Zawartość akrylamidu we frytkach sporządzonych z różnych odmian ziemniaka

Transkrypt

1 NR 257/258 BIULETYN INSTYTUTU HODOWLI I AKLIMATYZACJI ROŚLIN 2010 AGNIESZKA TAJNER-CZOPEK AGNIESZKA KITA GRAŻYNA LISIŃSKA ANNA PĘKSA ELŻBIETA RYTEL Ktedr Technologii Rolnej i Przechowlnictw Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocłwiu Zwrtość krylmidu we frytkch sporządzonych z różnych odmin ziemnik The crylmide content in French fries prepred from potto tubers of different cultivrs Celem prcy było określenie zwrtości krylmidu we frytkch po I i II stopniu smżeni orz brwy gotowego produktu w zleżności od zwrtości cukrów redukujących w bulwch ziemnik trzech odmin. Stwierdzono, że zwrtość cukrów redukujących w ziemnikch bdnych odmin mił wpływ n ilość wytworzonego krylmidu we frytkch. Z ziemników odminy Innovtor o njniższej zwrtości cukrów redukujących uzyskno frytki o njmniejszej ilości krylmidu w porównniu z produktmi z pozostłych odmin. Półprodukt (frytki po I stopniu smżeni) zwierły dziewięć rzy mniej krylmidu (średnio 40 µg kg -1 ) niż frytki gotowego spożyci (średnio 360 µg kg 1 ). Frytki sporządzone z ziemników odminy Innovtor o njniższej zwrtości cukrów redukujących odznczły się njjśniejszą brwą (wrtość L = 70) w porównniu z pozostłymi próbmi. Słow kluczowe: krylmid, frytki, odmin ziemnik The im of the experiment ws to determine the crylmide content in French fries mde from tubers of three potto cultivrs fter the first nd second stges of frying. The colour of finl products s depending on the content of reducing sugrs in tubers ws lso evluted. The effect of reducing sugrs content in potto tubers on the level of crylmide content of French fries ws found. French fries mde from cv. Innovtor tubers contining the lowest content of reducing sugrs were proved to hve lower content of crylmide thn French fries produced from tubers of the other cultivrs. The content of crylmide in semi-products ws 9 times lower (pprox. 40 µg kg -1 ) thn tht in redy to et French fries (pprox. 360 µg kg -1 ). French fries produced from tubers of cv. Innovtor hving the lowest content of reducing sugrs were chrcterized by lighter colour ( L vlue = 70) thn those prepred from tubers of the other cultivrs. Key words: crylmide, French fries, potto cultivr 237

2 238 Agnieszk Tjner-Czopek... WSTĘP Przetwrznie produktów wysokoskrobiowych w temperturch powyżej 120 C, m wpływ n tworzenie się toksycznego krylmidu (AA) (Friedmn, 2003). Związek ten powstje w wyniku przebiegu złożonej rekcji Millrd w czsie procesu: smżeni, pieczeni lub grillowni (Tkere i in., 2002). Zsdniczymi prekursormi odpowiedzilnymi z powstwnie (AA) są cukry redukujące (glukoz, fruktoz) orz minokwsy głównie sprgin (Mottrm i in., 2002; Yylyn i in., 2003). Ilość tworzącego się krylmidu w gotowym produkcie uzleżnion jest od zwrtości wyżej wymienionych skłdników występujących w surowcu (Mottrm i in., 2002; Friedmn, 2003; Mestdgh i in., 2009). W ziemnikch odpowiedzilne z tworzenie krylmidu w smżonym produkcie są głównie cukry redukujące ich zwrtość w bulwch decyduje o ilości powstjącego AA (Cleys i in., 2005). W związku z tym, prowdzone są intensywne