Wpływ Zabiegów Technologicznych Na Właściwości Frytek Ziemniaczanych i Zawartość Akrylamidu

Agnieszka Tajner-Czopek

Wpyw zabiegw technologicznych na waciwoci frytek ziemniaczanych

i zawartoci akrylamidu

Autordr in. Agnieszka Tajner-Czopek

Opiniodawcaprof. dr hab. Mieczysaw Paasiski

Redaktor merytorycznyprof. dr hab. Ewelina Dziuba

Opracowanie redakcyjnemgr Anna Piskor

Korektamgr Elbieta Winiarska-Grabosz

amanie Halina Sebzda

Projekt okadkiMarika Modzelewska

Monografie CXX

Copyright by Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocawiu, Wrocaw 2011

ISSN 18981151

ISBN 9788377170427

WYDAWNICTWO UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCAWIURedaktor Naczelny prof. dr hab. Andrzej Koteckiul. Sopocka 23, 50344 Wrocaw, tel. 71 3281277

e-mail: [email protected]

Nakad 100 + 16 egz. Ark. wyd. 6,7. Ark. druk. 5,5Druk F.P.H. ELMA

SpiS treci

1. WSTP ............................................................................................................................................. 71.1. Wprowadzenie ........................................................................................................................ 71.2. Waciwoci frytek ziemniaczanych .................................................................................... 91.3. Akrylamid w produktach smaonych z ziemniaka .........................................................121.4. Zawarto cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka a ilo akrylamidu

we frytkach ...........................................................................................................................161.5. Proces technologiczny a zawarto akrylamidu we frytkach .........................................18

2. GENEZA I CEL PRACY .............................................................................................................223. MATERIA I METODYKA BADA ........................................................................................23

3.1. Materia badawczy................................................................................................................233.2. Przebieg bada ......................................................................................................................233.3. Metody analiz .......................................................................................................................313.4. Sposb przedstawienia wynikw .......................................................................................33

4. WYNIKI I ICH OMWIENIE ..................................................................................................344.1. Barwa frytek i zawarto akrylamidu w zalenoci od uytego surowca .....................344.2. Tekstura, barwa frytek i zawarto akrylamidu w zalenoci od warunkw

blanszowania w wodzie .......................................................................................................384.3. Zawarto tuszczu, tekstura i barwa frytek oraz ilo powstajcego akrylamidu

jako efekt blanszowania w roztworach pektyn .................................................................434.4. Zawarto tuszczu i akrylamidu we frytkach oraz ich tekstura i barwa

jako efekt dodatku pektynolitycznego preparatu enzymatycznego do blanszowania ...................................................................................................................47

4.5. Zawarto tuszczu i akrylamidu we frytkach oraz ich tekstura i barwa jako efekt podsuszania krajanki ziemniaczanej ...............................................................52

4.6. Zawarto tuszczu i akrylamidu we frytkach oraz ich tekstura i barwa jako efekt wpywu temperatury i czasu smaenia ............................................................56

5. DYSKUSJA ....................................................................................................................................596. WNIOSKI ......................................................................................................................................687. PIMIENNICTWO......................................................................................................................698. OBJANIENIA .............................................................................................................................82

71. WStp

1.1. Wprowadzenie

Wraz z postpem cywilizacyjnym odnotowywany jest cigy wzrost spoycia ziemnia-kw przetworzonych w postaci smaonych produktw przekskowych, do ktrych zaliczane s: rnego rodzaju chrupki (typu snacks), czipsy oraz frytki. Z grupy tych produktw frytki ciesz si du popularnoci wrd konsumentw ze wzgldu na korzystne cechy organo-leptyczne i moliwo atwego przygotowywania z nich posiku podstawowego lub przekski. Przemysowa produkcja frytek w Polsce cigle wzrasta (tab. 1).

Tabela 1Table 1

Produkcja frytek w tys. ton [Dzwonkowski i in. 2010]Production of French fries in thousand tons [Dzwonkowski et al. 2010]

ProduktProduct

2003 2005 2007 2009 2010*

FrytkiFrench fries

121,0 143,2 154,4 161,3 166,0

* prognoza prognosis

Cigy wzrost produkcji frytek zwizany jest z rosncym zapotrzebowaniem rynku na ten produkt, ktry coraz chtniej spoywany jest przez konsumenta w barach szybkiej obsugi typu fast-food, restauracjach lub w domu. Frytki ciesz si du popularnoci szczegl-nie wrd dzieci i modziey, ze wzgldu na ich przyjemny aromat i smak oraz zrnicowa-ny asortyment (frytki proste, karbowane, talarki, kulki itp.). Moliwo sporzdzenia frytek z pproduktu w domu przez dosmaenie w oleju na patelni bd podgrzanie w piekarniku lub w kuchence mikrofalowej czyni ten produkt jeszcze bardziej atrakcyjnym.

Wymagania konsumentw dotyczce jakoci frytek s wysokie i cile okrelone. W pierwszej kolejnoci konsument zwraca uwag na podstawowe wyrniki jakoci bar-w, smak i zapach. Due znaczenie ma rwnie tekstura, a szczeglnie istotna jest zawarto tuszczu w gotowym produkcie [Talburt, Smith 1987, Lisiska, Leszczyski 1989, Lisiska i in. 2009]. Konsumenci akceptuj frytki adnie wygldajce, apetycznie przyzocone, chrup-kie, smaczne i mao tuste (ze wzgldw zdrowotnych i estetycznych). Rol producenta jest natomiast przygotowanie produktu bezpiecznego dla zdrowia, zawierajcego jak najmniej substancji antyywieniowych czy toksycznych. Jedn z mniej poznanych substancji, ktr mog zawiera frytki, jest akrylamid [Friedman 2003, Skibniewska i in. 2003, De Wilde i in. 2005, Bekas i in. 2009, Gieleciska, Mojska 2009, Mojska i in. 2009].

8

Akrylamid (CH2=CH-CONH2) zosta sklasyfikowany jako zwizek potencjalnie kance-rogenny dla ludzi i zaliczony zosta do grupy (2A), a spoywanie ywnoci o podwyszonej iloci tego zwizku znacznie zwiksza ryzyko zachorowania na raka [Friedman 2003, Mucci, Adami 2005, LoPachin 2005, Friedman, Levin 2008]. Informacja ta skonia badaczy w wie-lu orodkach naukowych do rozpoczcia bada nad budow tego zwizku i mechanizmem jego powstawania, a take nad ewentualn moliwoci obnienia jego zawartoci w produk-tach spoywczych. Zawarto akrylamidu (AA) we frytkach podawana przez rnych auto-rw waha si w zalenoci od uytego surowca, czynnikw uprawowych ksztatujcych skad chemiczny ziemniaka, warunkw jego przechowywania czy te zrnicowanych parametrw technologicznych stosowanych w czasie sporzdzania gotowego produktu, zarwno w wa-runkach domowych, jak i przemysowych. Zawarto AA we frytkach moe si ksztatowa w zakresie od 5012 000 gkg-1 [Friedman 2003, Fiselier, Grob 2005]. Jak dotd nie zosta ustalony limit dotyczcy maksymalnego, dopuszczalnego poziomu akrylamidu we frytkach, jak rwnie w innych produktach ywnociowych [Mojska 2007, FAO/WHO 2008, FAO/WHO 2009].

Z uwagi na ryzyko zagroenia zdrowia ludzkiego przez spoycie produktw zawiera-jcych AA powstajce w wyniku zastosowania obrbki termicznej surowcw skrobiowych w temperaturze powyej 120C Komisja Wsplnot Europejskich uznaa, e istnieje pilna ko-nieczno przeprowadzenia bada dotyczcych zawartoci akrylamidu w ywnoci na terenie caej Wsplnoty Europejskiej. W zwizku z tym, z dniem 3 maja 2007 r. weszo w ycie zale-cenie Komisji Wsplnot Europejskich (2007/307/UE) w sprawie monitorowania poziomw akrylamidu w ywnoci we wszystkich krajach czonkowskich w latach 20072009. Komisja wyznaczya do przebadania dziesi kategorii rodkw spoywczych, w tym dwie dotyczyy frytek mianowicie frytek w formie gotowej do spoycia i frytek wstpnie podsmaonych [Mojska 2007].

W Polsce nadzr nad tymi badaniami peni Gwny Inspektor Sanitarny, natomiast pla-ny monitoringowe bada, zgodnie z zaleceniami Komisji UE, s opracowywane w Instytucie ywnoci i ywienia w Warszawie, ktry rwnie koordynuje pobieranie prbek do bada. Po zakoczeniu bada monitoringowych w 2010 r. planowane jest opracowanie wynikw b-dcych sprawozdaniem z przeprowadzonych bada. Wnikliwe badania poziomu akrylamidu pozwol na okrelenie jego zawartoci w produktach spoywczych, umoliwi oszacowanie przecitnego dziennego pobrania AA z diet, ocen ryzyka zagroenia zdrowia wynikajcego z dostarczenia organizmowi AA wraz z ywnoci. Prawdopodobnie te umoliwi to opra-cowanie maksymalnego dopuszczalnego poziomu akrylamidu w ywnoci [Mojska 2007, Dziennik Urzdowy Unii Europejskiej 2007].

W Polsce badania dotyczce zawartoci akrylamidu oraz moliwoci obnienia jego ilo-ci we frytkach nie mogy by do niedawna prowadzone ze wzgldu na brak specjalistycznej aparatury, ktra umoliwia przeprowadzenie oznacze. Od roku 2007 Katedra Technologii Rolnej i Przechowalnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocawiu, pierwsza w Polsce, dysponuje chromatografem cieczowym z tandemowym spektrometrem masowym (HPLC/MS/MS). Zesp pracownikw Katedry Technologii Rolnej i Przechowalnictwa opraco-wa metod oznaczania zawartoci AA przy uyciu tego aparatu, w produktach smaonych z ziemniaka (frytkach, czipsach, chrupkach), bez koniecznoci odtuszczania prb [Tajner-Czopek i in. 2009b]. Systematycznie prowadzone s rwnie badania nad wpywem rnych czynnikw na zawarto akrylamidu w produktach spoywczych, w tym szczegowe ozna-czenia dotyczce zawartoci AA we frytkach produkowanych z rnych odmian ziemniaka,

9przechowywanego w zrnicowanych warunkach temperaturowych. Prowadzone s take badania dotyczce modyfikacji zabiegw technologicznych w poszczeglnych etapach proce-su otrzymywania frytek, ktre pozwol na wyznaczenie optymalnych warunkw umoliwia-jcych zachowanie odpowiedniej barwy produktu, jego konsystencji oraz zawartoci tuszczu, wraz z ewentualn moliwoci obnienia iloci akrylamidu w gotowym produkcie.

Rwnolegle z pracami pozwalajcymi na poznanie moliwoci zmniejszenia zawartoci AA we frytkach prowadzone s badania majce na celu znalezienie waciwej metody umo-liwiajcej obnienie zawartoci tuszczu w gotowym produkcie. Polegay one na zastosowaniu zanurzania krajanki ziemniaczanej, po blanszowaniu, w roztworach pektyn lub te nowator-skiej metody przetrzymywania krajanki w roztworach preparatu enzymatycznego zawieraj-cego poligalakturonaz (PG). Na uwag zasuguje zastosowanie roztworw pektynolityczne-go preparatu enzymatycznego Pectinex Ultra SP-L do blanszowania krajanki ziemniaczanej, ktry istotnie obnia zawarto tuszczu we frytkach oraz wpywa na zmian tekstury goto-wego produktu [Lisiska i in. 2007].

W literaturze naukowej brak jest informacji na temat prowadzenia bada z zastoso-waniem preparatu enzymatycznego Pectinex Ultra SP-L w procesie otrzymywania frytek i jego wpywu na zawarto akrylamidu w usmaonym produkcie. Preparat ten stosowany jest w przemyle owocowym do uzyskiwania zwikszonej wydajnoci sokw z miazgi owocw bez negatywnego wpywu na jako soku [Speiser 1996, Bagger-Jrgensen, Meyer 2004, Demir, Baheci 2004, azarowicz 2006, Nowak 2008]. Przy produkcji sokw pitnych, klarowanych, pektyny utrudniaj procesy klarowania i filtracji, dlatego stosowane s enzymy majce za zadanie degradacj tego zwizku. Preparat Pectinex Ultra SP-L posiada aktywno pektoli-tyczn [Lisiska i in. 2007], std te charakterystyczne dziaanie preparatu na znajdujce si w tkance pektyny.

Rwnie w literaturze nie ma danych zwizanych z wpywem podsuszania krajanki ziem-niaczanej metod mikrofalowo-prniow przed smaeniem na zawarto AA we frytkach.

Zastosowanie smaenia krajanki w oleju o niszej temperaturze i w krtszym czasie wpywa na obnienie zawartoci AA we frytkach, nadal jednak prowadzone s badania, kt-re umoliwi wskazanie optymalnych warunkw smaenia, gwarantujcych uzyskanie frytek o oczekiwanej jakoci i niskiej zawartoci akrylamidu.

