İşlem Kontaminantları: Oluşumu ve Azaltılması
İşlem kontaminantları, çiğ içeriklerde bulunmayan ancak gıda işleme sırasında, özellikle ısı altında oluşan istenmeyen bileşiklerdir. Bu konu, akrilamid ve Maillard reaksiyonunu merkezi örnek olarak kullanarak bu tür kontaminantların nasıl ortaya çıktığını ve oluşumlarının hangi prensiplerle azaltılabileceğini incelemektedir.
Tanım
İşlem kontaminantları, çiğ maddelerde bulunmayan, ancak gıda işleme sırasında, özellikle ısıl işlemle, gıdanın kendi bileşenleri arasındaki reaksiyonların yan ürünleri olarak oluşan zararlı bileşiklerdir.
Kapsam
Bu madde, işlem kaynaklı kontaminantlar kavramını, ısıyla tetiklenen oluşumun kimyasını (özellikle indirgeyici şekerler ve asparagin amino asidi arasındaki Maillard reaksiyonu), ilgili ana öncülleri ve işleme koşullarını ve genel azaltma prensiplerini kapsamaktadır. Bu bir gıda güvenliği referansıdır ve bireyler için diyet tavsiyesi veya risk değerlendirmesi sunmamaktadır.
Temel sorular
- Bir işlem kontaminantını çevresel veya eklenmiş bir kontaminanttan ayıran nedir?
- Isıtma, Maillard reaksiyonu yoluyla akrilamid gibi bileşikleri nasıl üretmektedir?
- Hangi öncüller ve işleme koşulları kontaminant oluşumunu tetiklemektedir?
- Gıdayı bozmadan kontaminant oluşumunu azaltan genel stratejiler nelerdir?
Anahtar kavramlar
- İşlem kaynaklı kontaminant
- Maillard reaksiyonu
- Akrilamid
- İndirgeyici şekerler ve asparagin öncüller olarak
- Zaman-sıcaklık bağımlılığı
- Azaltma (öncü azaltma, süreç kontrolü)
Mekanizmalar
İşlem kontaminantları, bir gıdanın kendi bileşenlerinin işleme koşulları altında reaksiyona girmesiyle oluşmaktadır. Akrilamid bunun tipik bir örneğidir: kızartma, fırınlama ve kavurma gibi yüksek sıcaklıkta pişirme sırasında, asparagin amino asidi, indirgeyici şekerlerle (glikoz ve fruktoz) Maillard reaksiyonu yoluyla reaksiyona girer; bu, istenen renk ve lezzeti üreten aynı esmerleşme kimyasıdır. Oluşum, yaklaşık 120 santigrat derecenin üzerinde hızla artmakta ve zamanla ve daha düşük nemle birlikte yükselmektedir, bu nedenle bir gıdayı esmerleştiren koşullar aynı zamanda kontaminantı da üretmektedir. Oluşum, öncü seviyelerine ve zaman-sıcaklık rejimine bağlı olduğundan, azaltma, öncüleri düşürerek (örneğin serbest asparagin veya indirgeyici şekerleri azaltarak) veya kabul edilebilir ürün kalitesini korurken uygulanan ısıyı dengeleyerek işlemektedir.
Klinik önem
Kontaminant oluşumunu anlamak, diyet maruziyetini makul ölçüde mümkün olan en düşük seviyede tutmayı amaçlayan gıda güvenliği kontrollerinin ve işleme seçimlerinin temelini oluşturmaktadır. Bu madde, oluşum ve azaltma bilimini tanımlamakta olup, bireysel diyet, tanı veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemekte ve kişisel bir risk değerlendirmesi niteliği taşımamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Bu alan, analitik kimya ve kontrollü oluşum çalışmaları üzerine kuruludur; 2002 yılında ısıtılmış gıdalarda akrilamidin tanımlanması ve asparaginden Maillard reaksiyonu yoluyla oluştuğunun gösterilmesi, kapsamlı araştırmaları ve endüstriyel azaltma yaklaşımlarının geliştirilmesini tetiklemiştir. Sonraki düzenleyici ve endüstriyel kılavuzlar, bu mekanistik anlayışı, oluşumu en aza indirmeyi amaçlayan süreç kontrollerine dönüştürmüştür.
Tarihçe
İşlem kontaminantlarının ayrı bir gıda güvenliği endişesi olarak tanınması, 2002 yılında İsveçli araştırmacıların yüksek sıcaklıklarda pişirilen karbonhidrat açısından zengin gıdalarda akrilamid oluştuğunu bildirmesi ve Birleşik Krallık ile diğer yerlerdeki grupların asparagin ile indirgeyici şekerler arasındaki Maillard reaksiyonunun bu oluşumun yolu olduğunu göstermesiyle hızlanmıştır. Bu bulgular, dünya çapında gözetim ve azaltma çabalarını tetiklemiş ve diğer ısıyla indüklenen kontaminantlara yönelik ilgiyi artırmıştır.
Tartışmalar
- Kontaminant azaltımını gıda kalitesiyle dengelemek
- Akrilamid oluşturan Maillard reaksiyonu aynı zamanda istenen esmerleşme, renk ve lezzeti de ürettiği için, azaltma stratejileri kontaminant azaltımını duyusal kalite ve diğer güvenlik hususlarıyla dengelemek zorundadır ve optimal denge tartışılmaktadır.
Öne çıkan isimler
- Eden Tareke
- Margareta Tornqvist
- Donald Mottram
- Bronislaw Wedzicha
İlgili konular
Temel eserler
- tareke-2002
- mottram-2002
Sıkça sorulan sorular
- Nişastalı gıdalar kızartıldığında veya fırınlandığında neden akrilamid oluşur?
- Yüksek sıcaklıkta pişirme, gıdada doğal olarak bulunan asparagin amino asidi ile indirgeyici şekerler arasındaki Maillard reaksiyonunu tetikleyerek akrilamidi bir yan ürün olarak üretir; aynı kimya aynı zamanda pişmiş gıdanın esmerleşmesini ve lezzetini de oluşturur.
- İşlem kontaminantları tamamen ortadan kaldırılabilir mi?
- Genellikle, onları oluşturan işlemi ortadan kaldırmadan tamamen yok edilemezler, ancak öncü seviyeleri düşürülerek ve pişirme süresi ile sıcaklığı kontrol edilerek, gıdanın kabul edilebilirliğini korurken oluşum azaltılabilir.