نبذة مختصرة : Tesi en modalitat de cotutela: Universitat Politècnica de Catalunya i Lebanese University
(English) Acrylamide is a toxic compound and is classified as a probable human carcinogen. In recent decades, international organizations have established levels of safety for ingestion due to its harmful effects endangering human health. It is found in a variety of commonly consumed foods, such as bread, baby snacks/food, and French fries/potato chips. The present thesis focused on formulating simple synthetic potato-based models with different combinations of amino acids and sugars to study in depth the interaction of acrylamide’s precursors, the effect of temperature (170 and 190 ? ) and the method of cooking (deep frying vs air frying) on acrylamide formation after thermal treatment. Acrylamide, asparagine, and sugars were quantified using GC-FID, K-ASNAM kit, and HPLC; respectively. Results showed that reducing sugars (fructose and glucose) and asparagine were the major contributors to acrylamide formation after thermal processing. In addition, the synthetic prototype model of composition: (39-41%) water, (60%) potato starch, (0.07%) glucose, (0.04%) fructose, (0.11%) sucrose, (0.25%) glutamine, (0.6%) asparagine, (4.8%) sodium alginate, and agar-agar (1.2%) had the healthiest combination of sugars and amino acids after heat treatment since it does not contain acrylamide. We also highlighted the mitigation role played by glutamine in the synthetic models, which was also confirmed in our prototype model. All glutamine-based models as well as our prototype did not contain acrylamide, hence, glutamine was not considered a major contributor in Maillard reaction compared to other precursors. Moreover, sodium alginate showed to decrease the formation of acrylamide through the interference of sodium cation found in sodium alginate in the Maillard reaction steps. On the other hand, temperature did not have any statistical significance on acrylamide formation; contrarily to cooking technique where air frying significantly decreased the production of acrylamide compared
(Español) La acrilamida es un compuesto tóxico y está clasificado como probable carcinógeno humano. En las últimas décadas, organismos internacionales han establecido niveles de seguridad para la ingestión. Se encuentra en una variedad de alimentos de consumo común, como pan, refrigerios/alimentos para bebés y patatas fritas. La presente tesis se ha centrado en formular modelos simples a base de patata para estudiar en profundidad la interacción de los precursores de la acrilamida (azucares y aminoácidos), el efecto de la temperatura (170 y 190 ? ) y el método de cocción (fritura tradicional vs fritura al aire). Acrilamida, asparagina, glutamina y azúcares (glucosa, fructosa y sacarosa) se cuantificaron mediante GC-FID; kit K- ASNAM y HPLC; respectivamente. Los resultados obtenidos en los diferentes modelos utilizados han mostrado que los azúcares reductores (fructosa y glucosa) y la asparagina han sido los principales contribuyentes a la formación de acrilamida después del procesamiento térmico; y que en la combinación usada de azucares y aminoácidos en el modelo sintético prototipo de composición: (39-41%) agua, (60%) almidón de patata, (0,07%) glucosa, (0,04%) fructosa, (0,11%) sacarosa, (0,25%) glutamina, (La asparagina al 0,6 %), el alginato de sodio (4,8 %) y el agar-agar (1,2 %) no ha permitido detectar acrilamida. Destacando el papel de mitigación que desempeña la glutamina en nuestros modelos, ya que en ninguno de las formulaciones se ha podido detectar acrilamida; por lo tanto, atendiendo a estos resultados no se la ha considerado un contribuyente importante en la reacción de Maillard en comparación con los otros precursores. Además, el alginato de sodio ha demostrado reducir la formación de acrilamida a través de la interferencia del catión sodio en algunos de los pasos de la reacción de Maillard. Las temperaturas utilizadas (170-190 ºC) no han tenido significancia estadística sobre la formación de acrilamida; al contrario de la técnica de cocción, donde
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