Analyse der Bildung und Wege zur Verminderung von Acrylamid in Kartoffelerzeugnissen

Abstract

Acrylamid als potentiell krebserregende, mutagene und reproduktionsschädigende Prozess-kontaminante mit einer relativ geringeren Sicherheitsmarge der Exposition (Margin of Expo-sure (MOE)) stellt eine ernstzunehmende Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar. Daher gibt es Bemühungen, die Acrylamidkonzentration in Lebensmitteln so niedrig wie möglich zu halten. Erhitzte Kartoffelerzeugnisse wie Pommes frites stehen hierbei aufgrund der hohen Konzentration an freiem L-Asparagin besonders im Fokus. Die Zugabe einer Asparaginase (PreventASe L von DSM®) zur Verminderung von Ac-rylamid in tiefgekühlten (TK) Pommes frites wurde im industriellen Maßstab untersucht. Der Einsatz wurde an die komplexen industriellen Prozessparameter angepasst und ver-schiedene Enzymkonzentrationen (0; 0,1; 0,3; 0,5 und 1,0 Gew.-%) wurden getestet. Es erfolgte eine Verminderung der Acrylamidkonzentration von bis zu 59 %. Ein Einfluss auf die Farbe (Agtron-Bestimmung) wurde ausgeschlossen. Die sensorische Bestimmung eines sauren Geschmacks durch gebildete L-Asparaginsäure wurde durch zehn Panelisten als nicht signifikant (α= 0,05) eingestuft. Das Ergebnis beschreibt die erste erfolgreiche Be-handlung von TK-Pommes frites im industriellen Maßstab ohne Einfluss auf die sensori-schen Eigenschaften der Pommes frites. Die Wirkung von Phenolsäuren auf die Bildung von Acrylamid wird kontrovers diskutiert. Zur Bestimmung ihrer Wirksamkeit wurden Gemische aus den Phenolsäuren p-Cumar-, Kaffee- und Ferulasäure sowie Zimtsäure als Kontrolle mit Acrylamid erhitzt und auf eine mögliche Additionsreaktion untersucht. UPLC-HR-MS-qToF Messungen zeigten eine einfach addierte Bildung unter Wasserabspaltung bei allen vier Phenylacrylsäuren. Fragmen-tanalysen deuteten auf eine oxa-MICHAEL-Addition hin. Der Beweis erfolgte mittels Struk-turanalyse über NMR Spektrometrie. In den Modellsystemen wurden 3-Amino-2-oxo-phenylacrylate nachgewiesen. In Untersuchungen von realen Proben aus Kartoffeln und Süßkartoffeln konnte keine Adduktbildung nachgewiesen werden. Aufgrund ebenfalls geringer Acrylamidkonzentration wurde eine Konzentration unter der Nachweisgrenze diskutiert.