Acrylamid i fødevarerog hvordan det kan reduceres? Kit Granby, lektor

Transkript

1 Acrylamid i fødevarerog hvordan det kan reduceres? Kit Granby, lektor

2 2 18 Cooking on fire since? years ago Fire and the Maillard reaction a historical coincidence? (Cartoon licensed by CartoonStock.com.)

3 Identifikation af acrylamide i mad I 2002 fandt svenske forskere frem til at acrylamid blev dannet når kulhydratholdige fødevarer som kartofler, brød varmebehandles ved bruning ved produktion eller tilberedning Eden Tareke et al. J. Agric. Food.Chem. 2002, 50, 4998: Fødevare bruningsprocesser danner acrylamid, som omdannes til de kræftfremkaldende glycidamid/acrylamid-addukter i kroppen. Indholdet afhænger af tilberedningstemperatur og tid.

4 reducerende sukker asparagin Acrylamid dannelse (Maillard reaktioner)

5 Acrylamid dannelse i forskellige fødevarer og deres begrænsende udgangsstoffer Kartoffelprodukter Kornprodukter Kaffe, kakao Middel:~ µg/kg ~ µg/kg ~ µg/kg % of eksponering ~ 40% ~ 30% ~ 30% begrænsende precursor: sukre asparagin asparagin

6 Relativ eksponerings-fordelinger af acrylamid for voksne og børn

7 Acrylamid-indhold i fødevarer, EFSA 2011 (ingen trend)

8 Hvad kan bagerierne gøre? Balancen mellem kvalitet/smag og fødevaresikkerhed Acrylamid kan reduceres ved at Reducere bagetid Reducere bage-temperatur Reducere ph (og ikke øge ph med f.ex. hævemidler) Reducere asparagin- det begrænsende substrat for acrylamid-dannelsen Asparagine-indholdet kan reduceres ved at Udvælge korn/mel med lavt asparagin-indhold, Optimere fermentering, som vil bruge asparagin, Bruge asparaginase enzyme, som vil omdanne asparagin til 8 asparaginsyre

9 Brug industri toolbox eller WHO Codex code of Practice til at begrænse acrylamid Exercise: What is the critical control points in HACPP for biscuit industry with regard to mitigation of acrylamide? What influences acrylamide formation in biscuits?

10 Experiment med tilsætning af asparagin til dej, og bagning i brødindustri, herefter ristning af brødet og analyse af acrylamid og dets precursor asparagin Ref:Granby et al Food Additives and Contaminants,25, , Cooperation with Läntmannen

11 Acrylamid-indhold i bagt/og ristet brød afhænger af asparagin-indholdet i melet og af I hvor høj grad fermenteringen af dejen forbruger precursoren asparagin.efter gærfermentering 55 min og bagning af hvedebrød var kun 12% af asparaginen tilbage, mens surdejsfermentering af rugbrød efterlod 82% asparagin (Granby et al.2008 Food Add. Contam.25, 921)

12 Asparagin-indholdet reduktion ved gærfermentering afhænger af fermenteringstid, gærindhold og temperatur MSc-project DTU 2014: Asparagin forbrug 91% (±3%, n=5) og middel acrylamid-indhold på 6.7 μg kg -1 Bedste asparaginreduktion 87% (±6%, n=4) og middel acrylamidindhold 7.0 μg kg -1 (n=4) observeret ved 35 C for 5% gær efter 90 min. hævning.

