ES2298721T3 - Procedimiento para reducir la formacion de acrilamida en alimentos procesados termicamente. - Google Patents

Procedimiento para reducir la formacion de acrilamida en alimentos procesados termicamente. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para disminuir el nivel de presencia de acrilamida producida por el procesamiento térmico de una patata chip producida a partir de una masa que comprende una materia que presenta asparagina libre, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes: a) añadir un catión, que presente una valencia de por lo menos dos, a dicha masa y b) procesar térmicamente dicha masa para obtener una patata chip; en el que dicho catión se añade en una cantidad suficiente para reducir el nivel final de acrilamida en dicha patata chip a un nivel que sea menor que si el catión no se hubiera añadido en la etapa a) y en el que la materia se selecciona de entre una materia a base de almidón, siendo dicha patata chip de patata o de maíz.

Description

Procedimiento para reducir la formación de acrilamida en alimentos procesados térmicamente.
Antecedentes de la invención Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para reducir la cantidad de acrilamida en alimentos procesados térmicamente. Esta invención permite la producción de alimentos que tienen niveles notablemente reducidos de acrilamida. El procedimiento se basa en la adición de un catión divalente o trivalente, tal como se encuentran en las sales de calcio, magnesio, cobre, hierro, zinc o aluminio para la formulación de un alimento en masa.
Antecedentes de la técnica relacionada
La acrilamida química ha sido utilizada, durante mucho tiempo, en su forma de polímero, en las aplicaciones industriales para tratamiento de aguas, mejora en la recuperación de petróleo, fabricación de papel, floculantes, espesadores, procesamiento de minerales y telas de presiones permanentes. La acrilamida participa como un sólido cristalino blanco, siendo inodora y muy soluble en agua (2155 g/L a 30ºC). Los sinónimos para la acrilamida incluyen 2-propenamida, etileno carboxamida, amida de ácido acrílico, amida de vinilo y amida de ácido propenoico. La acrilamida tiene un peso molecular de 71,08, un punto de fusión de 84,5ºC y un punto de ebullición de 125ºC a 25 mmHg.
Muy recientemente, una amplia gama de alimentos han demostrado ser positivos por la presencia de monómero de acrilamida. La acrilamida ha sido encontrada principalmente en productos alimentarios de carbohidratos, que hayan sido calentados o procesados a altas temperaturas. Ejemplos de alimentos que tienen efectos positivos contrastados por acrilamida comprenden café, cereales, galletas, patatas chips, crackers, patatas al estilo francés, pan y rollos así como carnes fritas empanadas. En general, contenidos relativamente bajos de acrilamida han sido encontrados en alimentos ricos en proteínas calentados, mientras que contenidos relativamente altos de acrilamida han sido encontrados en alimentos ricos en carbohidratos, en comparación con niveles no detectables en alimentos hervidos y no calentados. Niveles de acrilamida informados, encontrados en varios alimentos similarmente procesados, comprenden una gama de 330 a 2.300 (\mug/kg) en patatas chips, una gama de 300 a 1100 (\mug/kg) en patatas tipo francés, un intervalo comprendido entre 120 y 180 (\mug/kg) en chips de maíz y niveles que varían desde no detectables hasta 1400 (\mug/kg) en varios cereales para desayunos.
Se cree actualmente que la acrilamida se forma a partir de la presencia de aminoácidos y azúcares reductores. Por ejemplo, se cree que una reacción entre la asparagina libre, un aminoácido frecuentemente encontrado en verduras crudas, y azúcares reductores libres representa la mayoría de la acrilamida encontrada en productos alimentarios fritos. La asparagina representa aproximadamente un 40% de los aminoácidos libres totales encontrados en las patatas crudas, aproximadamente un 18% de los aminoácidos libres totales encontrados en centeno rico en proteínas y aproximadamente un 14% de los aminoácidos libres totales encontrados en el trigo.
La formación de acrilamida a partir de aminoácidos que no sean asparagina también es posible, pero no se ha confirmado todavía con un cierto grado de certidumbre. Por ejemplo, alguna formación de acrilamida ha sido informada a partir de ensayos de glutamina, metionina, cisteina y ácido aspártico como precursores. Estos hallazgos son difíciles de confirmar, sin embargo, debido a las posibles impurezas de asparagina en aminoácidos de alimentos. No obstante, se ha identificado la presencia de asparagina como el precursor de aminoácidos más responsable para la formación de acrilamida.
