で味に関して有意差なし。（data not shown)

添加物による影響A

Am

conte

nt（

%）

じゃがいものスライス片を、80℃に加熱した0.6%Cys溶液 or 0.5%Gly溶液 or 0.5%CaCl2溶液で2分間洗浄を行った後に、フライしたものをアクリルアミド分析に供した。

120

100

60

40

20

0

80

Cont. Cys Gly CaCl2

4565

77

100

Each value represents mean ± S.D. of triplicate determinations

24

目次

1.背景

2.目的

3.濾紙モデル系における検討

4.アクリルアミド低減に向けた取り組み

5.まとめ

13

アクリルアミド

①減らす ③必要以上に高温・長時間の加熱をしない

④食品添加物の有効活用②減らす

加熱調理

焼く・炒める・揚げる等

アミノ酸アスパラギン

還元糖ブドウ糖果糖 等

アクリルアミド低減に向けた取り組み

カルビーの取組み

アクリルアミドのもとになる「アスパラギン」

を減らす

＜ポテトチップス＞◆じゃがいもをフライする前に、湯通ししてアスパラギンを低減する

◆アスパラギンの少ない原料じゃがいもへの品種転換・導入

＜ポテトスナック＞◆原料配合レシピからアスパラギンを低減する

アスパラギン

実施中

実施中

カルビーの取組み

研究中

アミノ酸アスパラギン

①アスパラギンを減らす

14

＜ポテトチップス＞

◆還元糖の少ない原料じゃがいもへの品種転換・導入

◆じゃがいも貯蔵時の還元糖の発生しにくい貯蔵管理

◆貯蔵中に増加した還元糖を低減する処置の実施

◆じゃがいもをフライ前に湯通しして還元糖を低減する

＜ポテトスナック＞

◆原料配合レシピから還元糖を低減する

アクリルアミドのもとになる「還元糖」

を減らす

還元糖

実施中

実施中

実施＆研究中

カルビーの取組み

還元糖ブドウ糖果糖 等

②還元糖を減らす

実施中

実施中

加熱調理

焼く・炒める・揚げる等

加熱調理

焼く・炒める・揚げる等

＜ポテトチップス＞

◆フライする時間を短くする・フライする温度を低くする

◆フライ直後に風をあて、冷却する

＜ポテトスナック＞

◆フライ直後に風をあて、冷却する

製品の品温がアクリルアミドができる温度（120度以上）に

なっている時間を短くする

カルビーの取組み

③加熱工程の見直し・最適化

15

アクリルアミド生成を妨げる添加物を

使用する

カルビーの取組み

加熱調理

焼く・炒める・揚げる等

アクリルアミド

食品添加物

研究中

④食品添加物の有効活用

アクリルアミド

①減らす ③必要以上に高温・長時間の加熱をしない

④食品添加物の有効活用②減らす

加熱調理

焼く・炒める・揚げる等

アミノ酸アスパラギン

還元糖ブドウ糖果糖 等

アクリルアミド低減に向けた取り組み

カルビーの取組み

16

31

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