1.2. Waciwoci frytek ziemniaczanych

Frytki ziemniaczane, zaliczane do grupy produktw przekskowych z ziemniaka, ciesz si stale rosncym zainteresowaniem ze strony konsumentw na caym wiecie. Nazw fryt-ki ziemniaczane okrela si pprodukt lub produkt gotowy, kierowany do handlu w stanie zamroonym, przygotowany przez blanszowanie i smaenie w tuszczu ziemniakw w postaci rnej gruboci supkw, plasterkw, pksiycw lub caych bulw [Lisiska 2000, Lisiska i in. 2009]. Najbardziej typowym asortymentem s frytki definiowane jako usmaone w g-bokim tuszczu kawaki ziemniaka w ksztacie supkw o przekroju 1 x 1 cm i dugoci po-wyej 6 cm [Lisiska, Leszczyski 1989, Kita i in. 2009]. W Wielkiej Brytanii produkt ten okrela si mianem chips, natomiast w Niemczech i Francji przyjto nazw pommes frites. Najpopularniejszym jednak okreleniem wystpujcym w wikszoci krajw na wiecie jest French fries [Lisiska, Leszczyski 1989,Gould 1999, Kita i in. 2009].

10

Prawidowo wyprodukowane frytki powinny charakteryzowa si odpowiedni jako-ci, ktra okrelana jest na podstawie wyrnikw takich jak: barwa, smak i zapach, za-warto tuszczu oraz tekstura [Talburt, Smith 1987, Lisiska, Leszczyski 1989, Tajner-Czo-pek 2000, Tajner-Czopek, Lisiska 2004, Kita i in. 2009, Lisiska i in. 2009]. Cechy te maj duy wpyw na tzw. atrakcyjno gotowego produktu. Konsumenci w pierwszej kolejnoci oceniaj barw, smak i zapach frytek, znaczn uwag przywizujc do zawartoci tuszczu w produkcie i jego tekstury. Otrzymanie frytek o prawidowych barwie, smaku i zapachu nie nastrcza wikszych trudnoci, dlatego obecnie zainteresowanie naukowcw i producentw skupia si na sposobach uzyskania produktu o charakterystycznej teksturze i moliwie niskiej zawartoci tuszczu. W ostatnich latach badania prowadzone s take w kierunku zmniejsze-nia iloci powstajcego podczas smaenia frytek kancerogennego akrylamidu, bez pogorsze-nia cech organoleptycznych gotowego produktu [Romani i in. 2008, Tajner-Czopek 2008a, Anese i in. 2009, Romani i in. 2009] .

Barwa jest jedn z cech, ktr ocenia si w pierwszej kolejnoci, niezalenie od sposobu wytwarzania frytek ziemniaczanych; powinna ona by jasna, zota, bez brzowych przebar-wie oraz czarnych plam i smug [Tajner-Czopek 2000, Lisiska 2006, Kita i in. 2009]. Barwa frytek jest zwizana z zawartoci cukrw redukujcych w ziemniakach oraz ich rozoeniem na przekroju bulwy [Talburt, Smith 1987, Lisiska, Leszczyski 1989]. Nierwnomierne roz-oenie cukrw w bulwie (wysza ich zawarto w czciach wierzchokowej i stolonowej) powoduje w otrzymanych frytkach efekt brunatnienia kocwek tzw. sugar end. Efekt ten jest widoczny w gotowym produkcie jako rezultat reakcji Maillarda, zachodzcej pomi-dzy cukrami redukujcymi a wolnymi aminokwasami [Zgrska, Frydecka-Mazurczyk 1975, Lisiska, Leszczyski 1989, Sowokinos i in. 2000, Lisiska i in. 2009]. Zachodzca podczas smaenia frytek reakcja Maillarda przyczynia si do powstawania nie tylko brzowej bar-wy, ale rwnie gorzkiego smaku gotowego produktu [Lisiska, Leszczyski 1989, Whitfield 1992, Gould 1999].

Smak i zapach frytek, obok barwy, s wyrnikami jakoci ocenianymi w pierwszej ko-lejnoci. Smak powinien by swoisty, ziemniaczano-olejowy, bez posmaku goryczy, spaleni-zny lub zjeczaego tuszczu [Talburt, Smith 1987, Lisiska, Leszczyski 1989, Lisiska, Plizga 1992, Gould 1999, Tajner-Czopek 2000].

Rwnie zawarto tuszczu jest wanym wyrnikiem jakoci frytek i ich akceptacji ze strony konsumentw. Zbyt dua jego ilo w gotowym produkcie powoduje oleisty smak, a zbyt maa pozbawia frytki naturalnych, charakterystycznych dla nich smaku i zapachu [Lisiska, Leszczyski 1989, Gould 1999, Mellema 2003]. Zawarto tuszczu we frytkach zaley zarwno od czynnikw surowcowych, jak np. skad chemiczny bulw oraz od czyn-nikw technologicznych. Spord skadnikw chemicznych gwnie zawarto suchej masy oraz skrobi w bulwach ziemniaka wpywa na zawarto tuszczu we frytkach, a wysza ilo tych zwizkw powoduje zmniejszenie chonicia tuszczu przez gotowy produkt [Lisiska, Leszczyski 1989, Mellema 2003, Saguy, Dana 2003, Pedreschi 2009, Pedreschi, Zuiga 2009]. Do czynnikw technologicznych ksztatujcych zawarto tuszczu w produkcie smaonym z ziemniaka nale m.in. grubo krajanki, rodzaj i parametry blanszowania, podsuszania i smaenia oraz rodzaj oleju uytego do smaenia [Mellema 2003, Saguy, Dana 2003, Kita i in. 2007]. Dodatkowo na zawarto tuszczu w produktach smaonych moe mie wpyw stopie degradacji tuszczu smaalniczego, jak rwnie porowato i szorstko powierzch-ni smaonego produktu [Aguilera, Gloria-Hernndez, 2000, Bouchon i in. 2003, Mellema 2003, Saguy, Dana 2003, Kita 2006].

11

Zawarto tuszczu w produktach smaonych ma due znaczenie, zarwno ze wzgldw ekonomicznych dla producenta, jak i z punktu widzenia zdrowia konsumentw [Bouchon i in. 2003, Gawcki 2004]. Produkowane przemysowo frytki po I stopniu smaenia, wyma-gajce przed spoyciem dosmaenia w gorcym oleju, powinny zawiera od 3 do 4,5% tusz-czu, natomiast frytki gotowe do spoycia (po podgrzaniu, bez dosmaania) okoo 7%. Frytki podawane w barach i restauracjach zawieraj od 7 do 18% tuszczu, a sporzdzone sposobem domowym (bez blanszowania i podsuszania) mog zawiera nawet znacznie powyej 20% tego skadnika [Lisiska 2004].

Kolejn, istotn cech jakoci frytek jest ich tekstura [Tajner-Czopek 2003, Tajner-Czo-pek, Figiel 2003]. Tekstura frytek okrelana jest na podstawie chrupkoci czci zewntrznej i mczysto wntrza. Cz zewntrzna frytki powinna by chrupka i delikatna, bez tek-stury twardej, gumowatej lub skrzastej. Natomiast jej wntrze powinno si charakteryzo-wa mczystoci, bez odczucia wodnistoci i kleistoci oraz nie powinno oddziela si od czci zewntrznej. Po przeamaniu frytki jej powierzchnia powinna by wyrwnana i bez spka [Talburt, Smith 1987, Lisiska, Leszczyski 1989]. Produkt o takiej teksturze mona otrzyma tylko z nielicznych odmian ziemniaka o odpowiednich cechach fizycznych i ska-dzie chemicznym [Jaswal 1991, Lisiska 2004, Tajner-Czopek, Lisiska 2004, Kita i in. 2009]. Na tekstur gotowego produktu moe mie wpyw nie tylko zawarto suchej masy i skro-bi w bulwach, ale rwnie cechy jakociowe skrobi, tj.: stosunek amylozy do amylopektyny i wielko gaeczek skrobiowych [Talburt, Smith, 1987].

Zawarto i skad polisacharydw nieskrobiowych, a zwaszcza substancji pektynowych w bulwach, odgrywa istotn rol w ksztatowaniu tekstury produktu smaonego z ziemniaka [Reeve 1977, Selvendran 1983, Fennema i in. 1996, Tajner-Czopek 2000, 2003, Goubowska, Lisiska 2004, Goubowska 2005, Lisiska, Goubowska 2005]. Substancje pektynowe sta-nowice skadnik ciany komrkowej tkanki rolinnej odgrywaj du rol w ksztatowaniu tekstury zarwno wieych warzyw, jak i poddanych obrbce termicznej [Marle i in. 1994]. Z grupy zwizkw pektynowych zawartych w tkance rolinnej frakcja protopektyny peni najistotniejsz funkcj w blaszce rodkowej cementujc i usztywniajc, a take wykazuje szczegln zdolno do wizania jonw wapnia [Selvendran 1983, Jaswal 1991, Andersson i in. 1994, Abglor, Scanlon 2000, Tajner-Czopek 2003, Goubowska 2005], w zwizku z czym moe stanowi czynnik teksturotwrczy produktw.

Na ksztatowanie tekstury gotowego produktu maj wpyw takie cechy surowca jak jego skad chemiczny, struktura, lepko oraz inne waciwoci fizyczne [Bourne 2002, Szczesniak- -Surmacka 2002, Tajner-Czopek 2003]. Konsumenci szczeglnie ceni takie cechy tekstury jak: krucho, chrupko, delikatno, soczysto, jdrno, a nie akceptuj m.in. ykowatoci, rozmokoci, wodnistoci, rozpadania si, grudkowatoci i luzowatoci [Bourne 2002, Szcze-sniak-Surmacka 2002]. Do oceny tekstury ywnoci, w tym produktw smaonych z ziem-niaka, np. frytek, stosowane s obecnie rne techniki pomiarowe, wrd ktrych wyrniane s metody sensoryczne (np. Ilociowa Analiza Opisowa QDA) oraz metody instrumentalne (obiektywne) przy uyciu urzdze pomiarowych (typu Stevens lub Instron), umoliwiajce przeprowadzenie rnych testw (np. testy przecinania, zginania czy TPA Profilowa Analiza Tekstury) [Bourne 2002]. Pomiar tekstury frytek metod obiektywn umoliwia wyznaczenie maksymalnej siy tncej [Fmax], potrzebnej do przecicia prby. Warto ta jest wskanikiem okrelajcym twardo produktu [Bourne 2002, Tajner-Czopek, Figiel 2003]. Odczytane z wykresu urzdzenia pomiarowego wartoci maksymalnej siy tncej [N] dobrze charakte-ryzuj tekstur frytek, okrelajc, ktry z produktw jest odpowiedni, a ktry zbyt twardy czy

12

zbyt mikki. Wartoci pomiaru obiektywnego w poczeniu z ocen organoleptyczn uatwia-j ostateczn ocen tekstury frytek [Tajner-Czopek, Figiel 2003].

Wymagania konsumentw dotyczce jakoci sensorycznej frytek s wysokie i stale rosn. Tak wic uwaga zarwno naukowcw, jak i producentw frytek skupiona jest na uzyskaniu produktu o jak najlepszej teksturze, wyrwnanej jasnej barwie oraz moliwie niskiej zawar-toci tuszczu. W trosce o zdrowie konsumentw prowadzone s szeroko zakrojone badania dotyczce moliwoci zmniejszenia zawartoci substancji antyywieniowych w produktach spoywczych. Dlatego te konieczne jest prowadzenie bada nad mao poznanym toksycz-nym akrylamidem, a zwaszcza nad moliwoci obnienia jego zawartoci w produktach smaonych z ziemniaka bez pogorszenia cech organoleptycznych gotowego produktu.

1.3. Akrylamid w produktach smaonych z ziemniaka

Wykrycie obecnoci akrylamidu (AA) w ywnoci otrzymanej z surowca wglowoda-nowego poddanego w procesie produkcyjnym dziaaniu wysokiej temperatury jest niezwy-kle wanym krokiem w nauce o bezpieczestwie zdrowotnym ywnoci. Akrylamid zosta zakwalifikowany przez Midzynarodow Agencj do Bada nad Rakiem (IARC) jako zwi-zek prawdopodobnie kancerogenny dla ludzi (zaliczony do grupy 2A), a spoycie ywnoci o podwyszonej iloci tego zwizku znacznie zwiksza ryzyko zachorowa na raka [IARC 1994]. Organizacja IARC wyznaczya, poza wyej wspomnian grup 2A, take inne grupy zwizkw, uwzgldniajc ich potencjalne rakotwrcze dziaanie: grupa 1 zwizek kancero-genny dla czowieka, grupa 2B zwizek moliwie (ewentualnie) kancerogenny dla czowie-ka, grupa 3 zwizek niesklasyfikowany jako kancerogenny dla czowieka, grupa 4 zwizek prawdopodobnie niekancerogenny dla czowieka [IARC 1994].

Rozwaania na temat akrylamidu przedstawia wiatowa Organizacja Zdrowia (WHO World Health Organization) oraz Organizacja ds. ywnoci i Rolnictwa (FAO Food and Agriculture Organization) na midzynarodowym spotkaniu, ktre odbyo si w Genewie w czerwcu 2002 r. [FAO/WHO 2002]. Doniesienia szwedzkich naukowcw dotyczce obec-noci akrylamidu w ywnoci wglowodanowej poddanej obrbce termicznej, substancji b-dcej potencjalnym zagroeniem dla zdrowia ludzi, byy przedstawione przez Scientific Com-mittee Agency w Brukseli 3 lipca 2002 r. [SCF 2002].

Akrylamid powstaje w ywnoci o duej zawartoci wglowodanw, ktra poddana jest dziaaniu wysokiej temperatury w procesach smaenia, pieczenia, praenia, tostowania czy te grillowania [Rosn, Hellens 2002, SNFA 2002, Tareke i in. 2002, SCF 2002, Becalski i in. 2003, FAO/WHO 2008, FAO/WHO 2009]. Nie stwierdzono natomiast obecnoci akrylamidu w nieogrzewanej lub gotowanej ywnoci [SCF 2002, Rosn, Hellens, 2002, Grob i in. 2003, Claeys i in. 2005]. Midzy innymi, nie wykryto tego zwizku w gotowanych ziemniakach [Taeymans i in. 2004].

Akrylamid (AA) jest zwizkiem, ktry powstaje w produktach pod wpywem dziaania temperatury powyej 120C [Rosn, Hellens 2002, Tareke i in. 2002, SCF 2002, FAO/WHO 2008, FAO/WHO 2009]. Szczeglnie duo tego zwizku wystpuje w produktach smaonych z ziemniaka, we frytkach i czipsach [SCF 2002, Becalski i in. 2003, Jung i in. 2003, Grob i in. 2003, Friedman 2003, Granda i in. 2004]. Zawarto AA we frytkach (w pprodukcie i pro-dukcie gotowym) ksztatuje si w rnym zakresie w zalenoci od czynnikw surowcowych,

13

technologicznych oraz zastosowanej metody oznaczania. W tabeli 2 przedstawiono zawarto-ci AA we frytkach oraz dla porwnania w czipsach, podawane przez rnych autorw.

Tabela 2Table 2

Zawarto akrylamidu (AA) we frytkach i czipsach [g kg-1] The acrylamide (AA) content in French fries and chips

Zakres zawartoci akrylamidu [g kg-1]

The range of acrylamide content Literatura

ReferencesFrytki French fries Czipsy Potato chips

14

2002, Biedermann-Brem i in. 2003, Yaylayan i in. 2003, Zyzak i in. 2003]. Nastpnie informa-cje na temat mechanizmu powstawania AA wzbogacono o udzia w reakcji biaek, peptydw oraz biogenicznych amin [Vattem, Shetty 2003, Granvogl i in. 2004, Buhlert i in. 2006, Claus i in. 2008]. Prba wyjanienia innej drogi powstawania akrylamidu w ywnoci poddanej obrbce termicznej opiera si na kilku hipotezach [Yaylayan i in. 2003, Zyzak i in. 2003].Jedna z nich wskazuje na obecno akroleiny powstajcej w wyniku oksydatywnej degradacji tusz-czu lub degradacji aminokwasw i biaek, ktra tworzy kwas akrylowy ten za moe re-agowa z amoniakiem, tworzc akrylamid [Gertz, Klostermann 2002, Lingnert i in. 2002, Becalski i in. 2003]. Kolejna hipoteza gosi, e akrylamid powstaje bezporednio jako produkt reakcji innych zwizkw zawierajcych azot (np. aminokwasu alaniny), z wyczeniem wspo-mnianej wczeniej akroleiny [Becalski i in. 2004, Weisshaar 2004]. Najbardziej prawdopodob-ny wydaje si jednak mechanizm tworzenia akrylamidu zwizany z reakcj Maillarda [Mot-tram i in. 2002, Stadler i in. 2002, Yaylayan i in. 2003, Zyzak i in.2003]. Mechanizm tworzenia akrylamidu zasugerowany przez Zyzak i in. [2003] przedstawiono na rysunku 1.

Przebieg reakcji tworzenia akrylamidu jest nastpujcy. Grupa -aminowa wolnej aspa-raginy reaguje z grup karbonylow cukru, tworzc zasad Schiffa. Zasada ta pod wpywem temperatury ulega dekarboksylacji, nastpnie moe albo hydrolizowa z wytworzeniem 3-aminopropionoamidu [Granvogl i in. 2004], ktry nastpnie jest przeksztacany do akry-lamidu poprzez eliminacj czsteczki amoniaku, albo moe doj do bezporedniego rozka-du produktu dekarboksylacji zasady Schiffa z wydzieleniem stosownej iminy i akrylamidu [Zyzak i in. 2003].

Ilo powstajcego akrylamidu uzaleniona jest w duej mierze od iloci prekursorw, tj. cukrw redukujcych oraz asparaginy w bulwach ziemniaka [Biedremann i in. 2002a, Amrein i in. 2003, Olsson i in. 2004, Hasse i in. 2004 ]. Oba reagenty pod wpywem dziaania wysokiej temperatury i niskiej dostpnoci wody tworz akrylamid [Weisshaar, Gutsche 2002]. W pro-duktach smaonych z ziemniaka czynnikiem wpywajcym na ilo powstajcego akrylamidu jest zawarto cukrw redukujcych [Biedremann i in. 2002a, Amrein i in. 2003, Claeys i in. 2005, De Wilde i in. 2005, 2006a]. Zawarto cukrw redukujcych (glukozy Glu i fruktozy Fru) w bulwach ziemniaka zawiera si w szerokich granicach i zaley nie tylko od odmiany ziemniaka, ale rwnie od czynnikw uprawowych i przechowalniczych. Ilo glukozy moe si waha od 0,05 do 1,5%, natomiast fruktozy od 0,15 do 1,5% [Lisiska, Leszczyski 1989, Mozolewski 2003]. Glukoza i fruktoza maj istotny wpyw na tworzenie AA w gotowym pro-dukcie [Amrein i in. 2003, Becalski i in. 2004], ale rwnie, jak podaj Robert i in. [2004], galaktoza moe mie wpyw na powstawanie tego zwizku. Asparagina jest drugim wanym reagentem odpowiedzialnym za tworzenie AA. Jej zawarto w ziemniakach jest stosunkowo wysoka 93,9 mg/100 g; asparagina stanowi aminokwas wystpujcy w bulwie w najwik-szym steniu spord pozostaych wolnych aminokwasw [Paasiski 1972, Martin, Ames 2001, Fabien i in. 2004]. W produktach zboowych, w przeciwiestwie do produktw ziem-niaczanych, najwaniejszym prekursorem tworzenia akrylamidu jest asparagina, a nie cukry redukujce [Claeys i in. 2005].

15

H C = O (rdo karbonylu Carbonyl source)

H2O R OH H NH2 CH COOH H C N CH COOH H C = N CH COOH CH2 R CH2 R CH2 C =O C =O C =O NH2 NH2 NH2 (asparagina Asparagine) CO2 (zasada Schiffa Schiff base) - + + - H C NH = CH H C = NH CH

R CH2 R CH2 C = O C = O NH2 NH2

(dekarboksylacja zasady Schiffa H2O De-carboxylated Schiff Base) H C = O NH2 CH2 H C = NH CH2 + R CH2 R + CH

C = O C = O NH2 NH2

(3-aminopropionoamid 3-aminopropionoamid) (akrylamid Acrylamide) CH2 CH + NH3 C = O NH2 (akrylamid Acrylamide) Rys. 1 Mechanizm powstawania akrylamidu w ogrzewanej ywnoci [Zyzak i wsp., 2003] Fig. 1 Mechanism of acrylamide formation in heated foods [Zyzak et al., 2003]

Rys. 1. Mechanizm powstawania akrylamidu w ogrzewanej ywnoci [Zyzak i in. 2003]Fig. 1. Mechanism of acrylamide formation in heated foods [Zyzak et al. 2003]

16

1.4. Zawarto cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka a ilo akrylamidu we frytkach

Zawarto akrylamidu w produktach z ziemniaka jest uzaleniona od skadu chemicz-nego surowca, w tym cukrw redukujcych. W mniejszym stopniu zaley od zawartoci wol-nych aminokwasw, np. asparaginy [Claeys i in. 2005], ktrych ilo zawsze jest wystarczajca do udziau w reakcji Maillarda zachodzcej podczas smaenia, pieczenia czy suszenia bulw.

Zawarto cukrw redukujcych w ziemniakach zaley od wielu czynnikw. Decydujc rol odgrywa odmiana ziemniaka, ale rwnie warunki klimatyczne, uprawowe i przecho-walnicze mog w znacznym stopniu powodowa wahania w zawartoci glukozy i fruktozy w bulwach [Zgrska, Frydecka-Mazurczyk 1999b, Guska 2000, Fydecka-Mazurczyk, Zgrska 2000, Lisiska 2000, Zgrska i Frydecka-Mazurczyk 2000a, b, c, 2002a, b, Amrein i in. 2003, Mozolewski 2003, Zgrska 2004, Zgrska, Czerko 2006, Czerko, Zgrska 2008].

Ziemniaki przeznaczone do produkcji frytek powinny charakteryzowa si iloci cukrw redukujcych nie przekraczajc 0,3%, a nawet 0,25% [Zgrska, Frydecka 2002a, Lisiska 2006, Lutomirska 2008, Lisiska i in. 2009], aby uzyskany po usmaeniu ziemnia-ka produkt charakteryzowa si odpowiednimi barw i smakiem. Wybr waciwej odmiany ziemniaka do przerobu charakteryzujcej si nisk zawartoci cukrw redukujcych w bul-wach jest istotnym czynnikiem limitujcym ilo powstajcego w czasie smaenia akrylamidu [Amrein i in. 2003, Claeys i in. 2005, Williams 2005, De Wilde i in. 2005, 2006a].

Warunki klimatyczne panujce w okresie wegetacji ziemniaka maj duy wpyw na ksztatowanie zawartoci cukrw redukujcych w bulwach. Brak opadw w okresie zawi-zywania bulw moe niekorzystnie oddziaywa na skad chemiczny bulw ziemniaka, dlate-go konieczne jest uzupenienie wody w glebie poprzez nawadnianie plantacji [Guska 2000]. Nawadnianie zastosowane we waciwym okresie wegetacji moe zapobiec obnieniu jakoci ziemniaka, powodujc wzrost iloci skrobi i zmniejszenie iloci cukrw redukujcych [Lesz-czyski 1994]. Szczeglnie niekorzystna jest niska temperatura powietrza i dua ilo opadw, w kocowym okresie wegetacji ziemniakw, gdy w tych warunkach dochodzi do zwikszo-nej kumulacji cukrw redukujcych w bulwie [Zgrska, Frydrecka-Mazurczyk 1982, Frydecka- -Mazurczyk i Zgrska 2002, Putz 2004, Zgrska 2004, Kumar i in. 2004]. Zbir ziemniakw z pola oraz ich transport do przechowalni przy temperaturze powietrza poniej 8C moe spowodowa zwikszenie zawartoci cukrw redukujcych w bulwie [Nowotny, Samotus 1965, Frydecka-Mazurczyk, Zgrska 2002]. Stres temperaturowo-wilgotnociowy prowadzi nie tylko do zmiany zawartoci cukrw redukujcych w bulwie, ale take do nierwnomier-nego rozoenia cukrw w bulwach [Zgrska, Frydecka-Mazurczyk 2002b]. Nierwnomier-ne rozoenie tych skadnikw w bulwie ziemniaka moe powodowa wad barwy produktu smaonego w postaci widocznych miejscowych przebarwie i smug [Gould 1999, Zgrska, Frydecka-Mazurczyk 2002b].

Czynniki uprawowe obok odmiany ziemniaka i warunkw rodowiskowych mog wpy-wa na ksztatowanie zawartoci cukrw redukujcych w bulwie. Jednym z istotniejszych czynnikw uprawowych jest nawoenie ziemniaka azotem. Wielu autorw [Rogoziska i in. 1996, Putz 2004, De Wilde i in. 2006a, Jarych-Szyszka 2006] podaje, e stosowanie nawoenia ziemniaka azotem w wyszych dawkach ma istotny wpyw na zwikszenie zawartoci cukrw w bulwach zarwno po zbiorze, jak i podczas przechowywania. Wysokie dawki nawoenia azotem powodujc wzrost zawartoci cukrw redukujcych w bulwach, zwikszaj w efekcie

17

ilo AA w wyprodukowanych z tego surowca frytkach [De Wilde i in. 2006a]. Putz [2004] podaje, e wzrost zawartoci cukrw redukujcych w bulwach pod wpywem zastosowania w uprawie ziemniaka zwikszonej dawki nawoenia azotem jest rezultatem przeduenia okresu wegetacji bulw. Autor ten uwaa, e czynnik odmianowy decyduje w znacznie wik-szym stopniu o iloci cukrw w bulwach ni zastosowane nawoenie azotem.

Wymienione wczeniej czynniki wpywaj na zawarto cukrw redukujcych w bulwie i w rezultacie na jako produktw smaonych z ziemniaka [Mozolewski 2003], w tym na poziom akrylamidu we frytkach [De Wilde i in. 2005, 2006b, Mestdagh i in. 2009]. Zmiany zawartoci cukrw redukujcych w bulwach obserwowane s rwnie w wyniku przecho-wywania ziemniakw. Optymalne warunki przechowywania powinny zapewnia ogranicze-nie strat powstajcych w wyniku transpiracji, oddychania, kiekowania i rozwoju chorb, ale przede wszystkim zachowa wymagane cechy jakoci bulw, przewidziane w danym przemyle [Nowotny 1972, Talburt, Smith 1987, Zgrska, Frydecka-Mazurczyk 2003]. Procesy bioche-miczne i fizjologiczne w bulwach najmniej intensywnie przebiegaj w temperaturze 24C; w tych warunkach nastpuje niekorzystne gromadzenie cukrw redukujcych i sacharozy [Talburt, Smith 1987, Zgrska, Frydecka-Mazurczyk 2000a, Zgrska 2005]. Proces tworzenia cukrw redukujcych w bulwach podczas przechowywania w niskich temperaturach prze-biega znacznie intensywniej, w porwnaniu z przechowywaniem surowca w temperaturze 68C lub 10C [Samotus, Leja 1974, Zgrska, Frydecka-Mazurczyk 1999b, Frydecka-Ma-zurczyk, Zgrska 2000, Sowokinos 2001, Gsiorowska, Makarewicz 2004], a intensywno gromadzenia cukrw w czasie przechowywania jest uzaleniona w duym stopniu od odmia-ny ziemniaka [Mozolewski 2000a, b, 2003]. Wysok zawarto cukrw redukujcych mona obniy, stosujc zabieg rekondycjonowania, tzn. przechowywania w podwyszonej tempe-raturze okoo 1520C przez okres od 7 do 14 dni. Podwyszenie temperatury przywraca stan fizjologiczny bon i prowadzi do ponownej syntezy skrobi z cukrw [Samotus, Leja 1974, Sowokinos 2001]. Jednak nie we wszystkich odmianach zawarto cukrw obnia si podczas tego zabiegu do wymaganego poziomu [De Wilde i in. 2005], gdy obnienie iloci cukrw redukujcych w bulwach po rekondycjonowaniu do oczekiwanego poziomu jest cech od-mianow [Talburt, Smith 1987, Lisiska, Leszczyski 1989, Putz 2004].

Od wielu lat naukowcy staraj si wyhodowa takie odmiany ziemniaka, ktre nawet w niskiej temperaturze przechowywania (4C) i bez rekondycjonowania charakteryzuj si nisk i stabiln zawartoci cukrw redukujcych w bulwie (cold storage varieties) [Sowo-kinos 2001, Edwards 2002, Putz 2004]. Grudziska [2007] podaje, e do odmian typu cold storage mona zaliczy ziemniaki wczesnej, polskiej odmiany Gracja, ktre charaktery-zoway si nisk zawartoci cukrw redukujcych (okoo 0,1%) podczas przechowywania ziemniakw w temperaturze zarwno w 8C, jak i 4C przez okres 3, a nawet 7 miesicy oraz wczesnej odmiany holenderskiej Innovator. Pozostae badane przez autork odmiany ziem-niakw, nienalece do grupy cold storage, musiay by przechowywane w nastpujcych warunkach temperaturowo-wilgotnociowych temperatura: 68C i wilgotno: 9095%, aeby nie kumuloway cukrw redukujcych w bulwach.

Podwyszona zawarto cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka wpywa na zinten-syfikowanie przebiegu reakcji Maillarda, a tym samym podwyszenie iloci AA w gotowym produkcie [Biedermann i in. 2002b, Noti i in. 2003, De Wilde i in. 2005, 2006b], dlatego nie-zmiernie wany jest dobr odpowiedniej odmiany ziemniaka do przerobu, a take uwzgld-nienie czynnikw rodowiskowych, uprawowych i warunkw przechowywania.

18

1.5. proces technologiczny a zawarto akrylamidu we frytkach

Gotowy produkt otrzymany po usmaeniu ziemniaka powinien charakteryzowa si nie tylko odpowiednimi cechami sensorycznymi, ale take niskim poziomem AA w zwizku z tym naley przede wszystkim kierowa do przerobu odmiany, ktrych bulwy zawieraj nisk ilo cukrw redukujcych, a nastpnie podda je waciwemu przetworzeniu. Proces otrzy-mywania frytek jest prowadzony z zastosowaniem rnych warunkw technologicznych, do-stosowanych do rodzaju przerabianego surowca, tak eby uzyska gotowy produkt o jak naj-lepszych cechach organoleptycznych. Przy ustalaniu warunkw (temperatury i czasu trwania procesu) naley jednak uwzgldni rwnie zmniejszenie iloci powstajcego akrylamidu.

Do podstawowych etapw technologicznych produkcji frytek zaliczane s: blanszowa-nie, podsuszanie, podsmaanie i smaenie [Lisiska, Leszczyski 1989, Abglor, Scalon 2000, Keijbets, Aviko 2001]. S to procesy termiczne, ktre mog mie wpyw na ilo wytworzone-go AA w gotowym produkcie [Friedman 2003, Zyzak i in. 2003, Pedreschi i in. 2006, 2007].

Proces blanszowania, mona modyfikowa poprzez zmian temperatury i czasu trwa-nia procesu [Pedreschi i in. 2007, Mestdagh i in. 2008] oraz dodanie rnych substancji (np. CaCl2, MgCl2) do roztworu blanszujcego [Jaswal 1991, Tajner-Czopek 2003, Gkmen, enyuva 2007]. Odpowiedni dobr temperatury i czasu blanszowania w wodzie pozwala na uzyskanie frytek o dobrej jakoci, a take poprawia cechy organoleptyczne produktu sporz-dzonego z surowca o skadzie chemicznym odbiegajcym od normy [Lisiska, Leszczyski 1989, Lisiska, Plizga 1992, Gould 1999]. Proces blanszowania frytek ma na celu nie tyl-ko wstrzymanie procesw enzymatycznych i mikrobiologicznych oraz ujednolicenie barwy gotowego produktu, ale take powierzchniowe kleikowanie skrobi, przez co zmniejsza si absorpcja tuszczu w czasie smaenia supkw, skraca czas smaenia i poprawia konsystencja gotowego produktu [Andersson i in. 1994, Lisiska 2000, Haase i in. 2003, van Loon 2007]. Podstawow zalet blanszowania jest rwnie ekstrakcja z powierzchni surowych frytek cu-krw redukujcych i asparaginy przed ich smaeniem [Pedreschi i in. 2006, 2007, Mestdagh i in. 2008, Brunton i in. 2009, Dzwolak 2009].

W praktyce przemysowej stosowane jest blanszowanie frytek w wodzie o rnej tempe-raturze i w rnym czasie, w ukadzie jednego lub dwch blanszownikw. Czas procesu jest uzaleniony od odmiany ziemniaka, jego skadu chemicznego i rozmiaru frytek. Blanszowa-nie trwa zazwyczaj od 2 do 12 minut, a jego temperatura waha si w granicach od 60 do 85C [Talbur, Smith 1987, Lisiska, Leszczyski 1989, Pksa 2008]. W dowiadczeniach laborato-ryjnych rni autorzy stosowali bardziej zrnicowane zakresy temperatury (od 50 do 90C) i czasy (225 min) blanszowania frytek, w zalenoci od uytej odmiany ziemniaka i zawar-toci cukrw [Lisiska, Plizga 1992, Tajner-Czopek 2003, Tajner-Czopek, Lisiska 2004, Liu, Scalon 2007, Pedreschi i in. 2007]. W procesie produkcyjnym krajanka ziemniaczana jest zanurzana w sposb cigy w wodzie, do ktrej systematycznie wypukiwane s z niej przede wszystkim cukry redukujce. W ten sposb zwikszajce si stenie cukru w blanszowniku moe wstrzyma dalsze wypukiwanie cukrw z frytek, konieczna jest wic staa kontrola wody blanszujcej [Arroqui i in. 2001, 2002]. W niektrych zakadach w linii technologicznej jest doczany trzeci blanszownik, do ktrego dodawana jest glukoza w celu wyrwnania oraz ujednolicenia barwy gotowego produktu [Lisiska, Leszczyski 1989, Pedreschi 2008, Pksa 2008]. Poniewa obecno cukru redukujcego zdecydowanie zwiksza ilo AA powstaj-cego w usmaonych produktach ziemniaczanych [Biederman i in. 2002a, Becalski i in. 2003,

19

Hasse i in. 2003, Taeymans i in. 2004], dlatego Komisja FAO/WHO [2009] wyranie zalecia wyeliminowanie glukozy z procesu produkcyjnego otrzymywania frytek i czipsw.

Zastosowanie przez rnych autorw do blanszowania frytek roztworw soli Na+, Ca++ i Mg++ powodowao obnienie zawartoci akrylamidu w gotowych produktach. Uyty do blanszowania roztwr chlorku wapnia i sodu zmniejszy ilo toksycznego zwizku we fryt-kach odpowiednio o 95% i 57% w porwnaniu z prb kontroln [Gkmen, enyuva 2007]. Natomiast zastosowanie tych roztworw do blanszowania czipsw obniyo ilo AA w go-towym produkcie o okoo 85% [Ou i in. 2008] lub nawet o 90% [Pedreschi i in. 2007] bez pogorszenia jego barwy i konsystencji.

Ilo powstajcego w gotowym produkcie akrylamidu jest w duym stopniu uzaleniona od pH roztworu blanszujcego. Zawarto tego zwizku obnia si wraz z obnianiem si pH roztworu [Weisshaar, Gutsche 2002, Rydberg i in. 2003]. W rodowisku kwanym reak-cja formowania akrylamidu zostaje zablokowana w wyniku przemiany wolnych grup ami-nowych (-NH2) do grup (-NH 3

+ ), ktre hamuj powstawanie zasady Schiffa i w rezultacie toksycznego zwizku w gotowym produkcie [Jung i in. 2003]. Do obnienia pH roztworw blanszujcych autorzy uyli kwasw: cytrynowego [Jung i in. 2003, Gamma-Baumgartner i in. 2004, Pedreschi i in. 2006, 2007, Pedreschi i Zuiga 2009] i octowego [Kita i in. 2006] oraz roztworu pirofosforanu sodu [Pedreschi, in. 2006, 2007]. Blanszowanie w roztworze kwasu cytrynowego bardziej obniao ilo AA we frytkach ni w roztworze pirofosforanu sodu, a jego efektywno zwikszaa si wraz z obnieniem temperatury smaenia ze 190 do 150C [Pedreschi i in. 2007]. Jung i in. [2003] podaj, e obnienie pH roztworu z 7 do 4 obniy-o rednio zawarto akrylamidu o 96%, przy uwzgldnieniu niszej temperatury smaenia prb. Dobr waciwego stenia kwasu uytego do blanszowania nie tylko obnia ilo AA w gotowym produkcie, ale take zapewnia waciw jego barw i smak [Jung i in. 2003, Pe-dreschi i in. 2006, 2007].

Obnienie pH rodowiska do 4,05 uzyskano po przeprowadzeniu fermentacji mlekowej, ktra zmniejszya nie tylko ilo cukrw redukujcych, ale rwnie aminokwasw (alanina, arginina, fenyloalanina, seryna) w supkach ziemniaka, a tym samym ilo AA we frytkach [Baardseth i in. 2006]. Badania Anese i in. [2009] wykazay, e poddanie kawakw ziem-niaka fermentacji (w obecnoci Lactobacillus plantarum) z zastosowaniem dodatku glicyny obniyo pH roztworu, w ktrym znajdoway si prby oraz zmniejszyo ilo cukrw re-dukujcych na powierzchni ziemniaka. W rezultacie usmaony produkt charakteryzowa si nisz o okoo 70% iloci akrylamidu (w porwnaniu do prb moczonych w wodzie) oraz odpowiedni: barw, zapachem, smakiem i tekstur.