Puesto que la presencia de acrilamida en alimentos es un fenómeno de reciente descubrimiento, no se ha confirmado su mecanismo exacto de formación. Sin embargo, se cree que la manera más probable para la formación de acrilamida implica una reacción de Maillard. La reacción de Maillard ha sido reconocida durante mucho tiempo en la química de los alimentos como una de las más importantes reacciones químicas en el procesamiento de alimentos y puede afectar al sabor, color y valor nutricional del alimento. La reacción de Maillard requiere calor, humedad, azúcares reductores y aminoácidos.
La reacción de Maillard implica una serie de reacciones complejas con numerosos productos intermedios, pero se puede generalmente describir como implicando tres etapas. La primera etapa de la reacción de Maillard implica la combinación de un grupo amino libre (a partir de aminoácidos libres y/o proteína), con un azúcar reductor (tal como glucosa) para formar productos de transposición de Amadori o Heyns. La segunda etapa implica la degradación de los productos de transposición de Amadori o Heyns a través de diferentes rutas alternativas que implican a deoxiosonas, la fisión o la degradación de Strecker. Una serie compleja de reacciones - comprendiendo deshidratación, eliminación, ciclización, fisión y fragmentación - da lugar a una serie de productos intermedios saborizantes y compuestos saborizantes. La tercera etapa de la reacción de Maillard está caracterizada por la formación de polímeros y copolímeros nitrogenosos. Utilizando la reacción de Maillard como la probable ruta para la formación de acrilamida, la Figura 1 ilustra una simplificación de rutas probables para la formación de acrilamida comenzando con asparagina
y glucosa.
No se ha determinado que la acrilamida sea perjudicial para los seres humanos, pero su presencia en productos alimenticios, particularmente a niveles elevados, es indeseable. Como se observó anteriormente, concentraciones relativamente más altas de acrilamida se encuentran en productos alimenticios que han sido calentados o sometidos a procesamiento térmico. La reducción de la presencia de acrilamida, en tales productos alimenticios, se podría realizar reduciendo o eliminando los compuestos precursores que forman acrilamida, inhibiendo la formación de acrilamida durante el procesamiento del alimento, lo que descompone o hace reaccionar el monómero de acrilamida una vez formado en el alimento o eliminando la acrilamida del producto antes de su consumo. Es comprensible que cada producto alimenticio presente dificultades especiales para realizar cualquiera de las opciones anteriores. Por ejemplo, los alimentos que se trocean y cocinan como trozos coherentes no pueden mezclarse fácilmente con varios aditivos sin destruir físicamente las estructuras celulares que proporcionan a los productos alimenticios sus características únicas en la cocción. Otros requisitos de procesamiento para productos alimenticios específicos pueden satisfacerse análogamente con estrategias de reducción de la presencia de acrilamida incompatibles o muy difíciles de realizar.
A título de ejemplo de productos alimenticios calentados que representan dificultades únicas para reducir los niveles de acrilamida en los productos finales, se pueden fabricar los llamados snacks a partir de una masa. El término "snack fabricado" significa un alimento de tipo aperitivo que utiliza como su ingrediente de partida algo que no sea una materia con almidón original y sin modificar. Por ejemplo, los snacks fabricados comprenden patatas chips fabricadas que utilizan un producto de patata deshidratado como materia inicial y chips de maíz que utilizan una harina de masa como su materia de partida. Se hace constar en la presente memoria que el producto de patata deshidratado puede ser harina de patata, copos de patata, gránulos de patata o cualquier otra forma en la que existan patatas deshidratadas. Cuando cualquiera de estos términos se utilizan en esta solicitud, se entiende que están incluidas todas estas variantes. Las patatas chips fabricadas comienzan con, por ejemplo, copos de patata, que se mezclan con agua y otros ingredientes menos importantes para formar una masa. A continuación, esta masa se convierte en láminas y se corta, antes de proceder a una etapa de cocción. La etapa de cocción puede incluir operaciones de freír o de cocción. A continuación, las patatas chips se procesan en una etapa de sazonamiento y una etapa de envasado. La mezcla de la masa de patata suele llevar, por sí misma, a la fácil adición de otros ingredientes. A la inversa, la adición de ingredientes tales como un producto alimenticio crudo, tal como tiras de patata, exige encontrar un mecanismo para permitir la penetración de ingredientes en la estructura celular del producto. Sin embargo, la adición de cualquier ingrediente en la etapa de mezcla se debe realizar con la consideración de que los ingredientes pueden afectar desfavorablemente a las características de laminado de la masa así como a las características de las patatas chips finales, tal como sabor, textura y color.
