Voedselcontaminatie door processing en bewaring: de cases van acrylamide en vetzuuroxidatie

Transcriptie

1 Voedselcontaminatie door processing en bewaring: de cases van acrylamide en vetzuuroxidatie Bruno De Meulenaer Vakgroep Voedselveiligheid en Voedselkwaliteit nutrifdchem groep Universiteit Gent

2 Inhoud procescontaminanten acrylamide lipide-oxidatieproducten

3 Procescontaminanten vs andere contaminanten vs andere chemische gevaren in levensmiddelen bereiding van voedsel - dilemma tal van voorbeelden acrylamide en lipide-oxidatie verbindingen

4 Acrylamide toevallig in 2002 voor eerst ontdekt in levensmiddelen vermoedelijk humaan carcinogeen maar aanwezig in tal van levensmiddelen!

5 Hoe komt acrylamide in levensmiddelen? het wordt gevormd tijdens bereiding banale reactie tussen aminozuren (eiwitcomponent) en suikers Maillard reactie

6 Hoe komt acrylamide in levensmiddelen? het wordt gevormd tijdens bereiding banale reactie tussen aminozuren (eiwitcomponent) en suikers Maillard reactie cruciale reactie voor aroma- en kleurvorming in levensmiddelen

7 Eiwitten vs vrije aminozuren

8 Hoe komt acrylamide in levensmiddelen? vrij asparagine is belangrijkste acrylamide precursor H 2 N NH 2 asparagine H H 2 N acrylamide ook reducerende suikers nodig (glucose, fructose)

9 Gevoelige levensmiddelen aardappelproducten graanproducten koffie chocolade in deze lezing: focus op aardappelproducten-friet blootstelling kan aanzienlijk zijn: UK 40% van frieten, 67 % van aardappelproducten! in EU belangrijkste blootstellingsbron

10 Voedselveiligheidsrisico blootstelling houdt een risico in voor neoplastische effecten (m.a.w. kanker) maar epidemiologische associatie niet aangetoond naar andere effecten geen risico

11 Er moet iets gebeuren en er gebeurt iets evolutie in chips (B) FAVV, Wet. Com, 2014

12 Er moet iets gebeuren en er gebeurt iets evolutie in frieten (B) FAVV, Wet. Com, 2014

13 Acrylamide toolbox

14 Acrylamide toolbox ketenbenadering is cruciaal! agronomie bewaring verwerking (proces, recept) finale bereiding het is niet enkel de agro-voedingsindustrie!... ook de consument

15 Acrylamide toolbox eindproductkenmerken: instructies kleur! baktemperatuur (max 175 ) baktijd horeca/thuis

16 Acrylamide toolbox verwerking Vinci et al., 2011

17 Acrylamide toolbox bewaring-selectie aardappelen De Wilde et al., 2005

18 Acrylamide toolbox selectie aardappelen

19 verstap naar oxidatie

20 Lipide-oxidatie spontaan proces duale rol voornaamste oorzaak chemisch bederf van levensmiddelen

21 Lipide-oxidatie - verloop H lipid oxidation target R R R LH photoxidation R R H H L R R hydroperoxides (primary oxidation products)

22 Lipide-oxidatie - verloop H hydroperoxide decomposition R H R R secondary oxidation products (typically "carbonyl" compounds) R R voedselveiligheidsrisico!

23 Lipide-oxidatie - verloop induction time modified from Frankel, 2012

24 Klassieke parameters oliën en vetten: peroxidegetal p-anisinegetal specifieke vluchtige oxidatieproducten (vb. hexanal) meer complexe levensmiddelen specifieke vluchtige oxidatieproducten malondialdehyde H H

25 Probleem discrepantie tussen metingen en sensorische waarneming we zijn gevoeliger? meten we wel de juiste componenten? reageren ze bijvoorbeeld niet weg?

26 een voorbeeld : (E)-2-butenal H vorming in frituurolie uit ω-3 vetzuren Papastergiadis wzareck et al, et 2010, al.,

27 een voorbeeld : (E)-2-butenal vorming tijdens frituren van vlees verlies in levensmiddel door chemische reacties? Papastergiadis wzareck et al, et 2010, al.,

28 Chemische reacties van reactieve oxidatieproducten :Nu Nu R H R H H H H H H H Nu H :Nu :Nu = DNA, proteins, enzymes,... reactieve carbonylen

29 Gedrag van malonaldehyde Vandemoortele and De wzareck Meulenaer et al, et 2010, al,

30 Malondialdehyde een aantal onverwachte bevindingen! tot 85% verlies! Vandemoortele and De wzareck Meulenaer et al, et 2010, al,

31 Malondialdehyde een aantal onverwachte bevindingen! tot 70% verlies tot 80% verlies wzareck et al, 2010, 2011 Vandemoortele and De Meulenaer et al, 2015

32 Malondialdehyde een aantal onverwachte bevindingen! wzareck et al, 2010, 2011 Vandemoortele and De Meulenaer et al, 2015

33 Aantal bedenkingen ivm malondialdehyde betrouwbaarheid als oxidatieparameter? vorming van adducten met o.a. eiwitten hoe gedragen deze adducten zich in het lichaam?

34 Epoxyvetzuren H hydroperoxide decomposition R H R R secondary oxidation products (typically "carbonyl" compounds) R R

35 Epoxyvetzuren weinig bestudeerde componenten vooral in frituurprocessen tot voor kort weinig performante analytiek

36 Epoxyvetzuren - analytiek extractie derivatisatie fractionatie GC analyse Mubiru et al., 2013

37 Epoxyvetzuurgehalte van verse oliën arachide olie: PV 1,5 meq/kg totaal epoxyvetzuurgehalte: 1140 µg/g zonnebloemolie : PV 2,2 meq/kg totaal epoxyvetzuurgehalte : 2010 µg/g frituurolie mengesel: PV 2,2 meq/kg totaal epoxyvetzuurgehalte : 892 µg/g onverwacht zeer hoge concentraties! Mubiru et al., 2013

38 Epoxyvetzuurgehalte van levensmiddelen boter : 115 µg/g speculoos: µg/g mayonnaise: µg/g koekje : 74 µg/g pinda s: µg/g. ook hier onverwacht hoge concentraties! Mubiru et al., 2013

39 Besluiten procescontaminanten zijn grote uitdaging vorming is feitelijk onvermijdelijk acrylamide blijft een relevant probleem, niet enkel in aardappelproducten lipideoxidatieproducten geven niet altijd een betrouwbaar beeld misschien zijn andere lipideoxidatieproducten meer geschikt?

40 Bedanking Federale overheidsdienst Volksgezondheid, Veiligheid van de voedselketen en leefmilieu EU Welcome Fund Minstery of Education and Training, Vietnam Bijzonder nderzoeksfonds UGent UGent mybusinessmedia U!

41 Enkele plaatjes van Gent