آلایندههای فرآیندی: تشکیل و کاهش
آلایندههای فرآیندی ترکیبات نامطلوبی هستند که در مواد اولیه خام وجود ندارند، اما در طول فرآوری مواد غذایی، به ویژه تحت حرارت، تشکیل میشوند. این موضوع به بررسی چگونگی پیدایش این آلایندهها، با استفاده از آکریلآمید و واکنش مایلارد به عنوان مثال اصلی، و اصول کاهش تشکیل آنها میپردازد.
Definition
آلایندههای فرآیندی ترکیبات مضری هستند که در مواد اولیه خام وجود ندارند و در طول فرآوری مواد غذایی، به ویژه تیمار حرارتی، به عنوان محصولات جانبی واکنشهای بین اجزای خود غذا تولید میشوند.
Scope
این مدخل مفهوم آلایندههای ناشی از فرآیند، شیمی تشکیل ناشی از حرارت (به ویژه واکنش مایلارد بین قندهای کاهنده و اسید آمینه آسپاراژین)، پیشسازهای اصلی و شرایط فرآوری دخیل، و اصول کلی کاهش را پوشش میدهد. این یک مرجع ایمنی مواد غذایی است و توصیههای غذایی یا ارزیابی ریسک برای افراد ارائه نمیدهد.
Core questions
- چه چیزی یک آلاینده فرآیندی را از یک آلاینده محیطی یا افزودنی متمایز میکند؟
- چگونه حرارت ترکیباتی مانند آکریلآمید را از طریق واکنش مایلارد تولید میکند؟
- کدام پیشسازها و شرایط فرآوری باعث تشکیل آلاینده میشوند؟
- چه استراتژیهای کلی تشکیل آلاینده را بدون خراب کردن غذا کاهش میدهند؟
Key concepts
- آلاینده ناشی از فرآیند
- واکنش مایلارد
- آکریلآمید
- قندهای کاهنده و آسپاراژین به عنوان پیشسازها
- وابستگی به زمان-دما
- کاهش (کاهش پیشساز، کنترل فرآیند)
Mechanisms
آلایندههای فرآیندی زمانی تشکیل میشوند که اجزای خود غذا تحت شرایط فرآوری واکنش نشان دهند. آکریلآمید نمونه بارز آن است: در طول پخت و پز با دمای بالا مانند سرخ کردن، پختن و برشته کردن، اسید آمینه آسپاراژین با قندهای کاهنده (گلوکز و فروکتوز) از طریق واکنش مایلارد واکنش میدهد، همان شیمی قهوهای شدن که رنگ و طعم مطلوب را تولید میکند. تشکیل به شدت بالای تقریباً ۱۲۰ درجه سانتیگراد افزایش مییابد و با زمان و رطوبت کمتر افزایش مییابد، بنابراین شرایطی که باعث قهوهای شدن غذا میشوند، آلاینده را نیز تولید میکنند. از آنجا که تشکیل به سطوح پیشساز و رژیم زمان-دما بستگی دارد، کاهش با کاهش پیشسازها (به عنوان مثال کاهش آسپاراژین آزاد یا قندهای کاهنده) یا با تعدیل حرارت اعمال شده در حالی که کیفیت محصول قابل قبول حفظ میشود، عمل میکند.
Clinical relevance
درک تشکیل آلایندهها زیربنای کنترلهای ایمنی مواد غذایی و انتخابهای فرآوری است که هدف آنها حفظ مواجهه رژیمی در پایینترین حد ممکن است. این مدخل علم تشکیل و کاهش را توصیف میکند و مبنایی برای تصمیمات فردی رژیمی، تشخیصی یا درمانی نیست و همچنین یک ارزیابی ریسک شخصی را تشکیل نمیدهد.
Evidence & guidelines
این حوزه بر شیمی تحلیلی و مطالعات تشکیل کنترل شده استوار است؛ شناسایی آکریلآمید در غذاهای حرارت دیده در سال ۲۰۰۲ و اثبات اینکه از طریق واکنش مایلارد از آسپاراژین تشکیل میشود، تحقیقات گسترده و توسعه رویکردهای کاهش صنعتی را کاتالیز کرد. راهنماییهای نظارتی و صنعتی بعدی این درک مکانیکی را به کنترلهای فرآیندی با هدف به حداقل رساندن تشکیل ترجمه کرد.
History
شناخت آلایندههای فرآیندی به عنوان یک نگرانی متمایز ایمنی مواد غذایی در سال ۲۰۰۲ تسریع شد، زمانی که محققان سوئدی گزارش دادند که آکریلآمید در غذاهای غنی از کربوهیدرات که در دماهای بالا پخته میشوند، تشکیل میشود، و گروههایی در بریتانیا و جاهای دیگر نشان دادند که واکنش مایلارد بین آسپاراژین و قندهای کاهنده مسیر آن بود. این یافتهها نظارت جهانی و تلاشهای کاهش را برانگیخت و توجه را به سایر آلایندههای ناشی از حرارت گسترش داد.
Debates
- توازن بین کاهش آلاینده و کیفیت غذا
- از آنجا که واکنش مایلارد که آکریلآمید را تشکیل میدهد، قهوهای شدن، رنگ و طعم مطلوب را نیز تولید میکند، استراتژیهای کاهش باید بین کاهش آلاینده و کیفیت حسی و سایر ملاحظات ایمنی تعادل برقرار کنند، و در مورد تعادل بهینه بحث وجود دارد.
Key figures
- Eden Tareke
- Margareta Tornqvist
- Donald Mottram
- Bronislaw Wedzicha
Related topics
Seminal works
- tareke-2002
- mottram-2002
Frequently asked questions
- چرا آکریلآمید هنگام سرخ کردن یا پختن غذاهای نشاستهای تشکیل میشود؟
- پخت و پز با دمای بالا واکنش مایلارد را بین اسید آمینه آسپاراژین و قندهای کاهنده که به طور طبیعی در غذا وجود دارند، تحریک میکند و آکریلآمید را به عنوان یک محصول جانبی تولید میکند؛ همین شیمی همچنین قهوهای شدن و طعم غذای پخته شده را ایجاد میکند.
- آیا آلایندههای فرآیندی را میتوان به طور کامل حذف کرد؟
- آنها معمولاً بدون حذف فرآیندی که آنها را ایجاد میکند، قابل حذف نیستند، اما تشکیل را میتوان با کاهش سطوح پیشساز و کنترل زمان و دمای پخت و پز در حالی که غذا قابل قبول باقی میماند، کاهش داد.