Sería deseable desarrollar uno o más procedimientos para reducir el nivel de presencia de acrilamida en el producto final de alimentos procesados térmicamente o calentados. En condiciones ideales, dicho proceso debería reducir sustancialmente o eliminar la presencia de acrilamida en el producto final sin afectar desfavorablemente a la calidad y características de dicho producto final. Además, el procedimiento debe ser fácil de aplicar y, preferentemente, añadir poco o ningún coste al proceso total.
Sumario de la invención
La presente invención da a conocer un procedimiento para reducir el nivel de acrilamida producida por el procesamiento térmico de una patata chip, producida a partir de una masa que comprende una materia que presenta asparagina libre, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
a)
añadir un catión, que tenga una valencia de por lo menos dos, a dicha masa y
b)
procesar térmicamente dicha masa para obtener una patata chip rebanada;
en el que dicho catión se añade en una cantidad suficiente para reducir el nivel final de presencia de acrilamida en dicha patata chip a un nivel que sea más bajo que si el catión no se hubiera añadido en la etapa a) y en el que el material se selecciona a partir de un material con base de almidón, siendo la patata chip de patata chip o de maíz.
En el proceso según la invención, un catión divalente o trivalente, o una combinación de dichos cationes, se añade a alimentos fabricados antes de la cocción para reducir la formación de acrilamida. El catión divalente o trivalente se puede añadir durante la molienda, mezcla en seco, mezcla en húmedo u otra adición, de modo que el catión esté presente en el producto alimenticio. En formas de realización preferidas, el catión añadido se puede elegir a partir del grupo constituido por sales de calcio, magnesio y aluminio y menos preferentemente, sales de hierro, zinc y cobre. El catión se añade a la masa en una cantidad suficiente para reducir la formación de acrilamida en el producto acabado a un nivel deseado.
La adición de cationes divalentes o trivalentes reduce eficazmente la cantidad de acrilamida encontrada en el producto final del alimento térmicamente procesado o calentado, al mismo tiempo que afecta, en una magnitud mínima, a la calidad y a las características del producto final. Además, dicho procedimiento de reducción de la presencia de acrilamida suele ser fácil de implantar y añade poco o ningún coste al proceso global.
Breve descripción de los dibujos
Las propiedades novedosas consideradas características de la invención se establecen en las reivindicaciones adjuntas. La propia invención, sin embargo, así como un modo preferido de uso y sus objetivos y ventajas adicionales, se comprenderán mejor haciendo referencia a la siguiente descripción detallada de formas de realización ilustrativas, cuando se leen conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una representación esquemática de rutas químicas sospechadas para la formación de acrilamida en alimentos y
la Figura 2 es una representación esquemática de un procedimiento para obtener patatas chips fabricadas a partir de copos de patata, gránulos o harina según la forma de realización de la presente invención.
Descripción detallada
La formación de acrilamida en alimentos bajo procesamiento térmico requiere una fuente de carbono y una fuente de nitrógeno. Se supone que el carbono se proporciona por una fuente de carbohidratos y el nitrógeno se proporciona por una fuente de proteínas o de aminoácidos. Numerosos ingredientes de alimentos derivados de plantas tales como arroz, trigo, maíz, cebada, soja, patata y avenas contienen asparagina y son principalmente carbohidratos los que presentan componentes de aminoácidos poco importantes. En condiciones normales, dichos ingredientes de alimentos presentan una pequeña acumulación de aminoácidos, que contiene otros aminoácidos además de la asparagina.
La expresión "procesado térmicamente" se refiere a ingredientes para alimentos o a los propios alimentos en los que los componentes del alimento, tal como una mezcla de ingredientes, son calentados a temperatura de por lo menos 80ºC. En una forma de realización preferida, el procesamiento térmico del alimento o de sus ingredientes tiene lugar a temperaturas comprendidas entre 100ºC y 205ºC. El ingrediente de alimento puede procesarse por separado a temperatura elevada antes de la formación del producto alimenticio final. Un ejemplo de un ingrediente de alimento térmicamente procesado es las copos de patata, que se forman a partir de patatas crudas en un proceso que expone la patata a temperaturas tan altas como 170ºC (los términos "copos de patata", "gránulos de patata" y "harina de patata" se utilizan aquí de forma intercambiable y se emplean para indicar cualquier producto deshidratado con base de patata). Ejemplos de otros ingredientes de alimentos termoprocesados son avenas procesadas, arroz hervido y secado, productos de soja cocinados, masa de maíz, granos de café tostado y granos de cacao tostados. Como alternativa, se pueden utilizar ingredientes de alimentos crudos en la preparación del producto alimenticio final, donde la fabricación del producto alimenticio final presenta una etapa de calentamiento térmico. Un ejemplo de procesamiento de materias crudas, en el que el producto alimenticio final resulta de una etapa de calentamiento térmico es la fabricación de patata chip a partir de tiras de patata cruda mediante la etapa de freír a una temperatura entre 100ºC y 205ºC aproximadamente o la producción de patatas fritas a temperaturas similares.
Según la presente invención, sin embargo, una formación significativa de acrilamida se ha encontrado que se produce cuando la asparagina de aminoácidos se calienta en la presencia de un azúcar reductor. Calentar otros aminoácidos, tales como lisina y alanina en la presencia de un azúcar reductor, tal como glucosa, no lleva a la formación de acrilamida. Sorprendentemente, la adición de otros aminoácidos a la mezcla de azúcar y asparagina puede aumentar o disminuir la cantidad de acrilamida formada.
Habiendo establecido la formación rápida de acrilamida cuando se calienta la asparagina en la presencia de un azúcar reductor, una reducción de acrilamida, en alimentos bajo procesamiento térmico, se puede conseguir inactivando la asparagina. Por "inactivación" se entiende eliminar la asparagina del alimento o hacer la asparagina no reactiva a lo largo de la ruta de formación de acrilamida por medio de conversión o enlace con otro elemento químico que interfiera con la formación de acrilamida a partir de asparagina.
En la presente invención, lo que se ha comentado anteriormente se realiza mediante la adición de un catión divalente o trivalente a una fórmula para un alimento de aperitivo antes de la cocción o procesamiento térmico de dicho alimento. Los químicos conocerán que los cationes no existen en forma aislada, sino que se encuentran en la presencia de un anión que tiene la misma valencia. Aunque se hace aquí referencia a la sal que contiene el catión divalente o trivalente, es el catión presente en la sal el que se cree que proporciona una reducción en la formación de acrilamida, reduciendo la solubilidad de la asparagina en agua. Estos cationes se refieren en este caso también como un catión con una valencia de por lo menos 2. Es interesante que los cationes de una valencia única no sean efectivos en uso con la presente invención. Al elegir un compuesto apropiado que contenga el catión que tenga una valencia de por lo menos 2 en combinación con un anión, los factores pertinentes son solubilidad en agua, seguridad del alimento y menos alteración de las características del alimento particular. Se pueden utilizar combinaciones de varias sales, aun cuando se examinen aquí solamente como sales individuales.
Los químicos consideran la valencia de un átomo como una medida de su capacidad para combinarse con otros elementos. Más concretamente, un átomo divalente tiene la capacidad para formar dos enlaces iónicos con otros átomos mientras que un átomo trivalente puede formar tres enlaces iónicos con otros átomos. Un catión es un ión con carga positiva, es decir, un átomo que ha perdido uno o más electrones, lo que le proporciona una carga positiva. Un catión divalente o trivalente es un ión con carga positiva que presenta disponibilidad para dos o tres enlaces iónicos respectivamente.
Se pueden usar sistemas de modelos simples para probar los efectos de cationes divalentes o trivalentes sobre la formación de acrilamida. Calentando asparagina y glucosa en proporciones molares de 1:1 se puede generar acrilamida. Comparaciones cuantitativas de contenido en acrilamida, con y sin una sal añadida, mide la capacidad de la sal para favorecer o inhibir la formación de acrilamida. Se emplearon dos procedimientos de preparación de muestras y su calentamiento. Un procedimiento implicaba mezclar los componentes secos, añadiendo una cantidad igual de agua y calentando en un matraz con tapón flojo. Los reactivos concentrados durante el calentamiento, como la mayoría del agua escapada, duplican las condiciones de cocción. Se pueden obtener alquitranes o jarabes espesos que complican la recuperación de la acrilamida. Estos ensayos se ilustran en los ejemplos 1 y 2 siguientes.
Un segundo procedimiento, utilizando vasijas a presión, permitía experimentos más controlados. Soluciones de los componentes de los ensayos se combinaron y calentaron bajo presión. Los componentes del ensayo se pueden añadir a las concentraciones encontradas en los alimentos y las soluciones tampones pueden duplicar el pH de alimentos comunes. En estos ensayos, no se escapa agua alguna, simplificando la recuperación de la acrilamida, según se ilustra en el ejemplo 3 siguiente.
Ejemplo 1
Un vaso de cristal de 20 mL (mililitros), conteniendo monohidrato de L-asparagina (0,15 g, 1 mmol), glucosa (0,2 g, 1 mmol) y agua (0,4 mL) fue cubierto con hoja de aluminio y calentado en un horno de cromatografía de gases (GC) programado para calentar desde 40º a 220ºC a 20ºC/minuto, manteniendo dos minutos a 220ºC y enfriando desde 220º a 40ºC a razón de 20º/min. El residuo fue extraído con agua y analizado para la presencia de acrilamida utilizando una cromatografía de gases - espectroscopia de masas (GC-MS). El análisis encontró unas 10.000 ppb (partes/billón) de acrilamida. Dos vasos adicionales conteniendo monohidrato de L-asparagina (0,13 g, 1 mmol), glucosa (0,2 g, 1 mmol), cloruro cálcico anhidro (0,1 g, 1 mmol) y agua (0,4 mL) fueron calentados y analizados. El análisis encontró 7 y 30 ppb de acrilamida, una reducción mayor que el noventa y nueve por ciento.
Teniendo en cuenta el resultado sorprendente de que las sales de calcio reducían considerablemente la formación de acrilamida, un filtrado de sales identificó la presencia de cationes divalentes y trivalentes (magnesio, aluminio) como productores de un efecto similar. Hay que mencionar que experimentos similares con cationes monovalentes, es decir, 0,1/0,2 g de bicarbonato sódico y carbonato amónico (como carbamato amónico y bicarbonato amónico) aumentaron la formación de acrilamida, según se observa en la tabla 1 siguiente.
TABLA 1
1
Ejemplo 2
En un segundo experimento, se realizó un ensayo similar al anteriormente descrito, pero en lugar de utilizar cloruro cálcico anhidro, se utilizaron dos diferentes diluciones de cada uno de cloruro cálcico y cloruro magnésico. Vasos conteniendo monohidratos de L-asparagina (0,15, 1 mmol) y glucosa (0,2 g, 1 mmol) se mezclaron con uno de lo siguiente:
0,5 mL agua (control),
0,5 mL solución cloruro cálcico al 10% (0,5 mmol)
0,05 mL solución cloruro cálcico al 10% (0,05 mmol) más 0,45 mL agua,
0,5 mL solución cloruro magnésico al 10% (0,5 mmol) o
0,05 mL de solución de cloruro magnésico al 10% (0,05 mmol) más 0,45 mL de agua.
Se calentaron y analizaron muestras duplicadas según se describe en el ejemplo 1. Los resultados fueron promediados y resumidos en la tabla 2 siguiente:
TABLA 2
2
Ejemplo 3
Como se indicó anteriormente, este ensayo no implicaba la pérdida de agua desde el recipiente, pero fue realizado bajo presión. Vasos conteniendo 2 mL de solución tamponada (15 mM de asparagina, 15 mM de glucosa, 500 mM de fosfato o acetato) y 0,1 mL de solución salina (1000 mM) fueron calentados en una bomba de Parr colocada en un horno GC programado para calentamiento desde 40 a 150ºC a 20º/min y mantenido a 150ºC durante 2 minutos. La bomba fue retirada del horno y enfriada durante 10 minutos. Los contenidos fueron extraídos con agua y analizados para la presencia de acrilamida después del procedimiento de GC-MS. Para cada combinación de pH y solución tampón, fue realizado un control sin una sal añadida así como con las tres sales diferentes. Los resultados de los ensayos duplicados fueron promediados y resumidos en la Tabla 3 siguiente:
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TABLA 3
3
En las tres sales utilizadas, las mayores reducciones se produjeron en el acetato de pH 7 y en el fosfato de pH 5. Únicamente se produjeron reducciones menores en el acetato de pH 5,5 y en el fosfato de pH 7.
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Ejemplo 4
Después de los resultados de los sistemas modelos, se realizó un ensayo de laboratorio a pequeña escala en el que fue añadido cloruro cálcico a copo de patata antes de su calentamiento. Tres ml de una solución de cloruro cálcico a 0,4%, 2% o 10% se añadió a 3 g de copo de patata. El control fue de 3 g de copos de patata mezclado con 3 ml de agua desionizada. Las copos fueron mezcladas para formar una pasta relativamente uniforme y luego calentada en un vaso de cristal precintado a 120ºC durante 40 minutos. La acrilamida después del calentamiento fue medida por GC-MS. Antes del calentamiento, las copos de patata de control contenían 46 ppb de acrilamida. Los resultados de los ensayos se reflejan en la Tabla 4 siguiente.
TABLA 4
4
Dados los resultados anteriores, se realizaron ensayos en los que fue añadida una sal de calcio a la fórmula para un alimento de snack fabricado, en este caso las patatas chips fabricadas cocidas. El proceso de obtener patatas chips fabricadas cocidas consiste en las etapas indicadas en la Figura 3. La etapa de preparación de la masa 31 combina copos de patata con agua, el par de catión/anión (que, en este caso, es cloruro cálcico) y otros ingredientes menos importantes, que son mezclados a fondo para formar una masa. (De nuevo, el término "copo de patata" se entiende aquí que abarca todas las copos de patatas fritas, gránulos o preparaciones de polvos, haciendo caso omiso del tamaño de la partícula). En la etapa de laminado/corte 32, la masa se hace pasar a través de un laminador, que aplana la masa y a continuación, se corta en trozos individuales. En la etapa de cocción 33, las piezas formadas se cuecen a un contenido en agua y color especificado. Las patatas chips resultantes se sazonan a continuación en la etapa de sanozamiento 34 y se envasan en la etapa de envasado 35.
Una primera forma de realización de la invención consiste en utilizar el proceso de patatas chips fabricadas cocidas descrito anteriormente. Para ilustrar esta forma de realización, se realiza una comparación entre un control y un lote de prueba utilizando unos procesos y una formulación de masa de patatas chips fabricadas por cocción comerciales. Ambos lotes de ensayo y control se realizaron de acuerdo con las formulaciones indicadas en la Tabla 5. La única diferencia entre los lotes era que el lote de ensayo contenía cloruro cálcico.
TABLA 5
5
Se realizó la mezcla correspondiente. El cloruro cálcico fue disuelto en el agua antes de su adición a la masa. El nivel de humedad de la masa antes del laminado era del 40% al 45% en peso. La masa se convirtió en láminas para obtener un espesor comprendido entre 0,020 y 0,030 pulgadas, cortada en tiras y cocida.
Después de la cocción, se realizó los ensayos para humedad, aceite y color de acuerdo con la escala L-a-b de Hunter. Las muestras fueron ensayadas para obtener niveles de acrilamida en el producto acabado. La Tabla 6 siguiente muestra los resultados de estos análisis.
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TABLA 6
6
Como indican estos resultados, la adición de cloruro cálcico a la masa en una relación en peso de cloruro cálcico a copos de patata de aproximadamente 1:125 disminuye significativamente el nivel de acrilamida presente en el producto acabado, bajando los niveles de acrilamida finales desde 1030 ppb a 160 ppb. Además, los porcentajes de aceite y agua en el producto final no parecen haber sido afectados por la adición de cloruro cálcico. Se observa, sin embargo, que el CaCl_{2} puede causar cambios en el sabor, textura y color del producto, dependiendo de la cantidad usada.
El nivel de catión divalente o trivalente, que se añade a un alimento para la reducción de la acrilamida, puede expresarse de varias maneras. Para poder ser comercialmente aceptable, la cantidad de catión añadida debe ser suficiente para reducir el nivel final de producción de acrilamida en por lo menos un veinte por ciento (20%). Más preferentemente, el nivel de producción de acrilamida debe reducirse en una cantidad en el margen de treinta y cinco a noventa y cinco por ciento (35 a 95%). Todavía más preferentemente, el nivel de producción de acrilamida debería reducirse en una cantidad en el margen de cincuenta a noventa y cinco por ciento (50 a 95%). Para expresar esto de una manera diferente, la cantidad de catión divalente o trivalente a añadirse puede darse como una relación entre los moles de catión a los moles de asparagina libre presente en el producto alimenticio. La relación de los moles de catión divalente o trivalente a los moles de asparagina libre debe ser por lo menos de uno a cinco (1:5). Más preferentemente, la relación es de por lo menos uno a tres (1:3) y más preferentemente, uno a dos (1:2). En la forma de realización actualmente preferida, la relación de moles de cationes a moles de asparagina está comprendida entre 1:2 y 1:1. En el caso de magnesio, que tiene menos efecto sobre el sabor del producto que el calcio, la relación molar de catión a asparagina puede ser tan alta como de aproximadamente dos a uno (2:1).
Se realizaron ensayos adicionales, usando el mismo procedimiento descrito anteriormente, pero con diferentes lotes de copos de patata conteniendo diferentes niveles de azúcares reductores y cantidades variables de cloruro cálcico añadido. En la Tabla 7 siguiente, el lote 1 de copos de patata, que era el ensayo antes indicado, tenía un 0,81% de azúcares reductores, el lote 2 tenía 1,0% y el lote 3 tenía 1,8% de azúcares reductores.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 7
7
Como se observa en esta tabla, la adición de CaCl_{2} reduce notablemente el nivel de acrilamida en el producto final, aun cuando la relación en peso de CaCl_{2} añadido a copo de patata sea inferior a 1:250.
Cualquier número de sales que formen un catión divalente o trivalente (o dicho de otra manera, produzcan un catión con una valencia de por lo menos dos) se puede utilizar con la presente invención, en tanto que se realicen ajustes para los efectos colaterales de este ingrediente adicional. El efecto de reducir el nivel de acrilamida parece derivarse del catión divalente o trivalente y no del anión que se empareja con dicho catión. Las limitaciones al par de catión/anión, que no sea de valencia, están relacionadas con su aceptabilidad en alimentos, tal como seguridad, solubilidad y su efecto sobre sabor, olor, apariencia y textura. Los cationes recomendados incluyen calcio, magnesio, aluminio, hierro, cobre y zinc. Sales adecuadas de estos cationes incluyen cloruro cálcico, citrato cálcico, lactato cálcico, malato cálcico, gluconato cálcico, fosfato cálcico, acetato cálcico, EDTA de calcio sodio, glicerofosfato cálcico, hidróxido cálcico, lactobionato cálcico, óxido cálcico, propionato cálcico, carbonato cálcico, estearoilo de lactato cálcico, cloruro magnésico, citrato magnésico, lactato magnésico, malato magnésico, gluconato magnésico, fosfato magnésico, hidróxido magnésico, carbonato magnésico, sulfato magnésico, hexahidrato cloruro de aluminio, cloruro de aluminio, hidróxido de aluminio, alumbre amónico, alumbre potásico, alumbre sódico, sulfato de aluminio, cloruro férrico, gluconato ferroso, citrato amónico férrico, pirofosfato férrico, fumarato ferroso, lactato ferroso, sulfato ferroso, cloruro cúprico, gluconato cúprico, sulfato de cobre, gluconato de zinc, óxido de zinc y sulfato de zinc. La forma de realización actualmente preferida de la presente invención utiliza cloruro cálcico, aunque se cree que los requisitos se pueden cumplir mejor mediante una combinación de sales de uno o más de los cationes apropiados. Varias Alex, tales como sales cálcicas y en particular, cloruro cálcico, son relativamente de bajo coste y se suelen utilizar como alimento. El cloruro cálcico se puede utilizar en combinación con citrato cálcico reduciendo, de este modo, los efectos colaterales de sabor del CaCl_{2}. Además, se puede utilizar cualquier número de sales de calcio en combinación con una o más sales de magnesio. Un experto en la materia entenderá que la formulación específica de las sales requeridas puede ajustarse dependiendo del producto alimenticio en cuestión y las características deseadas del
producto final.
Debería entenderse que los cambios en las características del producto final, tales como cambio en color, sabor y consistencia se pueden ajustar por varios medios. Por ejemplo, las características de color en las patatas chips se pueden ajustar controlando la cantidad de azúcares en el producto de partida. Algunas características de sabor se pueden cambiar mediante la adición de varios agentes edulcorantes en el producto final. La textura física del producto se puede ajustar mediante, por ejemplo, la adición de agentes fermentadores o varios emulsificadores.
