VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK AKRILAMIDA MED TOPLOTNO OBDELAVO ŽIVIL

(1)

UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNIŠKA FAKULTETA

ODDELEK ZA ŽIVILSTVO

Tina OPRAVŠ

VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK

AKRILAMIDA MED TOPLOTNO OBDELAVO ŽIVIL

DIPLOMSKO DELO

Univerzitetni študij - 1. stopnja Živilstvo in prehrana

Ljubljana, 2021

(2)

UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNIŠKA FAKULTETA

ODDELEK ZA ŽIVILSTVO

Tina OPRAVŠ

VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK AKRILAMIDA MED TOPLOTNO OBDELAVO ŽIVIL

DIPLOMSKO DELO

Univerzitetni študij - 1. stopnja Živilstvo in prehrana

RELATIONSHIP BETWEEN TYPE OF SUGAR AND ACRYLAMIDE CONTENT OF HEATED FOODSTUFFS

B. SC. THESIS

Academic Study Programmes: Field Food Science and Nutrition

Ljubljana, 2021

(3)

Diplomsko delo je zaključek univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje Živilstvo in prehrana. Delo je bilo opravljeno na Katedri za biokemijo in kemijo živil, Oddelka za živilstvo Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani.

Komisija za študij 1. in 2. stopnje Oddelka za živilstvo je za mentorja diplomskega dela imenovala doc. dr. Iztoka Prislana in za recenzenta prof. dr. Rajka Vidriha.

Mentor: doc. dr. Iztok PRISLAN

Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo

Recenzent: prof. dr. Rajko VIDRIH

Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo

Komisija za oceno in zagovor:

Predsednik:

Mentor:

Recenzent:

Datum zagovora:

Tina Opravš

(4)

Opravš T. Vpliv vrste sladkorja na nastanek akrilamida med toplotno obdelavo živil.

Dipl. delo (UN). Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, 2021 IV

KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA ŠD Du1

DK UDK 641.522:577.114(043)=163.6

KG živila, akrilamid, glukoza, fruktoza, saharoza, asparagin, diferenčna dinamična kalorimetrija, toplotna obdelava, Maillardova reakcija

AV OPRAVŠ, Tina

SA PRISLAN, Iztok (mentor), VIDRIH, Rajko (recenzent) KZ SI-1000 Ljubljana, Jamnikarjeva 101

ZA Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo LI 2021

IN VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK AKRILAMIDA MED TOPLOTNO OBDELAVO ŽIVIL

TD Diplomsko delo (Univerzitetni študij - 1. stopnja Živilstvo in prehrana) OP VIII, 24 str., 1 pregl., 10 sl., 23 vir.

IJ sl JI sl/en

AI Namen diplomske naloge je bil s pomočjo diferenčne dinamične kalorimetrije poiskati razlike med termično obremenitvijo mešanic asparagin/glukoza, asparagin/fruktoza in asparagin/saharoza ter skupaj s pregledom literature ugotoviti in pojasniti povezavo med vrsto sladkorja in nastankom akrilamida med toplotno obdelavo živil. Omenjene mešanice in posamezne komponente smo z enakomerno hitrostjo segrevali do 130 °C.

V drugem delu poskusa smo iskali razlike v toplotnem toku mešanic in posameznih komponent, ki smo jih na temperaturi 130 °C opazovali najmanj eno uro. Ugotovili smo, da se termogrami mešanic med seboj razlikujejo, saj se sladkorji med toplotno obdelavo obnašajo različno, kar vpliva na potek reakcij. Po končanem segrevanju je v vseh primerih prišlo do porjavenja, kar nakazuje na potek Maillardove reakcije. S pregledom literature smo povzeli, da obstaja povezava med vrsto sladkorja in nastankom akrilamida, ki je odvisna od reakcijskih pogojev. Potrdili smo, da je pri pogojih našega eksperimenta (zaprt sistem, suhi vzorci v trdi obliki, nizka vsebnost vode, povišan pritisk) glukoza v reakciji z asparaginom najbolj reaktivna, sledi ji fruktoza in nato saharoza. Ti rezultati še ne pomenijo, da je pri reakciji asparagina z glukozo nastalo več akrilamida kot pri reakciji asparagina s fruktozo oz. saharozo, saj bi za dokazovanje le tega morali analizirati nastale produkte. Saharoza ni reducirajoči sladkor, vendar je daljše segrevanje na 130 °C povzročilo reakcijo, za opredelitev katere bi bile potrebne nadaljnje raziskave. S pregledom študij smo povzeli, da so za hidrolizo saharoze potrebne višje temperature in med toplotno obdelavo živil njen vpliv na nastanek akrilamida ni bil zabeležen.

(5)

KEY WORDS DOCUMENTATION ND Du1

DC UDC 641.522:577.114(043)=163.6

CX foods, acrylamide, glucose, fructose, sucrose, asparagine, Differential Scanning Calorimetry, heat treatment, Maillard reaction

AU OPRAVŠ, Tina

AA PRISLAN, Iztok (supervisor), VIDRIH, Rajko (reviewer) PP SI-1000 Ljubljana, Jamnikarjeva 101

PB University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Food Science and Technology

PY 2021

TI RELATIONSHIP BETWEEN TYPE OF SUGAR AND ACRYLAMIDE CONTENT OF HEATED FOODSTUFFS

DT B. Sc. Thesis (Academic Study Programmes: Field Food Science and Nutrition) NO VIII, 24 p., 1 tab., 10 fig., 23 ref.

LA sl AL sl/en

AB Purpose of diploma thesis was to find differences between mixtures asparagine/glucose, asparagine/fructose and asparagine/sucrose when they were heated in differential scanning calorimetry system and together with an overview of literature find out and explain the connection between type of sugar and the formation of acrylamide during heat treatment of foodstuffs. We heated asparagine/sugar mixtures and individual components with constant speed of heating up to 130 °C. In separate experiment we followed changes in heat flow of mixtures and individual components while they were kept at 130 °C for at least one hour. We found out that thermograms of mixtures do differ, because sugars behave differently during heat treatment, thus influencing the reaction mechanism. After heating was completed, browning occurred in all samples, which suggests the occurrence of Maillard reaction. With literature data, we described the connection between type of sugar and formation of acrylamide, which depends on the reaction conditions. We confirmed that under conditions of our experiment (closed system, dry samples in solid form, low water content, high pressure) glucose is the most reactive sugar in the reaction with asparagine, followed by fructose and sucrose. These results do not necessarily mean that the reaction of asparagine with glucose produced more acrylamide than reaction of asparagine with fructose or sucrose, as we should analyze the products to prove that. Sucrose is not a reducing sugar, but prolonged heating at 130 °C caused some reactions that would require further research. By reviewing literature data, we concluded that higher temperatures are required for hydrolysis of sucrose and that its effect on acrylamide formation was not recorded during the heat treatment of foodstuffs.

(6)

Dipl. delo (UN). Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, 2021 VI

KAZALO VSEBINE

KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA IV

KEY WORDS DOCUMENTATION V

KAZALO VSEBINE VI

KAZALO SLIK VIII

KAZALO PREGLEDNIC VIII

OKRAJŠAVE IN SIMBOLI VIII

1 UVOD 1

1.1 NAMEN NALOGE 1

1.2 DELOVNE HIPOTEZE 1

2 PREGLED OBJAV 2

2.1 AKRILAMID 2

2.1.1 Kemijski mehanizem nastanka akrilamida 2 2.1.2 Opis najpogostejših prekurzorjev za nastanek akrilamida 3

2.1.2.1 Sladkorji 3

2.1.2.2 Asparagin 4

2.1.2.3 Razmerje koncentracij asparagina in reducirajočih sladkorjev 5

2.1.3 Vpliv akrilamida na zdravje 5

2.1.4 Zakonodaja 5

2.2 VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK AKRILAMIDA PRI POGOJIH

NIZKE VLAŽNOSTI 6

2.3 VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK AKRILAMIDA V ODVISNOSTI

OD pH 8

2.4 VLOGA REDUCIRAJOČIH SLADKORJEV PRI NASTANKU AKRILAMIDA IN

RAZVOJU SENZORIČNO USTREZNE BARVE PRI OCVRTEM KROMPIRJU 9

2.4.1 Kinetični model nastanka akrilamida v ocvrtem krompirju 10 2.4.2 Vpliv procesov proizvodnje ocvrtega krompirčka na vsebnost reducirajočih

sladkorjev 11

2.4.2.1 Spreminjanje fruktozno/glukoznega razmerja sladkorne raztopine 11 2.4.3 Tvorba akrilamida v povezavi z razvojem senzorično ustrezne barve 11 2.5 ZMANJŠEVANJE AKRILAMIDA V HRANI Z VIDIKA SLEDENJA

SLADKORJEV 13

3 MATERIAL IN METODE 13

3.1 MATERIALI 13

3.2 METODE 13

3.2.1 Priprava mešanic asparagin monohidrata in posameznega sladkorja 13

(7)

3.2.2 Določevanje delovnega območja s sušenjem mešanic v sušilniku 14 3.2.3 Analiza z diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC) 14

3.2.3.1 Opis metode DSC 14

3.2.3.2 Priprava vzorcev 15

3.2.3.3 DSC analiza 15

4. REZULTATI Z RAZPRAVO 16

5 SKLEPI 21

6 POVZETEK 21

7 VIRI 22

ZAHVALA

(8)