Przeprowadzono rwnie badania nad obnieniem iloci asparaginy z zastosowaniem enzymu asparaginazy (E.C. 3.5.1.1 otrzymanej z Aspergillus oryzae) [Kuilman, Wilms 2007, Pedreschi i in. 2008]. Asparaginaza katalizuje hydroliz asparaginy do kwasu aspraginowego i amoniaku, w rezultacie czego eliminuje jeden z gwnych prekursorw tworzenia toksycz-nego zwizku. Zastosowanie tego enzymu przyczynio si do zmniejszenia iloci akrylamidu (w wyniku przemiany asparaginy do kwasu asparaginowego) o okoo 90% w gotowym pro-dukcie, bez pogorszenia smaku produktu [Vang Hendriksen i in. 2006]. Inni autorzy uzyskali t metod obnienie zawartoci AA w usmaonym ziemniaku o okoo 60% [Pedreschi i in. 2008] lub od okoo 50 do 97%, w zalenoci od stenia enzymu i temperatury inkubacji [Ciesarov i in. 2006]. Zastosowanie asparaginazy jest obiecujce i istotnie obnia poziom AA w gotowym produkcie, jednak zastosowanie go na szerok skal nie jest moliwe ze wzgldw ekonomicznych [Kuilman, Wilms 2007].

20

Badania dotyczce wprowadzenia do modelowego roztworu blanszujcego dodatku gli-cyny, lizyny i cysteiny wskazuj na obnienie iloci AA w produkcie, odpowiednio o 95, 91 i 87% [Kim i in. 2005]. Istotne obnienie poziomu tego toksycznego zwizku uzyskano rw-nie w modelowym dowiadczeniu, przy zastosowaniu mieszaniny kwasu cytrynowego, gli-cyny i zhydrolizowanych biaek soi [Cook, Taylor 2005, Low i in. 2006].

Zastosowanie moczenia ziemniaka po blanszowaniu w roztworze z dodatkiem anty-oksydantw z lici bambusa obniyo ilo AA o okoo 75% zarwno we frytkach (stenie antyoksydantw 0,1%), jak i w czipsach (stenie 0,01%). Zastosowanie rwnoczenie anty-oksydantw z lici bambusa (AOB) oraz ekstraktu z zielonej herbaty (EGT) miao wpyw na obnienie pH roztworu, w ktrym moczono prby do osignicia pH o wartoci 6,8 oraz na zmniejszenie iloci akrylamidu w gotowym produkcie o okoo 74% [Zhang i in. 2007]. Doda-tek rozmarynu zarwno do oleju z oliwek, jak i do oleju kukurydzianego, w ktrych smaono prby obniy ilo AA w gotowym produkcie o okoo 25% [Becalski i in. 2003], a dodatek flawonoidw w mieszance przypraw zmniejszy zawarto tego zwizku nawet o okoo 50% [Fernndez i in. 2003].

Kolejnym termicznym etapem technologicznym przemysowej produkcji frytek jest pod-suszanie. Proces ten prowadzony jest w celu usunicia nadmiaru wody z powierzchni frytek przed ich smaeniem o okoo 13% [Pksa 2008]. Zalet procesu podsuszania jest uzyskanie prawidowej barwy gotowego produktu, zmniejszenie udziau frytek wiotkich i mikkich po pierwszym stopniu smaenia przed mroeniem oraz otrzymanie produktu finalnego, ktry duej zachowuje chrupk powierzchni.

Dodatkowo, nisza zawarto wilgoci w krajance umoliwia krtsze smaenie i w rezul-tacie zmniejszenie chonnoci tuszczu w gotowym produkcie [Lisiska, Leszczyski 1989, Abglor, Scalon 2000, Tajner-Czopek i in. 2007a, b, Tajner-Czopek i in. 2008b]. Podsuszanie krajanki zmniejsza tempo procesw hydrolitycznych w tuszczu smaalniczym oraz wpywa korzystnie na tekstur gotowego produktu [Van Loon i in. 2007, Kita i in. 2007, Tajner-Czo-pek i in. 2007a, b; Tajner-Czopek i in. 2008b]. Wielu autorw wyjania mechanizm chonicia tuszczu przez smaony produkt [Gupta i in. 2000, Krokida i in. 2000, Vitrac i in. 2000, Mel-lema 2003, Krokida i in. 2001b, e, van Loon i in. 2007].

Procesy podsuszania i suszenia, ktre stosowane s w zakadach przetwrstwa spoyw-czego, mog by prowadzone metodami konwekcyjn, mikrofalowo-prniow (przy uy-ciu rnych mocy magnetronw) lub czc dwie wspomniane metody. Istnieje rwnie moliwo zastosowania w procesie otrzymywania frytek, podsuszania mikrofalowo-pr-niowego, przy uyciu rnych mocy magnetronw [Tajner-Czopek i wsp., 2007b]. Suszenie mikrofalowo-prniowe umoliwia ogrzewanie materiau w caej jego masie, co zdecydowa-nie przewysza moliwoci technik tradycyjnych (np. metoda konwekcyjna) [Jones 1992], a gotowy produkt charakteryzuje si lepszymi cechami organoleptycznymi w porwnaniu do podsuszanego tradycyjn metod [Drouzas, Schubert 1996, Maskan 2000, Tajner-Czopek i in. 2007a, b]. Podsuszanie metod mikrofalowo-prniow, pomimo wysokich kosztw eks-ploatacyjnych, powinno by zastosowane na skal przemysow, poniewa w znaczny sposb poprawia cechy organoleptyczne gotowego produktu [Krokida i in. 2001a, Wang i in. 2004], jak rwnie podsuszanie mikrofalowo-prniowe, ktre korzystnie wpywa na jako frytek [Tajner-Czopek i in., 2007b].

W zakadach produkcyjnych po podsuszeniu frytki poddawane s smaeniu. W procesie tym uzyskuje si frytki jako pprodukt (po I stopniu smaenia) lub jako produkt gotowy (po II stopniu smaenia). Do smaenia frytek obecnie najczciej stosowane s temperatury

21

oleju wynoszce 175180C [Lisiska i in. 2007, Tajner-Czopek i in. 2008a, Kita i in. 2009]. Po smaeniu produkt jest mroony, pakowany i przekazany do dystrybucji. Pniejsze do-smaanie (lub podgrzewanie) ma miejsce w barach szybkiej obsugi, w restauracjach lub w domu, bezporednio przed konsumpcj. Frytki uzyskane po pierwszym stopniu smae-nia (pprodukt) charakteryzuj si kilkukrotnie nisz zawartoci tuszczu, w porwnaniu z gotowym produktem (1020%) [Aguilera, Gloria-Hernndez 2000, Lisiska i in. 2007, 2009, Pedreschi i in. 2007, Tajner-Czopek i in. 2007a, b, Kita i in. 2009] oraz istotnie nisz zawarto-ci AA [Taeymans i in. 2004, Tajner-Czopek i in. 2008a, Pedreschi, Zuiga 2009].

Ilo tuszczu we frytkach jest uzaleniona od skadu chemicznego surowca [Lisiska, Leszczyski 1989], stosowanych zabiegw technologicznych w procesie blanszowania i pod-suszania oraz temperatury i czasu smaenia [Lamberg i in. 1990, Mellema, 2003, Kita i in. 2007, Tajner-Czopek i in. 2007a], jak rwnie od rodzaju oleju uytego do smaenia [Mellema 2003, Saguy, Dana 2003, Kita i in. 2005, 2007] oraz stopnia uszkodzenia, spkania i porowato-ci powierzchni smaonego produktu [Krokida i in. 2000, Bouchon i in. 2003, Mellema 2003, Saguy, Dana 2003].

Na zawarto akrylamidu w produkcie smaonym z ziemniaka ma wpyw kilka czyn-nikw technologicznych. Zaliczane do nich s midzy innymi: opisywane przez wielu auto-rw czas i temperatura smaenia [Takere i in. 2002, Mottram i in. 2002, Becalski i in. 2003, Friedman 2003, Grob i in. 2003, Rydberg i in. 2003, Matthus i in. 2004, Taeymans i in. 2004, Fiselier i in. 2006, Gkmen i in. 2006, Palazolu i Gkmen 2008a, b, Romani i in. 2008, Tajner- -Czopek i in. 2008a], a take rodzaj uytego w procesie oleju [Mathus i in. 2004, Mestdagh i in. 2005, Tajner-Czopek i in. 2009a] oraz typ uytego smaalnika [Granda i in. 2004, Erdodu i in. 2007, Yuan i in. 2007]. Dodatkowo na zawarto tworzcego si w gotowym produkcie akrylamidu maj wpyw jeszcze stopnie degradacji oleju [Mestdagh i in. 2007], procentowy stosunek iloci uytego oleju do iloci smaonych prb [Grob i in. 2003, Taubert i in. 2004, Grob 2007] oraz rozmiar frytek [Mathus i in. 2004, Taubert i in. 2004]. Zasadniczy problem dotyczcy zabiegw majcych na celu obnienie iloci akrylamidu w ywnoci zwizany jest z tym, e zwizek ten powstaje w wyniku przebiegu tych samych reakcji (Maillarda), co zwizki odpowiedzialne za ksztatowanie przyjemnego i podanych smaku, zapachu i barwy [Amre-in i in. 2006b, Pedreschi, Zuiga 2009, Romani i in. 2009].

Zawarto AA w gotowym produkcie podawana przez rnych autorw czsto znacznie si rni. Jest to wynikiem nie tylko rnego skadu chemicznego surowca uytego w bada-niach czy rnych warunkw procesu technologicznego, ale take od zastosowanej metody oznaczania tego zwizku. Do oznaczania AA w ywnoci s stosowane gwnie dwie meto-dy chromatograficzne: gazowa (GC) i cieczowa (HPLC), przeprowadzane z derywatyzacj (bromowaniem) akrylamidu do zwizku 2,4 dibromopropionoamidu lub bez derywatyzacji. Detekcja akrylamidu przeprowadzana jest przy uyciu spektrometrii masowej (MS) lub w systemie tandemowym (MS/MS). Systemy analityczne zoone s w zestawach GC/MS, HPLC/MS, HPLC/MS/MS [Rosn, Hellens 2002, Hoenicke i in. 2004, Gkmen i in. 2005, Zhang i in. 2005, Bekas i in. 2006, Mojska i in. 2006, Eerola i in. 2007, Tajner-Czopek i in. 2009b].

22

2. GeNeZA i ceL prAcY

Na podstawie powyszego przegldu pimiennictwa mona stwierdzi, e badania do-tyczce obecnoci akrylamidu w ogrzewanej ywnoci byy prowadzone szczeglnie inten-sywnie dopiero od 2002 r., kiedy to szwedzcy naukowcy ogosili wyniki analiz dotyczce tego zwizku [Rosn, Hellens 2002, Takere i in. 2002] Ze wzgldu na stwierdzon szkodliwo AA dla czowieka (po spoyciu go z ywnoci) podjto badania w wielu orodkach nauko-wych nad poznaniem mechanizmu powstawania akrylamidu, metod jego oznaczania oraz moliwoci wyeliminowania lub obniania zawartoci AA w gotowym produkcie. Stwier-dzona, niepokojco wysoka, zawarto akrylamidu we frytkach oraz rosnce spoycie przy-gotowanych w ten sposb ziemniakw wymagaj intensywnych bada naukowych zmierza-jcych do obnienia zawartoci AA w gotowym produkcie.Uwzgldnienie czynnikw surow-cowych i technologicznych w czasie sporzdzania frytek moe prowadzi do obnienia iloci AA. Musz by jednak prowadzone nadal badania zmierzajce do znalezienia sposobu, ktry umoliwi skuteczne wyeliminowanie lub zmniejszenie zawartoci akrylamidu powstajcego w smaonych ziemniakach bez pogorszenia jakoci gotowego produktu.

Uzyskane w badaniach wyniki bd wskazwk do wprowadzenia pewnych zmian w procesie produkcyjnym otrzymywania frytek, ktre pozwol zarwno na obnienie zawar-toci akrylamidu we frytkach, jak i na uzyskanie gotowego produktu charakteryzujcego si odpowiednimi barw, tekstur i zawartoci tuszczu.

Celem pracy byo ustalenie wpywu rodzaju surowca i zastosowanych zabiegw techno-logicznych w procesie otrzymywania frytek na ich barw, tekstur oraz zawarto tuszczu i akrylamidu.

Realizacja tego celu obejmowaa poznanie wpywu na wybrane cechy jakoci frytek na-stpujcych czynnikw:

zawartoci cukrw redukujcych w ziemniakach na ilo utworzonego akrylamidu we frytkach,temperatury i czasu blanszowania krajanki ziemniaczanej w wodzie,efektu blanszowania krajanki ziemniaczanej w roztworach pektyn o rnym steniu, dziaania preparatu enzymatycznego Pectinex Ultra SP-L w czasie blanszowania krajanki ziemniaczanej,metody podsuszania krajanki ziemniaczanej,temperatury i czasu smaenia.

23

3. MAteriA i MetODYKA BADA

3.1. Materia badawczy

Materiaem uytym do bada byy bulwy ziemniaka trzech wczesnych odmian (odpo-wiednich do sporzdzenia frytek), dostarczonych z przechowalni Zakadu Produkcyjnego McCain w Chociwelu k. Strzelina z sezonu wegetacyjnego 20062009. Do analiz pobrano, w zalenoci od zaplanowanego ukadu dowiadczenia, jedn, dwie lub trzy z badanych od-mian ziemniaka (Felsina, Innovator, Santana). Z analizowanych ziemniakw jedynie odmiana Innovator naley do typu cold storage varieties.