Por ejemplo, aunque el proceso ha sido dado a conocer con respecto a productos de patata, el proceso se puede utilizar también en el tratamiento de productos alimenticios fabricados a partir de maíz, cebada, trigo, centeno, arroz, avena, mijo y otros cereales con base de almidón. Además de las patatas chips fabricadas, la invención se puede utilizar en la obtención de palomitas de maíz y otros tipos de productos de tipo snack, así como en cereales, galletas, crackers, galletas saladas duras, panes y rollos, la panificación de carnes empanadas y otros alimentos que contienen asparagina y un azúcar reductor. En cada uno de estos alimentos, el catión se puede añadir durante la mezcla de la masa usada para obtener el producto, de modo que el catión añadido esté disponible durante la cocción para proporcionar una reducción en el nivel de acrilamida. Además, la adición de un catión divalente o trivalente se puede combinar con otras estrategias para la reducción de la presencia de acrilamida para obtener un nivel de acrilamida aceptable sin afectar desfavorablemente al sabor, color, olor u otra característica de un alimento individual.

Claims (17)

1. Procedimiento para disminuir el nivel de presencia de acrilamida producida por el procesamiento térmico de una patata chip producida a partir de una masa que comprende una materia que presenta asparagina libre, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
a)
añadir un catión, que presente una valencia de por lo menos dos, a dicha masa y
b)
procesar térmicamente dicha masa para obtener una patata chip;
en el que dicho catión se añade en una cantidad suficiente para reducir el nivel final de acrilamida en dicha patata chip a un nivel que sea menor que si el catión no se hubiera añadido en la etapa a) y en el que la materia se selecciona de entre una materia a base de almidón, siendo dicha patata chip de patata o de maíz.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para reducir dicho nivel final de acrilamida en dicha patata chip en por lo menos un 20%.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para reducir dicho nivel final de acrilamida en dicha patata chip en por lo menos un 35%.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para reducir dicho nivel final de acrilamida en dicha patata chip en aproximadamente un 50%.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para reducir dicho nivel final de acrilamida en dicha patata chip en un intervalo comprendido entre el 50 y 95%.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para obtener una relación molar de catión y asparagina libre de por lo menos 1:5.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para producir una relación molar de catión y asparagina libre de por lo menos 1:3.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para producir una relación molar de catión y asparagina libre de aproximadamente 1:2.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una cantidad de dicho catión suficiente para producir una relación molar de catión y asparagina libre de aproximadamente 1:1.
10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade un ión de calcio a dicha masa, formando parte dicho ión de calcio de una sal seleccionada de entre el grupo constituido por cloruro cálcico, citrato cálcico, lactato cálcico, malato cálcico, gluconato cálcico, fosfato cálcico, acetato cálcico, EDTA de calcio sodio, glicerofosfato cálcico, hidróxido cálcico, lactobionato cálcico, óxido cálcico, propionato cálcico, carbonato cálcico y estearoilo de lactato cálcico.
11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade un ión de magnesio a dicha masa, formando parte dicho ión de magnesio de una sal seleccionada de entre el grupo constituido por cloruro magnésico, citrato magnésico, lactato magnésico, malato magnésico, gluconato magnésico, fosfato magnésico, hidróxido magnésico, carbonato magnésico, sulfato magnésico.
12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade un ión de aluminio a dicha masa, formando parte dicho ión de aluminio de una sal seleccionada de entre el grupo constituido por hexahidrato de cloruro de aluminio, cloruro de aluminio, hidróxido de aluminio, alumbre amónico, alumbre potásico, alumbre sódico y sulfato de aluminio.
13. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa a) de adición añade una sal de hierro a dicha masa, siendo dicha sal seleccionada de entre el grupo constituido por cloruro férrico, gluconato ferroso, citrato amónico férrico, pirofosfato férrico, fumarato ferroso, lactato ferroso y sulfato ferroso.
14. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicha etapa a) de adición añade un ión de cobre a dicha masa, formando parte dicho ión de cobre de una sal seleccionada de entre el grupo constituido por cloruro cúprico, gluconato cúprico y sulfato cúprico.
15. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa b) de procesamiento térmico comprende freír dicha masa.
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16. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa b) de procesamiento térmico comprende la cocción de dicha masa.
17. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la patata chip es de maíz.
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