Autor dr inż. Agnieszka Tajner-Czopek. Opiniodawca prof. dr hab. Mieczysław Pałasiński. Redaktor merytoryczny prof. dr hab.

Transkrypt

1

2

3

4 Autor dr inż. Agnieszk Tjner-Czopek Opiniodwc prof. dr hb. Mieczysłw Płsiński Redktor merytoryczny prof. dr hb. Ewelin Dziub Oprcownie redkcyjne mgr Ann Piskor Korekt mgr Elżbiet Winirsk-Grbosz Łmnie Hlin Sebzd Projekt okłdki Mrik Modzelewsk Monogrfie CXX Copyright by Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocłwiu, Wrocłw 2011 ISSN ISBN WYDAWNICTWO UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU Redktor Nczelny prof. dr hb. Andrzej Kotecki ul. Sopock 23, Wrocłw, tel e-mil: wyd@up.wroc.pl Nkłd egz. Ark. wyd. 6,7. Ark. druk. 5,5 Druk F.P.H. ELMA

5 Spis treści 1. WSTĘP Wprowdzenie Włściwości frytek ziemnicznych Akrylmid w produktch smżonych z ziemnik Zwrtość cukrów redukujących w bulwch ziemnik ilość krylmidu we frytkch Proces technologiczny zwrtość krylmidu we frytkch GENEZA I CEL PRACY MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ Mterił bdwczy Przebieg bdń Metody nliz Sposób przedstwieni wyników WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Brw frytek i zwrtość krylmidu w zleżności od użytego surowc Tekstur, brw frytek i zwrtość krylmidu w zleżności od wrunków blnszowni w wodzie Zwrtość tłuszczu, tekstur i brw frytek orz ilość powstjącego krylmidu jko efekt blnszowni w roztworch pektyn Zwrtość tłuszczu i krylmidu we frytkch orz ich tekstur i brw jko efekt dodtku pektynolitycznego preprtu enzymtycznego do blnszowni Zwrtość tłuszczu i krylmidu we frytkch orz ich tekstur i brw jko efekt podsuszni krjnki ziemnicznej Zwrtość tłuszczu i krylmidu we frytkch orz ich tekstur i brw jko efekt wpływu tempertury i czsu smżeni DYSKUSJA WNIOSKI PIŚMIENNICTWO OBJAŚNIENIA...82

6

7 1. WSTĘP 1.1. Wprowdzenie Wrz z postępem cywilizcyjnym odnotowywny jest ciągły wzrost spożyci ziemników przetworzonych w postci smżonych produktów przekąskowych, do których zliczne są: różnego rodzju chrupki (typu sncks), czipsy orz frytki. Z grupy tych produktów frytki cieszą się dużą populrnością wśród konsumentów ze względu n korzystne cechy orgnoleptyczne i możliwość łtwego przygotowywni z nich posiłku podstwowego lub przekąski. Przemysłow produkcj frytek w Polsce ciągle wzrst (tb. 1). Produkcj frytek w tys. ton [Dzwonkowski i in. 2010] Production of French fries in thousnd tons [Dzwonkowski et l. 2010] Tbel 1 Tble 1 Produkt Product Frytki French fries * prognoz prognosis * 121,0 143,2 154,4 161,3 166,0 Ciągły wzrost produkcji frytek związny jest z rosnącym zpotrzebowniem rynku n ten produkt, który corz chętniej spożywny jest przez konsument w brch szybkiej obsługi typu fst-food, resturcjch lub w domu. Frytki cieszą się dużą populrnością szczególnie wśród dzieci i młodzieży, ze względu n ich przyjemny romt i smk orz zróżnicowny sortyment (frytki proste, krbowne, tlrki, kulki itp.). Możliwość sporządzeni frytek z półproduktu w domu przez dosmżenie w oleju n ptelni bądź podgrznie w piekrniku lub w kuchence mikroflowej czyni ten produkt jeszcze brdziej trkcyjnym. Wymgni konsumentów dotyczące jkości frytek są wysokie i ściśle określone. W pierwszej kolejności konsument zwrc uwgę n podstwowe wyróżniki jkości brwę, smk i zpch. Duże znczenie m również tekstur, szczególnie istotn jest zwrtość tłuszczu w gotowym produkcie [Tlburt, Smith 1987, Lisińsk, Leszczyński 1989, Lisińsk i in. 2009]. Konsumenci kceptują frytki łdnie wyglądjące, petycznie przyzłocone, chrupkie, smczne i mło tłuste (ze względów zdrowotnych i estetycznych). Rolą producent jest ntomist przygotownie produktu bezpiecznego dl zdrowi, zwierjącego jk njmniej substncji ntyżywieniowych czy toksycznych. Jedną z mniej poznnych substncji, którą mogą zwierć frytki, jest krylmid [Friedmn 2003, Skibniewsk i in. 2003, De Wilde i in. 2005, Beks i in. 2009, Gielecińsk, Mojsk 2009, Mojsk i in. 2009]. 7

8 Akrylmid (CH 2 =CH-CONH 2 ) zostł sklsyfikowny jko związek potencjlnie kncerogenny dl ludzi i zliczony zostł do grupy (2A), spożywnie żywności o podwyższonej ilości tego związku zncznie zwiększ ryzyko zchorowni n rk [Friedmn 2003, Mucci, Admi 2005, LoPchin 2005, Friedmn, Levin 2008]. Informcj t skłonił bdczy w wielu ośrodkch nukowych do rozpoczęci bdń nd budową tego związku i mechnizmem jego powstwni, tkże nd ewentulną możliwością obniżeni jego zwrtości w produktch spożywczych. Zwrtość krylmidu (AA) we frytkch podwn przez różnych utorów wh się w zleżności od użytego surowc, czynników uprwowych ksztłtujących skłd chemiczny ziemnik, wrunków jego przechowywni czy też zróżnicownych prmetrów technologicznych stosownych w czsie sporządzni gotowego produktu, zrówno w wrunkch domowych, jk i przemysłowych. Zwrtość AA we frytkch może się ksztłtowć w zkresie od µg kg -1 [Friedmn 2003, Fiselier, Grob 2005]. Jk dotąd nie zostł ustlony limit dotyczący mksymlnego, dopuszczlnego poziomu krylmidu we frytkch, jk również w innych produktch żywnościowych [Mojsk 2007, FAO/WHO 2008, FAO/ WHO 2009]. Z uwgi n ryzyko zgrożeni zdrowi ludzkiego przez spożycie produktów zwierjących AA powstjące w wyniku zstosowni obróbki termicznej surowców skrobiowych w temperturze powyżej 120 C Komisj Wspólnot Europejskich uznł, że istnieje piln konieczność przeprowdzeni bdń dotyczących zwrtości krylmidu w żywności n terenie cłej Wspólnoty Europejskiej. W związku z tym, z dniem 3 mj 2007 r. weszło w życie zlecenie Komisji Wspólnot Europejskich (2007/307/UE) w sprwie monitorowni poziomów krylmidu w żywności we wszystkich krjch członkowskich w ltch Komisj wyznczył do przebdni dziesięć ktegorii środków spożywczych, w tym dwie dotyczyły frytek minowicie frytek w formie gotowej do spożyci i frytek wstępnie podsmżonych [Mojsk 2007]. W Polsce ndzór nd tymi bdnimi pełni Główny Inspektor Snitrny, ntomist plny monitoringowe bdń, zgodnie z zlecenimi Komisji UE, są oprcowywne w Instytucie Żywności i Żywieni w Wrszwie, który również koordynuje pobiernie próbek do bdń. Po zkończeniu bdń monitoringowych w 2010 r. plnowne jest oprcownie wyników będących sprwozdniem z przeprowdzonych bdń. Wnikliwe bdni poziomu krylmidu pozwolą n określenie jego zwrtości w produktch spożywczych, umożliwią oszcownie przeciętnego dziennego pobrni AA z dietą, ocenę ryzyk zgrożeni zdrowi wynikjącego z dostrczeni orgnizmowi AA wrz z żywnością. Prwdopodobnie też umożliwi to oprcownie mksymlnego dopuszczlnego poziomu krylmidu w żywności [Mojsk 2007, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej 2007]. W Polsce bdni dotyczące zwrtości krylmidu orz możliwości obniżeni jego ilości we frytkch nie mogły być do niedwn prowdzone ze względu n brk specjlistycznej prtury, któr umożliwi przeprowdzenie oznczeń. Od roku 2007 Ktedr Technologii Rolnej i Przechowlnictw Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocłwiu, pierwsz w Polsce, dysponuje chromtogrfem cieczowym z tndemowym spektrometrem msowym (HPLC/ MS/MS). Zespół prcowników Ktedry Technologii Rolnej i Przechowlnictw oprcowł metodę oznczni zwrtości AA przy użyciu tego prtu, w produktch smżonych z ziemnik (frytkch, czipsch, chrupkch), bez konieczności odtłuszczni prób [Tjner- Czopek i in. 2009b]. Systemtycznie prowdzone są również bdni nd wpływem różnych czynników n zwrtość krylmidu w produktch spożywczych, w tym szczegółowe oznczeni dotyczące zwrtości AA we frytkch produkownych z różnych odmin ziemnik, 8

9 przechowywnego w zróżnicownych wrunkch temperturowych. Prowdzone są tkże bdni dotyczące modyfikcji zbiegów technologicznych w poszczególnych etpch procesu otrzymywni frytek, które pozwolą n wyznczenie optymlnych wrunków umożliwijących zchownie odpowiedniej brwy produktu, jego konsystencji orz zwrtości tłuszczu, wrz z ewentulną możliwością obniżeni ilości krylmidu w gotowym produkcie. Równolegle z prcmi pozwljącymi n poznnie możliwości zmniejszeni zwrtości AA we frytkch prowdzone są bdni mjące n celu znlezienie włściwej metody umożliwijącej obniżenie zwrtości tłuszczu w gotowym produkcie. Poległy one n zstosowniu znurzni krjnki ziemnicznej, po blnszowniu, w roztworch pektyn lub też nowtorskiej metody przetrzymywni krjnki w roztworch preprtu enzymtycznego zwierjącego poliglkturonzę (PG). N uwgę zsługuje zstosownie roztworów pektynolitycznego preprtu enzymtycznego Pectinex Ultr SP-L do blnszowni krjnki ziemnicznej, który istotnie obniżł zwrtość tłuszczu we frytkch orz wpływł n zminę tekstury gotowego produktu [Lisińsk i in. 2007]. W literturze nukowej brk jest informcji n temt prowdzeni bdń z zstosowniem preprtu enzymtycznego Pectinex Ultr SP-L w procesie otrzymywni frytek i jego wpływu n zwrtość krylmidu w usmżonym produkcie. Preprt ten stosowny jest w przemyśle owocowym do uzyskiwni zwiększonej wydjności soków z mizgi owoców bez negtywnego wpływu n jkość soku [Speiser 1996, Bgger-Jørgensen, Meyer 2004, Demir, Bhçeci 2004, Łzrowicz 2006, Nowk 2008]. Przy produkcji soków pitnych, klrownych, pektyny utrudniją procesy klrowni i filtrcji, dltego stosowne są enzymy mjące z zdnie degrdcję tego związku. Preprt Pectinex Ultr SP-L posid ktywność pektolityczną [Lisińsk i in. 2007], stąd też chrkterystyczne dziłnie preprtu n znjdujące się w tknce pektyny. Również w literturze nie m dnych związnych z wpływem podsuszni krjnki ziemnicznej metodą mikroflowo-próżniową przed smżeniem n zwrtość AA we frytkch. Zstosownie smżeni krjnki w oleju o niższej temperturze i w krótszym czsie wpływ n obniżenie zwrtości AA we frytkch, ndl jednk prowdzone są bdni, które umożliwią wskznie optymlnych wrunków smżeni, gwrntujących uzysknie frytek o oczekiwnej jkości i niskiej zwrtości krylmidu Włściwości frytek ziemnicznych Frytki ziemniczne, zliczne do grupy produktów przekąskowych z ziemnik, cieszą się stle rosnącym zinteresowniem ze strony konsumentów n cłym świecie. Nzwą frytki ziemniczne określ się półprodukt lub produkt gotowy, kierowny do hndlu w stnie zmrożonym, przygotowny przez blnszownie i smżenie w tłuszczu ziemników w postci różnej grubości słupków, plsterków, półksiężyców lub cłych bulw [Lisińsk 2000, Lisińsk i in. 2009]. Njbrdziej typowym sortymentem są frytki definiowne jko usmżone w głębokim tłuszczu kwłki ziemnik w ksztłcie słupków o przekroju 1 x 1 cm i długości powyżej 6 cm [Lisińsk, Leszczyński 1989, Kit i in. 2009]. W Wielkiej Brytnii produkt ten określ się minem chips, ntomist w Niemczech i Frncji przyjęto nzwę pommes frites. Njpopulrniejszym jednk określeniem występującym w większości krjów n świecie jest French fries [Lisińsk, Leszczyński 1989,Gould 1999, Kit i in. 2009]. 9

10 Prwidłowo wyprodukowne frytki powinny chrkteryzowć się odpowiednią jkością, któr określn jest n podstwie wyróżników tkich jk: brw, smk i zpch, zwrtość tłuszczu orz tekstur [Tlburt, Smith 1987, Lisińsk, Leszczyński 1989, Tjner-Czopek 2000, Tjner-Czopek, Lisińsk 2004, Kit i in. 2009, Lisińsk i in. 2009]. Cechy te mją duży wpływ n tzw. trkcyjność gotowego produktu. Konsumenci w pierwszej kolejności oceniją brwę, smk i zpch frytek, znczną uwgę przywiązując do zwrtości tłuszczu w produkcie i jego tekstury. Otrzymnie frytek o prwidłowych brwie, smku i zpchu nie nstręcz większych trudności, dltego obecnie zinteresownie nukowców i producentów skupi się n sposobch uzyskni produktu o chrkterystycznej teksturze i możliwie niskiej zwrtości tłuszczu. W osttnich ltch bdni prowdzone są tkże w kierunku zmniejszeni ilości powstjącego podczs smżeni frytek kncerogennego krylmidu, bez pogorszeni cech orgnoleptycznych gotowego produktu [Romni i in. 2008, Tjner-Czopek 2008, Anese i in. 2009, Romni i in. 2009]. Brw jest jedną z cech, którą oceni się w pierwszej kolejności, niezleżnie od sposobu wytwrzni frytek ziemnicznych; powinn on być jsn, złot, bez brązowych przebrwień orz czrnych plm i smug [Tjner-Czopek 2000, Lisińsk 2006, Kit i in. 2009]. Brw frytek jest związn z zwrtością cukrów redukujących w ziemnikch orz ich rozłożeniem n przekroju bulwy [Tlburt, Smith 1987, Lisińsk, Leszczyński 1989]. Nierównomierne rozłożenie cukrów w bulwie (wyższ ich zwrtość w częścich wierzchołkowej i stolonowej) powoduje w otrzymnych frytkch efekt bruntnieni końcówek tzw. sugr end. Efekt ten jest widoczny w gotowym produkcie jko rezultt rekcji Millrd, zchodzącej pomiędzy cukrmi redukującymi wolnymi minokwsmi [Zgórsk, Frydeck-Mzurczyk 1975, Lisińsk, Leszczyński 1989, Sowokinos i in. 2000, Lisińsk i in. 2009]. Zchodząc podczs smżeni frytek rekcj Millrd przyczyni się do powstwni nie tylko brązowej brwy, le również gorzkiego smku gotowego produktu [Lisińsk, Leszczyński 1989, Whitfield 1992, Gould 1999]. Smk i zpch frytek, obok brwy, są wyróżnikmi jkości oceninymi w pierwszej kolejności. Smk powinien być swoisty, ziemniczno-olejowy, bez posmku goryczy, splenizny lub zjełczłego tłuszczu [Tlburt, Smith 1987, Lisińsk, Leszczyński 1989, Lisińsk, Plizg 1992, Gould 1999, Tjner-Czopek 2000]. Również zwrtość tłuszczu jest wżnym wyróżnikiem jkości frytek i ich kceptcji ze strony konsumentów. Zbyt duż jego ilość w gotowym produkcie powoduje oleisty smk, zbyt mł pozbwi frytki nturlnych, chrkterystycznych dl nich smku i zpchu [Lisińsk, Leszczyński 1989, Gould 1999, Mellem 2003]. Zwrtość tłuszczu we frytkch zleży zrówno od czynników surowcowych, jk np. skłd chemiczny bulw orz od czynników technologicznych. Spośród skłdników chemicznych głównie zwrtość suchej msy orz skrobi w bulwch ziemnik wpływ n zwrtość tłuszczu we frytkch, wyższ ilość tych związków powoduje zmniejszenie chłonięci tłuszczu przez gotowy produkt [Lisińsk, Leszczyński 1989, Mellem 2003, Sguy, Dn 2003, Pedreschi 2009, Pedreschi, Zuñig 2009]. Do czynników technologicznych ksztłtujących zwrtość tłuszczu w produkcie smżonym z ziemnik nleżą m.in. grubość krjnki, rodzj i prmetry blnszowni, podsuszni i smżeni orz rodzj oleju użytego do smżeni [Mellem 2003, Sguy, Dn 2003, Kit i in. 2007]. Dodtkowo n zwrtość tłuszczu w produktch smżonych może mieć wpływ stopień degrdcji tłuszczu smżlniczego, jk również porowtość i szorstkość powierzchni smżonego produktu [Aguiler, Glori-Hernández, 2000, Bouchon i in. 2003, Mellem 2003, Sguy, Dn 2003, Kit 2006]. 10

11 Zwrtość tłuszczu w produktch smżonych m duże znczenie, zrówno ze względów ekonomicznych dl producent, jk i z punktu widzeni zdrowi konsumentów [Bouchon i in. 2003, Gwęcki 2004]. Produkowne przemysłowo frytki po I stopniu smżeni, wymgjące przed spożyciem dosmżeni w gorącym oleju, powinny zwierć od 3 do 4,5% tłuszczu, ntomist frytki gotowe do spożyci (po podgrzniu, bez dosmżni) około 7%. Frytki podwne w brch i resturcjch zwierją od 7 do 18% tłuszczu, sporządzone sposobem domowym (bez blnszowni i podsuszni) mogą zwierć nwet zncznie powyżej 20% tego skłdnik [Lisińsk 2004]. Kolejną, istotną cechą jkości frytek jest ich tekstur [Tjner-Czopek 2003, Tjner-Czopek, Figiel 2003]. Tekstur frytek określn jest n podstwie chrupkości części zewnętrznej i mączystość wnętrz. Część zewnętrzn frytki powinn być chrupk i deliktn, bez tekstury twrdej, gumowtej lub skórzstej. Ntomist jej wnętrze powinno się chrkteryzowć mączystością, bez odczuci wodnistości i kleistości orz nie powinno oddzielć się od części zewnętrznej. Po przełmniu frytki jej powierzchni powinn być wyrównn i bez spękń [Tlburt, Smith 1987, Lisińsk, Leszczyński 1989]. Produkt o tkiej teksturze możn otrzymć tylko z nielicznych odmin ziemnik o odpowiednich cechch fizycznych i skłdzie chemicznym [Jswl 1991, Lisińsk 2004, Tjner-Czopek, Lisińsk 2004, Kit i in. 2009]. N teksturę gotowego produktu może mieć wpływ nie tylko zwrtość suchej msy i skrobi w bulwch, le również cechy jkościowe skrobi, tj.: stosunek mylozy do mylopektyny i wielkość głeczek skrobiowych [Tlburt, Smith, 1987]. Zwrtość i skłd polischrydów nieskrobiowych, zwłszcz substncji pektynowych w bulwch, odgryw istotną rolę w ksztłtowniu tekstury produktu smżonego z ziemnik [Reeve 1977, Selvendrn 1983, Fennem i in. 1996, Tjner-Czopek 2000, 2003, Gołubowsk, Lisińsk 2004, Gołubowsk 2005, Lisińsk, Gołubowsk 2005]. Substncje pektynowe stnowiące skłdnik ściny komórkowej tknki roślinnej odgrywją dużą rolę w ksztłtowniu tekstury zrówno świeżych wrzyw, jk i poddnych obróbce termicznej [Mrle i in. 1994]. Z grupy związków pektynowych zwrtych w tknce roślinnej frkcj protopektyny pełni njistotniejszą funkcję w blszce środkowej cementującą i usztywnijącą, tkże wykzuje szczególną zdolność do wiązni jonów wpni [Selvendrn 1983, Jswl 1991, Andersson i in. 1994, Abglor, Scnlon 2000, Tjner-Czopek 2003, Gołubowsk 2005], w związku z czym może stnowić czynnik teksturotwórczy produktów. N ksztłtownie tekstury gotowego produktu mją wpływ tkie cechy surowc jk jego skłd chemiczny, struktur, lepkość orz inne włściwości fizyczne [Bourne 2002, Szczesnik- -Surmck 2002, Tjner-Czopek 2003]. Konsumenci szczególnie cenią tkie cechy tekstury jk: kruchość, chrupkość, deliktność, soczystość, jędrność, nie kceptują m.in. łykowtości, rozmokłości, wodnistości, rozpdni się, grudkowtości i śluzowtości [Bourne 2002, Szczesnik-Surmck 2002]. Do oceny tekstury żywności, w tym produktów smżonych z ziemnik, np. frytek, stosowne są obecnie różne techniki pomirowe, wśród których wyróżnine są metody sensoryczne (np. Ilościow Anliz Opisow QDA) orz metody instrumentlne (obiektywne) przy użyciu urządzeń pomirowych (typu Stevens lub Instron), umożliwijące przeprowdzenie różnych testów (np. testy przecinni, zginni czy TPA Profilow Anliz Tekstury) [Bourne 2002]. Pomir tekstury frytek metodą obiektywną umożliwi wyznczenie mksymlnej siły tnącej [F mx ], potrzebnej do przecięci próby. Wrtość t jest wskźnikiem określjącym twrdość produktu [Bourne 2002, Tjner-Czopek, Figiel 2003]. Odczytne z wykresu urządzeni pomirowego wrtości mksymlnej siły tnącej [N] dobrze chrkteryzują teksturę frytek, określjąc, który z produktów jest odpowiedni, który zbyt twrdy czy 11

12 zbyt miękki. Wrtości pomiru obiektywnego w połączeniu z oceną orgnoleptyczną ułtwiją ostteczną ocenę tekstury frytek [Tjner-Czopek, Figiel 2003]. Wymgni konsumentów dotyczące jkości sensorycznej frytek są wysokie i stle rosną. Tk więc uwg zrówno nukowców, jk i producentów frytek skupion jest n uzyskniu produktu o jk njlepszej teksturze, wyrównnej jsnej brwie orz możliwie niskiej zwrtości tłuszczu. W trosce o zdrowie konsumentów prowdzone są szeroko zkrojone bdni dotyczące możliwości zmniejszeni zwrtości substncji ntyżywieniowych w produktch spożywczych. Dltego też konieczne jest prowdzenie bdń nd mło poznnym toksycznym krylmidem, zwłszcz nd możliwością obniżeni jego zwrtości w produktch smżonych z ziemnik bez pogorszeni cech orgnoleptycznych gotowego produktu Akrylmid w produktch smżonych z ziemnik Wykrycie obecności krylmidu (AA) w żywności otrzymnej z surowc węglowodnowego poddnego w procesie produkcyjnym dziłniu wysokiej tempertury jest niezwykle wżnym krokiem w nuce o bezpieczeństwie zdrowotnym żywności. Akrylmid zostł zkwlifikowny przez Międzynrodową Agencję do Bdń nd Rkiem (IARC) jko związek prwdopodobnie kncerogenny dl ludzi (zliczony do grupy 2A), spożycie żywności o podwyższonej ilości tego związku zncznie zwiększ ryzyko zchorowń n rk [IARC 1994]. Orgnizcj IARC wyznczył, poz wyżej wspomniną grupą 2A, tkże inne grupy związków, uwzględnijąc ich potencjlne rkotwórcze dziłnie: grup 1 związek kncerogenny dl człowiek, grup 2B związek możliwie (ewentulnie) kncerogenny dl człowiek, grup 3 związek niesklsyfikowny jko kncerogenny dl człowiek, grup 4 związek prwdopodobnie niekncerogenny dl człowiek [IARC 1994]. Rozwżni n temt krylmidu przedstwił Świtow Orgnizcj Zdrowi (WHO World Helth Orgniztion) orz Orgnizcj ds. Żywności i Rolnictw (FAO Food nd Agriculture Orgniztion) n międzynrodowym spotkniu, które odbyło się w Genewie w czerwcu 2002 r. [FAO/WHO 2002]. Doniesieni szwedzkich nukowców dotyczące obecności krylmidu w żywności węglowodnowej poddnej obróbce termicznej, substncji będącej potencjlnym zgrożeniem dl zdrowi ludzi, były przedstwione przez Scientific Committee Agency w Brukseli 3 lipc 2002 r. [SCF 2002]. Akrylmid powstje w żywności o dużej zwrtości węglowodnów, któr poddn jest dziłniu wysokiej tempertury w procesch smżeni, pieczeni, prżeni, tostowni czy też grillowni [Rosén, Hellenäs 2002, SNFA 2002, Treke i in. 2002, SCF 2002, Beclski i in. 2003, FAO/WHO 2008, FAO/WHO 2009]. Nie stwierdzono ntomist obecności krylmidu w nieogrzewnej lub gotownej żywności [SCF 2002, Rosén, Hellenäs, 2002, Grob i in. 2003, Cleys i in. 2005]. Między innymi, nie wykryto tego związku w gotownych ziemnikch [Teymns i in. 2004]. Akrylmid (AA) jest związkiem, który powstje w produktch pod wpływem dziłni tempertury powyżej 120ºC [Rosén, Hellenäs 2002, Treke i in. 2002, SCF 2002, FAO/WHO 2008, FAO/WHO 2009]. Szczególnie dużo tego związku występuje w produktch smżonych z ziemnik, we frytkch i czipsch [SCF 2002, Beclski i in. 2003, Jung i in. 2003, Grob i in. 2003, Friedmn 2003, Grnd i in. 2004]. Zwrtość AA we frytkch (w półprodukcie i produkcie gotowym) ksztłtuje się w różnym zkresie w zleżności od czynników surowcowych, 12

13 technologicznych orz zstosownej metody oznczni. W tbeli 2 przedstwiono zwrtości AA we frytkch orz dl porównni w czipsch, podwne przez różnych utorów. Zwrtość krylmidu (AA) we frytkch i czipsch [µg kg -1 ] The crylmide (AA) content in French fries nd chips Tbel 2 Tble 2 Frytki French fries Zkres zwrtości krylmidu [µg kg -1 ] The rnge of crylmide content Czipsy Potto chips < FAO/WHO [2002] Litertur References Biedermnn i in. [2002b] Treke i in. [2002] Beclski i in. [2003] Friedmn [2003] Ölmez i in. [2008] Mojsk i in. [2008] Beks i in. [2009] Wrtości średnie spożyci krylmidu przez człowiek z żywnością, według dnych FAO/WHO [2002], ksztłtują się n poziomie 0,3 0,8 μg AA kg -1 msy cił. Ntomist utorzy tcy jk Konings i in. [2003], Dybing i in. [2005] orz Mtthys i in. [2005] n podstwie zestwieni wyników bdń otrzymnych po przenlizowniu diety kilku populcji wyznczyli średnią dwkę przyjęci krylmidu z pożywieniem przez osoby dorosłe, dzieci i młodzież. U osób dorosłych dwk t wynosił od 0,3 do 0,6 µg kg -1 msy cił/dzień, ntomist u dzieci i młodzieży 0,4 0,6 µg kg -1 msy cił/dzień. Wyższy zkres wrtości stwierdzony u dzieci i młodzieży związny był ze spożyciem brdziej klorycznych produktów, bogtych w krylmid czipsów i frytek [Dybing i in. 2005, Wilson i in. 2006]. Jk dotąd nie zostł ustlony limit dotyczący mksymlnego, dopuszczlnego poziomu krylmidu w produktch żywnościowych, w tym również we frytkch [Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej 2007]. Limit tego związku w wodzie pitnej określony zostł zncznie wcześniej, bo już w 2002 r. i wynosi on 0,5 µgaa L -1 [FAO/WHO 2002]. W rozwżnich n temt ewentulnej możliwości ogrniczeni spożyci AA w produktch smżonych (w tym również z ziemnik) musi być uwzględniony podstwowy system tzw. ALARA (s low s resonbly or chievble = tk niskie spożycie, jk jest to tylko możliwe do osiągnięci) [FAO/WHO 2002, JECFA 2005, Morles i in. 2008]. Mechnizm powstwni krylmidu w żywności węglowodnowej poddnej dziłniu wysokiej tempertury bdło wielu nukowców z cłego świt [Gertz, Klostermnn 2002, Stdler i in. 2002, Weisshr, Gutsche 2002, Friedmn 2003, Vttem, Shetty 2003, Yylyn i in. 2003, Zyzk i in. 2003, Yylyn i in. 2004, Stdler i in. 2004, Grnvogl i in. 2004, Amrein i in. 2006]. Pierwsze doniesieni dotyczące formowni krylmidu w produktch spożywczych sugerują, że związek ten powstje w wyniku złożonej rekcji Millrd, głównymi związkmi prowdzącymi do powstni krylmidu są cukry redukujące (glukoz i fruktoz) orz minokws sprgin (Asp) [Beclski i in. 2002, Stdler i in. 2002, Weisshr, Gutsche 13

14 2002, Biedermnn-Brem i in. 2003, Yylyn i in. 2003, Zyzk i in. 2003]. Nstępnie informcje n temt mechnizmu powstwni AA wzbogcono o udził w rekcji biłek, peptydów orz biogenicznych min [Vttem, Shetty 2003, Grnvogl i in. 2004, Buhlert i in. 2006, Clus i in. 2008]. Prób wyjśnieni innej drogi powstwni krylmidu w żywności poddnej obróbce termicznej opier się n kilku hipotezch [Yylyn i in. 2003, Zyzk i in. 2003].Jedn z nich wskzuje n obecność kroleiny powstjącej w wyniku oksydtywnej degrdcji tłuszczu lub degrdcji minokwsów i biłek, któr tworzy kws krylowy ten zś może regowć z monikiem, tworząc krylmid [Gertz, Klostermnn 2002, Lingnert i in. 2002, Beclski i in. 2003]. Kolejn hipotez głosi, że krylmid powstje bezpośrednio jko produkt rekcji innych związków zwierjących zot (np. minokwsu lniny), z wyłączeniem wspomninej wcześniej kroleiny [Beclski i in. 2004, Weisshr 2004]. Njbrdziej prwdopodobny wydje się jednk mechnizm tworzeni krylmidu związny z rekcją Millrd [Mottrm i in. 2002, Stdler i in. 2002, Yylyn i in. 2003, Zyzk i in.2003]. Mechnizm tworzeni krylmidu zsugerowny przez Zyzk i in. [2003] przedstwiono n rysunku 1. Przebieg rekcji tworzeni krylmidu jest nstępujący. Grup α-minow wolnej sprginy reguje z grupą krbonylową cukru, tworząc zsdę Schiff. Zsd t pod wpływem tempertury uleg dekrboksylcji, nstępnie może lbo hydrolizowć z wytworzeniem 3-minopropionomidu [Grnvogl i in. 2004], który nstępnie jest przeksztłcny do krylmidu poprzez elimincję cząsteczki moniku, lbo może dojść do bezpośredniego rozkłdu produktu dekrboksylcji zsdy Schiff z wydzieleniem stosownej iminy i krylmidu [Zyzk i in. 2003]. Ilość powstjącego krylmidu uzleżnion jest w dużej mierze od ilości prekursorów, tj. cukrów redukujących orz sprginy w bulwch ziemnik [Biedremnn i in. 2002, Amrein i in. 2003, Olsson i in. 2004, Hsse i in ]. Ob regenty pod wpływem dziłni wysokiej tempertury i niskiej dostępności wody tworzą krylmid [Weisshr, Gutsche 2002]. W produktch smżonych z ziemnik czynnikiem wpływjącym n ilość powstjącego krylmidu jest zwrtość cukrów redukujących [Biedremnn i in. 2002, Amrein i in. 2003, Cleys i in. 2005, De Wilde i in. 2005, 2006]. Zwrtość cukrów redukujących (glukozy Glu i fruktozy Fru) w bulwch ziemnik zwier się w szerokich grnicch i zleży nie tylko od odminy ziemnik, le również od czynników uprwowych i przechowlniczych. Ilość glukozy może się whć od 0,05 do 1,5%, ntomist fruktozy od 0,15 do 1,5% [Lisińsk, Leszczyński 1989, Mozolewski 2003]. Glukoz i fruktoz mją istotny wpływ n tworzenie AA w gotowym produkcie [Amrein i in. 2003, Beclski i in. 2004], le również, jk podją Robert i in. [2004], glktoz może mieć wpływ n powstwnie tego związku. Asprgin jest drugim wżnym regentem odpowiedzilnym z tworzenie AA. Jej zwrtość w ziemnikch jest stosunkowo wysok 93,9 mg/100 g; sprgin stnowi minokws występujący w bulwie w njwiększym stężeniu spośród pozostłych wolnych minokwsów [Płsiński 1972, Mrtin, Ames 2001, Fbien i in. 2004]. W produktch zbożowych, w przeciwieństwie do produktów ziemnicznych, njwżniejszym prekursorem tworzeni krylmidu jest sprgin, nie cukry redukujące [Cleys i in. 2005]. 14

15 H C = O (źródło krbonylu Crbonyl source) R OH H NH 2 CH COOH H C N CH COOH H C = N CH COOH CH 2 R CH 2 R CH 2 C =O C =O C =O NH 2 NH 2 NH 2 (sprgin Asprgine) CO 2 (zsd Schiff Schiff bse) H 2 O H C NH = CH H C = NH CH R CH 2 R CH 2 C = O C = O NH 2 NH 2 H 2 O (dekrboksylcj zsdy Schiff De-crboxylted Schiff Bse) H C = O NH 2 CH 2 H C = NH CH 2 + R CH 2 R + CH C = O C = O NH 2 NH 2 (3-minopropionomid 3-minopropionomid) (krylmid Acrylmide) CH 2 CH + NH 3 C = O NH 2 (krylmid Acrylmide) Rys. 1 Mechnizm powstwni krylmidu w ogrzewnej żywności [Zyzk i wsp., 2003] Fig. 1 Mechnism of crylmide formtion in heted foods [Zyzk et l., 2003] Rys. 1. Mechnizm powstwni krylmidu w ogrzewnej żywności [Zyzk i in. 2003] Fig. 1. Mechnism of crylmide formtion in heted foods [Zyzk et l. 2003] 15

16 1.4. Zwrtość cukrów redukujących w bulwch ziemnik ilość krylmidu we frytkch Zwrtość krylmidu w produktch z ziemnik jest uzleżnion od skłdu chemicznego surowc, w tym cukrów redukujących. W mniejszym stopniu zleży od zwrtości wolnych minokwsów, np. sprginy [Cleys i in. 2005], których ilość zwsze jest wystrczjąc do udziłu w rekcji Millrd zchodzącej podczs smżeni, pieczeni czy suszeni bulw. Zwrtość cukrów redukujących w ziemnikch zleży od wielu czynników. Decydującą rolę odgryw odmin ziemnik, le również wrunki klimtyczne, uprwowe i przechowlnicze mogą w zncznym stopniu powodowć whni w zwrtości glukozy i fruktozy w bulwch [Zgórsk, Frydeck-Mzurczyk 1999b, Głusk 2000, Fydeck-Mzurczyk, Zgórsk 2000, Lisińsk 2000, Zgórsk i Frydeck-Mzurczyk 2000, b, c, 2002, b, Amrein i in. 2003, Mozolewski 2003, Zgórsk 2004, Zgórsk, Czerko 2006, Czerko, Zgórsk 2008]. Ziemniki przeznczone do produkcji frytek powinny chrkteryzowć się ilością cukrów redukujących nie przekrczjącą 0,3%, nwet 0,25% [Zgórsk, Frydeck 2002, Lisińsk 2006, Lutomirsk 2008, Lisińsk i in. 2009], by uzyskny po usmżeniu ziemnik produkt chrkteryzowł się odpowiednimi brwą i smkiem. Wybór włściwej odminy ziemnik do przerobu chrkteryzującej się niską zwrtością cukrów redukujących w bulwch jest istotnym czynnikiem limitującym ilość powstjącego w czsie smżeni krylmidu [Amrein i in. 2003, Cleys i in. 2005, Willims 2005, De Wilde i in. 2005, 2006]. Wrunki klimtyczne pnujące w okresie wegetcji ziemnik mją duży wpływ n ksztłtownie zwrtości cukrów redukujących w bulwch. Brk opdów w okresie związywni bulw może niekorzystnie oddziływć n skłd chemiczny bulw ziemnik, dltego konieczne jest uzupełnienie wody w glebie poprzez nwdninie plntcji [Głusk 2000]. Nwdninie zstosowne we włściwym okresie wegetcji może zpobiec obniżeniu jkości ziemnik, powodując wzrost ilości skrobi i zmniejszenie ilości cukrów redukujących [Leszczyński 1994]. Szczególnie niekorzystn jest nisk tempertur powietrz i duż ilość opdów, w końcowym okresie wegetcji ziemników, gdyż w tych wrunkch dochodzi do zwiększonej kumulcji cukrów redukujących w bulwie [Zgórsk, Frydreck-Mzurczyk 1982, Frydeck- -Mzurczyk i Zgórsk 2002, Putz 2004, Zgórsk 2004, Kumr i in. 2004]. Zbiór ziemników z pol orz ich trnsport do przechowlni przy temperturze powietrz poniżej 8ºC może spowodowć zwiększenie zwrtości cukrów redukujących w bulwie [Nowotny, Smotus 1965, Frydeck-Mzurczyk, Zgórsk 2002]. Stres temperturowo-wilgotnościowy prowdzi nie tylko do zminy zwrtości cukrów redukujących w bulwie, le tkże do nierównomiernego rozłożeni cukrów w bulwch [Zgórsk, Frydeck-Mzurczyk 2002b]. Nierównomierne rozłożenie tych skłdników w bulwie ziemnik może powodowć wdę brwy produktu smżonego w postci widocznych miejscowych przebrwień i smug [Gould 1999, Zgórsk, Frydeck-Mzurczyk 2002b]. Czynniki uprwowe obok odminy ziemnik i wrunków środowiskowych mogą wpływć n ksztłtownie zwrtości cukrów redukujących w bulwie. Jednym z istotniejszych czynników uprwowych jest nwożenie ziemnik zotem. Wielu utorów [Rogozińsk i in. 1996, Putz 2004, De Wilde i in. 2006, Jrych-Szyszk 2006] podje, że stosownie nwożeni ziemnik zotem w wyższych dwkch m istotny wpływ n zwiększenie zwrtości cukrów w bulwch zrówno po zbiorze, jk i podczs przechowywni. Wysokie dwki nwożeni zotem powodując wzrost zwrtości cukrów redukujących w bulwch, zwiększją w efekcie 16

17 ilość AA w wyprodukownych z tego surowc frytkch [De Wilde i in. 2006]. Putz [2004] podje, że wzrost zwrtości cukrów redukujących w bulwch pod wpływem zstosowni w uprwie ziemnik zwiększonej dwki nwożeni zotem jest rezulttem przedłużeni okresu wegetcji bulw. Autor ten uwż, że czynnik odminowy decyduje w zncznie większym stopniu o ilości cukrów w bulwch niż zstosowne nwożenie zotem. Wymienione wcześniej czynniki wpływją n zwrtość cukrów redukujących w bulwie i w rezultcie n jkość produktów smżonych z ziemnik [Mozolewski 2003], w tym n poziom krylmidu we frytkch [De Wilde i in. 2005, 2006b, Mestdgh i in. 2009]. Zminy zwrtości cukrów redukujących w bulwch obserwowne są również w wyniku przechowywni ziemników. Optymlne wrunki przechowywni powinny zpewnić ogrniczenie strt powstjących w wyniku trnspircji, oddychni, kiełkowni i rozwoju chorób, le przede wszystkim zchowć wymgne cechy jkości bulw, przewidzine w dnym przemyśle [Nowotny 1972, Tlburt, Smith 1987, Zgórsk, Frydeck-Mzurczyk 2003]. Procesy biochemiczne i fizjologiczne w bulwch njmniej intensywnie przebiegją w temperturze 2 4ºC; w tych wrunkch nstępuje niekorzystne gromdzenie cukrów redukujących i schrozy [Tlburt, Smith 1987, Zgórsk, Frydeck-Mzurczyk 2000, Zgórsk 2005]. Proces tworzeni cukrów redukujących w bulwch podczs przechowywni w niskich temperturch przebieg zncznie intensywniej, w porównniu z przechowywniem surowc w temperturze 6 8ºC lub 10ºC [Smotus, Lej 1974, Zgórsk, Frydeck-Mzurczyk 1999b, Frydeck-Mzurczyk, Zgórsk 2000, Sowokinos 2001, Gąsiorowsk, Mkrewicz 2004], intensywność gromdzeni cukrów w czsie przechowywni jest uzleżnion w dużym stopniu od odminy ziemnik [Mozolewski 2000, b, 2003]. Wysoką zwrtość cukrów redukujących możn obniżyć, stosując zbieg rekondycjonowni, tzn. przechowywni w podwyższonej temperturze około 15 20ºC przez okres od 7 do 14 dni. Podwyższenie tempertury przywrc stn fizjologiczny błon i prowdzi do ponownej syntezy skrobi z cukrów [Smotus, Lej 1974, Sowokinos 2001]. Jednk nie we wszystkich odminch zwrtość cukrów obniż się podczs tego zbiegu do wymgnego poziomu [De Wilde i in. 2005], gdyż obniżenie ilości cukrów redukujących w bulwch po rekondycjonowniu do oczekiwnego poziomu jest cechą odminową [Tlburt, Smith 1987, Lisińsk, Leszczyński 1989, Putz 2004]. Od wielu lt nukowcy strją się wyhodowć tkie odminy ziemnik, które nwet w niskiej temperturze przechowywni (4ºC) i bez rekondycjonowni chrkteryzują się niską i stbilną zwrtością cukrów redukujących w bulwie ( cold storge vrieties ) [Sowokinos 2001, Edwrds 2002, Putz 2004]. Grudzińsk [2007] podje, że do odmin typu cold storge możn zliczyć ziemniki wczesnej, polskiej odminy Grcj, które chrkteryzowły się niską zwrtością cukrów redukujących (około 0,1%) podczs przechowywni ziemników w temperturze zrówno w 8ºC, jk i 4ºC przez okres 3, nwet 7 miesięcy orz wczesnej odminy holenderskiej Innovtor. Pozostłe bdne przez utorkę odminy ziemników, nienleżące do grupy cold storge, musiły być przechowywne w nstępujących wrunkch temperturowo-wilgotnościowych tempertur: 6 8ºC i wilgotność: 90 95%, żeby nie kumulowły cukrów redukujących w bulwch. Podwyższon zwrtość cukrów redukujących w bulwch ziemnik wpływ n zintensyfikownie przebiegu rekcji Millrd, tym smym podwyższenie ilości AA w gotowym produkcie [Biedermnn i in. 2002b, Noti i in. 2003, De Wilde i in. 2005, 2006b], dltego niezmiernie wżny jest dobór odpowiedniej odminy ziemnik do przerobu, tkże uwzględnienie czynników środowiskowych, uprwowych i wrunków przechowywni. 17

18 1.5. Proces technologiczny zwrtość krylmidu we frytkch Gotowy produkt otrzymny po usmżeniu ziemnik powinien chrkteryzowć się nie tylko odpowiednimi cechmi sensorycznymi, le tkże niskim poziomem AA w związku z tym nleży przede wszystkim kierowć do przerobu odminy, których bulwy zwierją niską ilość cukrów redukujących, nstępnie poddć je włściwemu przetworzeniu. Proces otrzymywni frytek jest prowdzony z zstosowniem różnych wrunków technologicznych, dostosownych do rodzju przerbinego surowc, tk żeby uzyskć gotowy produkt o jk njlepszych cechch orgnoleptycznych. Przy ustlniu wrunków (tempertury i czsu trwni procesu) nleży jednk uwzględnić również zmniejszenie ilości powstjącego krylmidu. Do podstwowych etpów technologicznych produkcji frytek zliczne są: blnszownie, podsusznie, podsmżnie i smżenie [Lisińsk, Leszczyński 1989, Abglor, Sclon 2000, Keijbets, Aviko 2001]. Są to procesy termiczne, które mogą mieć wpływ n ilość wytworzonego AA w gotowym produkcie [Friedmn 2003, Zyzk i in. 2003, Pedreschi i in. 2006, 2007]. Proces blnszowni, możn modyfikowć poprzez zminę tempertury i czsu trwni procesu [Pedreschi i in. 2007, Mestdgh i in. 2008] orz dodnie różnych substncji (np. CCl 2, MgCl 2 ) do roztworu blnszującego [Jswl 1991, Tjner-Czopek 2003, Gökmen, Şenyuv 2007]. Odpowiedni dobór tempertury i czsu blnszowni w wodzie pozwl n uzysknie frytek o dobrej jkości, tkże poprwi cechy orgnoleptyczne produktu sporządzonego z surowc o skłdzie chemicznym odbiegjącym od normy [Lisińsk, Leszczyński 1989, Lisińsk, Plizg 1992, Gould 1999]. Proces blnszowni frytek m n celu nie tylko wstrzymnie procesów enzymtycznych i mikrobiologicznych orz ujednolicenie brwy gotowego produktu, le tkże powierzchniowe kleikownie skrobi, przez co zmniejsz się bsorpcj tłuszczu w czsie smżeni słupków, skrc czs smżeni i poprwi konsystencj gotowego produktu [Andersson i in. 1994, Lisińsk 2000, Hse i in. 2003, vn Loon 2007]. Podstwową zletą blnszowni jest również ekstrkcj z powierzchni surowych frytek cukrów redukujących i sprginy przed ich smżeniem [Pedreschi i in. 2006, 2007, Mestdgh i in. 2008, Brunton i in. 2009, Dzwolk 2009]. W prktyce przemysłowej stosowne jest blnszownie frytek w wodzie o różnej temperturze i w różnym czsie, w ukłdzie jednego lub dwóch blnszowników. Czs procesu jest uzleżniony od odminy ziemnik, jego skłdu chemicznego i rozmiru frytek. Blnszownie trw zzwyczj od 2 do 12 minut, jego tempertur wh się w grnicch od 60 do 85ºC [Tlbur, Smith 1987, Lisińsk, Leszczyński 1989, Pęks 2008]. W doświdczenich lbortoryjnych różni utorzy stosowli brdziej zróżnicowne zkresy tempertury (od 50 do 90ºC) i czsy (2 25 min) blnszowni frytek, w zleżności od użytej odminy ziemnik i zwrtości cukrów [Lisińsk, Plizg 1992, Tjner-Czopek 2003, Tjner-Czopek, Lisińsk 2004, Liu, Sclon 2007, Pedreschi i in. 2007]. W procesie produkcyjnym krjnk ziemniczn jest znurzn w sposób ciągły w wodzie, do której systemtycznie wypłukiwne są z niej przede wszystkim cukry redukujące. W ten sposób zwiększjące się stężenie cukru w blnszowniku może wstrzymć dlsze wypłukiwnie cukrów z frytek, konieczn jest więc stł kontrol wody blnszującej [Arroqui i in. 2001, 2002]. W niektórych zkłdch w linii technologicznej jest dołączny trzeci blnszownik, do którego dodwn jest glukoz w celu wyrównni orz ujednoliceni brwy gotowego produktu [Lisińsk, Leszczyński 1989, Pedreschi 2008, Pęks 2008]. Poniewż obecność cukru redukującego zdecydownie zwiększ ilość AA powstjącego w usmżonych produktch ziemnicznych [Biedermn i in. 2002, Beclski i in. 2003, 18

19 Hsse i in. 2003, Teymns i in. 2004], dltego Komisj FAO/WHO [2009] wyrźnie zlecił wyeliminownie glukozy z procesu produkcyjnego otrzymywni frytek i czipsów. Zstosownie przez różnych utorów do blnszowni frytek roztworów soli N +, C ++ i Mg ++ powodowło obniżenie zwrtości krylmidu w gotowych produktch. Użyty do blnszowni roztwór chlorku wpni i sodu zmniejszył ilość toksycznego związku we frytkch odpowiednio o 95% i 57% w porównniu z próbą kontrolną [Gökmen, Şenyuv 2007]. Ntomist zstosownie tych roztworów do blnszowni czipsów obniżyło ilość AA w gotowym produkcie o około 85% [Ou i in. 2008] lub nwet o 90% [Pedreschi i in. 2007] bez pogorszeni jego brwy i konsystencji. Ilość powstjącego w gotowym produkcie krylmidu jest w dużym stopniu uzleżnion od ph roztworu blnszującego. Zwrtość tego związku obniż się wrz z obniżniem się ph roztworu [Weisshr, Gutsche 2002, Rydberg i in. 2003]. W środowisku kwśnym rekcj formowni krylmidu zostje zblokown w wyniku przeminy wolnych grup minowych (-NH 2 ) do grup (-NH 3 + ), które hmują powstwnie zsdy Schiff i w rezultcie toksycznego związku w gotowym produkcie [Jung i in. 2003]. Do obniżeni ph roztworów blnszujących utorzy użyli kwsów: cytrynowego [Jung i in. 2003, Gmm-Bumgrtner i in. 2004, Pedreschi i in. 2006, 2007, Pedreschi i Zuñig 2009] i octowego [Kit i in. 2006] orz roztworu pirofosfornu sodu [Pedreschi, in. 2006, 2007]. Blnszownie w roztworze kwsu cytrynowego brdziej obniżło ilość AA we frytkch niż w roztworze pirofosfornu sodu, jego efektywność zwiększł się wrz z obniżeniem tempertury smżeni ze 190 do 150ºC [Pedreschi i in. 2007]. Jung i in. [2003] podją, że obniżenie ph roztworu z 7 do 4 obniżyło średnio zwrtość krylmidu o 96%, przy uwzględnieniu niższej tempertury smżeni prób. Dobór włściwego stężeni kwsu użytego do blnszowni nie tylko obniż ilość AA w gotowym produkcie, le tkże zpewni włściwą jego brwę i smk [Jung i in. 2003, Pedreschi i in. 2006, 2007]. Obniżenie ph środowisk do 4,05 uzyskno po przeprowdzeniu fermentcji mlekowej, któr zmniejszył nie tylko ilość cukrów redukujących, le również minokwsów (lnin, rginin, fenylolnin, seryn) w słupkch ziemnik, tym smym ilość AA we frytkch [Brdseth i in. 2006]. Bdni Anese i in. [2009] wykzły, że poddnie kwłków ziemnik fermentcji (w obecności Lctobcillus plntrum) z zstosowniem dodtku glicyny obniżyło ph roztworu, w którym znjdowły się próby orz zmniejszyło ilość cukrów redukujących n powierzchni ziemnik. W rezultcie usmżony produkt chrkteryzowł się niższą o około 70% ilością krylmidu (w porównniu do prób moczonych w wodzie) orz odpowiednią: brwą, zpchem, smkiem i teksturą. Przeprowdzono również bdni nd obniżeniem ilości sprginy z zstosowniem enzymu sprginzy (E.C otrzymnej z Aspergillus oryze) [Kuilmn, Wilms 2007, Pedreschi i in. 2008]. Asprginz ktlizuje hydrolizę sprginy do kwsu sprginowego i moniku, w rezultcie czego eliminuje jeden z głównych prekursorów tworzeni toksycznego związku. Zstosownie tego enzymu przyczyniło się do zmniejszeni ilości krylmidu (w wyniku przeminy sprginy do kwsu sprginowego) o około 90% w gotowym produkcie, bez pogorszeni smku produktu [Vng Hendriksen i in. 2006]. Inni utorzy uzyskli tą metodą obniżenie zwrtości AA w usmżonym ziemniku o około 60% [Pedreschi i in. 2008] lub od około 50 do 97%, w zleżności od stężeni enzymu i tempertury inkubcji [Ciesrová i in. 2006]. Zstosownie sprginzy jest obiecujące i istotnie obniż poziom AA w gotowym produkcie, jednk zstosownie go n szeroką sklę nie jest możliwe ze względów ekonomicznych [Kuilmn, Wilms 2007]. 19

20 Bdni dotyczące wprowdzeni do modelowego roztworu blnszującego dodtku glicyny, lizyny i cysteiny wskzują n obniżenie ilości AA w produkcie, odpowiednio o 95, 91 i 87% [Kim i in. 2005]. Istotne obniżenie poziomu tego toksycznego związku uzyskno również w modelowym doświdczeniu, przy zstosowniu mieszniny kwsu cytrynowego, glicyny i zhydrolizownych biłek soi [Cook, Tylor 2005, Low i in. 2006]. Zstosownie moczeni ziemnik po blnszowniu w roztworze z dodtkiem ntyoksydntów z liści bmbus obniżyło ilość AA o około 75% zrówno we frytkch (stężenie ntyoksydntów 0,1%), jk i w czipsch (stężenie 0,01%). Zstosownie równocześnie ntyoksydntów z liści bmbus (AOB) orz ekstrktu z zielonej herbty (EGT) miło wpływ n obniżenie ph roztworu, w którym moczono próby do osiągnięci ph o wrtości 6,8 orz n zmniejszenie ilości krylmidu w gotowym produkcie o około 74% [Zhng i in. 2007]. Dodtek rozmrynu zrówno do oleju z oliwek, jk i do oleju kukurydzinego, w których smżono próby obniżył ilość AA w gotowym produkcie o około 25% [Beclski i in. 2003], dodtek flwonoidów w miesznce przyprw zmniejszył zwrtość tego związku nwet o około 50% [Fernández i in. 2003]. Kolejnym termicznym etpem technologicznym przemysłowej produkcji frytek jest podsusznie. Proces ten prowdzony jest w celu usunięci ndmiru wody z powierzchni frytek przed ich smżeniem o około 1 3% [Pęks 2008]. Zletą procesu podsuszni jest uzysknie prwidłowej brwy gotowego produktu, zmniejszenie udziłu frytek wiotkich i miękkich po pierwszym stopniu smżeni przed mrożeniem orz otrzymnie produktu finlnego, który dłużej zchowuje chrupką powierzchnię. Dodtkowo, niższ zwrtość wilgoci w krjnce umożliwi krótsze smżenie i w rezultcie zmniejszenie chłonności tłuszczu w gotowym produkcie [Lisińsk, Leszczyński 1989, Abglor, Sclon 2000, Tjner-Czopek i in. 2007, b, Tjner-Czopek i in. 2008b]. Podsusznie krjnki zmniejsz tempo procesów hydrolitycznych w tłuszczu smżlniczym orz wpływ korzystnie n teksturę gotowego produktu [Vn Loon i in. 2007, Kit i in. 2007, Tjner-Czopek i in. 2007, b; Tjner-Czopek i in. 2008b]. Wielu utorów wyjśni mechnizm chłonięci tłuszczu przez smżony produkt [Gupt i in. 2000, Krokid i in. 2000, Vitrc i in. 2000, Mellem 2003, Krokid i in. 2001b, e, vn Loon i in. 2007]. Procesy podsuszni i suszeni, które stosowne są w zkłdch przetwórstw spożywczego, mogą być prowdzone metodmi konwekcyjną, mikroflowo-próżniową (przy użyciu różnych mocy mgnetronów) lub łączącą dwie wspomnine metody. Istnieje również możliwość zstosowni w procesie otrzymywni frytek, podsuszni mikroflowo-próżniowego, przy użyciu różnych mocy mgnetronów [Tjner-Czopek i wsp., 2007b]. Suszenie mikroflowo-próżniowe umożliwi ogrzewnie mteriłu w cłej jego msie, co zdecydownie przewyższ możliwości technik trdycyjnych (np. metod konwekcyjn) [Jones 1992], gotowy produkt chrkteryzuje się lepszymi cechmi orgnoleptycznymi w porównniu do podsusznego trdycyjną metodą [Drouzs, Schubert 1996, Mskn 2000, Tjner-Czopek i in. 2007, b]. Podsusznie metodą mikroflowo-próżniową, pomimo wysokich kosztów eksplotcyjnych, powinno być zstosowne n sklę przemysłową, poniewż w znczny sposób poprwi cechy orgnoleptyczne gotowego produktu [Krokid i in. 2001, Wng i in. 2004], jk również podsusznie mikroflowo-próżniowe, które korzystnie wpływ n jkość frytek [Tjner-Czopek i in., 2007b]. W zkłdch produkcyjnych po podsuszeniu frytki poddwne są smżeniu. W procesie tym uzyskuje się frytki jko półprodukt (po I stopniu smżeni) lub jko produkt gotowy (po II stopniu smżeni). Do smżeni frytek obecnie njczęściej stosowne są tempertury 20