3.2. przebieg bada

3.2.1. Wpyw zawartoci cukrw redukujcych w ziemniakach na barw frytek i ilo utworzonego akrylamidu

Do bada uyto ziemniakw trzech odmian, ktre podczas przechowywania poddano dziaaniu temperatury 4C (277,15 K) w celu uzyskania materiau badawczego o zrnico-wanej zawartoci cukrw redukujcych. Prby do bada pobierano po 2, 4, 6 i 8 tygodniach przechowywania. Przed przechowywaniem oznaczano w ziemniakach zawarto suchej masy, skrobi i cukrw redukujcych, a w kolejnych tygodniach przechowywania oznaczano zawar-to suchej masy i cukrw redukujcych. W pprodukcie (frytki po I stopniu smaenia) i w gotowych frytkach (frytki po II stopniu smaenia) oznaczono zawarto suchej masy i akrylamidu. W gotowych do spoycia frytkach okrelono ponadto barw metod obiektyw-n. Schemat przebiegu bada i wykonanych analiz przedstawiono na rysunku 2.

24

Preparing

Rys. 2. Schemat przebiegu bada i wykonanych analiz Fig. 2. The scheme of investigation and analysis

25

Sposb sporzdzania frytek

Frytki sporzdzono, stosujc metod dwustopniowego smaenia w oleju rzepakowym. Bulwy ziemniakw po umyciu i obraniu pokrojono przy uyciu rcznej krajalnicy na supki o gruboci 1 x 1 cm i dugoci okoo 67 cm. Po wypukaniu w zimnej wodzie krajank ziem-niaczan blanszowano przez zanurzenie w wodzie o temperaturze 75oC (348,15 K) przez 10 minut. W celu usunicia nadmiaru wody prby osuszano na bibule, a nastpnie podsmaano w oleju rzepakowym o temperaturze 175oC (448,15 K) przez 1 minut (I stopie smaenia). Podsmaone i osczone z nadmiaru tuszczu frytki podzielono na dwie czci: jedn prze-znaczajc do bezporednich analiz, a drug po ochodzeniu i zamroeniu przechowywano w temperaturze -18oC (255,15 K) do czasu rozpoczcia kolejnej czci bada. Po przechowy-waniu zamroone frytki dosmaano w oleju o temperaturze 175oC (448,15 K) przez 5 minut. Osczone z nadmiaru tuszczu frytki stanowiy materia do dalszych analiz. Prb kontroln stanowiy frytki przed przechowywaniem.

3.2.2. Wpyw temperatury i czasu blanszowania krajanki ziemniaczanej w wodzie na jako frytek

Do bada uyto ziemniakw dwch odmian: Felsina i Innovator, z ktrych sporz-dzono frytki, stosujc blanszowanie w wodzie o zrnicowanej temperaturze: 60C (333,15 K) i 80C (353,15 K) przez 5 i 15 minut. Prb kontroln stanowiy frytki bez blanszowania.

W krajance prby kontrolnej i po blanszowaniu oznaczano zawarto suchej masy i cukrw redukujcych. W pprodukcie (frytki po I stopniu smaenia) i w gotowych frytkach oznaczono zawarto suchej masy i akrylamidu. We frytkach gotowych do spoycia oznaczono ponadto barw i tekstur metod instrumentaln. Schemat przebiegu analiz przedstawiono na rysunku 3.

3.2.3. Wpyw blanszowania krajanki ziemniaczanej w roztworze pektyn na jako frytek

Do bada uyto bulw ziemniaka odmiany Innovator, z ktrych sporzdzono frytki, stosujc po blanszowaniu w wodzie, blanszowanie krajanki w wodnych roztworach pektyn otrzymanych z wytokw cytrusowych i jabkowych (Pektowin, Jaso) o steniu: 1%, 2% i 4% w temperaturze 40C (313 K) przez 20 minut. Prb kontroln stanowiy frytki niezanurzone w roztworze pektyn.

W krajance po blanszowaniu w wodzie i w wodnych roztworach pektyn oznaczono za-warto suchej masy i cukrw redukujcych. We frytkach po I i II stopniu smaenia oznaczono zawarto suchej masy, akrylamidu i tuszczu. We frytkach gotowych do spoycia oznaczono ponadto barw i tekstur metod instrumentaln. Schemat przebiegu bada i wykonanych analiz przedstawiono na rysunku 4.

26


27

1% 2% 4%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1. Kw 2. Kw 3. Kw 4. Kw

Wsch.

Zach.

Pn.


28

3.2.4. Wpyw dodatku pektynolitycznego preparatu enzymatycznego do blanszowania krajanki ziemniaczanej na jako frytek

Do bada uyto bulw ziemniakw wczesnej odmiany Innovator, z ktrych sporzdzo-no frytki, stosujc po blanszowaniu w wodzie blanszowanie w wodzie z dodatkiem pektyno-litycznego preparatu enzymatycznego Pectinex Ultra SP-L (handlowy preparat enzymatyczny otrzymany z Aspergillus aculeatus, enzym poligalakturonazy (PG) z firmy Novozymes A/S) w iloci: 0,5 gL-1, 1 gL-1 i 2 gL-1, o temperaturze 400C (313,1 K) przez 20 minut. Prb kontro-ln stanowiy frytki niezanurzone w roztworze preparatu enzymatycznego.

W krajance po blanszowaniu w wodzie i w roztworach z dodatkiem preparatu enzyma-tycznego oznaczano such mas i zawarto cukrw redukujcych. W pprodukcie (frytki po I stopniu smaenia) i we frytkach oznaczono such mas, zawarto akrylamidu i tuszczu. W produkcie gotowym do spoycia oznaczono ponadto barw i tekstur metod instrumen-taln. Schemat przebiegu bada i wykonanych analiz przedstawiono na rysunku 5.

3.2.5. Wpyw metody podsuszania krajanki ziemniaczanej na jako frytek

Do bada uyto bulw ziemniakw odmiany Innovator, z ktrych sporzdzono frytki, stosujc po blanszowaniu podsuszanie krajanki metod konwekcji wymuszonej w tempera-turze 50C (323,15 K) oraz metod mikrofalowo-prniow przy mocy magnetronu 480W i cinieniu zmieniajcym si w zakresie od 4 kPa do 6kPa. Podsuszon krajank odwodniono o 14%, czyli do uzyskania suchej masy 22, 23, 24 i 25%, przy pocztkowej zawartoci suchej masy w krajance wynoszcej 21%. Prb kontroln stanowiy frytki bez podsuszania.

W krajance ziemniaczanej po blanszowaniu w wodzie oraz po podsuszaniu metod mi-krofalowo-prnow i konwekcyjn oznaczono zawarto suchej masy. We fytkach po I i II stopniu smaenia oznaczono zawarto suchej masy, akrylamidu i tuszczu. We frytkach go-towych do spoycia oznaczono ponadto barw i tekstur metod instrumentaln. Schemat przebiegu bada i wykonanych analiz przedstawiono na rysunku 6.

3.2.6. Wpyw temperatury i czasu smaenia na jako frytek

Do bada uyto mroonego pproduktu (frytki po I smaenia) pochodzcego od pro-ducenta (Zakad McCain). Frytki byy wyprodukowane z ziemniakw odmiany Innovator o wymiarach 0,7 x 0,7 cm. Frytki gotowe do spoycia otrzymywano przez smaenie pproduktu w oleju rzepakowym podgrzanym do czterech temperatur: 130C (403,15 K), 150C (423,15K), 175C (448,15 K) i 190C (463,15 K). Czas smaenia by dobrany w dowiadczeniu prbnym tak, by uzyska frytki o wyrwnanej zawartoci suchej masy w granicach 5253% i wynosi odpowiednio: 5, 4, 3 i 2 min. We frytkach po I i II stopniu smaenia oznaczono zawarto suchej masy, akrylamidu i tuszczu. We frytkach gotowych do spoycia oznaczono ponad-to barw i tekstur metod instrumentaln. Schemat przebiegu bada i wykonanych analiz przedstawiono na rysunku 7.

29


30

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1. Kw 2. Kw 3. Kw 4. Kw

Wsch.

Zach.

Pn.


31

.


3.3. Metody analizOznaczenie suchej masy w bulwach ziemniaka, pproduktach i gotowych frytkach

metod wagow przez suszenie rozdrobnionej prby do staej masy w temperaturze 105oC (378,15 K) po uprzednim podsuszeniu w temperaturze 60oC (333,15 K) przez 2 h [AOAC, 1995].

Oznaczenie zawartoci skrobi w bulwach ziemniaka metod polarymetryczn Eversa-Grossfelda w modyfikacji Hadorna i Bifera [Leszczyski 1975].

Oznaczenie zawartoci cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka oraz w krajance po blanszowaniu metod redukcyjn NizowkinaJemielianowej [Jarosz i in. 1955]

Oznaczenie zawartoci tuszczu w pprodukcie (frytki po I smaenia) oraz w goto-wym produkcie (frytki po II smaenia) metod ekstrakcyjn Soxhleta, przy uyciu aparatu typu Bchi Extraction System B-811 [AOAC 1995].

Oznaczenie zawartoci akrylamidu w pprodukcie (frytki po I smaenia) oraz w gotowym produkcie (frytki po II smaenia) metod opracowan przez Rsen i Hellens [2002] oraz Hoenicke i in. [2004], a zmodyfikowan w Katedrze Technologii Rolnej i Prze-chowalnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocawiu [Tajner-Czopek i in. 2009b], przy uyciu aparatu HPLC/MS/MS (chromatograf cieczowy z tandemowym spektrofotometrem masowym). Sposb przygotowania prb do oznacze zawartoci akrylamidu przedstawiono schematycznie na rysunku 8.

32

Rys. 8. Schemat przygotowania prby do oznaczenia zawartoci akrylamiduFig. 8. The scheme of the sample preparation in measuring of acrylamide content

33

Prb frytek zmielono przy uyciu mynka typ GM 200 firmy Retsch, przy 2000 obrmin-1 w czasie 16 sekund. Odwaono zmielone, nieodtuszczone frytki (z dokadnoci do 0,001 g) do probwek Falcona o pojemnoci 50 ml i dodano 10 ml wody dejonizowanej (Water Milli-Q) oraz 50 l standardu wewntrznego (akrylamidu d3) o steniu 10 gml-1. Prb wytrzsano przy uyciu aparatu typ 327 Universal Shaker przez 15 min. Nastpnie prb wirowano przy uyciu wirwki typ 3 KI 5 firmy Sigma przy obrotach 9500 obrmin-1 w temperaturze 4C (277,15 K) przez 15 min. Po odwirowaniu osad usunito, natomiast kla-rowny roztwr przenoszono na kolumienki SPE, uprzednio poddane kondycjonowaniu.

Kondycjonowanie kolumienek. Stosowano kolumienki firmy SUPELCO: SPE MCAX (300 mg o objtoci 3 ml) oraz DSC C-18 (1 g o objtoci 6 ml). Kolumienki ustawiano jedn bezporednio nad drug, czono za pomoc adaptera i umieszczano na prniowym zestawie do sczenia firmy VARIAN. Przemywano je 1 ml metanolu oraz 1 ml wody dejonizowanej, a nastpnie osuszano przy uyciu prni. Po zakoczeniu kondycjonowania na przygotowane kolumienki SPE nanoszono 1 ml wczeniej otrzymanego klarownego roztworu znad osadu. W celu przemycia prby dodawano 1 ml wody dejonizowanej. Kolumienk (MCAX 300 mg) odrzucano, a akrylamid eluowano z kolumienki SPE (DSC C-18) za pomoc 2 ml metanolu i odparowywano do sucha w temperaturze 50C (323,15 K) w atmosferze azotu. Such pozo-stao rozpuszczano w 0,5 ml wody dejonizowanej, przepuszczano przez filtr strzykawkowy (0,22 m) i nastrzykiwano do autosamplera aparatu HPLC/MS/MS. Z uzyskanego chromato-grafu odczytano wynik, ktry po przeliczeniu wyraono w gkg-1.

Oznaczenie barwy gotowego produktu (frytki po II smaenia) metod instrumen-taln przy uyciu chromometru Minolta CR-200 (Chroma-Meter). Odczytywano warto L wedug skali Huntera, oznaczajc jasno (0% dla ciaa idealnie czarnego, 100% dla ciaa idealnie biaego) [Clydesdale 1976]. Pomiar barwy wykonano na powierzchni 10 frytek uo-onych obok siebie. Oznaczenie wykonano w trzech powtrzeniach.

