ACRILAMMIDE: ecco come evitarla!

Le strategie proposte per la riduzione della formazione di acrilammide negli alimenti cotti prevedono fondamentalmente interventi su materie prime, pretrattamenti, formulazione e infine condizioni di processo.

Interventi sulle materie prime

La materia prima contiene già in sé fattori che possono favorire la formazione di acrilammide ossia asparagina e zuccheri riducenti. Cultivar di patate diverse sono caratterizzate da concentrazioni variabili di zuccheri riducenti inoltre il livello di zuccheri nelle patate aumenta significativamente durante lo stoccaggio a temperature minori di 10°C. Più la temperatura di stoccaggio è bassa, più rapido e di maggiore entità, è l’accumulo di zuccheri riducenti in seguito a idrolisi enzimatica dell’amido. Tuttavia la conservazione a basse temperature a volte risulta necessaria se si vuole evitare l’utilizzo di sostanze anti-germoglianti. Tramite ricondizionamento a temperature di 15-20°C per periodi definiti di tempo, è possibile ridurre la concentrazione di zuccheri in patate che siano state conservate a temperature molto basse. Nei cereali è invece l’asparagina il fattore limitante per la formazione di acrilammide e può raggiungere livelli anche molto bassi in funzione del tipo e della varietà di prodotto: la maggior concentrazione di asparagina si trova negli strati esterni del chicco: crusca e germe e per questo motivo i livelli di acrilammide risultano più elevati in alimenti con farina integrale rispetto a quelli con farina raffinata.

Patate Agria
Patate Agria

Pretrattamenti

Nel caso delle patate destinate alla frittura è possibile effettuare una scottatura o blanching, un metodo normalmente utilizzato per evitare la formazione di zone di bruciatura, nonché favorire la parziale gelatinizzazione dell’amido e dunque ridurre la qualità di grasso assorbita, e che avrebbe anche un’azione di estrazione degli zuccheri semplici. Inoltre, l’utilizzo di soluzioni acidulate con acido citrico ha pemesso una considerevole diminuzione dei livelli di acrilammide nel prodotto finito anche se gli alimenti così ottenuti possono risultare poco accettabili dal punto di vista sensoriale.
Positivo si è invece dimostrato l’utilizzo dell’asparaginasi, ossia dell’enzima in grado di convertire l’asparagina in acido aspartico, ma con il limite di utilizzabilità solo in miscele come impasti di pane. D’altro canto non produce effetti significativi sul sapore, sul colore e su altre caratteristiche qualitative del prodotto finito.

scottare patate

Modificazioni della formulazione

Questo approccio si basa essenzialmente sull’impiego di composti in grado di competere con l’asparagina e ridurre il pH della formulazione. Come già ricordato, la formazione di acrilammide risulta essere una reazione collaterale alla reazione di Maillard, favorita da elevate concentrazioni di asparagina rispetto a quella di altri aminoacidi. È stato infatti dimostrato che l’aggiunta di glicina, glutammina, o di ingredienti con elevato contenuto proteico, quali uova o concentrati proteici, a fette biscottate, pane e derivati di patata comporta una marcata riduzione di acrilammide rispetto a quella rilevata nei corrispondenti prodotti non addizionati di tali amminoacidi o proteine.
Per quanto riguardo l’abbassamento del pH della matrice, l’utilizzo di carbonato di sodio o potassio come agente lievitante di prodotti da forno in alternativa al carbonato di ammonio è risultato efficace nel ridurre i livelli di acrilammide anche del 60%. L’efficacia di questo agente lievitante si deve alla sua capacità di ridurre il pH dell’impasto, a differenza del carbonato di ammonio che ne causa un innalzamento, favorevole allo sviluppo dell’acrilammide. Anche l’aggiunta di acidi organici, quali acido citrico o succo di limone, acido acetico o aceto, consente di ridurre in modo molto marcato la formazione di acrilammide spesso compromettendo, però, l’accettabilità sensoriale del prodotto.

succo limone

È stato anche l’effetto del tè verde nella panatura di cosce e ali di pollo fritte a 175 °C. Con l’aumento dei livelli di tè verde da 0,5% a 3%, la concentrazione di acrilammide è diminuita gradualmente. E’ fondamentale precisare che l’aggiunta degli estratti di tè verde nella panatura o la precottura a microonde non hanno influenzato negativamente le proprietà sensoriali dell’alimento, mentre hanno ridotto la formazione di acrilammide.
Inoltre, patate e tortilla chips fritte nell’olio al peperoncino avevano meno acrilammide (rispettivamente 26% e 77%) rispetto ad analoghe patate e tortilla chips fritte in semplice olio. Questi risultati suggeriscono che il peperoncino può essere utilizzato come inibitore per la formazione di acrilammide negli alimenti, allo stesso tempo si produce anche un gusto pungente e piacevole.

Sono state esaminate le capacità di vitamine idrosolubili e liposolubili nel ridurre la formazione di acrilammide in prodotti snack fritti. Vitamina H, , B6 e C hanno esercitato un un potente effetto inibitorio (> 50%) sulla formazione di acrilammide. D’altro canto, sono stati invece osservati solo deboli effetti inibitori con vitamine liposolubili.

È stato infine valutato l’effetto di estratti acquosi ottenuti da origano selvatico, timo, cannella, bouganville e tè verde sulla formazione di acrilammide nelle patate fritte. Le patate erano immerse in estratti in una concentrazione di 1 g / L per 1 minuto, prima di essere fritte. Gli estratti di tè verde, cannella e origano hanno ridotto il livello acrilammide rispettivamente del 62%, 39% e 17%. La valutazione sensoriale ha dimostrato che l’accettazione delle patate non è stata influenzata dal trattamento applicato. Quindi, è stato possibile concludere che le patate pre-trattate con antiossidanti prima della frittura producono effetti benefici, quali una riduzione del contenuto di acrilammide, senza cambiamenti significativi nelle loro proprietà fisico-chimiche, sensoriali e strutturali.

Condizioni di processo

Gli interventi di processo riguardano la riduzione delle temperature e/o dei tempi di cottura e l’adozione di modalità di trattamento termico non convenzionali.
Sono stati effettuati diversi tentativi per identificare condizioni di trattamento termico atte a ridurre la formazione di acrilammide. Ad esempio, è stato suggerito di utilizzare per la frittura di patate e la cottura di prodotti da forno temperature non superiori a 170°C e di arrestare il processo alla comparsa di una leggera doratura .
Una riduzione della temperatura di trattamento termico può essere ottenuta anche attuando il processo in condizioni di vuoto. In particolare, prove di frittura di patate condotte in condizioni di vuoto e temperature comprese tra i 118° e 140°C, hanno consentito di ridurre la concentrazione di acrilammide del 90% rispetto a quella di patate fritte con il metodo convenzionale.

Anche un raffreddamento rapido post cottura può contribuire a ridurre i livelli di acrilammide in alcuni prodotti, ad esempio in quelli a bassa densità come gli snack fritti o estrusi. Infatti il repentino abbassamento della temperatura previene l’ulteriore cottura dell’alimento dopo il trattamento termico e dunque l’ulteriore sviluppo di acrilammide.
Come già evidenziato, i prodotti ottenuti limitando l’intensità del trattamento termico non risultano cosi soddisfacenti dal punto di vista sensoriale come quelli tradizionali. L’adozione di trattamenti termici non convenzionali potrebbe rappresentare un’ulteriore strategia atta a limitare la formazione di acrilammide e ottimizzare lo sviluppo dei caratteri sensoriali. Alcuni studi, infatti, hanno evidenziato che, in determinate condizioni, l’utilizzo del forno a microonde, consente di contenere sensibilmente la formazione di acrilammide in prodotti da forno rispetto alla cottura in forno tradizionale.
Infine, relativamente alla frittura in olio, anche la stabilizzazione di olio di girasole con estratto di rosmarino durante la frittura di patate è stato osservato con successo. Quindi l’utilizzo di foglie di rosmarino nell’olio di frittua oltre ad un effetto aromatizzante permette di aumentare il numero di cicli di frittura di un olio e ridurr la formazione di acrilammide.

Massimiliano Rinaldi
Università di Parma

Bibliografia
Krishnakumar, T., & Visvanathan, R. (2014). Acrylamide in Food Products: A Review. J Food Process Technol, 5(344), 2.
Pedreschi, F., Mariotti, M. S., & Granby, K. (2014). Current issues in dietary acrylamide: formation, mitigation and risk assessment. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(1), 9-20.