bdni nd możliwością obniżeni ilości cukrów redukujących w przerbinych ziemnikch, tym smym zmniejszeni zwrtości toksycznego związku w gotowym produkcie. Szczególnie wysokim poziomem AA chrkteryzują się produkty smżone z ziemnik, tj. chipsy i frytki. Zwrtość tego związku w chipsch może ksztłtowć się w grnicch od 200 µg kg -1 do µg kg -1 (Friedmn, 2003; Kit i in., 2008), ntomist we frytkch w zkresie od 15 µg kg -1 do 3700 µg kg -1 (Friedmn, 2003; Tjner-Czopek i in., 2008; Gielecińsk i Mojsk, 2009). Z grupy produktów smżonych z ziemnik frytki cieszą się stle rosnącą populrnością wśród konsumentów orz zwiększjącym się spożyciem. Dltego istnieje konieczność kontynuowni bdń zmierzjących do obniżeni zwrtości krylmidu we frytkch, zrówno po I jk i II stopniu smżeni. Wprowdzenie w produkcji frytek pewnych modyfikcji prmetrów technologicznych m wpływ n ksztłtownie zwrtości krylmidu zrówno w półprodukcie (Tjner-Czopek i in., 2008) jk i w gotowych frytkch (Tjner-Czopek i in., 2008; Pedreschi i Zuñig, 2009). Jednk to włśnie odmin ziemnik, wrunki uprwy orz tempertur przechowywni mją w pierwszej kolejności wpływ n ksztłtownie zwrtości toksycznego związku w usmżonym produkcie (Mestdgh i in., 2009). Z tego względu do produkcji frytek powinny być przeznczone wyselekcjonowne odminy ziemnik, chrkteryzujące się niską ilością cukrów redukujących w bulwch (Zgórsk i Grudzińsk, 2010). Ich zwrtość w bulwch jest mło stbilną cechą ziemników przeznczonych do przetwórstw i dltego musi być stle kontrolown (Lisińsk i in., 2009). Zwrtość cukrów redukujących powinn być niewielk po sprzęcie ziemników z pol, le również po długotrwłym okresie przechowywni (Zgórsk i Frydeck-Mzurczyk, 2000; Zgórsk, 2005). Prwidłowe przechownie ziemników powinno odbywć się w temperturze 6 8 C). Ntomist przechowywnie ich w temperturze szczególnie (4 C) bez późniejszego rekondycjonowni, wpływ n znczne zwiększenie zwrtości cukrów redukujących w bulwch (Mozolewski, 2000; Zgórsk i Frydeck-Mzurczyk, 2002; Zgórsk, 2005; Grudzińsk, 2007). Intensywność gromdzeni cukrów w bulwch w czsie przechowywni jest uzleżnion w dużym

3 Agnieszk Tjner-Czopek stopniu od odminy (Zgórsk, 2005). Wybrne odminy ziemnik nleżące do odmin typu tzw. cold storge chrkteryzują się nie tylko niską zwrtością cukrów redukujących w bulwch, zrz po sprzęcie z pol, le również gromdzą niewielką ilość tych związków w czsie przechowywni (Grudzińsk, 2007). Wysoką zwrtość cukrów redukujących w bulwch możn obniżyć stosując zbieg rekondycjonowni (przechowywnie ziemników w temperturze około C przez 7 do 14 dni) (Zgórsk, Czerko 2006). Nleży jednk zznczyć, że różne odminy ziemnik różnie regują n ten proces, obniżnie ilości cukrów redukujących w bulwch do określonego poziomu jest cechą odminową (Zgórsk i Frydeck-Mzurczyk, 2002; Putz, 2004). Dobór odpowiedniej odminy ziemnik do produkcji frytek musi uwzględnić możliwość obniżeni ilości krylmidu powstjącego w smżonym produkcie z równoczesnym uzyskniem odpowiednich cech orgnoleptycznych gotowego produktu. Jedną z cech jest brw frytek, któr powinn być jsn, złot, bez brązowych przebrwień lub czrnych plm i smug orz bez bruntnych końców, tzw. sugr