Как производители ингредиентов удаляют вредный акриламид из продуктов

Москва, 09:52, 09 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Компании обращаются к редким микробам и редактированию генов, чтобы прервать общую химическую реакцию, опасную для здоровья.

Обычная выпечка содержит акриламид, вероятный канцероген для человека.

Реакция Майяра, пожалуй, самый любимый химический процесс в мире. Повара давно узнали, что сырые, неаппетитные ингредиенты, такие как картофель и злаки, можно превратить во вкусную пищу, добавив тепла и немного времени.

Химики знают, что наше удовольствие связано с магией, которая возникает, когда аминокислоты встречаются с сахарами, образуя аппетитные органические соединения, такие как пиразины, пирролы и фураноны.

Но в 2002 году продовольственный мир узнал, что у этой реакции есть и темная сторона. Оказывается, что одним из этих продуктов Майяра является акриламид, химическое вещество, давно известное как вызывающее рак в исследованиях на животных. У людей он считается канцерогенным и был идентифицирован как вызывающий рак агент в табачном дыме.

Акриламид используется в промышленности для производства водорастворимых полиакриламидов-загустителей, широко используемых в цементных растворах и водоочистных сооружениях. Из-за воздействия акриламида на здоровье человека регулирующие органы, в том числе Агентство по охране окружающей среды США, установили очень низкие пределы присутствия в питьевой воде, аналогичные уровням для бензола.

Обнаружение акриламида в таких продуктах, как крекеры, печенье, картофельные чипсы и картофель фри, взбудоражило производителей продуктов питания и органы здравоохранения по всему миру. Ученые узнали, что акриламид образуется в результате реакции аминокислоты аспарагина с восстанавливающими сахарами, такими как фруктоза. Но сотни переменных — как выращиваются сельскохозяйственные культуры, время приготовления и даже тип разрыхлителя — могут влиять на количество акриламида в данной пище.

Эксперты говорят, что нельзя получать продукты, которые нам нравятся, при полном исключении акриламида, поэтому «сокращение» — это всего лишь игра. Более того, ни один из подходов не приведет к сокращению содержания акриламида во всех типах продуктов и методах производства, говорят руководящие принципы, опубликованные торговой группой FoodDrinkEurope.

Поставщики ингредиентов работали в своих лабораториях и с заказчиками над разработкой как индивидуальных, так и готовых решений. Novozymes, Kerry и DSM имеют продукты на основе фермента аспарагиназы и говорят, что в настоящее время они являются популярными средствами для снижения содержания акриламида. При добавлении к сырой пище фермент превращает аспарагин в аминокислоту аспарагиновой кислоты, предотвращая его образование акриламида.

Акриламид является ведущим химическим веществом, на которое в мире распространяются иски против пищевых компаний и предприятий розничной торговли. Особенно в хлебопекарной промышленности это очень проблематично.

В настоящее время нет уровней акриламида, которые регуляторы посчитали бы безопасными. И любой испеченный или жареный продукт его содержит. Например, многие распространенные подслащенные бисквиты содержат акриламид вблизи 350 мкг/кг.

Поэтому учеными ведутся работы по постоянному анализу и сокращению содержания акриламида.

Это сокращение часто трудно получить. Поскольку реакция Майяра добавляет аромат и вкус к продуктам, ее изменение может изменить сами атрибуты, которые потребители находят привлекательными. Другая проблема заключается в том, что более полезные для жарения цельнозерновые продукты могут содержать больше акриламида, чем продукты, изготовленные из муки высокой степени переработки.

В то же время, пищевые компании хотят избегать ингредиентов, которые могут отпугнуть осторожных потребителей. Такой фермент, как аспарагиназа, привлекателен, поскольку он считается технологическим средством и, следовательно, его не нужно указывать в качестве ингредиента.

Когда впервые появился путь аспарагин-акриламид, Novozymes увидел в этом реальную возможность.

«У нас было много энзимов, чтобы попробовать», — говорит директор исследований Фиона Беккер. «Мы были приятно удивлены тем, что аспарагиназа, один из первых протестированных нами ферментов, работал очень хорошо и значительно снижал содержание акриламида».

Тестирование подтвердило, что фермент не препятствует другим аминокислотно-сахарным реакциям в выпечке. Но компании пришлось выяснить, как сделать много аспарагиназы по цене, которая бы привлекла пищевую промышленность.

По словам Беккер, это было новаторское применение новых инструментов.

«Мы использовали комбинацию секвенирования генов, биоинформатики и собственной библиотеки генома, чтобы найти подходящий ген для использования в ферментационном организме» — поясняет Беккер.

Производители продуктов питания продолжают оценивать широкий ассортимент продуктов на предмет акриламида, и некоторые считают, что им нужны специальные версии аспарагиназы. Беккер говорит, что ее опыт исследований в области обнаружения микробов подсказал ей, что экстремальные условия будут хорошим местом для поиска.

Действительно, один организм является микробом-архей, впервые обнаруженным в подводном гидротермальном жерле. Названный Pyrococcus, он производит аспарагиназу и имеет оптимальную температуру роста 100 ° C.

Покупатели ингредиента фирмы Kerry получают свою аспарагиназу из негенетически модифицированных дрожжей у канадского поставщика специальных дрожжей Renaissance BioScience. Их единственная роль заключается в снижении содержания акриламида.

Производители пищевых продуктов на основе картофеля могут снизить содержание акриламида, выбрав генетически модифицированные сорта картофеля с низким содержанием аспарагина и редуцирующих сахаров.

Продовольственные компании говорят, что они приложили годы, чтобы соответствовать текущим рекомендациям по акриламиду, и они продолжают добиваться сокращения.