Riassunto analitico
La scoperta della presenza di acrilammide in alcuni alimenti ha suscitato grande interesse da parte della comunità scientifica, e non solo, fin dai primi istanti della sua rivelazione nel 2002. Negli anni successivi sono stati condotti numerosi studi e indagini su molti alimenti suddivisi per categorie, tra cui i prodotti da forno. Contestualmente al lavoro di sorveglianza voluto anche dalla Unione Europea e demandato a EFSA, sono iniziate molte ricerche, condotte da enti pubblici, ma anche da aziende del settore, per l’individuazione delle condizioni che favoriscono la formazione di acrilammide e di eventuali soluzioni per ridurne il contenuto, secondo il principio del ALARA (As Low As Reasonable Achievable). Tra le possibilità esistenti, sicuramente l’impiego dell’enzima asparaginasi risulta efficace per contenere la formazione dell’acrilammide. Tuttavia il suo costo elevato ha reso necessario la ricerca di strade alternative per ridurre la formazione di tale molecola soprattutto nei prodotti da forno. Da tale necessità, in collaborazione con l’azienda italiana Newlat Food S.p.A., è nata l’idea di voler trovare una soluzione alternativa a tale problema su uno dei loro nuovi prodotti, ovvero un biscotto destinato alla fascia della prima infanzia. Per fare ciò si è scelto di focalizzarci su differenti tecniche di cottura e su l’impiego di vari agenti lievitanti anche in combinazione tra di loro che, come risulta da studi precedenti, hanno un impatto considerevole sulla formazione di questo contaminante. Perciò abbiamo deciso di lavorare contemporaneamente su queste due vie di mitigazione per tentare di ridurre il quantitativo di acrilammide presente in biscotti per l’infanzia al di sotto del limite di legge di 150 μg/kg previsto dal Regolamento (UE) n. 2017/2158 per questa tipologia di prodotti. Abbiamo deciso di concentrarci su questa categoria di prodotti perché largamente diffusa in tutto il mondo e consumata in tutte le fasce di età anche se destinato a una specifica, ritenendo inoltre sfidante il limite di legge imposto. A ciò abbiamo aggiunto la volontà di ottenere un biscotto che mantenesse le stesse caratteristiche qualitative, senza perciò influire negativamente sugli aspetti nutrizionali, rispetto al prodotto di riferimento in cui veniva impiegata l’asparaginasi come mitigante. Per questo motivo non ci siamo limitati a formulare ricette con differenti agenti lievitanti e tecniche di cottura con programmate diverse, ma abbiamo ricercato le condizioni che ci consentissero di studiare la combinazione della portata delle due tecniche di mitigazione in un range utile, per ottenere un biscotto che mantenesse il più possibile le stesse caratteristiche. A questo scopo, sui biscotti sono state condotte misurazioni fisiche e chimiche. Riguardo le prime, abbiamo misurato tutte e tre le dimensioni dei biscotti (lunghezza, larghezza e spessore), il colore nello spazio CIE L*a*b, l’attività dell’acqua, e la loro solubilità nel latte (questa tipologia di biscotto è pensata anche per questo utilizzo). Le determinazioni prettamente chimiche hanno riguardato la quantificazione dell’acrilammide e di altre due sostanze prodotte durante la cottura, nello specifico HMF e furfurale. Per la quantificazione dell’acrilammide ci si è serviti di un HPLC accoppiato a uno spettrometro di massa a triplo quadrupolo utilizzando tecnica ESI (electrospray ionization), mentre per i furani una tradizionale analisi con HPLC con rilevatore UV-VIS. Questo studio è un punto di partenza per poter ridurre ancora di più in futuro la presenza di questo contaminante dove necessario, combinando magari queste strategie con altre.
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Abstract
Since its revelation in 2002, the discovery of acrylamide’s presence in certain foods has raised remarkable interest, not only by the scientific community. In the subsequent years, numerous studies and investigations have been conducted on many foods split in categories, including bakery products. Simultaneously with the monitoring work of the EFSA required by the European Union, many public and private institutes have started to carry out several surveys, to find the conditions under which acrylamide’s presence increases and their possible solutions under the principle of ALARA (As Low As Reasonable Achievable). Among the existing possibilities, the usage of asparaginase enzyme resulted very effective in containing acrylamide formation. Nevertheless, the high cost associated to such practice has encouraged scientific research to look for alternative ways to reduce the formation of acrylamide, especially for bakery products.
From this necessity has started a collaboration with the Italian company Newlat Food S.p.A., to find an alternative solution for one of their new products, a biscuit for infants. Aiming to do this, we chose to focus on different cooking strategies, as well as on the usage of different leavening agents and their combination. As we can notice by previous surveys, leavening agents have a remarkable impact on the formation of this contaminant. For this reason, we decided to work simultaneously on these two ways of mitigation, attempting to reduce the quantitative of acrylamide in the infant biscuits under the limit established by the Regulation (UE) n. 2017/2158 for this kind of products at 150 μg/kg. The choice of this class of products has been made since it is largely spread all around the world and also because it is consumed at every age despite its specificity. Moreover, we thought its limit was challenging. Furthermore, we wanted to obtain a biscuit which may have kept its qualitative aspects, without losing its nutritional ones, with respect to reference biscuits where asparaginase was employed as mitigatory agent. For this reason, we have not only rewrote recipes containing different leavening agents and applied several ways of cooking, but we have also looked for conditions under which it would be possible to study the effect of both of the mitigatory techniques in a useful range, thus obtaining a biscuit able to maintain its features. With this aim, we did physical and chemical measurements on biscuits. With regard to the former ones, we measured the three dimensions of biscuits (length, width and thickness), the colour in the CIE L*a*b space, as well as water activity and their solubility in the milk (this sort of biscuits are thought for this too). The chemical analyses have concerned the quantification of acrylamide and two other substances produced during the cooking, HMF and furfural. About the acrylamide quantification we used a HPLC coupled with a triple quadrupole mass spectrometer, according to the ESI technique. Considering furans, we used a classical HPLC with UV-VIS detector. This survey is a starting point for the reduction of this contaminant where necessary in the future, matching these techniques with other ones if needed.
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