Procedimiento para reducir la formación de acrilamida en alimentos tratados térmicamente.

Procedimiento para la reducción de la formación de acrilamida en los alimentos tratados térmicamente,

comprendiendo dicho procedimiento las etapas que consisten en:

a) proporcionar un alimento que presenta un nivel de humedad antes de la cocción de por lo menos 4% en peso;

b) cocer dicho alimento para formar un alimento cocido con una concentración reducida de acrilamida y un nivel de humedad inferior a 3% en peso, en el que dicha cocción comprende el calentamiento a una temperatura inferior a aproximadamente 120ºC mientras que el nivel de humedad de dicho alimento es inferior a 3% en peso.

Procedimiento para reducir la formación de acrilamida en alimentos tratados térmicamente.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para reducir la cantidad de acrilamida en alimentos tratados térmicamente. Esta invención permite la producción de alimentos que presentan unos niveles de acrilamida significativamente reducidos. El procedimiento se sustenta en la variación de los parámetros de varias unidades operacionales para manipular la cantidad de acrilamida que se encuentra en el producto final al mismo tiempo que se mantiene la calidad del producto.

La acrilamida química se ha utilizado desde hace tiempo en su forma polimérica en aplicaciones industriales para el tratamiento del agua, mejorar la recuperación de aceite, la elaboración de papel, floculantes, espesantes, tratamiento de minerales y telas que no necesitan planchado. La acrilamida precipita como un sólido cristalino de color blanco, es inodoro y es altamente soluble en agua (2.155 g/l a 30ºC) . Los sinónimos de la acrilamida incluyen 2-propenamida, etileno de carboxamida, ácido amida acrílico, vinilo amida, y ácido amida propenoico. La acrilamida presenta una masa molecular de 71, 08, un punto de fusión de 84, 5ºC, y un punto de ebullición de 125ºC a 25 mmHg.

Muy recientemente, una gran variedad de alimentos han dado positivo en pruebas para detectar la presencia del monómero de la acrilamida. La acrilamida se ha encontrado especialmente en productos alimenticios principalmente de carbohidratos que se han calentado o tratado a temperaturas elevadas. Los ejemplos de alimentos que han dado positivo para la acrilamida incluyen café, cereales, galletas, patatas fritas, galletas saladas, patatas fritas, panes y bollos, y carnes empanadas fritas. En general, se han encontrado cantidades relativamente bajas de acrilamida en alimentos calentados ricos en proteínas, mientras que se han encontrado cantidades relativamente elevadas de acrilamida en alimentos ricos en carbohidratos, en comparación con los niveles no detectables en alimentos no calentados o hervidos. Los niveles de acrilamida descritos encontrados en varios alimentos tratados similarmente incluyen un intervalo de 330-2.300 (μg/kg) en patatas fritas, un intervalo de 300-1.100 (μg/kg) en patatas fritas, un intervalo de 120-180 (μg/kg) en cortezas de maíz, y niveles con intervalos entre no detectable hasta 1.400 (μg/kg) en varios cereales para el desayuno.

Actualmente se cree que la acrilamida se forma a partir de la presencia de aminoácidos y azúcares reductores. Por ejemplo, se cree que la reacción entre la asparagina libre, un aminoácido que se encuentra habitualmente en las verduras crudas, y los azúcares reductores libres representa la mayoría de la acrilamida encontrada en productos alimenticios fritos. La asparagina representa aproximadamente el 40% del total de los aminoácidos encontrados en las patatas crudas, aproximadamente el 18% del total de los aminoácidos libres encontrados en el centeno rico en proteína, y aproximadamente el 14% del total de los aminoácidos libres encontrados en el trigo.

La formación de acrilamida a partir de aminoácidos que no sean asparagina es posible, pero todavía no se ha confirmado con certeza. Por ejemplo, se ha informado de algunas formaciones de acrilamida probando la glutamina, la metionina, la cisterna y el ácido aspártico como precursores. Estos descubrimientos son difíciles de confirmar, sin embargo, debido a las impurezas potenciales de la asparagina en los aminoácidos almacenados. No obstante, la asparagina se ha identificado como el aminoácido precursor con más responsabilidad en la formación de acrilamida.

Como la presencia de acrilamida en los alimentos es un fenómeno que se ha descubierto recientemente, no se ha confirmado su mecanismo exacto de formación. Sin embargo, en la actualidad se cree que la vía más posible para la formación de acrilamida implica una reacción de Maillard. La reacción de Maillard está bien reconocida desde hace tiempo en la industria alimenticia como una de las reacciones químicas más importantes en el tratamiento de alimentos y puede afectar al sabor, al color y al valor nutricional del alimento. La reacción de Maillard requiere calor, humedad, azúcares reductores y aminoácidos.

La reacción de Maillard implica una serie de reacciones complejas con numerosos productos intermedios, pero se puede describir generalmente como una reacción que implica tres etapas. La primera etapa de la reacción de Maillard implica la combinación de un grupo amino libre (a partir de aminoácidos y/o proteínas libres) con un azúcar reductor (como glucosa) para formar productos con una reorganización de Amadori o de Heyns. La segunda etapa implica la degradación de los productos con una reorganización de Amadori o de Heyns a través de distintas rutas alternativas que implican desoxiosonas, fisión, o degradación de Strecker. Unas complejas series de reacciones que incluyen deshidratación, eliminación, ciclación, fisión, y fragmentación dan como resultado un conjunto de productos intermedios de sabor y compuestos de sabor. La tercera etapa de Maillard se caracteriza por la formación de polímeros y copolímeros marrones de nitrógeno. Utilizar la reacción de Maillard es la vía más probable para la formación de acrilamida, la figura 1 ilustra una simplificación de las vías posibles de la formación de acrilamida partiendo asparagina y glucosa.

No se ha determinado que la acrilamida sea perjudicial para los humanos, pero su presencia en productos alimenticios, especialmente a niveles elevados, no es deseable. Tal como se comentado anteriormente, se han encontrado unas concentraciones relativamente elevadas de acrilamida en productos alimenticios que se han calentado o tratado térmicamente. La reducción de acrilamida en dichos productos se puede conseguir reduciendo o eliminando los compuestos precursores que forman la acrilamida, inhibiendo la formación de acrilamida durante el tratamiento del alimento, rompiendo o haciendo reaccionar el monómero de acrilamida una vez formado en el alimento, o extrayendo la acrilamida del producto antes de que se consuma. Comprensiblemente, cada producto alimenticio presenta desafíos únicos para conseguir cualquiera de las opciones mencionadas anteriormente. Por ejemplo, los alimentos que se han cortado en rodajas y se han cocinado como piezas coherentes no se mezclarán fácilmente con varios aditivos sin que se destruya físicamente las estructuras celulares que proporcionan a los productos alimenticios sus características únicas al cocinarse. Otros requisitos de tratamiento para productos alimenticios específicos pueden asimismo hacer que las estrategias de reducción de la acrilamida sean incompatibles o extremadamente difíciles.

A título de ejemplo, la figura 2 ilustra procedimientos bien conocidos en la técnica anterior para producir patatas fritas a partir de patatas crudas. Las patatas crudas, que contienen aproximadamente un 80% o más de agua en peso, primero se someten a una etapa de pelado 21. Después de que se haya pelado la piel de las patatas crudas, se transportan las patatas a una etapa de corte en rodajas 22. El grosor de cada corte de patata en la etapa de corte en rodajas 22 depende del grosor deseado del producto final. Un ejemplo en la técnica anterior implica cortar las patatas en rodajas a un grosor de aproximadamente 0, 04 a aproximadamente 0, 08 pulgadas. Después, estas rodajas se transportan a una etapa de lavado 23, en la que se extrae con agua el almidón superficial de cada rodaja. Después, las rodajas de patata lavadas se transportan a una etapa de cocción 24. Esta etapa de cocción 24 normalmente implica freír las rodajas en una freidora a, por ejemplo, aproximadamente 171ºC a aproximadamente 182ºC (340-360ºF) durante aproximadamente dos o tres minutos. La etapa de cocción normalmente reduce el nivel de humedad de la patata a menos del 2% en peso. Por ejemplo, una patata frita normal sale de la freidora con aproximadamente 1-2% de humedad en peso. Después, las patatas fritas cocinadas se transportan a una etapa de condimentación 25, donde se aplican los condimentos en un tambor rotatorio. Finalmente, se procede a la etapa de empaquetamiento 26 de las patatas fritas condimentadas. Esta etapa de empaquetamiento 26 implica normalmente la colocación de las patatas fritas condimentadas en una o más básculas que dirigen las patatas fritas a una o más máquinas selladoras de llenado vertical para empaquetarlas en paquetes flexibles. Una vez empaquetadas, el producto se distribuye y el consumidor lo compra.

Los pequeños ajustes en un número... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la reducción de la formación de acrilamida en los alimentos tratados térmicamente, comprendiendo dicho procedimiento las etapas que consisten en: