Spôsob znižovania obsahu akrylamidu v potravinárskych produktoch obsahujúcich zemiakovú hmotu

Číslo patentu: 287776

Dátum: 25.08.2011

Autor: Ciesarová Zuzana

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Je opísaný spôsob znižovania obsahu akrylamidu v potravinárskych produktoch obsahujúcich zemiakovú hmotu, ktoré sú pripravované z čerstvej alebo suchej zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi tepelnou úpravou tak, že k zemiakovej hmote alebo zemiakovej zmesi sa pred jej tepelnou úpravou pridá enzým L-asparagináza v množstve najmenej 10 U na 100 g zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi, tieto zložky sa premiešajú a pôsobenie enzýmu L-asparagináza prebieha pred samotným tepelným spracovaním po dobu najmenej 5 minút pri teplote od 10 °C do 60 °C, výhodne pri teplote od 18 °C do 40 °C, pričom v prípade použitia suchej zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi sa pridá voda.

Text

Pozerať všetko

PRIEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA SLOVENSKEJ REPUBLIKY(22) Dátum podania prihlášky 15. 3. 2006účinkov patentu 5. 9. 2011 Vestník UPV SR č. 9/2011(32) Dátum podania prioritnej prihlášky(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority(40) Dátum zverejnenia prihlášky 6. 12. 2007 Vestník UPV SR č. 12/2007(47) Dátum spristupnenia patentu verejnosti 25. 8. 2011(62) Číslo pôvodnej prihlášky v prípade vylúčenej prihlášky(67) Čislo pôvodnej prihlášky úžitkového vzoru v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihláškyJe opísaný spôsob znižovania obsahu akrylamidu v potravinárskych produktoch obsahujúcich zemiakovú hmotu,ktoré sú pripravované z čerstvej alebo suchej zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesí tepelnou úpravou tak, že k zemiakovej hmote alebo zemiakovej zmesi sa pred jej tepelnou úpravou pridá enzým L-asparagináza v množstve najmenej l 0 U na 100 g zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi, tieto zložky sa premiešajú a pôsobenie enzýrrlu L-asparagináza prebieha pred seunotným tepelným spracovaním po dobu najmenej 5 minút pri teplote od 10 °C do 60 °C, výhodne pri teplote od 18 °C do 40 °C, pričom v prípade použitia suchej zemiakovej hmoty alebo zerrliakovej zmesi sa pridá voda.Spôsob znižovania obsahu akrylamidu v potravinárskych produktoch obsahujúcich zemiakovú hmotuVynález sa týka spôsobu znižovania obsahu akrylamidu v potravinárskych produktoch, ktoré sú prípravované zo zerniakovej hmoty tepelnou úpravou.Doteraj ší stav technikyZemiaky patria medzi základné potraviny používané ako súčasť jedla alebo ako surovina na výrobu výrobkov zo zemiakov, ako je napr. zemiakové kaša, zemiakové cesto, zemiakové krokety a pod. Pre zjednodušenú manipuláciu počas prípravy stravy sa vyrábajú sušené zemiakové hmoty, ktoré sú súčasťou suchých zmesí (napr. zmes na zemiakové placky, zemiakovú babu, brarnborák a pod.), obsahujúce zvyčajne tieto hlavné komponenty sušená zemiakové hmota, sušený zemiakový šlcrob, pšeničná múka, jedlá soľ, sušený cesnak, sušené vajcia, sušený majorán a pod. Spomínané polotovary sa zvyčajne používajú tak, že po pridaní odporúčaného množstva vody sa vypracuje cesto, z ktorého sa jednotlivé výrobky pripravujú vyprážaním na oleji pri teplote približne 180 °C niekoľko minút.V posledných rokoch bolo zistené, že za uvedených podmienok, teda pri teplote nad 120 °C v prítomnosti zložiek, ktoré obsahujú zemiaky, dochádza k vzniku nebezpečnej látky - akrylamidu. Jeho toxicita je potvrdená niekoľkými štúdiami, pričom je známy jeho genotoxický, ale najmä karcinogénny vplyv, a to už od príjmu 0,30 mg akrylamidu na kg telesnej hmotnosti denne. Podľa odhadov FAO/WHO Joint Committee on Food Additives (JECFA) z roku 2005 sa priemerný denný príjem z potravín pohybuje v rozmedzí 0,001 až 0,004 mg akrylamidu na kg telesnej hmotnosti denne. Najväčším zdrojom príjmu akrylamidu sú nasledujúce potraviny zemiakové hranolky (16 - 30 ), zemiakové lupienky (6 - 46 ), káva (13 - 39 ), pečivo a keksy(10 - 20 ) a chlieb a hrianky (10 - 30 ), Priemerný obsah akrylamidu v niektorých výrobkoch pripravovaných na zerniakovej a cereálnej báze tepelnou úpravou pri vysokej teplote a v káve a denná expozícia pri uvedenej priememej dennej spotrebe je nasledovnáZ uvedeného prehľadu vyplýva, že práve zemiakové produkty patria medzi potraviny s vysokým obsahom akrylamidu a zároveň prispievajú podstatnou mierou k expozícii ľudského organizmu akrylamidom zo stravy. Keďže sa akrylamid vyskytuje v potravinách dennej spotreby a jeho expozícii je vystavená väčšina spotrebiteľov, problematika zníženia príjmu akrylamidu je v popredí záujmu všetkých svetových, európskych i národných inštitúcií zodpovedajúcich za bezpečnosť potravín. Aj keď doteraz nie sú limity príjmu akrylamidu medzinárodne legislatívne upravené, aktivita medzinárodných organizácií a výborov Európskej komisie zodpovedných za sledovanie kontaminantov v potravinách a bezpečnosť potravín je v tomto smere očividná.Na zníženie obsahu akrylamidu v potravinách sú skúmané viaceré spôsoby vyplývajúce z poznania mechanizmu vzniku a eliminácie akrylamidu v tepelne upravených potravinách. Z doterajších poznatkov je známe, že akrylamid vzniká v priebehu Maillardovej reakcie, pričom hlavnými prekurzormi sú neesenciálna arninokyselína asparagín a redukujúce Sacharidy (glukóza, fruktóza a pod). Tieto prekurzory sú bežne prítomné v surových zemiakoch, a to v relatívne vysokom obsahu. V zemiakoch tvorí asparagín asi 0,23 - 3,94 ,čo predstavuje asi 38 - 40 z celkového obsahu voľných aminokyselín. Priemerné zloženie sacharidov v surových zemiakoch je nasledovné glukóza 0,55 - 2,18 , fruktóza 0,02 - 0,12 , sacharóza 0,26 - 0,62 . Počas skladovania zemiakov, najmä pri teplote nižšej ako 8 °C, sa obsah sacharidov ešte zvyšuje až na približne 10 . Škrob tvorí priememe 17 , voda asi 76 surových zemiakov.Obsah asparagínu je, na rozdiel od sacharidov, relatívne konštantný, nedá sa ovplyvniť podmienkami pestovania, zberu a skladovania zemiakov, Preto sa ako významný krok javí použitie enzýrnu L-asparaginázy,ktorým sa asparagín odbúra, čím sa zamedzí tvorbe akrylamidu počas tepelných procesov prípravy stravy.Nežiaducu tvorbu akrylamidu v potravinárskych produktoch, ktoré sú pripravované zo zemiakovej hmoty tepelnou úpravou, v podstatnej miere eliminuje spôsob jeho znižovania podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že k zemiakovej hmote alebo zemiakovej zmesi sa pred jej tepelným spracovaním pridá enzým L-asparagináza v množstve od 10 U do 1 000 U enzýmu na 100 g zemiakovej hmoty, tieto zložky sa premiešajú a pôsobenie enzýmu L-asparagináza prebieha pred samotným tepelným spracovaním počas najmenej 5 minút pri teplote od 18 °C do 40 °C. V prípade použitia suchej zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi sa pridá voda.Znižovanie obsahu akrylamidu v tepelne upravenej strave zo zemiakov spočíva v eliminácii prekurzora akrylamidu - aminokyseliny L-asparagín - aplikáciou enzýmu L-asparaginázy, ktorá hydrolyzuje L-asparagín odštiepenim NH skupiny z molekuly aminokyseliny. Tým sa zabráni tvorbe akrylamidu, keďže asparagínový skelet tvorí základ molekuly akrylamidu.Použitá zemiaková hmota alebo zemiaková zmes môže byt čerstvá alebo sušená. Enzým L-asparagináza sa môže pridávať vo forme roztoku a/alebo prášku a tiež ako súčasť koreniacej zmesí určenej na dochutenie slaných alebo sladkých potravinárskych produktov. Koreniaca zmes môže obsahovať zložky, ktore podporujú, alebo naopak inhibujú tvorbu akrylamidu a tiež ovplyvňujú aktivitu enzýmu.Z hľadiska enzýmovej aktivity je podstatné prítomnosť korenín počas pôsobenia enzýmu, teda to, či zložky koreniacej zmesi, resp. jednotlivých korenín majú možnosť ovplyvňovať pôsobenie enzýmu. Nie je podstatné, či sa enzým pridáva ako súčasť koreniacej zmesi alebo do zmesí, ktorá obsahuje koreniny. Z hľadiska pôsobenia enzýmu to nie je podstatné.V prípade použitia sušenej zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi sa najskôr pridá enzým L-asparagináza, zmes sa mechanicky prernieša a do zmesi sa pridá voda. Je možný aj taký postup, že do sušenej zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi sa najskôr pridá voda, potom sa pridá enzým a zmes sa mechanicky premieša.Zvýšením teploty zemiakovej hmoty sa znižuje potrebný čas pôsobenia enzýmu L- asparagináza.Pridanie enzýmu L-asparaginázy v lyoñlizovanej podobe je možné do suchých zemiakových zmesi na prípravu tepelne upravovaných produktov zo zemiakového cesta pred distribúciou, alebo do ešte mokrej homogenizovanej zemiakovej hmoty pred jej sušením vo výrobnom závode.Bolo zistené, že na zníženie obsahu akrylamidu o 80 až 90 v spomínaných výrobkoch je potrebná koncentrácia l - 2 U enzýmu na l g surových zemiakov, t. j. 5 - 10 U na 1 g suchého zemiakového produktu v prášku, pričom l mg lyoñlizovaného preparátu obsahuje približne 100 U enzýmu. Jednotka enzýmu L-asparaginázy l U je definovaná ako množstvo enzýmu, ktoré uvoľňuje 1 mol NH 3 pri 37 °C a pH 8,6 za 1 min. Jej účinnost pri izbovej teplote je zabezpečená dlhším časom pôsobenia. K jeho deaktivácii následne dochádza pôsobením teploty nad 100 °C počas 5 min. L-asparagináza je komerčne vyrábaný enzým izolovaný z E. coli.Týmto spôsobom sa získa potravinársky produkt pripravený zo zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi tepelnou úpravou so zníženým obsahom nebezpečnej látky, akrylamidu.Čerstvé zemiaky žltej odrody Marabel bolí očistené a zhomogenizované na kašu, ktorej časť bola vystavená pôsobeniu tepla pri 180 °C počas 20 min. Takto upečené zemiaky obsahovali približne 4 000 ng akrylamidu na g sušíny zemiakov.Do druhej časti surovej zemiakovej hmoty bol pridaný roztok enzýmu L-asparagináza v koncentrácii 20 U enzýmu na 100 g surovej zemiakovej kaše, zložky sa prerniešali. Enzým sa nechal pôsobiť počas 30 min. pri 37 °C. Následne bola hmota vystavená rovnakému tepelnému pôsobeniu (180 °C, 20 min), obsah akrylamidu v takto upečených zemiakoch bol 2 500 ng akrylamidu na g sušíny zemiakov. Pri aplikácii 200 U enzýmu na 100 g surovej zemiakovej hmoty došlo k poklesu obsahu akrylamidu na hodnotu približne 400 ng akrylamidu na g sušíny zemiakov, teda k približne 90 -nému zníženiu obsahu akrylamidu.Čerstvé zemiaky ružovej odrody Rosana boli očistené a zhomogenizované na kašu, ktorá bola vystavená pôsobeniu tepla pri 180 °C počas 20 min. Takto upečené zemiaky obsahovali približne 6 500 ng akrylamidu na g sušíny zemiakov.V prípade, že na surovú zemiakovú hmotu bola aplikovaná L-asparagináza vo forme roztoku počas 30 min. pri 37 °C v koncentrácii 20 U enzýmu na 100 g surovej zemiakovej kaše a následne bola hmota vystavená tepelnému pôsobeniu (180 °C, 20 min), obsah akrylamidu v takto upečených zerniakoch bol 3 500 ngakrylamidu na g sušiny zemiakov. Pri aplikácii 100 U, resp. 200 U enzýmu na 100 g surovej zemiakovej hmoty došlo k poklesu obsahu akrylamidu na hodnotu približne 380, resp. 140 ng akrylamidu na g sušiny zemiakov, teda k približne 95, resp. 97 -nému zníženiu obsahu akrylamidu.Zemiaky ružovej odrody Rosana boli skladované 8 týždňov pri teplote 0 až 4 °C. Takto skladované zemiaky boli očistené a zhomogenizované na kašu, ktorá bola vystavená pôsobeniu tepla pri 180 °C počas 20 min. Upečené zemiaky obsahovali približne 25 000 ng akrylamidu na g sušiny zemiakov.V prípade, že na surovú zemiakovú hmotu bola aplikovaná L-asparagináza vo forme roztoku počas 30 min pri 37 °C v koncentrácii 200 U enzýmu na 100 g surovej zemiakovej kaše a následne bola hmota vystavená tepelnému pôsobeniu (180 °C, 20 min.), obsah akrylamidu v takto upečených zemiakoch bol 7 200 ng akrylamidu na g sušiny zemiakov, čo je asi 70 -né zníženie obsahu akrylamidu v porovnani so zemiakmi bez prídavku L-asparaginázy.Zo suchej zemiakovej zmesi Bramborák, ktorá obsahovala komponenty sušená zemiaková hmota, sušený zemiakový škrob, pšeničnú múka, jedlá soľ, sušený cesnak, sušené vajcia, sušený majorán, bolo pridaním odporúčaného rrmožstva vody (50 g zmesi l 0 O ml vody) vypracované cesto, ktoré bolo vystavené tepelnemu pôsobeniu pri troch rôznych teplotách (140, 160, resp. 180 °C) počas 5 min. V takto pripravených produktoch bol zistený obsah akrylamidu V rozmedzí 16 000 až 18 000 ng akrylamidu na g sušiny. Do druhej časti pripraveného cesta bol aplikovaný roztok L-asparaginázy V koncentrácii l 0 O U na 100 g cesta, zmes bola premiešaná a enzým sa nechal pôsobiť počas 30 min. pri teplote 20 °C. Potom bolo cesto podrobené tepelnej úprave pri troch rôznych teplotách (140, 160, resp. 180 °C) počas 5 min. a po upečení bol obsah akrylamidu v rozmedzí 2 100 až 5 300 ng na g sušiny v závislostí od použitej teploty pečenía, čo je 70 až 85 -né zníženie obsahu akrylamidu. V prípade použitia vyššej koncentrácie roztoku enzýmu 200 U L-asparaginázy na 100 g cesta bol obsah akrylamidu v zemiakovom produkte po upečení asi l 800 až 2 000 ng na g sušiny,čo predstavuje približne 90 -né zníženie obsahu akrylamidu.Bol vyrobený výrobok obdobne ako v príklade 4 s tým rozdielom, že bol vyrobený zo suchej zemiakovej zmesi, ktorá obsahovala komponenty sušená zemiaková hmota, sušený zemiakový škrob, pšeničná múka. K sušenej zmesi bola pridaná koreninová zmes obsahujúca jedlú soľ, sušený cesnak, sušené vajcia, sušený majorán a tiež enzým L-asparagináza vo forme prášku. Následne bola pridaná voda.Vynález je využiteľný vo všetkých podnikoch, ktoré vyrábajú sušené zemiakové hmoty a suché zerniakové zmesi a koreniace zmesi určené na tepelne opracované zemiakové výrobky a tiež v zariadeniach hromadného stravovania.l. Spôsob znižovania obsahu akrylamidu v potravinárskych produktoch obsahujúcich zemiaková hmotu,ktoré sú pripravované tepelnou úpravou zo zemiakovej hmoty alebo zemiakovej zmesi, použitím enzýmu L-asparagináza, pričom zemiaková zmes obsahuje zemiakovú hmotu, pšeničnú múku a zemiakový škrob,V y z n a č u j ú c i s a t ý m , že k suchej zemiakovej zmesi sa pridá enzým L-asparagináza vo forme vodného roztoku V množstve najmenej l 0 U enzýmu na 100 g suchej zemiakovej zmesi, tieto zložky sa premiešajú a pôsobenie enzýmu L-asparagináza prebieha pred samotným tepelným spracovaním počas najmenej 5 minút pri teplote od 10 °C do 60 °C.2. Spôsob znižovania obsahu akrylamidu podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že enzým L-asparagináza sa pridáva k zemiakovej zmesi obsahujúcej tiež koreninovú zmes alebo ako súčasť koreninovej zmesi vo forme roztoku a/alebo prášku určenej na dochutenie potravinárskych produktov pred ich tepelnou úpravou.

MPK / Značky

MPK: A23L 1/2165, C12S 3/00, A23L 1/211

Značky: produktoch, potravinářských, hmotu, akrylamidu, zemiakovú, znižovania, obsahujúcich, spôsob, obsahu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-287776-sposob-znizovania-obsahu-akrylamidu-v-potravinarskych-produktoch-obsahujucich-zemiakovu-hmotu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob znižovania obsahu akrylamidu v potravinárskych produktoch obsahujúcich zemiakovú hmotu</a>

Podobne patenty