Método de reducción del contenido de acrilamida en un café tostado.

Método de reducción del contenido de acrilamida en un café tostado,

que comprende reducir el contenido de asparagina y reducir el contenido de ácido aspártico en un café no tostado, obteniéndose dicho café tostado a partir de dicho café no tostado después de dicha reducción del contenido de asparagina y de dicha reducción del contenido de ácido aspártico

Método de reducción del contenido de acrilamida en un café tostado La invención se refiere a un método de reducción del contenido de acrilamida en un café tostado.

La acrilamida (2-propenamida) es la amida del ácido acrílico y su formación en productos alimenticios que son ricos en almidón o que son sometidos a tratamientos térmicos a altas temperaturas fue identificado y registrado por primera vez en abril de 2002 por los investigadores de la Swedish National Food Agency (SNFA) y de la universidad de Estocolmo. Desde entonces, se han llevado a cabo informes similares en muchos otros países, entre los cuales, Reino Unido, Noruega y Estados Unidos (FAO/WHO "Discussion paper on acr y lamide", Sesión 36, Rotterdam (NL) , 22-26 de marzo de 2004) .

La acrilamida puede producir efectos mutagénicos, cancerígenos y neurotóxicos. La acción mutagénica de este compuesto se ha demostrado -in vitro e in vivo-en células de mamíferos, ya sean células somáticas o células germinales, y también se ha demostrado que la acrilamida puede producir mutaciones transmisibles. La acrilamida es cancerígena en animales, ya que la misma produce un aumento de la incidencia de cierto número de tumores benignos y malignos en varios órganos (por ejemplo, tiroides, glándulas adrenales y gónadas) , aunque no es posible excluir a priori que la acción cancerígena también pueda presentarse en humanos. Los efectos neurotóxicos, representados esencialmente por neuropatologías periféricas (lesiones estructurales y funcionales del sistema nervioso periférico) , se han identificado a nivel experimental, en animales, y a nivel clínico, en humanos ("European Union Risk Assessment Report -Acr y lamide", 2002, EUR 19835 EN, 24, págs. 1-207, Office for Official Publications of the European Communities, Luxemburgo) .

Aunque los productos alimenticios en los que es posible encontrar la acrilamida son en su mayor parte alimentos basados en patatas y basados en cereales, la acrilamida también está presente en el café tostado. De forma específica, la European Food Safety Authority (EFSA) consideró que los siguientes productos presentan riesgos y, en consecuencia, realizó un control sobre los mismos (mediante muestreo y análisis) de 2007 a 2009: patatas fritas (patatas fritas en forma de palo) , patatas chip (patatas fritas en forma de rodajas finas y crujientes) , productos basados en patatas para cocinar en casa, pan, cereales para el desayuno, galletas, alimentos para bebés que contienen cereales, café tostado ("Results on Acr y lamide levels in food from monitoring years 2007-2009 and exposure assessment", EFSA Journal, 2011; 9 (4) :2133) .

Desde un punto de vista cuantitativo, en los productos alimenticios de mayor riesgo se ha detectado acrilamida en concentraciones muy variables (expresadas en µg/kg = ppmm) . Por ejemplo, en las patatas fritas se han detectado concentraciones promedio de acrilamida que oscilan entre 450 y 1200 ppmm, mientras que en galletas y crackers se ha detectado una concentración promedio de acrilamida igual a 410 ppmm (Keramat J. et al.: "Acr y lamide in foods: Chemistr y and Analysis. A Review" Food and Bioprocess Technology, 2010, Vol. 4, No. 3, págs. 340-363, Springer) . En el café tostado se han detectado concentraciones de acrilamida comprendidas entre 45 y 374 ppmm (Andrzejewski D. et al. "Analysis of Coffee for the Presence of Acr y lamide by LC-MS/MS", Journal of Agricultural and Food Chemistr y , Vol. 52, No. 7, 2004, págs. 1996-2002) .

