Efecto de la asparaginasa en la disminución de los niveles de acrilamida presentes en sopaipilla

Abstract

Los alimentos de origen amiláceo procesados a altas temperaturas (fritura y horneado), contienen compuestos considerados probables carcinogénicos tales como la acrilamida, cuyos principales precursores son los azucares reductores y la asparagina. Uno de los métodos mas efectivos en la reducción de acrilamida es el uso de la enzima L-asparaginasa. Esta enzima reacciona directamente con la asparagina. El objetivo de este trabajo fue reducir la concentración de acrilamida en sopaipillas fritas mediante el uso de la enzima L-asparaginasa, variando tiempos de reposo y concentración de la enzima; además realizar un modelo predictivo de formación de acrilamida que relacione la generación de color y la aparición del contaminante. Basado en la bibliografía, se definió un rango de concentración de 60 a 1000 ppm (mg asparaginasa/kg harina) y un rango de tiempos de reposo de la masa de 0 a 30 minutos, se corrió un diseño de cribado con cinco variables de respuesta (concentración de acrilamida, concentración de asparagina en la masa cruda y frita, y concentración de ácido aspártico en masa cruda y frita). Las sopaipillas se elaboraron con una receta optimizada desde el punto de vista sensorial y se frieron a 170+ 1ºC por 3 minutos; en el caso de las muestras, para determinar la generación de acrilamida la temperatura se mantuvo constante y los tiempos se variaron desde los 130 segundos hasta los 250 segundos con incrementos de 30 segundos entre cada medición. La adición de L-asparaginasa demostró ser un método efectivo para disminuir el contenido de acrilamida en sopaipillas; en todos los niveles de adición de Lasparaginasa, independiente de los tiempos de reposo, generó una reducción de acrilamida a concentraciones menores a los 25 ppb. Se desarrolló un método de “clean-up” que permitió el análisis de las muestras de sopapillas mediante GC-MS y se determinó un modelo de formación de acrilamida en sopaipillas que permitió relacionar la generación de color con la aparición de acrilamida, este modelo predictivo tiene un coeficiente de correlación de 0,8912

Foods rich in carbohydrates subjected to high temperature processes (frying or baking), contain potential carcinogenic compounds such as acrylamide, whose mainly precursors are reducing sugars and asparagine. One of the most effective methods for reducing acrylamide is the use of the enzyme L-asparaginase. This enzyme reacts directly with the asparagine that is the most important precursor in the formation of acrylamide. The objective of this thesis was to reduce the concentration of acrylamide in fried sopaipillas using the enzyme L-asparaginase, varying the resting time and the concentration of the enzyme added to the dough. Also with the information gathered the thesis sought to generate a predictive model for the formation of acrylamide that relates the generation of color and the appearance of the studied contaminant. Based on literature review a range of concentrations from 60 to 1000 ppm (mg asparaginase/Kg Flour) and a range of resting time for the dough from 0 to 30 minutes were defined. Using statgraphics® software a screening design with five response variables (acrylamide concentration, asparagine concentration in fried and raw dough, and aspartic acid concentration in fried and raw dough) was run. The sopaipillas were manufactured using a recipe optimized by a sensory panel and fried at 170ºC + 1ªC for 3 minutes. For the samples used in the determination of acrylamide generation the temperature was maintained constant and the frying time varied from 130 seconds to 250 seconds with 30 second of increase between each measurement. The addition of L-asparaginase demonstrated to be an effective method to diminish the acrylamide content in fried sopaipillas; in every level of addition of L-asparaginase, independent of the resting times, a reduction below 25 ppm of acrylamide was obtained. A clean-up method that allows the analysis of sopaipilla samples by GC-MS was developed and, a model of acrylamide generation on sopaipillas was determined. This model allows relating the color development with the generation of acrylamide. This predictive model has a correlation coefficient of 0,8912