Dipl. delo (UN). Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, 2021 VIII

KAZALO SLIK

Slika 1: Kemijski mehanizmi nastanka akrilamida iz reducirajočega sladkorja in asparagina (prirejeno po Parker in sod., 2012). ... 3 Slika 2: Rezultati DSC analize za mešanice iz asparagin monohidrata in glukoze (Glc/Asn*H2O; zelena krivulja), fruktoze (Fru/Asn*H2O; rdeča krivulja) ali galaktoze (Gal/Asn*H2O; modra krivulja) v odprtem (A) in zaprtem (B) reakcijskem sistemu. Rjava krivulja predstavlja analizo čistega asparagin monohidrata (Asn*H2O) (prirejeno po Robert in sod., 2004). ... 7 Slika 3: Poenostavljen model nastanka akrilamida iz glukoze in fruktoze (prirejeno po Parker in sod., 2012). ... 10 Slika 4: Povezava med razvojem barve ocvrtega krompirja in njegovo vsebnostjo akrilamida, pri čimer obarvano območje predstavlja barvo, ki je sprejemljiva za potrošnika (prirejeno po Parker in sod., 2012). ... 12 Slika 5: Posodice z vzorci na pladnju instrumenta DSC. ... 15 Slika 6: Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju čistega asparagin monohidrata ter posameznih čistih reducirajočih sladkorjev v odvisnosti od temperature. ... 17 Slika 7: Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju mešanic asparagin monohidrata in posameznega reducirajočega sladkorja v odvisnosti od temperature. ... 18 Slika 8: Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju čistega asparagin monohidrata in posameznih čistih reducirajočih sladkorjev pri 130 °C v odvisnosti od časa. ... 19 Slika 9: Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju mešanic asparagin monohidrata in posameznega reducirajočega sladkorja pri 130

°C v odvisnosti od časa. ... 20 Slika 10: Odprta posodica z vzorcem mešanice asparagina in fruktoze. ... 20

KAZALO PREGLEDNIC

Preglednica 1: Rezultati tehtanja vzorcev in vzorcev skupaj s posodico pred in po DSC

analizi. ... 16 OKRAJŠAVE IN SIMBOLI

AA akrilamid

DMSO dimetil žveplov oksid

DSC diferenčna dinamična kalorimetrija (ang. differential scanning calorimetry) EFSA Evropska agencija za varnost hrane (ang. European Food Safety Authority) IARC Mednarodna agencija za raziskave raka (ang. International Agency for Research

on Cancer)

MR Maillardova reakcija RS reducirajoči sladkor

(9)

1 UVOD

Akrilamid (AA) je organska spojina, ki se pojavlja predvsem v živilih rastlinskega izvora, ki so bogata z ogljikovimi hidrati in so v procesu obdelave izpostavljena višjim temperaturam od 120 °C. Nastane kot stranski produkt Maillardove reakcije (MR) pri toplotni obdelavi živil nad 120 °C in eden izmed predlaganih mehanizmov je reakcija med aminokislinami (npr.

asparaginom) in reducirajočimi sladkorji (RS) – v živilih gre večinoma za glukozo in fruktozo (Taeymans in sod., 2005). Ker so bile ugotovljene možne zdravju škodljive posledice AA in smo mu izpostavljeni v vsakodnevni prehrani, je potrebno čim bolj uspešno omejevati njegov nastanek (EFSA, 2015), za kar je potrebno razumevanje mehanizma in kinetike reakcij, ki vodijo do njegovega nastanka (Parker in sod., 2012).

Na potek MR in posledično na nastanek AA vplivajo različni dejavniki. Ena izmed strategij zmanjševanja AA v živilih je omejevanje njegovih prekurzorjev in v diplomskem delu se bomo osredotočili na sladkorje. Ti imajo v izdelkih iz ocvrtega krompirja največji vpliv na količino nastalega AA (Taeymans in sod., 2005). Razumevanje vpliva vrste sladkorja na nastanek AA je pomembno pri pripravi sladkorne raztopine, v katero pomakajo krompirjeve trakove v procesu proizvodnje ocvrtega krompirja, kar vpliva tako na vsebnost AA v končnem izdelku, kot tudi na razvoj primerne barve in okusa (Parker in sod., 2012). Kljub večji kemijski reaktivnosti glukoze v primerjavi s fruktozo med toplotno obdelavo živil je bilo ugotovljeno, da pri pogojih nizke vlažnosti več AA nastane pri reakciji s fruktozo (Robert in sod., 2004).

1.1 NAMEN NALOGE

Namen diplomskega dela je pregledati literaturo, ki obravnava povezavo med vrsto sladkorja ter nastankom AA. S pomočjo omenjene literature želimo ugotoviti in pojasniti povezavo med vrsto sladkorja ter nastankom AA.

Zanima nas, kako sta vrsta sladkorja in nastanek AA povezana z razvojem senzorično ustrezne intenzivnosti porjavenja ocvrtega krompirja ter kako bi lahko z vidika sledenja sladkorjev uspešno zmanjšali količino AA v živilih.

Z diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC) želimo poiskati razlike med termično obremenitvijo mešanic asparagin/glukoza, asparagin/fruktoza in asparagin/saharoza ter dokazati, da se bodo termogrami mešanic med seboj razlikovali, kar je posledica različnega obnašanja sladkorjev med reakcijo.

1.2 DELOVNE HIPOTEZE Postavili smo naslednji hipotezi:

- Obstaja povezava med vrsto sladkorja in nastankom AA.

- Termogrami mešanic asparagin/glukoza, asparagin/fruktoza in asparagin/saharoza se bodo med seboj razlikovali.

(10)

Dipl. delo (UN). Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, 2021 2

2 PREGLED OBJAV

2.1 AKRILAMID

Akrilamid (AA) ali 2-propenamid s kemijsko formulo C3H5NO je nizkomolekularna vodotopna organska spojina brez barve in vonja. Zaradi sposobnosti polimerizacije ga uporabljajo kot industrijsko kemikalijo, kot sestavino čistilnih sredstev, uporablja se tudi v proizvodnji poliakrilamidov ter v kozmetiki. Njegovo prisotnost v hrani so prvič potrdili na Švedskem leta 2002. Ugotovili so, da ga največ vsebujejo živila z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov, kot so kava, pekovsko pecivo in izdelki iz ocvrtega krompirja, saj lahko nastane kot stranski produkt Maillardove reakcije (MR) med toplotno obdelavo živil pri temperaturi nad 120 °C ter pri nizki vlažnosti (Knutsen, 2007; EFSA, 2015).

2.1.1 Kemijski mehanizem nastanka akrilamida

Pri toplotni obdelavi živil pri visokih temperaturah med RS in prostimi aminokislinami poteče MR oz. reakcija neencimskega porjavenja. Najprej poteče kondenzacija oz. vezava amino skupine aminokisline s karbonilno skupino RS. Pri tem nastane imin oz. Schiffova baza, ki se z enolizacijo oz. premestitvijo funkcionalnih skupin pretvori v Amadorijev (v reakciji sodelujejo ketoze) ali Heynsov produkt (v reakciji sodelujejo aldoze). Z izomerizacijo Amadorijevih produktov in njihovo deaminacijo pri pH vrednosti med štiri in sedem nastanejo 1-, 3- in 4-deoksiozoni, iz katerih v nadaljnjih reakcijah nastanejo različni produkti. Iz 1- deoksiozonov na primer nastaneta maltol in izomaltol, ki sta odgovorna za značilno aromo po sveže spečenem kruhu. Iz 3-deoksiozonov med drugimi nastanejo spojine s pirolovim obročem, furfural in hidroksimetilfurfural. Slednji je zelo reaktiven in reagira v reakcijah polimerizacije, pri čimer nastanejo rjavo obarvani melanoidini. Deoksiozoni lahko z retro-aldolno reakcijo razpadejo na reaktivne dikarbonile in hidroksikarbonile, ki reagirajo z aminokislinami. Poteče Streckerjeva razgradnja, pri kateri nastanejo različni Streckerjevi aldehidi in α-aminokarbonili, odvisno od tega, katera aminokislina vstopi v reakcijo. Nastali aldehidi so odgovorni za različne arome. Streckerjeva razgradnja poteče ob prisotnosti visokih koncentracij prostih aminokislin v bolj drastičnih pogojih, kot so visoke temperature ali visok tlak (Belitz in sod., 2009).

Če z enim od RS reagira aminokislina asparagin, lahko reakcije vodijo v nastanek AA. Ta lahko nastane direktno z dekarboksilacijo Schiffove baze iz RS in asparagina, in sicer preko enolizacije v Amadorijev produkt ter β-eliminacije (Taeymans in sod., 2005). Schiffova baza iz glukoze in asparagina lahko najprej oksidira, nato poteče dekarboksilacija, kjer se tvori intermediat, ki se lahko po enolizaciji in hidrolizi razgradi do 3-aminopropionamida, iz katerega z deaminacijo nastane AA (Belitz in sod., 2009).

Opisani kemijski mehanizmi nastanka AA iz asparagina in RS so prikazani na sliki 1. Če torej direktno reagirata RS in asparagin, govorimo o specifični poti nastanka AA. Slednji lahko nastane tudi z reakcijo asparagina s hidroksikarbonilnim intermediatom v reakciji Streckerjeve razgradnje – govorimo o generični poti nastanka AA, saj je na začetku reakcije z RS reagirala

(11)

neka druga aminokislina. Od reakcijskih pogojev in sestave živila, pri čimer veliko vlogo igra aminokislinska sestava, je odvisno, katera pot nastanka AA bo prevladovala (Parker in sod., 2012).

Slika 1: Kemijski mehanizmi nastanka akrilamida iz reducirajočega sladkorja in asparagina (prirejeno po Parker in sod., 2012).

2.1.2 Opis najpogostejših prekurzorjev za nastanek akrilamida

2.1.2.1 Sladkorji

Pri tvorbi AA med toplotno obdelavo živil najpogosteje sodelujeta RS glukoza in fruktoza, ki sta v sadju, zelenjavi in žitih naravno prisotni, in sicer v obliki D-glukoze in D-fruktoze glede na optično izomerijo. Oba monosaharida imata enako molekulsko formulo (C6H12O6), vendar se razlikujeta v funkcionalni skupini: glukoza spada med aldoze, fruktoza pa med ketoze. S kondenzacijo se omenjena monosaharida povežeta v disaharid saharozo, ki nima reducirajočega konca (Fennema, 2002).

Vsebnost določene vrste sladkorja v živilih ni konstantna, saj se glukoza lahko izomerizira v fruktozo in obratno (Parker in sod., 2012).

Da bi ugotovili reaktivnost posameznega RS v MR, so Laroque in sod. (2008) v preprostih sistemih iz posameznega RS (glukoze, fruktoze, riboze, ksiloze, arabinoze) in proteinskega hidrolizata iz kozic spremljali potek reakcije, ki je potekala pri temperaturi 55 °C in pH = 6,5.

(12)

S tem so zmanjšali verjetnost hkratnega poteka karamelizacije, v kateri se prav tako porabljajo RS in tvorijo rjavo obarvane produkte. Reaktivnost posameznega RS je bila ocenjena na podlagi razvoja barve, njegovi porabi in porabi aminokislinskih prekurzorjev. Rezultati so bili sledeči (razvrščeni so po padajočem vrstnem redu od najbolj do najmanj reaktivnega RS): riboza >

ksiloza > arabinoza in glukoza > fruktoza. Glede na porabo RS je bil vrstni red reaktivnosti podoben kot pri porabi aminokislinskih prekurzorjev, le da med reaktivnostjo glukoze in fruktoze ni bilo velikih razlik, prav tako je bila reaktivnost med njima primerljiva glede na intenziteto porjavenja. Vzrok za razliko v reaktivnosti glede na reakcijo z aminokislinskimi prekurzorji lahko pripišemo slabše dostopni karbonilni (keto) skupini pri fruktozi. Ob primerjavi z rezultati drugih študij o reaktivnosti glukoze in fruktoze so na koncu povzeli, da se njuna reaktivnost razlikuje glede na reakcijske pogoje in da je na tem področju potrebnih še več raziskav.

2.1.2.2 Asparagin

Asparagin spada med aminokisline, in sicer gre za prvo, ki so jo pred več kot 200 leti izolirali iz rastlin. Topen je tako v kislih kot v alkalnih medijih, zmerno pa tudi v vodi, kjer tvori bele kristalčke. V rastlinah je prisoten kot sestavni del proteinov, prost asparagin pa opravlja vlogo skladiščenja in transporta dušika, kar mu omogoča majhen neto naboj na površini. Akumulira se v različnih tkivih rastlin, zlasti ob stresnih pogojih, kot je porušenje osmotskega ravnovesja.

Kopičenje asparagina je lahko posledica omejene sinteze beljakovin, ki jo prav tako povzroči stres, npr. zaradi pomanjkanja hranilnih snovi (Lea in sod., 2007).

Aminokislinska sestava rastlin je odvisna od dejavnikov, kot so genotip, klimatski pogoji, način kmetovanja, tip prsti ipd. (Knutsen, 2007) Tudi tip in količina gnojil, ki vsebujejo dušik, vplivajo na aminokislinsko sestavo ter posledično na vsebnost asparagina (Taeymans in sod., 2005). Raziskave na tem področju so si nasprotujoče, saj Amrein in sod. (2003) navajajo, da sistem kmetovanja in način gnojenja na vsebnost prekurzorjev za nastanek AA nista vplivala in da bi se bilo pametneje osredotočiti na izbiro sorte krompirja.

V študiji so Higley in sod. (2012) ugotovili, da se med skladiščenjem krompirja pri temperaturi od 2 do 18 °C in njegovi predelavi vsebnost asparagina le minimalno spreminja. Silva in Simon (2005) sta zabeležila, da je koncentracija asparagina pri skladiščenju pod 2 °C narasla.

Za nastanek AA se pri toplotni obdelavi krompirja porabi le 0,6 % prisotnega asparagina, saj slednji povzroči tudi nastanek ostalih produktov MR (Parker in sod., 2012). Bolj kot vsebnost asparagina na nastanek AA vpliva razmerje med asparaginom in skupnimi aminokislinami (Taeymans in sod., 2005). Slednje se razlikuje med sortami krompirja. Med cvrtjem se ne spreminja (Parker in sod., 2012). Elmore in sod. (2005) so v raziskavi zabeležili, da se je med toplotno obdelavo tortic iz krompirjevih kosmičev v AA pretvorilo 0,29 % asparagina, pri uporabi ržene moke 0,8 % asparagina, pri uporabi pšenične moke 0,98 % asparagina.

(13)

2.1.2.3 Razmerje koncentracij asparagina in reducirajočih sladkorjev

Muttucumaru in sod. (2017) so ugotavljali povezavo med vsebnostjo RS in nastankom AA ter povezavo med vsebnostjo asparagina in nastankom AA pri toplotni obdelavi krompirjeve moke.

Ugotovili so, da vsebnost RS v večji meri vpliva na nastanek AA kot koncentracija prostega asparagina, ki je k tvorbi AA prispevala le, če je bila v primerjavi s koncentracijo RS relativno nizka. Izračunali so kritično vrednost za razmerje koncentracij asparagina in RS, in sicer asparagin : RS = 2,26 : 1. Če je asparagin : RS > 2,26 : 1, na koncentracijo nastalega AA vpliva le koncentracija RS. Če je asparagin : RS < 2,26 : 1, na nastanek AA vpliva tudi koncentracija prostega asparagina.

2.1.3 Vpliv akrilamida na zdravje

Ker smo ljudje AA izpostavljeni vsak dan, je bilo na živalih narejenih veliko študij vpliva AA na zdravje, poroča EFSA (2015). Hrana, bogata z AA, je v nekaterih organih miši in podgan povzročila tumorje (Knutsen, 2007). EFSA (2015) poroča, da so bile ugotovljene možne nevrotoksične, genotoksične in kancerogene lastnosti AA ter njegov vpliv na zmanjšanje sposobnosti za reprodukcijo pri moških. S strani Mednarodne agencije za raziskave raka (IARC) je AA uvrščen v rakotvorno skupino 2A, kar pomeni, da ima možne kancerogene učinke za človeka. EFSA (2015) je AA tudi sama označila za rakotvorno spojino.

2.1.4 Zakonodaja

V Uredbi komisije (EU) 2017/2158 z dne 20. novembra 2017 o blažilnih ukrepih in referenčnih ravneh za zmanjšanje prisotnosti akrilamida v živilih (2017) je zapisano, da je bil AA opredeljen kot onesnaževalec in kot tak predstavlja kemično tveganje v živilski verigi. Zaradi njegovih možnih škodljivih učinkov na zdravje je potrebno z različnimi ukrepi zmanjšati njegovo prisotnost v živilih, katerih surovine vsebujejo njegove prekurzorje. Učinkovitost ukrepov preverjamo z analizami vsebnosti AA v živilih. Za preverjanje ustreznosti živil uporabljamo referenčne ravni AA, ki so odvisne od vrste živila in se preverjajo vsake tri leta.

Za pomfrit, pripravljen za uživanje, referenčna raven znaša 500 μg/kg, za krompirjev čips iz svežega krompirja in krompirjevega testa, krekerje na osnovi krompirja in druge proizvode iz krompirjevega testa znaša 750 μg/kg, za piškote in oblate 350 μg/kg, za praženo kavo pa 400 μg/kg.

(14)

2.2 VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK AKRILAMIDA PRI POGOJIH NIZKE VLAŽNOSTI

Na potek MR, ki velja za najpogostejšo pot tvorbe AA, vplivajo različni dejavniki. Med toplotno obdelavo živil so temperature visoke, vsebnost vlage pa nizka. V suhih sistemih, kot so krekerji, se tvorba AA začne pri 120 °C. Hitrost reakcije ob zviševanju temperature narašča do 180 °C, kjer je hitrost nastanka AA največja (Knutsen, 2007).

Elmore in sod. (2005) so spremljali MR v torticah iz krompirja, riža in moke. Rezultati so pokazali, da je AA v zaznavni količini začel nastajati šele takrat, ko je vsebnost vlage v torticah padla pod 5 %. Količina nastalega AA je bila nato obratno sorazmerna z vsebnostjo vlage.

Robert in sod. (2004) so ugotavljali, kako je količina nastalega AA povezana s fizikalnimi spremembami, ki se dogajajo med MR pri pogojih nizke vlažnosti. Analize so izvedli z metodo diferenčne dinamične kalorimetrije (DSC), pri čimer so v odprtem in zaprtem reakcijskem sistemu v odvisnosti od temperature spremljali fizikalne spremembe asparagin monohidrata in binarnih mešanic sladkor/asparagin monohidrat s sladkorji glukozo, fruktozo in galaktozo, ki prav tako kot glukoza spada med aldoheksoze. Analize so izvedli tudi na posameznih RS ter asparaginu.

