Vliv odrůdy a lokality na obsah akrylamidu ve zpracovaných hlízách brambor

Bc. Anežka Doležalová

Master's thesis

Effect of variety and locality on acrylamide content in processed potato tubers

Abstract:

Na procesní kontaminant akrylamid poprvé upozornili švédští vědci v roce 2002. Tato skupina vědců ze Stockholmské univerzity, která pracovala pod záštitou Švédského národního výboru pro potraviny (SNFA), ve své studii publikovala nečekané a vysoké koncentrace akrylamidu v tepelně zpracovaných výrobcích z obilovin a brambor. Jejich studie vyvolala ve vědecké sféře rozruch, jelikož akrylamid byl vroce 1994 zařazen na seznam lidských karcinogenů (skupiny 2A) Mezinárodní agenturou pro výzkum rakoviny (IARC). Publikace jejich výsledků odstartovala nespočet studií, které se po celém světě začaly akrylamidem zabývat. Experimentální část této práce se zabývala stanovením obsahu akrylamidu v pečených hlízách brambor. Koncentrace tohoto procesního kontaminantu byla stanovena ve 13 odrůdách brambor s různým zabarvením hlíz metodou HPLC-ESI-MS/MS. Analýze byly podrobeny konkrétně tyto odrůdy: Mulberry Beauty, Figaro, Blue Star, Valfi, Highland Burgundy Red, Violet Queen, Verdi, Honorata, Red Emmalie, Rosemarie, Europrima, Magenta Love a Val Blue, které byly pěstovány na dvou lokalitách: ČZU Praha-Suchdol a VÚB Valečov, v roce 2019. Průměrná hodnota akrylamidu v pečených hlízách testovaných odrůd byla stanovena na 68,89 μg.kg-1. Nejvyšší naměřené množství akrylamidu bylo stanoveno v červené odrůdě Magenta Love (610 μg.kg-1) – lokalita VÚB Valečov. Naopak nejnižší naměřené množství bylo stanoveno ve fialové odrůdě Valfi (4,38 μg.kg-1) – lokalita ČZU Praha-Suchdol. Vyšší tendenci k tvorbě akrylamidu během zpracování měly barevné odrůdy hlíz. Nejvyšší průměrné hodnoty akrylamidu vrámci obou lokalit měly červené odrůdy (111,75 μg.kg-1). Nižší tendenci vykazovaly fialové odrůdy (54,44 μg.kg-1). Nejlépe v analýze obstály žluté odrůdy (21,51 μg.kg-1). Lze konstatovat, že genotyp má významný vliv na obsah akrylamidu v pečených hlízách brambor, doloženo statistickým zhodnocením výsledků. Pečené brambory z lokality VÚB Valečov vykazovaly 2,7krát vyšší průměrné hodnoty akrylamidu oproti bramborám z lokality ČZU Praha-Suchdol. Vliv pěstební lokality na obsah akrylamidu v pečených bramborách byl v rámci práce také doložen statistickým zhodnocením výsledků. Tato práce také potvrdila interakční efekt environmentálních faktorů, které na daných experimentálních lokalitách působily a genotypu brambor, které měly významný vliv na tvorbu akrylamidu v tepelně zpracovaných hlízách brambor.

Abstract:

The process contaminant acrylamide was first raised as a concern by Swedish researchers in 2002. The group of scientists from Stockholm University, working under the auspices of the Swedish National Food Agency (SNFA), published unexpected and high concentrations of acrylamide in heat-treated cereal and potato products in their study. The study caused a stir in the scientific sphere, as acrylamide was included in the list of human carcinogens (Group 2A) in 1994 by the International Agency for Research on Cancer (IARC). The publication of their results triggered the start of countless studies focusing on acrylamide around the world. The experimental part of this work dealt with the determination of acrylamide content in baked potato tubers. The concentration of this process contaminant was determined in13 potato varieties with different tuber-flesh colors by HPLC-ESI-MS/MS. Specifically, the following varieties were analyzed: Mulberry Beauty, Figaro, Blue Star, Valfi, Highland Burgundy Red, Violet Queen, Verdi, Honorata, Red Emmalie, Rosemarie, Europrima, Magenta Love and Val Blue, which were grown in two locations: CULS Prague-Suchdol and VUB Valecov, in 2019. The average value of acrylamide in baked tubers of the tested varieties was set at 68.89 μg.kg-1. The highest measured amount of acrylamide was determined in the red-flesh variety Magenta Love (610 μg.kg-1) at the VUB Valečov site. The lowest measured amount was determined in the purple-flesh variety Valfi (4.38 μg.kg-1) at the CULS Prague-Suchdol site. Red-flesh and purple-flesh varieties had a higher tendency to form acrylamide during processing. Red-flesh varieties had the highest average values of acrylamide at both sites (111.75 μg.kg-1). Purple-flesh varieties showed a lower tendency (54.44 μg.kg-1). Yellow-flesh varieties performed best in the analysis (21.51 μg.kg-1). It can be stated that the genotype has a significant effect on the content of acrylamide in baked potato tubers, demonstrated by the statistical evaluation of the results. Baked potatoes from the VUB Valečov site showed 2.7 times higher average values of acrylamide compared to potatoes from the CULS Prague-Suchdol site. The influence of the growing site on the content of acrylamide in baked potatoes was documented in the work by the statistical evaluation of the results. This work also confirmed the interaction effect of environmental factors on the experimental sites and the potato genotype, which had a significant effect on acrylamide formation in heat-treated potato tubers.

Keywords

akrylamid, expozice, toxicita, eliminace, prekurzory akrylamidu, Maillardova reakce, pečené brambory, HPLC-MS

Keywords

acrylamide, exposure, toxicity, elimination, precursors of acrylamide, Maillard reaction, baked potatoes, HPLC-MS

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zora Kotíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition