Образование потенциального канцерогена-Акриламида в пищевых продуктах

 

Акриламид – это химическое вещество, которое образовываться в продукте во время термообработки. Открыли акриламид относительно недавно – в 2002 году. Акриламид опасен для здоровья, так как является потенциальным канцерогеном.

Акриламид образуется в продукте из-за химической реакции между аминокислотой аспарагином и редуцирующими (восстанавливающими) сахарами, таким, как глюкоза или фруктоза. Такая реакция приводит к изменению цвета, запаха и вкуса конечного продукта. Обычно акриламид образуется при высоких температурах (более 120оС) и низкой влажности во время обжарки или выпекания.  

Как правило, акриламид образуется в растительных продуктах:

  • из картофеля: картофель фри, чипсы, картофельные хлопья
  • из зерновых: печенье, крекеры, кукурузные и злаковые хлопья, тосты, кофе.
  • акриламид также присутствует в табачном дыме и производится в промышленных масштабах для использования в таких продуктах, как пластик, цементный раствор, продукты для обработки воды и косметики.

С тех пор, как присутствие акриламида обнаружили в пищевой продукции, учёные многих стран разрабатывают стратегии по уменьшению его уровня в продуктах. Американские ученые из FDA дали рекомендации для зернопродуктов и картофеля.

Сырьё для производства:

  • Рекомендуется использовать в производстве сорта зерновых культур, в которых меньше аспарагина. Содержание аспарагина в пшенице может варьироваться от 75 до 2200 мг/кг, в овсе от 50 до 1400 мг/кг, в кукурузе от 70 до 3000 мг/кг, во ржи от 319 до 880 мг/кг и в рисе от 15 до 25 мг/кг. Такая разница в уровне содержания аспарагина говорит о том, что снижать уровень содержания акриламида в готовом продукте можно за счет использования сортов злаковых с различным содержанием аспарагина. Подбор сорта индивидуален для каждого региона выращивания.
  • Высокое содержание азота в почве приводит  к повышенному содержанию аспарагина в хлебных злаках, поэтому следует избегать избыточного применения азотных удобрений
  • Известно, что к увеличению уровня аспарагина в пшенице и ячмене приводит недостаток серы в почве. Нужно отслеживать содержание серы и удобрять почву при необходимости.

Процесс производства и ингредиенты:

  • В выпечке и печенье замените разрыхлители на основе аммония альтернативными добавками на основе калия, натрия. Возможные альтернативы: бикарбонат натрия и подкислители; бикарбонат натрия, кислый пирофосфат натрия и органические кислоты; бикарбонат калия и битартрат калия.
 
  • Заменять редуцирующие сахара нередуцирующими. 
  • Снижать количество фруктозы: исследования показали, что исключение источников фруктозы или ее замена на глюкозу в ингредиентах (сахарный сироп, фруктовое пюре, мед) успешно сокращает образование акриламида. При необходимости использования крахмальной патоки уровень содержания фруктозы в ней должен быть как можно ниже.
  • Если редуцирующий сахар необходим, использовать сахар с низким содержанием фруктозы.
  • Если на продукте должна быть сахарная глазурь, наносить её только после обжарки.
  • Можно обрабатывать продукт аспарагиназой, при этом следя за дозой, временем контакта, содержанием воды в тесте, водородным показателем рН и хлорированием воды. Такая обработка снижает уровень аспарагина, а следовательно и акриламида.
  • Добавлять кальций в продукт, в котором его по умолчанию нет (например, хлеб или хлопья), но не в составе пропионата кальция, который может дать противоположный эффект.
  • Использовать дрожжевое брожение, меняйте условия ферментации.
  • Изменить режимы термообработки: снизить температуру или время выпекания или использовать альтернативные технологии, например, инфракрасное излучение или обработку горячим воздухом.
  • Мониторить цвет продукта как индикатор акриламида. В случае хлеба тёмный цвет означает высокий уровень акриламида, а в случае хлопьев – низкий.
  • Повысить влажность конечного продукта. Метод хорошо подходит для регулирования уровней акриламида в продукте со стандартизированным уровнем влажности (например, сухариках), но слишком высокая влажность может негативно повлиять на вкус или срок годности продукта.

Снижение уровня акриламида:

Сырьё:

  • Выбирать сорта картофеля, в которых меньше акриламида, с учётом сезонных вариаций.
  • Оптимизировать созревание картофеля, контролируя время посадки и сбора урожая.
  • Избегать небрежного обращения с картофелем: не подвергать его ударам и устранять картофелины с дефектами.
  • Избегать холодных температур (ниже +6С) при сборе урожая, транспортировке, доставке и хранении.
  • Контролировать условия хранения, включая вентиляцию.
  • Обрабатывать получаемый картофель для снижения уровня сахара.

Картофель фри:

  • Нарезайте более толстые ломтики; было показано, что в ломтиках размером 14×14 мм содержится меньше акриламида, чем в тонко нарезанных ломтиках (8×8 мм). При необходимости частично обжарьте картофель фри.
  • Использовать красители для придания картофелю нужного цвета без избыточной термообработки.
  • Добавлять в продукт кислый пирофосфат натрия во время отбеливания или сразу после него.
  • Обработка картофеля фри пирофосфатом натрия и обработка картофельных продуктов двух- и трехвалентными катионами, например, солями кальция перед термической переработкой может способствовать снижению содержания акриламида.

Картофельные чипсы:

  • Выбирать для чипсов картофель с низким уровнем редуцирующих сахаров
  • Производить более тщательную чистку картофеля.
  • Нарезать картофель более тонкими кусками.
  • Промывать чипсы водой до обжарки.
  • Обжаривать при температуре не выше 175оС.
  • Повысить влажность конечного продукта. Минус: слишком высокая влажность может негативно повлиять на вкус или срок годности продукта.
  • Использовать альтернативные методы обжарки: во фритюре, в вакуумной печи или крупными партиями.
  • Сортировать продукт по цвету, если есть информация о том, как уровень акриламида влияет на цвет.

Акриламид в кофе:

В настоящее время ничего не известно об эффективности промышленных практик по снижению содержания акриламида в кофе.

Исследования показали, что концентрации акриламида снижаются при хранении порошка кофе в закрытых контейнерах в течение длительного срока, и в настоящее время проводится работа по определению процессов, способствующих снижению уровня акриламида для применения в будущем. Однако любые изменения режима жарки или намеренное использование длительного срока хранения с целью снижения уровня акриламида, по-видимому, будут оказывать значительное влияние на органолептические свойства и потребительские качества продукта.

Источник: https://crispy.news/