Rezultati analize so prikazani z grafoma na sliki 2. V odprtem reakcijskem sistemu se je pri vseh treh mešanicah prva sprememba zgodila pri 93 °C, ko se je sprostila kristalna voda iz asparagin monohidrata. Brez vidne interakcije s posameznim RS je le ta izhlapela pod temperaturo 105 °C. Pri mešanici s fruktozo je drugi endotermni signal odgovarjal temperaturi tališča fruktoze (začetek okoli 100 °C, vrh pri 124 °C), tretjega pa so zaznali pri temperaturi 142-143 °C, kar so pojasnili z raztapljanjem in fuzijo asparagina v tekoči fazi vode in fruktoze, ki nakazuje na začetek MR. Pri mešanici z glukozo je bil vrh signala opazen pri 148 °C, pri mešanici z galaktozo pa pri 167 °C. Tudi ti temperaturi odgovarjata temperaturama tališč za posamezen čisti sladkor. Eksotermnih signalov niso zaznali, čeprav je prišlo do manjšega porjavenja. To so pojasnili z razlago, da je sprememba entalpije zaradi faznih prehodov precej večja kot sprememba entalpije zaradi reakcije med prekurzorji. Če spremembi entalpije nastopita hkrati, se lahko zgodi, da prva zasenči drugo. To je verjetno prikrilo signal, ki bi nastal zaradi porjavenja (Robert in sod., 2004).

Binarne mešanice sladkor/asparagin monohidrat s sladkorji glukozo, fruktozo in galaktozo so Robert in sod. (2004) v drugem delu poskusa v pečici segrevali do 190 °C in hkrati z metodo masne spektroskopije spremljali količino nastalega AA. Rezultati so pokazali, da je pri reakciji asparagina s fruktozo nastalo več AA kot pri reakciji asparagina z glukozo oz. galaktozo, saj se je tvorba AA pri mešanici s fruktozo začela najprej. Ugotovili so tudi, da pri pogojih nizke vlažnosti zaznavne količine AA nastanejo šele ob taljenju posameznega sladkorja.

Glede na rezultate so prišli do zaključka, da je pri reakciji s fruktozo v primerjavi z obema aldoheksozama nastalo več AA, čeprav bi glede na kemijsko reaktivnost sladkorjev pričakovali

(15)

obratno. Zaradi zgodnjega taljenja fruktoze se je namreč povečala mobilnost prekurzorjev, ki se je izkazala kot kritični parameter v trdnih sistemih. Mobilnost prekurzorjev je v tem primeru povezana s taljenjem posameznega sladkorja in sprostitvijo kristalne vode (Robert in sod., 2004).

Pri analizi z DSC v zaprtem sistemu so signal sprostitve kristalne vode zaznali kasneje kot pri odprtem sistemu, in sicer pri 108 °C. To so pripisali povišanemu tlaku. Pri mešanici s fruktozo so šibek endotermni signal opazili pri temperaturi tališča fruktoze, bolj izrazit pa je bil eksotermni signal pri 163 °C, ki nakazuje na reakcijo med fruktozo in asparaginom. Pri mešanici z glukozo so ta signal zaznali pri 151 °C, pri mešanici z galaktozo pa pri 153 °C.

Slika 2: Rezultati DSC analize za mešanice iz asparagin monohidrata in glukoze (Glc/Asn*H2O; zelena krivulja), fruktoze (Fru/Asn*H2O; rdeča krivulja) ali galaktoze (Gal/Asn*H2O; modra krivulja) v odprtem (A) in zaprtem (B) reakcijskem sistemu. Rjava krivulja predstavlja analizo čistega asparagin monohidrata (Asn*H2O) (prirejeno

po Robert in sod., 2004).

Da bi utemeljili vlogo molekularne mobilnosti pri tvorbi AA pri pogojih nizke vlažnosti, so enak poskus ponovili v reakcijskem mediju dimetil žveplovem oksidu (DMSO), ki predstavlja pogoje nizke vlažnosti z visoko molekularno mobilnostjo. Pri segrevanju mešanic z glukozo in galaktozo je nastalo več AA kot pri segrevanju mešanice s fruktozo. Aldoze, med katere spadata glukoza in galaktoza, so kemijsko bolj reaktivne kot ketoze, kamor spada fruktoza. Fizikalne

(16)

spremembe v tem primeru na količino nastalega AA niso imele velikega vpliva, saj je v tekočem mediju molekularna mobilnost vseh prekurzorjev že dovolj velika in na nastalo količino AA je imela največji vpliv kemijska reaktivnost posameznega RS. Ugotovili so, da je v tekočem mediju v primerjavi s trdnim medijem nastalo več AA, kar so pojasnili z višjo molekularno mobilnostjo tekočega medija (Robert in sod., 2004).

Da bi potrdili ugotovitev, da je pri nizki vsebnosti vlage MR povezana s fizikalnimi spremembami prekurzorjev, so Robert in sod. (2004) izvedli raziskavo z gravimetrično analizo, pri kateri so spremljali izgubo mase glukoze in fruktoze med reakcijo z asparaginom. Mešanica s fruktozo in asparaginom je maso začela izgubljati prej in hitreje kot mešanica z asparaginom in glukozo. Za oba sistema so zabeležili tri padce mase, in sicer je prvi nastal zaradi sprostitve vode iz asparagin monohidrata, drugi je bil povezan s taljenjem sladkorjev in začetkom MR, pri kateri so izhlapeli ogljikov dioksid, voda, amonijak in drugi hlapni derivati sladkorjev z nizko molekulsko maso, tretji padec pa je predstavljala 22 % izguba mase ob koncu MR.

Do podobnih ugotovitev so prišli Hamlet in sod. (2008), kjer se je pri 20 minutnem kuhanju testa pri 180 °C in 45 % vlažnosti kot najbolj reaktivna pokazala fruktoza, sledili sta ji glukoza in maltoza, najmanjšo reaktivnost je pokazala saharoza. Tudi Rydberg in sod. (2005) so v študiji, kjer so ugotavljali vpliv dejavnikov na nastanek AA med toplotno obdelavo krompirja, prišli do zaključka, da je fruktoza v MR glede na koncentracijo nastalega AA bolj učinkovita kot glukoza ali glukoza-6-fosfat.

Med toplotno obdelavo živil so zelo pomembni pogoji, kot so čas, temperatura in končna vsebnost suhe snovi živila. Knutsen in sod. (2007) so s cvrtjem pomfrita ugotovili, da se je pri 98 % končni vsebnosti suhe snovi nastanek AA opazno povečal. Taeymans in sod. (2005) navajajo, da ob zmanjšanju temperature cvrtja za 10-15 °C, s čimer preprečimo izgubo vlage vzorca za 0,5 %, zmanjšamo nastanek AA za 15 %.

2.3 VPLIV VRSTE SLADKORJA NA NASTANEK AKRILAMIDA V ODVISNOSTI OD pH

Claeys in sod. (2005) so analizirali kinetiko nastanka AA s segrevanjem mešanic asparagina z glukozo, fruktozo in saharozo v temperaturnem območju od 140 do 200 °C. Koncentracija nastalega AA je predstavljala razliko med tvorbo in eliminacijo AA zaradi njegovega vstopanja v nadaljnje reakcije. Ugotovili so, da sta pri 140 in 160 °C glukoza in fruktoza z asparaginom tvorili primerljive količine nastalega AA, pri 180 in 200 °C pa ga je s fruktozo v primerjavi z glukozo nastalo manj. Količina AA, ki je vstopala v nadaljnje reakcije, je bila pri obeh sladkorjih primerljiva – višja neto vsebnost AA je torej nastala v modelnem sistemu z glukozo.

Poskus je bil izveden z reakcijskimi mešanicami v citratnem pufru (pH = 6,0). S primerjavo s podobnimi študijami so prišli do ugotovitve, da je relativna stopnja porjavenja zaradi reakcije glukoze ali fruktoze z aminokislinami odvisna od pH vrednosti pufra reakcijske mešanice. Pri mešanicah brez pufra je porjavenje pri reakciji s fruktozo hitrejše kot pri reakciji z glukozo.

(17)

Nasprotno je pri mešanicah v pufru porjavenje pri reakciji z glukozo hitrejše kot pri reakciji s fruktozo, še posebej pri uporabi fosfatnega pufra (pH = 5,6 pri 100 °C). Stopnja porjavenja ni odvisna le od pH temveč tudi od temperature. Hitrost MR in s tem nastanek AA sta odvisna od hitrosti odprtja obroča sladkorja v reducirajočo odprtoverižno obliko. Ta hitrost raste z naraščanjem pH. V MR se tvorijo vodikovi ioni, ki znižujejo pH in s tem se znižuje tudi hitrost MR (optimalen pH za MR je > 7,0). Vpliv puferskih ionov na hitrost MR je praktičnega pomena, saj hrana poleg sladkorjev in aminokislin lahko vsebuje tudi fosfate in soli organskih kislin, ki vplivajo na pH oz. delujejo kot pufri. V opisani študiji so preučevali kinetiko v poenostavljenih modelih, sicer pa na nastanek AA vplivajo še molarno razmerje reaktantov, aktivnost vode, sestava hrane, oprema za segrevanje oz. toplotno obdelavo ipd.