ends (Sowokinos i in., 2000; Lisińsk, 2006; Lisińsk i in., 2009 ). Brw gotowego produktu ocenin jest przez konsumentów w pierwszej kolejności, dltego nleży zwrócić szczególną uwgę n dobór odpowiedniej odminy ziemnik chrkteryzującej się niską zwrtością cukrów redukujących w bulwch (Grudzińsk i Zgórsk, 2010), któr umożliwi otrzymnie frytek o włściwej brwie. Odpowiedni brw gotowego produktu związn jest zzwyczj z niższą zwrtością krylmidu (Pedreschi i in. 2006; Pedreschi i Zuñig, 2009). Wymgni konsumentów dotyczące brwy frytek są wysokie i ściśle określone, dltego bdni prowdzone w kierunku wytypowni odpowiedniej odminy ziemnik do przerobu n frytki, muszą być prowdzone również w kierunku określeni zwrtości cukrów redukujących w bulwch orz ilości powstjącego w półprodukcie i w gotowych frytkch krylmidu. Celem prcy było określenie zwrtości krylmidu we frytkch po I i II stopniu smżeni orz brwy gotowego produktu w zleżności od zwrtości cukrów redukujących w bulwch ziemnik trzech odmin. MATERIAŁ I METODY Mteriłem użytym do bdń były ziemniki trzech odmin: Felsin i Innovtor (wczesne) orz Agnes (średnio wczesn), pochodzące z zkłdu produkującego frytki (McCin z Chociwel k/strzelin), z sezonu wegetcyjnego Ziemniki do czsu rozpoczęci bdń przechowywno w temperturze 15 C. Próby ziemników podzielono n dwie części: pierwszą z przeznczeniem do nliz w surowcu i drugą do przygotowni frytek. W bulwch ziemnik oznczono zwrtość cukrów redukujących metodą Nizowkin-Jemielinowej (Jrosz i in., 1955). Frytki sporządzono metodą dwustopniowego smżeni w oleju rzepkowym (Lisińsk i in., 2007). Krjnkę smżono w oleju o temperturze 175 C przez 1 minutę (pierwszy stopień smżeni), po schłodzeniu frytki zmrżno do tempertury -18 C. Nstępnie 239

4 Agnieszk Tjner-Czopek... zmrożony półprodukt dosmżno przez 5 minut w oleju o temperturze 175 C (drugi stopień smżeni). W próbch po I i II stopniu smżeni oznczono zwrtość krylmidu, przy użyciu prtu HPLC/MS/MS, metodą chromtogrficzną oprcowną przez (Rosĕn i Hellenäs, 2002), zmodyfikowną w Ktedrze Technologii Rolnej i Przechowlnictw Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocłwiu (Tjner-Czopek i in., 2009). Oznczenie to poległo n tym, że z nieodtłuszczonych frytek, po ich zmieleniu i nwżeniu, ekstrhowno krylmid przy użyciu wody dejonizownej. Kolejno próbę odwirowno przy użyciu wirówki. Osd odrzucono, ntomist klrowny roztwór przeniesiono n kolumienki SPE, uprzednio kondycjonowne przy użyciu metnolu i wody dejonizownej i osuszone pod próżnią. Klrowny roztwór znjdujący się n kolumienkch SPE przemywno wodą dejonizowną. Kolejno krylmid eluowno z kolumienki SPE przy pomocy metnolu i odprowno do such w tmosferze zotu. Nstępnie suchą pozostłość rozpuszczono w wodzie dejonizownej, przepuszczono przez filtr strzykwkowy i nstrzyknięto do utosmpler prtu HPLC/MS/MS. Wyniki zwrtości krylmidu wyrżono w [µg kg -1 ]. Powtrzlność metody oznczni zwrtości krylmidu we frytkch prowdzone opisną metodą HPLC/MS/MS ksztłtowł się n poziomie 96% (Tjner-Czopek i in., 2009). W gotowych frytkch oznczono brwę spektrofotometrycznie przy użyciu prtu pomirowego typu Minolt CR-200, mierząc wrtość L. Bdni