Technologická a zdravotní hlediska výskytu akrylamidu v potravinách

Adéla Uherková

Bakalářská práce

Technological and health aspects of the occurrence of acrylamide in foods

Anotace:

Akrylamid je bílá krystalická látka bez vůně či zápachu s nízkou molekulovou hmotností a dobře rozpustná ve vodě, acetonu a ethanolu. Jedná se o reaktivní elektrofil s dvojnou vazbou a aminoskupinou. Jako potenciální lidský karcinogen byl akrylamid zařazen do 2A skupiny. V potravinách vykazuje toxické účinky, kromě mutagenních, karcinogenních a neurotoxických může působit i na reprodukci. Přičemž nervový systém patří mezi hlavní místa působení akrylamidu. Za přítomnosti cytochromu CYP2E1 se transformuje na glycidamid, který vykazuje vyšší reaktivitu vůči DNA. Příjem s potravou je pro tělo nejúčinnější, zároveň se do těla může dostat i vdechováním nebo kontaktem s pokožkou. Maillardova reakce je neenzymatické hnědnutí, které dává vzniknout celé řadě senzoricky žádoucích sloučenin. Jedná se však také o hlavní cestu tvorby akrylamidu, který se tvoří při teplotě nad 120 °C během smažení, pečení nebo pražení. Nejčastější prekurzor akrylamidu je asparagin, který za zvýšené teploty reaguje s redukujícími sacharidy. Mezi nejrizikovější potraviny podílející se na jeho vzniku patří bramborové a obilné výrobky a káva. Během tepelného zpracování jsou teplota a čas rozhodujícími faktory při tvorbě akrylamidu. Proto se pro eliminaci doporučují nižší teploty po delší dobu, které lze uplatnit například při vakuovém smažení nebo pečení za sníženého tlaku. Mimo úpravu technologie zpracování je akrylamid možné snížit také podporou konkurenčních reakcí, odstraněním prekurzorů nebo případnou mikrobiální degradací akrylamidu. Existuje mnoho zmírňujících postupů, je však stále důležité dbát na zachování nutričních a organoleptických vlastností výrobků. Nařízení Evropské komise 2017/2158 stanovuje porovnávací hodnoty v rizikových zdrojích akrylamidu a zároveň uvádí konkrétní zmírňující opatření pro jeho snížení v potravinách. U bramborových výrobků je to zejména výběr vhodné odrůdy a postupy pro snižování cukrů. U pekárenských výrobků se jedná například o optimalizaci vlhkosti těsta nebo prodloužení fermentace. Tepelná úprava výrobků by měla probíhat jen do optimální světlé barvy a za nižší teploty.

Abstract:

Acrylamide is a white odorless crystalline substance with low molecular weight and it is well soluble in water, acetone, and ethanol. Acrylamide is a reactive electrophile with a double bond and an amino group. Acrylamide was classified as Group 2A, probably carcinogenic to humans. It has toxic effects in food. In addition to mutagenesis, carcinogenicity, and neurotoxicity, it can also affect reproduction. The nervous system is one of the main places of action for acrylamide. In the presence of cytochrome CYP2E1, it is transformed into glycidamide with higher reactivity to DNA. Intake with food is the most effective way for the human body, it can also get into the body by inhalation or contact with the skin. The Maillard reaction is non-enzymatic browning, that produces a variety of sensory desirable compounds. However, it is also the main route of acrylamide formation, which is formed at temperatures above 120 °C during frying, baking, or roasting. The most common acrylamide precursor is asparagine, which reacts with reducing sugars at elevated temperatures. The riskiest foodstuffs involved in its formation include potato and cereal products and coffee. Temperature and time are decisive factors in the formation of acrylamide during heat treatment. Therefore, lower temperatures for a longer period of time are recommended for its elimination. This procedure can be used, for example, in vacuum frying or baking under reduced pressure. Besides modifying the processing technology, acrylamide can also be reduced by promoting competing reactions, removing precursors, or possible microbial degradation of acrylamide. There are many mitigating methods, but it is still important to maintain the nutritional and organoleptic properties of the product. Commission Regulation (EU) 2017/2158 presents benchmark levels in high-risk sources of acrylamide and it suggests specific mitigation measures to reduce acrylamide in food. For potato products, these include mainly the choice of the appropriate potato cultivars and methods for reducing sugar levels. For bakery products it includes, for example, optimizing the moisture of the dough or prolonging fermentation. The heat treatment of the products should proceed at lower temperatures until the optimum light color is reached.

Klíčová slova

akrylamid, potraviny, senzorické vlastnosti, zdravotní význam

Keywords

acrylamide, food, sensory properties, health importance

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Oldřich Faměra, CSc.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělství, zahradnictví a rozvoj venkova / Kvalita produkce