Oznaczenie tekstury gotowego produktu (frytki po II smaenia) wykonano metod instrumentaln przy uyciu aparatu pomiarowego typu Instron 5544 z oprogramowaniem Merlin. Urzdzenie wyposaono w prostoktn przystawk przecinajc typu QTS-25-SB, przesuwajc si z prdkoci 250 mmmin-1. Oznaczenie wykonano w dziesiciu powtrze-niach. Przecicie kadej frytki nastpowao w poowie jej dugoci. Oznaczono maksymaln si Fmax wyraon w [N], potrzebn do przecicia frytki [Bourne 2002, Tajner-Czopek, Figiel 2003].

Przedstawione w tabelach i na rysunkach wyniki bada stanowi wartoci rednie z trzech rwnolegych powtrze technologicznych. Analizy laboratoryjne wykonano w dwch lub trzech powtrzeniach.

3.4. Sposb przedstawienia wynikw

Otrzymane wyniki bada poddano analizie statystycznej przy uyciu pakietu STATI-STICA 8.1 firmy StatSoft, stosujc jednoczynnikow analiz wariancji [Stanisz 2000]. W celu stwierdzenia statystycznie istotnych rnic (NIR; LSD) wyznaczono grupy homogeniczne oraz wartoci NIR, stosujc test porwna wielokrotnych Duncana, na poziomie istotnoci =0,05. W celu znalezienia zalenoci pomidzy zawartoci akrylamidu w gotowym pro-dukcie a jego barw wyliczono wspczynnik korelacji.

34

4. WYNiKi i icH OMWieNie

4.1. Barwa frytek i zawarto akrylamidu w zalenoci od uytego surowca

Zawarto suchej masy, skrobi i cukrw redukujcych w bulwach trzech odmian ziem-niaka (Felsina, Innovator i Santana) uytych w dowiadczeniu do produkcji frytek przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3Table 3

Zawarto suchej masy, skrobi i cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka trzech odmian (przed przechowywaniem)

The content of dry matter, starch and reducing sugar in three varieties of potato (before storage)OdmianaVariety

Sucha masa [%]Dry matter

Skrobia [%]Starch

Cukry redukujce [%]Reducing sugar

Felsina 20,600,02 a 15,170,02 a 0,290,02 cInnovator 22,100,03 c 16,420,02 c 0,130,01 aSantana 21,130,02 b 16,010,03 b 0,220,01 b

NIR; LSD 0,03 0,04 0,02

a, b, c istotne rnice wynikw (p0,05) a, b, c significant differences among results (p0,05)Odchylenie standardoweSD standard deviation SD; n=9

Skad chemiczny bulw ziemniaka uytych w dowiadczeniu mieci si w granicach wy-maganych przy produkcji frytek: sucha masa 2023%, skrobia 1417% i cukry redukujce poniej 0,3%. Badane odmiany jednak rniy si istotnie zawartoci oznaczanych skadni-kw w bulwach najwysz zawartoci suchej masy i skrobi charakteryzoway si ziemniaki odmiany Innovator, a odmiany Felsina zawieray najwiksz ilo cukrw redukujcych.

Ocen wpywu zawartoci cukrw redukujcych w bulwach na ilo akrylamidu powsta-jcego we frytkach po I i II stopniu smaenia oraz barw gotowego produktu przeprowa-dzono po przechowywaniu ziemniakw w obnionej temperaturze przez zaplanowany okres czasu (parametry zamieszczono w metodyce). Z danych przedstawionych na rysunku 9 wy-nika, e wraz z upywem czasu przechowywania systematycznie zwikszaa si w stopniu istotnym zawarto cukrw redukujcych w bulwach wszystkich prb. Po omiu tygodniach zawarto cukrw redukujcych w ziemniakach odmian Felsina i Santana wzrosa ponad 5-krotnie (osigajc odpowiednio 1,58 i 1,26%), natomiast najmniejszy wzrost iloci cukrw stwierdzono w odmianie Innovator (do 0,64%). Ziemniaki tej odmiany gromadziy rednio o okoo 55% (okoo poow) mniej cukrw redukujcych w bulwach po 8 tygodniach prze-trzymywania w niskiej temperaturze w porwnaniu z odmianami Felsina i Santana.

35

a

a

a

b

b

b

c

c

c

d

d

d

e

e

d

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

Felsina Innovator Santana

Cukry

red

ukuj

ce [

%]

Red

uci

ng s

ugar

Odmiana Variety

Przed przechowywaniem before storage

2 tyg. 2 weeks

4 tyg. 4 weeks

6 tyg. 6 weeks

8 tyg. 8 weeks

NIR = 0,03LSD

NIR = 0,02LSD

NIR = 0,04LSD

0,29

0,73

1,12

1,41

1,58

0,13

0,34

0,53 0,56

0,64

0,22

0,65

0,98

1,22

1,26

Rys. 9. Zawarto cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka trzech odmian przechowywanych w temperaturze 4C (277,15 K) przez okres od 2 do 8 tygodni

Fig. 9. The reducing sugar content in three potato varieties stored in temperature of 4C (277,15 K) from 2 to 8 weeks

Zwikszenie zawartoci cukrw w bulwach miao wpyw na ilo wytworzonego akry-lamidu w sporzdzonych frytkach zarwno po I stopniu smaenia (rys. 10), jak i w gotowym produkcie (rys. 11). Intensywno i ilo powstawania akrylamidu we frytkach zaleaa jed-nak nie tylko od iloci cukrw redukujcych w surowcu, ale rwnie od rodzaju surowca (odmiany ziemniaka). Zarwno w pprodukcie, jak i w gotowych frytkach sporzdzonych z odmian Felsina i Santana stwierdzono podobne iloci akrylamidu i podobny schemat tworzenia si tego zwizku w zalenoci od zawartoci cukrw w bulwach. Po przekroczeniu zawartoci 1% cukrw redukujcych w surowcu wzrastaa zawarto akrylamidu w ppro-dukcie z okoo 570 gkg-1 do ponad 1 700 gkg-1 oraz w gotowych frytkach z okoo 1 400 gkg-1 do ponad 5 000 gkg-1.

Tworzenie si cukrw redukujcych w ziemniakach odmiany Innovator przechowy-wanych w tych samych warunkach co odmiany Felsina i Santana byo mniej intensywne i w kocowym okresie przechowywania bulwy zawieray najmniejsz ilo cukrw reduku-jcych. Rwnie schemat powstawania akrylamidu w pprodukcie i we frytkach z odmiany Innovator by inny ni pozostaych odmian. Po przekroczeniu zawartoci 0,5% cukrw re-dukujcych w surowcu ilo akrylamidu we frytkach intensywniej wzrastaa w porwnaniu z pozostaymi dwiema odmianami (rys.10, 11). Ponadto frytki sporzdzone z ziemniakw odmiany Innovator przetrzymywanych w niskiej temperaturze przez 8 tygodni zawieray w pprodukcie mniej akrylamidu o okoo 27%, a w gotowym produkcie okoo 60% w porw-naniu z prbami z odmian Felsina i Santana.

36

72

448

797

1560

1734

29

204

469

955

1107

43

387

577

1097

1315

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

Akr

ylam

id [

g/kg

]A

cryl

amid

e

Cukry redukujce [%] Reducing sugar

FelsinaInnovatorSantana

Rys. 10. Zawarto akrylamidu w pprodukcie (frytki po I stopniu smaenia) w zalenoci od iloci cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka trzech odmian

Fig. 10. The acrylamide content in semi-product (French fries after I step of frying) as depended on the reducing sugar content in potato tubers of three varieties

470728

2954

4977

5356

205420

825

1208

2130

326513

1415

3792

5121

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

Akr

ylam

id [

g/kg

]A

cryl

amid

e


Felsina

Innovator

Santana

Rys.11. Zawarto akrylamidu we frytkach w zalenoci od iloci cukrw redukujcych w ziemniaka trzech odmianFig.11. The acrylamide content of in French fries as depended on the reducing sugar content in potato tubers

of three varieties

Barwa frytek (rys. 12) zaleaa od iloci cukrw redukujcych w surowcu badanych odmian. Krzywe zalenoci barwy frytek (wyraonej wartociami L) od iloci cukrw re-dukujcych w ziemniakach odmian Felsina, Innovator i Santana maj ten sam przebieg.

37

Wyrana jest zaleno pomidzy rosnc zawartoci cukrw redukujcych w bulwach bada-nych odmian ziemniaka a pogarszajc si barw (zbyt ciemna) sporzdzonych z nich frytek.

Barwa gotowego produktu istotnie korelowaa z zawartoci akrylamidu we frytkach sporzdzonych z ziemniakw badanych odmian (R2= 0,8388) (rys. 13).

62,85

52,38

46,59

41,83

38,12

70,12

62,48

58,6157,51

53,83

64,12

55,23

52

43,52

40,12

35

40

45

50

55

60

65

70

75

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

Bar

wa

[war

to

"L

"]

Colo

ur

[val

ue

"L"]


Felsina

Innovator

Santana

Rys. 12. Barwa (warto L) frytek w zalenoci od zawartoci cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka trzech odmianFig. 12. The French fries colour (value "L") as depended on the reducing sugar content in potato tubers of three varieties

R = 0,8388

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

40 45 50 55 60 65 70

Akr

ylam

id [

g k

g-1

] A

cryl

amid

e

Warto ["L"] Value

Rys. 13. Zaleno barwy (warto L) frytek od zawartoci akrylamiduFig. 13. Relationship between the colour (value "L") of French fries and the acrylamide content

38

Na podstawie wynikw uzyskanych w powyszej czci bada stwierdzono, e ilo gro-madzonych cukrw redukujcych oraz tempo ich przyrostu w bulwach ziemniaka badanych odmian byy rne. Najmniej cukrw redukujcych zawieray ziemniaki odmiany Innova-tor, wolniejsze te byo tempo ich gromadzenia w bulwach. Po 8 tygodniach przechowywa-nia w niskiej temperaturze zawarto cukrw redukujcych w bulwach ziemniaka odmiany Innovator bya rednio o okoo 55% nisza w porwnaniu z odmianami Santana i Felsi-na. Ilo akrylamidu w pprodukcie i w gotowych frytkach zaleaa od zawartoci cukrw redukujcych w bulwie, a tym samym od odmiany ziemniaka. Po przekroczeniu 0,5% cu-krw redukujcych w ziemniakach odmiany Innovator ilo akrylamidu we frytkach inten-sywnie zwikszaa si, natomiast w prbach sporzdzonych z ziemniakw odmian Felsina i Santana dopiero po przekroczeniu 1% cukrw redukujcych. Jednak prby zawierajce usmaone ziemniaki odmiany Innovator (po 8 tygodniach przetrzymywania w tempera-turze 4C) zawieray rednio o okoo 27% mniej akrylamidu w pprodukcie i o okoo 60% mniej we frytkach w porwnaniu z prbami uzyskanymi z dwch pozostaych odmian.

4.2. tekstura, barwa frytek i zawarto akrylamidu w zalenoci od warunkw blanszowania w wodzie

Odmiany ziemniaka rni si zawartoci i rozoeniem cukrw redukujcych w bul-wach, std te ilo wypukiwanych z krajanki ziemniaka cukrw moe by zrnicowana, w zalenoci od warunkw pierwszego z termicznych etapw produkcji frytek blanszowa-nia. Modyfikacja temperatury i czasu tego procesu umoliwia zmian intensywnoci wypu-kiwania cukrw redukujcych z krajanki i w rezultacie moe mie wpyw na ilo akrylamidu w smaonym ziemniaku oraz inne cechy organoleptyczne frytek.

Zastosowanie blanszowania w procesie otrzymywania frytek wpyno istotnie na ob-nienie zawartoci cukrw redukujcych w krajance obu badanych odmian (Innovator i Felsina) o 2550% (rys. 14) w porwnaniu z prbami bez blanszowania. Wysza tempe-ratura (80C 353,15 K) wody blanszujcej miaa bardziej efektywny wpyw na ilo wypu-kanych z krajanki cukrw. Po blanszowaniu zostao w krajance o poow mniej cukrw ni w prbie kontrolnej i to przy krtkim (5 min) czasie blanszowania. Blanszowanie w wodzie o niszej temperaturze (60C 333,15 K) wymagao duszego czasu (15 min), eby uzyska ten sam efekt. Przy wyszej pocztkowej zawartoci cukrw redukujcych w krajance z ziem-niakw odmiany Felsina (0,28%) po blanszowaniu pozostao jeszcze 0,130,15% cukrw, czyli tyle, ile zawieraa krajanka otrzymana z ziemniakw odmiany Innovator, niepoddana temu zabiegowi (0,12%). Blanszowanie krajanki otrzymanej z ziemniakw odmiany Innova-tor spowodowao zmniejszenie w niej cukrw redukujcych do iloci 0,06%.