2.4 VLOGA REDUCIRAJOČIH SLADKORJEV PRI NASTANKU AKRILAMIDA IN RAZVOJU SENZORIČNO USTREZNE BARVE PRI OCVRTEM KROMPIRJU

Na izdelkih iz ocvrtega krompirja je bilo z vidika preučevanja nastanka AA narejenih največ raziskav. Taeymans in sod. (2005) so s pregledom študij povzeli, da s kontroliranjem temperature in vlažnosti skladišča surovega krompirja ter s kontroliranjem pogojev njegovega procesiranja (čas, temperatura, vlaga) lahko pripomoremo k zmanjšani vsebnosti AA končnega izdelka. Na nastanek AA najbolj vpliva sestava krompirja. Številne študije so pokazale, da ima pri nastanku AA glavno vlogo vsebnost RS, ki je odvisna od sorte krompirja, geografske lege, pogojev skladiščenja in predelave.

Ob primerjavi trinajstih različnih sort krompirja severnih dežel lahko povzamemo, da sorte namenjene za čips vsebujejo 9-14 mg/g s.s. (miligramov na gram suhe snovi) RS in 5-14 mg/g s.s. asparagina. Pri sortah namenjenih cvrtju za domačo uporabo so zabeležili vrednosti 22-52 mg/g s.s. za RS in 9-11,5 mg/g s.s. za asparagin (Knutsen, 2007).

Olsson in sod. (2004) navajajo, da hladno obdobje pred pobiranjem pridelka povzroči večjo vsebnost sladkorjev. Krompir se običajno skladišči pri temperaturi okoli 8 °C, saj z nizkimi temperaturami zaviramo kaljenje (De Wilde in sod., 2005). Paziti je potrebno, da temperatura ni prenizka, saj je z nižanjem temperature pretvorba škroba v saharozo in njena nadaljnja pretvorba v glukozo in fruktozo s pomočjo encima invertaza pospešena (Sowokinos, 2001).

Metabolizem glukoze in fruktoze je pri nižji temperaturi počasnejši, kar privede do akumulacije obeh sladkorjev. Med skladiščenjem se vsebnost fruktoze in glukoze enakomerno povečujeta (Knutsen, 2007). Koncentracija nastalega AA v toplotno obdelani krompirjevi moki se je z daljšim skladiščenjem krompirja povečevala (Muttucumaru in sod., 2017). Pri nižjih temperaturah skladiščenja (3 in 4 °C) je vsebnost RS v krompirju višja kot pri 8 °C (De Wilde in sod., 2005; Olsson in sod., 2004). Gre za delno reverzibilen proces in kot so ugotovili De Wilde in sod. (2005), lahko s kasnejšim skladiščenjem krompirja pri višji temperaturi pred uporabo (3-5 tednov pri 15 °C) zmanjšamo koncentracijo RS tudi do desetkrat. Ob tem so uporabili kloroprofam kot kemijski inhibitor kaljenja.

(18)

2.4.1 Kinetični model nastanka akrilamida v ocvrtem krompirju

Zaradi lažjega razumevanja kompleksnosti reakcij, odgovornih za nastanek AA, so Parker in sod. (2012) objavili poenostavljen kinetični model nastanka AA za kompleksne vzorce, kot je ocvrti krompir (slika 3). Slednji vsebuje več različnih aminokislinskih prekurzorjev, ne le asparagina. Nekatere, kot so lizin, glutamin in arginin, so bolj reaktivne in s tem favorizirajo generično pot nastanka AA, ki jo je poleg specifične poti nastanka AA potrebno nujno upoštevati. Ugotovili so, da prehodni intermediat 2, ki pri reakciji z asparaginom tvori AA, nastane iz glukoze in fruktoze, pri čimer fruktoza direktno vstopi v reakcijo, pri glukozi pa je potrebna predhodna reakcija z aminokislino, da nastane intermediat 1, ki nato vstopi v reakcijo s fruktozo. Omenjena intermediata sta kombinaciji obeh (generične in specifične) poti nastanka AA, pri čimer gre pri intermediatu 2 za skupino nestabilnih prehodnih intermediatov, katerih reakcije potekajo zelo hitro.

Slika 3:Poenostavljen model nastanka akrilamida iz glukoze in fruktoze (prirejeno po Parker in sod., 2012).

Glukoza in fruktoza sta obe povezani z nastankom AA, vendar njuna povezava z nastalo količino AA ni tako močna, kot če v reakcijo vstopata hkrati. Povezava med vsebnostjo saharoze in količino nastalega AA ni zabeležena (Silva in Simon, 2005).

Živilom kompleksnosti ne daje samo različna aminokislinska sestava in potrebno je upoštevati počasen prenos toplote v notranjost živila in posledično nižjo temperaturo ter višjo vlažnost. Iz omenjenega modela so ob upoštevanju temperaturnega profila in profila vlažnosti ocvrtega krompirja Parker in sod. (2012) ugotovili, da je izguba glukoze na začetku približno dvakrat hitrejša kot izguba fruktoze. Ugotovili so tudi, da je pretvorba fruktoze v glukozo manj verjetna od pretvorbe glukoze v fruktozo.

(19)

2.4.2 Vpliv procesov proizvodnje ocvrtega krompirčka na vsebnost reducirajočih sladkorjev

V surovem krompirju je razmerje fruktoza : glukoza = 0,8 : 1, vendar se tekom predelave spremeni. Na spremembe razmerja vplivajo blanširanje, pomakanje krompirjevih trakov v raztopino sladkorja in cvrtje (Parker in sod., 2012). Proizvodni procesi so ključnega pomena za spreminjanje vsebnosti RS v krompirju, pri čimer je nujno potrebno upoštevati vpliv na razvoj senzorično ustrezne barve in okusa (Taeymans in sod., 2005). V svoji študiji so Higley in sod.

(2012) ob primerjavi vsebnosti sladkorjev neobdelanega krompirja in krompirja, obdelanega z raztopino glukoze, ugotovili, da se je več RS izlužilo med blanširanjem, kot so jih kasneje dodali s pomakanjem v raztopino.

2.4.2.1 Spreminjanje fruktozno/glukoznega razmerja sladkorne raztopine

Na vsebnost sladkorjev v ocvrtem krompirčku lahko v veliki meri vplivamo s spreminjanjem fruktozno/glukoznega razmerja sladkorne raztopine, v katero se ga pomaka pred toplotno obdelavo. S tem vplivamo tudi na razvoj senzorično ustreznih lastnosti po cvrtju. Parker in sod.

(2012) so krompirjeve trakove pred cvrtjem za 30 s potopili v različne koncentracije glukoze (0-2 %). Pri namakanju v raztopino glukoze in sušenju je vsebnost glukoze v krompirjevih trakovih linearno naraščala z višanjem koncentracije glukoze v raztopini. Vsebnost vlage krompirjevih trakov je bila približno enaka tisti v neobdelanem krompirju, saj se je povišanje vlage med blanširanjem izničilo z izgubo vlage med sušenjem. Med prvim cvrtjem pri 190 °C za 1 min se je v obliki pare izgubilo 15 % vlage. Tako pripravljen ocvrti krompirček so zamrznili in ga kasneje dokončno ocvrli pri 165 °C v različnih časovnih intervalih. Med prvo minuto je bila izguba glukoze majhna, tekom naslednjih štirih minut pa se je vsebnost glukoze zmanjšala za 50 %, pri čimer so bile izgube pri krompirju z večjo koncentracijo glukoze hitrejše.

Končna koncentracija nastalega AA je bila pri krompirju, ki je bil pomočen v 2 % raztopino glukoze, štirikrat večja kot pri kontroli, kjer krompirja z raztopino glukoze niso obdelali.

Podobne rezultate so dobili pri krompirju, ki je bil pomočen v raztopine istih koncentracij fruktoze, vendar so bile v posameznih serijah enakih koncentracij izgube fruktoze manjše kot izgube glukoze, vpliv na vsebnost nastalega AA pa je bil podoben. To nam pove, da je bila tvorba AA večja pri krompirju, pomočenem v raztopine fruktoze oz. da je za isto koncentracijo nastalega AA potrebna manjša koncentracija fruktoze v primerjavi z glukozo. Tvorba AA je potekala le na površini krompirja, kjer so temperature visoke, vsebnost vlage pa nizka, in v večini so v reakcijo vstopali sladkorji iz raztopine. Vsebnost saharoze ni prispevala k nastajanju AA, saj se je hidroliza začela šele po 5 min, takrat pa se je cvrtje že končalo.

2.4.3 Tvorba akrilamida v povezavi z razvojem senzorično ustrezne barve

Ker je pri ocvrtem krompirju ključna senzorično ustrezna zlatorjava barva, je pomembna povezava med njenim razvojem ter tvorbo AA. V industriji se za merjenje barve najpogosteje uporablja Agtronov spektrofotometer, kjer vrednost 0 pomeni črno in vrednost 100 belo barvo.

(20)

Sprejemljive vrednosti za ocvrti krompir se nahajajo v območju 50-75 (Higley in sod., 2012).

V svojih raziskavah so Parker in sod. (2012) po cvrtju krompirjevih trakov, potopljenih v različne koncentracije glukoze in fruktoze (0-2 %), izmerili Agtronovo vrednost nastale barve krompirjevih trakov. Rezultati so prikazani z grafom na sliki 4. Ugotovili so, da so krompirjevi trakovi, pomočeni v raztopino fruktoze, ob razvoju senzorično ustrezne barve za potrošnika vsebovali več AA kot so ga ob razvoju enake barve vsebovali krompirjevi trakovi, pomočeni v raztopino glukoze enake koncentracije.

Slika 4:Povezava med razvojem barve ocvrtega krompirja in njegovo vsebnostjo akrilamida, pri čimer obarvano območje predstavlja barvo, ki je sprejemljiva za potrošnika (prirejeno po Parker in sod., 2012).

Higley in sod. (2012) so primerjali nastanek AA in razvoj barve pri ocvrtem krompirju, ki so mu s pomakanjem v sladkorno raztopino glukoze različnih koncentracij dodali sladkor, ter pri ocvrtem krompirju z naravno akumuliranim sladkorjem. Ugotovili so, da je razvoj barve pri krompirju z dodanim sladkorjem enakomernejši in bolj primerljiv tako na posameznem vzorcu kot med njimi. Sladkorji se pri skladiščenju niso akumulirali enakomerno, zato je bil krompir z akumuliranim sladkorjem lisast in na nekaterih mestih s senzoričnega vidika pretemen. Daljše kot je bilo skladiščenje oz. večja kot je bila koncentracija RS, temnejša je bila barva in nastalo je več AA. V primerjavi s krompirjem z akumuliranim sladkorjem je pri krompirju z dodanim sladkorjem pri isti stopnji razvoja barve nastalo manj AA.

Proizvodnja ocvrtega krompirja s kontroliranim pomakanjem krompirja v raztopino glukoze po blanširanju je z vidika zmanjševanja nastanka AA in doseganja optimalne barve boljša izbira kot uporaba krompirja z akumuliranim sladkorjem. Pri tem je potrebna optimizacija koncentracije glukoze glede na želen razvoj barve in tvorbo AA. Če bi upoštevali le minimiziranje slednjega, bi bila barva krompirja za potrošnika nesprejemljiva, razen če bi ljudi ozavestili glede povezave med barvo in nastalim AA. Pri pomakanju krompirjevih trakov v sladkorno raztopino je pomemben tudi kratek čas namakanja, da v čim večji meri preprečimo difuzijo sladkorja v notranjost trakov (Higley in sod., 2012).

(21)

2.5 ZMANJŠEVANJE AKRILAMIDA V HRANI Z VIDIKA SLEDENJA SLADKORJEV Glede na vrsto priprave krompirjevih jedi je potrebno izbrati krompir s pravilno vsebnostjo sladkorjev. Bolj kot sorta nanjo vpliva temperatura skladiščenja, zato je ljudi treba ozavestiti, da se krompirja, namenjenega praženju in cvrtju, ne shranjuje v hladilniku. Biedermann-Brem in sod. (2003) so primerjali količino nastalega AA pri različnih vrstah krompirja po pečenju na olju v pečici in po pripravi krompirjevih polpet v ponvi. Toplotna obdelava je potekala do optimalne stopnje hrustljavosti. Iz krompirja, ki je vseboval več kot 1 g/kg RS ni bilo mogoče pripraviti senzorično ustreznih krompirjevih polpet z manjšo vsebnostjo AA od 500 μg/kg, ki predstavlja referenčno raven. Pri uporabi krompirja z vsebnostjo RS od 0,2 do 1 g/kg je bila koncentracija nastalega AA pod 500 μg/kg, z uporabo krompirja, ki je vseboval manj kot 0,2 g/kg RS, pa ni bilo mogoče doseči senzorično ustrezne barve in arome. Pri krompirju, pečenem v pečici, so zabeležili manjše koncentracije nastalega AA, in sicer je pri krompirju, ki je vseboval 0,5-1 g/kg RS, nastalo 100-150 μg/kg AA, pri podaljšanem pečenju se je vrednost povečala na 200-300 μg/kg nastalega AA. 500 μg/kg AA je imel pečen krompir, ki je vseboval 3,7 g/kg RS. Ocvrte krompirjeve polpete iz tega krompirja so vsebovale do 2400 μg/kg AA, bile so tudi pretemne in senzorično neustrezne.

Eden od ukrepov za zmanjševanje AA v pekovskih izdelkih bi lahko bilo nadomeščanje reducirajočih sladkorjev s saharozo. V svoji raziskavi sta Aarabi in Seyedain Ardebili (2020) ugotovila, da pri peki biskvita z uporabo 1 % saharoze namesto 2 % sirupa invertnega sladkorja, ki ga sestavljata fruktoza in glukoza v množinskem razmerju 1 : 1, zmanjšamo nastanek AA.

Ob primerjavi treh vrst biskvita, pri katerih so uporabili 9 % sirupa in 13 % saharoze, 7 % sirupa in 14 % saharoze ter 5 % sirupa in 15 % saharoze, so najmanjšo vsebnost AA zabeležili pri uporabi 5 % sirupa in 15 % saharoze, največjo pa pri uporabi 9 % sirupa in 13 % saharoze.

3 MATERIAL IN METODE 3.1 MATERIALI

Pri izvedbi poskusov smo uporabili asparagin monohidrat ter sladkorje: fruktozo, glukozo in saharozo.

3.2 METODE

3.2.1 Priprava mešanic asparagin monohidrata in posameznega sladkorja

Asparagin monohidrat, glukozo, fruktozo in saharozo smo vsakega posebej zdrobili v terilnici, da smo dobili prah. Mešanice smo pripravili iz 1 mmol prahu asparagin monohidrata in 1 mmol prahu posameznega čistega sladkorja (glukoze, fruktoze in saharoze), torej v množinskem razmerju 1:1.

(22)

3.2.2 Določevanje delovnega območja s sušenjem mešanic v sušilniku

AA nastaja med toplotno obdelavo živil pri temperaturah nad 120 °C, zato smo poskus želeli izvesti pri čim višji temperaturi. Zaradi zaščite DSC instrumenta pred možnimi poškodbami smo najprej določili delovno temperaturno območje. V aluminijaste posodice smo s spatulo s pomočjo analitske tehtnice zatehtali po 10 mg posamezne mešanice. Posodice smo s prešo hermetično zaprli in jih v sušilniku segrevali do temperature 200 °C. Ker se je posodica pri mešanici asparagin monohidrata s fruktozo pri 140 °C odprla, smo poskus ponovili z zmanjšano maso vzorca na 5 mg, kar se je pri 140 °C z enakim rezultatom izkazalo za neprimerno. Do odprtja posodice je verjetno prišlo zaradi sprostitve vode iz asparagin monohidrata, pri čimer se je zaradi nastalega plina povečal tlak v posodici, ki se je z naraščanjem temperature še dodatno povečeval. Ob odprtju posodice je prišlo do dodatnega toplotnega efekta, kar je skupaj z izhajanjem plinov privedlo do napačnih rezultatov. Zato smo poskus ponovili pri 130 °C z maso vzorca pod 5 mg, in sicer smo zatehtali 2,52 mg omenjene mešanice, ki smo jo na 130 °C segrevali tri ure. Posodico z vzorcem smo stehtali pred in po segrevanju ter ugotovili, da ni razlike v masi, zato smo za naš eksperiment določili najvišjo temperaturo 130 °C in maso vzorca do 5 mg. Postopek smo še enkrat ponovili za vse mešanice, ki smo jih tri ure segrevali na 130 °C, nato pa še eno uro na 140 °C. Po končanem sušenju smo vzorce ohladili v eksikatorju.

Vse posodice z vzorci smo stehtali pred in po sušenju ter zabeležili rezultate. Mase so bile primerljive z minimalnimi odstopanji, ki smo jih zanemarili, saj so verjetno nastala zaradi majhne izgube vzorca med zapiranjem posodice s prešo, ker je vzorec v obliki prahu in ga lahko nekaj ostane na robovih posodice. Na koncu smo posodice odprli in vizualno ocenili nastale spremembe.

3.2.3 Analiza z diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC) 3.2.3.1 Opis metode DSC

Diferenčna metoda pomeni način meritve, pri kateri gre za merjenje razlike vrednosti dveh merilnih sistemov – tistega, ki nas zanima in referenčnega z znano vrednostjo. Kemijske reakcije in mnogi fizikalni prehodi so povezani s tvorbo ali porabo toplote, zato je kalorimetrija univerzalna metoda za preučevanje le teh (Höhne in sod., 2003).

DSC je raziskovalna metoda, pri kateri gre za merjenje toplotnega toka, ki nastane zaradi konstantnih temperaturnih sprememb vzorca in referenčnega materiala, ki nastanejo pri kontroliranem segrevanju ali ohlajanju. S spreminjanjem temperature lahko vplivamo na kemijske reakcije ali fizikalne spremembe vzorca, ki dodatno povzročijo spremembo njegove temperature in posledično nastanejo razlike v toplotnem toku vzorca ter referenčnega materiala.

DSC temelji na principu merjenja teh sprememb. Meritve ne obsegajo le skupnega toplotnega toka reakcije ali fizikalne spremembe, temveč lahko določamo tudi posamezne toplotne tokove v določenem temperaturnem intervalu. Slednji so pomembni za oceno kinetike, določanje kristalne strukture in čistoče vzorcev. DSC uporabljamo tudi za merjenje toplotnih kapacitet in merjenje posameznih temperatur reakcij ali faznih prehodov (Höhne in sod., 2003).

(23)

3.2.3.2 Priprava vzorcev

S pomočjo analitske tehtnice smo v aluminijaste posodice s spatulo zatehtali do 5 mg posameznega vzorca mešanic asparagin monohidrata z glukozo, fruktozo in saharozo. Na enak način smo zatehtali vzorce posameznih komponent. Stehtali smo vsak vzorec skupaj s posodico ter si zabeležili mase. Zabeležili smo tudi maso prazne posodice, ki je predstavljala referenčni vzorec. Vsako posodico smo hermetično zaprli s prešo, pri čimer smo pazili, da je čim manj prahu ostalo na robovih posodice.

3.2.3.3 DSC analiza

Analize smo izvedli z instrumentom DSC 2500 proizvajalca Thermal Analysis. Posodice z vzorci smo dali na oštevilčena mesta na pladenj (kot je prikazano na sliki 5) ter si zabeležili številke, da vzorcev nismo zamešali. V programu smo določili hitrost segrevanja 5 °C/min do 130 °C, nato pa vzorce z mešanicami še eno uro segrevali na tej temperaturi. Za vsak vzorec smo posneli grelni diagram. Po končanem segrevanju smo posodice ohladili v eksikatorju in jih stehtali ter vizualno ocenili.

Slika 5: Posodice z vzorci na pladnju instrumenta DSC.

Poskus smo ponovili še enkrat, le da vzorcev nismo segrevali postopoma, temveč smo jih direktno segreli na 130 °C in jih pri tej temperaturi opazovali 60-100 min.

(24)

4. REZULTATI Z RAZPRAVO

V zasnovi diplomske naloge smo predpostavili, da obstaja povezava med vrsto sladkorja ter načinom reakcije z asparaginom, saj se sladkorji razlikujejo v reaktivnosti, ki je odvisna tako od kemijske strukture sladkorja kot od reakcijskih pogojev. Pri tvorbi AA med toplotno obdelavo živil v glavnem sodelujeta fruktoza in glukoza, saj sta v največji meri prisotna RS v sadju, zelenjavi in žitih. Ker AA nastaja pri reakciji med asparaginom in RS, smo se odločili opazovati mešanice asparagin monohidrata z glukozo, fruktozo in saharozo, ki jo sestavljata povezana omenjena monosaharida.

Analize smo izvedli z metodo DSC, ki temelji na principu beleženja signalov sprememb toplotnega toka, ki jih povzročijo fizikalne in kemijske spremembe vzorcev. V zaprtem reakcijskem sistemu smo v odvisnosti od temperature in časa spremljali toplotne spremembe med segrevanjem vzorcev asparagin monohidrata, fruktoze, glukoze in saharoze ter binarnih mešanic asparagin/fruktoza, asparagin/glukoza in asparagin/saharoza.

Mase vzorcev, uporabljenih pri analizi z DSC, so zbrane v preglednici 1, rezultati termogramov pa so prikazani na slikah od 6 do 9. Mase vzorcev pred in po analizi so primerljive.

Preglednica 1: Rezultati tehtanja vzorcev in vzorcev skupaj s posodico pred in po DSC analizi.

Vzorec Masa vzorca (mg) Masa vzorca skupaj s posodico pred analizo (mg)

Masa vzorca skupaj s posodico po analizi (mg)

Fruktoza 3,06 56,86 56,77

Glukoza 3,32 56,61 56,61

Asparagin 3,85 57,64 57,61

Saharoza 2,66 55,86 55,86

Fruktoza + asparagin 2,86 56,81 56,70

Glukoza + asparagin 3,54 57,30 57,25

Saharoza + asparagin 2,60 56,12 56,12

Iz slike 6, ki prikazuje rezultate segrevanja posameznih čistih sladkorjev in asparagin monohidrata do temperature 130 °C, vidimo, da se je pri 95 °C ob segrevanju asparagin monohidrata začel večji endotermni signal (vrh pri 103 °C), ki smo ga pripisali sprostitvi vode iz asparagin monohidrata. Pred tem je prišlo do manjšega endotermnega signala, ki ga lahko pojasnimo z izhlapevanjem proste vode, saj vzorec ni bil popolnoma posušen. Pri segrevanju saharoze in glukoze ni prišlo do sprememb toplotnega toka, pri segrevanju fruktoze pa se je pri 103 °C začel endotermni signal, za katerega smo sklepali, da se je pojavil zaradi taljenja fruktoze, saj ta temperatura ustreza temperaturi njenega tališča. Vrh endotermnega signala je sicer pri temperaturi 115 °C, kar lahko pojasnimo z zamikom signala, ki je nastal zaradi zelo hitrega segrevanja vzorca.

Iz slike 7, ki prikazuje rezultate segrevanja mešanic asparagin monohidrata in posameznega RS do temperature 130 °C, je razvidno, da je vrh prvega večjega endotermnega signala pri 104 °C,

(25)

in sicer pri mešanici asparagin monohidrata s fruktozo. Pri mešanicah z glukozo in saharozo je vrh endotermnega signala nastopil pri 107 °C. Ker so vsi vrhovi dobljenih signalov pri skoraj isti temperaturi kot vrh signala zaradi izgube vode pri čistem asparagin monohidratu (slika 6) smo vzrok signalov pripisali sprostitvi vode iz asparagin monohidrata in raztapljanju sladkorjev v sproščeni vodi. Za odstop začetka prvega endotermnega signala pri mešanici s fruktozo, ki se je pojavil že pri 80 °C nimamo zadovoljive razlage in bi bile za to potrebne nadaljnje raziskave oz. ponovitve poskusa. Pri 112 °C se je pri mešanici asparagina s fruktozo pojavil začetek drugega endotermnega signala, za katerega smo sklepali, da nakazuje taljenje fruktoze. Pri mešanici z glukozo smo pri 130 °C opazili začetek eksotermnega signala, ki nakazuje na začetek neke reakcije.

Omenjene rezultate smo primerjali z rezultati študije Robert in sod. (2004), ki so prav tako izvedli analizo z DSC, pri čimer so do temperature 180 °C segrevali binarne mešanice asparagin monohidrat/RS s sladkorji glukozo, fruktozo in galaktozo ter posamezne čiste prekurzorje.

Sprostitev kristalne vode iz čistega asparagin monohidrata so v zaprtem sistemu zabeležili pri 108 °C, mi pa pri 103 °C. Prve endotermne signali mešanic, ki so se začeli okoli 90 °C, so prav tako pripisali sprostitvi vode iz asparagin monohidrata. Bolj izraziti so bili eksotermni signali, katere so pripisali MR. Pri mešanici s fruktozo so vrh zabeležili pri 163 °C in pri mešanici z glukozo pri 151 °C. Glukoza se je glede na rezultate pokazala kot najbolj reaktivna v reakciji z asparaginom, kar se je pokazalo tudi pri naši analizi, kjer smo pri 130 °C edino pri mešanici asparagina z glukozo zabeležili začetek eksotermnega signala (slika 7).

Slika 6: Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju čistega asparagin monohidrata ter posameznih čistih reducirajočih sladkorjev v odvisnosti od temperature.

(26)

Slika 7:Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju mešanic asparagin monohidrata in posameznega reducirajočega sladkorja v odvisnosti od temperature.

Ker smo pri segrevanju mešanice asparagina z glukozo pri 130 °C opazili eksotermne spremembe, smo analizo z DSC ponovili, in sicer smo eno uro opazovali obnašanje mešanic ter posameznih čistih reaktantov pri 130 °C.

Pri segrevanju čistih prekurzorjev na temperaturi 130 °C nismo opazili večjih sprememb (slika 8). Na začetku krivulj je razviden negativen odstop od bazne črte, ki je posledica umirjanja

instrumenta pri nastavljeni temperaturi. V izbranem časovnem obdobju (t = 100 min) pri T = 130 °C nismo opazili sprememb v termogramih za vzorce asparagina, fruktoze, glukoze in

saharoze. To je v skladu z rezultati na sliki 6, kjer so se fizikalne spremembe vzorcev asparagina in fruktoze zgodile že pred T = 130 °C, fizikalnih sprememb vzorcev glukoze in saharoze pa pri segrevanju do omenjene temperature nismo opazili.

Iz slike 9, ki prikazuje rezultate segrevanja mešanic asparagin monohidrata in posameznih RS na temperaturi 130 °C, je razvidno, da je pri vseh mešanicah prišlo do večjega eksotermnega in manjšega endotermnega signala. Endotermni signal je razviden kot nenadno znižanje in

(27)

zvišanje signala oz. kot »zobec« in je najverjetneje posledica sprostitve plina, ki nastaja pri reakciji ali pa posledica sprememb v vzorcu, za katere bi bile potrebne nadaljnje raziskave. Pri glukozi se je signal pojavil najprej, sledili sta fruktoza in nato saharoza, pri kateri smo podaljšali čas gretja na 100 min. Glede na dobljene rezultate smo potrdili, da je pri vseh preučevanih mešanicah asparagina s sladkorji prišlo do eksotermnih sprememb, ki so najverjetneje posledica kemijskih reakcij, za potrditev in opredelitev katerih bi bile potrebne nadaljnje raziskave. Ker smo pri vizualni analizi po končanem segrevanju ugotovili, da je produkt v vseh posodicah rjavo-črne barve (enako kot na sliki 10, ki prikazuje odprto posodico z mešanico s fruktozo), smo sklepali, da so eksotermni signali nastali zaradi MR. Potrdili smo, da je pri pogojih našega eksperimenta (zaprt sistem, suhi vzorci v trdi obliki, nizka vsebnost vode, povišan pritisk) glukoza v reakciji z asparaginom najbolj reaktivna, sledi ji fruktoza in nato saharoza. Ti rezultati pa še ne pomenijo, da je pri reakciji asparagina z glukozo nastalo več AA kot pri reakciji asparagina s fruktozo oz. saharozo, saj bi za dokazovanje le tega morali analizirati nastale produkte.

Slika 8:Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju čistega asparagin monohidrata in posameznih čistih reducirajočih sladkorjev pri 130 °C v odvisnosti od časa.

(28)

Slika 9: Rezultati analize z DSC, prikazani z grafom, ki prikazuje spremembe toplotnega toka ob segrevanju mešanic asparagin monohidrata in posameznega reducirajočega sladkorja pri 130 °C v odvisnosti od časa.

Slika 10: Odprta posodica z vzorcem mešanice asparagina in fruktoze.

(29)

5 SKLEPI

Glede na rezultate, pridobljene v diplomski nalogi, lahko zaključimo naslednje:

- Glede na podatke, pridobljene iz literature, potrdimo prvo hipotezo, da obstaja povezava med vrsto sladkorja in nastankom akrilamida, ki je odvisna od reakcijskih pogojev, pri katerih poteka Maillardova reakcija.

- Glede na pridobljene eksperimentalne podatke potrdimo drugo hipotezo, da se termogrami mešanic asparagin/glukoza, asparagin/fruktoza in asparagin/saharoza med seboj razlikujejo, saj se mešanice med termično obremenitvijo obnašajo različno, kar vpliva na potek reakcij.

- Glede na podatke, pridobljene iz literature, lahko potrdimo, da obstaja povezava med vrsto sladkorja, razvojem senzorično ustrezne barve ocvrtega krompirja ter nastankom akrilamida med toplotno obdelavo krompirja.

- Na količino nastalega akrilamida med toplotno obdelavo živil lahko vplivamo s spremljanjem sestave in koncentracije sladkorjev v živilu.

6 POVZETEK

Akrilamid je zdravju škodljiva organska spojina, ki lahko nastane kot stranski produkt Maillardove reakcije pri toplotni obdelavi živil nad 120 °C. V diplomski nalogi smo s pomočjo literature želeli ugotoviti in pojasniti povezavo med vrsto sladkorja in nastankom akrilamida ter s pomočjo eksperimenta z diferenčno dinamično kalorimetrijo potrditi drugačno obnašanje mešanic asparagin/glukoza, asparagin/fruktoza in asparagin/saharoza pri visokotemperaturni obremenitvi. S pomočjo rezultatov segrevanja mešanic asparagin/glukoza, asparagin/fruktoza in asparagin/saharoza smo dokazali, da se mešanice med termično obremenitvijo obnašajo različno, kar vpliva na potek reakcij. S pregledom literature, ki obravnava povezavo med vrsto sladkorja in nastankom akrilamida, smo povzeli, da obstaja povezava med vrsto sladkorja in nastankom akrilamida, ki je odvisna od reakcijskih pogojev, pri katerih poteka Maillardova reakcija. S spremljanjem sestave sladkorjev v živilih lahko vplivamo na količino nastalega akrilamida. To je pomembno predvsem pri proizvodnji ocvrtega krompirja, kjer ga pomakajo v sladkorno raztopino. Poleg povezave med vrsto sladkorja in nastankom akrilamida je potrebno upoštevati tudi povezavo z razvojem senzorično ustrezne barve, ki je sprejemljiva za potrošnika.

(30)

7 VIRI

Aarabi F., Seyedain Ardebili M. 2020. The effect of sugar type and baking condition on formation of acrylamide in industrial rotary moulded biscuit. Journal of Food Measurement and Characterization, 14, 4: 2230-2239

Belitz H. D., Grosch W., Schieberle P. 2009. Food chemistry. 4^threvised and extended ed.

Berlin, Springer: 25-26, 270-289

Biedermann-Brem S., Noti A., Grob K., Imhof D., Bazzocco D., Pfefferle A. 2003. How much reducing sugar may potatoes contain to avoid excessive acrylamide formation during roasting and baking? European Food Research and Technology, 217, 5: 369-373

Claeys W. L., De Vleeschouwer K., Hendrickx M. E. 2005. Kinetics of acrylamide Formation and Elimination during Heating of an Asparagine-Sugar Model System. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53, 26: 9999-10005

De Wilde T., De Meulenaer B., Mestdagh F., Govaert Y., Vandeburie S., Ooghe W., Fraselle S., Demeulemeester K., Van Peteghem C., Calus A., Degroodt J. M., Verhé R. 2005.

Influence of storage practices on acrylamide formation during potato frying. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53, 16: 6550-6557

EFSA. 2015. Scientific Opinion on acrylamide in food. EFSA Journal, 13, 6: 4104, doi:

10.2903/j.efsa.2015.4104: 321 str.

Elmore J. S., Koutsidis G., Dodson A. T., Mottram D. S., Wedzicha B. L. 2005. The effect of cooking on acrylamide and its precursors in potato, wheat and rye. Advances in Experimental Medicine and Biology, 561: 255-269

Fennema O. R. 2002. Food chemistry. 3^rd ed. New York, Marcel Dekker, inc.: 158-162

Hamlet C. G., Sadd P. A., Liang L. 2008. Correlations between the amounts of free asparagine and saccharides present in commercial cereal flours in the United Kingdom and the generation of acrylamide during cooking. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56, 15: 6145-6153

Higley J., Kim J. Y., Huber K. C., Smith G. 2012. Added versus accumulated sugars on color development and acrylamide formation in French-fried potato strips. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60, 35: 8763-8771

Höhne G. W. H., Hemminger W. F. Flammersheim H.-J. 2003. Differential scanning calorimetry: an introduction for practitioners. New York, Springer-Verlag: 9-20.

Knutsen S. H. 2007. Acrylamide precursors - limiting substrates and in vivo effects [NORDACRYL]. Oslo, Nordic Innovation Centre: 55 str.

(31)

Laroque D., Inisan C., Berger C., Vouland E., Dufosse L., Guerard F. 2008. Kinetic study on the Maillard reaction. Consideration of sugar reactivity. Food Chemistry, 111, 4: 1032- 1042

Lea P. J., Sodek L., Parry M. A. J., Shewry P. R., Halford N. G. 2007. Asparagine in plants.

Annals of Applied Biology, 150, 1: 1–26

Muttucumaru N., Powers S. J., Elmore J. S., Dodson A., Briddon A., Mottram D. S., Halford N. G. 2017. Acrylamide-forming potential of potatoes grown at different locations, and the ratio of free asparagine to reducing sugars at which free asparagine becomes a limiting factor for acrylamide formation. Food Chemistry, 220: 76-86

Olsson K., Svensson R., Roslund C. A. 2004. Tuber components affecting acrylamide formation and colour in fried potato: variation by variety, year, storage temperature and storage time. Journal of the Science of Food and Agriculture, 84, 5: 447-458

Parker J. K., Balagiannis D. P., Higley J., Smith G., Wedzicha B. L., Mottram D. S. 2012.

Kinetic model for the formation of acrylamide during the finish-frying of commercial French fries. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60, 36: 9321-9331

Robert F., Vuataz G., Pollien P., Saucy F., Alonso M. I., Bauwens I., Blank I. 2004. Acrylamide formation from asparagine under low-moisture Maillard reaction conditions. 1. Physical and chemical aspects in crystalline model systems. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52, 22: 6837-6842

Rydberg P., Eriksson S., Tareke E., Karlsson P., Ehrenberg L., Tornqvist M. 2005. Factors that influence the acrylamide content of heated foods. Advances in Experimental Medicine and Biology, 561: 317-328

Silva E. M., Simon P. W. 2005. Genetic, physiological, and environmental factors affecting acrylamide concentration in fried potato products. Advances in Experimental Medicine and Biology, 561: 371-386

Sowokinos J. 2001. Biochemical and molecular control of coldinduced sweetening in potatoes.

Americal Journal of Potato Research, 78, 3: 221−236

Taeymans D., Andersson A., Ashby P., Blank I., Gondé P., Van Eijck P., Faivre V., Lalljie S.

P. D., Lingnert H., Lindblom M., Matissek R., Müller D., Stadler R. H., Studer A., Silvani D., Tallmadge D., Thompson G., Whitmore T., Wood J., Zyzak D. 2005. Acrylamide:

update on selected research activities conducted by the European food and drink industry.

Journal of AOAC International, 88, 1: 234-241

Uredba komisije (EU) 2017/2158 z dne 20. novembra 2017 o blažilnih ukrepih in referenčnih ravneh za zmanjšanje prisotnosti akrilamida v živilih. 2017. Uradni list Evropske unije, L 304: 24-44

(32)

Dipl. delo (UN). Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, 2021

ZAHVALA

Za sodelovanje, ves vložen trud, nasvete in pomoč pri izvajanju eksperimentalnega dela se iskreno zahvaljujem mentorju doc. dr. Iztoku Prislanu. Brez vaše pomoči zaradi trenutne situacije, ki jo je povzročila epidemija Covid-19, eksperimentalnega dela ne bi bilo mogoče izvesti.

Zahvala gre tudi recenzentu prof. dr. Rajku Vidrihu za strokoven pregled diplomskega dela.

Hvala vsem prijateljem, fantu in družini za podporo, nasvete ter za vse spodbudne besede v času študija. Še posebej se za to iskreno zahvaljujem svoji mami Tatjani, prijateljici Amalyi in sošolcema Simonu in Kristini.

Zahvaljujem se tudi vsem profesorjem in sošolcem, ki ste študij naredili poučen, zanimiv, zabaven in nepozaben.