21 oleju wynoszące ºC [Lisińsk i in. 2007, Tjner-Czopek i in. 2008, Kit i in. 2009]. Po smżeniu produkt jest mrożony, pkowny i przekzny do dystrybucji. Późniejsze dosmżnie (lub podgrzewnie) m miejsce w brch szybkiej obsługi, w resturcjch lub w domu, bezpośrednio przed konsumpcją. Frytki uzyskne po pierwszym stopniu smżeni (półprodukt) chrkteryzują się kilkukrotnie niższą zwrtością tłuszczu, w porównniu z gotowym produktem (10 20%) [Aguiler, Glori-Hernández 2000, Lisińsk i in. 2007, 2009, Pedreschi i in. 2007, Tjner-Czopek i in. 2007, b, Kit i in. 2009] orz istotnie niższą zwrtością AA [Teymns i in. 2004, Tjner-Czopek i in. 2008, Pedreschi, Zuñig 2009]. Ilość tłuszczu we frytkch jest uzleżnion od skłdu chemicznego surowc [Lisińsk, Leszczyński 1989], stosownych zbiegów technologicznych w procesie blnszowni i podsuszni orz tempertury i czsu smżeni [Lmberg i in. 1990, Mellem, 2003, Kit i in. 2007, Tjner-Czopek i in. 2007], jk również od rodzju oleju użytego do smżeni [Mellem 2003, Sguy, Dn 2003, Kit i in. 2005, 2007] orz stopni uszkodzeni, spękni i porowtości powierzchni smżonego produktu [Krokid i in. 2000, Bouchon i in. 2003, Mellem 2003, Sguy, Dn 2003]. N zwrtość krylmidu w produkcie smżonym z ziemnik m wpływ kilk czynników technologicznych. Zliczne do nich są między innymi: opisywne przez wielu utorów czs i tempertur smżeni [Tkere i in. 2002, Mottrm i in. 2002, Beclski i in. 2003, Friedmn 2003, Grob i in. 2003, Rydberg i in. 2003, Mtthäus i in. 2004, Teymns i in. 2004, Fiselier i in. 2006, Gökmen i in. 2006, Plzoğlu i Gökmen 2008, b, Romni i in. 2008, Tjner- -Czopek i in. 2008], tkże rodzj użytego w procesie oleju [Mthäus i in. 2004, Mestdgh i in. 2005, Tjner-Czopek i in. 2009] orz typ użytego smżlnik [Grnd i in. 2004, Erdoğdu i in. 2007, Yun i in. 2007]. Dodtkowo n zwrtość tworzącego się w gotowym produkcie krylmidu mją wpływ jeszcze stopnień degrdcji oleju [Mestdgh i in. 2007], procentowy stosunek ilości użytego oleju do ilości smżonych prób [Grob i in. 2003, Tubert i in. 2004, Grob 2007] orz rozmir frytek [Mthäus i in. 2004, Tubert i in. 2004]. Zsdniczy problem dotyczący zbiegów mjących n celu obniżenie ilości krylmidu w żywności związny jest z tym, że związek ten powstje w wyniku przebiegu tych smych rekcji (Millrd), co związki odpowiedzilne z ksztłtownie przyjemnego i pożądnych smku, zpchu i brwy [Amrein i in. 2006b, Pedreschi, Zuñig 2009, Romni i in. 2009]. Zwrtość AA w gotowym produkcie podwn przez różnych utorów często zncznie się różni. Jest to wynikiem nie tylko różnego skłdu chemicznego surowc użytego w bdnich czy różnych wrunków procesu technologicznego, le tkże od zstosownej metody oznczni tego związku. Do oznczni AA w żywności są stosowne głównie dwie metody chromtogrficzne: gzow (GC) i cieczow (HPLC), przeprowdzne z derywtyzcją (bromowniem) krylmidu do związku 2,4 dibromopropionomidu lub bez derywtyzcji. Detekcj krylmidu przeprowdzn jest przy użyciu spektrometrii msowej (MS) lub w systemie tndemowym (MS/MS). Systemy nlityczne złożone są w zestwch GC/MS, HPLC/MS, HPLC/MS/MS [Rosén, Hellenäs 2002, Hoenicke i in. 2004, Gökmen i in. 2005, Zhng i in. 2005, Beks i in. 2006, Mojsk i in. 2006, Eerol i in. 2007, Tjner-Czopek i in. 2009b]. 21

22 2. GENEZA I CEL PRACY N podstwie powyższego przeglądu piśmiennictw możn stwierdzić, że bdni dotyczące obecności krylmidu w ogrzewnej żywności były prowdzone szczególnie intensywnie dopiero od 2002 r., kiedy to szwedzcy nukowcy ogłosili wyniki nliz dotyczące tego związku [Rosèn, Hellenäs 2002, Tkere i in. 2002] Ze względu n stwierdzoną szkodliwość AA dl człowiek (po spożyciu go z żywnością) podjęto bdni w wielu ośrodkch nukowych nd poznniem mechnizmu powstwni krylmidu, metodą jego oznczni orz możliwością wyeliminowni lub obniżni zwrtości AA w gotowym produkcie. Stwierdzon, niepokojąco wysok, zwrtość krylmidu we frytkch orz rosnące spożycie przygotownych w ten sposób ziemników wymgją intensywnych bdń nukowych zmierzjących do obniżeni zwrtości AA w gotowym produkcie.uwzględnienie czynników surowcowych i technologicznych w czsie sporządzni frytek może prowdzić do obniżeni ilości AA. Muszą być jednk prowdzone ndl bdni zmierzjące do znlezieni sposobu, który umożliwi skuteczne wyeliminownie lub zmniejszenie zwrtości krylmidu powstjącego w smżonych ziemnikch bez pogorszeni jkości gotowego produktu. Uzyskne w bdnich wyniki będą wskzówką do wprowdzeni pewnych zmin w procesie produkcyjnym otrzymywni frytek, które pozwolą zrówno n obniżenie zwrtości krylmidu we frytkch, jk i n uzysknie gotowego produktu chrkteryzującego się odpowiednimi brwą, teksturą i zwrtością tłuszczu. Celem prcy było ustlenie wpływu rodzju surowc i zstosownych zbiegów technologicznych w procesie otrzymywni frytek n ich brwę, teksturę orz zwrtość tłuszczu i krylmidu. Relizcj tego celu obejmowł poznnie wpływu n wybrne cechy jkości frytek nstępujących czynników: zwrtości cukrów redukujących w ziemnikch n ilość utworzonego krylmidu we frytkch, tempertury i czsu blnszowni krjnki ziemnicznej w wodzie, efektu blnszowni krjnki ziemnicznej w roztworch pektyn o różnym stężeniu, dziłni preprtu enzymtycznego Pectinex Ultr SP-L w czsie blnszowni krjnki ziemnicznej, metody podsuszni krjnki ziemnicznej, tempertury i czsu smżeni. 22