wykonno w trzech powtórzenich technologicznych. Otrzymne wyniki bdń poddno obliczeniom sttystycznym przy użyciu progrmu Sttgrphics v.9.0. Zstosowno jednokierunkową nlizę wrincji i wyznczono grupy homogeniczne z pomocą testu Duncn (n poziomie istotności p 0,05 ). WYNIKI I DYSKUSJA Użyte w doświdczeniu odminy ziemnik: Agnes, Felsin i Innovtor są powszechnie używne do produkcji frytek w Europie Zchodniej i Środkowej (Keijbets i in., 2001; Lisińsk i in., 2009; Zgórsk 2010; Zgórsk i Grudzińsk, 2010). N podstwie przeprowdzonych bdń stwierdzono, że zwrtość cukrów redukujących w bulwch był uzleżnion od przerbinej odminy ziemników (rys. 1). Ziemniki odminy Felsin chrkteryzowły się njwyższą zwrtością cukrów redukujących w bulwch (0,28%), mniej zwierły ziemniki odminy Agnes (0,21%), njniższą zwrtość tego skłdnik oznczono w ziemnikch odminy Innovtor (0,12%). Zstosowny w doświdczeniu surowiec mimo, że chrkteryzowł się zróżnicowną zwrtością cukrów redukujących w bulwch to jednk ilości te mieściły się w normie i spełniły wymgni stwine ziemnikom przeznczonym do produkcji frytek. Zgórsk i Frydeck-Mzurczyk (2002), Lisińsk (2006), Lisińsk i wsp. (2009) orz Zgórsk (2010) podją, że zwrtość cukrów redukujących w bulwch ziemnik przeznczonego do produkcji frytek powinn być niższ niż 0,3%, nwet 0,25%. 240

5 Agnieszk Tjner-Czopek 0,3 0,25 0,21 NIR = 0,06 LSD = ,28 c 0,2 cukry redukującse [%] reducing sugrs [%] 0,15 0,1 0,05 b 0,12 0,b,c - grupy homogeniczne;,b,c - homogeneous groups Agnes Felsin Innovtor odmin ziemnik potto vriety Rys. 1. Zwrtość cukrów redukujących w bulwch ziemnik trzech odmin Fig. 1. Content of reducing sugr in potto tubers of three vrieties NIR = 62 LSD = c krylmid [µg kg -1 ] crylmide [µg kg -1 ] NIR = 20 LSD = 20 b 284 Agnes Felsin Innovtor ,b,c - grupy homogeniczne;,b,c - homogeneous groups b I stopień smżeni; step of frying II Rys. 2. Zwrtość krylmidu po I i II stopniu smżeni we frytkch sporządzonych z ziemników trzech odmin Fig. 2. Content of crylmide in fter I nd II stges of frying French fries prepred from potto tubers of three vrieties 241

6 Agnieszk Tjner-Czopek... Wyniki zwrtości krylmidu we frytkch po I i II stopniu smżeni sporządzonych z ziemników trzech odmin przedstwiono n (rys. 2). Stwierdzono, że zwrtość krylmidu w półprodukcie (po I stopniu smżeni) orz w gotowych frytkch (po II stopniu smżeni) był zróżnicown w zleżności od odminy ziemnik, z którego sporządzono próby. Njniższą zwrtością toksycznego związku chrkteryzowł się półprodukt orz gotowe frytki sporządzone z ziemników odminy Innovtor, któr również mił njmniej cukrów redukujących w bulwch (rys. 1) w porównniu z pozostłymi odminmi. Półprodukt sporządzony z ziemników odminy Innovtor zwierł o około 51% i około 44% mniej AA, w porównniu z próbmi otrzymnymi z ziemników odminy Felsin i Agnes (rys. 2). Podobną zleżność zobserwowno w gotowych frytkch sporządzonych z tych odmin. Ilość AA w próbie otrzymnej z odminy Innovtor był o około 37% niższ w porównniu z frytkmi z odminy Felsin i o około 26% w porównniu z frytkmi z surowc Agnes. Zwrtość krylmidu w półproduktch sporządzonych z ziemników bdnych odmin ksztłtowł