13 Akrylamid i ingefærbrød fremstillet med forskellige mængder ammoniumhydrogenkarbonat

14 Effekt af anvendt hævemiddel på dannelse af akrylamid i en mel-model

15 Effekt af at tilsætte glycine som konkurrerer med asparagin, på akrylamiddannelse Nordisk samarbejde med industrien Nordacryl (

16 Muligheder for at begrænse akrylamid

17 Det begrænsende udgangsstof i kartoflen som råvare er sukker En af strategierne til at reducere mængden af acrylamid i producerede fødevarer er, at reducere indholdet af sukker i de rå kartofler der anvendes til produktion af brunede kartoffelprodukter, ved at udvælge de bedste sorter og optimere vækst- og lagringsbetingelser

18 Asparagin og sukre i kartofler: Lagringsbetingelser Lagring <6 C øger sukker indholdet i kartofler Bintje, Ramos og Sava lagret ved 4 C og 8 C. Ingen signifikant forskel i asparagin: g/kg. Glucose indholdet ændrede sig ikke ved lagring ved 8 C, men ved 4 C steg glucose-indholdet fra 0.2 til 2.0 g/kg Sukkerdannelsen er delvis reversibel. Reconditionering ved 15 C i 3-5 uger reducerede glucose fra 2 g/kg til g/kg. Ref: De Wilde et al J. Agric. Food Chem. 53, 6550.

19 Industriel produktion af forfriterede pommes frites til hjemmetilberedning Skrælning Blanchering 90 Blanchering 70 Blanchering 70 Dypning i fosfatopløsning Tørring For-frittering

20 Ingen årstidsvariation i asparagin-indhold i rå kartofler (3 prøver/måned taget ved indgang til produktionen (levering fra forskellige landmænd )

21 ÅRSTIDS-VARIATION I SUKKERINDHOLD I RÅ KARTOFLER EFTER LAGRING (lagring øget sukkerindhold) monthly mean(n=3) of glucose in potatoes

22 ÅRSTIDSVARIATION I ACRYLAMID I pre-fritterede POMMES FRITES OG I POMMES FRITES EFTER TILBEREDNING C16 min. VED 200 I VARMLUFTOVN (Korrelation med sukre)

23 Acrylamid (µg/kg) i pommes frites fritteret ved 150, 170 or 190 C Iblødlægning i citronsyre gav 86%, 47% og 28% reduktion (P>0.05). Reference: Pedreschi F., Kaack K., Granby K. 2006, Food Research Int. 39,40 Acrylamide content ( µ g/kg) Control (no immersion) TetraPyroposphate Na (1%) Citric Acid (1%) Immersion time: 60 min Frying temperature ( C)

24 Blanchering, f.ex. 80 min ved 50 C reducerde acrylamid til 135, 327, 564µg/kg ved 150, 170 or 190 C.( 92%, 91% and 88%) 6000 Acrylamide content ( g/kg) Control (no blanching) (50, 40) (50, 80) (70, 10) (70, 45) (90, 3) (90, 10) Blanching (temperature C, time min) Frying temperature ( C)

25 Glucose- og asparagin-indhold i rå kartofler reduceret efter blanchering

26 Acrylamid-indhold er korreleret med farve parametrene L* og a* Pommes frites fritteret ved 150, 170 og 190 C (for alle studerede forbehandlinger) Ref: Pedreschi F., Kaack K., Granby K Food Research Int. 39,40

27 Akrylamid i kaffe og eksponering fra kaffe

28

29 Asparagin er det begrænsende stof for dannelse af akrylamid

30 Undersøgelse af akrylamid dannelse og eliminering ved kafferistning (på kafferisteri)

31 3 ristninger udført til samme farve og vand-aktivitet Farve a* ~ brunhed positive rød farve, negative grøn farve.

32 Termisk nedbrydning af sucrose til glucose og fructose > 120 C

33 Termisk nedbrydning af sucrose til glucose og fructose > 120 C Acrylamiddannelse starter >120 C

34 Desværre resulterede de forskellige temperaturprofiler i samme slut akrylamid-indhold

35 Reduktion med Acrylaway (asparaginase) Rene bønner Ikke ridset, Dampet 45 min Ridset, Dampet 45 min Acrylaway +acrylaway

36 Reduktion med enzymet Acrylaway (asparaginase)

37 Tak for opmærksomheden