Se han propuesto varios mecanismos para explicar la formación de acrilamida en los productos alimenticios mencionados anteriormente, que siguen siendo objeto de investigación científica. Principalmente, la acrilamida se forma a través de la reacción de Maillard, que constituye en realidad un sistema complejo de reacciones que se producen en diversos alimentos durante su cocción. Esquemáticamente, la reacción de Maillard comprende un proceso de condensación entre un aminoácido y un carbohidrato reductor (fructosa, glucosa) . El aminoácido correspondiente es asparagina, mientras que, como alternativa a los azúcares reductores, es posible la intervención de compuestos que contienen carbonilo reactivo (tal como a-dicarbonilos, n-aldehídos, 2-oxiácidos) . Mediante la condensación de la asparagina con el carbohidrato reductor o con el carbonilo reactivo se forma una imina o base de Schiff, que está descarboxilada. La base de Schiff descarboxilada puede descomponerse de forma alternativa en acrilamida e imina, u originar por hidrólisis 3-aminopropionamida (3-APA) , que, mediante desaminación posterior, puede formar acrilamida (Friedman M. et al: "Review of Methods for the Reduction of Dietar y Content and Toxicity of Acr y lamide", Journal of Agricultural and Food Chemistr y , Vol. 56, No. 15, 2008, págs. 6113-6140) . Además de las condensaciones de asparagina/carbohidrato o asparagina/carbonilo reactivo, se han realizado hipótesis sobre vías alternativas de formación de acrilamida (Keramat J. et al., mencionado anteriormente) . Por ejemplo, mediante la degradación por oxidación de lípidos (monoglicéridos, triglicéridos) es posible la formación de acroleína (aldehído de ácido acrílico) , que puede oxidarse hasta formar ácido acrílico: este último, al reaccionar con amoníaco, forma acrilamida. La 3-APA, que forma acrilamida por desaminación, puede ser producida mediante una reacción entre asparagina y ácido pirúvico (además de mediante hidrólisis de la base de Schiff mencionada anteriormente) . Mediante la deshidratación del aminoácido de serina y la desulfuración del aminoácido de cisteína se produce ácido pirúvico, que es posible reducir a ácido láctico: este último es deshidratado a su vez hasta formar ácido acrílico que, al reaccionar con amoníaco, forma acrilamida. El ácido aspártico, la ß-alanina y la carnosina (un dipéptido que consiste en ß-alanina e histidina) se descomponen térmicamente en ácido acrílico que, en presencia de amoníaco, forma acrilamida. Además, el ácido aspártico puede producir ácido acrílico mediante procesos de descarboxilación y desaminación combinados (Yayalyan V.A. et al. "Acrilammide formation in food: A mechanistic perspective" Journal

of the AOAC International, 2005, Ene-Feb; 88 (1) :262-7) .

A partir de lo anteriormente descrito, resulta evidente que la formación de acrilamida durante los tratamientos térmicos a los que son sometidos diversos alimentos y, de forma específica, durante el tueste del café verde, es un fenómeno químicamente complejo y no despreciable cuantitativamente y tiene efectos en la salud de los consumidores que no deben subestimarse.

En consecuencia, se han propuesto algunos métodos para reducir la concentración de acrilamida en el café tostado.

Se ha evaluado experimentalmente un tratamiento con vapor de granos de café durante su tostado (Theurillat V. et al. "Impact of Roasting Conditions on Acr y lamide Formation in Coffee" ASIC 21st International Conference, 11-15 Septiembre 2006, Montpellier, Francia) . El café verde se tostó en un aparato de tueste equipado con inyección de vapor, a una temperatura de 200-240 ºC, con un valor de aw (actividad acuosa) comprendido entre 0, 04 y 0, 16. El tiempo de tueste se seleccionó para obtener un valor de CTN ("Colour Test Neuhaus", unidad colorimétrica de reflectancia usada para determinar el punto de tueste final) igual a 90. El café tostado producido de este modo se analizó para valorar su contenido de acrilamida y los resultados analíticos se compararon con los obtenidos en el café tostado de manera convencional (es decir, sin inyección de vapor) .

Además de llevar a cabo la determinación cuantitativa de acrilamida en el café que fue tostado mediante inyección de vapor y en el café tostado de manera convencional, se analizaron sensorialmente muestras de bebida de café extraídas del café que fue tostado mediante inyección de vapor y muestras de bebida de café extraídas del café tostado de manera convencional.

Los resultados de la determinación cuantitativa comparativa mencionada anteriormente han mostrado que las muestras de café que fue tostado mediante inyección de vapor contenían menos acrilamida que las muestras de café tostado de manera convencional. Esto se debe a que, para obtener un valor de CTN análogo, el tueste mediante inyección de vapor requiere un tiempo de tueste más largo que el tueste convencional y, debido al tratamiento térmico prolongado, el contenido de acrilamida en el café tostado se reduce. De hecho, aunque la formación de acrilamida es inducida en realidad por el tratamiento térmico, las reacciones de formación de acrilamida prevalecen al inicio del ciclo de tueste, mientras que el fenómeno de degradación (física y química)... [Seguir leyendo]

1. Método de reducción del contenido de acrilamida en un café tostado, que comprende reducir el contenido de asparagina y reducir el contenido de ácido aspártico en un café no tostado, obteniéndose dicho café tostado a partir de dicho café no tostado después de dicha reducción del contenido de asparagina y de dicha reducción del contenido de ácido aspártico.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha reducción del contenido de asparagina comprende degradar dicha asparagina enzimáticamente.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, en el que dicha reducción del contenido de ácido aspártico comprende degradar dicho ácido aspártico enzimáticamente.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende someter dicho café no tostado a una extracción en agua, a efectos de obtener un extracto de agua y un café no tostado extraído, y separar dicho extracto de agua de dicho café no tostado extraído.

5. Método según la reivindicación 4, en el que dicha extracción en agua se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 50 ºC y 90 ºC.

6. Método según la reivindicación 4 o 5, en el que dicha extracción en agua se lleva a cabo durante un tiempo comprendido entre 3 h y 12 h.

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en combinación con la reivindicación 2, en el que dicha degradación de dicha asparagina enzimáticamente comprende tratar dicho extracto de agua con una preparación enzimática que comprende una asparaginasa.

8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en combinación con la reivindicación 3, en el que dicha degradación de dicho ácido aspártico enzimáticamente comprende tratar dicho extracto de agua con una preparación enzimática que comprende una aspartasa.

9. Método según la reivindicación 7 o 8, en el que dicho tratamiento de dicho extracto de agua comprende dejar actuar dicha preparación enzimática a una temperatura comprendida entre 25 ºC y 60 ºC.

10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que dicho tratamiento de dicho extracto de agua comprende dejar actuar dicha preparación enzimática un tiempo comprendido entre 10 minutos y 120 minutos.

11. Método según la reivindicación 7 o según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en combinación con la reivindicación 7, en el que dicho tratamiento de dicho extracto de agua comprende usar una fuente de actividad de asparaginasa seleccionada de un grupo que consiste en: enzimas en solución, enzimas inmovilizados, lisados bacterianos no purificados, bacterias inmovilizadas.

12. Método según la reivindicación 8 o según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en combinación con la reivindicación 8, en el que dicho tratamiento de dicho extracto de agua comprende usar una fuente de actividad de aspartasa seleccionada de un grupo que consiste en: enzimas en solución, enzimas inmovilizados, lisados bacterianos no purificados, bacterias inmovilizadas.

13. Método según la reivindicación 4 o según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en combinación con la reivindicación 4, que comprende descafeinar dicho extracto de agua.

14. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, que comprende concentrar dicho extracto de agua después de dicho tratamiento, a efectos de obtener un extracto de agua concentrado.

15. Método según la reivindicación 14, en el que dicha concentración se lleva a cabo en vacío y a una temperatura comprendida entre 40 ºC y 85 ºC.

16. Método según la reivindicación 14 o 15, en el que dicha concentración se obtiene a través de un procedimiento seleccionado de un grupo que consiste en: evaporación a presión atmosférica, pervaporación, concentración por congelación, ósmosis inversa y nanofiltración.

17. Método según la reivindicación 4 o según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 16, en combinación con la reivindicación 4, que comprende secar dicho café no tostado extraído.

18. Método según la reivindicación 17, en el que dicho secado continúa hasta que se obtiene un café no tostado extraído secado con una humedad comprendida entre el 10% en peso y el 30% en peso.

19. Método según la reivindicación 18, en combinación con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 17, que comprende reincorporar dicho extracto de agua concentrado en dicho café no tostado extraído secado, en el que dicha reincorporación comprende permitir que dicho extracto de agua concentrado empape dicho café no tostado

extraído secado hasta obtener un café no tostado reincorporado húmedo.

20. Método según la reivindicación 19, que comprende secar dicho café no tostado reincorporado húmedo hasta obtener un café no tostado reincorporado seco que tiene una humedad residual comprendida entre el 8% en peso y el 12, 5% en peso.

21. Método según la reivindicación 20, que comprende tostar dicho café no tostado.

22. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho café no tostado comprende granos de café no tostados.