się w zkresie od 29 µg kg -1 do 59 µg kg -1 i był on średnio około dziewięciokrotnie niższ w porównniu z gotowymi frytkmi otrzymnymi po dosmżeniu tych półproduktów (od 284 µg kg -1 do 452 µg kg -1 ) (rys. 2) NIR = 1,8 LSD = ,1 brw wrtość ["L"]; colour vlue ["L"] ,2 b 62,3 c 50,b,c - grupy homogeniczne;,b,c - homogeneous groups Agnes Felsin Innovtor odmin ziemnik potto vriety Rys. 3. Brw (wrtość 'L") frytek sporządzonych z ziemników trzech odmin Fig. 3. The colour of French fries prepred from of potto tubers of three vrieties Tjner-Czopek i wsp. (w druku) podją, że smżone produkty ziemniczne (po II stopniu smżeni) niezleżnie od ich rodzju chrkteryzują się zncznie wyższą 242

7 Agnieszk Tjner-Czopek zwrtością krylmidu w porównniu z półproduktem (po I stopniu smżeni), związne jest to z dłuższym czsem smżeni prób. Pęks i Tjner (1994) podją, że odpowiedni brw frytek wyrżon wrtościmi wyróżnik L ksztłtuje się w szerokim zkresie od 73,5 do 53,0. Podobnie Grudzińsk i Zgórsk (2010) podją, że włściwej brwie frytek odpowid wrtość wyróżnik L powyżej 60. Brw frytek sporządzonych z ziemników trzech bdnych odmin był włściw, wrtości wyróżnik brwy L whły się w zkresie od 62,3 do 70,1 (rys. 3). Stwierdzono jednk sttystycznie istotną różnicę pomiędzy uzysknymi w doświdczeniu wynikmi brwy frytek. Njlepszą jsno-złotą brwą chrkteryzowły się frytki sporządzone z ziemników odminy Innovtor, zwierjące również njmniej cukrów redukujących w bulwch (rys. 1). Ntomist próby sporządzone z odminy Felsin o njwyższej ilości cukrów w bulwch miły wyrźnie ciemniejszą brwę. WNIOSKI 1. Zwrtość cukrów redukujących w ziemnikch bdnych odmin mił wpływ n ilość wytworzonego krylmidu we frytkch. 2. Z ziemników odminy Innovtor o njniższej zwrtości cukrów redukujących uzyskno frytki o njmniejszej ilości krylmidu w porównniu z produktmi z pozostłych odmin. 3. Półprodukt (frytki po I stopniu smżeni) zwierł dziewięć rzy mniej krylmidu (średnio 40µg kg -1 ) niż frytki gotowe do spożyci (średnio 360 µg kg -1 ). 4. Frytki sporządzone z ziemników odminy Innovtor o njniższej zwrtości cukrów redukujących odznczły się njjśniejszą brwą (wrtość L = 70) w porównniu z pozostłymi próbmi. LITERATURA Cleys W. L., De Vleeschouwer K., Hendrickx M. E Quntifying the formtion of crcinogens during food processing: crylmide. Trends Food Sci. Technol. 16: Friedmn M Chemistry, biochemistry, nd sfety of crylmide. A review. J. Agric. Food Chem. 51: Gielecińsk I., Mojsk H Ocen zwrtości krylomidu we frytkch ziemnicznych. Bromt. Chem. Toksykol., XLII. 3: Grudzińsk M Stbilność cech technologicznych i konsumpcyjnych bulw ziemnik w czsie przechowywni. Prc doktorsk, Koszlin. Grudzińsk M., Zgórsk K Wpływ efektywności zbiegu rekondycjonowni wybrnych odmin bulw ziemnik n brwę frytek. Nuk Przyr. Techn. 4, 2: 1 8. Jrosz K., Muszkt T., Skibniewski S., Suchodolski J., Urbński M Kontrol produkcji w przemyśle spirytusowym. WPLiS Wrszw: 312 ss. Keijbets M.J.H., Aviko B., Steenderen V The mnufcture of pre-fried products. In: Frying. Improving qulity. Ed. By Rossell J. B., CRC Press LLC, USA. Kit A., Tjner-Czopek A., Lisińsk G Wpływ rodzju oleju smżlniczego n zwrtość krylmidu w czipsch ziemnicznych. Zesz. Probl. Post. Nuk Roln. 530: Lisińsk G Wrtość technologiczn i jkość konsumpcyjn polskich odmin ziemnik. Zesz. Prob. Post. Nuk Rol. 511:

8 Agnieszk Tjner-Czopek... Lisińsk G., Pęks A., Kit A., Rytel A., Tjner-Czopek A The qulity of potto for processing nd consumption. In: Yee N., Bussel W (ed.), Potto IV, FOOD. 3, Specil Issue 2: Lisińsk G., Tjner-Czopek A., Klum L The effects of enzymes on ft content nd texture of French fries. Food Chem. 102: Mestdgh F., vn Peteghem C., de Meulener B A frm-to-fork pproch to lower crylmide in fried pottoes. In: Yee N., Bussel W (ed.) Potto IV. FOOD. 3, Specil Issue 2: Mottrm D. S., Wedzich B. L., Dodson A.T Acrylmide is formed in the Millrd rection., Nture. 419: Mozolewski W Przydtność odmin ziemnik do przetwórstw w zleżności od czsu przechowywni. Cz II. Wpływ czsu przechowywni ziemników n ich przydtność do wyrobu frytek. Biul. IHAR 213: Pedreschi F., Kck K., Grnby K Acrylmide content nd color development in fried potto strips. Food Res. Int. 39: Pedreschi F., Zuñig R.N Acrylmide nd oil reduction in fried pottoes: A review. In: Yee N., Bussel W (ed.) Potto IV. FOOD. 3, Specil Issue 2: Pęks A., Tjner A Porównnie metody wizulnej z metodą obiektywną oznczni brwy frytek ziemnicznych. Zesz. Nuk. AR we Wroc. Technol. Żywn. VII. 244: Putz B Reduzierende Zucker in Krtoffel. Krtoffelbu. 55: Rosén J., Hellenäs K. E Anlysis of crylmide in cooked foods by liquid chromtogrphy tndem mss spectrometry. Anlyst. 127: Sowokinos J. R. Shock C. C. Stiebler T. D. Eldredge E. P Compositionl nd enzymtic chnges ssocited with sugr-end defect in Russet Burbnk pottoes. Am. J. Potto Res. 77: Tjner-Czopek A., Kit A., Aniołowski K., Lisińsk G Determintion of crylmide content in fried potto products. New Concepts in Food Evlution. Nutrceuticls, Anlyses, Consumer. Ed. by T. Trziszk & M. Oziembłowski Tjner-Czopek A., Kit A., Lisińsk G Zwrtość krylmidu we frytkch w zleżności od tempertury i czsu smżeni. Zesz. Prob. Post. Nuk Roln. 530: Tjner-Czopek A., Lisińsk G., Kit A., Rytel E., Pęks A Wpływ tempertury smżeni n zwrtość krylmidu w produktch ziemnicznych. Zesz. Probl. Post. Nuk Rol. 557 (w druku). Treke E., Rydberg P., Krlsson P., Eriksson S., Törnqvist M Anlysis of crylmide, crcinogen formed in heted foodstuffs. J. Agric. Food Chem. 50: Yylyn V.A., Wnorowski A., Locs C. P Why sprgine needs crbohydrtes to generte crylmide. J. Agric. Food Chem. 51: Zgórsk K Zminy cech technologicznych bulw ziemnik w czsie przechowywni. Ziemn. Pol. 4: Zgórsk K Jkość frytek wyprodukownych w wrunkch przemysłowych i domowych. Ziemn. Pol. 1: Zgórsk K., Czerko Z Rekondycjonownie bulw przechowywnych w niskiej temperturze metodą ogrniczjącą zwrtość cukrów w bulwch ziemnik. Zesz. Probl. Post. Nuk Rol. 511: Zgórsk K., Frydeck-Mzurczyk A Wpływ wrunków w czsie wegetcji orz tempertury przechowywni n cechy jkości ziemników przeznczonych do przetwórstw. Biul. IHAR. 213: Zgórsk K., Frydeck-Mzurczyk A Przydtność nowych polskich odmin do przetwórstw spożywczego. Zesz. Probl. Post. Nuk Rol. 489: Zgórsk K., Grudzińsk M Przydtność odmin ziemnik do przetwórstw spożywczego. Ziemn. Pol. 3: