Riassunto analitico
L’acrilamide è un composto organico, insaturo a basso peso molecolare (71,08 g/mol). A temperatura ambiente si presenta come un solido cristallino incolore o lievemente bianco, idrosolubile e inodore; si forma naturalmente durante la cottura, ad alte temperature (frittura, torrefazione, cottura al forno e alla griglia) e scarsa umidità, di alimenti amidacei ricchi di zuccheri riducenti e proteine contenenti amminoacidi, in particolare l’asparagina. Il processo chimico che porta alla formazione di questo contaminante è noto come “reazione di Maillard”. Da studi svolti negli ultimi anni dall’EFSA (European Food Safety Authority) sono state riscontrate concentrazioni elevate di acrilamide in diverse tipologie di alimenti. Inoltre, le ultime analisi svolte portano a catalogare l’acrilamide tra le sostanze genotossiche e potenzialmente cancerogene per l’uomo. Per tali motivazioni l’EFSA ha invitato tutti gli stati membri ad adottare miglioramenti tecnologici volti ad abbassarne il contenuto nei prodotti alimentari in modo da ridurre anche l’esposizione a tale sostanza da parte dei consumatori. È di recente riscontro, all’interno del mercato europeo, la presenza di prodotti della panificazione che prevedono l’inserimento nella loro ricetta di semi esotici dalle rinomate proprietà nutrizionali come ad esempio i semi di Chia. I semi di Chia appartengono ad una pianta floreale della famiglia delle Lamiaceae (Salvia hispanica), il cui colore varia dal grigio al marrone e al nero con poche eccezioni. Il lavoro di tesi ha avuto come obiettivo principale quello di determinare il contenuto di acrilamide in diversi campioni di pane ottenuto da farina addizionata con semi di Chia. Scopo finale era quello di verificare se utilizzando diversi impasti per la panificazione con percentuali differenti di semi di Chia (2%,5%,7% e del 10%) in condizioni costanti di cottura, la concentrazione di acrilamide diminuisse, al fine di individuare un metodo che permetta di ottenere alimenti con un contenuto inferiore di tale sostanza. Dei campioni di prodotto presi in esame, ottenuti con farina di grano duro con aggiunta di semi di Chia sono stati considerati sia la crosta superiore che quella inferiore e la mollica. Le analisi sono state svolte mediante l’implementazione e la validazione di un metodo LC-MS/MS. Tale metodo validato si è rilevato affidabile ed in linea con i parametri stabiliti dalla Decisione CE 675/2002. Dall’analisi dei risultati i valori massimi e minimi sono stati: allo 0% di chia, di 213 µg/kg come valore massimo, mentre quello meno rappresentativo è stato di 48,86 µg/Kg. In quelli al 2% invece il valore più alto è stato di 320 µg/kg il più basso 212 µg/kg. Proseguendo nell’osservazione dei risultati ottenuti dai vari campioni a percentuale di 5% , 7% e 10% di Chia , sono stati evidenziati i seguenti valori : 524 µg/kg come valore più alto per i campioni al 5% , mentre il più basso è stato di 68,83 µg/kg; per i campioni al 7% di chia , il valore più alto è risultato 505,22 µg/kg, invece il più basso per questa percentuale di campioni è stato di 62,92 µg/kg. I campioni a percentuale del 10 %di chia hanno riportato come valore massimo 470µg/kg e come corrispettivo valore minimo invece 80,44 µg/kg. Più in generale i valori massimi e minimi riscontrati nell’elaborazione dei dati raccolti sono stati di 524 µg/kg nei campioni al 5% di chia mentre quello più basso è stato riscontrato nei campioni al 2% di chia con 31,2µg/kg. Le analisi statistiche non hanno verificato una differenza significativa tra i valori di acrilamide del controllo e dei campioni di pane a varie concentrazioni di chia. Tuttavia ulteriori studi si ritengono necessari al fine di approfondire lo stato di sicurezza per i consumatori di questi nuovi prodotti.
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Abstract
Acrylamide (molecular weight 71.08 g /mol) is an unsaturated organic compound, colorless or slightly white crystalline solid at room temperature, water-soluble and odorless; it is naturally formed during cooking, at high temperatures (frying, roasting, cooking in the oven and on the grill) and low humidity, of starchy foods rich in reducing sugars and proteins containing amino acids, in particular asparagine. The chemical process leading to the formation of this contaminant is known as the " Maillard reaction ". In several studies conducted in recent years by EFSA ( European Food Safety Authority) high concentrations of acrylamide have been found in indifferent types of food products. Furthermore, the latest experimental evidences lead to catalogue acrylamide among genotoxic and potentially carcinogenic substances for humans. For these reasons, EFSA invited all member states to adopt technological improvements aimed to lower acrylamide content in food products in order to minimize the consumer exposure to this substance.
Recently, in the European market bakery products containing in their formulation exotic seeds of recognized nutritional properties such as Chia seeds. Chia seeds belong to a floral plant of the Lamiaceae family (Salvia hispanica), whose color varies from gray to brown with few exceptions.
The main goal of this thesis work was to establish if the presence of Chia seeds in different bread samples influenced the acrylamide formation: different doughs baking with different percentages of chia seeds (2%, 5%, 7% and 10%) were cooked at constant time and temperature combination, evaluating the acrylamide concentration by sampling portion of upper and lower crust as well as the crumb. The analyzes were carried out by a validated LC-MS / MS method, according to the parameters established by EC Decision 675/2002.
The obtained results showed a high variability for all the bread samples: 0% chia max 213 µg / kg, min 48.86 µg / Kg; 2% chia max 320 µg /kg, min 212 µg /Kg.; 5% chia max 524 µg /kg, min 68.83 µg /kg; 7% max 505.22 µg /kg, min 62.92 µg /kg; 10% chia max 470µg /kg, min 80.44 µg /kg. Statistical elaboration did not verify a significant difference among the values of acrylamide of the control bread samples and bread at various concentrations of chia. However, further studies are deemed necessary in order to investigate the state of safety for consumers of these new products.
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