راهکاری طبیعی برای کاهش آکریل‌آمید
بهاره شهنواز – در پی وضع قوانین تصویب‌شده به‌وسیله اتحاديه اروپا برای کاهش ماده سرطان‌زای آکریل‌آمید در مواد‌غذایی حرارت‌دیده، پخته یا سرخ‌شده، روش‌های مختلفی برای کاهش آن ارائه شده که یکی از موثرترین آنها استفاده از راهکارهای آنزیمی است؛ راهکاری طبیعی برای کاهش آکریل‌آمید.
اولین بار در آوریل 2002 محققان سوئدی مقادیر قابل‌توجهی از آکریل‌آمید را در مواد‌غذایی حرارت‌دیده، پخته یا سرخ‌شده، کشف کردند و متوجه شدند که عاملی سرطان‌زا است. سپس تحقیقات بسیار دیگری انجام و جدی‌بودن خطر سرطان‌زایی این ماده محرز شد و در سال 2009، JECFA دستورالعمل‌هایی برای کاهش آن ارائه داد. با هرچه روشن‌تر شدن خطرات جدی آکریل‌آمید، نگرانی‌ها در مورد مقدار آن در مواد‌غذایی بیشتر شد و در‌نتیجه در سال 2018 اتحادیه اروپا قوانینی در مورد میزان آکریل‌آمید در مواد‌غذایی وضع نمود و روش‌های برای کاهش آکریل‌آمید ارائه گردید.
آکریل‌آمید چگونه به‌وجود می‌آید
آکریل‌آمید به‌طور طبیعی به‌عنوان محصول واکنش‌های میلارد میان اسید‌آمینه آسپارژین و قندهای احیا‌کننده تولید می‌شود. واکنش‌های میلارد که به‌عنوان واکنش‌های قهوه‌ای‌شدن غیرآنزیمی نیز شناخته می‌شوند، معمولاً در دماهای بالاتر از 120 درجه سانتی‌گراد و رطوبت پایین رخ داده و دلیل اصلی ایجاد طعم و رنگ در محصولات نشاسته ای سرخ یا پخته‌شده می‌باشند. بنابراین می‌توان گفت که آن دسته واکنش‌هایی که سبب ایجاد طعم مطلوب در غذاهای سرخ یا پخته‌شده می‌شوند، درعین‌حال میزان سرطان‌زایی این محصولات را بالا می‌برند. آکریل‌آمید به‌میزان زیاد در قهوه، نان و محصولاتی که پایه سیب‌زمینی دارند، یافت می‌شود. آکریل‌آمید به‌وسیله لوله‌گوارش جذب و در تمام بدن پخش می‌شود و کودکان اصلی‌ترین گروهی هستند که بر اساس وزن بدنی در معرض آکریل‌آمید می‌باشند.
نمونه محصولات غذایی که دارای آکریل‌آمید هستند شامل چیپس، اسنک‌های سیب‌زمینی، نان، غلات‌صبحانه، بیسکویت‌ها و ویفرها، قهوه برشته‌شده، قهوه‌فوری، غذای کودک و … می‌باشد. میزان آکریل‌آمید در این محصولات در شکل زیر مشاهده می‌شود:
منبع www.irmm.jrc.be/html/activities/acrylamide
میزان مجاز تعیین‌شده آکریل‌آمید به‌وسیله اتحادیه اروپا در جدول زیر مشاهده می‌شود:
| دسته محصولات | راهنمای اتحادیه ی اروپا (μg/kg) | شاخص اتحادیه ی اروپا (μg/kg) |
| نان ترد | 450 | 350 |
| غلات صبحانه از سبوس، دانة کامل و غلات حجیم شده | 400 | 300 |
| غلات صبحانه از گندم یا چاودار | 300 | 300 |
| غلات صبحانه از ذرت، جو دوسر، اسپلت، جو و برنج | 200 | 150 |
| چیپسهای سیب زمینی | 1000 | 750 |
| سیب زمینی سرخ کرده آمده مصرف | 600 | 500 |
روش‌های کاهش آکریل‌آمید
- استفاده از مواد اولیه‌ای که میزان پایین‌تر آکریل‌آمید در محصول نهایی تولید می‌کنند.
- استفاده از روش‌های آنزیمی
- بهینه‌سازی زمان و دمای پخت و روش‌های جایگزین
باید توجه داشت که با استفاده از هر یک از این روش‌ها به‌تنهایی یا در‌ترکیب با یکدیگر کیفیت محصول‌غذایی و خصوصیات حسی آن یعنی بافت و عطر و طعم نباید تغییر کند و باید برای مصرف‌کننده قابل‌قبول باشد. سلامتی محصول از نظر شیمیایی و میکروبی نیز نباید به خطر بیفتد.
روش آنزیمی برای کاهش آکریل آمید
یکی از روش‌های بسیار موثر در کاهش میزان تولید آکریل‌آمید تبدیل اسید‌آمینه آسپارژین به آسپارتیک اسید به کمک آنزیم آسپارژیناز می‌باشد.
در این فرایند اسید‌آمینه دیگری تولید می‌شود که این اسید‌آمینه در واکنش میلارد شرکت نمی‌کند، بنابراین میزان آکریل‌آمید در محصول نهایی کاهش می‌یابد. آنزیم آسپارژیناز توسط شرکت نووزایمز با نام تجاری Acrylaway تولید می‌شود که به صورت مایع و گرانول موجود است. تحقیقات و آزمایشات انجام‌شده نشان می‌دهد که این آنزیم در طیف وسیعی از محصولات موثر است و قادر است میزان آکریل‌آمید آنها را تا 90% کاهش دهد. این آنزیم در طیف وسیعی از دما ( 60-40 درجه سانتی‌گراد) و pH (پنج تا هشت) فعالیت می‌کند. طریقه مصرف آن نیز ساده است، کافی است قبل از اختلاط، به آب یا مواد اولیه اضافه شود. میزان مصرف آن بر اساس نوع محصول، دستور‌تهیه، فرایند و میزان کاهش مورد‌نظر آکریل‌آمید متغیر و بین 70 تا 700 ppm است.
استفاده از آنزیم برای کاهش آکریل‌آمید در بیسکویت و اسنک
آزمایشات نشان داده است که این آنزیم می‌تواند آکریل‌آمید را به‌میزان قابل‌توجهی در محصولات خمیری چون نان ترد، بیسکوییت‌ها، کلوچه‌ها، کراکرها و اسنکها تا میزان 90% کاهش دهد، بدون آنکه طعم و ظاهر محصول نهایی تغییر کند.
میزان آب، pH، دما و زمان واکنش (زمان نگهداری آنزیم پیش از پخت یا سرخ‌کردن غذا) از عوامل تاثیر‌گذار روی کارایی و عملکرد آنزیم هستند. به‌عنوان مثال هرچه زمان نگهداری افزایش یابد، میزان تبدیل آسپارژین به اسید آسپارتیک و در نتیجه میزان کاهش آکریل‌آمید افزایش می‌یابد.
کاهش قابل توجه آکریل‌آمید با استفاده از Acrylaway
| محصولات غذایی | میزان کاهش آکریل آمید (%) |
| بیسکوییت و کلوچه | %90-50 |
| کراکر | % 85-75 |
| نان ترد و نان تست شده | % 90-50 |
| اسنکها | % 90-75 |
استفاده از آنزیم برای کاهش آکریل‌آمید در قهوه
قهوه برشته‌شده، یکی دیگر از محصولات غذایی است که میزان قابل‌توجهی آکریل‌آمید دارد زیرا در حین برشته‌کردن قهوه، واکنش میلارد صورت می‌گیرد و میزان زیادی آسپارژین به آکریل‌آمید تبدیل می‌شود.
می‌توان دانه‌هایی از قهوه انتخاب کرد که پتانسیل تولید آکریل‌آمید کمتری دارند و شرایط برشته‌کردن را نیز بهینه نمود اما تنها با اضافه‌کردن آنزیم قبل از برشته‌کردن دانه‌های قهوه است که می‌توان میزان آکریل‌آمید قهوه برشته‌شده را تا 70% کاهش داد. در فرایند آنزیمی اگر کیفیت دانه‌های قهوه پایین باشد، طعم تلخی آن اندکی کاهش می‌یابد و این فرصتی است برای بهینه‌سازی اختلاط دانه‌های مختلف قهوه و در نتیجه کاهش قیمت تمام‌شده.
مزایای آنزیم آسپرژیناز
- کاهش قابل‌توجه در میزان آکریل‌آمید
- حفظ عطر و طعم و شکل ظاهری محصول نهایی: آنالیز ترکیبات آرومای فرار در محصولات معمولی و محصولات تولید‌شده با آنزیم آسپرژیناز نشان می‌دهد که ترکیبات آرومای مشابهی در هر دو نمونه وجود دارد.
- عملکرد اختصاصی: آنزیم آسپارژیناز به طور کاملاً اختصاصی تنها اسید‌آمینه آسپارژین را حذف می‌کند و سایر اسیدهای آمینه و نیز قندها برای شرکت در واکنش‌های میلارد و ایجاد طعم و ظاهر مطلوب در محصول نهایی دست نخورده باقی می‌مانند.
- انعطاف‌پذیری: عملکرد آنزیم آسپرژیناز می‌تواند مناسب با هر فرایند تولیدی به صورت اختصاصی بهینه‌سازی شود. از جمله پارامترهای قابل بهینه‌سازی می‌توان به دوز مصرف، دما و زمان نگهداری اشاره کرد.
بنابراین به نظر می‌رسد راهکار آنزیمی روشی موثر در کاهش میزان آکریل‌آمید در مواد غذایی است بدون آنکه محصول متفاوتی از نظر بافت، عطر و طعم ایجاد کند. در واقع راهکاری طبیعی است برای یک مشکل طبیعی
بیشتر بخوانید: آنزیم‌ها جایگزینی شیرین برای شکر در صنعت نانوایی
میکروسکوپ را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید
