①课题来源与背景 。课题来源：焙烤食品安全粤港联合创新平台，广东省科技计划项目粤港澳联合创新领域，编号2018B050502008。背景：热加工是食品加工和制作的主要方式，热加工食品是消费量最大的食品。以热加工食品为代表的焙烤食品，其零售规模保持稳步增长, 2021年达2600.8亿元。我国焙烤食品虽然发展迅速，但人均消费量只及日本的1/3，发展潜力巨大。伴随焙烤食品产业的快速发展，热加工食品的安全问题，特别是其伴生有害物残留，日益成为消费者日益关心和企业忧虑的食品安全问题。因此，开展热加工食品安全控制技术研究、降低其伴生有害物形成具有显著的社会和经济价值。

    ②技术原理及性能指标。 氨基酸是人体的营养成分，本成果的技术原理是：利用氨基酸的氨基或巯基与主要活泼羰基化合物如丙烯酰胺、羟甲基糠醛（HMF）等发生亲核互作，从而消除食品中或摄入的有害羰基化合物。性能指标：将半胱氨酸应用于饼干和曲奇，可著降低二羰基化合物、丙烯酰胺和HMF含量。经中国广州分析测试中心检测，饼干中丙烯酰胺、HMF、羧甲基赖氨酸、羧乙基赖氨酸、过氧化值分别降低43.8%、未检出、28.9%、20%、17.3%和8.9%。曲奇中丙烯酰胺降低46.4%、HMF未检出、羧甲基赖氨酸降低10.5%、羰基价降低3.0%。

    ③技术的创造性与先进性。 本成果获得以下发现或创新：(1) 氨基酸降低食品中丙烯酰胺的机理：氨基酸通过抑制天冬氨酸与还原糖反应，从而抑制丙烯酰胺的产生；通过氨基或巯基与丙烯酰胺烯键反应，形成加合物，从而降低丙烯酰胺含量。（2）氨基酸消除HMF其机理：氨基酸能高效消除HMF，主要消除机理是：在热加工和生理温度、中性pH下，氨基酸的氨基或巯基与HMF醛基上的C发生亲核加成反应进而形成席夫碱，或与HMF的β-C发生迈克尔加成反应；在生理温度、酸性条件下（胃消化），半胱氨酸通过形成双缩硫醛而有效消除HMF。(3) 氨基酸对丙烯醛的消除效率及其机理。氨基酸在热加工和生理条件下都能高效消除丙烯醛。表征了氨基酸-丙烯醛互作产物14种，检测了4种互作产物在油炸薯片中的含量，发现部分加合物的含量远高于游离丙烯醛。半胱氨酸消除丙烯醛的机制为：2分子半胱氨酸的巯基分别与丙烯醛的烯键和羰基发生加成反应，脱水形成半胱氨酸噻莫西酸。其它氨基酸消除丙烯醛的机制为：氨基酸的氨基与2分子丙烯醛发生迈克尔加成反应，而后通过羟醛缩合脱去一分子水生成一个吡啶环结构。（4）氨基酸对其它活泼羰基化合物的消除作用。在热加工和生理条件下，氨基酸通过亲核加成反应消除丙酮醛、乙二醛、3-脱氧奥苏糖、丙二醛等活泼羰基化合物。当活泼羰基化合物（如甲醛和丙酮醛）共存时，氨基酸对它们的消除效率更高，其机理是：氨基酸同时与丙酮醛和甲醛反应形成咪唑盐类。咪唑盐类在饼干和油炸薯片中含量较高，其形成可能是热加工食品中甲醛消失的主要机制之一。（5）氨基酸对活泼羰基化合物的毒性干预作用及其机制。氨基酸与HMF、丙烯醛、丙酮醛、乙二醛、甲醛等活泼羰基化合物形成的互作产物大幅降低其细胞毒性。丙烯醛-氨基酸互作产物降低细胞毒性的机理是：抑制炎症因子和凋亡因子产生，从而阻止细胞凋亡；同时防止DNA损伤，维持细胞正常生长。

    ④技术的成熟程度，适用范围和安全性 。成熟程度：本成果已完成前期机理探索研究，揭示了氨基酸消除有害羰基化合物的作用机制。相关技术已在企业试用，效果良好，技术成熟度达到7-8级。本技术适用于热加工食品、特别是焙烤、油炸食品。氨基酸属于营养物质，它们与有害羰基化合物形成的互作产物细胞毒性低，安全性高。

     ⑤应用情况及存在的问题。应用情况：半胱氨酸及其盐酸盐已在嘉士利集团有限公司、东莞思朗食品有限公司等5家企业试用，效果良好（附用户意见）。存在的问题：目前国家未出台控制丙烯酰胺、HMF等有害物质的标准，而本技术的推广会略微增加企业成本，导致企业的接受度较低，目前还只能靠宣传赋予食品新的、安全元素，让消费者吃得放心等开展推广工作。

     ⑥历年获奖情况： （1）欧仕益，孔令会，黄才欢，刘文美，邢光辉，林奇龄，张玉萍，吴肖，马川兰，晏日安. 热加工过程中丙烯酰胺的控制技术，广东省人民政府，广东省科学技术奖二等奖，2011.（2）陈芳，张英，欧仕益，胡小松，袁媛，章宇，刘洁，黄才欢. 热加工食品中丙烯酰胺抑制技术及毒性干预。“2014年度中国商业联合会科学技术奖”一等奖，中商联科〔2014〕33号。