39

0,28

0,12

0,21

0,09

0,14

0,07

0,15

0,06

0,13

0,06

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

Felsina Innovator

Cukry

red

ukuj

ce [

%]

Red

uci

ng s

ugar

bez blanszowania without blanching

temp. 60C/5 min

temp. 60C/15 min

temp. 80C/5 min

temp. 80C/15 min

aaa

b

c

NIR = 0,02LSD

aaa

b

c

NIR = 0,01LSD

Rys. 14. Zawarto cukrw redukujcych w krajance otrzymanej z ziemniakw dwch odmian w zalenoci od warunkw blanszowania w wodzie

Fig. 14. The reducing sugar content in potato strip obtained from two potato varieties as depended on blanching condition in water

Obnienie zawartoci cukrw redukujcych w krajance poddanej blanszowaniu miao istotny wpyw na zmniejszenie zawartoci akrylamidu zarwno w pprodukcie (rys. 15), jak i w gotowych frytkach (rys. 16), niezalenie od zastosowanych parametrw procesu. Blan-szowanie w wodzie o temperaturze 80C (353,15 K) i 60C (333,15 K) zarwno przez 15, jak i przez 5 minut, skutecznie wymyo z krajanki cukry redukujce i w rezultacie zmniejszy-o ilo akrylamidu we frytkach. W pprodukcie zawarto tego zwizku zmniejszya si istotnie z ponad 90 gkg-1 do 33 gkg-1 (odmiana Felsina) i z 31 gkg-1 do 1013 gkg-1 (odmiana Innovator). Podobn tendencj do obnienia poziomu AA zaobserwowano w gotowych frytkach, z tym e ilo tego zwizku zmniejszya si o okoo 46% i o okoo 37% (rys. 16). Proces blanszowania krajanki sporzdzonej z ziemniakw obu odmian w wodzie o temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 min istotnie obniy zawarto akrylamidu we frytkach po I stopniu smaenia (rednio o okoo 59%) oraz w gotowym produkcie (rednio o okoo 37%), natomiast blanszowanie w 80C (353,15 K) przez 5 min zmniejszyo ilo AA w gotowych frytkach rednio o okoo 41% (badane odmiany). Frytki sporzdzone z ziem-niakw odmiany Innovator blanszowane w wodzie o temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 min i 80C (353,15 K) przez 5 min charakteryzoway si rednio o okoo 30% nisz za-wartoci AA ni frytki otrzymane z odmiany Felsina. Blanszowanie krajanki z ziemniakw odmiany Felsina (zawierajcej wyjciowo prawie 0,3% cukrw redukujcych) w wodzie o temperaturze 60C (333,15 K) przez 5 min byo zbyt krtkie. Zawarto akrylamidu we fryt-kach z tej samej krajanki bya wysza o okoo 24% (359 gkg-1) ni z krajanki blanszowanej duej 15 min (273 gkg-1).

40

90

3141 1933 1335

1036

100

100

200

300

400

500

600

Felsina Innovator

Akr

ylam

id [

g/kg

]A

cryl

amid

e


temp. 60C/5 min

temp. 60C/15 min

temp. 80C/5 min

temp. 80C/15 min

ab

c

NIR = 5LSD

aaabc

NIR = 4LSD

a a

Rys. 15. Zawarto akrylamidu w pprodukcie sporzdzonym z krajanki otrzymanej z ziemniakw dwch odmian w zalenoci od warunkw blanszowania w wodzie

Fig. 15. The acrylamide content in semi-product prepared from potato strip obtained from two potato varieties as depended on blanching condition in water

520

295

359

224

273

212

284

180

279

186

0

100

200

300

400

500

600

Felsina Innovator

Akr

ylam

id [

g/kg

]A

cryl

amid

e


temp. 60C/5 min

temp. 60C/15 min

temp. 80C/5 min

temp. 80C/15 minaaa

b

c

NIR = 11LSD

aa

abb

c

NIR = 15LSD

Rys. 16. Zawarto akrylamidu we frytkach sporzdzonych z krajanki otrzymanej z ziemniakw dwch odmian w zalenoci od warunkw blanszowania w wodzie

Fig. 16. The acrylamide content in French fries prepared from potato strip obtained from two potato varieties as depended on blanching condition in water

41

Barwa frytek cile zaleaa od zawartoci cukrw redukujcych w krajance po blanszo-waniu. Zastosowany w dowiadczeniu krtszy czas blanszowania (5 min) by niekorzystny zarwno w procesie wypukiwania cukrw z krajanki, jak i formowania barwy frytek (zbyt ciemna) (rys. 17).

54,2

60,160,362,262,2

65,1

61,8

65,8

62,4

66

0

10

20

30

40

50

60

70

Felsina Innovator

Bar

wa

[war

to

"L

"]C

olo

ur

[val

ue

"L"]


temp. 60C/5 min

temp. 60C/15 min

temp. 80C/5 min

temp. 80C/15 min

a

b

cc

c

NIR = 1,4LSD

a

bc c c

NIR = 1,7LSD

Rys. 17. Barwa (warto L) frytek sporzdzonych z krajanki otrzymanej z ziemniakw dwch odmian w zalenoci od warunkw blanszowania w wodzie

Fig. 17. The French fries colour (value "L") prepared from potato strip obtained from two potato varieties as depended on blanching condition in water

Tekstura frytek z krajanki niepoddanej procesowi blanszowania bya zbyt twarda (war-toci 29 N i 30 N). Frytki o prawidowej teksturze (okoo 20 N) uzyskano z krajanki blanszo-wanej przez 5 minut w wodzie o temperaturze 80C (353,15 K) lub w wodzie o temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 minut (rys. 18).

42

2930

22

26

18

2019

20

14

16

0

5

10

15

20

25

30

35

Felsina Innovator

Tek

stu

ra [

N]

Tex

ture


temp. 60C/5 min

temp. 60C/15 min

temp. 80C/5 min

temp. 80C/15 min

a

bcb

c

d

NIR = 2LSD

a

bb

c

d

NIR = 3LSD

Rys. 18. Tekstura frytek sporzdzonych z krajanki otrzymanej z ziemniakw dwch odmian w zalenoci od warunkw blanszowania w wodzie

Fig. 18. The texture of French fries prepared from potato strip obtained from two potato varieties as depended on blanching condition in water

Na podstawie wynikw uzyskanych w powyszej czci bada stwierdzono, e proces blanszowania krajanki sporzdzonej z ziemniakw odmian Felsina i Innovator spowo-dowa istotne zmniejszenie iloci cukrw redukujcych w zakresie rednio od 25 do 50% w porwnaniu z prb nieblanszowan. Blanszowanie krajanki sporzdzonej z ziemniakw odmiany Innovator miao wpyw na obnienie w niej iloci cukrw redukujcych do pozio-mu 0,06%. Popraw barwy frytek uzyskano wraz ze wzrostem temperatury oraz czasu blan-szowania, a widoczny efekt stwierdzono podczas blanszowania w temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 min, zwaszcza w prbach otrzymanych z ziemniakw odmiany Innovator. Na-tomiast blanszowanie w temperaturze 60C (333,15 K) przez 5 min nie byo wystarczajce do uzyskania efektu poprawy barwy.

Odpowiedni tekstur charakteryzoway si frytki sporzdzone z krajanki blanszowanej w wodzie o temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 min i 80C (353,15 K) przez 5 min. Nie-zalenie od czasu i temperatury blanszowania krajanki ziemniaczanej frytki po I i II stopniu smaenia charakteryzoway si istotnie nisz zawartoci akrylamidu. Najnisz zawartoci AA charakteryzoway si prby usmaone z krajanki blanszowanej w wodzie o temperaturze 80C (353,15 K) przez 15 min w porwnaniu z prb kontroln. Blanszowanie w wodzie o temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 min istotnie obniyo zawarto AA w pprodukcie (rednio o okoo 59%) i w gotowych frytkach (rednio o okoo 37%) sporzdzonych z ziem-niakw obu odmian w porwnaniu z prb kontroln. Natomiast blanszowanie w wodzie o temperaturze 80C (353,15 K) przez 5 min zmniejszyo ilo AA w gotowych frytkach red-nio o okoo 41% (badane odmiany). Blanszownie frytek z odmiany Innovator w wodzie o temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 min i 80C (353,15 K) przez 5 min, zmniejszy-o rednio o okoo 30% zawarto AA w porwnaniu z frytkami otrzymanymi z odmiany

43

Felsina. Cechy organoleptyczne gotowego produktu uzyskanego po blanszowaniu krajanki ziemniaczanej w temperaturze 60C (333,15 K) przez 15 min i 80C (353,15 K) przez 5 min byy najbardziej zadowalajce.

4.3. Zawarto tuszczu, tekstura i barwa frytek oraz ilo powstajcego akrylamidu jako efekt blanszowania w roztworach pektyn

Rna zawarto pektyn w ziemniakach ma wyrany wpyw na ksztatowanie tekstury frytek. Dodatek pektyn do blanszowania moe poprawi cechy organoleptyczne otrzymanych frytek. Wane jest te okrelenie, czy zastosowanie tej modyfikacji technologicznej bdzie miao wpyw na tworzenie si akrylamidu.

Wpyw dodatku roztworu pektyny podczas blanszowania krajanki ziemniaczanej otrzy-manej z ziemniakw odmiany Innovator na jako otrzymanych frytek przedstawiono w tabeli 3 oraz na rysunkach 19, 20, 21 i 23. Zrnicowanie ste roztworw uytych do blanszowania miao na celu wytypowanie stenia najbardziej odpowiedniego, ktre uyte w dowiadczeniu mogo mie oczekiwany wpyw na jako frytek. Otrzymane wyniki bada porwnywano z wynikami prby kontrolnej (blanszowanej w wodzie).

Oznaczenie suchej masy pproduktu i gotowych frytek wykonano w celu kontroli rw-nomiernego wysmaenia prb we frytkach po I stopniu smaenia wynosia ona rednio 27%, a we frytkach po II stopniu smaenia rednio 54% (tab. 4).

Tabela 4Table 4

Zawarto suchej masy i tuszczu we frytkach po I i II stopniu smaenia w zalenoci od stenia roztworu pektyn uytego do blanszowania krajanki

The dry matter and fat content in French fries after I0 and II0 stage of frying as depended on the concentration of pectins solution which was used to blanching of potato strips

PrbaSample

Frytki po I0 smaeniaFrench fries after I0 stage of frying

Frytki po II0 smaeniaFrench fries after II0 stage of frying


Tuszcz [%]Fat


Tuszcz [%]Fat

PKCS

Stenie roztworu pektyn

Concentrating of pectins solution

1%2%4%

26,160,04

27,410,0327,220,0227,650,03

3,730,06 c

2,830,05 b1,870,06 a1,130,05 a

54,18

53,8554,3055,56

12,800,05 d

10,150,05 c6,990,03 b5,310,05 a

rednia prbyMean of sample 27,11 2,39 54,47 8,81

NIRzawartoci tuszczuLSDof fat content

0,07 0,05

a, b, c istotne rnice wynikw stenia pektyn (p0,05) a, b, c significant differences among results of pectins concentration (p0,05)Odchylenie standardowe SD standard deviation SD; n=9NIR najmniejsza istotna rnica LSD least significant difference PK prba kontrolna CS control sample

44

Zastosowanie blanszowania krajanki w roztworach pektyn w procesie sporzdzania frytek miao istotny wpyw na obnienie zawartoci tuszczu we frytkach po I i II stopniu smaenia w porwnaniu z prb kontroln. Wraz ze wzrostem stenia pektyn w roztwo-rze blanszujcym istotnie zmniejszaa si ilo tuszczu w pprodukcie i w gotowych fryt-kach (tab. 4). Zastosowanie 4% roztworu pektyn w najwikszym stopniu obniyo zawarto tuszczu w pprodukcie (o okoo 70%) i w gotowych frytkach (o okoo 59%) w porwnaniu z prb kontroln. Uycie najniszego stenia pektyn (1%) rwnie istotnie zredukowao ilo tuszczu w pprodukcie (o okoo 24%) i we frytkach o okoo 21% w porwnaniu z prb blanszowan w wodzie.

W pprodukcie zawarto tuszczu (w przeliczeniu na 100 g s.m.) zmniejszya si istot-nie w zakresie od 27 do 71%, natomiast w gotowych frytkach od 20 do 60%, w zalenoci od stenia pektyn w roztworze blanszujcym (rys. 19).

14,2

23,6

10,3

18,8

6,9

12,9

4,1

9,6

0

5

10

15

20

25

Pprodukt Semi-product Frytki French fries

Tu

szcz

[g/1

00g]

Fat

Prba kontolna Control sample

Roztwr pektyn 1% Pectins solution



d

c

b

a

NIR = 2,2LSD

a

b

c

d

NIR = 3,1LSD

Rys. 19. Zawarto tuszczu (w przeliczeniu na 100 g s.m.) w pprodukcie i we frytkach w zalenoci od stenia roztworu pektyn uytego do blanszowania

Fig. 19. The fat (in 100g d.m.) content in semi-product and French fries as depended on the concentration of pectins solution, which used to blanching

W krajance ziemniaczanej blanszowanej w roztworze pektyn o coraz wyszym steniu zwikszaa si zawarto cukrw r

Documents

Wpływ Zabiegów Technologicznych Na Właściwości Frytek Ziemniaczanych i Zawartość Akrylamidu